RU61671U1

RU61671U1 - DEVICE FOR LUBRICATION OF RAILS OF RAILWAY

Info

Publication number: RU61671U1
Application number: RU2006120065/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Иванович Титов; Иван Валентинович Рогулин
Original assignee: Дмитрий Иванович Титов
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-03-10

Abstract

Содержит средства для порционной подачи смазки на боковую грань головки рельса, управляемые программным устройством, и взаимодействующие с колесами поезда два датчика, установленных вдоль рельса (пути) на заданном расстоянии, и это расстояние меньше минимального расстояния между осями колес в составе. При движении поезда интервал времени между срабатываниями датчиков определяет скорость движения, а количество смазки, подаваемой на рельс, пропорционально скорости.It contains means for the portioned supply of lubricant to the lateral face of the rail head, controlled by a software device, and two sensors interacting with the train wheels and installed along the rail (track) at a given distance, and this distance is less than the minimum distance between the axles of the wheels in the train. When the train moves, the time interval between the sensor responses determines the speed of movement, and the amount of lubricant supplied to the rail is proportional to the speed.

Description

Предлагаемое устройство относится к вспомогательному оборудованию, используемому на железнодорожном транспорте, и предназначено для смазывания боковой поверхности головки рельса в криволинейных участках пути.The proposed device relates to auxiliary equipment used in railway transport, and is intended for lubrication of the side surface of the rail head in curved sections of the track.

Известно, что безопасность движения зависит от степени износа рельсов железнодорожного пути, что, в первую очередь, относится к его криволинейным участкам, где износ наиболее интенсивен. При его превышении сверх допустимого происходит набегание колеса на головку рельса с последующими непредсказуемыми последствиями.It is known that traffic safety depends on the degree of wear of the rails of the railway track, which, first of all, refers to its curved sections, where the wear is most intense. When it is exceeded beyond the permissible, the wheel runs on the rail head with subsequent unpredictable consequences.

Известны многочисленные устройства для смазывания рельсов, уменьшающие износ и предупреждающие их преждевременную замену, что значительно снижает стоимость эксплуатации и содержания пути (рельсы на криволинейных участках применяются из специальных износостойких сталей). Многообразие конструкций обусловлено стремлением упростить устройство, повысив его надежность, обеспечить рациональное использование энергии, оптимизировать расход смазки, что влияет не только на экологию, но и на физико-механические свойства балласта железнодорожного полотна (присутствие масел в балласте приводит к его просадке и выплескам), т.е. в конечном итоге также на безопасность движения.Numerous devices for lubricating rails are known, which reduce wear and prevent their premature replacement, which significantly reduces the cost of operation and track maintenance (rails on curved sections are used from special wear-resistant steels). The variety of designs is due to the desire to simplify the device, increasing its reliability, ensuring rational use of energy, optimizing lubricant consumption, which affects not only the environment, but also the physicomechanical properties of the railway ballast (the presence of oils in the ballast leads to its subsidence and splashes), those. ultimately also on traffic safety.

Известны, например, устройства подобно описанному в авт. св. СССР №1735102, МПК В 61 К 3/00, в котором на боковой грани головки рельса выполнен паз с размещенным в нем губчатым материалом, удерживающим смазку. По мнению авторов этого устройства при прохождении колес подвижного Known, for example, devices similar to those described in ed. St. USSR No. 1735102, IPC B 61 K 3/00, in which a groove is made on the lateral edge of the rail head with a sponge material that holds grease in it. According to the authors of this device when passing wheels rolling

состава по участку рельса со смазочным материалом реборды колес будут смазываться и их износ уменьшится (также как и головки рельса). Очевидное достоинство известного устройства усматривается в простоте конструкции, однако его техническое воплощение сомнительно, поскольку требует применения специального рельса. К недостатку устройства следует отнести и отсутствие возможности адаптированного дозирования смазки при движении состава.of the composition along the rail section with the lubricant, the flanges of the wheels will be lubricated and their wear will decrease (as well as the rail heads). The obvious advantage of the known device is seen in the simplicity of design, but its technical implementation is doubtful, since it requires the use of a special rail. A disadvantage of the device should be attributed to the lack of the possibility of adapted dosing of the lubricant during movement of the composition.

