Устройство светофора.

Светофор любого типа содержит несущую конструкцию, на которой крепятся одна или несколько светофорных головок с оптическими системами для образования сигнального светового луча.

Линзовые светофоры наиболее широко применяются на железных дорогах. У линзового светофора каждому сигнальному цвету соответствует отдельный оптический прибор, называемый линзовым комплектом. Светофорная головка линзового светофора содержит два или три линзовых комплекта и устанавливается на железобетонной или металлической мачте – мачтовый светофор на низком железобетонном основании – карликовый светофор и на консольной или мостиковой опоре контактной сети

Фоновые щиты черного цвета улучшают восприятие огня светофора, а козырьки защищают линзы от попадания на них прямых солнечных лучей и лучей прожектора локомотива, которые могут ухудшить цвет и видимость сигнального огня. Светофорная головка крепится на мачте с помощью двух кронштейнов, позволяющих регулировать направление светофорного луча.

Головки линзовых светофоров поставляются заводами-изготовителями с одним, двумя и тремя линзовыми комплектами.

Светофорная головка состоит из чугунного корпуса с плотно закрывающейся крышкой с вентиляционными отверстиями, предохраняющими линзы от запотевания, в котором размещаются два или три линзовых комплекта. Линзовый комплект содержит две короткофокусные ступенчатые линзы: внутреннюю окрашеннуюи наружную бесцветную жестко укрепленные в корпусе линзового комплекта, и светофорную лампу :, нить которой с помощью ламподержателя устанавливается по оптической оси в совмещенном фокусе обеих линз.

Лучи источника света, проходя через линзы, окрашиваются, преломляются и в виде параллельного пучка света направляются вдоль оптической оси.

Для улучшения видимости светофора на кривых участках пути линзовые комплекты дополняются бесцветным рассеивателем, позволяющим рассеивать поток света в горизонтальной плоскости.

Применение ступенчатых линз уменьшает потери световой энергии в стекле, а также облегчает и удешевляет линзы.

Входные или маршрутные светофоры станций с пологими стрелками дополняются зелеными светящимися полосами Полоса состоит из чугунного корпуса с дверцей, трех линзовых комплектов зеленого цвета , козырька и кронштейнов , служащих для крепления к мачте светофора.

Устанавливают зеленую светящуюся полосу между нижней головкой и пригласительным сигналом

В линзовых светофорах применяют однонитевые и двухнитевые лампы накаливания, рассчитанные на напряжение 12В, мощностью 15-35 Вт. Назначение отдельных элементов линзового комплекта следующее.

Внутренняя линза окрашивает луч в необходимый сигнальный цвет и производит первое усиление, наружная линза производит второе усиление луча.

Отклоняющая бесцветная вставка в виде круглого бесцветного стекла обеспечивает видимость сигнального луча на близком расстоянии от светофора, отклоняя часть светового потока под углом 30⁰

Если светофор установлен на кривых участках пути, то его оптическая система дополняется наружным рассеивателем.

Линзовые светофоры по сравнению с прожекторными более просты по конструкции, их сигнальные огни воспринимаются машинистами не только по цвету, но и по расположению их в светофорной головке, что важно при неблагоприятных атмосферных условиях, когда огни плохо различаются по цвету. Кроме того, линзовые светофоры просты в обслуживании, благодаря чему они имеют более широкое применение на транспорте.

Прожекторные светофоры применяются на участках с полуавтоматической блокировкой и отличаются от линзовых тем, что светофорная головка сигнала имеет один оптический прибор (сигнальный механизм), способный подавать несколько сигнальных показаний (красный, зеленый, желтый цвета). Смена сигнала происходит путем перемещения перед источником света рамки со светофильтрами сигнальных цветов. Прожекторные светофоры могут иметь одну или несколько (одна под другой) светофорных головок, расположенных на мачте и смещенных относительно оси мачты в сторону пути.

Световой поток создается электрической лампой мощностью 5-10Вт напряжением 10В нить накала которой расположена в одном из двух фокусов эллипсоидного посеребренного отражателя . В другом фокусе отражателя установлена подвижная рамка с тремя цветными светофильтрами, управляемая электромагнитным реле. Благодаря отражателю коэффициент использования светового потока лампы увеличивается до 70-80%.

Лучи светового потока с помощью отражателя концентрируются в его втором фокусе, проходя через цветной светофильтр, и, падая на собирательные линзы и, направляются вдоль пути с углом рассеивания 2-3⁰.

Вставка 8 отклоняет часть лучей под углом 40⁰ вниз для лучшей видимости сигнала на близком расстоянии. Наружняя рассеивающая линза отклоняет лучи света под углом 10, 20 или 30⁰ в сторону кривой, чем обеспечивается видимость светофора на кривых участках пути.

Электромагнитное реле, управляющее рамкой со светофильтрами содержит управляющую обмотку , якорь , постоянные магниты и , рамку со светофильтрами , противовесы .

При отсутствии тока в управляющей обмотке рамка со светофильтрами под действием противовесов уравновешена и в фокусе оптической системы расположен красный светофильтр.

При прохождении постоянного тока по управляющей обмотке создаваемый его магнитный поток (показано пунктиром) взаимодействует с потоком постоянного магнита и перемещает рамку вправо или влево в зависимости от направления тока. В фокусе отражателя при этом устанавливается либо желтый, либо зеленый светофильтр.

В настоящее время при новом строительстве применяются только линзовые светофоры. Прожекторные светофоры применяются при новом строительстве лишь в качестве предупредительных на линиях, оборудованных полуавтоматической блокировкой, где нет надежногодействующего электропитания от сети. В случае выключения электропитания емкости батарей при прожекторных светофорах расходуется экономичнее.