Системы автоматизированной диагностики состояния стрелочного перевода АБАКС

Основная задача средств желез­нодорожной автоматики и телеме­ханики – обеспечение безопас­ности движения поездов. Немало­важную роль в ее решении играет надежная работа стрелочного пе­ревода: по команде дежурного по станции стрелка должна перево­диться в нужное положение, а при­жатый остряк плотно прилегать к рамному рельсу (отставать от него менее чем на 4 мм).

Согласно технологии обслужива­ния устройств СЦБ стрелки с опре­деленной периодичностью проверя­ются электромехаником совместно с бригадиром пути вручную с помо­щью специального щупа. Это не дает абсолютной гарантии исправ­ности стрелочного перевода в пе­риод между проверками.

По заданию Департамента авто­матики и телемеханики Уральским отделением ВНИИЖТа разработа­на аппаратура бесконтактного ав­томатического контроля стрелок (АБАКС) и ее модификация АБАКС-КС (рисунок 1). Аппаратура АБАКС предназначена для автоматического контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам стрелочных переводов, как ручных так и централизованных стрелок, в соответствии с ПТЭ железных дорог. Первые образцы АБАКС были установлены и приняты в опытную эксплуатацию на Свердловской железной дороге в 1998 году, а принята ЦШ МПС в постоянную эксплуатацию в 2001 г. Серийное производство организовано на федеральном государственном предприятии «ПО Уральский оптико-механический завод».

 

Рисунок 1 – Аппаратура бесконтактного ав­томатического контроля стрелок

 

Аппаратура АБАКС предназначена для автоматического контроля плотности прилегания остряков к рамным рельсам стрелочных переводов. Основным отличием АБАКС-КС является усо­вершенствованная схема, защи­щенная от внешних электромагнит­ных воздействий и ошибок персонала. Она может интегриро­ваться в схемы ЭЦ и системы диаг­ностики (АДК-СЦБ, АПК-ДК, АСДК).

 

Таблица 9 – Устройства, входящие в комплект АБАКС-КС

№ п/п	Устройство	Количество, шт.
	Датчики ДПО-1
	Тройник 15
	Труба G1/2
	Соединительные шланги
	Блок контроля БКПО
	Пульт контроля АБАКС-ДСП	1шт. на 10 блоков БКПО-1.

 

Рисунок 2 – Блок включения реле контроля положения стрелки

 

Рисунок 3 – Сигнализатор состояния стрелочного перевода СКС-ДСП

 

Аппаратура транспортируется от места получения к месту монтажа любым видом транспорта, исключающим механические повреждения тары и упаковки.

Ориентировочная стоимость комплекта АБАКС для оборудования одной стрелки, включая стоимость проектных, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ - 34 000 рублей с НДС.

 

 

Рисунок 4 – Стрелочный перевод оборудованный АБАКС

 

 

Таблица 10 – Основные технические характеристики АБАКС-КС

№ п/п	Характеристика	Величина
	Диапазон рабочих температур	от -60° до +65°С
	Диапазон настройки	от 0 до 10 мм
	Разрешающая способность (точность срабатывания)	±0,1мм
	Допустимая влажность для датчиков (при t=0...+60°C)	до 100%

 

С помощью такой аппаратуры контролируется отставание остряков от рамы (на 4–0,15 мм или 3,5–0,15 мм при настройке на предаварийное состояние стрелки), вызванное люфтами в соединительных тягах и сережках остряков, отбоем рамных рельсов, изгибом и деформацией рабочей тяги привода. При этом контроль осуществляется в промежутках между плановыми проверками стрелок на отжим и непосредственно в зоне остряк — рама. Порог срабатывания аппаратуры может быть настроен на любую заданную величину зазора между остряком и рамным рельсом в диапазоне от 0 до 10 мм при наличии специального шаблона.

Принцип работы основан на электромагнитном методе. Контроль осуществляется в непрерывном режиме. Схема размещения составных частей аппаратуры на стрелочной гарнитуре показана на рисунке 6.

Датчики закрепляются в шейках рамных рельсов. Для установки датчиков в шейках рамных рельсов сверлятся отверстия 22 мм. согласно чертежа. Устанавливаемые датчики закрепляются в шейках гайками с гроверными шайбами и дополнительно законтриваются. Соединительный провод от датчиков к муфте прокладывается в трубе, что предохраняет его от механических повреждений при вертикальных перемещениях шпальной решетки. От блока контроля БКПО из муфты ПМ/АБАКС прокладывается соединительная трехпроводная линия в помещение ДСП на пульт АБАКС-ДСП. При установке нескольких устройств питание ±24 В может быть общим для всех. Схема включения не связана с цепями управления и контроля стрелки и работает в автономном режиме.

Данная схема включения не связана с цепями управления и контроля стрелки и работает в автономном режиме. При обрыве или замыкании соединительных проводов срабатывает световая и звуковая сигнализация в прерывистом режиме. Аппаратура может быть настроена по специальному шаблону на срабатывание при зазоре между остряком и рамой 3,5 мм для контроля предаварийного состояния стрелочного перевода.

