НАЗАД

Подбивочная машина для железных дорог

Применение магнитострик­ционных датчиков линейного положения (магнитострик­ционных датчиков линейного перемещения) в промышленных подбивочных машинах для железных дорог.

Надёжность как основа железнодорожной отрасли

Железнодорожная отрасль — одна из самых требовательных к качеству и точности технических решений. Здесь всё подчинено главному принципу: надёжность без компромиссов.

Датчики линейного перемещения MSI-H и MSI-MH обеспечивают высокую повторяемость и надёжность работы гидроцилиндров подбивочных машин с цифровым CAN-интерфейсом

Любая система, установленная на подвижной или путевой технике, должна работать стабильно — независимо от вибраций, температуры, влажности или пыли. От работы каждого компонента зависит безопасность движения и соблюдение графика.

В этом контексте особенно высокие требования предъявляются к системам контроля и измерения — прежде всего, к датчикам линейного перемещения, которые обеспечивают обратную связь в гидросистемах подбивочных машин, рельсошлифовочных комплексов и выправочно-подбивочных агрегатов.

Даже минимальная ошибка в положении исполнительного узла может привести к отклонению рельса, дополнительной подсыпке балласта или необходимости повторной регулировки.

Железнодорожные предприятия крайне тщательно выбирают поставщиков. Каждый линейный датчик перемещения или модуль управления проходит проверку на устойчивость к вибрациям, влажности, электромагнитным помехам, температурным перепадам. Важны также срок службы, ремонтопригодность и соответствие отраслевым стандартам.


Проблема: ограниченность импортных решений и высокая стоимость обслуживания

Долгое время в России применялись в основном импортные датчики линейных перемещений — Balluff, Heidenhain, Temposonics, Novotechnik и другие.

Эти решения обеспечивали высокую точность, но имели ряд ограничений:

  • сложность поставок и высокая стоимость обслуживания;
  • отсутствие адаптации под российские условия эксплуатации;
  • трудности с интеграцией в отечественные CAN-сети и контроллеры;
  • ограниченный ресурс при работе в условиях вибрации и ударных нагрузок.

Некоторые машины использовали потенциометрические датчики линейного перемещения или LVDT-датчики, требующие частой калибровки. При этом эксплуатационные расходы постоянно росли, а сроки поставок — увеличивались.На этом фоне встал вопрос о необходимости отечественных аналогов, способных заменить импортные позиции — таких как датчик линейного перемещения Balluff BTL-6-E500-MO250-E2-KA05 или Heidenhain LC 483 ML570 ID 557649-11, но при этом быть полностью локализованными по производству и сервису.


Решение: отечественные магнитострикционные датчики линейного положения MSI-H и MSI-HM

Компания «МультиСистемная Интеграция» разработала серию магнитострикционных датчиков линейного перемещения MSISUс цифровым интерфейсом CAN предназначенных для работы в тяжёлых условиях железнодорожной и строительной техники.

MSI-H.D62
MSI-MH

В отличие от индуктивных или потенциометрических датчиков линейных перемещений, магнитострикционный принцип обеспечивает:

  • бесконтактное измерение — отсутствует износ, что особенно важно при постоянной вибрации;
  • высокую точность и повторяемость показаний даже при изменении температуры;
  • стойкость к загрязнениям и электромагнитным наводкам;
  • возможность прямого подключения к контроллерам по шине CAN без промежуточных преобразователей сигнала.

Для подбивочных машин инженеры компании «МультиСистемная Интеграция» адаптировали корпус под установку в гидроцилиндр, что позволило надёжно защитить сенсор от механических воздействий.Каждый датчик линейного перемещения проходит калибровку и испытания в условиях, моделирующих реальные нагрузки. Так же датчики внесены в российский реестр средств измерений и подлежат прохождению поверок в аккредитованных лабораториях.


Датчики линейного положения MSI-H и MSI-HM: процесс внедрения и интеграции

датчик линейного перемещения MSI-H на подборочной машине

датчик линейного перемещения MSI-H на подборочной машине

Эта машина оснащена вибрационными подбойками с частотой колебаний до 35–50 Гц, гидравлической системой позиционирования и выправки пути, а также электронными модулями управления, объединёнными по CAN-шине.

На подбивочных машинах, используемых для регулировки геометрии пути, датчики линейного перемещения MSISU установлены непосредственно в гидроцилиндрах, управляющих положением рельса и шпал.

В зависимости от конструкции цилиндра применяются разные модели: 

гидроцилиндр с датчиком линейного положения

встраиваемые датчики линейного положения MSI-MH — в гидроцилиндрах с проушинами с обеих сторон

гидроцилиндр с датчиком обратной связи

и модели стержневых датчиков линейного перемещения MSI-H — в стандартных исполнениях

Все датчики подключаются по цифровому протоколу CAN, обеспечивая стабильную передачу данных в систему управления.

