Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, касающейся средств контроля и учета работы ответственных деталей подвижного состава, а именно к средствам для контроля состояния букс железнодорожных пассажирских вагонов, грузовых вагонов и любых других средств, применяемых на железнодорожном транспорте, и может быть использовано, например, для дистанционного контроля температурного состояния букс транспортных средств.The invention relates to the field of railway transport, concerning the means of monitoring and accounting for the operation of critical parts of rolling stock, namely, means for monitoring the condition of axleboxes of passenger railway cars, freight cars and any other means used in railway transport, and can be used, for example, for remote control of temperature condition of axle boxes of vehicles.
В уровне техники известен патент RU 2220866 С1, опубл.10.01.2004, в которой описано устройство для дистанционного контроля букс транспортных средств, которое включает электронную метку, выполненную с возможностью дистанционной передачи информации на напольные устройства, размещенные вдоль следования транспортных средств. При этом электронная метка размещена внутри чашеобразного элемента, закрепленного одним из болтов, предназначенных для крепления крышки к буксе, и связана с термодатчиком, который размещен во внутренней осевой полости этого же болта, с помощью двух электропроводных элементов, которые подключены к цепи задания кода сигнала, передаваемого электронной меткой. Термодатчик включает корпус, выполненный в виде тонкостенного трубчатого элемента, внешней боковой поверхностью плотно прилегающего к боковой поверхности внутренней полости упомянутого болта. Внутри корпуса термодатчика размещены втулка из электроизоляционного материала, в которой выполнены сквозные каналы для размещения электропроводных элементов от электронной метки, плавкая перемычка, выполненная из электропроводного материала с задаваемой температурой плавления, слой парафина, причем плавкая перемычка размещена между оголенными от изоляции концами электропроводных элементов и непосредственно контактирует с ними и со слоем парафина. Корпус термодатчика может быть закреплен во внутренней полости болта с помощью резьбового соединения. Возможно такое выполнение корпуса термодатчика, когда он со стороны одного конца закрыт заглушкой, выполненной из теплопроводного материала (со стороны этого же конца в корпусе размещается слой парафина), а другим концом жестко связан со сплошной трубкой из электроизоляционного материала, размещенной во внутренней полости болта и в которой выполнены продольные каналы для размещения электропроводных элементов. Внутренняя осевая полость в болте выполнена со стороны его головки (т.е. открыта со стороны его головки). Электропроводные элементы, соединяющие электронную метку и термодатчик, имеют электроизоляцию, за исключением концов, между которыми размещена плавкая перемычка. Втулка, размещенная в корпусе термодатчика, может быть выполнена из текстолита. Электронная метка размещена в чашеобразном элементе с возможностью обрыва электропроводных элементов, связывающих ее с термодатчиком, при попытке ее извлечения для исключения возможности злоумышленного беспрепятственного воздействия. Электронная метка включает кодер, соединенный через модулятор с приемопередающей антенной. Это известное устройство направлено на повышение безопасности средств железнодорожного транспорта за счет повышения достоверности определения опасного нагрева букс. Отличается оно также простотой и дешевизной при изготовлении и внедрении в производство и в эксплуатацию. Однако имеет и недостатки, связанные с тем, что в известном устройстве не исключена возможность несанкционированного доступа к болту для несанкционированного снятия и замены колесной пары.The patent RU 2220866 C1, publ. 10.01.2004, is described in the prior art, which describes a device for remote control of axleboxes of vehicles, which includes an electronic tag configured to remotely transmit information to outdoor devices located along vehicles. In this case, the electronic tag is placed inside the cup-shaped element, fixed by one of the bolts designed to attach the cover to the axle box, and connected to a thermal sensor, which is located in the internal axial cavity of the same bolt, using two electrically conductive elements that are connected to the signal code reference circuit, transmitted by electronic tag. The temperature sensor includes a housing made in the form of a thin-walled tubular element, the outer side surface of which is closely adjacent to the side surface of the inner cavity of the said bolt. Inside the case of the temperature sensor there is a sleeve made of electrical insulating material, in