При отставании остряка от рамного рельса на 4 (3,5) мм и более на блоке БКПО в муфте и на пульте АБАКС включаются красные индикаторы, при этом на пульте дополнительно (после выдержки времени 8...10 с) включается звуковая сигнализация. Световая сигнализация срабатывает при каждом переводе стрелки и подтверждает таким образом работоспособность аппаратуры. Аппаратура имеет встроенную схему самоконтроля.

После перевода стрелки, если прижатый (например, плюсовой) остряк занял положение ближе 4 мм к рамному рельсу, аппаратура АБАКС-КС «дает разрешение» на включение реле контроля положе­ния стрелки ПК. Если якорь реле ПК притянут, на сигнализаторе со­стояния стрелочного перевода СКС-ДСП, находящемся у дежурного по станции, включается индикатор «+», сигнализирующий о том, что стре­лочный перевод находится в плю­совом положении с соблюдением условия плотного прилегания ост­ряка к рамному рельсу. В системы диагностики передается аналогич­ная информация.

При проходе по стрелке подвиж­ного состава возможно кратковременное увеличение зазора между остряком и рамным рельсом до 4 мм и более в такт проходу колес под­вижного состава. Исследования по­казали, что, как правило, увеличе­ние зазора происходит при движении подвижного состава на боковой путь перед набеганием ко­леса на острие остряка (при ослаб­лении крепления рамного рельса) или проходе колеса по корню ост­ряка (при значительных люфтах в соединениях первой связной тяги).

Эти зазоры являются опасными при противошерстном движении, поскольку для схода подвижного со­става достаточно наличия в нем колеса с остроконечным накатом на гребне.

В таком случае аппаратура АБАКС-КС не выключает питание реле ПК, но эта информация пере­дается на сигнализатор СКС-ДСП и в системы диагностики в виде со­общения о предотказном состоянии стрелочного перевода. Дежурный по станции и диспетчер дистанции сигнализации и связи информиру­ются о высокой вероятности непо­лучения контроля положения стрел­ки после очередного перевода. В этом случае персоналом должны быть приняты меры к выяснению и устранению причин срабатывания сигнализации.

При возникновении неисправности самой аппаратуры АБАКС-КС (излом датчика, обрыв питания и др.) ее можно отключить на время восстановления работоспособности блокировочной кнопкой БК на сиг­нализаторе дежурного СКС-ДСП. Это позволит пропускать поезда и открывать сигналы до устранения причин неисправности АБАКС-КС. При этом на сигнализаторе у ДСП будет включена аварийная сигна­лизация «отказ», а блокирование аппаратуры зафиксируется систе­мами диагностики.

Приведенное описание работы аппаратуры АБАКС-КС показыва­ет, что найдено оптимальное реше­ние варианта ее применения вмес­те с устройствами ЭЦ и системами диагностики. Действительно, с од­ной стороны, обеспечивается конт­роль плотности прилегания остря­ков к рамным рельсам стрелочных переводов непосредственно в зоне «остряк – рамный рельс» с переда­чей информации о состоянии стре­лочных переводов в системы диаг­ностики, а с другой - сведены к минимуму неоправданные задерж­ки в движении поездов при неисп­равности аппаратуры за счет реа­лизации режима ее блокирования. К тому же дополнительно контро­лируется положение стрелки и обес­печивается страховка от перепутывания линейных проводов контроля двухпроводной схемы. Все это в целом способствует повышению бе­зопасности движения поездов по стрелочным переводам.

Аппаратура АБАКС-КС прошла испытания на электромагнитную совместимость и функциональную безопасность в ИЦ ЖАТ ПГУПС. Ею могут быть оборудованы любые стрелочные переводы, в том числе не входящие в централизацию, и ручные стрелки. При этом удаленность стрелок от поста ЭЦ может достигать 10-12 км.

Применение аппаратуры позволяет существенно повысить безопасность движения поездов за счет осуществления непрерывности контроля непосредственного прилегания остряков к раме, сократить трудозатраты на обслуживание стрелок более чем в 6 раз за счет сокращения времени проверки стрелок на отжим и повысить уровень охраны труда и техники безопасности в хозяйствах служб пути и СЦБ за счет сокращения времени нахождения персонала на путях без прекращения движения поездов.

Аппаратура бесконтактного автоматического контроля стрелочных переводов АБАКС-КС вызывает значительный интерес так как обладает высокой надежностью. Во время испытаний приборы даже выдержали имитацию удара молнии. Сегодня на российских железных дорогах используется 1600 прежних комплексов – АБАКС, и специалисты Уральского оптико-механического завода надеются, что модернизированная аппаратура автоматического контроля стрелочных переводов так же будет востребована.

 

 

Рисунок 5 – Аппаратура бесконтактного ав­томатического контроля стрелок

 

Необходимо со­здавать электронную аппаратуру контроля положения стрелочного пе­ревода, способную заменить суще­ствующую релейную. Когда-нибудь такая аппаратура будет создана, но улучшить работу релейных схем контроля, интегрируя их с АБАКС-КС, можно уже сегодня.