Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_15
.pdf
Катушки 54 называются полевыми катушками, потому что на них подается наибольший ток, и они в основном
обеспечивают магнитодвижущую силу для системы. Другие так называемые вторичные катушки 58 являются
приемными катушками и на практике пропускают очень малый ток, достаточный лишь для поддержания реле
61 или другого электрочувствительного устройства в рабочем состоянии, чтобы оно могло быть обесточено
при прохождении активного элемента пути. Эти вторичные обмотки 58 соединены в нормально замкнутую
цепь, которая включает батарею 59 и обмотку 61 управляющего реле R, снабженного контактным рабочим
элементом 60. Это управляющее реле R может быть любого подходящего типа и способно размыкать свои
контакты как при увеличении, так и при уменьшении нормального тока, на который оно настроено.
Один из вариантов конструкции управляющего реле R показан в упрощенном и схематическом виде на рис. 5.
В данной конструкции обмотка реле включает в себя обычную пару катушек 61 (показана только одна из них),
соединенных задним упором 63 и приспособленных при подаче напряжения для притягивания стержневого
якоря 63, установленного на управляющем контакте элементе 60, который показан шарнирно закрепленным в
нижнем конце на штифте 64, прикрепленном к неподвижному элементу 65. Перемещение якоря 63 в сторону
механического узла 61 компенсируется пружиной натяжения 66, которая снабжена любыми подходящими
средствами, такими как регулировочный винт 67 и контргайка 68, взаимодействующие с неподвижной опорой
69, для регулирования ее натяжения. Опора якоря 60 имеет на своем верхнем конце изолированный ударный
элемент 70, который расположен между парой упругих контактных пружин 71-711. Между контактными
пружинами 71-711 расположены две точки контакта 72, поддерживаемые соответствующим закрепленным
элементом 73 из изоляционного материала. Когда магниты 61 реле запитываются нормальным током,
пружина 66 регулируется таким образом, чтобы контактные пружины 71-711 соприкасались со своими
соответствующими точками контакта 7S, при этом якорь 63 находится в сбалансированном положении.
Ударная деталь 70 предпочтительно выполнена немного уже, чем зазор между шлицами 71-711, чтобы якорь
63 мог немного смещаться из своего среднего балансировочного положения перед тем, как удариться о
указанные контактные пружины. Очевидно, что уменьшение нормального тока, протекающего через магниты
61, позволит пружине 66 перевесить притяжение якоря 63, тем самым отделив правую контактную пружину
711 от точки контакта 72. Если ток через магнит 61 увеличивается по сравнению с нормально протекающим
током, для которого настроено реле, то притяжение якоря 63 перекрывает сопротивление стержня e, тем
самым разъединяя другой взаимодействующий контакт 71-72. Цепь, управляемая реле, проходит от одной
контактной пружины 71 через контактные точки 72 к другой контактной пружине 711, как показано на рисунке.
Таким образом, всякий раз, когда ток, на который настроено реле, увеличивается или уменьшается, цепь,
управляемая реле, размыкается.
Схема нормального включения E.P.Y. может быть прослежена следующим образом: начиная от батареи 74,
провод 75, контакты 711-72-71 управляющего реле R, провод 76, контактный палец 57 контрольного реле 56,
провод 77, магнит E.P.V. и провод 78 обратно к батарее. Для безопасной и правильной работы системы
необходимо, чтобы обмотки возбуждения 54 были запитаны и создавали достаточный магнитный поток для
индукции тока во вторичных обмотках 58, когда вагон проезжает мимо разомкнутого элемента пути, способом,
более подробно описанным ниже в описании работы. Контрольное реле 56 обеспечивает целостность цепи
для подачи напряжения на обмотки возбуждения 54, поскольку это реле размыкает свои контакты всякий раз,
когда ток в этой цепи падает ниже заданного значения из-за обрыва цепи или износа батареи 55. Чрезмерный
ток в обмотках возбуждения 54 лишь усилит индуцирующее воздействие, по крайней мере, в узких пределах,
зависящих от конструкции магнитных обмоток и катушек; следовательно, контрольное реле 36 может быть
устройством, обеспечивающим минимальный ток.
Для обеспечения защиты от перекрестных замыканий, коротких замыканий и тому подобного в цепи питания
обмотки возбуждения 54, контрольное реле 56 должно быть аналогично по конструкции балансировочному
реле, показанному на рис. 5.
