Автостопы и скоростемеры

Устройства, информирующие машиниста о состоянии путевых сигналов, независимо от профиля пути и погоды, называются автоматической локомотивной сигнализацией, а устройства, контролирующие реакцию машиниста на эти сигналы и при необходимости воздействующие на тормозную систему поезда для полной его остановки, называются автостопами.

Передача сигналов с пути на локомотив осуществляется посредством непрерывной индуктивной связи локомотивного приёмника с рельсовыми цепями, по которым от каждого путевого светофора навстречу поезда подаётся переменный кодированный ток. Для передачи на локомотив нескольких сигнальных показаний используется числовой код, применяемый в системе кодовой числовой блокировки. Коды локомотивной сигнализации представляют собой периодически повторяющиеся комбинации импульсов тока.

Непрерывно следующие серии таких импульсов называют кодовым или кодированным током. Коды сигнализации отличаются числом импульсов в цикле и поэтому называются числовыми. Зелёному огню соответствует три импульса, отделённые от трёх импульсов следующего цикла длинным интервалом; жёлтому – два импульса; жёлтому с красным – один импульс. Красному огню соответствует отсутствие переменного тока в рельсовой цепи.

Сигнальные показания локомотивного светофора имеют следующие значения:

зелёный огонь – путь свободен, на путевом светофоре зелёный огонь;

жёлтый огонь – разрешается движение с ограниченной скоростью, на путевом светофоре жёлтый огонь;

жёлтый огонь с красным – разрешается движение с готовностью принять меры к торможению и остановке поезда, на путевом светофоре красный огонь;

красный огонь – сигнал, запрещающий движение; появляется после проезда закрытого путевого светофора;

белый огонь – показания путевых сигналов на локомотивный светофор не подаются; необходимо руководствоваться сигналами путевых светофоров.

Кодовые токи образуют вокруг каждого рельса переменное магнитное поле, на которое реагируют приёмные катушки, подвешенные на локомотив. Индуктированные в приёмных катушках и усиленные в усилителе импульсы ЭДС приводят в действие дешифрующее устройство. Последнее включает на локомотивном светофоре соответствующий сигнальный огонь, повторяющий показание путевого светофора.

Передающими или путевыми устройствами являются:

трансмиттер 13 – через трансмиттерное реле и кодовый трансформатор 12 питает рельсовую цепь кодированным переменным током;

линейное реле – переключает рельсовую цепь на контакты той или иной шайбы трансмиттера в зависимости от показаний путевого светофора;

приёмные катушки 11 – принимают кодовые импульсы от рельсовой цепи и передают их на усилитель; вес катушек для тепловозов – 25 кгс, для электровозов – 45 кгс. По месту крепления оба типа катушек невзаимозаменяемы;

усилитель 5 – усиливает мощность принятых импульсов, поступающих от приёмных катушек, преобразует переменный импульсный ток в постоянный и посылает его в дешифратор;

электропневматический клапан 9 – (ЭПК) – выполняет экстренное торможение по команде устройства АЛСН;

локомотивный скоростемер 8 – в схеме АЛСН обеспечивает действие автостопа в случаях превышения контролируемых скоростей, соответствующих красному и жёлтому с красным огням, а также регистрирует на скоростемерной ленте показания сигнальных значений локомотивного светофора и включения ЭПК;

рукоятка бдительности 10 – служит для подтверждения машинистам своей бдительности и предупреждения принудительного торможения, вызываемого автостопом;

локомотивный светофор 1 – дублирует показания путевых светофоров;

генератор тока управления 3 – питает электроэнергией цепи АЛСН;

переключатель направления – осуществляет переключение устройств АЛСН для работы на первую или вторую кабину управления локомотивом.

Устройство АЛСН работает на участках электротяги на постоянном токе с частотой сигналов 50 Гц и переменном токе с частотой сигналов 25 и 75 Гц. При работе на участках постоянного тока должен включаться тумблер «Фильтр автостопа», на переменном токе он выключается.