which through channels are made for placing electrically conductive elements from the electronic tag, a fusible link made of electrically conductive material with a set melting point, a paraffin layer, and a fusible link is placed between the ends of the electrically conductive elements exposed from insulation and directly in contact with them and with a layer of paraffin. The body of the temperature sensor can be fixed in the inner cavity of the bolt using a threaded connection. It is possible that the case of the temperature sensor is made when it is closed at one end by a plug made of heat-conducting material (a paraffin layer is placed in the case from the side of the same end), and the other end is rigidly connected to a continuous tube of insulating material placed in the inner cavity of the bolt and in which longitudinal channels are made for placement of electrically conductive elements. The internal axial cavity in the bolt is made from the side of its head (i.e., open from the side of its head). The electrically conductive elements connecting the electronic tag and the thermal sensor are electrically insulated, with the exception of the ends between which there is a fusible link. The sleeve located in the body of the temperature sensor can be made of PCB. The electronic tag is placed in a bowl-shaped element with the possibility of breaking off the electrically conductive elements connecting it to the temperature sensor when trying to remove it to exclude the possibility of malicious unhindered interference. The electronic tag includes an encoder connected through a modulator to a transceiver antenna. This known device is aimed at improving the safety of railway vehicles by increasing the reliability of determining hazardous heating of axleboxes. It also differs in simplicity and cheapness in the manufacture and implementation in production and operation. However, it also has disadvantages associated with the fact that the known device does not exclude the possibility of unauthorized access to the bolt for unauthorized removal and replacement of the wheelset.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности за счет обеспечения возможности ориентации оси поляризации электронной метки при размещении устройства на буксе колесной пары, а также за счет исключения несанкционированного доступа к болту и защиты тем самым колесной пары от несанкционированного снятия и замены.The technical result of the invention is to increase reliability by providing the possibility of orientation of the polarization axis of the electronic mark when placing the device on the axle box, as well as by eliminating unauthorized access to the bolt and thereby protecting the wheelset from unauthorized removal and replacement.
Этот технический результат обеспечивается за счет того, что устройство для дистанционного контроля и идентификации букс транспортных средств включает электронную метку в корпусе, выполненную с возможностью дистанционной передачи информации и связанную с термодатчиком, который снабжен другим корпусом и выполнен с возможностью размещения внутри головки одного из болтов, предназначенных для прикрепления к крышке буксы чашеобразного элемента. На корпусе термодатчика размещены несколько одинаковых сухарей, связанных между собой посредством разрезного пружинного кольца и выполненных с возможностью зацепления с соответствующими поверхностями внутренней полости головки болта. Устройство снабжено оправкой, выполненной с возможностью скрепления с корпусом термодатчика. Для взаимодействия с ребрами шестигранной головки болта в оправке выполнена внутренняя цилиндрическая поверхность, по крайней мере на части которой имеются одинаковые выступы и впадины, ориентированные параллельно оси оправки и предназначенные для взаимодействия с ребрами шестигранной головки болта. Оправка и электронная метка в корпусе жестко скреплены между собой с помощью обечайки, а на внутренней поверхности чашеообразного элемента предусмотрено место для взаимодействия с внешней поверхностью обечайки. На торцевую внешнюю поверхность корпуса электронной метки нанесена видимая отметка, визуализирующая ось поляризации электронной метки. Оправка выполнена из электроизоляционного материала, например из стеклотекстолита. Одинаковые выступы и впадины, предназначенные для взаимодействия с ребрами шестигранной головки болта, выполнены по всей внутренней поверхности оправки. Шаг одинаковых выступов и впадин на внутренней поверхности оправки определяется задаваемой точностью выставления оси поляризации электронной метки относительно горизонтальной или вертикальной оси. Количество одинаковых сухарей может быть по крайней мере три или больше. Каждый из одинаковых сухарей выполнен с выступающей заостренной