音频脉冲式耗轨道电路设备制造技术

音频脉冲式低功耗轨道电路设备是装设于无可靠交流电源的车站，用于检查站内到发线或区间轨道被列车占用或空闲两种状态的设备。它是由间歇的脉冲信号发送设备与接收设备构成，由干电池组做为电源，整机耗电在１．５Ｗ，该设备可在多种中心频率下工作。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
音频脉冲式低功耗轨道电路设备是装设于无可靠交流电源的车站，用于检查站内到发线或区间轨道被列车占用或空闲两种状态的设备。目前用于检查站内到发线占用状况的轨道电路设备有应答式轨道电路设备和移频式轨道电路设备，应答式轨道电路设备如中国专利85203407是发送脉冲信号，经钢轨传输到接收端，再经接收端的电感元件储能放电，将形成的脉冲信号返送回发送端，在发送端的接收设备以能否收到此信号来控制负载继电器的吸起和落下，以表示轨道的空闲或占用状态。这种设备电能消耗较低，但设备可靠性常不能满足需要，移频式轨道电路设备，电能消耗较高，显然对无电车站是不适用的。本专利技术的目的在于提供一种用于无可靠交流电源或无电车站的低功耗轨道电路设备，这种设备可利用干电池供电，能耗低、可靠性高，完全适用于无电车站。本专利技术是由干电池组，音频脉冲发送设备，钢轨及音频脉冲接收设备构成。发送设备是由脉冲波对正弦振荡波进行调制经功放电路和选频电路加到钢轨两端，接收端从轨道上取出信号，经选频放大，取样。再选频放大、取样整形、功放，传给继电器，进行轨道区间占用情况表示。附图说明图1为发送设备工作方框2为接收设备工作方框3为发送设备电原理4为接收设备电原理图下面结合附图加以详细描述。图1中，1为基波振荡发生装置，2为脉冲方波发生装置，3为调制器，4为功率放大器，5为耦合变压器，6为选频电路，其引出线直接将信号加到钢轨上。基波振荡发生装置1将正弦波输入到调制器3内，与此同时脉冲方波发生装置2将脉冲方波也输入到调制器内，在调制器内形成受方波调制的间断的正弦波，该受方波调制的正弦波经功率放大器4放大，经耦合变压器5，选频电路6形成一定频率的间歇的音频调制信号，该信号直接加到钢轨两端。图2中7为选频输入电路;8为耦合变压器;9为选频放大电路;10为取样电路;11为选频放大电路;12为取样电路;13为选频整形电路;14为功率放大电路;15为轨道继电器。经钢轨传输进来的由发送端设备发送的音频脉冲信号，经选频电路7谐振，经耦合变压器8，传给选频放大电路9，放大后的信号经取样电路10取样送选频放大电路11再次放大，后再由取样电路12取样，经选频整形电路13送功率放大器14放大，最后传给轨道继电器15。本专利技术的发送和接收设备选用500Hz，600Hz，700Hz三种频率作中心工作频率配套使用。以保证信号有效传输距离在不小于1200米的情况下，既实现对50Hz的交流电和客车发动机产生的干扰有较强的抗干扰能力，又做到了相邻股道绝缘破损时防止相互干扰，站内相邻股道，可采用不同中心频率的器材，在轨道空闲时，发送信号经选频耦合输入第一级选频放大器，对符合本机中心频率的信号起振放大，输入取样电路，当输入信号幅值大于取样电路导通门限时，取样电路导通，同时取样电路又对大于输入上限的信号进行限幅，取样后的信号经过选频放大，整形，功放使轨道继电器可靠吸起，表示轨道空闲，当列车进入轨道电路区段时，由于轮对的分路作用，轨面上的信号被短路，此时输入信号幅值降低，选频放大器停振，取样电路截止，轨道继电器可靠落下，表示轨道已被占用。利用轨道继电器的接点，便可实现与其它信号设备的联锁，该电路器材也适用于有交流电源的车站。音频轨道电路信号发生器和接收器分别装设在外形尺寸为宽×高×深＝210×150×280(mm)的仪器箱内，并采用CX型航空插接件与其他设备联接，施工安装时可将其设置在变压器箱内，仪器的面板上设有电源，输出及频率测试孔，信号发生器面板上不仅有电源，输出及频率测试孔，还设有控制脉冲连续和间断工作的波段开关，这样信号发生器就能发出连续工作脉冲，以在对仪器性能进行测试时需要。图3为信号音频轨道电路信号发生器工作原理图，图3中22为功率放大集成电路芯片，第一级晶体管16产生的正弦振荡信号经变压器17耦合，再经电阻18，电容19输入到功放集成电路芯片22内，其输出直接推动功放管20、21工作，功率输出经电容23，变压器24的耦合发送到轨道上，这样既减少了功放级数，又较甲类、乙类功放电路的效率要高得多。