Приемные катушки. Общий ящик АЛСН. Фильтр локомотивной типа ФЛ25/75. Усилитель УК25/50-М и УК25/50-МД. Дешифратор числового кода ДКСВ. Проверка бдительности и контроль скорости.

Приемные катушки.Электрические сигналы локомотивной сигнализации, передава­емые по рельсам, воспринимаются на локомотиве индуктивным способом. Индуктивная связь между локомотивом и рельсами (как проводами) с током осуществлена при помощи приемных катушек с разомкнутым магнитным стальным сердечником, сгущающим маг­нитный поток, создаваемый током в рельсах (рис. 5). Переменный сгущенный магнитный поток наводит в обмотке, находящейся на сердечнике J, э. д. с. сигнала.

Поскольку сердечник находится под воздействием переменного магнитного потока, то во избежание появления в нем вихревых токов он набран из листов трансформаторной стали толщиной 0,35—0,4 мм, изолированных друг от друга покрытием краской БТ-177. Листы сердечника 1 сжаты двумя стальными продольными щеками 10 посредством сквозных болтов, электрически изолированных от сердечника втулками из кабельной бумаги и от щек — текстолитовыми шайбами.

Обмотка из 3125 витков медного провода марки ПЭТВ диаметром 0,41—0,51 мм пропитана лаком MЛ-92 под вакуумом и находится в алюминиевом защитном кожухе. Кожух разделен на верхнюю 7 и нижнюю 8 части, изолированные друг от друга резиновой проклад­кой. Стягивающие болты 11 изолированы от верхней части кожуха. Этим исключается образование электрически замкнутого вокруг обмотки кожуха, который экранировал бы ее от индуктивного воздействия токов в рельсах. Обмотка в кожухе залита изолиру­ющим компаундом из битума и трансформаторного масла. Заливка ведется через отверстие в нижней части кожуха, закрытое фланцем 9. Выводы от начала и конца обмотки выполнены гибким проводом марки ПВГ19хО,28 сечением 1,4 мм2 и выведены наружу через штуцер б кожуха и резинотканевый шланг 5.

Приемные локомотивные катушки по конструкции подразделяют­ся на электровозные типа ПЭ для электровозов, моторвагонного подвижного состава (они же используются для паровозов) и тепло­возные типа ПТ. Катушки типа ПЭ имеют гарнитуру из косынок 4 и угольников 12 для подвески их на раме локомотива и клеммную коробку 3 с двухштырной клеммой 2, укрепленную на косынках. Тепловозные приемные катушки не имеют косынок и угольников и крепятся непосредственно на путеочистителе. Масса одной катушки типа ПЭ—47 кг и ПТ—27 кг.

Наиболее существенным обобщающим параметром катушки явля­ется электродвижущая сила, наводимая током в рельсах в ее обмотке и в основном определяющая принятую мощность сигнала.

Ее минимальное значение у одной катушки, подвешенной на локомотиве на высоте 150 мм, ниже установленной техническими условиями, при токе в рельсах (шлейфе) 10 А и частоте 50 Гц обычно находится в пределах 0,85—1,15 В.

Рис. 5. Приемная катушка.

Фильтры.Приемные локомотивные катушки при приеме электрических сигналов находятся еще и под посторонними воздействиями с более высокими и более низкими частотами, чем частота электрических сигналов локомотивной сигнализации. Так, приемная система подвер­гается воздействию рельсовых цепей, питаемых токами других частот, переменных тяговых токов, их гармоник, гармоник постоян­ного тягового тока, которые, имея более высокие частоты, способны оказывать относительно более сильное влияние линий электропере­дачи, пересекающих и идущих параллельно железной дороге. Оказы­вают воздействие также периодические колебания, создаваемые намагниченными рельсами, цепями электропневматических тормозов и др.

В связи с этим необходимо электрически отделить воспринима­емые приемными катушками полезные сигналы локомотивной сигна­лизации от мешающих посторонних помех. Для этого применяют электрические фильтры.

