Привод двигательный малогабаритный

Полезная модель относится к области электрифицированного железнодорожного транспорта и направлена на усовершенствование устройств, предназначенных для приведения в действие различных исполнительных элементов, и может быть использована, главным образом, для управления разъединителями контактной сети электрифицированных железных дорог.
Известен двойной редукторный привод, содержащий механизм переключения передач с двойным приводом для передвижения или подъема судна от воды до повышенного уровня или вниз от места хранения до воды. Устройство включает два механизма вращения зубчатого колеса в одном и том же корпусе или в отдельных смежных корпусах, которые могут быть соединены с устройством для вращения кабеля, с которым скреплен по крайней мере один кабельный лифт. Этот привод является прямым приводом, поскольку он не включает ремни, цепи или шкивы, но использует прямое взаимодействие между двумя соседними парами зубчатых колес, каждый из которых уменьшает скорость вращения для увеличения мощности, крутящего момента и обеспечивает контроль за движением подъемного троса (патент US 6397691, МКИ B66D 1/14, F16H 37/04, опубл. 04. 06.2002).
Недостатком указанного привода являются большие габариты, так как валы передаточных элементов расположены друг за другом в одном направлении и невысокий диапазон создания максимального усилия на выходном валу привода в случае ограничения габаритных размеров.
Известен винтовой двигательный привод, предназначенный для приведения в действие разъединителей контактных сетей и содержащий корпус, двигатель, связанный с винтом винтовой пары, гайка которой размещена в ползуне, имеющем с противоположных сторон цапфы, одни части которых расположены в направляющих корпуса, а другие в пазах соответствующих кулис, соединенных с приводным элементом. Он снабжен втулками, расположенными на частях цапф, причем втулки, взаимодействующие с кулисами, выполнены с буртами со стороны ползуна и их наружный диаметр меньше наружного диаметра втулок, взаимодействующих с направляющими корпуса, а пазы кулис выполнены замкнутыми (патент RU 2172690, B61L 5/00, F16K 31/50, публикация 2001). Недостатками указанного винтового двигательного привода являются:
- движение с двумя параллельно работающими кулисами подразумевает очень точное с высоким классом частоты изготовление деталей;
- при возвратно-поступательном движении кулисы есть два критических положения (так называемые мертвые точки), при которых угол наклона к резьбовому приводящему в движении кулис винту мал, что приводит к необходимости увеличить крутящийся момент для начала обратного движения кулис;
- движение кронштейна внутри кулис, а гайки резьбовой по приводному винту в силу большой площади соприкосновения также приводит к большим потерям мощности на выходном валу;
- необходимо применение мощного (3,2 кВ.) и тяжелого (20 кг) электродвигателя;
- большая масса привода (ПДВ - 44 кг);
- необходимость конструктивной доработки для разных вариантов разъединителей контактной сети электрифицированных железных дорог.
Известен привод двигательный малогабаритный, предназначенный для приведения в действие разъединителей контактных сетей, содержащий корпус, двигатель, связанный через механический преобразователь с выходным валом привода, предназначенным для подключения приводного элемента разъединителя контактных сетей. Двигатель и механический преобразователь размещены в корпусе, а сам механический преобразователь выполнен в виде мотор-редуктора, подключенного к выходному валу двигателя своим входным валом, и узла связи выходного вала мотор-редуктора с выходным валом привода. Узел связи выходного вала мотор-редуктора выполнен в виде поворотного рычага выходного вала мотор-редуктора, связанного тягой с промежуточным рычагом выходного вала привода. Мотор-редуктор выполнен в виде четырехступенчатого редуктора с параллельным расположением осей зубчатых колес. В корпусе размещены электронный переключатель направления вращения привода, нормально замкнутый предохранительный выключатель от несанкционированного вскрытия корпуса и клеммник для подключения к электрическим цепям управления приводом (патент RU 2423264, МПК B61L 5/00, 30.03.2010).