Близкие к описанному по принципу решения поставленной задачи устройства по авт. св. СССР №№1323444 и 1555168, МПК В 61 К 3/00, также смазывают гребень колеса, не требуя при этом переделки самого рельса, однако эти устройства также не позволяют дозировать смазку с учетом особенностей движения каждого проходящего железнодорожного состава.Close to those described by the principle of solving the task of the device according to ed. St. USSR No. 1323244 and 1555168, IPC В 61 К 3/00, also lubricate the wheel flange, without requiring reworking the rail itself, however, these devices also do not allow lubricant to be dosed, taking into account the specifics of the movement of each passing train.

Следует упомянуть и известное устройство для смазывания рельса железнодорожного пути, широко применяемое на сети железных дорог РФ - путевой рельсосмазыватель PC-05-01. Его чертежи и описание работы приведены в руководстве по эксплуатации 2722.00.000.01РЭ. Для подачи смазки в зону контакта «колесо-рельс» используется нажимной плунжерный насос, приводимый в действие колесами проходящего состава. Устройство достаточно простое. Однако по принципу действия оно непосредственно взаимодействует с колесами. Это приводит к механической уязвимости устройства и к обязательной подаче порции смазки на рельс при наезде колеса на плунжер, что исключает возможность изменения количества смазки, например, относительно обусловленного конструкцией устройства отношения «одна порция смазки/одно колесо» в зависимости от скорости движения состава.We should also mention the well-known device for rail rail lubrication, widely used on the railway network of the Russian Federation - track rail lubricator PC-05-01. Its drawings and a description of the work are given in the instruction manual 2722.00.000.01RE. To supply lubricant to the wheel-rail contact zone, a push-pull plunger pump driven by the wheels of a passing train is used. The device is quite simple. However, according to the principle of action, it directly interacts with the wheels. This leads to mechanical vulnerability of the device and to the obligatory supply of a portion of lubricant to the rail when the wheel runs over the plunger, which eliminates the possibility of changing the amount of lubricant, for example, with respect to the “one portion of lubricant / one wheel” ratio, depending on the speed of the train.

Подобный способ дозирования подачи смазки на рельс, с присущими ему недостатками, используется во многих известных устройствах: по авт. св. СССР №№1789396, 1832091, МПК В 61 К 3/00; по патенту РФ №2057667, МПК 6 В 61 К 3/00; по свидетельству РФ на полезную модель №0007390, МПК 6 В 61 К 3/00; по патенту РФ №2245264, МПК В 61 К 3/00; а также в другом, широко применяемом на территории РФ устройстве - A similar method of dispensing the supply of lubricant to the rail, with its inherent disadvantages, is used in many known devices: according to ed. St. USSR No. 1789396, 1832091, IPC В 61 К 3/00; according to the patent of the Russian Federation No. 2057667, IPC 6 B 61 K 3/00; according to the certificate of the Russian Federation for utility model No. 0007390, IPC 6 V 61 K 3/00; according to the patent of the Russian Federation No. 22245264, IPC B 61 K 3/00; as well as in another device widely used in the territory of the Russian Federation -

рельсосмазывателе путевом универсальном проекта 1479.00.000 (чертежи и описание работы приведены в 1479.00.000ТО).rail grease universal universal project 1479.00.000 (drawings and description of work are given in 1479.00.000TO).

По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким к предложенному техническому решению является известное устройство по патенту РФ №52375, МПК В 61 К 3/00, приоритет 2005 г., на полезную модель «Устройство для смазывания рельсов железнодорожного пути».By the set of similar essential features, the closest to the proposed technical solution is the known device according to the patent of the Russian Federation No. 52375, IPC B 61 K 3/00, priority 2005, for the utility model "Device for lubricating rails of a railway track".