кромкой, предназначенной для обеспечения возможности зацепления с соответствующей поверхностью внутренней полости головки болта. Оправка и корпус термодатчика скрепляются между собой с помощью резьбового соединения.This technical result is achieved due to the fact that the device for remote monitoring and identification of axleboxes of vehicles includes an electronic tag in the housing, configured to remotely transmit information and connected to a temperature sensor, which is equipped with another housing and is configured to place one of the bolts inside the head, designed for attaching to the lid of the axle box cup-shaped element. On the case of the temperature sensor several identical crackers are placed, interconnected by means of a split spring ring and made with the possibility of engagement with the corresponding surfaces of the inner cavity of the bolt head. The device is equipped with a mandrel made with the possibility of bonding with the body of the temperature sensor. To interact with the ribs of the hex bolt head in the mandrel, an inner cylindrical surface is made, at least on the part of which there are identical protrusions and depressions oriented parallel to the axis of the mandrel and designed to interact with the ribs of the hex bolt head. The mandrel and the electronic mark in the housing are rigidly fastened together by means of a shell, and a place is provided on the inner surface of the cup-shaped element for interaction with the outer surface of the shell. A visible mark is applied to the end outer surface of the body of the electronic tag, visualizing the polarization axis of the electronic tag. The mandrel is made of an insulating material, for example, fiberglass. The same protrusions and depressions designed to interact with the ribs of the hex bolt head are made over the entire inner surface of the mandrel. The step of identical protrusions and depressions on the inner surface of the mandrel is determined by the specified accuracy of setting the axis of polarization of the electronic mark relative to the horizontal or vertical axis. The number of identical crackers may be at least three or more. Each of the same crackers is made with a protruding pointed edge, designed to enable engagement with the corresponding surface of the inner cavity of the bolt head. The mandrel and the body of the temperature sensor are fastened together using a threaded connection.
Изобретение поясняется с помощью графических материалов, где на фиг.1 оно изображено установленным на буксе (в разрезе, кроме электронной метки, которая изображена схематически), на фиг.2 изображен единый модуль с электронной меткой и термодатчиком (в разрезе, кроме электронной метки, которая изображена схематически), на фиг.3 показан вид А фиг.2, на фиг.4 изображена схема установки болта на буксу.The invention is illustrated with the help of graphic materials, where in Fig. 1 it is shown mounted on a box (in the context, except for the electronic tag, which is shown schematically), Fig. 2 shows a single module with an electronic tag and a temperature sensor (in the context, except for the electronic tag, which is shown schematically), figure 3 shows a view a of figure 2, figure 4 shows a diagram of the installation of the bolt on the axle box.
Устройство для дистанционного контроля температурного состояния букс транспортных средств включает электронную метку 1, заключенную в корпус 2, выполненную с возможностью дистанционной передачи информации на напольные устройства, размещенные вдоль следования транспортных средств (не показано). Электронная метка 1 связана с термодатчиком 3, который снабжен своим корпусом 4 и выполнен с возможностью размещения во внутренней полости 5 одного из болтов 6, предназначенных для совместного прикрепления крышки 7 буксы 8 и чашеобразного элемента 9 к буксе 8. Электронная метка 1 и термодатчик 3 связаны между собой также как и в известном устройстве по патенту РФ 2220866 С1 с помощью двух электропроводных элементов. Конструктивное выполнение термодатчика может быть любым известным в уровне техники, например таким, как описано в патенте РФ 2220866 С1. На корпусе 4 термодатчика 3 размещены несколько одинаковых сухарей 10, связанных между собой посредством разрезного пружинного кольца 11 и выполненных с возможностью зацепления с соответствующими поверхностями внутренней полости болта 6. Устройство снабжено оправкой 12, выполненной с возможностью скрепления с корпусом 4 термодатчика 3. Для взаимодействия с шестигранной боковой поверхностью головки болта 6 в оправке 12 выполнена внутренняя цилиндрическая поверхность 13, по крайней мере на части которой имеются одинаковые выступы и впадины 14, ориентированные параллельно и вдоль оси оправки 12. Эти выступы и