專利名稱：電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鐵路電動轉(zhuǎn)轍機(jī)上用的表示桿缺口監(jiān)測裝置。
電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置適合于在鐵路專用的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)上用來隨時(shí)監(jiān)測表示桿的缺口位置偏差，以防止發(fā)生鐵路行車事故。
目前，檢查電動轉(zhuǎn)轍機(jī)上表示桿缺口位置偏差，主要靠檢修人員定期用肉眼觀察、判斷表示桿缺口與檢查柱之間的間隙是否符合兩側(cè)均小于1.5mm的規(guī)定。實(shí)際上，該間隙隨周圍環(huán)境條件如隨列車通過時(shí)振動的幅度、氣溫的高低而變化。它是一個(gè)變量。表示桿缺口與檢查柱之間的間隙發(fā)生異常變化會造成轉(zhuǎn)轍機(jī)的卡阻，并導(dǎo)致列車卡阻事故。
因間隙的異常變化很難和正常變化區(qū)分，因此，檢修人員也很難靠定期巡檢發(fā)現(xiàn)異常。為避免發(fā)生事故，檢修人員要定期進(jìn)行觀察，并經(jīng)常對表示桿的缺口與檢查柱之間的間隙進(jìn)行調(diào)整。但過于頻繁地調(diào)整間隙又往往會導(dǎo)致卡阻和表示失靈，而表示失靈則可能造成行車事故。因此，如何實(shí)時(shí)監(jiān)測表示桿上缺口位置的偏差，防止發(fā)生行車事故是一件十分重要的事情。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能隨時(shí)監(jiān)測表示桿上缺口位置偏差的裝置。該裝置不受周圍環(huán)境的影響，適合于在各種惡劣氣候條件下工作。測量精度高，超偏時(shí)能自動報(bào)警，并自動顯示出超偏道岔的編號。誤報(bào)和漏報(bào)率低。能保證列車的安全運(yùn)行。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型詳細(xì)描述如下


圖1為電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖3為電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置的電路原理方框圖圖4為電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置的電路圖圖5為兩根普通鐵路信號用電纜芯線的信息傳送原理圖圖6為電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置的裝配示意圖圖7為方孔套座圖8為方孔套磁鋼1經(jīng)過干簧管開關(guān)之后，發(fā)出一個(gè)啟動脈沖，經(jīng)過延遲電路21、驅(qū)動器22，使定位及反位光電耦合器3發(fā)出一個(gè)1mS的檢測脈沖。該光脈沖能否通過帶窄縫的遮光片4的檢測信號由邏輯判斷電路23判斷。若能通過，不超偏，則使計(jì)數(shù)器24清零。若不能通過，則檢測脈沖將通過邏輯判斷電路23將計(jì)數(shù)器24減1。當(dāng)減1的次數(shù)即超編次數(shù)與預(yù)置開關(guān)5所置數(shù)一致時(shí)，計(jì)數(shù)器24送出一告警電平，該告警電平經(jīng)延遲電路21，并向主機(jī)發(fā)出中斷信號。
在鐵路電動轉(zhuǎn)轍機(jī)的表示桿缺口監(jiān)測裝置中，表示桿的一端有偏心的方孔套10和方孔套座16，其上裝有測尺8、游標(biāo)9和兩個(gè)光電耦合器3。表示桿端部還裝有帶窄縫的遮光片4和磁鋼1。在檢測電路板上有干簧管開關(guān)2。表示桿每動作一次，磁鋼1便通過干簧管2使其閉合一次。經(jīng)延遲電路21延遲十秒鐘后，光電耦合器3便輸出一個(gè)1ms的檢測脈沖。當(dāng)?shù)啦矶ㄎ换蚍次粫r(shí)，以檢測脈沖能否通過窄縫來測定缺口的偏移量。窄縫寬度在0.1～1.5mm之間。當(dāng)測量超偏次數(shù)達(dá)到預(yù)置次數(shù)，如1～16次時(shí)，測量電路將在兩根普通鐵路信號用電纜芯線13中，通過光電耦合隔離器、浮置、半雙工電流環(huán)串行通訊方式，向信號樓傳遞信息，其傳遞波特率在50～1000之間。預(yù)置開關(guān)5用于設(shè)置超偏次數(shù)。檢測電路板15上有調(diào)整檢查開關(guān)6和發(fā)光二極管7。