Известное устройство («рельсосмазыватель») содержит средства подачи смазки к головке рельса, управляемые программным устройством, подключенным к двум бесконтактным выключателям (датчикам), взаимодействующим с колесами подвижного состава, установленным по разные стороны от точки сопряжения прямолинейного участка пути с криволинейным. При движении поезда по прямой в сторону поворота сигнал от датчика прямолинейного участка служит командой для выброса смазки на головку рельса. При движении поезда в обратном направлении сигнал от датчика на криволинейном участке блокирует работу устройства. В качестве датчиков используются бесконтактные индуктивные выключатели. Если предположить, что датчик, срабатывающий первым, указывает на направление движения поезда, то последствие предложенного технического решения заключается, вероятно, в учете направления движения состава при принятии решения о подаче смазки на рельс.The known device ("rail lubricator") contains means for supplying lubricant to the rail head, controlled by a software device connected to two proximity switches (sensors) interacting with the wheels of the rolling stock installed on different sides from the interface point of a straight section of the track with a curved one. When the train moves in a straight line in the direction of rotation, the signal from the sensor of the straight section serves as a command for the release of lubricant on the rail head. When the train moves in the opposite direction, the signal from the sensor in a curved section blocks the operation of the device. Inductive proximity switches are used as sensors. If we assume that the sensor that is triggered first indicates the direction of movement of the train, then the consequence of the proposed technical solution is probably to take into account the direction of movement of the train when deciding whether to apply lubricant to the rail.

В описании устройства содержится ссылка на теоретически имеющуюся возможность дозирования смазки в зависимости от скорости движения состава, однако, не раскрыто - каким образом эту возможность можно реализовать. В описании устройства также указано, что расстояние между датчиками, взаимодействующими с колесами подвижного состава, определяется конкретными условиями эксплуатации. Это приемлемо лишь для определения направления движения состава.The description of the device contains a reference to the theoretically available possibility of dispensing lubricant depending on the speed of the composition, however, it is not disclosed how this possibility can be realized. The description of the device also indicates that the distance between the sensors interacting with the wheels of the rolling stock is determined by the specific operating conditions. This is acceptable only to determine the direction of movement of the composition.

Перед заявленным устройством была поставлена задача обеспечить дозирование подачи смазки на рельс в зависимости от скорости движения состава, т.е. с учетом возрастающей силы прижима колес к рельсу при большей The claimed device was tasked with ensuring the dosing of the lubricant supply to the rail depending on the speed of the train, i.e. taking into account the increasing force of the pressure of the wheels against the rail with a greater

скорости движения состава, и, тем самым, минимизировать расход смазки при одновременном снижении бокового износа головки рельса и гребней колес.the speed of movement of the composition, and, thereby, minimize the consumption of lubricant while reducing side wear of the rail head and wheel flanges.

Поставленная задача решается тем, что предложено устройство для смазывания рельсов железнодорожного пути, содержащее средства для порционной подачи смазки на рельс, управляемые программным устройством, подключенным к, по меньшей мере, двум установленным вдоль рельса датчикам, взаимодействующим с колесами подвижного состава.The problem is solved in that a device for lubricating rails of a railway track is proposed, comprising means for portioning lubrication of a rail controlled by a software device connected to at least two sensors installed along the rail interacting with the wheels of the rolling stock.

Новым в предложенном техническом решении является то, что расстояние между датчиками меньше минимального расстояния между осями колес в составе.New in the proposed technical solution is that the distance between the sensors is less than the minimum distance between the axles of the wheels in the composition.

Технический результат заявленного устройства заключается в сокращении затрат на обслуживание рельсосмазывателя при минимизации расхода смазки и снижении бокового износа рельса и гребней колес за счет учета скорости движения железнодорожного состава.The technical result of the claimed device is to reduce the cost of servicing the rail lubricator while minimizing the consumption of grease and reducing side wear of the rail and wheel flanges by taking into account the speed of the train.

На фиг.1 показана блок-схема заявленного устройства; на фиг.2 и 3 - фазы прохождения колеса железнодорожного состава над датчиками.Figure 1 shows a block diagram of the claimed device; figure 2 and 3 - phase passage of the wheels of the train over the sensors.

