Способ работы привода горочного стрелочного перевода и устройство для его осуществления



Способ работы привода горочного стрелочного перевода и устройство для его осуществления
Способ работы привода горочного стрелочного перевода и устройство для его осуществления
Способ работы привода горочного стрелочного перевода и устройство для его осуществления
Способ работы привода горочного стрелочного перевода и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2493993:

Оленев Евгений Александрович (RU)

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано для привода горочного стрелочного перевода. Способ работы привода горочного стрелочного перевода включает преобразование электродвигателем электрической энергии в механическую и за счет последней перемещение остряка из одного крайнего положения в другое. После перемещения, которое выполняют без воздействия электрической энергии, механическую энергию запасают в процессе преобразования в течение минимально возможного временного интервала между вагонами. Устройство для осуществления способа работы привода горочного стрелочного перевода содержит тягу, соединенную одним концом с остряком перевода, фиксатор тяги и электродвигатель, связанный с редуктором. Устройство дополнительно содержит груз и двуплечий рычаг, одно плечо которого соединено с другим концом тяги, а другое - выполнено в виде коромысла, на котором установлен редуктор, выходной зубчатый венец которого скреплен с грузом и имеет возможность перемещения по коромыслу, при этом ось рычага совпадает с осью электродвигателя. В результате упрощается конструкция, повышается ее надежность, снижаются эксплуатационные расходы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано для привода горочного стрелочного перевода.

Прототипом является способ работы, включающий преобразование с помощью электродвигателя электрической энергии в механическую и перевод посредством последней остряка стрелочного перевода [В.А. Пельменев, Стрелочные приводы электрической централизации / Методические указания на выполнение лабораторной работы: Хабаровск, изд. Дальневосточного государственного университета путей сообщения (ДВГУПС), 2001].

Недостатки этого способа следующие.

Согласно требованиям, предъявляемым к горочным стрелочным переводам, если произошло выключение электропитания в процессе движении остряка, то его перевод должен быть закончен. Для выполнения этого требования необходимо не только иметь резервный источник питания, но и аппаратуру, способную произвести переключение источников электропитания, что усложняет конструкцию, снижает ее надежность и увеличивает эксплуатационные расходы.

Привод горочного стрелочного перевода по существу является электроприводом СП-6, в котором для снижения времени перевода уменьшено передаточное отношение редуктора и разрешена подача более высокого напряжения на электродвигатель. Этому приводу присущи те же недостатки - сложность конструкции и невысокая надежность из-за наличия фрикционной муфты.

Кроме того, небольшое время перевода остряка требует применения электродвигателя большей мощности, что, в конечном счете, увеличивает нагрузку на редуктор и повышает эксплуатационные расходы.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, упрощение конструкции, повышение надежности и снижение эксплуатационных расходов.

Задача решается тем, что в способе работы привода горочного стрелочного перевода, включающего преобразование электродвигателем электрической энергии в механическую и за счет последней перемещение остряка из одного крайнего положения в другое, после перемещения, которое выполняют без воздействия электрической энергии, механическую энергию запасают в процессе преобразования в течение минимально возможного временного интервала между вагонами.

Электрическую энергию преобразовывают в потенциальную. Перемещение выполняют и с воздействием кинетической энергии газа. Периодически перемещение осуществляют с минимально возможным значением преобразованной энергии, по которому определяют величину усилия перемещения. Величину преобразованной механической энергии делают прямо пропорциональной значению усилия перемещения.

В устройстве для осуществления способа работы привода горочного стрелочного перевода, содержащем тягу, соединенную одним концом с остряком перевода, фиксатор тяги и электродвигатель, связанный с редуктором, дополнительно введены груз и двуплечий рычаг, одно плечо которого соединено с другим концом тяги, а другое - выполнено в виде коромысла, на котором установлен редуктор, выходной зубчатый венец которого скреплен с грузом и имеет возможность перемещения по коромыслу, при этом ось рычага совпадает с осью электродвигателя.

Редуктор выполнен червячным. Выходной зубчатый венец введен в зацепление с глобоидным червяком. Часть груза выполнена в виде пиропатрона. Глобоидный червяк выполнен заодно с зубчатым колесом предыдущей пары червячного зацепления.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Осуществление после перемещения остряка запасания механической энергии в процессе преобразования в течение минимально возможного временного интервала между вагонами позволяет применять менее мощный электродвигатель, так как это время в несколько раз больше длительности (около 1 с) самого перемещения. В результате этого уменьшаются весогабаритные размеры редуктора, электродвигателя и нагрузка на детали редуктора, что повышает надежность и снижает эксплуатационные расходы.