大量試驗(yàn)表明表示桿缺口間隙的數(shù)值，只有在道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)剛轉(zhuǎn)動完畢，當(dāng)即進(jìn)行測量才有效。當(dāng)列車正在通過時(shí)或通過以后，該間隙都將發(fā)生較大變化。此時(shí)測量出來的間隙是無效的。因此，每當(dāng)?shù)啦磙D(zhuǎn)換一次，表示桿缺口監(jiān)測裝置就會在列車到達(dá)之前檢查一次超偏情況，這不僅降低了功耗，且避免了周圍環(huán)境變化造成的干擾。
由于氣溫高低、列車通過時(shí)振動幅度的大小等條件的變化，缺口兩側(cè)的間隙會出現(xiàn)一定的偏差。在正常情況下，該偏差符合正態(tài)分布規(guī)律。通過測量計(jì)算或者經(jīng)驗(yàn)，就可以確定其標(biāo)準(zhǔn)差δ。因此，在本實(shí)用新型中，采用了帶一定縫隙的遮光片4和光電耦合器3相配合，就能夠?qū)⒊稣Ｖ郸?～3倍的超偏情況正確地檢測出來。
在周圍環(huán)境條件變化較大的情況下，偏差值往往不符合正態(tài)分布規(guī)律。例如，一些道岔在夜間氣溫較低時(shí)，稍向一側(cè)超偏，大于3δ，但小于1.5mm，而當(dāng)白天氣溫回升后，不用人工調(diào)整又自動恢復(fù)了正常。對于這種情況，在本裝置中設(shè)置了超偏次數(shù)預(yù)置開關(guān)5，可用來預(yù)置次數(shù)。當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)一次、兩次，直到十六次超偏才報(bào)警的邏輯電路，超偏仍大于3δ，但小于1.5mm。若超偏情況不連續(xù)出現(xiàn)，即清零。
帶窄縫的遮光片4有各種規(guī)格，以配合超偏次數(shù)預(yù)置開關(guān)5，并可滿足不同分布規(guī)律的偏差檢出要求為準(zhǔn)。
在檢測電路板15上有調(diào)整檢查開關(guān)6，需調(diào)整位置時(shí)，可借助電路板上的發(fā)光二極管7的亮度來調(diào)整定位及反位兩個(gè)光電耦合器3的位置，使其在窄縫的正中。調(diào)整完畢能置回檢查位。
在轉(zhuǎn)轍機(jī)箱內(nèi)，設(shè)有半雙工的異步串行通訊適配器11。四位撥碼開關(guān)12設(shè)置0～15的小號碼。當(dāng)主機(jī)通過某一對普通信號電纜13查詢各道岔時(shí)，能自動歸并其總的岔號。為減少信號電纜中的干擾，降低成本，在本實(shí)用新型中沒有采用調(diào)制解調(diào)器，采用了波特率為110的電流環(huán)傳輸信號。若再配上主機(jī)的抗干擾通訊軟件，其通訊的可靠性極高。
通訊適配器用兩種功能其一是1NT功能，當(dāng)超偏邏輯的報(bào)警信息為“1”時(shí)，向主機(jī)發(fā)出一個(gè)中斷申請信號，信號延時(shí)幾百毫秒，略大于主機(jī)巡迴查詢?nèi)靖鞣种е袛嗲闆r的周期。主機(jī)收到中斷申請后，即中斷巡迴查詢，而改為逐個(gè)發(fā)碼查詢各道岔的超偏情況；其二是，ANS功能，當(dāng)主機(jī)查詢到某一道岔時(shí)，通訊板將主機(jī)查問的道岔號與本撥碼開關(guān)的號碼進(jìn)行對照，確認(rèn)相同時(shí)，發(fā)回答信號。
上述兩種功能的相互配合，能使通訊適配器實(shí)現(xiàn)主動報(bào)警、報(bào)告狀態(tài)或通訊失敗等信號。
本實(shí)用新型的檢測與通訊電路中，采取了掛裝措施。本裝置幾乎不用維修，大大方便了使用。此外，供電部分采用了信號干電池。該電池可在－15～＋70℃溫度條件下使用。信號記憶狀態(tài)的耗電量低于2mA。用交流不停電電源14供電、及采用載波電話通訊的方式，可使系統(tǒng)在－40℃時(shí)能正常工作。