впадины 14 предназначены для взаимодействия с ребрами шестигранной боковой поверхности головки болта 6. Оправка 12 и электронная метка 1 в корпусе 2 жестко скреплены между собой с помощью обечайки 15. На внутренней поверхности чашеообразного элемента 9 предусмотрено место 16 для взаимодействия с внешней поверхностью обечайки 15. На торцевую внешнюю поверхность 17 корпуса 2 электронной метки 1 нанесена видимая линия 18, визуализирующая ось поляризации электронной метки 1. Оправка 12 выполняется из электроизоляционного материала, например из стеклотекстолита. Одинаковые выступы и впадины 14, предназначенные для взаимодействия с ребрами шестигранной головки болта 6, могут быть выполнены по всему периметру внутренней поверхности 13 оправки 12, или на части периметра, что определяется диапазоном, в котором предполагается регулировка выставления оси поляризации электронной метки 1. В изготовленном образце устройства выступы и впадины 14 выполнены на части периметра внутренней цилиндрической поверхности 13 оправки 12, ограниченной 10°. Шаг одинаковых выступов и впадин 14 на внутренней поверхности 13 оправки 12 определяется задаваемой точностью выставления оси поляризации электронной метки 1. Количество одинаковых сухарей 10 может быть по крайней мере три или больше, предпочтительно восемь. Каждый из одинаковых сухарей 10 выполнен с выступающей заостренной кромкой 19, предназначенной для обеспечения возможности зацепления с соответствующей поверхностью внутренней полости 5 болта 6. Оправка 12 и корпус 4 термодатчика 3 могут скрепляться между собой с помощью резьбового соединения.A device for remote monitoring of the temperature state of axleboxes of vehicles includes an electronic tag 1, enclosed in a housing 2, configured to remotely transmit information to outdoor devices placed along the vehicles (not shown). The electronic tag 1 is connected to the temperature sensor 3, which is equipped with its own housing 4 and is configured to accommodate one of the bolts 6 in the inner cavity 5 for jointly attaching the cover 7 of the axle box 8 and the cup-shaped element 9 to the axle box 8. Electronic tag 1 and the temperature sensor 3 are connected among themselves as well as in the known device according to the patent of the Russian Federation 2220866 C1 using two electrically conductive elements. The design of the temperature sensor can be any known in the prior art, for example, as described in RF patent 2220866 C1. On the housing 4 of the temperature sensor 3, several identical crackers 10 are placed, interconnected by means of a split spring ring 11 and adapted to engage with the corresponding surfaces of the internal cavity of the bolt 6. The device is equipped with a mandrel 12, which can be fastened to the housing 4 of the temperature sensor 3. To interact with the hexagonal lateral surface of the head of the bolt 6 in the mandrel 12 has an inner cylindrical surface 13, at least on the part of which there are identical protrusions and depressions 14, oriented parallel to and along the axis of the mandrel 12. These protrusions and depressions 14 are designed to interact with the ribs of the hexagonal side surface of the head of the bolt 6. The mandrel 12 and the electronic mark 1 in the housing 2 are rigidly fastened together by a shell 15. On the inner surface of the cup-shaped element 9 is provided a place 16 for interaction with the outer surface of the shell 15. On the end outer surface 17 of the housing 2 of the electronic tag 1, a visible line 18 is drawn, visualizing the polarization axis of the electronic tag 1. Mandrel 12 is satisfied from electrically insulating material, such as fiberglass. The same protrusions and depressions 14, designed to interact with the ribs of the hexagonal head of the bolt 6, can be made around the entire perimeter of the inner surface 13 of the mandrel 12, or on a part of the perimeter, which is determined by the range in which it is assumed to adjust the polarization axis of the electronic mark 1. In the manufactured protrusions and depressions 14 are made on a sample of the device on the part of the perimeter of the inner cylindrical surface 13 of the mandrel 12, limited to 10 °. The pitch of the same protrusions and depressions 14 on the inner surface 13 of the mandrel 12 is determined by the specified accuracy of setting the polarization axis of the electronic mark 1. The number of identical crackers 10 can be at least three or more, preferably eight. Each of the same crackers 10 is made with a protruding pointed edge 19, designed to enable engagement with the corresponding surface of the inner cavity 5 of the bolt 6. The mandrel 12 and the housing 4 of the temperature sensor 3 can be fastened together using a threaded connection.