Для включения АЛСН необходимо повернуть ключ ЭПК влево и нажать на рукоятку бдительности РБ; переключатель частоты поставить в положение 25, 50 или 75 Гц; проверить регистрацию включения АЛСН по ленте скоростемера. На кодированных участках тумблер Д3 ставят в положение «С АЛСН», ключ в замке ЭПК поворачивают до упора вправо. Затем тумблером ВК включают питание, ключ ЭПК поворачивают влево. После свистка ЭПК необходимо нажать на рукоятку бдительности, при этом звук свистка должен прекратиться и загореться красная лампа. На участках постоянного тока тумблер ВК включают, а на участках переменного тока выключают.

При въезде локомотива на блок-участок первой колёсной парой замыкается рельсовая цепь и автоматически начинает работать трансмиттер. Протекание в рельсах импульсов переменного тока частотой 50 Гц сопровождается образованием вокруг рельсов переменного магнитного поля, в котором перемещаются приёмные катушки локомотива, подвешенные перед первой колёсной пары с каждой стороны по две. Магнитные линии этого поля, пересекая витки приёмных катушек, наводят в них ЭДС 0,8+0,05 В. Так как катушки соединены последовательно, ЭДС обеих катушек складываются. Под действием ЭДС в приёмных катушках циркулирует ток, который соответствует коду в рельсах. Из приёмных катушек 11 он поступает в усилитель 5, где мощность принятых импульсов усиливается примерно в 10000 раз и преобразуется в импульсный постоянный ток. На выходе усилителя включено импульсное реле 4, работающее в такт с поступающим на локомотив импульсами кодового тока. При поступлении импульса реле 4 притягивает якорь, а в интервалах - отпускает его. Импульсное реле, повторяя код, посылает его в дешифратор как зашифрованное показание сигнала.

Код расшифровывается дешифратором 2, состоящим из реле-счётчиков6 и сигнальных реле 7 (ЭР, ЖР, КЖР). Реле-счётчики ведут отсчёт поступающих импульсов. Сигнальные реле своей контактной системой создают соответствующие цепи питания сигнальных ламп локомотивного светофора и управляют контактно-регистрирующим устройством скоростемера и работой электропневматического клапана автостопа. Например, если на путевом светофоре горит зелёный огонь, то в кодовый цикл поступают три импульса и последовательно возбуждаются реле-счётчики: первое, второе и третье. Это приводит к срабатыванию сигнальных реле, которые включают зелёный сигнал на локомотивном светофоре. При въезде на блок-участок с жёлтым сигналом на локомотив поступит кодовый цикл, состоящий из двух импульсов, а при въезде на блок-участок с красным сигналом – из одного импульса, при котором срабатывает только первый реле-счётчик и возбуждается реле жёлто-красного огня, включающее на локомотивном светофоре жёлтый с красным сигнал. Одновременно обесточивается

катушка электромагнитного вентиля ЭПК автостопа 9 и появляется звуковой сигнал, который звучит в течение 7 – 8 с. До истечения этого времени машинист обязан нажать рукоятку бдительности 10 и тем самым восстановить цепь питания катушки ЭПК и прекратить звучание свистка. При въёзде локомотива на некодированный участок в дешифраторе обесточивается так называемое реле присутствия кодов, которое, создавая своими контактами определённые цепи питания сигнальных реле, обеспечивает зажигание белого огня на локомотивном светофоре после зелёного или жёлтого и зажигание красного огня после жёлтого с красным.

На некодированном участке устройства АЛСН начинают работать в режиме периодической проверки бдительности машиниста. Наличие белого огня на локомотивном светофоре позволяет машинисту заменить малую периодичность подачи звуковых сигналов с интервалами в 15 – 20 с на большую с интервалами в 60 – 90 с переключением тумблера Д3 в положение «Без АЛСН».