В заявленном устройстве средства подачи смазки к головке рельса содержат, по меньшей мере, один дозирующий маслоструйный эжектор 1 (фиг.1), связанный маслопроводом с гидроцилиндром 2, разделенным поршнем 3 на две части, и электрически - с блоком 4 управления. Правая часть резервуара 2 заполнена маслом, а левая часть соединена с воздушным компрессором 5 через обратный клапан 6. К блоку 4 управления также подключены датчик 7 давления воздуха в резервуаре 2, электрический привод 8 компрессора 5 и два датчика 9 и 10, установленные вдоль железнодорожного пути на заданном расстоянии друг от друга. Для правильной работы устройства это расстояние должно быть меньше минимального расстояния между осями 12 (фиг.2) колес в железнодорожном составе. Для удобства датчики 9 и 10 устанавливаются на одном рельсе 11 (фиг.2 и 3) по обе стороны от точки нанесения смазки и на расстоянии друг от друга, равном одному метру. Устройство содержит также блок 13 электропитания (фиг.1), подключаемый к внешней электрической In the claimed device, the means for supplying lubricant to the rail head contain at least one metering oil-jet ejector 1 (Fig. 1), connected by an oil line to the hydraulic cylinder 2, divided by the piston 3 into two parts, and electrically to the control unit 4. The right side of the tank 2 is filled with oil, and the left side is connected to the air compressor 5 through a check valve 6. An air pressure sensor 7 in the tank 2, an electric drive 8 of the compressor 5 and two sensors 9 and 10 installed along the railway track are also connected to the control unit 4 at a given distance from each other. For proper operation of the device, this distance must be less than the minimum distance between the axles 12 (figure 2) of the wheels in the train. For convenience, the sensors 9 and 10 are installed on the same rail 11 (Fig.2 and 3) on both sides of the point of lubrication and at a distance from each other equal to one meter. The device also contains a power supply unit 13 (Fig. 1), connected to an external electrical

сети. Блок 13 питания, в свою очередь, электрически соединен с блоком 4 управления.network. The power supply unit 13, in turn, is electrically connected to the control unit 4.

В качестве датчиков 9 и 10 могут применяться как контактные, так и бесконтактные выключатели, использующие различные принципы работы: механические, фотоэлектрические, индуктивные (в том числе серийно выпускаемые и именно для взаимодействия с колесами подвижного состава), емкостные, ультразвуковые и др. Например, могут быть использованы индуктивные датчики для взаимодействия с колесами подвижного состава RDS800001/RDS800002 Series, High Speed Railwheel Sensors компании «Honeywell Automation and Control Products», Scotland, UK, http//www.honeywell/com/sensing.As sensors 9 and 10, both contact and proximity switches can be used, using various operating principles: mechanical, photoelectric, inductive (including those commercially available and specifically for interaction with rolling stock wheels), capacitive, ultrasonic, etc. For example, Inductive sensors can be used to interact with the RDS800001 / RDS800002 Series, High Speed Railwheel Sensors rolling stock wheels from Honeywell Automation and Control Products, Scotland, UK, http://www.honeywell / com / sensing.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В левую часть гидроцилиндра 2 (фиг.1) компрессором 5 через обратный клапан 6 постоянно под давлением нагнетается сжатый воздух. Обратный клапан 6 предотвращает утечку сжатого воздуха из гидроцилиндра 2. Давление поддерживается в необходимом для подачи смазки в форсунку 1 диапазоне: 0,5...0,8 МПа. Давление регулируется включением и выключением электрического привода 8 компрессора 5 по команде блока 4 управления. Датчиком обратной связи в системе регулирования давления служит датчик 7 давления воздуха в гидроцилиндре 2. Сжатый воздух, нагнетаемый в гидроцилиндр 2, воздействует на поршень 3, который выдавливает смазку из гидроцилиндра 2, подавая ее по маслопроводу в эжектор 1.Compressed air is constantly pumped into the left part of the hydraulic cylinder 2 (Fig. 1) by a compressor 5 through a non-return valve 6 under pressure. The non-return valve 6 prevents the leakage of compressed air from the hydraulic cylinder 2. The pressure is maintained in the range necessary for the supply of lubricant to the nozzle 1: 0.5 ... 0.8 MPa. The pressure is regulated by turning on and off the electric drive 8 of the compressor 5 at the command of the control unit 4. The feedback sensor in the pressure control system is the air pressure sensor 7 in the hydraulic cylinder 2. The compressed air pumped into the hydraulic cylinder 2 acts on the piston 3, which squeezes the grease from the hydraulic cylinder 2, feeding it through the oil pipe to the ejector 1.