在向轨道输出的迴路中，设有电感25和电容26组成的串联谐振选频回路，该回路对输出信号进行滤波整形，提高输出信号的质量，同时还能在一定的程度上对雷电进行防护隔离，其作用还在于限制输出电流，当发送端被车辆轮对直接短路时，由于电容26的容量只有2μF，因此控制了分路电流不会增大，故而有效地降低发送整机的功耗。集成电路27及相关外围元件组成的方波振荡电路通过电阻29使三极管28工作在开关状态，其周期为1Hz，当三极管28的输入端为高电平时，三极管28发射极与集电极之间导通，三极管16的负反馈回路形成，三极管16可以起振工作，经功放音频轨道电路信号发生器有信号输出，当三极管28输入端为低电平时，三极管28的C-E结截止，三极管16的负反馈电路不能形成，故整机无信号输出，集成电路27的方波信号占空比为1∶2.5，整个信号发生器的信号占空比为1∶2.5，即若工作时间为1，间歇时间则为2.5，电路中设有波段开关30，开关接通时，信号发生器处于连续工作状态，开关断开时，信号为有间歇地输出，连续工作方式有利于对设备进行调试检测，断续工作时有利于降低整机的能耗，使信号发生器的整机耗电由140mA，降至70mA。信号发生器工作的中心频率取决于电容31和电感32组成的并联谐振回路的电气参数，电容和电感有三组取值，使得信号发生器可以以500Hz，600Hz，700Hz为中心工作频率工作，音频轨道电路接收器如图四所示，它采用与信号发生器一样的功放集成电路芯片33，以对前级选频后的输入信号放下，推动功放管34、35工作，再经变压器36耦合、桥堆37整流，使轨道继电器39吸起，电容38起滤波作用，在发生器处于间歇停振状态时，接收器也停振，此时靠电容38的放电维持继电器39吸起。由轨道传来的信号经电容40和电感42组成的回路选频输入。当输入频率与本机中心频率相符时，只要输入信号幅值大于40mV，变压器42的二次侧就有感应输出，此电压可以打开三极管43、二极管44、45的导通门限，使接收器起振工作，这种选频耦合方式、显著地提高了接收器的灵敏度，输入选频回路的Q值较高，且电容为负温度系数，电感为正温度系数，在环境温度变化时，谐振频率不发生明显变化。当输入信号的频率偏离中心工作频率50Hz以上时，接收器就不能起振工作，从而提高了抗干扰能力。由集成电路46和47组成的两级电压限幅取样电路，其下限导通门限为6V，当输入电压不低于40mV时，选频放大后的信号，使取样电路处于可靠的导通工作区，而当输入电压在几百毫伏以上时，限幅取样电路又起到限幅作用，从而使轨道继电器端电压不受受端输入电压强弱的影响，提高了设备的稳定性、可靠性。三极管48为选频放大管，三极管49为末级选频放大管，在限幅取样电路输出方波时，对方波有整形作用，使功放集成电路的输入为正弦波形的信号，以提高功放效率。为使设备在发生故障时轨道区间的占用情况仍不发生错误判断，在电路中串接保险管，信号发生器的电容23、52，信号接收器的电容50、51短路损坏时，整机电流会在瞬间增大，立刻熔断保险管;接收器限幅取样电路故障时，无电压输出或只有直流输出，轨道继电器均可以可靠落下;接收器三极管4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频脉冲式低功耗轨道电路，其特征在于：它是由下列部件组合并成电气联接构成的：（Ａ）一个音频脉冲低功耗轨道电路信号发生器它的输出端（６）直接与轨道相联接，信号发生器中基波振荡器（１）与脉冲方波振荡器（２）同时与调制器（３）相联接，脉冲 间歇地工作的调制器（３）与功放（４）相联，经耦合电路（５）、选频回路（６）与轨道相联接；（Ｂ）一个音频脉冲低功耗轨道电路信号接收器，它的输入端（７）直接与轨道相联接，输出端与轨道继电器（１５）相联接，信号接收器的输入端（７）经耦合器（８ ）与第一级选频放大电路（９）相联接，第一级选频放大电路输出端与取样电路（１０）相联接，取样电路输出端与第二级选频放大电路（１１）相联，经第二级取样电路（１２），选频整形电路（１３），功率放大电路（１４）与轨道继电器（１５）相联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯玉亭，胡明建，
申请(专利权)人：天水铁路信号工厂，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]