Для данного типа техники ключевым параметром является не столько абсолютная точность измерения, сколько повторяемость — способность датчика выдавать идентичные результаты при одинаковых условиях. Именно от неё зависит корректность работы гидросистемы, в которой прямой и обратный ход цилиндра реализуются по сигналу обратной связи MSI-H или MSI-MH.

Высокая повторяемость гарантирует, что при каждом цикле движения система получает одинаковые значения обратной связи, что критически важно для синхронной работы всех исполнительных механизмов подбивочной машины.

Датчики проходят проверку на повторяемость в контролируемых условиях — при стабильной температуре и влажности, с многократным измерением одной и той же позиции. По результатам испытаний фиксируется минимальное стандартное отклонение выходного сигнала, что подтверждает устойчивость датчиков к внешним факторам и стабильность их характеристик на протяжении всего срока эксплуатации.

Благодаря интерфейсу CAN, данные с датчиков поступают в центральный контроллер машины в режиме реального времени. Система управления автоматически корректирует усилия, обеспечивая точность позиционирования исполнительных узлов и плавность работы механизма без рывков и задержек.

Интеграция не потребовала изменения архитектуры CAN-шины — магнитострикционные датчики линейных перемещений MSISU полностью совместимы с большинством промышленных протоколов, применяемых в подвижной технике.


Результаты внедрения датчиков линейных положения MSI-H и MSI-MH

После установки датчиков линейного перемещения серии MSI-H и MSI-MH на подбивочные машины заказчик компания ProfiGroup отметил значительное повышение стабильности работы гидравлических систем.

Подбивочная машина для железных дорог

Высокая повторяемость измерений обеспечила предсказуемость и синхронность движения исполнительных узлов — даже при длительной эксплуатации и воздействии вибраций.

Система управления теперь получает одинаковые сигналы обратной связи при каждом цикле движения гидроцилиндров, что позволило исключить отклонения в позиционировании и повысить качество обработки пути.

По итогам внедрения были зафиксированы следующие результаты:

  • повышение стабильности работы гидроцилиндров за счёт высокой повторяемости показаний;
  • улучшение динамики отклика гидросистемы при работе на вибрационных нагрузках;
  • полная совместимость с существующей CAN-инфраструктурой без необходимости изменения контроллеров.

Благодаря этим характеристикам заказчик получил технологически устойчивую систему, которая сохраняет одинаковое поведение датчиков при любых условиях эксплуатации.

Это позволило повысить точность и согласованность работы оборудования, а также обеспечить долговременную повторяемость параметров без необходимости частой калибровки.


Почему надёжность компонентов — стратегический фактор

Железнодорожная техника работает на износ. Любой отказ, даже мелкий, может остановить участок работ и повлечь большие финансовые потери. Поэтому надёжность датчиков линейных перемещений рассматривается как ключевой элемент безопасности.

Железнодорожная отрасль является стратегически важной для государственной безопасности и технологического суверенитета страны.

От её стабильной работы напрямую зависят транспортная инфраструктура, промышленная логистика и оборонные поставки.

Поэтому внедрение отечественных датчиков линейного перемещения не только повысило надёжность конкретных машин, но и стало частью более широкой задачи — снижения зависимости от импортных компонентов и укрепления инженерной независимости России в критически важном секторе.

Таким образом, проект компании «МультиСистемная Интеграция» дал двойной эффект:

стратегический — в виде вклада в развитие собственной технологической базы, обеспечивающей долгосрочную безопасность и суверенитет железнодорожной отрасли.

технический — в виде устойчивости и повторяемости измерений;

При выборе поставщика учитываются не только технические параметры, но и способность производителя обеспечивать долгосрочную поддержку, поставку комплектующих и адаптацию под индивидуальные задачи.В этом отношении российские датчики линейного перемещения компании «МультиСистемная Интеграция» доказали свою конкурентоспособность и технологическую зрелость.


Технологическая независимость как драйвер развития

Разработка и внедрение отечественных магнитострикционных датчиков линейных перемещений — это не просто локализация, а формирование инженерной компетенции, которой раньше не было на рынке.

Подбивочная машина для железных дорог

Проект компании «МультиСистемная Интеграция» стал примером того, как российские производители способны создавать решения, соответствующие мировым стандартам, обеспечивая при этом гибкость и поддержку внутри страны.


Внедрение российских датчиков линейных перемещений с протоколом CAN в подбивочные машины подтвердило: локальные разработки могут не только заменить импорт, но и превзойти его по совокупности характеристик.

Высокая точность, устойчивость к вибрациям, встроенная диагностика и цифровая интеграция делают эти датчики ключевым элементом современной железнодорожной техники.«МультиСистемная Интеграция» показала, что надёжность — это не лозунг, а инженерная философия, когда каждый миллиметр пути под контролем.