СИСТЕМА ДЛЯ НЕСМАЗЫВАЕМОГО СТРЕЛОЧНОГО УЗЛА
SYSTEM FOR UNLUBRICATED SWITCH ASSEMBLY

Данная заявка претендует на приоритет временной заявки на патент № 60/748241, поданной 7 декабря 2005 г., содержание которой включается в данное описание.
Область техники, к которой относится изобретение
Примеры выполнения изобретения относятся к области железнодорожных стрелочных устройств, а именно к оборудованию, которое используется для перемещения железнодорожных остряков стрелочных переводов. В частности, примеры выполнения изобретения относятся к несмазываемому поворотному соединителю и/или скобе.
Уровень техники
Железнодорожный остряк стрелочного перевода состоит из клиновидных рельсовых секций, которые предназначены для избирательного перемещения между двумя различными боковыми положениями на рельсовой стрелке. Два остряка стрелочного перевода обычно перемещаются с помощью двух стержней, проходящих из узла, который называется здесь «стрелочной машиной». Внутри стрелочной машины стержни обычно соединены с механизмом перемещения, который обеспечивает возвратно-поступательное прямолинейное движение, управляемое блоком питания, который обычно расположен на одной стороне рельсов.
Такое устройство описано в патенте Италии № IT1246656. Описанное в этом патенте устройство приводит в действие остряки стрелочного перевода, которые являются независимыми, или рассоединенными, друг от друга, и не применимо для приведения в действие остряков стрелочного перевода, соединенных друг с другом, т.е. остряков стрелочного перевода, соединенных друг с другом с помощью поперечных штанг. Стрелочные машины связанного друг с другом типа показаны, например, в патентах США №№ 5806809, 6149106 и 6691958.
Стрелочные машины соединяют функции перемещения остряка стрелочного перевода и блокировки остряка стрелочного перевода в одном механизме. Это уменьшает механическую сложность. Стрелочная машина заключена в водонепроницаемый корпус. Внутри корпуса расположены также датчики и другие электрические компоненты управления. Корпус и рабочий узел располагаются под остряками стрелочного перевода и соответствующих рельс.
В таких стрелочных машинах может возникать заедание, когда рабочий стержень не перемещается вдоль намеченной продольной линии действия. Вместо этого на него действуют боковые силы, приводящие к заеданию в точке прикрепления к остряку стрелочного перевода, и где рабочий стержень проходит через корпус стрелочной машины. В точке входа в корпус обычно предусмотрены подшипник и уплотнение для выравнивания рабочего стержня и для герметизации от воды и других загрязнений. Другой конец каждого рабочего стержня соединен с соответствующим остряком стрелочного перевода, и при перемещении рабочего стержня в и из корпуса стрелочной машины это по существу продольное перемещение рабочего стержня используется для приложения силы с целью перемещения соединенного остряка стрелочного перевода в боковом направлении. Боковое перемещение остряка стрелочного перевода требует некоторого изменения угла между рабочим стержнем и остряком стрелочного перевода, поскольку остряк стрелочного перевода в действительности поворачивается вокруг поворотной точки на другом конце остряка стрелочного перевода рельсовой секции. Это изменение угла может прикладывать боковую реактивную силу к наружному концу рабочего стержня. Это в свою очередь приводит к тому, что внутренний конец рабочего стержня прикладывает существенную боковую силу к механизму подшипника и уплотнения, через которые рабочий стержень входит в корпус стрелочной машины.
Дополнительно к этому, более важная проблема возникает из-за теплового расширения остряка стрелки или части, которая перемещается для задания стрелочной улицы. Тепловое расширение вызывает осевое перемещение остряка стрелки, при этом тепловое расширение может составлять более одного дюйма в зависимости от температуры и длины остряка. Эта боковая реактивная сила может приводить к преждевременному выходу из строя уплотнения и заеданию рабочего стержня относительно корпуса, что может вызывать блокировку стрелочной машины.
Стрелочный узел согласно уровню техники требует смазки в определенных местах для обеспечения плавной работы движущихся частей. Для этого необходимо регулярно выполнять техническое обслуживание стрелочного узла для гарантии того, что все части имеют достаточную смазку.
