Устройство изменения геометрии контактной сети над железнодорожным переездом
DEVICE FOR CHANGING THE GEOMETRY OF THE CONTACT NETWORK ABOVE THE RAILWAY CROSSING

Изобретение относится к контактной сети, а именно к автоматизированному дистанционному изменению геометрии контактной сети, в том числе и над железнодорожным переездом.
Известен поворотный подвес контактного шинопровода системы питания высокоскоростных электропоездов, реализующий возможность проведения работ по обслуживанию электропоездов в условиях закрытых помещений, вследствие отвода потолочного контактного шинопровода в горизонтальной плоскости из верхней зоны технического обслуживания электропоездов с использованием системы поворотных подвесов (патент №144854, МПК: В60М 1/20, опубл. 10.09.2014 г., БИ №25) - аналог.
Недостатком известного решения является невысокая надежность работы устройства и невозможность отвода контактной сети в вертикальном направлении, что необходимо для обеспечения нормальной работы вертикальных погрузчиков в зоне погрузки/выгрузки вагонов и контейнерных платформ на железнодорожных станциях и в терминально-логистических центрах (ТЛЦ).
Известно устройство отвода контактной сети с изменением ее геометрии (патент РФ №2759355, МПК: В60М 1/20, опубл 12.11.2021 г., бюл. 32) - прототип.
Известное устройство отвода контактной сети содержит привод и демпфирующий элемент, причем устройство выполнено с изменяющейся геометрией и содержит размещенные на опоре контактной сети верхнюю и нижнюю поддерживающие конструкции, к нижней поддерживающей конструкции прикреплен электромеханический моторный привод, причем электромеханический моторный привод и жестко закрепленная на опоре контактной сети верхняя поддерживающая конструкция посредством шарнирно-поворотных узлов связаны с системой тяг, включающей тягу привода, консоль, поддерживающую тягу, синхронизирующую тягу и регулировочную тягу, и с опорой контактной сети и переходным профилем, связанным с контактным проводом, а на регулировочной тяге, синхронизирующей тяге и неизолированной консоли установлены стержневые фиксаторные изоляторы.
Недостатком известного решения является то, что известный механизм отвода, предназначен исключительно для работы на боковых участках железнодорожных станций, и его конструкция и принцип работы не позволяют достичь требуемого угла изменения геометрии действующей контактной сети, а, следовательно, известное устройство не позволяет освободить надвагонное пространство железнодорожного переезда от контактной сети с обеспечением максимального габарита.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение надежности и обеспечение беспрепятственного проезда крупнотоннажного транспорта на обслуживаемом железнодорожном переезде, за счет отвода контактной сети с обеспечением максимального габарита.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство изменения геометрии контактной сети над железнодорожным переездом, содержит привод, который посредством шарнирно-поворотных узлов связан с системой тяг и контактным проводом, стержневой фиксаторный изолятор и переходной профиль, причем привод расположен на блоке ригеля и закреплен на металлических опорах, система тяг состоит из тяги привода, консоли, поддерживающей консоли и трубчатой консоли, на поддерживающей консоли установлен стержневой фиксаторный изолятор, противовес и переходной профиль связанный с контактным проводом, трубчатая консоль снабжена подшипником, а тяга привода связана с консолью и приводом, размещенным на блоке ригеля.
Устройство, характеризующееся тем, что привод монтируется на блоке ригеля посредством установки опорных элементов - столиков.
Устройство, характеризующееся тем, что используется электромеханический привод.
Устройство, в котором используют алюминиевый профиль, выполненный с возможностью поддерживания контактного провода в пролете опор контактной сети относительно железнодорожного пути.
Устройство, в котором консоль выполнена из стали или алюминия.
Устройство, в котором тяга привода выполнена цилиндрической формы.
Заявляемое решение конкретизировано на фиг. 1-5, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства, размещенного на блоке ригеля, с обозначением условных габаритов Нкп(раб) - расстояние до контактного провода при движении поездов, Нкп(отв) - расстояние в отведенном состоянии для проезда крупнотоннажного транспорта, на фиг. 2 - общий вид заявляемого устройства, на фиг. 3 представлено кинематическое изменение геометрии заявляемого устройства при его работе, на фиг. 4 показана поддерживающая консоль, на фиг. 5 - рабочее положение заявляемого устройства над железнодорожным переездом.
Работа заявляемого устройства автоматизированного дистанционного изменения геометрии заключается в том, что после снятия напряжения оперативно и надежно посредством дистанционного управления с пульта дежурного по железнодорожной станции, либо диспетчера терминально-логистического центра (далее ТЛЦ), освобождается надвагонное пространство на железнодорожном переезде от контактной сети, для проезда крупнотоннажного автотранспорта. Отвод контактной сети осуществляют путем ее перемещения вверх в вертикальном направлении к блоку ригеля для чего изменяют геометрию контактной сети посредством привода, системы тяг, включающей тягу привода, консоль, поддерживающую консоль на которой установлен стержневой фиксаторный изолятор и шарнирно-поворотных узлов, связывающих систему тяг с блоком ригеля контактной сети и переходным профилем, связанным с контактным проводом.
Основным преимуществом применения заявляемого решения по сравнению с прототипом в условиях эксплуатации (повседневный цикл проезда по железнодорожным переездам) является возможность проезда по железнодорожным переездам без затрат времени на передислокацию груза к месту погрузки/выгрузки.
