Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом



Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом
Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом
Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом
Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом
Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом
Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом
Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом
B60L2200/26 - Электрооборудование транспортных средств с электротягой; магнитные подвески или левитационные устройства для транспортных средств; электродинамические тормозные системы для транспортных средств вообще (электромеханические сцепные устройства транспортных средств B60D 1/62; электрические отопительные устройства для транспортных средств B60H; расположение или монтаж электрических силовых установок B60K 1/00; расположение или монтаж трансмиссий с электрической передачей на транспортных средствах B60K 17/12,B60K 17/14; приводы вспомогательных устройств для транспортных средств B60K 25/00 ; размещение сигнальных или осветительных устройств, их установка, крепление или схемы их размещения для транспортных средств вообще B60Q; система управления тормозами транспортных средств

Владельцы патента RU 2640491:

Лещенко Василий Васильевич (RU)

Изобретение относится к электротяге транспортных средств, создаваемой линейными двигателями. Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом включает в себя электромагниты, прикрепленные к тележке, и коммутационные устройства электромагнитных обмоток. На зубчатом рельсе зубцы выполнены в виде рельсовых полюсов, аналогичных полюсам электромагнитов. Рядом с полюсом электромагнита расположены датчики положения рельсового полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства. Выходы управляющего устройства подключены к входам коммутационных устройств, которые подключают электромагнитные обмотки к источнику электропитания. К другому входу управляющего устройства подключен выход устройства регулирования тяговой силы и торможения. Рядом с электромагнитом прикреплен к раме тележки фиксатор, содержащий штифт. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности электромагнитного рельсового привода. 8 ил.

 

Изобретение относится к системам электротяги для железных дорог с зубчатыми рельсами.

Зубчатые железные дороги содержат размещенные вдоль пути параллельно гладким рельсам зубчатый рельс или рейку, с которыми сцепляется зубчатое или цевочное колесо привода подвижного транспортного средства.

Аналогом может служить техническое решение (Авторское свидетельство СССР №1569269 от 28.10.1985), в котором приводное колесо подвижного транспортного средства содержит закрепленный на валу колесной пары зубчатый венец, взаимодействующий с размещенной внутри пути зубчатой рейкой. Недостатком такого технического решения является низкая надежность из-за износа трущихся поверхностей зубчатого венца и зубчатой рейки.

Прототипом заявляемого изобретения является известная шахтная напочвенная дорога с зубчатым приводом (Патент РФ №2323842 от 19.12.2003), включающая состав напочвенной дороги с зубчатым приводом, перемещающийся по рельсам, между которыми рассредоточен зубчатый став, по которому катится пальцевое колесо тягового органа, приводимого от любого вида двигателей. Недостатком такого технического решения является низкая надежность из-за износа трущихся поверхностей зубчатого става и пальцевого колеса тягового органа.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности электромеханического рельсового привода.

Поставленная цель достигается повышением надежности за счет устранения трения между приводным устройством и зубчатым рельсом.

Для этого электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом содержит электромагниты, прикрепленные к раме тележки, и коммутационные устройства обмоток этих электромагнитов. На зубчатом рельсе, уложенном вдоль рельсов железнодорожной колеи, зубцы выполнены в виде рельсовых полюсов, аналогичных полюсам электромагнита. Рядом с полюсом электромагнита расположены датчики положения рельсового полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства. Выходы управляющего устройства подключены к входам коммутационных устройств, которые подключают обмотки электромагнитов к источнику электропитания. К другому входу управляющего устройства подключен выход устройства регулирования тяговой силы и торможения. Рядом с электромагнитом прикреплен к раме тележки фиксатор, содержащий штифт.