Электрические фильтры локомотивной сигнализации (Рис.6.) пропускают токи ее сигнальных частот и задерживают, подавляя, токи других частот. Помехи могут воздействовать на приемные катушки непос­редственно, как, например ЛЭП, различные импульсные помехи, или через влияние токов, протекающих в рельсах. Один и тот же по величине переменный ток в рельсах индуктирует в приемных катушках тем большую электродвижущую силу, чем больше частота тока. Поэтому сравнивать подавляющие свойства фильтра необходи­мо в одинаковых условиях, при постоянном напряжении на его входе независимо от частоты тока помехи. Если у постоянного по значению напряжения на входе менять только частоту, то на выходе фильтра напряжение не будет тоже постоянный, а будет меняться вместе с частотой. Те частоты, при которых на выходе напряжение (ток) будет наибольшим, ибо их фильтр пропускает с наименьшим ослаблением, составляют полосу пропускания. Полоса пропускания ограничивается частотами, лежащими на ее границах, называемыми граничными. Токи с частотами, находящимися вне полосы пропуска­ния, встречают наибольшее сопротивление прохождению со стороны фильтра и затухают в нем.

Фильтры характеризуют следующими основными параметрами: средней частотой пропускания (например, 25, 50 и 75 Гц), шириной полосы пропускания, затуханием колебания в полосе и вне полосы пропускания. Фильтр, имеющий две полосы пропускания, разделен­ные полосой непропускания, называют двух-полосовым. В зависимо­сти от назначения фильтры имеют различные сложность и схемы. Наиболее сложными являются фильтры для участков с электриче­ской тягой переменного тока, где на устройства локомотивной сигнализации воздействуют значительные переменные тяговые токи.

Рис. 6. Схема локомотивного фильтра ФЛ25/75М.

Локомотивный фильтр 50 Гц (рис. 75) применяется при тепловозной и электрической тяге постоянного тока. Мешающие посторонние гармонические колебания, отличные по частоте от сигналов, ограничены по силе, поэтому, когда локомотивная сигнали­зация работает на частоте 50 Гц, устанавливается однополосный фильтр»

Рис. 7. Схема фильтра 50 Гц.

Фильтр состоит из двух индуктивно связанных между собой настроенных в резонанс контуров. В первый контур входят как индуктивность приемные катушки и первичная обмотка входного трансформатора, через которую осуществляется индуктивная связь со вторым контуром. Емкость первого контура представлена конден­сатором С1. Контур, настроенный этим конденсатором в резонанс на частоту 50 Гц, имеет добротность, равную 3—4. У второго контура из конденсатора С2 и вторичной обмотки того же трансформатора Тр1 резонансная частота равна 50 Гц, а добротность 10. Благодаря индуктивной связи и настройке контуров в резонанс они образуют фильтр.

Усилители.Локомотивные усилители являются электронными приборами, предназначенными для усиления сигналов, воспринимаемых с пути, Ш преобразования их в импульсы постоянного тока для управления релейным контактным дешифратором. Мощность электрических сигналов, воспринимаемых приемными катушками с пути, слишком мала, чтобы ее непосредственно использовать для управления дешифратором. Поэтому сигналы, принятые приемными катушками, усиливаются, давая возможность управлять реле при дешифрирова­нии сигналов. При наибольшей отдаче приемными катушками мощно­сти, поступившей с пути, последняя составляет всего около 5 мкВт при токе в рельсах 1А частотой 50 Гц. В то же время для работы реле требуется только 50 мВт.

В связи с использованием в локомотивной сигнализации сигналь­ных токов трех частот: 25, 50 и 75 Гц—основными являются универсальные усилители типа УК25/50, служащие для усиления сигналов на любой из трех частот, а также находящиеся & эксплуатации на участках с тепловозной и электрической тягой постоянного тока усилители одной частоты 50 Гц типа УК-ЗТ. Начиная с 1980 г. выпускаются только универсальные модернизиро­ванные усилители типа УК25/50М.

К основным параметрам усилителей автоматической локомотив-ной сигнализации относятся следующие: чувствительность, время восстановления нормальной чувствительности и напряжение питания.

