专利名称：电动转辙机表示杆缺口光电监测报警探头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铁路转辙缺口监测技术领域，尤其是一种电动转辙机表示杆缺口光电监测报警探头。
目前，铁路上用于道岔转辙的电动转辙机虽能实现道岔转辙的任务，但是电动转辙机的动作是否到位是由其检查柱落入检查块缺口来体现。铁路信号维护规则规定，检查柱落入检查块缺口内两侧间隙为1.5±0.5mm。为了保证机车正常转辙，就要确保电动转辙机的动作到位，使检查柱落入检查缺口内两侧的间隙在1.5±0.5mm之内，因此，为防止电动转辙机工作不到位，需对电动转辙机每次工作的结果进行检查，并及时排除故障。目前采用的人工目测检查的方法，虽可实现检测的目的，但这种方法不仅造成人力的浪费且存在有科学性差的缺陷。为了克服这一缺陷，人们曾采用机械检测的方法，这种方法虽较人工目测的方法具有节约人力和科学性强的优点，但其存在有检测机构需安装在转辙机内部，受内部空间限制，不易安装和由于其检测机构结构较复杂、检测精度低、误报率高的缺陷，也未得到推广应用。
本实用新型的任务在于为现有的电动转辙机提供一种制造成本低、检测精度高、稳定可靠、易于安装在转辙机外部的表示杆缺口光电监测报警探头。将该装置加装在现有的电动转辙机的表示杆尾端上就能检测到检查块缺口的状态，一旦缺口间隙临近规定边界，即自动发出报警信号，提示维修人员及时检查维修，从而实现使电动转辙机正常工作的任务。
本实用新型的任务是采取如下技术方案实现的。在电动转辙机上的副表示杆的端部定位有在其上部开有凹形通槽的探头框，在该探头框上的凹形通槽的两槽壁上各开有一个台阶式通孔且使其该两台阶式通孔处于同一中心线上，在定位于电动转辙机箱体上的基座上定位有座落在凹形槽底部中间位置上的光缝架，在远离基座一端的光缝架上开有带有光缝调节板的反位光缝，在其另一端开有带有光缝调节板的定位光缝，且使其二光缝调节板同处于光缝架的同一侧面上，在面向光缝调节板一侧的探头框上的凹形通槽的槽壁上的台阶式通孔中定位有一红外发光二极管，在其另一台阶式通孔中定位有一光电接收二极管，该两二极管通过连接线分别与定位在基座上的报警信号电路相连接。
由于采用了上述技术方案，当铁路道轨转辙时，电动转辙机工作，带动铁路转辙尖轨移向基本轨，同时带动主副表示杆作同步位移，当尖轨转辙完全到位时，转辙机内的检查柱落在表示杆检查块缺口的中心位置，使光缝架上的光缝的中心正好与探头框上的二通孔重合，红外发光二极管与光电接收二极管的中心正好通过光缝架上的光缝的中心，此时有最大的红外光通量落在光电接收二极管上，产生最大的光电信号，该光电信号送入报警信号电路中，经信号处理后，发出一正常转辙信号，提示工作人员转辙正常。当电动转辙机动作有误使尖轨转辙未完全到位时，此时转辙机内的检查柱的中心相对检查块缺口的中心有一偏移，该偏移使光缝架上的光缝的中心偏移探头框上的二通孔的中心，该偏移使光电发光二极管落在光电接收二极管上的光通量变小，当该光通量小至预定值时，即尖轨与基本轨之间的间隙大于预定值时，此时光电接收二极管接收到的信号送入报警信号电路中，经信号处理后发出一报警信号，提示工作人员转辙不正常，应采取检查维修等措施，从而完成报警的任务。本实用新型具有以下明显特点一是由于本实用新型安装在现有电动转辙机的箱体外，所以具有安装简单、不受电动转辙机本身结构限制的特点；二是由于采用通过将转辙尖轨的实际状况转换成光电信号并通过控制报警电路实现检测报警的技术方案，所以具有检测精度高、稳定可靠、易于普及的特点；三是由于本实用新型整体结构简单，所以具有制造成本低，易于维修的特点。综上所述，可有效的实现本实用新型的任务。