При движении железнодорожного состава (на фиг.2 и 3 условно показан лишь один вагон состава), колеса (их оси 12) проходят над датчиками 9 и 10. В тот момент, когда колесо находится над датчиком, он срабатывает, и сигнал от него поступает в блок 4 управления. Поскольку расстояние между датчиками 9 и 10 меньше минимального расстояния между осями 12 колес, каждое колесо (предположим, первое колесо вагона на фиг.2 и 3), при указанном направлении движения, сначала пройдет над датчиком 9 (фиг.2), а затем - над датчиком 10 (фиг.3), вызывая их последовательное срабатывание. Когда When the train is moving (in Figs. 2 and 3 only one train car is conventionally shown), the wheels (their axles 12) pass over the sensors 9 and 10. At the moment when the wheel is above the sensor, it is triggered, and a signal from it arrives to control unit 4. Since the distance between the sensors 9 and 10 is less than the minimum distance between the axles of the 12 wheels, each wheel (suppose the first wheel of the car in FIGS. 2 and 3), with the indicated direction of movement, will first pass over the sensor 9 (FIG. 2), and then above the sensor 10 (figure 3), causing their sequential operation. When

первое колесо достигнет датчика 10, второе колесо еще не «наедет» на датчик 9 (фиг.3). Таким образом, интервал времени между сигналом от датчика, срабатывающего первым, и сигналом от датчика, срабатывающего вторым от прохождения над ними каждого колеса, будет пропорционален скорости движения состава. Другими словами, расстояние между датчиками и интервал времени между их срабатываниями при взаимодействии с колесами подвижного состава несут информацию о скорости его движения. Кроме того, датчик, срабатывающий первым, сигнализирует еще и о том, в каком направлении движется состав.the first wheel reaches the sensor 10, the second wheel has not yet "run over" the sensor 9 (figure 3). Thus, the time interval between the signal from the sensor triggered by the first and the signal from the sensor triggered by the second from passing each wheel above them will be proportional to the speed of the train. In other words, the distance between the sensors and the time interval between their responses when interacting with the wheels of the rolling stock carry information about its speed. In addition, the sensor that triggers first, also signals in which direction the train is moving.

При дозировании смазки изменением временного интервала между ее подачами на рельс электронный блок 4 по сигналам датчиков 9 и 10 генерирует импульсы управления эжектором 1 с периодом, пропорциональным или, по меньшей мере, кратным временному интервалу между сигналами. С целью экономии электроэнергии питание на датчики 9 и 10 может подаваться лишь на время прохождения состава. В этом случае о приближении и движении железнодорожного состава сигнализирует дополнительный датчик, например, датчик вибрации (на чертеже условно не показан) или для этой цели может быть использован сигнал рельсовой цепи. Временной интервал между импульсами управления эжектором 1 задается блоком 4 управления таким образом, чтобы при большей скорости состава наносить на рельс больше смазки относительно нормативного показателя, за который принято отношение «количество порций смазки/количество колесных пар». Иначе говоря, интервал времени между подачами порций смазки на рельс пропорционален скорости движения состава.When the lubricant is dosed by changing the time interval between its supply to the rail, the electronic unit 4 generates control pulses of the ejector 1 with signals from the sensors 9 and 10 with a period proportional to, or at least a multiple of, the time interval between the signals. In order to save electricity, power to the sensors 9 and 10 can be supplied only for the duration of the passage of the composition. In this case, the approach and movement of the train is signaled by an additional sensor, for example, a vibration sensor (not shown conventionally in the drawing) or a rail signal can be used for this purpose. The time interval between the control pulses of the ejector 1 is set by the control unit 4 so that at a higher speed of the composition to apply more lubricant to the rail relative to the standard indicator, for which the ratio "number of portions of lubricant / number of wheelsets" is taken. In other words, the time interval between the supply of portions of lubricant to the rail is proportional to the speed of the train.