Аналогичным образом управляющее реле R проверяет целостность своей цепи через вторичные обмотки 58,
поскольку любой обрыв или перекрещивание проводов, а также износ батареи 59 приводят к размыканию
цепи указанного управляющего реле из-за увеличения или уменьшения нормально протекающего тока, для
которого и настроено данное реле. Таким образом, сбалансированное реле типа R не только служит
устройством для обнаружения тока, индуцированного в катушках 58 в опасных условиях дорожного движения,
но и обеспечивает поддержание тока, обычно протекающего в этой цепи, в узких пределах, необходимых для
удовлетворительной работы. Если в цепь вторичных обмоток 58 поместить порядковое реле, срабатывающее
при минимальном токе, с целью обнаружения тока, индуцированного в этих обмотках, очевидно, что ток,
обычно протекающий через такое реле, не должен значительно превышать ток срабатывания; в противном
случае индуцированное напряжение может быть недостаточно сильным, чтобы уменьшить нормальный ток
настолько, чтобы вызвать срабатывание такого реле.
Таким образом, использование реле балансировочного типа, как показано на рис. 5, имеет то преимущество,
что упрощает систему, объединяя в одном устройстве необходимые функции контрольного и
обнаружительного реле.
Работа индуктивного устройства mv для передачи импульсов от рельсов к проезжающему транспортному
средству, согласно конструкции, показанной на рис. 4, осуществляется следующим образом: в опасных
условиях движения, то есть когда необходимо передать предупреждающий импульс, линейное реле 51
обесточивается, как было объяснено ранее, и катушки 47 элемента рельсового пути размыкаются. Когда
элемент L, на котором находится вагон, приближается к элементу пути T и проходит непосредственно над
ним, магнитное сопротивление магнитной цепи через ярмо 52 элемента, на котором находится вагон,
значительно уменьшается, поскольку элемент пути образует магнитный мост для проведения магнитного
потока между элементами пути 53 указанного ярма. Следовательно, напряжение, проходящее через ножки
ярма 9, а также через индуцирующие или вторичные катушки 58, обычно создаваемое катушками поля или
возбуждения 54, значительно и быстро увеличивается. Это изменение магнитного потока через вторичные
катушки 58 приводит к возникновению наведенного напряжения в указанных катушках.
По мере удаления ярма 52 элемента L, несущего вагонетку, от элемента T рельсового пути поток через
указанное ярмо и вторичные катушки 58 уменьшается, вызывая тем самым возникновение напряжения
противоположной полярности. Таким образом, напряжение, индуцированное во вторичных обмотках 58,
противодействует или суммируется с напряжением батареи 59, и, следовательно, изменяет ток, обычно
протекающий через обмотки управляющего реле R, тем самым прерывая цепь для питания ЭПД и заставляя
аппарат управления поездом работать описанным ранее образом. На практике установлено, что ток,
возникающий во вторичных обмотках 58 во время прохождения элемента, несущего вагонетку, по рельсовому
пути, фактически представляет собой один цикл переменного тока, хотя форма кривых напряжения и тока
несколько искажена. Считается, что такое изменение полярности индуцированного тока также обеспечивает
правильную работу реле R, поскольку чередование полярности вызывает попеременное увеличение и
уменьшение тока, обычно протекающего в указанном реле, что приведет к размыканию по меньшей мере
одной из пар контактов.
В условиях чистого движения, то есть когда транспортное средство проезжает свободный светофор, катушки
t7 элемента направляющей Т закорочены, обеспечивая таким образом ряд закороченных витков вокруг
каждой ножки ярма 45 указанного элемента направляющей. Когда элемент L, перевозимый в вагоне, проходит
над элементом пути T, обмотки которого 47 закорочены, на практике обнаруживается, что магнитный поток
через вторичные обмотки 58 элемента L, перевозимого в вагоне, существенно не изменяется; и,
следовательно, ток, достаточный для срабатывания управляющего реле R, не индуцируется. Я объясняю это
явление противодействием или «противодействием» тока, индуцированного в закороченных катушках 47
элемента рельсового пути Т, что предотвращает существенное изменение магнитного потока через ярмо 52
элемента, перевозимого в вагоне.
Вместо использования пар обмотки возбуждения и вторичной обмотки с противоположной намоткой на
элементе, переносимом в тележке, как показано на рис. 4, одна обмотка возбуждения 541 может быть
размещена на одной ножке ярма 52, а одна вторичная обмотка 581 — на другой ножке указанного ярма, как
показано на рис. 7. Остальные компоненты и схемы в этой модифицированной конструкции идентичны
показанным на рис. 4 и имеют те же порядковые номера.
