Назначение, структурная схема и принцип действия АЛСН

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия обеспечивает две важнейшие функции:

предупредительную - информирует машиниста о показании путевого светофора, к которому приближается поезд;

контролирующую - проверяет функциональное состояние машиниста, оценивая его реакцию на формируемые в определенной зависимости световые и звуковые сигналы. Кроме того, она совместно с устройствами контроля скорости отслеживает величину последней при движении с желтым, желтым с красным и красным сигналами локомотивного светофора. На участках, оборудованных автоматической путевой блокировкой, устройства АЛСН также позволяют машинисту косвенным путем контролировать целостность рельсовой колеи после проследования светофора, ограждающего блок-участок.

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа с автостопами представляет собой комплекс устройств, автоматически повторяющих в кабине машиниста показания путевых светофоров к которым приближается поезд. Устройства АЛСН проводят однократную проверку бдительности при смене показаний локомотивного светофора; периодическую проверку бдительности при желтом, желтом с красным, красном, белом огнях локомотивного светофора и осуществляют непрерывный контроль скорости при желтом с красным и красном огнях локомотивного светофора с принудительной экстренной остановкой поезда при потере бдительности машинистом или превышении допустимой скорости в зависимости от показания локомотивного светофора.

Автостопами называются устройства осуществляющие автоматическое приведение в действие тормозов поезда если машинист не реагирует на звуковой сигнал при однократной или периодической проверке бдительности или при превышении допустимой скорости в зависимости от показания локомотивного светофора.

Все устройства, входящие в состав АЛСН, разделяются на путевые (передающие) и локомотивные (принимающие). Путевые устройства находятся в релейном шкафу, расположенном около путевого светофора. В состав путевых устройств входят кодовый путевой трансмиттер (КПТ) и трансформатор (Тр). Кодовый путевой трансмиттер предназначен для преобразования сигнального показания путевого светофора в соответствующую комбинацию число-импульсного кода и периодической посылки в рельсовую цепь электрических сигналов переменного тока (сигнальные коды) с определенным числом импульсов и продолжительностью пауз между ними и сериями импульсов (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Кодовые посылки трансмиттера

Электрический сигнал, соответствующий зеленому огню путевого светофора, содержит три импульса тока; желтому огню - два импульса; желтому с красным - один импульс. Электрический сигнал в рельсовой цепи заканчивается удлиненной паузой, чтобы его импульсы не сливались с импульсами следующего электрического сигнала, которые посылаются друг за другом в рельсовую цепь. Продолжительность передачи всех импульсов и паузы одного электрического сигнала (кодовый цикл) зеленого и желтого огней составляет 1,6с при КПТ5 и 1,9с при КПТ7, а кодовый цикл желтого с красным огня вдвое меньше.

Путевые устройства АЛСН формируют и передают в рельсовую цепь электрические сигналы, а локомотивные устройства принимают, расшифровывают и зажигают соответствующие огни локомотивного светофора. Путевые устройства АЛСН передают электрические сигналы через кодовые трансмиттеры. На ось трансмиттера, медленно вращаемую небольшим электрическим двигателем, насажены три кулачковые шайбы. Каждая шайба при вращении соприкасается с роликом контактной пружины, которая при набегании ролика на выступ перемещается вверх и замыкает контакт. Когда ролик сходит с выступа во впадину, контакт размыкается. Число импульсов, которое будет иметь электрический сигнал, определяется количеством выступов на шайбе. На каждый сигнал предусмотрено по одной шайбе. Шайба зеленого огня имеет три выступа, шайба желтого огня два выступа, а желтого с красным один выступ(на полуокружности). Если на путевом светофоре горит зеленый огонь, в рельсовую цепь включается контакт шайбы зеленого цвета, который, замыкая и размыкая эту цепь, посылает в нее электрические сигналы зеленого огня с тремя импульсами. При желтом огне включается контакт шайбы желтого огня, а при красном контакт шайбы желтого огня с красным и посылаются сигналы с двумя или одним импульсом соответственно. Контакты шайб включаются в рельсовую цепь сигнальными реле, управляющими огнями путевого светофора (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Схема кодового путевого трансмиттера при зеленом огне путевого светофора

Путевыми устройствами АЛСН кодовый ток по одной из рельсовых нитей посылается навстречу локомотиву или МВПС, замыкается через его первую колесную пару и по второй рельсовой нити возвращается к путевым устройствам (рельсовая цепь). Протекание в рельсах импульсов переменного тока образует вокруг них переменное магнитное поле, в котором перемещаются приемные катушки локомотива или МВПС, подвешенные над рельсами перед первой колесной парой с каждой стороны. Силовые линии переменного магнитного поля вокруг рельсов, пересекая витки приемных катушек, наводят в них переменную ЭДС, величина которой зависит от величины кодового тока в рельсах и высоты установки катушек. При высоте ПК над уровнем головки рельса 150мм и кодовом токе в рельсах 10А величина ЭДС составляет 0,85-1,15В. Для суммирования ЭДС обе приемные катушки включаются последовательно. Минимальный кодовый ток, который может восприниматься приемными катушками, для разных видов тяги и рода тока составляет от 1,2А до 2,0А (рис. 2.6).

Наведенная в приемных катушках ЭДС через фильтр поступает в усилитель. Фильтр настраивается на частоту кодового тока и не пропускает в усилитель токи других частот, а усилитель усиливает кодовый сигнал до величины напряжения в цепях управления ТПС. Усилитель и импульсное реле преобразуют кодовые импульсы переменного тока в импульсы тока одного направления.

Включенное на выходе усилителя импульсное реле является повторителем кода, посылая его в дешифратор как зашифрованное показание сигнала (рис. 2.7). Дешифратор принимает усиленные и преобразованные коды рельсовой цепи, расшифровывает их значения и включает соответствующие огни на локомотивном светофоре.

Рис. 2.6. Блочная и структурная схемы АЛСН

1 - асинхронный двигатель, 2 - червячный редуктор; 3, 4, 5 - шайбы зеленого, желтого и желтого с красным огней, Тр - трансформатор, ПК - приемные катушки, Ф - фильтр, УС - усилитель, ИР - импульсное реле, ДЗ - тумблер переключения длительности задержки периодической проверки бдительности, ВК - кнопка переключения красного огня на белый, ЭПК - электропневматический клапан автостопа, 3СЛ - скоростемер локомотивный, РБ - рукоятка бдительности, ЛС - локомотивный светофор, Д - дешифратор ДКСВ, БС - блок счета, БФК - блок фиксации кодов, БКС - блок соответствия, ББ - блок бдительности, РКС - блок контроля скорости, ВР - воздухораспределитель, ТЦ - тормозной цилиндр

Рис. 2.7. Преобразованные коды сигнальных показаний путевых светофоров