Для повышения эффективности устройства в отношении безопасности в систему автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия введён скоростемер ЗСЛ-2М, а сама система приспособлена для использования её на некодированных участках в режиме периодической проверки бдительности машиниста. На двухсекционных двухкабинных локомотивах в каждой секции имеется свой общий ящик ОЯ и регистрирующий скоростемер без переключателя направления движения ПН.

Для сокращения тормозного пути при срабатывании ЭПК автостопа предусмотрено промежуточное реле Р1, которое обеспечивает отключение тяговых двигателей, включение в действие ЭПТ в пассажирских поездах и подачу песка под колёса локомотива. Автостоп включается в цепь управления тягой контактами К ключа ЭПК.

Скоростемер ЗСЛ-2М состоит из основных узлов: 1 – приводной валик; 2 - корпус; 3 – часовой механизм; 4 – реверсивное устройство; 5 - баланс часового механизма; 6 – валик реверсивного устройства; 7 – фрикционный механизм приёмной катушки регистрирующего устройства; 8 – регистрационная лента; 9 – прижимное устройство фрикционного механизма приёмной катушки; 10 – патрон лампы подсветки регистрирующего устройства; 11 – лампа подсветки регистрирующего устройства; 12 – замок крышки скоростемера; 13 – электромагниты регистрирующего устройства; 14 – кожух регистрирующего устройства; 15 – пишущий узел регистрации времени; 16 – пишущий узел красного огня; 17 – пишущий узел регистрации жёлто-красного огня; 18 – пишущий узел регистрации включения ЭПК и контроля бдительности машиниста; 19 – пишущий узел регистрации включения жёлтого огня; 20 – пишущий узел регистрации давления в тормозном цилиндре; 21 – пишущий узел регистрации скорости; 22 – лентопротяжный барабан; 23 – ключ завода часов; 24 – циферблат часов; 25 – шкала скоростемера; 26 – стрелка указателя скорости; 27 – счётный механизм пробега; 28 – крышка индикатора тормозного давления; 29 – рычаг привода пишущего узла регистрации давления в тормозном цилиндре; 30 – корпус индикатора тормозного давления; 31 – сильфон индикатора тормозного давления; 32 – пружина сильфона; 33 – штуцер подвода воздуха из тормозного цилиндра

Регистрирующее устройство состоит из четырёх электромагнитов, которые срабатывают при напряжении 32 – 37 В, имеют зазор между якорем и сердечником 2,5 мм.

Для заправки скоростемерной ленты необходимо освободить скобу замка, откинуть кожух и планку, надеть на ведомую катушку (с правой стороны) ленту и запереть пружинной защёлкой.

Свободный конец ленты надо заправить под иглы писцов и лентопротяжного валика и на ведущей катушке закрепить обоймой, выполненной полой гильзой с боковой прорезью.

Диаграммная (скоростемерная) лента предназначена для регистрации на ней режимов ведения поезда и параметров работы АЛСН. Лента изготовлена длиной 12 м и шириной 79,5 мм и наматывается на полый бумажный патрон в виде отдельного рулона (катушки). Каждый рулон рассчитан на запись 2400 км пройденного локомотивом пути. Лента имеет нижнее и верхнее поле. На верхнем поле регистрируются время движения и стоянок локомотива в часах и минутах, параметры работы АЛСН и знаки ориентации, выполняемые машинистом на подходах к предвходным сигналам станций. На нижнем поле ленты записываются скорости следования, давление в тормозной магистрали и пройденный путь локомотивом.

Масштаб диаграммной записи: скорость 1 мм = 3,75 км/ч (для скоростемера с пределом измерения 150 км/ч) или 5,5 км/ч (с пределом измерения 220 км/ч); время 1 мм = 1 мин; путь (перфорация) 5 мм = 1 км; давление в магистрали 1 мм = 0,24 кгс/см²; время подъёма реки часов на 29,5 мм = 24 ч (наколы через час).