На рис. 8 показана еще одна модифицированная конструкция, в которой обмотки возбуждения и вторичной
обмотки объединены в одну.
В данной модификации на ножках ярма 52 размещены две катушки 80 с противоположной намоткой, которые
соединены по воздушной цепи с батареей 55 и управляющим реле R. Принцип работы данной модификации
аналогичен уже описанному.
В опасных условиях движения по рельсам поток, создаваемый катушками 80, значительно изменяется при
проезде транспортным средством элемента рельсового пути; это приводит к срабатыванию управляющего
реле R. Следует отметить, что данная модификация исключает необходимость в контрольном реле 56.
На рис. 9 показан модифицированный способ размещения полевых катушек 541 и вторичных катушек 582,
расположенных одна внутри другой на ярме 52 элемента L, несущегося в тележке.
На рис. 10 показана другая схема магнитной цепи и катушек для несущегося элемента L. В этой модификации
ярмо или сердечник образованы двумя угловыми элементами 81, соединенными сердечником 82. Катушки
элемента, перевозимого в автомобиле, размещены на сердечнике 83. В конкретной конфигурации, показанной
на рис.
10, Две вторичные катушки 583, соединенные последовательно, расположены по разные стороны от одной
катушки поля 543. Разумеется, в соответствии с пожеланиями конструктора и практическими требованиями
могут использоваться и другие варианты расположения катушек, сердечников и тому подобного, не
выходящие за рамки моего изобретения.
В типе средств передачи импульсов, воплощающем изобретение mv, ток в обмотках с обмотками должен
поддерживаться постоянным в узких пределах для наиболее удовлетворительной работы; и когда этот ток
подается от источника, такого как аккумуляторная батарея, в которой наблюдаются значительные колебания
напряжения, желательно предусмотреть средства регулировки для поддержания тока практически
постоянным. На рис. 11 показано такое регулирующее или корректирующее средство, применяемое к
элементу, перевозимому в вагоне, конструкция которого показана на рис. 4. В цепи обмотки возбуждения 54, а
также в цепи вторичной обмотки 58, вставлен регулируемый резистор или реостат 83, изображенный в
условной форме, а также предпочтительно амперметр 84 или другое подходящее индикаторное устройство.
Предполагается, что реостат 83 будет регулироваться инженером или другим уполномоченным лицом по
мере необходимости для поддержания надлежащего тока в катушках 54 и 58. Следует отметить, что ток в
цепи обмотки возбуждения 54, которая также включает контрольное реле 56', не может опускаться ниже
заданного значения без срабатывания аппарата управления поездом из-за размыкания контактов
контрольного реле.
Аналогично, ток в цепи, включая вторичные обмотки. 58 и управляющее реле R не могут опускаться ниже или
подниматься выше заданного значения без срабатывания указанного управляющего реле.
В описанных выше конструкциях аппарата Вар-Каниеза для простоты показаны две или более батарей для
подачи тока в цепи, включающие катушки 54 и 58. На рис. 12 показано, как может быть организована схема
таким образом, чтобы для питания катушек 54 и 58 использовалась только одна батарея 591.
Разумеется, очевидно, что в данной конструкции, а также в других различных модификациях моего
изобретения, напряжение батареи и сопротивление различных устройств должны быть соответствующим
образом пропорционированы в соответствии с принципами, хорошо известными в данной области техники,
для обеспечения желаемого результата.
В модификации, показанной на рис. 13, вместо ярма, обмоток возбуждения 54, батареи 55 и контрольного
реле 56, как показано на рис. 4 и 11, используется постоянная сеть 85 с полюсными наконечниками 86. В этой
конструкции, когда несущий элемент проходит над элементом пути T, имеющим разомкнутую цепь катушек,
поток постоянного магнита 85 индуцирует ток во вторичных катушках 58 тем же способом, что и описано
ранее.
Это индуцирующее действие может быть усилено за счет наличия выступов, таких как 87, обеспечивающих
путь утечки для потока указанного постоянного магнита. Сопротивление пути утечки через выступы 87
меньше, чем между полюсными наконечниками 86 указанного магнита, но больше, чем через ярмо трекового
элемента и промежуточные воздушные зазоры, так что большая часть потока утечки, обычно проходящего
через выступы, такие как 87, отклоняется через второй. Катушки Es 59 при прохождении элемента пути T,
катушки 47 которого открыты. Специалисту в данной области будет очевидно, что при желании к
модификациям можно применить аналогичную схему путей для потока утечки.
