Стрелочный электропривод
Владельцы патента RU 2544441:
Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)
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 стрелочным электроприводам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначено для перевода, замыкания и контроля положения остряков на железнодорожном транспорте и метрополитене.
Известны стрелочные электроприводы, содержащие смонтированные в общем корпусе электродвигатель, понижающий многоступенчатый механический редуктор с фрикционной муфтой сцепления, главный вал с шестерней, находящийся в реечном зацеплении с рабочим шибером, автопереключателем ножевого типа, контрольными линейками, элементом обогрева [1].
Наряду с известными достоинствами, эти устройства обладают рядом недостатков, обусловленных сложностью конструкции, наличием большого числа быстровращающихся узлов и деталей, элементов скольжения, требующих интенсивной смазки, имеющих повышенный износ, вероятность заклинивания шибера и других элементов и, как следствие, низкая надежность, малый ресурс работы электропривода, не позволяют проводить механизированную подбивку пути в зоне установки электропривода, высокие эксплуатационные затраты.
Известны также стрелочные электроприводы, где в качестве силового механизма применяются винтовые пары [2, 3], преобразующие вращательное движение в поступательное. Однако в полной мере они не исключают вышеперечисленные недостатки, приводящие иногда к опасным отказам.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, 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, увеличения срока службы и безопасности движения поездов.
Указанная цель достигается следующими техническими решениями:
- созданием изделия модульного типа;
- установкой модуля замыкания и контроля шибера внутри колеи пути;
- наличием специального торсионного вала, предающего вращательное движение от электросилового модуля (ЭСМ) на модуль замыкания и контроля (МЗК);
- созданием механической системы с двухконтурным замыканием и удержанием остряков;
- наличием трехэлементного механизма замыкания шибера в крайних положениях кулачкового типа симметричной установки с дублированием каналов замыкания шибера;
- конструкцией контрольной системы следящего типа, построенной на принципе независимого контроля остряков стрелки и механизма замыкания шибера.
На фигуре 1 изображена кинематическая схема стрелочного электропривода; на фигуре 2, 3, 4 - механизм замыкания шибера в работе и его крайних положениях.
Стрелочный электропривод (фиг.1) содержит ЭСМ, состоящий из электродвигателя 1, одноступенчатого цилиндрического редуктора, состоящего из ведущего зубчатого колеса 2 и ведомого зубчатого колеса 3, на выходной конец вала которого установлена фрикционная металлокерамическая муфта 4, устройства ручного перевода стрелки 5, курбельной заслонки 5 и контактов безопасности 7, МЗК, состоящий из шарико-винтовой пары качения 8, 9, механизм замыкания 10 шибера 11, автопереключателя, состоящего из контрольных линеек 12, 13 и датчиков 14. Механическая связь между ЭСМ и МЗК осуществляется посредством торсионного вала и двух кулачковых муфт 16, 17, соединяющих выходной вал от фрикционной муфты 4 с входным валом винта шарико-винтовой пары качения. Узлы и детали стрелочного электропривода собраны в корпусе 18, представляющий собой полый металлический брус. Электропривод укомплектован также межостряковой соединительной тягой 19 и сочленениями (тягами) рабочими 20, 21 и контрольными 22, 23, имеющими шарнирные кинематические связи с остряками 24 и 25 стрелочного перевода и соответственно с шибером 11 и контрольными линейками 12 и 13.
Механизм замыкания шибера (фиг.2, 3, 4) состоит из самого шибера 11 круглого сечения, корпуса замка 26, 27, который удерживает симметрично две пары кулачков 28, 29, 30, 31 и шибер 11 в единой подвижной конструкции, толкателя 32, имеющего жесткую связь с гайкой 9 шарико-винтовой пары качения (фиг.1), двух упоров 33, 34, установленных в корпусе МЗК. Шибер 11 с корпусом 26, 27 скреплен вставками 35, 36.
Сопоставительный анализ показывает, что указанные отличия заявленного устройства от прототипа представляют ряд новых признаков, что обуславливает его критерию «новизна».
В патентной и научно-технической литературе решений со сходными отличительными признаками не обнаружено. В связи с этим, делается вывод о соответствии заявлению изобретения критерию «существенные отличия».
Работает стрелочный электропривод следующим образом.
При вращении ротора электродвигателя 1 (фиг.1) посредством одноступенчатого редуктора 2, 3 и фрикционной муфты 4, кулачковой муфты 16, торсионного вала 15 и второй кулачковой муфты 17 вращение передается на винт 8 шарико-винтовой пары качения, где вращательное движение винта 8 преобразуется в поступательное движение гайки 9 вдоль винта. Гайка 9 кинематически связана с механизмом замыкания 10 шибера 11. При поступательном движении гайки 9 толкатель 32 (фиг.2) движется поступательно слева направо, упирается в кулачки 28 и 29 в точке «А», пытаясь повернуть их на своей оси. Однако этому препятствуют упоры 33 и 34, в поверхность «В» и «Г» которых упираются они (кулачки). Поступательное движение толкателя 32 приводит к поступательному движению кулачков 28 и 29, закрепленных в корпусе 26 и 27 механизма замыкания шибера и соответственно шибер 11. В конце перевода кулачки 28, 29 выходят за пределы поверхности «В» и «Г» упоров 33 и 34, поворачиваются на своей оси под действием толкателя 32 и входят в контакт с этими же упорами поверхностями «Д» и «Е» (фиг.3), а толкатель замыкает место, контактируя с поверхностью кулачков «Ж» и «З», и тем самым замыкает их. Шибер заперт в крайнем правом положении.
Для того чтобы осуществлялся перевод шибера в другое крайнее положение (фиг.4), необходимо толкателю 32 двигаться справа налево до упора о кулачки 30 и 31, освободив кулачки 28 и 29 для поворота и тем самым разомкнув шибер. Дальнейший процесс перевода и замыкания шибера идет аналогично предшествующему.
Контрольная система отключает датчиками 14 (фиг.1) электродвигатель 1 при полном переводе стрелки и замыкании шибера 11, получая эту информацию от остряков посредством контрольных линеек 12, 13 и положения толкателя 32.
Таким образом, в описываемом стрелочном электроприводе, представляющем конструкцию, расположенную в полом металлическом брусе и, благодаря применению ШВП качения, механизма замыкания шибера кулачкового типа симметричной установки, конструкции контрольной системы следящего типа, построенной на принципе независимого контроля остряков стрелки с составными контрольными линейками, и механизма замыкания шибера в крайних положениях кулачкового трехэлементного типа симметричной установки с дублированием каналов замыкания шибера, наличию дополнительной межостряковой соединительной тяги, образующей двухконтурное замыкание и удержание остряков, упрощается конструкция электропривода, позволяющая расширить область его применения, унификацию, и позволяющая проводить сплошную механизированную подбивку пути, в том числе и в зоне установки электропривода, снизить эксплуатационные расходы, повысить его надежность, срок службы и безопасность движения поездов
Источники информации.
1. Резников Ю.М. Электроприводы железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1985, с. 83-95, рис. 21-27.
2. Авторское свидетельство №1837026 А1, кл. B61L 5/06 (СССР).
3. Патент SU 1837026 А1, 30.081993, B61L 5/06.
1. Стрелочный электропривод, содержащий смонтированные в общем металлическом корпусе в виде полого металлического бруса электродвигатель, редуктор, фрикционную муфту, торсионный вал, шарико-винтовую пару качения, отличающийся тем, что он представляет модульную конструкцию, состоящую из модуля электросилового (ЭСМ) и модуля замыкания и контроля (МЗК), механическая связь между которыми осуществляется посредством торсионного вала и двух кулачковых муфт.
2. Стрелочный электропривод по п. 1, отличающийся тем, что содержит модуль замыкания и контроля (МЗК), находящийся внутри колеи пути, шибер имеет двухсторонний выход и крепится к острякам шарнирно посредством соединительных тяг.
3. Стрелочный электропривод по п. 1, отличающийся тем, что содержит дополнительную межостряковую соединительную тягу, благодаря которой обеспечивается принцип двухконтурного замыкания и удержания остряков.
4. Стрелочный электропривод по п. 1, отличающийся тем, что содержит механизм замыкания шибера в крайних положениях кулачкового типа, который расположен внутри железнодорожной колеи в модуле МЗК.
5. Стрелочный электропривод по п. 1, отличающийся тем, что содержит контрольную систему, которая расположена внутри железнодорожной колеи в модуле МЗК.