以下将根据附图所给出的实施例对本实用新型进一步描述如下。
附
图1给出了本实用新型实施例的结构示意图；附图2给出了附
图1中的光电信号通路结构示意附图3为本实用新型的道轨转辙原理示意图；附图4为附
图1中的光电报警电路结构图。
在附
图1-3中，1为电动转辙机箱体、2为基座、3为调整槽、4为光缝调节板、5为定位光缝、6为主表示杆、7为副表示杆、8为连接线、9为调整槽、10为台阶式通孔、11为反位光缝、12为光缝调节板、13为光缝架、14为探头框、15为台阶式通孔、16为光缝板、17为报警信号电路板、18为光电接收二极管、19为红外发光二极管、20为副表示杆缺口、21和22为基本轨、23和24为尖轨、25为动作杆、26为主表示杆缺口、27为电动机、28、29为减速齿轮、30为驱动轮。
在附图4中，WK为集成稳压块7818,A1、A2、A3、A4、分别为四集成运算放大器LM124的一个运算放大器，A5为点/棒显示驱动器LM3914,N1为晶体三极管3DG130,DZ1为稳压3.9V的稳压二极管、DZ2为稳压11V的稳压二极管，D1为红外光发射二极管BT403,D2为光电二极管2CU2E,D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12为10个红光发射二极管，C1、C8为47u/50V的电解电容器，C2、C4、C5和C7为0.47u的电容器，C6为0.068u的电容器，R1为4.3KΩ的电阻器，R2为270KΩ的电阻器，R3为220KΩ的电阻器，R4、R12为10KΩ的电阻器，R5为1KΩ的电阻器，R6为1MΩ的电阻器，R7为510KΩ的电阻器，R8为6.2KΩ的电阻器，R9为120KΩ的电阻器，R10为27KΩ的电阻器，R11为7.5KΩ的电阻器，P1为100KΩ的可调电阻器，Vu为集成稳压块WK的输入电源电压+24V,Vcc为集成稳压块WK的输出稳压电压+18V。
根据附
图1-3，在现有的电动转辙机上的副表示杆7的端部定位有在其上部开有凹形通槽的探头框14，在探头框14上的凹形通槽的两槽壁上各开有一个台阶式通孔10和15，且使其该两台阶式通孔10和15处于同一中心线上，在定位于电动转辙机箱体1上的基座2上定位有座落在凹形槽底部中间位置上的光缝架13，在位于远离基座一端的光缝架13上开有带有光缝调节板12的反位光缝11，在其另一端开有带有光缝调节板4的定位光缝5，二光缝调节板4和12同处于光缝架13的同一侧面上，在面向光缝调节板12一侧的探头框14的凹形通槽的槽壁上的台阶式通孔10中定位有一红外发光二极管19，在另一台阶式通孔15中定位有一光电接收二极管18，该两二极管通过连接线8分别与定位在基座上的报警信号电路板17相连接。当需要扳动道岔时，电动机27通电转动，经减速齿轮29、28、驱动轮30、动作杆25并带动尖轨23、24靠向基本轨22或21。尖轨23、24的运动又带动副表示杆7、主表示杆6的运动，表示杆的运动使紧固在副表示杆7上的探头架14相对固连在转辙机箱体1上的光缝架13移动。在附图2中，10为探头架的红外光发射端，内孔为台阶孔，孔内粘固一发光方向朝向红外接收端的红外发光二极管19，其流过的电流由附图4中的发光二极管恒流电路提供，发射峰值波长为940nm的红外光，红外光接收端的通孔15的内孔为与红外光发射端内孔同轴的台阶孔，孔内粘固一受光方向朝向红外发光二极管19的光电接收二极管18或尺寸相同的光电三极管。