В описанных ранее системах элемент пути Т расположен поперечно пути между рельсами, как показано на
рис. 3 и 4. Однако такое расположение элемента железнодорожного пути — лишь один из множества
возможных вариантов. На рис. 14 Я изобразил схему, в которой элемент пути Т, а также элемент,
перевозимый вагонами, Л, расположены вдоль пути, предпочтительно с одной стороны от центральной линии.
Обычно направление вращения катушки предпочтительно справа налево, как показано на рисунке; в более
чистом варианте катушка возбуждения 541 может сначала проходить над элементом направляющей,
поскольку установлено, что при таком расположении достигается лучшая работа. Данная конструкция
предусматривает подачу предупреждающих импульсов локомотиву или вагону, движущемуся головной
частью вперед в нормальном направлении движения трамвая, но не передает такие импульсы, когда вагон
или локомотив движется в противоположном направлении от нормального направления движения. Очевидно,
что такое же расположение элементов пути с одной стороны от центральной линии пути может быть
использовано и при поперечном расположении элементов пути, как показано на рис. 3 и 4; однако во многих
отношениях продольное расположение, показанное на рис. 14, предпочтительнее для этой цели из-за
меньшего пространства, занимаемого поперечно путем пути, что позволяет добиться большего смещения от
центральной линии пути.
На рис. 14 показана конструкция аппарата, перевозимого в вагоне, соответствующая конструкции, показанной
на рис. 7, но очевидно, что любая другая конструкция аппарата, перевозимого в вагоне, также может быть
использована.
Рассмотрев работу различных форм передачи импульсов, описанных ранее, следует отметить, что
предупреждающий импульс передается, когда ярмо 52 элемента L, несущего вагон, замыкается телом из
магнитного материала на рельсах, что имеет место, когда катушки 47 элемента рельсового пути T
разомкнуты.
В практических условиях локомотив или другое железнодорожное транспортное средство может столкнуться с
различными объектами или массами железа вдоль пути, такими как различные варианты расположения
рельсов на переездах, стрелочных переводах, стрелках и тому подобное. Влияние таких рельсов или других
железных конструкций на рельсы на элемент I, переносимый вагоном, зависит, как будет замечено, от
магнитного сопротивления создаваемого ими пути. При реализации своего изобретения я предполагаю, что
элементы пути Т будут иметь такие размеры и форму, чтобы оказывать гораздо большее влияние на элемент
L, перевозимый в вагоне, когда его обмотки разомкнуты, чем рельсы или другие подобные железные
конструкции. Таким образом, желаемый режим работы будет обеспечиваться на сигнальных пунктах
элементом пути Т с разомкнутой обмоткой, но не будет некорректно создаваться рельсами или другими
железными конструкциями в других местах вдоль пути. Кроме того, при желании можно предусмотреть меры,
исключающие существенное влияние рельсов на элемент, соединяющий вагон и рельсы.
Например, короткие обмоточные катушки могли проходить через сетку рельсов в точках, через которые
проходят опорные элементы 53 вагонотранспортного элемента. На рис. 15 и 16 я показал применение этого
принципа к рельсам железнодорожного переезда.
В этой конструкции закороченные катушки 90 пропускаются через стенку рельсов переезда, предпочтительно
непосредственно под бортиком таких рельсов, как показано на рис. 10; и эти закороченные катушки 90
расположены на некотором расстоянии друг от друга и находятся в таком положении, чтобы быть практически
под опорными элементами 53 элемента L, перевозимого вагоном, при проезде транспортного средства.
Очевидно, что катушки 90 препятствуют изменению магнитного потока через ярмо 52 элемента L,
установленного на вагоне, достаточному для индукции тока во вторых катушках 58 и срабатывания
управляющего реле R, практически так же, как короткозамкнутые катушки 47 элемента T, расположенного на
рельсовом пути, подавляют магнитный поток и препятствуют срабатыванию управляющего реле в условиях
отсутствия движения транспорта. Если расположение, показанное на рис.
14 При использовании достаточно одной катушки 90, как станет очевидно.