實(shí)施例磁鋼1的尺寸為直徑φ6mm，長20mm。材質(zhì)為釹鐵硼，磁感應(yīng)強(qiáng)度為4000高斯。干簧管2的規(guī)格為φ3mm、GH－2型。光電耦合器3為H21AB型。遮光片4的尺寸為0.8mm。調(diào)整檢查開關(guān)6的型號為KX－1型。發(fā)光二極管7為紅色，直徑為φ3mm。延遲電路21、26由集成電路MC14538雙穩(wěn)態(tài)電路組成。驅(qū)動器22由三極管3DG6C組成。邏輯判斷電路23、25由集成電路CD4001組成。計(jì)數(shù)器由CD4516組成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、功耗低，在無交流電供電條件下，能采用干電池供電，并與信號系統(tǒng)完全浮開；2、間隙變量δ超出一定范圍，如0.8或1.0mm時(shí)，能自動報(bào)警，并顯示出超偏道岔的編號，誤報(bào)率和漏報(bào)率低；3、可對16組以下道岔進(jìn)行編碼查詢；4、能在－40～＋70℃溫度范圍內(nèi)正常使用；5、穩(wěn)定性、可靠性好，成本低。
權(quán)利要求1.一種電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置，其特征在于本實(shí)用新型由表示桿、磁鋼、干簧管開關(guān)、光電耦合器、帶窄縫的遮光片、預(yù)置開關(guān)、調(diào)整檢查開關(guān)、發(fā)光二極管、測尺、游標(biāo)、方孔套、通訊適配器、四位撥碼開關(guān)、普通信號電纜芯線、電源、檢測電路板、延遲電路、驅(qū)動器、邏輯判斷電路和計(jì)數(shù)器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置，其特征在于表示桿一端有偏心的方孔套、方孔套座、測尺、游標(biāo)和兩個(gè)光電耦合器，表示桿端部有帶窄縫的遮光片和磁鋼；
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置，其特征在于在檢測電路板上有干簧管開關(guān)，表示桿每動作一次，磁鋼便通過干簧管使其閉合一次，經(jīng)延遲線路延遲十秒鐘后，光電耦合器便輸出一個(gè)1ms的檢測脈沖，道岔位定及反位時(shí)，檢測脈沖能否通過窄縫，以此來測定缺口的偏移量，窄縫寬度在0.1～1.5mm之間，當(dāng)測量超偏次數(shù)達(dá)到1～16次時(shí)，測量電路將在兩根普通鐵路信號用電纜芯線中，通過光電耦合隔離器、浮置、半雙工電流環(huán)串行通訊方式，向信號樓傳遞信息，其傳遞波特率在50～1000之間，設(shè)定開關(guān)用于設(shè)置超偏次數(shù)，檢查電路板上有調(diào)整檢查開關(guān)和發(fā)光二極管。
專利摘要一種由表示桿、磁鋼、干簧管開關(guān)、光電耦合器、帶窄縫的遮光片、預(yù)置開關(guān)、調(diào)整檢查開關(guān)、發(fā)光二極管、測尺、游標(biāo)、方孔套、通訊適配器、四位撥碼開關(guān)、普通信號電纜芯線、電源、檢測電路板、延遲電路、驅(qū)動器、邏輯判斷電路和計(jì)數(shù)器組成的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)表示桿缺口監(jiān)測裝置，如
圖1所示。該裝置功耗小。間隙變量δ超出規(guī)定時(shí)，能自動報(bào)警，并能顯示出超偏道岔的編號。特別適合于在鐵路電動轉(zhuǎn)轍機(jī)上用來隨時(shí)監(jiān)測缺口位置偏差。
文檔編號B61L5/00GK2103489SQ91224870
公開日1992年5月6日 申請日期1991年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月16日
發(fā)明者汪至中, 朱其杰, 張寧 申請人:鐵道部科學(xué)研究院中間試驗(yàn)基地, 北方交通大學(xué)