Электронная метка 1 может быть выполнена любым образом, известным в уровне техники, обеспечивающим возможность дистанционной передачи сигнала ее состояния, но в ее схему в любом случае включены кодер, модулятор и приемопередающая антенна (не показано), см., например, патенты RU 2170684, RU 2170684, US 3633158, US 4068232. В уровне техники известны системы дистанционного считывания кодированной информации для подвижного состава, передаваемой электронными метками, размещенными на разных элементах подвижного состава. Например, такая система описана в заявке WO 87/02165.Electronic tag 1 can be made in any way known in the prior art, providing the ability to remotely transmit a signal of its status, but in its circuit, in any case, an encoder, modulator and transceiver antenna (not shown) are included, see, for example, patents RU 2170684, RU 2170684, US 3633158, US 4068232. In the prior art systems are known for the remote reading of coded information for rolling stock transmitted by electronic tags placed on different elements of the rolling stock. For example, such a system is described in WO 87/02165.
Сборка и установка устройства для дистанционного контроля и идентификации букс транспортных средств осуществляется следующим образом. Предварительно на корпусе 4 термодатчика 3 размещаются сухари 10, которые соединяются между собой с помощью разрезного пружинного кольца 11. Затем с корпусом 4 термодатчика 3 скрепляется оправка 12, на которую надевается обечайка, а затем осуществляется подсоединение термодатчика 3 с электронной меткой с помощью электропроводных элементов 21, как известно в уровне техники, например, в патенте RU 2220866 С1. Далее полученная сборка скрепляется с электронной меткой 1, при этом края обечайки 15 с одной стороны завальцовываются на корпусе 2 электронной метки 1, осуществляя тем самым неразъемное соединение между оправкой 12 с размещенным в ней термодатчиком 3 и корпусом 2 с электронной меткой 1. Таким образом получается единый модуль, в котором размещены подсоединенные друг к другу электронная метка 1 и термодатчик 3, как показано на фиг.2. Один из болтов 6, предназначенных для крепления крышки 7 к буксе 8, выполняется с внутренней полостью 5. При подготовке устройства к эксплуатации выкручивают один из четырех стандартных болтов, крепящих крышку 7 к буксе 8 (как правило, левый верхний), а на его место вкручивают болт 6, выполненный согласно изобретению, т.е. с внутренней полостью 5. Затем полученный единый модуль с электронной меткой 1 и термодатчиком 3 вставляется внутрь чашеобразного элемента 9 до начала взаимодействия соответствующей внутренней цилиндрической поверхности 13 оправки 12 с шестигранной боковой поверхностью болта 6 и поворачивают оправку 12, следя за положением видимой линии 18 на торцевой поверхности корпуса 2 электронной метки 1 и выставляя ее в нужном положении, производя тем самым ориентацию оси поляризации электронной метки 1. При этом по крайней мере одно из ребер боковой шестигранной поверхности головки болта 6 входит в одну из впадин 4, имеющихся на внутренней цилиндрической боковой поверхности 13 оправки 12. После того, как нужное положение видимой линии 18 выставлено, производят легкое нажатие на единый модуль с электронной меткой 1 и термодатчиком 3 и окончательно вводят его внутрь чашеобразного элемента 9, при этом сухари 10, скрепленные разрезным пружинным кольцом 11, входят во внутреннюю полость 5 болта 6 и, раздвигаясь, входят в зацепление выступающими заостренными кромками с соответствующими поверхностями внутренней полости 5 болта 6.The assembly and installation of the device for remote monitoring and identification of axleboxes of vehicles is as follows. First, crackers 10 are placed on the housing 4 of the temperature sensor 3, which are connected to each other by means of a split spring ring 11. Then, a mandrel 12 is fastened to the housing 4 of the temperature sensor 3, on which the shell is worn, and then the temperature sensor 3 is connected with an electronic mark using electrically conductive elements 21 , as is known in the prior art, for example, in