Дешифраторы числового кода. Назначение дешифраторов состоит в дешифрации и реализации информации, содержащейся в принимаемых с пути электрических сигналах автоматической локомотивной сигнализации. Основным эксплуатируемым и выпускаемым промышленностью дешифратором является дешифратор типа ДКСВ-1, наравне с которым эксплуатируются также дешифраторы типа ДКСА (модернизирован­ные, более ранних выпусков), взаимозаменяемые с ДКСВ-1.

Дешифрация трех кодовых комбинаций числового кода, вос­производимых контактом импульсного реле усилителя, ведется активным счетом как импульсов, так и интервалов между ними с проверкой наличия длинного интервала как обязательного признака каждой кодовой комбинации.

Последовательность смены принимаемых с пути сигналов может быть любой. Отсутствие сигнала локомотивной сигнализации в рельсах, непрерывный ток или последовательность импульсов тока, не разделенных длинными интервалами, расценивается дешифрато­ром как прекращение передачи сигналов.

ЭПК-150.Электропневматический клапан служит для принудительной оста­новки поезда устройствами локомотивной сигнализации путем раз­рядки тормозной магистрали экстренным торможением. Конструктивно электропневматический клапан разделен на несъ­емную и съемную части (рис. 8). К несъемной части— кронштейну—подводятся воздухопроводы, которые не подвергают­ся разъединению при снятии съемной части. Съемная часть состоит из нескольких разборных узлов, связанных общим корпусом.

Клапан большого сечения для разрядки тормозной магистрали при экстренном торможении поезда устройствами локомотивной сигнализации управляется электропневматическим вентилем не не­посредственно, а через промежуточное пневматическое устройство с электрической контактной системой. Это устройство открывает клапан только через 7—8 с после того, как выключился вентиль. Съемная часть, кроме того, имеет свисток и замок для включения и выключения клапана с электрической контактной системой.

Электро-магнитый вентиль — это воздушный клапан, управляемый электромагнитом постоянного тока. Электромагнит, когда через его обмотку проходит электрический ток, притягивает якорь 10 вниз к своему стальному сердечнику 8. Его шток 7, направляемый венцом 6, опускается вниз, преодолевая усилие пружины 5, и давит на уплотняющий лабиринт клапана 4. Этот клапан, прижатый к втулке 1, впрессованной в корпус 2, в которой он свободно перемещается, закрывает выход воздуху.

Клапан может быть закрыт, когда электромагнит выключен, поворотом ключа в замке. От поворота ключа 11 в правое от вертикального положение (выключение ЭПК) замок механически через буфер опускает вниз шток 7 якоря и клапан 4, закрывая его. Ход якоря вентиля составляет 1,4—1,7 мм. Обмотка катушки 9 электромагнита с сопротивлением постоян­ному току 145 ±10 Ом (при 20° С) выполнена проводом марки ПЭВ-1 диаметром 0,39 мм, выводы—проводом МГВСЛ диаметром 75мм.

Рис.8.ЭПК-150.

Пневматическое устройство, действующее с выдержкой времени, управляется электромагнитным вентилем, заряжающим и разряжа­ющим камеру выдержки времени закрытием и открытием клапана 4. Камера, заряженная до 8 кгс/см2, при открытом клапане 4 разряжа­ется постепенно через малое отверстие 3 диаметром 1 мм во втулке

Падение давления в камере выдержки времени до 1,5 кгс/см2 вызывает срабатывание пневматической части.

Резиновая диафрагма 19, закрывающая отверстие диаметром 80 мм, когда давление в камере более 1,5 кгс/см2, прижимает лежащую на ней шайбу 18 с нажимным рычагом к промежуточной части 22 и сжимает пружину 13, верхним концом упирающуюся в регулиру­ющий винт-колпачок 14 с резьбой. При снижении давления до 1,5 кгс/см2 пружина 13, преодолевая снизившееся нажатие воздуха на диафрагму, опускает рычаг 16, шайбу и диафрагму вниз на 6 мм. Рыччаг, опускаясь вниз, своей выступающей частью нажимает на возбудительный клапан 17, открывает его и одновременно воздей­ствует на контакты концевого переключателя 15.

Диафрагма для разобщения камеры от атмосферы плотно прижа­та промежуточной частью 22 по периферии к корпусу, к которому она вместе с крышкой крепится четырьмя сквозными болтами. Для лучшего уплотнения литая резиновая диафрагма 19 с тканевыми прослойками имеет по краям и вокруг отверстия возбудительного клапана буртики высотой 0,5 мм и шириной 2 мм.

Срывной клапан с достаточным для быстрой разрядки тормозной магистрали сечением, чтобы вызвать экстренное торможение, управ­ляется возбудительным клапаном 17. Поршень 21 с резиновой прокладкой 24 и резиновой манжетой 25 давлением воздуха сверху и пружиной 20 прижат к седлу 23, закрывая выход воздуха из тормозной магистрали в атмосферу. Пространство над поршнем клапана наполнено воздухом из тормозной магистрали, так как соединено каналом небольшого сечения с пространством в нижней части. Открытый возбудительный клапан соединяет надпоршневое пространство с атмосферой. Тогда поршень давлением воздуха тормозной магистрали поднимается и открывает выход в атмосферу из тормозной магистрали.

Пружина срывного клапана действует на поршень с силой 15—30 кгс, что обеспечивает его закрытие при снижении давления в тормозной магистрали до 1—2 кгс/см2. При интенсивной подаче

воздуха в тормозную магистраль краном машиниста в поездном положении это давление может достигать 3—4 кгс/см2.

Замок, установленный над электромагнитным вентилем, служит для включения и выключения ЭПК. Включение может контролиро­ваться изъятием ключа или контактной системой замка 12. ЭПК выключается поворотом ключа вправо на 135°, после чего замок механически приводит якорь электромагнита вентиля в принятое положение и ключ в этом положении не может быть изъят из замка. При повернутом ключе влево, когда его можно изъять из замка, ЭПК может управляться только электрически.

На оси замка насажены запорная шайба, эксцентрик, воздейству­ющий на якорь электромагнита, и шайба (кулачок), насаженная на наружный конец оси и переключающая контактную систему. При повороте ключа вправо вместе с ним поворачивается запорная шайба с осью замка. Эксцентрик нажимает через пружин­ный буфер на якорь, опуская его вниз, а шайба размыкает контакты. Диаметр эксцентрика равен 28 мм, центр его смещен от оси вращения на 5 мм. При повороте на 135° максимальное перемещение, которое эксцентрик может сообщить буферу, равно 6 мм. Поскольку ход якоря меньше, то буфер, упираясь в шток электромагнита, закрыва­ет клапан вентиля. При этом сжимается пружина буфера, чем достигается плотная и упругая посадка клапана в гнездо. Наиболь­ший ход внутреннего колпачка буфера 6 мм, глубина его 5 мм.

Свисток, подающий звуковой сигнал машинисту, действует при давлении воздуха примерно 0,6 кгс/см2. Воздух поступает в него одновременно как из разряжающейся камеры выдержки времени, так и из напорной магистрали через отверстия (рис. 8), что обеспечивает его работу при почти постоянном давлении. Воздух, с силой выходя через круговую щель в полости верхнего колпачка, заставляет звучать свисток. Правильно изготовленный и собранный свисток не требует регулировки, обладая достаточным звуком.

Контактная система пневматического устройства 1 (концевой переключатель) и замка 3 ЭПК имеет несколько различных кон­струкций. Во всех случаях концевой переключатель состоит из одного замыкающего и одного размыкающего контактов, а контак-тная система замка 2—из трех или четырех замкнутых контактов, когда ЭПК включен. При заряженной камере выдержки времени под действием нажимного рычага шток переключателя, как показано на (рис. 9), находится в верхнем положении и верхняя контактная пластина прижимается к верхним контактам, электрически соединяя их между собой. При срабатывании ЭПК нажимной рычаг опускает­ся вниз и освобожденный шток переключателя силой своих сжатых Пружин опускается вниз, замыкая нижние контакты пружины.

Шток контактной системы замка находится под воздействием шайбы, сидящей на оси замка. При повернутой вправо оси шайба нажимает на шток и, преодолевая усилие его пружины, размыкает контакт 2.

Рис. 9. Электрическая схема ЭПК-150.

Локомотивные скоростемеры.