矿用机车到达信号传感和发送装置制造方法及图纸

本装置属于矿井运输信号设备，在矿井铁路的信号和控制系统中，用作架线式电机车的位置传感器。它由接触式传感器和信号发送器两部分组成，其特点是：传感器由针状弹簧和绝缘支架构成，发送器由电阻分压电路、电子延时电路、输出电路和外壳构成，当电机车集电弓触及弹簧端部时，将高压电流导入发送器，经电阻分压后触发延时电路，得到有一定保持时间的电信号，再经输出电路变为电位高低或触点通断信号，供给系统处理。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

矿用机车到达信号传感和发送装置属于矿井运输信号设备，在矿井架线式铁路的信号和控制系统中作为探知电机车到达某位置的传感器。过去，矿井机车到达信号的一种传感方法是在架空馈电线旁平行架设一段1米多长的钢带，被称为辅助导线，从钢带上引出一根导线接到一个电磁继电器线圈一端，线圈另一端接钢轨。当电机车驶过时，机车上的集电弓同时磨擦接触架空线和钢带，将架线电压引到继电器线圈，使其吸合，继电器触点通断状态发生改变，以此作为机车到达信号。上述装置的缺点是当电机车高速行驶时，集电弓碰到钢带时容易发生跳动，集电弓与钢带和架线同时接触的时间很短，继电器来不及吸合，造成信号丢失。若加长钢带，可以得到改善，但支架的体积和重量增大，不仅成本高，也不易安装和维护。由于架线电压在200V以上，需使用线圈电压为200V以上的继电器，而这种继电器没有密封型产品，非密封产品在矿井高湿环境下长期使用时，触点间绝缘易受潮漏电，线圈导线很细容易受潮霉断。此外，矿井铁路架线电压波动剧烈，高时易烧毁继电器线圈，低时继电器又不能可靠吸合。因此这种传感装置可靠性差，使用寿命短，容易使信号系统失误，影响行车和安全。本专利技术的任务是设计一种能克服上述缺点的矿用机车到达信号传感和发送装置。本设计中的机车到达信号传感和发送装置，由接触式传感器和信号发送器组成，其特征是接触式传感器由接触电极和绝缘支架构成，信号发送器由电阻分压电路、电子延时电路、信号输出电路、电源电路和外壳构成。本设计中的接触电极采用一个或两个上部为螺旋形，下部伸直为针状的金属弹簧，螺旋部份直经为10至50毫米，长度为10至100米毫米，针状部分长度为30至150毫米，其螺旋上端固定在一个长为150至400毫米的横梁的一端或两端，横梁用金属板或塑料板制成，将它用绝缘瓷瓶或塑料柱和架线夹支撑固定在架空馈电线的上方，弹簧的针状部份从架线的一旁或两旁垂下，针尖低于架线水平面，弹簧与架线绝缘，其上端引出导线作传感信号线。本设计中的信号发送器内的分压电路由上下两部份电阻串联构成，上分压电阻的上端引出导线接于接触电极，下分压电阻的下端用导线接于钢轨或地线，由上、下部连接点即分压点引出触发信号。本设计中的电子延时电路由电阻器、电容器与半导体三极管组成，触发信号接于一个三极管的基极，三极管的集电极接电源正极，发射极与地之间串接一个延时电容器，再从该发射极接一个延时电阻到另一个输出三极管的基极，输出三极管的发射极接地，集电极接输出电路。本设计中的电子延时电路的另一个组合方式是由电阻器、电容器、半导体三极管和延时集成电路组成，延时集成电路选用555型或556型或JEC-2型，它与一个延时电阻和一个延时电容接成典型的单稳态触发器，触发信号接于一个三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极接于单稳态触发器的低电平触发端，该触发端与电源正极间再接一个电阻器，单稳态电路的高电平输出端接输出电路。本设计中的输出电路由电磁继电器、固态继电器或光电藕合器这三种元件的任意一种构成，电磁继电器的线圈串接在输出三极管的集电极与电源正极间，或者串接在单稳态电路的高电平输出端与地之间，继电器的触点引出，作为机车到信号的输出端，固态继电器或光电藕合器的两个输入端串接一个限流电阻后与电磁继电器的线圈接线相同，其输出端引出作为机车到达信号的输出端。电子电路所需的低压直流电源可用多种方式取得。当与本传感和发送装置配合使用的信号系统能提供低压电源时，将其引入发送电路即可，否则，需为它专门设置电源电路。电源可就近取自架线，用电阻降压，用稳压二极管稳压，电容滤波，构成电源电路。