Для упрощения реализации устройства весь заданный диапазон скоростей подвижного состава условно разбит на несколько поддиапазонов, для каждого из которых, исходя из средней скорости, длины вагона, количества колесных пар и количества смазки, содержащейся в одной порции, задается временной интервал между подачами смазки на рельс. Средняя длина грузового вагона - около 14 метров. Как правило, вагон содержит четыре колесные To simplify the implementation of the device, the entire predetermined range of speeds of the rolling stock is conditionally divided into several sub-ranges, for each of which, based on the average speed, the length of the car, the number of wheelsets and the amount of lubricant contained in one portion, a time interval between the supply of lubricant to the rail is set. The average length of a freight car is about 14 meters. As a rule, a wagon contains four wheeled

пары. Тогда, например, при условном разбиении диапазона скоростей от 0 до 120 км/ч на шесть под диапазонов: 1-20 км/ч; 21-40 км/ч; 41-60 км/ч; 61-80 км/ч; 81-100 км/ч и свыше 100 км/ч) со средними скоростями, соответственно - 10 км/ч; 30 км/ч; 50 км/ч; 70 км/ч; 90 км/ч и 110 км/ч, для поддержания постоянным заданного отношения «одна порция смазки/количество осей» (пусть 0,1 см³ на 20 осей) по всем диапазоне скоростей, значению средней скорости в каждом поддиапазоне будет соответствовать свой расчетный интервал времени между подачами смазки - 8,4 с; 5 с; 3,6 с; 2,8 с и 2,3 с. В диапазоне 0-1 км/ч смазка на рельс не подается, а используется смазка, нанесенная на него при прохождении предыдущего состава. Для учета возрастающей силы прижима колес к рельсу при большей скорости движения состава, а, следовательно, и возникающей необходимости корректировки количества смазки, подаваемой на рельс, введен дополнительный коэффициент пропорциональности, изменяющий временной интервал между подачами смазки.couples. Then, for example, with a conditional partition of the speed range from 0 to 120 km / h into six sub ranges: 1-20 km / h; 21-40 km / h; 41-60 km / h; 61-80 km / h; 81-100 km / h and over 100 km / h) with average speeds, respectively - 10 km / h; 30 km / h; 50 km / h; 70 km / h; 90 km / h and 110 km / h, to maintain a constant given ratio of “one portion of the lubricant / number of axles” (let 0.1 cm ³ per 20 axles) over the entire speed range, the average speed in each sub-range will correspond to its calculated interval time between lubricant supply - 8.4 s; 5 s; 3.6 s; 2.8 s and 2.3 s. In the range of 0-1 km / h, lubrication is not supplied to the rail, but the lubricant applied to it during the passage of the previous composition is used. To take into account the increasing force of the pressure of the wheels against the rail at a higher speed of the train, and, consequently, the need to adjust the amount of lubricant supplied to the rail, an additional proportionality coefficient is introduced that changes the time interval between the lubricant supply.

При дозировании смазки подачей известного количества (одной порции) на заданное количество колес, электронный блок 4 по сигналам датчиков 9 и 10 генерирует импульсы управления эжектором 1 после прохождения предварительно заданного количества колес над датчиками. При изменении скорости состава корректировка количества подаваемой смазки производится изменением заданного количества пропускаемых колес пропорционально скорости.When dosing lubricant by supplying a known amount (one portion) to a given number of wheels, the electronic unit 4 generates control pulses of the ejector 1 after the passage of a predetermined number of wheels above the sensors by signals from sensors 9 and 10. When changing the speed of the composition, the adjustment of the amount of lubricant supplied is made by changing the set number of skipped wheels in proportion to the speed.

Claims

A device for lubricating rails of a railway track, comprising means for portioning the lubricant onto a rail, controlled by a software device connected to at least two sensors installed along the rail interacting with the wheels of the rolling stock, characterized in that the distance between the sensors is less than the minimum distance between wheel axles in the composition.