На рис. 17 показана еще одна конструкция, предотвращающая срабатывание системы управления движением
поездов из-за рельсов железнодорожного переезда. В этой конструкции блоки или массы из железа 91 с очень
плавно наклоненными концами подходят к рельсам переезда, располагаются между указанными рельсами на
практически одинаковой высоте, а затем снова плавно наклоняются вниз.
Эти железные конструкции 91 размещены между рельсами таким образом, чтобы опорные элементы 53,
перевозимые вагоном, проходили над ними. Наклон или скос концевых участков этих железных тел выполнен
настолько плавно, что изменение магнитного потока через ярмо 52 элемента, несущего каретку, также
настолько плавное, что во вторичных обмотках 58 указанного элемента, несущего каретку, не индуцируется
достаточный ток для срабатывания управляющего реле R.
На фиг. 19 показана модификация, в которой соединения 92 из меди или другого хорошо проводящего
материала приварены или иным подходящим образом закреплены к головке рельса, так что фактически
образуют закороченный виток петли, частично образованный самим рельсом, который приспособлен для
создания того же эффекта, что и катушки 90, показанные на фиг. 15 и 16. На внешней кромке рельса этот
соединительный элемент 99 крепится к боковым сторонам головки рельса, а с внутренней стороны указанного
рельса соединительный элемент крепится под головкой рельса таким образом, чтобы не задевать выступы
колес.
В модифицированной конструкции, показанной на фиг. 20, вместо двух катушек 90, расположенных, как
показано на фиг. 15 и 16, используется одна короткозамкнутая катушка 93, проходящая через стенку рельса
непосредственно под его головкой и имеющая ось, проходящую вдоль указанного рельса. В данной
конструкции катушка 93 расположена таким образом, что магнитный поток от полюсных наконечников 53 3
(показаны пунктирными линиями на рис. 20) должен проходить через эту катушку, как указано. Эта
взаимосвязь магнитного потока с катушкой 93 и результирующий ток, индуцированный в указанной катушке,
блокирует магнитный поток от элемента, несущего весло, и препятствует срабатыванию управляющего реле
X тем же способом, как было объяснено ранее.
Для предотвращения прохождения шлака через головку рельса, в поперечном сечении или пазу головки
рельса или в пространстве между двумя смежными концами отдельных участков рельса может быть
размещена лента или катушка 93, при этом рельс в этом месте предпочтительно должен быть усилен
обычными уголками и болтами. Данная модификация показана на рис. 21.
При желании к головке рельса можно приварить одинарную проволоку 94 из меди или подобного материала,
как показано на фиг. 22 и 23, так чтобы образовался один закороченный виток или петля, эквивалентная по
своему действию катушке 93, показанной на фиг. 20 и 21.
Очевидно, что эти различные конструкции, изображенные на фиг. 15–23 включительно, применительно к
рельсам, могут использоваться в сочетании с любыми другими магнитными элементами, способными
оказывать нежелательное воздействие на несущий вагон элемент.
В рассмотренных ранее схемах, предназначенных для предотвращения воздействия рельсов переездов и
тому подобного на аппараты управления движением поездов, конструкция элемента, несущего вагон, не
изменяется, но в необходимых местах вдоль пути предусмотрены меры для нейтрализации или изменения
магнитного воздействия постороннего предмета на рельсы. На рис. 24 Я представил модифицированную
конструкцию элемента L, перевозимого в вагоне, которая обладает свойством не подвергаться воздействию
при проезде по рельсам на переездах. В этой конструкции имеются два перевернутых U-образных
кронштейна, образующих крест-накрест лежащие элементы. X' соединены в своих средних точках поперечной
балкой W, предпочтительно с меньшим поперечным сечением, чем ножки указанных хомутов X и X1, для
целей, описанных ниже. Ножки скоб X и X' снабжены полюсными наконечниками 95 и катушкой,
обозначенными номерами 96, 97, 98 и 99. Два полюсных наконечника на самых внутренних смежных ножках
ярма X и XI расположены на надлежащем расстоянии друг от друга, чтобы проходить над полюсными
наконечниками 46 элемента направляющей Т, показанного на рис. 4; а катушки 97 и 98 на этих ножках
намотаны напротив друг друга и соответствуют вторичным катушкам 58, показанным на рис. 4.
Катушка 96 намотана напротив катушки 97, и аналогично катушка 99 намотана напротив катушки 98.
Катушки 96, 97, 98 и 99 соединены последовательно в цепи с батареей 102 и управляющим реле R,
конструкция которых была описана ранее. На ножках поперечной балки W расположены обмотки возбуждения
100, которые постоянно питаются от батареи 101 через цепь, включающую обмотку контрольного реле 56,
соответствующего контрольному реле, используемому в конструкции, показанной, например, на фиг. 4 и 7.