Перемещение остряка без воздействия электрической энергии дает возможность отказаться от резервного источника питания и соответствующей аппаратуры, что упрощает конструкцию, повышает ее надежность и снижает эксплуатационные затраты.

Преобразование электрической энергии в потенциальную упрощает конструкцию перевода и повышает его надежность.

Выполнение перемещения и с воздействием кинетической энергии газа позволяет возвратить остряк в первоначальное положение при отключении электрической энергии. Однако в этом случае необходимо иметь или маломощный автономный источник электропитания для запала пиропатрона, или накопитель электрической энергии (конденсатор), накопленную в процессе работы энергию которого можно использовать для инициализации пиропатрона после отключения электропитания. Кроме того, при наличии электропитания посредством кинетической энергии газа может быть увеличено усилие возвратного перевода. Например, при случайной засыпке остряка сыпучим грузом из вагона на осуществление возврата потребуется значительно большее усилие, чем при штатной ситуации. Все это повышает надежность конструкции.

Периодическое осуществление перемещения с минимально возможным значением преобразованной энергии, по которому определяют величину усилия перемещения, позволяет выбрать оптимальный рабочий режим работы стрелочного перевода, регулируя соответствующим образом величину потенциальной энергии. Кроме того, проведение осмотра, чистка и смазка перевода может осуществляться по мере необходимости. Все это снижает эксплуатационные расходы.

Получение прямо пропорциональной величины преобразованной механической энергии значению усилия перемещения дает возможность затрачивать энергию на перевод остряка в таком количестве, сколько это требуется в данное время при сложившихся внешних условиях, что снижает эксплуатационные расходы.

Дополнительное наличие груза и двуплечего рычага, одно плечо которого соединено с другим концом тяги, а другое - выполнено в виде коромысла, на котором установлен редуктор, выходной зубчатый венец которого скреплен с грузом и имеет возможность перемещения по коромыслу, при этом ось рычага совпадает с осью электродвигателя, упрощает как саму конструкцию перевода, так и процедуру преобразования электрической энергии в потенциальную, что повышает надежность. Поскольку рычаг только с редуктором и грузом поворачивается вокруг оси двигателя, который при этом вместе с валом остаются неподвижными, то происходит уменьшение момента инерции вращающихся масс, что снижает время перевода остряка. При этом уменьшается также и сила, затормаживающая поворот рычага.

Выполнение редуктора червячным уменьшает его весогабаритные характеристики и число деталей редуктора, что упрощает конструкцию и делает ее более надежной.

Введение выходного зубчатого венца в зацепление с глобоидным червяком позволяет передавать на венец большой момент вращения, что снижает весогабаритные характеристики и упрощает конструкцию.

Выполнение части груза в виде пиропатрона позволяет при необходимости осуществлять возврат остряка при отсутствии электропитания или в случае, когда требуется значительно больший момент для возврата, чем обычно. Это повышает надежность стрелочного перевода.

Выполнение глобоидного червяка заодно с зубчатым колесом предыдущей пары червячного зацепления уменьшает число деталей редуктора, что упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена схема привода горочного стрелочного перевода. На фиг.2 изображен вид Б привода. На фиг.3 изображен разрез А-А привода. На фиг.4 изображена схема привода после перемещения остряка.

Устройство содержит тягу 1, соединенную одним концом с остряком перевода, фиксатор 2 и электродвигатель 3, связанный с червячным редуктором, груз 4 и двуплечий рычаг 5, одно плечо которого соединено с другим концом тяги, а другое - выполнено в виде коромысла 6, на котором установлен редуктор, выходной зубчатый венец 7 которого скреплен с грузом и имеет возможность перемещения по коромыслу, при этом ось рычага 8 совпадает с осью электродвигателя. Выходной зубчатый венец сопряжен с глобоидным червяком 9, выполненным заодно с зубчатым колесом 10 и соединенным со скрепленным с валом двигателя червяком 11, который вращается в поворачивающейся в опорах втулке-оси 12 двуплечего рычага. Фиксатор имеет возможность перемещения в катушке 13 и взаимодействия с двуплечим рычагом и возвратной пружиной 14, а коромысло - с упором 15, при этом груз может быть совмещен с пиропатроном 16.

Способ реализуют следующим образом.