Конструктивное исполнение обеспечивает значительное расширение диапазона создания максимального усилия на конце рычага выходного вала привода в момент касания контактов разъединителя при его включении.
Недостатками указанного двигательного привода являются:
- возникновение дополнительного хода по инерции узла связи выходного вала мотор-редуктора в виде поворотного рычага выходного вала мотор-редуктора, связанного тягой с промежуточным рычагом выходного вала привода, в связи с большой инерционностью приводных элементов разъединителя контактных сетей под нагрузкой, что приводит к разрыву силовой цепи, колебаниям и искрению контактной сети;
- относительно большая масса привода (ПДМ-Г(В) Км 757-21 кг);
- недостаточная мощность двигателя привода в условиях постоянства его габаритов.
Проблема заключается в необходимости повышения надежности работы и прочности двигательного привода контактов разъединителя контактных сетей электрифицированных железных дорог во всех климатических зонах, в том числе на крайнем севере и в Сибири.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является обеспечение прочности и надежности функционирования привода с размерами, не превышающими габариты существующих приводов разъединителей контактных сетей электрифицированных железных дорог во всех климатических зонах.
Указанный технический результат достигается тем, что в приводе двигательном малогабаритном, содержащем корпус с выходным валом привода, предназначенным для подключения приводного элемента разъединителя контактных сетей, размещенные в корпусе двигатель, выходной вал которого связан с входным валом четырехступенчатого редуктора с параллельным расположением осей зубчатых колес, выходной поворотный рычаг узла связи которого связан тягой с промежуточным рычагом выходного вала привода, в корпусе размещен закрепленный в нем упор для ограничения движения упомянутой тяги.
Кроме того, упор может быть закреплен на крышке кожуха упомянутого редуктора.
Кроме того, корпус снабжен лицевой панелью, на внутренней стороне которой может быть закреплен упомянутый упор.
Кроме того, кожух редуктора может быть выполнен из литьевого материала Силумин.
Кроме того, зубчатые колеса, шестеренки и крышки подшипников могут быть выполнены из коррозионностойкой, износостойкой стали.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вид в прототипе на узел связи выходного вала редуктора с выходным валом привода;
На фиг. 2 представлен пример закрепления упора на крышке редуктора;
На фиг. 3 представлен вид на редуктор со стороны крышки с упором и тяги узла связи;
На фиг. 4 представлен пример лицевой панели корпуса с закрепленным на ней упором;
На фиг. 5 представлен вид на лицевую панель корпуса с закрепленным на ней упором в направление от редуктора;
На фиг. 6 представлено размещение лицевой панели в разрезе корпуса;
На фиг. 7 представлен вид на редуктор в разрезе с двигателем.
Привод двигательный малогабаритный содержит корпус 1 с выходным валом 2 привода, предназначенным для подключения приводного элемента 3 разъединителя контактных сетей, размещенные в корпусе 1 двигатель 4, выходной вал 5 которого связан с входным валом 6 четырехступенчатого редуктора 7 с параллельным расположением осей зубчатых колес 8, выходной поворотный рычаг 9 узла связи 10 которого связан тягой 11 с промежуточным рычагом 12 выходного вала 2 привода, в корпусе 1 размещен закрепленный в нем упор 13 для ограничения движения упомянутой тяги 11. Упор 13 может быть закреплен на крышке 14 кожуха 15 упомянутого редуктора 7. Корпус 1 может быть снабжен лицевой панелью 16, на внутренней стороне которой может быть закреплен упомянутый упор 13. Кожух 15 редуктора 7 может быть выполнен из литьевого материала Силумин. Зубчатые колеса 8, шестеренки 17 и крышки 18 подшипников могут быть выполнены из коррозионностойкой, износостойкой стали.
Такой совокупностью существенных признаков обеспечивается прочность и надежность функционирования привода во всех климатических зонах с размерами, не превышающими габариты существующих приводов разъединителей контактных сетей электрифицированных железных дорог.
Размещение упора 13 ограничивает перемещение тяги 11 и практически исключает возникновение дополнительного хода по инерции узла связи выходного вала редуктора с промежуточным рычагом выходного вала привода, несмотря на инерционность приводных элементов разъединителя контактных сетей, увеличение мощности двигателя 4 и, соответственно, исключает разрыв силовой цепи, колебания и искрение контактной сети.
В корпусе размещены электронный переключатель 19 направления вращения привода, нормально замкнутый предохранительный выключатель 20 от несанкционированного вскрытия корпуса и клеммник 21 для подключения к электрическим цепям (не показаны) управления приводом.
Устройство работает следующим образом.
Для приведения в действие привода включается двигатель 4, который своим выходным валом 5 приводит в действие редуктор 7, выходной поворотный рычаг 9 узла связи 10 которого тягой 11 поворачивает с усилением промежуточный рычаг 12 выходного вала 2 привода, преобразующего этот поворот в поступательное перемещение приводных элементов разъединителя с горизонтальным выходным валом или поворотное перемещение вала разъединителя с вертикальным выходным валом. Вращение выходного вала привода осуществляется в двух подшипниках скольжения (бронзовые втулки), вращение осей редуктора осуществляется в подшипниках качения (шарикоподшипники).
Упор 13, ограничивающий инерционное движение тяги 11, функционирует следующим образом:
При ударе тяги 11 об упор 13, расположенный на крышке 14 редуктора, возникают большие, пропорциональные мощности двигателя 4, пиковые нагрузки с колебанием зубчатых колес 8, шестеренок 17, кожуха 15 редуктора, что приводит детали редуктора к быстрому износу, а именно: разрушению крышки 14 редуктора и поломке зубьев валов и шестеренок. В этом случае нельзя использовать в приводе редуктор с литьевым кожухом из материала "Силумин", так как корпус редуктора будет разрушаться от нескольких ударов тяги 11 об упор 13.
Расположение упора 13 не на редукторе, а на лицевой стальной панели 16 позволяет уменьшить длину тяги 11, а значит, и уменьшить силу удара об упор 13.
В этом случае перенос упора 13 с редуктора на лицевую панель 16 позволяет использовать в приводе редуктор с кожухом из литьевого материала Силумин, что уменьшает вес редуктора и привода на 2,5 килограмма, снижает трудоемкость его изготовления и себестоимость на 20%, увеличивает производительность изготовления редуктора, а значит и всего привода.
Если все детали кожуха изготовлены из стали 3, 10 и 45, которые покрываются краской полиэфирной порошковой Антик серебро 4 УХЛ, это позволяет использовать привод в любых атмосферных условиях 10-15 лет.
Если используется редуктор с зубчатыми колесами 8, шестеренками 17, крышками подшипников 18 из коррозионностойкой, износостойкой стали 08Х1810Т, а все остальные детали привода покрываются 3-мя слоями защиты от коррозии:
1 слой - гальванический цинк,
2 слой - грунтовка - холодный цинк,
3 слой - краска цинковая,
то срок эксплуатации предлагаемого привода увеличивается до 35-40 лет.
В прототипе используется двигатель 4 мощностью 60 Вт, что не позволяет использовать привод в условиях крайнего севера и Сибири, так как в сильные морозы подвижные части привода из-за конденсата примерзают, и мощности двигателя не хватает для запуска движения привода.
В предлагаемом приводе с упором 13 применен двигатель 4 мощностью 100 Вт, что позволяет использовать привод во всех климатических зонах. При изменении двигателя с 60 ВТ на 100 Вт габаритные размеры двигателя 4 остались прежними, что не изменило габаритных размеров всего привода.
Таким образом, полезной моделью достигается технический результат, которым является обеспечение прочности и надежности функционирования привода с размерами, не превышающими габариты существующих приводов разъединителей контактных сетей электрифицированных железных дорог, во всех климатических зонах.