Устройство дистанционного изменения геометрии контактной сети (фиг. 2) монтируется на блоке ригеля 1, закрепленном на металлических опорах 2, посредством установки опорных столиков 3. Заявляемое устройство выполнено с изменяющейся в процессе работы геометрией и содержит, размещенный на блоке ригеля 1 контактной сети электромеханический привод 6, связанный с тягой привода 4 и консолью 5. Электромеханический моторный привод 6, шарнирно-поворотным узлом 7 связан с одним из концов тяги привода 4, второй конец которой шарнирно-поворотным узлом 8 связан с консолью 5, которая шарнирно-поворотным узлом 9 связана с поддерживающей консолью 10 на которой установлен стержневой фиксаторный изолятор 11, противовес 12, например, чугунный груз, а также алюминиевый переходной профиль 13. Противовес 12 и переходной профиль 13 связаны с контактным проводом 14. Трубчатая консоль 15 снабжена подшипниками 16, которые приводят вал вращения трубчатой консоли 15 в движение, а тяга привода 4 связана с консолью 5 и приводом 6, размещенным на блоке ригеля 1.
Используемый противовес, в совокупности с другими элементами устройства, обеспечивает необходимую кинематическую траекторию при работе заявляемого устройства, причем его массовые габариты зависят, например, от установленной мощности привода, рассчитанной траектории изменения геометрии контактной сети, размеров консолей и т.д. В частности, для привода УМП-II мощностью 250 Вт и поддерживающей консоли диаметром 60 мм были произведены расчеты на статическую и динамическую устойчивость, построена 3D модель и получен результат, что масса противовеса, необходимая для обеспечения заданной траектории и достижения заявленного технического результата, составляет 25±0,2 кг.
На фиг. 3 представлено кинематическое изменение геометрии контактной сети для беспрепятственного проезда на обслуживаемом железнодорожном переезде, заявляемым устройством, которое управляется с пульта дежурного по железнодорожной станции, либо диспетчера ТЛЦ который подает команду, на изменение геометрии контактной сети посредством дистанционного управления на исполнительный механизм, выполненный в виде электромеханического моторного привода 6. Используется электромеханический моторный привод 6 отечественного серийного производства, применяемого в повседневной эксплуатации на электрифицированных железных дорогах, например, УМП-II, УМПЗ-II, ПДЖз-3 и т.д. Электромеханический моторный привод 6 закреплен на блоке ригеля 1. При подаче управляющего сигнала на электромеханический моторный привод 6 производится вертикально-поступательное движение вниз с последующим перемещением тяги привода 4 вертикально вниз. Один конец тяги привода 4 соединен с шарнирно-поворотным узлом 7, другой конец с шарнирно-поворотным узлом 8 консоли 5. Шарнирно-поворотный узел 9 служит для создания основного усилия на изменение геометрии контактной сети над железнодорожным переездом. Поддерживающая консоль 10, соединенная с нижней частью консоли 5 при помощи вала вращения трубчатой консоли 15 при создании основного усилия в шарнирно-поворотном узле 7, начинает изменение геометрии контактной сети посредством перемещения вверх к блоку ригеля. К поддерживающей консоли 10 при помощи демпфирующего устройства 17 присоединен контактный провод марки МФ (медный фасонный) 14 через алюминиевый переходной поддерживающий профиль 13. Основной задачей демпфирующего устройства 17 является улучшение качества токосъема токоприемником электроподвижного состава. Консоль (тяга) привода 4 предназначена для задания геометрии вертикального перемещения контактной сети. Другой конец консоли привода 4 присоединен к консоли 5 через шарнирно-поворотный узел 8. Основное предназначение консоли 5 заключается в задании фиксированного положения контактной сети относительно оси железнодорожного пути. На поддерживающей консоли 10 установлен стержневой фиксаторный изолятор 11 и шарнирно-поворотный узел 9, связывающий систему тяг с блоком ригеля и переходным профилем 13, связанным с контактным проводом 14. В целях обеспечения безопасного производства работ при регулировке контактной сети, учитывая действующие требования норм охраны труда и электробезопасности, поддерживающая консоль 10, тяга привода 4 и консоль 5 электрически разделены при помощи стержневого фиксаторного изолятора 11. Как правило, используют алюминиевый переходной профиль 13, поддерживающий контактный провод 14 в горизонтальной плоскости относительно оси железнодорожного пути.
По завершении логистического цикла проезда через железнодорожный переезд посредством дистанционного управления с пульта дежурного по железнодорожной станции, либо диспетчера ТЛЦ контактная сеть возвращается в исходное положение.
Использование заявляемого решения наряду с обеспечением технических преимуществ, обеспечивает снижение эксплуатационных расходов топливно-энергетических ресурсов путем:
- исключения из технологического цикла маневровой работы на передислокацию груза и изменения маршрута следования;
- экономии топливно-энергетических ресурсов, используемых для перевозки груза;
- обеспечения высокого уровня электробезопасности и соблюдение норм охраны труда, минимизация случаев производственного травматизма при организации работ в зоне обслуживаемого железнодорожного переезда, за счет использования заявляемого устройства, и минимизации влияния человеческого фактора, возникающего в процессе эксплуатации устройств контактной сети эксплуатационным персоналом;
- увеличения производительности труда, интенсивности ведения грузовой работы, повышение показателей грузооборота;
- обеспечения высоких технических и экономических показателей за счет повышения надежности работы устройств контактной сети и повышения технического уровня качества обслуживания устройств в зоне обслуживаемого железнодорожного переезда.