После очередного перемещения остряка (например вправо) фиксатор 2 с помощью возвратной пружины 14 выходит из катушки 13 и фиксирует рычаг 5 в крайнем положении, препятствуя отходу остряка влево от рамного рельса (фиг.1, 2, 3). После этого включают электродвигатель 3 и посредством вращения червяка 11 во втулке 12 приводят в движение червячное колесо 10, заодно с червяком 9, и зубчатый венец 7, перемещающий груз 4 с пиропатроном 16 вправо.

Чем дальше от оси 8 уходит груз 4, тем больше запасается потенциальной энергии и больше становится момент, способный перевести рычаг 5 с тягой 1 в другое крайнее положение. После достижения грузом нужной точки электродвигатель 3 выключают.

Для перевода остряка влево подают импульс на катушку 13, в результате чего фиксатор 2 втягивается в катушку и прекращает препятствовать повороту двуплечего рычага 5. Под действием момента, создаваемого грузом 4, рычаг поворачивается с втулкой-осью 12 в опорах и посредством тяги 1 переводит остряк в крайнее левое положение. При этом коромысло 6 опускается на опору 15, а фиксатор 2 (после снятия импульса с катушки 13) под действием возвратной пружины 14 выходит из катушки и фиксирует рычаг 5. После этого включают электродвигатель 3 и перемещают груз 4 влево для подготовки привода к очередному переводу (фиг.4).

Периодически (при отсутствии движущихся к стрелочному переводу вагонов) переводят остряк (вхолостую) с минимально возможным значением преобразованной энергии. Для этого втягивают фиксатор 2 в катушку 13 путем подачи на нее напряжения и освобождают двуплечий рычаг 5 от фиксации. Затем включают электродвигатель 3 и при его помощи перемещают груз 4 к крайнему положению. Как только величина момента, создаваемого грузом 4, станет достаточной для опрокидывания рычага 5, произойдет поворот последнего и перевод остряка в крайнее положение. При этом определяют получившуюся величину усилия перемещения и, увеличив ее на некоторое значение (в соответствии с требуемым коэффициентом запаса), осуществляют в дальнейшем накопление потенциальной энергии в соответствующем количестве. Величину минимальной энергии (или момента) можно определить также путем подсчета количества оборотов червяка 9, которое он сделал с момента пересечения грузом 4 оси симметрии рычага 5 до момента перемещения остряка.

Если при перемещении остряка на его пути окажется посторонний предмет, мешающий доведению его до рамного рельса, то остряк возвращают в первоначальное положение. В случае наличия на этот момент электрической энергии и достаточного времени до подхода к стрелочному переводу очередного вагона включают реверс электродвигателя 3. Груз 4 начнет перемещаться к противоположному концу коромысла 6, и при достижении определенного момента, опрокидывающего рычаг 5, произойдет обратный ход остряка в прежнее положение.

Заметим, что при этом напряжение на катушку 13 можно не подавать, поскольку остряк не смог достичь своего крайнего положения и, следовательно, не будет зафиксирован в нем, так как фиксатор 2 не сможет выдвинуться из-за рычага 5. Это произойдет только тогда, когда остряк возвратится в первоначальное положение.

Если времени мало для возврата остряка электродвигателем или развиваемого им усилия не хватает для перемещения, или отсутствует электрическая энергия на момент возврата, то инициируют работу пиропатрона 16. При этом за счет кинетической энергии газов, выходящих вниз из патрона, происходит подъем груза 4, возврат остряка на прежнее место и последующая фиксация рычага 5 фиксатором 2. После срабатывания пиропатрон следует заменить.

Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции и надежный стрелочный перевод для сортировочных горок. Такой перевод не требует резервного электропитания, прост в эксплуатации и позволяет при этом осуществлять контроль своего технического состояния и усилия перемещения остряка.

1. Способ работы привода горочного стрелочного перевода, включающий преобразование электродвигателем электрической энергии в механическую и за счет последней перемещение остряка из одного крайнего положения в другое, отличающийся тем, что после перемещения, которое выполняют без воздействия электрической энергии, механическую энергию запасают в процессе преобразования в течение минимально возможного временного интервала между вагонами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрическую энергию преобразовывают в потенциальную.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение выполняют с воздействием кинетической энергии газа.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что периодически перемещение осуществляют с минимально возможным значением преобразованной энергии, по которому определяют величину усилия перемещения.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину преобразованной механической энергии делают прямо пропорциональной значению усилия перемещения.