Раскрытие изобретения
Примеры выполнения изобретения относятся к несмазываемому поворотному соединителю и/или скобе. В частности, в железнодорожной стрелке для использования в пересекающихся железнодорожных рельсах, имеющей два остряка стрелочного перевода, соединенные друг с другом с помощью стрелочной машины между двумя узлами остряка стрелочного перевода и соединенные с ней с помощью рабочего рычага на каждом конце стрелочной машины, раскрыта система для несмазываемого узла остряка стрелочного перевода, имеющего установочную скобу и поворотный палец для соединения каждого рабочего стержня со связанным с ним остряком стрелочного перевода. Система для несмазываемого узла остряка стрелочного перевода включает втулку вблизи части поворотного пальца, которая входит внутрь отверстия в установочной скобе, и вводное устройство, проходящее в отверстие вблизи втулки.
В другом примере выполнения в железнодорожной стрелке для использования в пересекающихся железнодорожных рельсах, имеющей два остряка стрелочного перевода, соединенных друг с другом с помощью стрелочной машины между двумя узлами остряка стрелочного перевода и соединенных с ней с помощью рабочего стержня на каждом конце стрелочной машины, раскрыт узел поворотного соединителя с несмазываемым стрелочным узлом, соединяющим каждый рабочий стержень со связанным с ним остряком стрелочного перевода. Система для несмазываемого стрелочного узла включает установочную скобу, имеющую отверстие через нее. Предусмотрен также поворотный палец, который проходит с возможностью поворота внутри отверстия. Предусмотрены также втулка, установленная вблизи части пальца, которая входит внутрь отверстия, и вводное устройство, проходящее в отверстие вблизи втулки с образованием поверхности вблизи отверстия. При этом втулка перемещается относительно вводного устройства при перемещении поворотного пальца.
В еще одном примере выполнения раскрыта система для узла остряка стрелочного перевода. Система для узла остряка стрелочного перевода включает установочную скобу, имеющую отверстие через нее. Дополнительно раскрыт поворотный палец вблизи отверстия с возможностью поворотного прохождения внутри отверстия. Раскрыта также втулка вблизи части поворотного пальца, которая находится вблизи отверстия, и вводное устройство, проходящее в отверстие вблизи втулки.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится более конкретное описание коротко охарактеризованного выше изобретения со ссылками на специальные варианты выполнения, показанные на прилагаемых чертежах. С учетом того, что на этих чертежах показаны лишь типичные варианты выполнения изобретения, которые поэтому не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения, ниже приводится подробное описание и пояснение со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - пример выполнения соединителей, используемых в стрелочной машине, согласно уровню техники;
фиг.2 - другой пример выполнения соединителей, используемых в стрелочной машине, согласно уровню техники;
фиг.3 - расположение рельсов в остряке стрелочного перевода, на виде сверху;
фиг.4 - вариант выполнения несмазываемого стрелочного узла со всеми установленными элементами;
фиг.5 - вариант выполнения несмазываемого стрелочного узла в разнесенной изометрической проекции; и
фиг.6 - несмазываемый стрелочный узел в другой вертикальной проекции.
Осуществление изобретения
Ниже приводится описание примеров выполнения изобретения со ссылками на фигуры. Примеры выполнения изобретения раскрыты ниже применительно к поворотному соединителю. Объем примера выполнения изобретения не ограничивается поворотным соединителем внутри стрелочной машины. А именно, примеры выполнения изобретения можно осуществлять в связи с другими движущимися частями стрелочной машины.
На фиг.1 показаны в боковой вертикальной проекции соединители согласно уровню техники для стрелочной машины, при этом корпус 1 стрелочной машины показан в разрезе для изображения местоположения подшипника 102 и уплотнения 104 на каждом рабочем стержне 4, 5. Подшипник 102 выравнивает рабочий стержень 4, 5 для перемещения вдоль линии действия по оси внутреннего механизма стрелочной машины, в то время как уплотнение 104 не пропускает воду и другие загрязнения, которые могут вызывать ухудшение или даже неправильную работу стрелочной машины. На наружном конце каждого рабочего стержня 4, 5 предусмотрена муфта 106. Каждая муфта 106 рабочего стержня соединена с возможностью поворота со связанным с ней остряком А1, А2 стрелочного перевода с помощью хомута 112, поворотного пальца 108 и установочной скобы 110. Для обеспечения правильной работы в месте сцепления друг с другом поворотного пальца 108 и установочной скобы 110 наносят смазку. Муфта 106 используется также для выравнивания стержня 4, 5 и остряка А1, А2 стрелки.