当尖轨24与基本轨22密贴即反位时，尖轨23与基本轨21离开，火车可沿轨道上下直行，此时转辙机内部在副表示杆缺口20上方的检查柱落入缺口20的中间位置，锁定尖轨在反位。光缝11和通孔15完全重合，产生最大光电信号。当尖轨23与基本轨21密贴即定位后，尖轨24与基本轨22离开，火车可沿轨道从下向上右拐弯，此时转辙机内部的主表示杆缺口26上方的检查柱落入缺口26的中间位置，锁定尖轨在定位，光缝5与通孔15完全重合，产生最大光电信号。当尖轨与基本轨不密贴时，检查柱不能与检查块缺口中心对准，光缝不能完全重合，光电信号减弱。当表示杆检查块缺口相对检查柱位置超出《信号维护规则》规定时，光缝的中心距离超出预定值时，光电信号电压V降到报警阀值电平以下，引起报警装置报警。光缝11用于道岔的反位，光缝5用于道岔的定位。
根据附图4，本实用新型的光电报警电路由电源稳压、发光二极管恒流电路、前置放大、低通滤波放大、比较判断和光缝对准电路六部分组成。电源稳压部分1分别与发光二极管恒流电路2、前置放大电路3、低通滤波放大电路4、比较判断电路5和光缝对准电路6的电源输入端Vcc相连结，提供+18V的稳定电源电压；发光二极管恒流电路2给发光二极管提供15mA的恒定电流，使其发射光强恒定的红外光，经光缝照射到光电接收二极管或光电三极管上，产生光电流信号；光电接收二极管产生的光电流信号经前置放大部分3转变成电压信号并放大，再连结输入到低通滤波放大部分4进行进一步的放大并滤除交流干扰和噪声；低通滤波放大电路的输出信号电压再连结输入到比较判断电路5，判断信号电压是否低于报警阀值电平，报警信号输至信号传输电路传至信号控制中心；低通滤波放大电路的输出信号电压同时连结输入到光缝对准电路6，用于在安装光缝调节板和光电探头架的过程中，以D3、D4……D12十个红色发光二极管点亮数目是否达到最多来判断光缝是否对准，确定光缝和光电探头架的正确安装位置。
权利要求1.一种电动转辙机表示杆缺口光电监测报警探头，包括电动转辙机、探头框、光缝架、报警信号电路，其特征在于在电动转辙机上的副表示杆的端部定位有在其上部开有凹形通槽的探头框，在该探头框上的凹形通槽的两槽壁上各开有一个台阶式通孔且使其该两台阶式通孔处于同一中心线上，在定位于电动转辙机箱体上的基座上定位有座落在凹形槽底部中间位置上的光缝架，在位于远离基座一端的光缝架上开有带有光缝调节板的反位光缝，在其另一端开有带有光缝调节板的定位光缝，且使其二光缝调节板同处于光缝架的同一侧面上，在面向光缝调节板一侧的探头框上的凹形通槽的槽壁上的台阶式通孔中定位有一红外发光二极管，在其另一台阶式通孔中定位有一光电接收二极管。
2.根据权利要求1所述的电动转辙机表示杆缺口光电监测报警探头，其特征在于所述的红外发光二极管和光电接收二极管分别与定位在基座上的报警信号电路相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种电动转辙机表示杆缺口光电监测报警探头,是在电动转辙机上的副表示杆上定位有在其上部开有凹槽的探头框,在凹槽的二槽壁上各开有台阶式通孔,在基座上定位有光缝架,光缝架上开有带有光缝调节板的反位和定位光缝,在两台阶式通孔中分别定位有红外发光二极管和光电接收二极管,该二极管分别与报警信号电路相连接。具有制造成本低、检测精度高、稳定可靠、易于安装在转辙机外部的特点。
文档编号B61L5/00GK2458207SQ0121598
公开日2001年11月7日 申请日期2001年1月18日 优先权日2001年1月18日
发明者吴继友, 辛军, 赵长森, 仲峰, 于光友 申请人:济南铁路天龙高新技术开发有限公司