Контрольное реле 56 и управляющее реле y R регулируют работу электропривода аналогично тому, как это
было объяснено ранее.
Когда элемент, перевозимый в вагоне, конструкции, показанной на рис. 24, проходит над элементом
рельсового пути Т, показанным на рис. 4, и катушки 47 указанного элемента рельсового пути закорочены,
никакого эффекта не происходит по причинам, изложенным выше. Однако, если катушки 47 указанного
элемента рельсового пути Т разомкнуты, то ток, проходящий через вторичные катушки 97 и 98, значительно
изменяется, вызывая в них возникновение тока. «Если стержень W имеет такое поперечное сечение, что он
практически насыщен, эффект усиливается, поскольку при нормальном токе R, протекающем в катушках 100,
увеличение магнитного потока через катушки 97 и 98 неизбежно приводит к уменьшению магнитного потока
через катушки 96 и 99, тем самым индуцируя ток в этих катушках; а поскольку катушки 96-97 и 98-99 намотаны
в противоположных направлениях, и изменение магнитного потока через эти катушки происходит в
противоположных направлениях, то индуцированные в них токи будут способствовать друг другу». Эти
индуцированные токи изменяют ток, обычно протекающий через обмотку управляющего реле R, и заставляют
его размыкать контакты и приводить в действие ЭПВ, как было объяснено ранее.
Если элемент, изображенный на рис. 24, пересечет рельс переезда, магнитный поток через каждую из
четырех катушек 96, 97, 98 и 99 изменится практически одинаково; и поскольку эти катушки намотаны в
противоположных направлениях, индуцированный в них ток нейтрализует друг друга, что приведет к
отсутствию срабатывания управляющего реле. Предпочтительно, полюсные наконечники элемента
карданного вала располагаются относительно железнодорожного полотна таким образом, чтобы рельсы
переездов и подобных сооружений, обычно встречающихся на пути, оказывали на поток через эти полюсные
наконечники почти такое же влияние; и в любом случае, чтобы влияние такого рельса было нейтрализовано в
такой степени, что происходило срабатывание управляющего реле.
На рис. 25 На рис. 24 показана модификация конструкции элемента shon-n, несущего вагон. В этой
модифицированной конструкции обмотки возбуждения 1.00 опущены, а сердечники или ножки, на которых
установлены комбинированные обмотки возбуждения и вторичного возбуждения 961 и 991 включительно,
соединены одной поперечной балкой или ярмом W1.
В свете предыдущего обсуждения работы модификации, показанной на рис. 8 и 24, работа этой
модифицированной конструкции станет очевидной без дополнительных пояснений.
Другой способ предотвращения неправильной передачи импульса на перекрестках, пересечениях и тому
подобных участках показан на рис. 26. В данной конструкции имеются два элемента M и N, несущие вагоны.
Элемент M, несущий вагоны, показан в конструкции, аналогичной показанной на рис. 25, хотя может быть
использована и конструкция, показанная на рис. 24; а элемент N, несущий вагоны, аналогичен показанному на
рис. 8. Между рельсами 48 и в положении для взаимодействия с двумя внутренними сердечниками элемента
M, несущего вагон, находится элемент пути T, такой же, как показано на рис. 4. С одной стороны элемента
пути Т, предпочтительно с внешней стороны одного из рельсов, расположен железный груз O,
предпочтительно U-образной формы, который предназначен для взаимодействия с полюсными
наконечниками элемента N, несущего вагон. Контакты управляющих реле R и R1, управляемых элементами N
и M, соответственно, входят в состав двух многоканальных цепей управления электропитанием, так что
контакты обоих этих управляющих реле должны срабатывать одновременно, прежде чем электропитание
будет обесточено.
Реле управления R срабатывает на каждом светофорном пункте независимо от дорожных условий, поскольку
масса железа 0 всегда индуцирует ток в катушках элемента N, несущего сигнальное кольцо. Реле управления
R1 срабатывает на светофорных пунктах при опасных дорожных условиях, но не срабатывает при спокойном
движении транспорта.
Следовательно, работа или неработа электропоезда на сигнальных пунктах зависит от текущих дорожных
условий. Если все полюсные наконечники элемента М, перемещаемого в вагоне, одновременно проходят над
магнитным телом, например, рельсом железнодорожной переправы под прямым углом (обозначен цифрой
105 на рис. 26), то управляющее реле RI не срабатывает по причинам, объясненным выше в связи с
обсуждением конструкции, показанной на рис. 24. Когда рельс переезда или стрелочного перевода проходит
под углом поперек основных рельсов, последовательное воздействие на сердечники элемента вагона M
может при определенных неблагоприятных обстоятельствах вызвать срабатывание управляющего реле R1;
однако угловое положение рельса, необходимое для этого, таково, что элемент вагона N будет затронут либо
позже, либо раньше во время прохождения вагона, так что оба управляющих реле R1 и R1 не сработают
одновременно. Например, рельс, как 106, расположенный под таким углом, что он может вызвать
срабатывание управляющего реле R1, не повлияет на элемент рельсового пути N и не активирует
управляющее реле R до тех пор, пока элемент, на котором находится вагон M, не переместится за пределы
указанного рельсового пути и управляющее реле RI не замкнется.
Если рельсы переезда или стрелочного перевода расположены под другим углом, как показано на рисунке
107, то сначала сработает реле R, а затем, возможно, реле R1. В любом случае, электромобиль не
эксплуатируется.
В рассмотренных выше модификациях, требующих осторожности, элемент рельсового пути Т переключается
из состояния свободного хода в состояние осторожного контроля путем разомкнутой цепи его катушек.
Преимущество такой схемы заключается в том, что для управления элементом пути и переключения с режима
предупреждения или остановки на режим свободного движения не требуется затрат энергии вдоль пути. Это
имеет большое значение в тех случаях, когда имеющиеся вдоль пути источники тока, такие как первичные
батареи, используемые для системы блоковой сигнализации, практически не могут быть использованы для
обеспечения значительного тока в течение длительного времени. Однако при желании элемент рельсового
пути может быть приведен в состояние, исключающее его влияние на элемент, перевозимый в вагоне,
находящийся на проходящем поезде, путем подачи тока на его катушки, например, катушки 47, для
намагничивания ярма указанного элемента рельсового пути с полярностью, противоположной полярности
ярма 52 элемента, перевозимого в вагоне. Подобная конструкция показана на рис. < T, в котором катушки 47
элемента рельсового пути T получают питание от батареи 104 или другого источника тока при срабатывании
линейного реле 51.
На рис. 28 показана еще одна аналогичная конструкция. В конструкции, показанной на рис. 28, боковые планки
108 в форме двух углов, соединенные одним или несколькими поперечными стержнями 109, расположены
вдоль длинного рельсового пути, причем боковые планки 108 простираются вдоль пути на расстояние,
достаточное для получения желаемой длительности импульса.
Поперечный сердечник 109, или их несколько, содержит катушку 110, которая питается от батареи 111, когда
срабатывает линейное реле 51, и обесточивается, когда указанное линейное реле обесточивается.
Полярность боковых планок 108 такова, что она противоположна полярности полюсных наконечников 53
элемента L, используемого в автомобиле. Принцип работы этой конструкции станет очевидным. В опасных
условиях трансовых воздействий боковые стержни 108 с соединительным сердечником или сердечниками 109
образуют магнитный мост, который вызывает быстрое изменение магнитного потока через вторичные катушки
58 элемента, поставляемого в вагоне, как было объяснено ранее. В условиях отсутствия движения поток,
создаваемый находящейся под напряжением катушкой или катушками 110, противодействует или
«отключает» поток, стремящийся пройти через элемент рельсового пути, тем самым предотвращая
наведение тока во вторичных катушках 58 элемента, несущего вагон. Этого тока достаточно для
срабатывания управляющего реле rL.
Очевидно, что средство передачи импульсов, воплощенное в моем изобретении, имеет простую и надежную
конструкцию и не будет подвержено воздействию погодных условий или других неблагоприятных факторов,
встречающихся на практике. Система управления движением поезда на транспортном средстве работает
простым и надежным образом, заставляя машиниста следить за сигналами и принимать соответствующие
меры в ответ на каждый предупреждающий сигнал; в противном случае произойдет автоматическое
включение тормозов, чего машинист, естественно, захочет избежать, и что может стать основанием для
дисциплинарного взыскания или наказания машиниста, если это необходимо. Однако эта система будет
скорее помощью, чем препятствием для быстрого и безопасного движения поездов, поскольку она не мешает
машинисту проявлять рассудительность и мастерство, чтобы избежать ненужных задержек; при этом
обеспечивается безопасность, поскольку машинисту незамедлительно сообщается о наличии опасных
условий движения, так что он может быть уверен в безопасном управлении поездом.