На фиг.2 показано другое решение согласно уровню техники. Предполагается, что каждый остряк А1, А2 стрелочного перевода вместе с соответствующей секцией рельса, с которой он соединен, поворачивается вокруг оси, такой как ось 200, показанная на фиг.3, когда остряк стрелочного перевода перемещается. Однако следует отметить, что радиус поворота рельса относительно велик по сравнению с размерами других показанных на фиг.1 элементов, и таким образом положение оси 200 показано вне масштаба.
Как показано на фиг.2 и 3, при перемещении рабочего стержня 4, 5 в продольном направлении для бокового перемещения связанного с ним остряка А1, А2 стрелочного перевода можно видеть, что угол 140 слегка изменяется. То есть, например, если рабочий стержень 5 перемещается вправо, то угол между рабочим стержнем 5 и остряком А2 стрелочного перевода слегка увеличивается. Если рабочий стержень 5 фиксируется с заданным углом относительно остряка А2 стрелочного перевода, то боковая реактивная сила, прикладываемая к рабочему стержню 5 поворачиваемым остряком А2 стрелочного перевода, приводит к тому, что рабочий стержень пытается повернуться в направлении против часовой стрелки, как показано на фиг.3.
Аналогичным образом, если рабочий стержень 5 неподвижно закреплен в заданной точке на пальце 108, то поворот остряка стрелочного перевода тянет рабочий стержень 5 в одну сторону. Такая боковая или поворотная сила на рабочем стержне 5 может приводить к его заеданию в подшипнике 102 и уплотнении 104. Это заедание вызывает, по меньшей мере, ускоренный износ и преждевременный выход из строя подшипника 102 и уплотнения 104. Кроме того, заедание может в действительности блокировать всю стрелочную машину, особенно в случае, когда два остряка стрелочного перевода связаны друг с другом. Однако соединители могут работать и обеспечивают преимущества в других применяемых между рельсами стрелочных машинах, в которых остряки стрелочного перевода не связаны друг с другом, кроме как через рабочие стержни. Согласно уровню техники, для способствования предотвращению износа и преждевременного выхода из строя наносят смазку. Нанесение смазки требует выполнения периодических проверок и нанесения смазки.
На фиг.4 и 5 показаны в качестве примера в вертикальной проекции поворотный палец и установочная скоба с использованием несмазываемого стрелочного узла. Как показано на фиг.4 и 5, установочная скоба 110 снабжена отверстиями, в которых расположен палец 108. Палец входит внутрь или проходит через отверстие 121 в скобе 110. Для обеспечения непрерывного поворота пальца 108 внутри установочной скобы предусмотрена втулка 117.
Как показано на фиг.5, втулка 117 предусмотрена для обеспечения скольжения скобы 110 на пальце 108, а также для электрической изоляции рельсового пути 201. Согласно уровню техники, рельсовый путь 201 имеет систему для обнаружения присутствия поезда. За счет выполнения втулки 117 из пластмассы исключается короткое замыкание внутри стрелочного узла и/или железнодорожного пути. Шайба 119 используется для исключения короткого замыкания между скобой 110 и закраиной 114.
На фиг.6 показан другой вид несмазываемого стрелочного узла, в котором раскрыты втулка и шайба, когда палец и скоба расположены в положении, обеспечивающем работу стрелочной машины. Кроме того, показано, что вводные устройства, роликовые миништифты или защитные штифты 123 введены через скобу 110, при этом втулка 117 не находится в контакте с внутренней стороной отверстия 121 в скобе 110, а также с наружным фиксирующим элементом 115, а вместо этого поворачивается относительно вводных устройств 123. Наружный фиксирующий элемент 115, показанный в виде двух полуманжет, предусмотрен для предотвращения вытягивания втулки 117 с вводного устройства 123. Как показано в примере выполнения, вводное устройство 123 имеет цилиндрическую форму для обеспечения плавного поворота втулки 117 относительно вводного устройства 123.
Хотя описание изобретения было приведено применительно к полагаемому в настоящее время предпочтительному варианту выполнения, для специалистов в данной области техники очевидны многие изменения и модификации. В соответствии с этим изобретение не должно ограничиваться специально показанным вариантом выполнения, а должно интерпретироваться внутри полной идеи и объема прилагаемой формулы изобретения.