Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики

Полезная модель относится к коммутации в электрических цепях устройств железнодорожной автоматики и может быть применена в отрасли транспорта.
Известно электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики, которое содержит катушку с сердечником, каркасом и подвижно закрепленным якорем, контактную группу, закрепленную на каркасе реле, основание реле, на котором закреплен каркас катушки, и корпус реле, при этом контактная группа содержит пакет контактных элементов, выполненный с возможностью замыкания и размыкания посредством якоря и с возможностью электронного соединения с устройствами железнодорожной автоматики, и основание контактной группы, при этом способ закрепления контактной группы на основании контактной группы в документе не раскрыт [CN205984810, дата публикации: 22.02.2017 г., МПК:H01H 49/00].
В качестве прототипа выбрано электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики, которое содержит катушку с сердечником, каркасом реле и подвижно закрепленным якорем, контактную группу, закрепленную на каркасе реле, основание реле, на котором закреплен каркас реле, и корпус реле, при этом контактная группа содержит пакет контактных элементов, выполненный с возможностью замыкания и размыкания посредством якоря и с возможностью электронного соединения с устройствами железнодорожной автоматики, и основание контактной группы с направляющими ступенчатыми фасонными отверстиями для присоединения пакета контактных элементов с помощью болтов и гаек и резьбовыми отверстиями для болтового присоединения контактной группы к каркасу реле, обеспечивающие возможность монтажа и замены пакета контактных элементов [Информация из источника: В.И. Сороко, Б.А. Разумовский, «Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник, первый том, издание второе дополненное и переработанное», стр.65, дата публикации 31.12.1981 г.].
Преимуществом прототипа является упрощенный монтаж пакета контактных элементов контактной группы на основании контактной группы за счет фиксации квадратных подголовков болтов в направляющих ступенчатых фасонных отверстиях без необходимости их удерживания специальными приспособлениями при закручивании гаек. Однако недостатком прототипа является высокая сложность изготовления основания контактной группы и необходимость применения в конструкции электромагнитного штепсельного реле специальных болтов, обеспечивающих возможность фиксации пакета контактных элементов на основании контактной группы. Указанный недостаток обусловлен тем, что для болтового присоединения пакета контактных элементов к основанию применяются направляющие ступенчатые фасонные отверстия, обеспечивающие застопоривание  болта  со скругленной головкой для его закручивания гайкой, при этом головка болта для его сопряжения с поверхностью фасонного отверстия должна иметь квадратный подголовок. Вследствие этого увеличивается номенклатура применяемых крепежных элементов усложняется процесс обработки отверстий основания и процесс сборки электромагнитного штепсельного реле, ввиду чего возникает необходимость в создании электромагнитного штепсельного реле, имеющего иной принцип крепления пакета контактных элементов к основанию контактной группы и более простую конструкцию основания контактной группы электромагнитного штепсельного реле.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении арсенала электромагнитных штепсельных реле железнодорожной автоматики.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель заключается в обеспечении возможности коммутации электрической цепи железнодорожной автоматики посредством заявляемого электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики содержит катушку с сердечником, каркасом и подвижно закрепленным якорем, контактную группу, закрепленную на каркасе реле посредством болтового соединения, основание реле, на котором закреплен каркас реле, и корпус реле, при этом контактная группа содержит пакет контактных элементов, выполненный с возможностью замыкания и размыкания посредством якоря и с возможностью электронного соединения с устройствами железнодорожной автоматики, и основание контактной группы с отверстиями, при этом пакет контактных элементов закреплен на основании контактной группы посредством болтового соединения. В отличие от прототипа основание контактной группы имеет резьбовые отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов и круглые направляющие отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов к каркасу реле.
Контактная группа обеспечивает возможность изменения электрического сигнала, поступающего от устройств железнодорожной автоматики, и коммутации электрической цепи. Контактная группа содержит пакет контактных элементов, который закреплен на основании контактной группы при помощи элементов болтового соединения. Пакет контактных элементов содержит контактные элементы для соединения с устройствами железнодорожной автоматики и контактные элементы для коммутации электрического сигнала, которые попарно соединены между собой с возможностью передачи электрического сигнала. Контактные элементы могут быть выполнены из токопроводящего материала, например, из алюминия, стали или меди, при этом контактные элементы для коммутации электрического сигнала могут быть выполнены из пружинного токопроводящего материала, например, из пружинной стали. При этом пары контактных элементов в пакете могут быть изолированы друг от друга проставками, выполненными из изоляционного материала, например, из пластика, резины или стеклонаполненного полиамида. При этом пары контактных элементов могут образовывать нормально-замкнутые, нормально разомкнутые или переключающиеся контакты.
Основание контактной группы обеспечивает возможность закрепления пакета контактных элементов на каркасе реле посредством болтового соединения. Основание контактной группы может быть изготовлено из конструкционных материалов, обеспечивающих требуемые прочностные характеристики, например, из листового металла, пластика или композита.
Резьбовые отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов обеспечивают возможность применения для болтового соединения пакета контактных элементов с основанием винтов или болтов с головкой стандартной формы. Резьбовые отверстия расположены напротив соответствующих отверстий в пакете контактных элементов, при этом параметры резьбового отверстия должны обеспечивать возможность фиксирования болтового соединения с требуемым натягом.
Круглые направляющие отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов к каркасу реле обеспечивают возможность повышения надежности фиксации пространственного положения пакета контактных элементов относительно основания без необходимости изготовления для этого в основании резьбовых отверстий. При этом форма и размер направляющих отверстий должны обеспечивать возможность расположения в нем используемых элементов болтового соединения. При этом направляющие отверстия должны быть расположены напротив соответствующих отверстий пакета контактных элементов контактной группы и соответствующих отверстий каркаса реле для обеспечения работоспособности пакета контактных элементов контактной группы.
Катушка с сердечником обеспечивает возможность преобразования электрической энергии в механическое движение якоря. Катушка с сердечником должна обеспечивать возможность соответствия электрическим характеристикам устройств железнодорожной автоматики, с которыми применяется реле. Для этого катушка может содержать необходимое количество витков и может быть выполнена из стальной, медной или алюминиевой проволоки требуемой длины и толщины.
Якорь обеспечивает возможность замыкания и размыкания контактных элементов для коммутации электрического сигнала и может быть разъемно или неразъемно соединен с контактными элементами. Якорь имеет форму и размер, обеспечивающие возможность взаимодействия с контактными элементами и с катушкой в крайних положениях. Подвижное закрепление якоря на каркасе может обеспечиваться посредством шарнира, установки якоря в выемки в каркасе, или посредством применения механизма качающейся кулисы между якорем и катушкой. При этом якорь может быть снабжен возвратной пружиной, обеспечивающей его движение в обратном направлении. Якорь соединен с контактными элементами для коммутации электрического сигнала пакета контактных элементов, что обеспечивает возможность перемещения соответствующих контактных элементов в пакете и соединения их друг с другом для коммутации электрической цепи.
Каркас реле обеспечивает возможность фиксирования компонентов реле в его внутреннем пространстве. При этом закрепление каркаса на основании реле может обеспечиваться разъемным либо неразъемным способом, а каркас может быть выполнен из любого конструкционного материала, обеспечивающего необходимые жесткостные и прочностные характеристики, и может быть представлен плоской или рельефной пластиной или панелью. Основание реле обеспечивает возможность фиксирования каркаса и имеет направляющие отверстия для контактных элементов реле. Также основание может содержать средства для закрепления корпуса, выполненные в виде выступов, клипс, зажимов и пр. Основание реле может быть выполнено из материалов, обладающих высокими диэлектрическими свойствами, например, из стеклонаполненного полиамида, керамики, термопластика и прочих.
Корпус реле обеспечивает возможность защиты электронных компонентов реле от воздействия внешних факторов и может иметь элементы для соединения с основанием реле и отверстие для винтового крепления. Корпус реле может быть изготовлен из материалов, обладающих высокими диэлектрическими свойствами, например, стеклонаполненного полиамида, керамики, термопластика и прочих.
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что основание контактной группы имеет:
— резьбовые отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов, что исключает необходимость применения гайки при закреплении пакета контактных элементов, а следовательно, и необходимость застопоривания болта или винта при соединении основания и пакета контактных элементов, что обеспечивает возможность применения в конструкции контактной группы стандартизированных болтов или винтов.
— круглые направляющие отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов к каркасу реле, что позволяет одновременно повысить надежность фиксации пакета контактных элементов относительно основания контактной группы и закрепить всю контактную группу на каркасе, что позволяет достичь прежней надежности конструкции, либо дополнительно повысить надежность конструкции электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики.
Совокупность существенных признаков полезной модели дает возможность уменьшения количества применяемых крепежных элементов, упрощения процесса изготовления основания и процесса сборки электромагнитного штепсельного реле, и получения электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики, новой конфигурации, отвечающей предъявляемым требованиям к надежности и функциональным возможностям электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности коммутации электрической цепи железнодорожной автоматики посредством заявляемого электромагнитного штепсельного реле, тем самым расширяется арсенал электромагнитных штепсельных реле железнодорожной автоматики.
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Фиг.1 – Контактная группа электромагнитного штепсельного реле (по прототипу), закрепленная на основании контактной группы посредством винтов, установленных в направляющие ступенчатые фасонные отверстия основания контактной группы, и гаек.
Фиг.2 – Основание контактной группы электромагнитного штепсельного реле (по прототипу), имеющее направляющие ступенчатые фасонные отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов и резьбовые отверстия для разъемного присоединения к каркасу реле.
Фиг.3 – Винт со скругленной головкой и квадратным подголовком для закрепления контактной группы на основании электромагнитного штепсельного реле (по прототипу).
Фиг.4 - Контактная группа электромагнитного штепсельного реле (по полезной модели), закрепленная на основании контактной группы посредством болтов, закрученных в резьбовые отверстия контактной группы.
Фиг.5 – Основание контактной группы электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики (по полезной модели), имеющее резьбовые отверстия для разъемного присоединения пакета контактных элементов и направляющие отверстия для присоединения контактной группы к каркасу реле.
Фиг.6 – Болт с шестигранной головкой для закрепления контактной группы на основании электромагнитного штепсельного реле (по полезной модели).
Контактная группа электромагнитного штепсельное реле железнодорожной автоматики по прототипу (Фиг 1-3) содержит пакет 1 контактных элементов, выполненный с возможностью замыкания и размыкания посредством якоря и с возможностью электронного соединения с устройствами железнодорожной автоматики, а также основание 2 контактной группы с фасонными направляющими отверстиями, предназначенными для разъемного присоединения пакета 1 контактных элементов посредством болтов 3 со скругленной головкой и квадратным подголовком и гаек 4, и резьбовыми отверстиями, предназначенными для присоединения к каркасу реле посредством болтов (не показаны на фигурах).
Контактная группа электромагнитного штепсельное реле железнодорожной автоматики по полезной модели (Фиг 4-6) содержит пакет 5 контактных элементов, выполненный с возможностью замыкания и размыкания посредством якоря и с возможностью электронного соединения с устройствами железнодорожной автоматики, а также основание 6 контактной группы с резьбовыми отверстиями для разъемного присоединения пакета 5 контактных элементов посредством болтов 7 и направляющими отверстиями для присоединения к каркасу реле посредством болтов 8.
Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики по полезной модели (Фиг.4-6) содержит катушку (не показана на фигурах) с каркасом реле (не показан на фигурах) и подвижно закрепленным якорем (не показан на фигурах), основание реле (не показан на фигурах).
Полезная модель работает следующим образом.
Сборка контактной группы электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики по полезной модели осуществляется путем набора пакета 5 из контактных элементов. После набора пакета 5 он закрепляется на основании 6, для чего болты 7 погружаются в отверстия пакета 5 и закручиваются в резьбовые отверстия основания 6. Затем в пакет 5 погружаются болты 8 и через соответствующие направляющие отверстия основания 6 пакет 5 закрепляется на каркасе реле. Все компоненты электромагнитного штепсельного реле монтируются на основании реле (не показано на фигурах) и закрываются корпусом (не показан на фигурах). Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики вводится в эксплуатацию путем установки в розетку (не показана на фигурах) железнодорожной автоматики. Электрический сигнал через контактные элементы поступает на катушку, которая приводит в движение якорь. При этом за счет замыкания и размыкания разных групп контактных элементов пакета 5 якорем обеспечивается коммутация электрической цепи железнодорожной автоматики посредством заявляемого электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики, тем самым расширяется арсенал таких устройств.