patent RU 2220866 C1. Next, the assembly obtained is fastened to the electronic tag 1, while the edges of the shell 15 are rolled on one side on the housing 2 of the electronic tag 1, thereby making an integral connection between the mandrel 12 with the temperature sensor 3 and the housing 2 with the electronic tag 1. Thus, a single module in which are placed connected to each other electronic tag 1 and the temperature sensor 3, as shown in figure 2. One of the bolts 6 intended for fastening the cover 7 to the axle box 8 is made with an internal cavity 5. When preparing the device for operation, one of the four standard bolts securing the cover 7 to the axle box 8 (usually the upper left one) is unscrewed, and in its place screw the bolt 6 made according to the invention, i.e. with an internal cavity 5. Then, the resulting single module with an electronic tag 1 and a temperature sensor 3 is inserted into the bowl-shaped element 9 before the interaction of the corresponding inner cylindrical surface 13 of the mandrel 12 with the hexagonal side surface of the bolt 6 and the mandrel 12 are rotated, observing the position of the visible line 18 on the end the surface of the housing 2 of the electronic tag 1 and exposing it in the desired position, thereby producing the orientation of the polarization axis of the electronic tag 1. At least one of the ribs of the side gear the tiger's surface of the head of the bolt 6 enters one of the depressions 4 located on the inner cylindrical side surface 13 of the mandrel 12. After the desired position of the visible line 18 is set, lightly press on a single module with electronic mark 1 and temperature sensor 3 and finally enter it inside the cup-shaped element 9, while the crackers 10, fastened by a split spring ring 11, enter the inner cavity 5 of the bolt 6 and, when extended, come into engagement with protruding pointed edges with corresponding surfaces Cored oil cavity 5 of the bolt 6.
Обеспечение возможности ориентации оси поляризации электронной метки 1 в заявленном изобретении повышает надежность устройства за счет обеспечения точного сигнала электронной метки. Размещение электронной метки 1 с термодатчиком 3 на буксе 8 согласно изобретению исключает несанкционированный доступ к болту 6 и буксе 8, что тоже повышает надежность устройства. При попытке несанкционированного воздействия на чашеобразный элемент 9 (его снятия с болта 6) неизбежен обрыв электропроводных элементов 21, что повлечет изменение сигнала электронной метки 1, т.е. электронная метка 1 немедленно будет сигнализировать о произошедшем, что также повышает надежность устройства. Размещение электронной метки 1 и термодатчика 3 в едином модуле обеспечивает удобство при размещении устройства на буксе 8, т.е. при эксплуатации. Таким образом, изобретение в представленной совокупности признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, обеспечивает достижение такого технического результата как повышение надежности и удобство при эксплуатации.Enabling the orientation of the polarization axis of the electronic tag 1 in the claimed invention improves the reliability of the device by providing an accurate electronic tag signal. The placement of the electronic tag 1 with the temperature sensor 3 on the axle box 8 according to the invention eliminates unauthorized access to the bolt 6 and axle box 8, which also increases the reliability of the device. If you try to unauthorized exposure to the cup-shaped element 9 (removing it from the bolt 6), the breakdown of the conductive elements 21 is inevitable, which will entail a change in the signal of the electronic tag 1, i.e. electronic tag 1 will immediately signal what happened, which also increases the reliability of the device. Placing the electronic tag 1 and the temperature sensor 3 in a single module provides convenience when placing the device on the axle box 8, i.e. during operation. Thus, the invention in the presented set of features, each of which performs its function, ensures the achievement of such a technical result as improving reliability and ease of use.