6. Устройство для осуществления способа работы привода горочного стрелочного перевода, содержащее тягу, соединенную одним концом с остряком перевода, фиксатор тяги и электродвигатель, связанный с редуктором, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит груз и двуплечий рычаг, одно плечо которого соединено с другим концом тяги, а другое выполнено в виде коромысла, на котором установлен редуктор, выходной зубчатый венец которого скреплен с грузом и имеет возможность перемещения по коромыслу, при этом ось рычага совпадает с осью электродвигателя.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что редуктор выполнен червячным.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что выходной зубчатый венец введен в зацепление с глобоидным червяком.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что часть груза выполнена в виде пиропатрона.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что глобоидный червяк выполнен заодно с зубчатым колесом предыдущей пары червячного зацепления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики, а именно к устройствам для контроля и управления стрелочными электроприводами. .

Изобретение относится к напольным средствам железнодорожной автоматики, а именно к устройствам, служащим для установки стрелочного электропривода на симметричных переводах.

Изобретение относится к напольным средствам железнодорожной автоматики, а именно к устройствам, служащим для установки стрелочного электропривода на несимметричных переводах.

Изобретение относится к автопереключателям, работающим в составе механизмов стрелочных электроприводов железнодорожной автоматики и телемеханики. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в стрелочных электроприводах переменного и постоянного тока. .

Изобретение относится к напольным средствам железнодорожной автоматики. .