Скоростемер с конструкцией индикатора давления тормозной магистрали рассчитан на измерение скорости до 150 или 220 км/ч, при регистрации давления до 8 кгс/см², что соответствует подъёму писца на 25±0,625 мм. Давление 1,0 кгс/см² по вертикали равно расстоянию 3,125 мм, а 1 мм = 0,32 кгс/см².

На рис. 198 изображена диаграммная лента со всеми записями и проколами. За линию 18 записи нулевого давления принята линия скорости, равной 50 км/ч, а давление 5,0 – 5,2 кгс/см² - линия 20 скорости 130 км/ч. Линия 23 нулевой скорости проходит на расстоянии 2,5 мм от нижнего края ленты. На 40 мм выше нулевой линии скорости проходит линия максимальной скорости 150 км/ч (220 км/ч). На 5 мм выше линии максимальной скорости находится нулевая линия часов и минут, выше её на 30 мм – линия, соответствующая 24 ч.

Расстояние между двумя соседними часовыми проколами по вертикальной линии равно 1,25 мм. Вертикальные отрезки записи минут, лежащие между отметками получасов, показывают длительность остановок.

На стоянке локомотивная лента не передвигается, вследствие этого минутный писец пишет на ленте вертикальную линию, поднимаясь за каждую минуту на 1 мм. Запись минут происходит по наклонной линии. Наклон будет различным в зависимости от скорости перемещения ленты, т.е. от скорости движения локомотива.

Проколы часов также сдвинуты относительно предыдущего на отрезок ленты, который передвинулся в течение одного часа.

Каждые полчаса минутный писец поднимается на 30 мм по вертикальной линии и падает вниз в исходное положение, прочерчивая на ленте вертикальную линию.

На стоянках минутный писец чертит вертикальную линию (8,11,12) по длине которой определяется длительность стоянки в минутах. Например, длина вертикальной линии 8 (10 и 20 мм) означает, что стоянка была 30 ми, а линии 11 (15 и 20 мм) – 35 мин.

Соответственно трём поясам игл лентопротяжного валика в нижней, средней и верхней частях ленты получаются перфорационные проколы, регистрирующие в масштабе путь, пройденный локомотивом. Расстояние между двумя соседними проколами в 5 мм соответствует 1 км пройденного пути. По числу проколов определяется путь в километрах, пройденный локомотивом.

Запись скорости 17 на ленте получается в виде кривой, причём, чем больше скорость, тем выше будет располагаться кривая относительно нулевой линии 23 (линии нижних проколов). Применение машинистом торможение поезда отмечено зигзагообразной линией 21, показывающей режим торможения. Запись давления в тормозной магистрали 20 на ленте так же, как и запись заднего хода 15, сдвинуты вправо на 20 мм от места записи скорости и минут. Электропневматическое торможение записывается небольшим спадом писца давления.

Устройства АЛСН обеспечивают:

контроль скорости 20 км/ч при красном огне локомотивного светофора и контроль скорости νкж при жёлтом с красным огне (примерно соответствующей для пассажирских поездов от 70 до 80 км/ч и для грузовых – от 50 до 60 км/ч);

периодическую проверку бдительности машиниста через 15 – 20 с, которая вводится при скоростях следования 10 км/ч и выше – при красном огне локомотивного светофора и скорости менее 20 км/ч, при жёлтом огне локомотивного светофора и скорости ниже νкж, при жёлтом огне локомотивного светофора и скорости выше νж, а также для всех скоростей при белом огне локомотивного светофора.;

периодическую проверку бдительности машиниста через 60 – 90 с на некодированных участках, которая вводится со скорости 10 км/ч и выше;

однократную проверку бдительности машиниста при смене сигнальных показаний локомотивного светофора (за исключением смены на зелёный огонь);

возможность зажигания белого огня локомотивного светофора на некодированных участках путём одновременного нажатия рукоятки бдительности и кнопки Вк (искусственное зажигание белого огня).

На рисунке приведено расположение линии и писцов, регистрирующих параметры АЛСН. Писцы скорости v и минут t лежат на одной вертикали, смещённой влево на 20 мм от писцов давления ТД и заднего хода ЗХ.

Писцы жёлтого ТД огня с красным ЭКЖ располагаются под часовой линией с оцифровкой 12, а писцы красного огня ЭК – под часовой линией с оцифровкой 20. Писцы ЭК, ЭКЖ находятся на одной вертикали с писцами заднего хода ЗХ и торможения ТД и сдвинуты вправо на 20 мм от места расположения писцов скорости и времени.

Писец, записывающий включение автостопа ЭЭ (см. рис. 200), располагается под часовой линией с оцифровкой 8 и сдвинут вправо от писца скорости и времени на 42,5 мм, а писец, фиксирующий горение жёлтого огня ЭЖ, располагается под часовой линией с оцифровкой 0 и сдвинут влево от писцов скорости и времени на 27 мм.

Писцы управляются электромагнитами. В цепь ЭПК автостопа параллельно включён электромагнит ЭЭ, в цепь жёлтого огня - электромагнит ЭКЖ и в цепь красного огня локомотивного светофора - электромагнит ЭК. Указанное включение электромагнитов позволяет осуществить расшифровку по ленте всех огней локомотивного светофора.

До включения устройств АЛСН, когда локомотив находится в движении, лента передвигается, и писцы регистрации положения автостопа и огней локомотивного светофора осуществляет запись соответственно выключенного положения автостопа и негорящих огней локомотивного светофора в виде прямых горизонтальных линий, смещённых в верхнее положение, что соответствует обесточенному состоянию электромагнитов, управляющих этими писцами.

В момент включения ЭПК возбуждается катушка электромагнита ЭЭ и перемещает связанный с ней писец вертикально вниз на 2,0 – 2,8 мм. При этом лента продвигается дальше, а писец прочерчивает на ней смещённую вниз прямую горизонтальную линию включённого положения автостопа. При обесточивании электромагнита ЭЭ он отпускает свой якорь, и писец перемещается обратно на 2,0 – 2,8 мм вверх, записывая горизонтальную линию выключенного положения автостопа.

Для определения скорости движения локомотива в любой момент горения красного и жёлтого с красным огней локомотивного светофора необходимо на ленте от места записи ЭК и ЭКЖ отложить в левую сторону 20 мм и по кривой скорости найти значение искомой скорости.

Чтобы определить скорость движения локомотива в момент появления жёлтого огня, необходимо на ленте от места смещения писца жёлтого огня отложить в правую сторону 27 мм. Для определения скорости в момент срыва ЭПК необходимо на ленте от места начала экстренного торможения автостопом, т.е. от линии писца тормозного давления, отложить влево 20 мм.

Для определения скорости движения локомотива при появлении белого или жёлтого огня необходимо от линии электромагнита ЭЭ отложить в левую сторону 42,5 мм.

Для расшифровки скоростемерных лент применяют специальные шаблоны. На шаблоне влево и вправо от линии писца скорости и времени нанесены риски К, КЖ, А и Ж, соответствующие писцам ЭК, ЭКЖ, ЭЭ и ЭЖ. Для определения скорости поезда накладывают шаблон на ленту так, чтобы линия скорости шаблона совпадала с местом пути. Пересечений линий шаблона с соответствующими линиями записей писцов на ленте укажет положение огней на локомотивном светофоре в данный момент.

Для определения скорости в момент начала торможения или отпуска надо шаблон наложить так, чтобы линия ТД шаблона совпала с линией писца тормозного давления на ленте.

Если требуется определить скорость, место нахождения локомотива (путь) и время в момент зажигания какого-либо огня светофора, надо наложить шаблон на ленту так, чтобы одна из горизонтальных рисок на шаблоне совпадала с соответствующей линией писца на ленте.

Контроль по скоростемерным лентам за работой локомотивных бригад, порядок съёмки и расшифровки лент определён Инструкцией ЦТ-0033

Дата добавления: 2014-12-26