Прилагаемые чертежи изображают:

фиг. 1 - вид сверху рельсов со шпалами и зубчатого рельса;

фиг. 2 - вид спереди рельсов со шпалами, зубчатого рельса и электромагнита;

фиг. 3 - вид сбоку зубчатого рельса;

фиг. 4 - вид электромагнита спереди;

фиг. 5 - вид электромагнита сбоку;

фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 4 электромагнита;

фиг. 7 - вид сбоку электромагнитов и зубчатого рельса;

фиг. 8 - электрическая схема.

Перечень элементов на прилагаемых чертежах:

1 - рельс;

2 - шпала;

3 - зубчатый рельс;

4 - рельсовый полюс;

5 - электромагнитный полюс;

6 - электромагнитная обмотка;

7, 8, 9, 10 - датчики;

11 - управляющее устройство;

12 - регулирующее устройство;

13 - источник электропитания;

14 - фиксатор;

15 - штифт;

16, 17, 18 - электромагниты;

19, 20, 21 - коммутационные устройства.

Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом состоит из прикрепленных к тележке электромагнитов 16, 17 и 18, каждый из которых содержит полюса электромагнита 5 и электромагнитную обмотку 6 (см. фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6); управляющего устройства 11, регулирующего устройства 12 и коммутационных устройств 19, 20 и 21. Параллельно рельсам 1 железнодорожного пути, прикрепленным к шпалам 2, уложен зубчатый рельс 3, на котором зубцы выполнены в виде рельсовых полюсов 4, аналогичных электромагнитным полюсам 5 (см. фиг. 1 и фиг. 2). Рядом с электромагнитным полюсом 5 расположены датчики 7, 8, 9 и 10 (см. фиг. 5) положения рельсового полюса 4, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства 11. Выходы управляющего устройства 11 подключены к входам коммутационных устройств 19, 20 и 21, которые подключают электромагнитные обмотки 6 электромагнитов 16, 17 и 18 к источнику электропитания 13. К другому входу управляющего устройства 11 подключен выход регулирующего устройства 12 для регулирования тяговой или тормозной силы. Рядом с электромагнитом 19 прикреплен к тележке фиксатор 14, содержащий штифт 15.

На фиг. 1 изображен вид сверху железнодорожного пути, содержащего рельсы 1 со шпалами 2 и зубчатым рельсом 3 с рельсовыми полюсами 4.

На фиг. 2 изображен вид спереди железнодорожного пути, содержащего рельсы 1, прикрепленные к шпалам 2, зубчатый рельс 3 с рельсовыми полюсами 4 и электромагнит 16.

На фиг. 3 изображен вид сбоку зубчатого рельса 3 с рельсовыми полюсами 4.

На фиг. 4 изображен вид спереди электромагнита, содержащего электромагнитные полюса 5 и обмотку электромагнита 6.

На фиг. 5 изображен вид сбоку электромагнита, содержащего электромагнитные полюса 5 с электромагнитной обмоткой 6 и датчики 7, 8, 9 и 10.

На фиг. 6 изображен разрез А-А на фиг. 4 электромагнита, содержащего электромагнитные полюса 5 с электромагнитной обмоткой 6, и датчики 7, 8, 9 и 10.

На фиг. 7 изображен вид сбоку электромагнитов 16, 17 и 18 и зубчатого рельса 3 с рельсовыми полюсами 4.

На фиг. 8 изображена электрическая схема электромеханического рельсового привода с зубчатым рельсом, содержащая датчики 7, 8, 9 и 10 положения рельсового полюса 4 и регулирующее устройство 12, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства 11, подключенного своими выходами к входам коммутационных устройств 16, 17 и 18, подключающих источник электропитания 13 к электромагнитным обмоткам 6 электромагнитов 19, 20 и 21.

Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом работает следующим образом. При необходимости движения железнодорожного транспортного средства электропривод работает в режиме двигателя, создавая тяговую силу посредством взаимодействия поочередно коммутируемых электромагнитов 16, 17 и 18 с зубчатым рельсом 3.

При исходном положении электромагнитов 16, 17 и 18 (см. фиг. 7) относительно рельсовых полюсов 4 зубчатого рельса 3 на вход управляющего устройства 11 (см. фиг. 8) с выхода регулирующего устройства 12 подается сигнал, устанавливающий направление и величину скорости движения тележки.

С выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 20 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 20 подключает к источнику электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 17. Магнитное поле электромагнита 17 создает тяговую силу, под действием которой электромагнитные полюса 5 электромагнита 17 взаимодействуют с ближайшими к ним рельсовыми полюсами 4. Под действием тяговой силы электромагнитные полюса 5 электромагнита 17 располагаются напротив рельсовых полюсов 4, перемещая тележку в направлении, обозначенном на фиг. 7 штрихпунктирной стрелкой. Далее, согласно алгоритму работы электромеханического рельсового привода с зубчатым рельсом, с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 21 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 21 подключает к источнику электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 18. При этом с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 20 перестает подаваться сигнал, и коммутационное устройство 20 отключает от источника электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 17. Магнитное поле электромагнита 18 создает тяговую силу, под действием которой его электромагнитные полюса 5 взаимодействуют с ближайшими рельсовыми полюсами 4. Под действием тяговой силы электромагнитные полюса 5 электромагнита 18 располагаются напротив рельсовых полюсов 4, перемещая тележку в направлении, обозначенном на фиг. 7 штрихпунктирной стрелкой. Далее, согласно алгоритму работы электромеханического рельсового привода с зубчатым рельсом, с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 19 подключает к источнику электропитания 13 обмотку 6 электромагнита 16. При этом с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 21 перестает подаваться сигнал, и коммутационное устройство 21 отключает от источника электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 18. Магнитное поле электромагнита 16 создает тяговую силу, под действием которой его электромагнитные полюса 5 взаимодействуют с ближайшими рельсовыми полюсами 4. Под действием тяговой силы электромагнитные полюса 5 электромагнита 16 располагаются напротив рельсовых полюсов 4, как изображено на фиг. 7, перемещая тележку в направлении, обозначенном штрихпунктирной стрелкой. После этого, согласно алгоритму работы электромеханического рельсового привода с зубчатым рельсом, вышеописанный цикл работы повторяется.

Движение в направлении, противоположном обозначенному штрихпунктирной стрелкой на фиг. 7, осуществляется путем поочередного последовательного подключения к источнику электропитания 13 вначале электромагнита 16, затем электромагнита 18 и далее электромагнита 17. После чего этот цикл повторяется.

Для включения режима торможения электромеханического рельсового привода с выхода регулирующего устройства 12 на вход управляющего устройства 11 подается сигнал, устанавливающий величину тормозной силы, создаваемой магнитным полем электромагнита. При установке величины тормозной силы равной нулю, магнитное поле отсутствует и тормозная сила тоже отсутствует.

После включения желаемой величины тормозной силы при движении тележки с прикрепленным к ней электромагнитом в направлении, обозначенном на фиг. 7 штрихпунктирной линией со стрелкой, электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом работает следующим образом. Сразу после прохождения датчиков 7 и 8 над полюсным креплением 4 (см. фиг. 7), с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 подается сигнал (см. фиг. 8), по которому коммутационное устройство 19 подключает электромагнитную обмотку 6 электромагнита 16 к источнику электропитания 13. Возникает магнитное поле, проходящее от одного электромагнитного полюса 5 электромагнита 16 через воздушный зазор, рельсовый полюс 4, рельс 3, смежный рельсовый полюс 4, воздушный зазор и замыкающееся на другой электромагнитный полюс 5 электромагнита 16. Под действием магнитного поля создается тормозная сила, действующая между рельсовыми полюсами 4 и электромагнитными полюсами 5 электромагнита 16. При движении тележки с прикрепленными к ней электромагнитами далее, преодолевая тормозное усилие, сразу после прохождения датчиков 9 и 10 над рельсовыми полюсами 4 с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 перестает подаваться сигнал, и коммутационное устройство 19 отключает электромагнитную обмотку 6 от источника электропитания 13. Далее цикл работы электромеханического рельсового привода с зубчатым рельсом повторяется по вышеописанному алгоритму. И так до полной остановки тележки с прикрепленным к ней электромагнитом 16, когда сразу после прохождения датчиков 7 и 8 над рельсовым полюсом 4 (см. фиг. 7) электромагнитные полюса 5 электромагнита 16 останавливаются напротив рельсовых полюсов 4. После их остановки фиксатор 14 выдвигает штифт 15, препятствующий перемещению тележки относительно рельсовых полюсов 4, цепляясь штифтом 15 за ближний рельсовый полюс 4. После этого электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом может быть обесточен.

При необходимости торможения в процессе движения тележки в направлении, противоположном штрихпунктирной линии со стрелкой (см. фиг. 7), электромеханический рельсовый привод работает следующим образом. После включения желаемой величины тормозной силы при движении тележки с прикрепленным к ней электромагнитом в направлении, противоположном штрихпунктирной линии со стрелкой (см. фиг. 7), сразу после прохождения датчиков 10 и 9 над полюсным креплением 4, с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 19 подключает электромагнитную обмотку 6 электромагнита 16 к источнику электропитания 13. Возникает магнитное поле, проходящее от одного электромагнитного полюса 5 электромагнита 16 через воздушный зазор, рельсовый полюс 4, рельс 1, смежный рельсовый полюс 4, воздушный зазор и замыкающееся на другой электромагнитный полюс 5 электромагнита 16. Под действием магнитного поля создается тормозная сила, действующая между рельсовыми полюсами 4 и электромагнитными полюсами 5 электромагнита 16. При движении тележки с прикрепленным к ней электромагнитом 16 далее, преодолевая тормозное усилие, сразу после прохождения датчиков 8 и 7 над рельсовым полюсом 4 с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 перестает подаваться сигнал, и коммутационное устройство 19 отключает электромагнитную обмотку 6 электромагнита 16 от источника электропитания 13. Далее цикл работы электромеханического рельсового привода с зубчатым рельсом повторяется по вышеописанному алгоритму до полной остановки движения тележки и фиксации ее относительно рельсового полюса 4.

Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом, отличающийся тем, что содержит электромагниты, прикрепленные к раме тележки, и коммутационные устройства, на зубчатом рельсе зубцы выполнены в виде рельсовых полюсов, аналогичных полюсам электромагнитов, рядом с полюсом электромагнита расположены датчики положения рельсового полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства, подключенного своими выходами к входам коммутационных устройств, которые подключают обмотки электромагнитов к источнику электропитания, к другому входу управляющего устройства подключен выход устройства регулирования тяговой силы и торможения, рядом с электромагнитом прикреплен к раме тележки фиксатор, содержащий штифт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым электродвигателям, и может быть использовано в дискретных электроприводах. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей за счет возможности реализации одновременного дискретного перемещения ротора не только по окружности, но и в продольном направлении.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к синхронному линейному приводу для разгона ротора до гиперзвуковых скоростей. Ротор из магнитожесткого материала с остаточной радиальной намагниченностью выполнен в виде диска с центральным отверстием и расположен между статором и направляющим рельсом из магнитомягкого материала.

Изобретение относится к электричеству и может быть использовано в электроприводах. Технический результат состоит в упрощении изготовления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для точного перемещения рабочих органов на ограниченное расстояние в управлении транспортными установками, химическими процессами, ядерными реакторами.

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным двигателям и может быть использовано для создания машин с дискретным поступательным движением рабочего органа любой длины.

Изобретение относится к электротехнике, к линейным цилиндрическим двигателям (ЛЦД) постоянного тока с ускорением линейного возвратно-поступательного перемещения рабочего органа - якоря в ограниченных пределах, и может быть использовано в механизмах ударного действия без применения промежуточных преобразователей, например, в приводах молотов кузнечно-прессового оборудования, для забивки в грунт металлических или железобетонных свай, рыхления и уплотнения грунта, разрушения породы и асфальтобетона и т.д.

Изобретение относится к электротехнике, к линейным шаговым двигателям (ЛШД), и может быть использовано преимущественно в устройствах ввода - вывода. .

Изобретение относится к области электротехники и электромеханики и может быть использовано в ударных приводах машин и механизмов, которые предназначены для создания циклических ударных импульсов, например, деформации технологических объектов.

Изобретение относится к области электрических машин с ускорением линейного возвратно-поступательного перемещения рабочего органа и может быть использовано в приводах молотов кузнечно-прессового оборудования, для забивки в грунт свай, разрушения асфальтобетона.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам с линейным перемещением рабочего органа, и может быть использовано в приводах молотов кузнечно-прессового оборудования.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электрическая передача мощности тягового транспортного средства на переменном токе содержит тепловой двигатель, асинхронный генератор переменного тока с фазным ротором, тяговый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором и обратимый статический преобразователь частоты.

Заявленное изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к подвагонным дизель-генераторным агрегатам. Агрегат дизель-генераторный подвагонный (АДП) установлен в всепогодном термо-шумоизолированном контейнере с системой обогревателей, который размещается под вагоном на кронштейнах.

Группа изобретений относится к подаче электроэнергии к оборудованию транспортных средств с электротягой. Устройство для эксплуатации потребителя электроэнергии рельсового транспортного средства выполнено с возможностью работы от произведенной в процессе торможения электроэнергии.

Изобретение относится к электропитанию вспомогательного оборудования транспортных средств с электротягой. Система электропитания вспомогательных асинхронных электродвигателей электроподвижного состава содержит конденсаторы, которые присоединены первыми выводами к первому выводу обмотки собственных нужд, первому входу блока управления контактором и к первому выходному зажиму системы электропитания.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств с электротягой. Способ регулирования напряжения системы газовая турбина - генератор для обеспечения питания вспомогательных электрических приводов транспортного средства заключается в том, что в качестве первичного источника напряжения используют силовую установку транспортного средства, имеющую в своем составе генератор.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения. Преобразователь тяговый локомотива содержит n-число каналов преобразования электрической энергии.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств. Преобразовательная система электроснабжения собственных нужд газотурбовоза содержит блок управления, два входа питания постоянным напряжением и две ветви преобразования напряжения входного питания.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения. Преобразователь тяговый тепловоза содержит n-число каналов преобразования электрической энергии.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств. Преобразовательная система для электроснабжения собственных нужд электровоза содержит блок защиты, статический преобразователь и линия распределения электропитания, к которой подключены входы n-числа преобразователей собственных нужд электровоза.

Изобретение относится к электромобилям. Силовая установка электромобиля содержит аккумуляторную батарею; обогреватель аккумуляторов; устройство управления аккумуляторами для прерывистого обогрева, когда температура батареи ниже порогового значения и остаточный заряд больше пороговой величины заряда.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для энергопитания. .

Изобретение относится к электротяге транспортных средств, создаваемой линейными двигателями. Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом включает в себя электромагниты, прикрепленные к тележке, и коммутационные устройства электромагнитных обмоток. На зубчатом рельсе зубцы выполнены в виде рельсовых полюсов, аналогичных полюсам электромагнитов. Рядом с полюсом электромагнита расположены датчики положения рельсового полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства. Выходы управляющего устройства подключены к входам коммутационных устройств, которые подключают электромагнитные обмотки к источнику электропитания. К другому входу управляющего устройства подключен выход устройства регулирования тяговой силы и торможения. Рядом с электромагнитом прикреплен к раме тележки фиксатор, содержащий штифт. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности электромагнитного рельсового привода. 8 ил.

Наверх