Изобретение относится к стрелочным электроприводам железнодорожной автоматики и телемеханики невзрезного типа и предназначено для перевода, замыкания и контроля положения остряков.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции стрелочных переводов. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для перемещения стрелочных остряков на железнодорожной колее. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к организации ремонта оборудования железнодорожных путей, в частности к ремонту стрелочного электропривода.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к стрелочным переводам. Привод стрелочного перевода содержит, по крайней мере, один выключатель электродвигателя, соединенный с редуктором. Редуктор содержит червячную пару, червяк которой имеет возможность перемещения вдоль вала и взаимодействия своими концами соответственно с упругими элементами, свободно посаженными на вал. В результате улучшаются условия эксплуатации привода, повышается его надежность. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к стрелочным переводам. Для перевода остряка из одного крайнего положения в другое включают двигатель, в результате чего шлицевой вал 16 начинает вращаться. Окружная сила на колесе 14, действующая вдоль оси червяка, перемещает его по валу 16. В это время двигатель работает вхолостую, набирая обороты и мощность. После выбирания зазора между торцом червяка и пружиной 17, последняя начнет сжиматься, создавая противодействие окружной силе. По мере сжатия пружины противодействующая сила возрастает, колесо 14 начнет вращаться заодно с глобоидным червяком 13 и колесом 9. При этом палец 10 будет посредством тяги 12 перемещать остряк из одного положения в другое. К концу перевода выступ тяги 12 начнет взаимодействовать с упором 5, огибая его и перемещаясь за счет этого дополнительно, подводя остряк к рамному рельсу. Когда расстояние между остряком и рельсом станет порядка 2 мм, контрольная линейка замкнет выключатель, отключающий двигатель. После подхода по инерции пальца 10 к выступу моста 6 окружная сила на колесе 14 возрастет, и червяк 15 начнет сжимать пружину 17, продвигаясь вдоль вала 16. При этом оставшаяся энергия вращающегося ротора двигателя будет гаситься за счет деформации пружины 17. В результате упрощается конструкция, повышается надежность и улучшаются условия эксплуатации. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначено для использования в системах управления поездной и маневровой работой на железнодорожных станциях. Устройство управления электроприводом стрелочного перевода содержит датчик положения остряков стрелки, трехфазный электродвигатель, блок-контакты, пять линейных проводов, резистор, диод, источники постоянного, переменного однофазного и трехфазного напряжений, коммутационные реле. Задачей изобретения является повышение надежности и снижение затрат на техническое обслуживание стрелочного электропривода. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики. Комплект устройств для закрепления и контроля остряков и подвижных сердечников крестовин стрелок включает в себя съемную струбцину с захватом Г-образной формы для закрепления остряков и подвижных сердечников крестовин; блок задания маршрута и блок контроля маршрута, которые имеют ключи с возможностью их изъятия с последующей блокировкой съемной струбцины от несанкционированного к ней доступа и самопроизвольного ослабления. Достигается унификация и повышение надежности комплекта устройств для закрепления и контроля положения остряков и подвижных сердечников крестовин. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к стрелочным электроприводам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначено для перевода, замыкания и контроля положения остряков на железнодорожном транспорте и метрополитене. Стрелочный электропривод представляет собой модульную конструкцию. Модуль электросиловой ЭСМ состоит из электродвигателя, редуктора, фрикционной муфты, устройства перевода стрелки, курбельной заслонки и контактов безопасности. Модуль замыкания и контроля МЗК состоит из шарико-винтовой пары качения, механизма замыкания шибера и автопереключателя. Механическая связь между модулями осуществляется посредством торсионного вала и двух кулачковых муфт. Узлы и детали электропривода собраны в корпусе, представляющем собой полый металлический брус. Электропривод укомплектован также межостряковой соединительной тягой. Достигается упрощение конструкции, расширение области применения, унификации стрелочных электроприводов, сокращение эксплуатационных расходов, повышение надежности, обеспечение возможности проводить сплошную механизированную подбивку пути, в том числе и в зоне установки электропривода, увеличение срока службы и безопасности движения поездов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к приводу стрелочного перевода. Привод содержит по крайней мере один выключатель электродвигателя, соединённого с редуктором. Редуктор содержит червячную пару. Ось с червяком установлена в опорах. Червяк имеет возможность перемещения вдоль геометрической оси вращения и выполнен в виде цилиндрического вала, имеющего больший диаметр, чем ось. На валу закреплена и охватывает его по крайней мере одна витая пружина, концы которой выступают за торец вала и могут контактировать с опорами оси. Достигается упрощение конструкции привода и повышение его надежности. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам блокировки железнодорожных стрелочных переводов и может быть использовано в системах управления движением поездов преимущественно на малодеятельных участках с ручным переводом стрелок. Кодовый электрозамок для ручного стрелочного переводного механизма состоит из двух блоков: переносного блока и стационарного блока, который предназначен для установки на стрелочный перевод. В корпусе переносного блока, который выполнен перестраиваемым с возможностью его подключения к другим стационарным блокам, размещены микропроцессор, с подключенными к нему приемопередающим модулем, дисплеем, клавиатурой и проводным интерфейсом, и автономный источник питания переносного блока, с которым соединен проводной интерфейс. Дисплей и клавиатура размещены на лицевой панели корпуса переносного блока. В корпусе блока, предназначенного для установки на стрелочный перевод, размещен электронный кодовый модуль, с подключенной к его выходу обмоткой электромагнита, сердечник которого выполнен с возможностью его размещения в вырезе запирающего элемента стрелочного перевода, вход электронного кодового модуля соединен с портом для подключения к проводному интерфейсу переносного блока, с которым соединены выходы датчиков контроля положения элементов и запирания стрелочного перевода. В результате повышается надежность и расширяются функциональные возможности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к управлению движением на железных дорогах. Устройство управления и контроля горочной стрелки содержит два блока перевода и контроля положения стрелки и блок контроля работоспособности и свободности. Каждый из блоков перевода содержит генератор импульсов контроля положения стрелки и последовательно соединенные между собой логический элемент с несимметричным отказом, генератор управляющих сигналов, схему управления инвертором, силовой преобразователь и схему стабилизации и защиты, к выходам которой подключена цепь стрелочного двигателя. Силовой преобразователь содержит соединенные последовательно мостовой инвертор, трансформатор, во вторичную обмотку которого включена первичная обмотка токового трансформатора последовательно с выпрямительным мостом, выходы которого подключены к схеме стабилизации и защиты. Блок контроля содержит схему контроля работоспособности и генератор импульсов контроля свободности. Причем к входам схемы контроля подключены вторичные обмотки токовых трансформаторов, выводы источника питания обоих инверторов и контрольные выходы обеих схем стабилизации и защиты. А к выходам подключены входы генераторов управляющих сигналов и каналы телесигнализации. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства и повышении уровня безопасности. 1 ил.

Изобретение относится к путевым устройствам железнодорожного транспорта. Стрелочный электропривод в полом металлическом брусе с устройством контроля положения кляммеры содержит полый металлический брус с размещенным в нем приводом переводного устройства и состоит из распределительной коробки, преобразователя частоты, узла двигателя, узла линейного привода, узла контроля положения запирающего устройства, узла замыкателя и переключения, узла внешнего замыкателя, обеспечивающего замыкание прижатого остряка на рамном рельсе, шарнирно соединенного с линейным приводом, имеющего кляммерное соединение с рамными рельсами и остряками, крышек защиты от засоров и атмосферных осадков. Узел внешнего замыкателя дополнительно содержит устройство контроля положения кляммеры, состоящее из приводного рычага, упругой пружины, кулачкового механизма, механического концевого датчика положения и индуктивного датчика контроля положения планки перемещения и замыкания кляммеры. Рабочая часть кулачка кулачкового механизма описывается уравнением окружности. В результате повышается надежность работы железнодорожного перевода, повышается безопасность движения поездов. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх