Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики

Полезная модель относится к коммутации в электрических цепях устройств железнодорожной автоматики и может быть применена в отрасли железнодорожного транспорта.
В качестве прототипа выбрано электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики, содержащее основание с закрепленными на нем: магнитной системой, состоящей из катушки и ярма с якорем, и контактной группой, выполненной с возможностью замыкания и размыкания посредством якоря, при этом якорь плоской опорной поверхностью установлен на плоской торцевой поверхности загнутого конца ярма с возможностью совершения качающегося движения [RU 189029, дата публикации: 07.05.2019 г., МПК:H01H 51/00].
Недостатком прототипа является высокий риск поперечного качания якоря на ярме магнитной системы, из-за нескольких точек контакта, возникающих между сопрягаемыми торцевой поверхностью загнутого ярма и опорной поверхностью якоря, которые неизбежно появляются из-за неровностей этих поверхностей при изготовлении этих элементов из листового проката, вследствие чего при продольном качании якоря в направлении катушки сложно добиться стабильных электромагнитных характеристик якоря магнитной системы электромагнитного штепсельного реле а также времени срабатывания электромагнитного штепсельного реле, что приводит к ошибкам в коммутации сигналов в электрических цепях устройств железнодорожной автоматики и существенным образом ухудшает эксплуатационные характеристики электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска поперечного качания якоря на ярме магнитной системы.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики содержит основание с закрепленными на нем: магнитной системой, состоящей из катушки и ярма с якорем, и контактной группой, выполненной с возможностью замыкания и размыкания посредством якоря, при этом якорь опорной поверхностью установлен на торцевой поверхности загнутого конца ярма с возможностью совершения качающегося движения. В отличие от прототипа на торцевой поверхности загнутого конца ярма выполнен вырез, а на опорной поверхности якоря выполнен выступ, длина которого превышает длину выреза на торцевой поверхности загнутого конца ярма.
Якорь опорной поверхностью установлен на торцевой поверхности загнутого конца ярма с возможностью совершения качающегося движения, что обеспечивает возможность замыкания и размыкания контактной группы для коммутации электрической цепи устройств железнодорожной автоматики. Якорь преимущественно представлен загнутой пластиной, одна сторона которой снабжена утяжелителем, а другая взаимодействует с катушкой.
Ярмо преимущественно представлено пластиной, имеющей загнутый конец для установки якоря. На торцевой поверхности загнутого конца ярма выполнен вырез, а на опорной поверхности якоря выполнен выступ, длина которого превышает длину выреза на торцевой поверхности загнутого конца ярма. Такая конструкция стабильно обеспечивает две опорных точки якоря на ярме, снижая риск возникновения дополнительных точек контакта между его торцевой и опорной поверхностями, тем самым снижая риск поперечного качания якоря на ярме магнитной системы.
Формы выступа и выреза должны исключать возможность их попадания один в другой. То же самое касается размеров выступа и выреза. В наиболее предпочтительном варианте длина выступа может на (5-60)% превышать длину выреза. В случае, если длина выступа будет превышать длину выреза менее чем на 10%, то возникает риск смещения якоря и попадания части выступа в вырез, что вызовет поперечное качание якоря. В случае, если длина выступа будет превышать длину выреза более чем на 60%, то ввиду неровностей на опорной и торцевой поверхностях повышается риск создания дополнительных опорных точек якоря, что также приведет к его поперечному качанию. В наиболее предпочтительном варианте длина выступа превышает длину выреза на (10-30)%. В наиболее предпочтительном варианте ширина выступа составляет не меньше ширины выреза, что также снижает риск смещения якоря и попадания части выступа в вырез, что также может вызвать его поперечное качание.
Высота и глубина выступа и выреза могут быть любыми, при этом минимальная высота выступа ограничена качеством выполнения опорной и торцевой поверхностей и должна исключать возникновение точек контакта опорной и торцевой поверхностей за пределами выступа.
Дополнительно для снижения риска поперечного качания якоря на ярме магнитной системы, торцевая поверхность загнутого конца ярма может иметь наклон под острым углом относительно смежной с ней наружной поверхности загнутого конца ярма. Для дополнительного снижения риска поперечного качания якоря на ярме магнитной системы, наружная поверхность загнутого конца ярма может иметь наклон относительно торцевой поверхности и образовывать выступающую кромку с торцевой поверхностью загнутого конца ярма.
Основание обеспечивает возможность установки и закрепления магнитной системы и контактной группы и может быть представлено жесткой или упруго деформируемой пластиной или панелью. Основание реле может иметь элементы для соединения с корпусом реле, направляющие отверстия для контактных элементов реле и отверстие для винтового крепления. Основание реле может быть выполнено из материалов, обладающих высокими диэлектрическими свойствами, например, стеклонаполненного полиамида, керамики, термопластика и прочих.
Катушка обеспечивает возможность преобразования электрической энергии в механическое движение якоря. Катушка 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.
Контактная группа обеспечивает возможность изменения электрического сигнала, поступающего от устройств железнодорожной автоматики, и коммутации электрической цепи. Контактная группа 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, молибдена или меди, при этом контактные элементы для коммутации электрического сигнала могут быть выполнены из пружинного токопроводящего материала, например из пружинной стали.
Соединение компонентов реле друг с другом может обеспечиваться любыми известными средствами разъемного или неразъемного соединения.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что на торцевой поверхности загнутого конца ярма выполнен вырез, а на опорной поверхности якоря выполнен выступ, длина которого превышает длину выреза на торцевой поверхности загнутого конца ярма, что стабильно обеспечивает две опорных точки якоря на ярме, снижая риск возникновения дополнительных точек контакта между его торцевой и опорной поверхностями.
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска поперечного качания якоря на ярме магнитной системы, позволяя добиться стабильных электромагнитных характеристик якоря магнитной системы электромагнитного штепсельного реле, а также времени срабатывания электромагнитного штепсельного реле, исключая ошибки в коммутации сигналов в электрических цепях устройств железнодорожной автоматики, тем самым улучшая эксплуатационные характеристики электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики.
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг. 1 - Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики, продольный разрез.
Фиг. 2 - Ярмо, изометрия.
Фиг. 3 - Якорь, изометрия.
Фиг. 4 - Якорь, установленный на торцевой поверхности загнутого конца ярма, продольный разрез.
Фиг. 5 - Якорь, установленный на торцевой поверхности загнутого конца ярма, поперечный разрез в месте установки якоря на ярмо.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Электромагнитное штепсельное реле железнодорожной автоматики содержит основание 1 с закрепленными на нем: магнитной системой, состоящей из катушки 2 и ярма 3 с якорем 4, установленным на ярме 3 с возможностью совершения качающегося движения, и контактной группой 5, выполненной с возможностью замыкания и размыкания посредством поводка 6, закрепленном на якоре 4.
Якорь 4 имеет опорную поверхность 7 и установлен на торцевой поверхности 8 загнутого конца ярма 3, которая при этом имеет уклон. Кроме того, уклон имеет смежная с торцевой поверхностью 8 наружная поверхность 9 загнутого конца ярма. При этом на торцевой поверхности 8 загнутого конца ярма 3 выполнен вырез, а на опорной поверхности 7 якоря выполнен выступ, длина которого превышает длину выреза на торцевой поверхности 8 загнутого конца ярма.
Полезная модель работает следующим образом.
В процессе эксплуатации электромагнитного штепсельного реле, установленного в шкафу железнодорожной автоматики, на катушку 2 подается питание, за счет чего якорь 4, совершая качающееся движение на загнутом конце ярме 3, притягивается к катушке 2 и поводком 6 замыкает контакты контактной группы 5, тем самым обеспечивая коммутацию электрических цепей. При этом за счет формы загнутого конца ярма 3, образованной наклонными поверхностями 8 и 9, и вырезом на поверхности, а также выступа на опорной поверхности 7 якоря обеспечиваются две точки контакта между поверхностями 8 и 9, что исключает возможность совершения якорем 4 поперечного качающегося движения при совершении им движения продольного, навстречу катушке 2, а также перекоса якоря 4 в момент притягивания катушкой 2.
Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска поперечного качания якоря на ярме магнитной системы, позволяя добиться стабильных электромагнитных характеристик якоря магнитной системы электромагнитного штепсельного реле, в частности времени срабатывания электромагнитного штепсельного реле, исключая ошибки в коммутации сигналов в электрических цепях устройств железнодорожной автоматики, тем самым улучшая эксплуатационные характеристики электромагнитного штепсельного реле железнодорожной автоматики.