当发送电路所需电源电流较大时，电源电路可采用开关稳压电路，直接将架线引入的高压直流变为低压直流。还可以用矿井中的交流电源为发送器供电，此时，电源电路除可使用开关电路外，可以用变压器降压，经整流、滤波和稳压得到低压直流。本专利技术的实施例见附附图说明图1、附图2和附图3。附图1是接触式传感器的结构示意图。其中1为矿井铁路上空架设的馈电线。2为在架线上固定物体的金属线夹。3为绝缘瓷瓶，其上下端的螺栓彼此绝缘。瓷瓶也可用其他绝缘物代替。4为横梁，由金属或塑料制成，其长度在150～400mm之间。5为触发电极弹簧，由弹性金属丝制成。其上半部份为螺旋形，螺旋直径在10～50mm之间，长度在10～100mm之间。弹簧下半部分伸直，长度在30～150mm之间。此弹簧可只用一个，但用二个时可靠性高。若横梁由塑料制成，两弹簧上端需用导线连接。6为绝缘套，为引线端子绝缘之用。若横梁由塑料制成，可不用此套。7为发送器电源降压电阻，其下端用导线接于线夹，另一端固定在电源引线端子8上。9为触发分压电阻，其下端用导线接于触发弹簧上端，另一端固定在引线端子10上。这两个电阻也可不设在横梁上，移到发送器壳内。附图2是发送器的一种电路的原理图。R1、R2和R3是触发信号分压电阻。从A点分压取得的触发信号经稳压管D1使三极管T1导通对延时电容C1快速充电。C1上的电荷经R4缓慢放电使T2导通，固态继电器PVR得到输入电流使输出端B、C间由截止变为导通。C1放电一定时间后电流大为减小，BC间由“通”回复到“断”状态。由此，每一次短暂的触发后，从输出端可得到有一定保持时间的由“断”变“通”的状态信号。R5和R6是电源降压电阻，从架线上取得的高压电流经它们限流降压，由稳压管D2稳压，C2滤波，得到所需的低压电源。附图3是发送器电路的另一种形式。其中R1、R2、R3和D1的作用与图1相同。IC是用于延时的集成电路，可选用任何牌号的555或7555、556或7556型电路，也可用JEC-2型集成电路。R4和T1构成反相器，将从A点得到的高电位触发信号变为IC所需的低电位触发信号。R5和C1决定IC的输出保持延时时间。IC的输出端驱动继电器J，由其触点输出“通”“断”信号。本电路的后半部分是一个典型的开关稳压电源电路，它将取自架线的高压直流电源变为低压直流电源。如果用交流电源供电，这部分电路可改为变压器降压、再经整流、滤波和稳压、得到低压直流电源。将附图2和附图3电路分解成单元，相互交换位置，可以组合出许多发送器电路。权利要求1.一种矿用机车到达信号传感和发送装置，由接触式传感器和信号发送器组成，其特征是接触式传感器由接触电极和绝缘支架构成，信号发送器由电阻分压电路、电子延时电路、信号输出电路、电源电路和外壳构成。2.根据权利要求1所述的机车到达信号传感和发送装置，其特征是接触电极采用一个或两个上部为螺旋形，下部伸直为针状的金属弹簧，螺旋部份直经为10至50毫米，长度为10至100米毫米，针状部分长度为30至150毫米，其螺旋上端固定在一个长为150至400毫米的横梁的一端或两端，横梁用金属板或塑料板制成，将它用绝缘瓷瓶或塑料柱和架线夹支撑固定在架空馈电线的上方，弹簧的针状部份从架线的一旁或两旁垂下，针尖低于架线水平面，弹簧与架线绝缘，其上端引出导线作传感信号线。3.根据权利要求1所述的机车到达信号传感和发送装置，其特征是信号发送器内的分压电路由上下两部份电阻串联构成，上分压电阻的上端引出导线接于接触电极，下分压电阻的下端用导线接于钢轨或地线，由上、下部连接点即分压点引出触发信号。4.根据权利要求1所述的机车到达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用机车到达信号传感和发送装置，由接触式传感器和信号发送器组成，其特征是：接触式传感器由接触电极和绝缘支架构成，信号发送器由电阻分压电路、电子延时电路、信号输出电路、电源电路和外壳构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程嵩岳，程睿，
申请(专利权)人：程嵩岳，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]