Кроме того, если машинист болен, умер или недееспособен по какой-либо другой причине, звуковые сигналы
автоматически включатся по сигналу тревоги заблаговременно, чтобы остановить поезд и избежать
возможной аварии.
Следует отметить, что работа системы зависит от функционирования устройств, которые зарекомендовали
себя как надежные. Надежная работа путевых цепей и различных других частей автоматических систем
блоковой сигнализации была тщательно подтверждена многолетними испытаниями и опытом, и средства
передачи импульсов и автоматическое оборудование управления поездом моей системы также состоят из
простых устройств, способных к точной работе. Таким образом, без излишних сложностей и дорогостоящего
оборудования, я разработал систему в соответствии со своим изобретением, которая в значительной степени
позволит избежать многих проблем. Если не все, то, по меньшей мере, причиной аварий на железных дорогах
является нехватка персонала.
При описании своего изобретения я выбрал упрощенные конструктивные формы, понимая, что при
практическом применении моего изобретения в конкретной показанной и описанной конструкции будут
внесены различные усовершенствования и модификации в соответствии с передовой практикой
проектирования и инженерного дела. Например, элемент L, перевозимый в вагоне, будет прочно закреплен на
какой-либо подходящей части рамы или ходовой части локомотива, моторного вагона или другого
железнодорожного транспортного средства и будет помещен в подходящий кожух для защиты от непогоды.
Конкретное местоположение и способ крепления этого элемента, перевозимого в вагоне, будут различаться в
зависимости от типа оборудования, но во всех случаях можно легко обеспечить достаточный зазор, не менее
четырех дюймов, над уровнем верхней части рельсов, чтобы элемент, перевозимый в вагоне, не был задет
или поврежден рельсами на переездах и тому подобном, или другими подобными выступами, обычно
встречающимися на железных дорогах. Очевидно, что расстояние, на котором находится вагон над рельсами,
будет меняться по мере износа колес вагона или их замены на новые; и я рассматриваю возможность
обеспечения подходящих средств для вертикальной регулировки положения вагона с целью компенсации
таких изменений.
Элемент железнодорожного пути надежно крепится любым подходящим способом к шпалам рельсов, либо
между рельсами, либо снаружи, в зависимости от того, какое расположение лучше всего подходит для
условий конкретной установки, и этот элемент железнодорожного пути предпочтительно размещается и
защищается от волочения предметов проходящими поездами с помощью досок или кожухов из дерева или
какого-либо немагнитного материала. Элемент путевого полотна может располагаться в любой желаемой
точке вдоль пути, где он необходим для передачи предупреждающего сигнала проезжающим транспортным
средствам, и может располагаться на подходе к крутым поворотам или другим непредвиденным опасностям,
а также рядом со стационарными сигналами блочной системы сигнализации.
При расположении элементов путевого полотна, показанном на рис. 3, трамвайный вагон может быть
размещен в любой точке относительно въезда в блок, при условии, что он находится за изолированными
перекладинами у въезда в блок, так что вагон не остановится сам по себе при въезде в блок и не переведет
элемент путевого полотна в режим предупреждения. Однако очевидно, что если используется другая схема
путевых цепей, при которой элемент пути на въезде в блок не управляется путевым реле этого блока, то
различные элементы пути могут быть размещены перед сигналами, если того требуют обстоятельства. На
практике управляющее реле R и датчик положения коленчатого вала размещаются в подходящем корпусе или
шкафу на транспортном средстве и защищаются от тряски и вибрации пружинными опорами или подобными
приспособлениями. Различные части системы могут быть опечатаны или заблокированы для предотвращения
несанкционированного или злонамеренного вмешательства; а для контроля за тщательностью и
бдительностью инженера в системе могут использоваться регистраторы и другие хорошо известные
устройства.
Короче говоря, в показанную и описанную конкретную конструкцию могут быть внесены различные
дополнения и модификации, очевидные для специалистов в данной области, без отступления от моего
изобретения, и я хотел бы, чтобы было понятно, что показанные и описанные конкретные конструкции и
расположения частей и цепей являются лишь иллюстрацией моего изобретения и не исчерпывают различные
модификации идеи средств, составляющих мое изобретение.
Соседние файлы в папке патенты