УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНЕЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА
DEVICE TO CONTROL EXTREME POSITIONS OF SLIP SWITCH MOVING ELEMENTS

Изобретение касается устройства для контроля конечных положений подвижных элементов стрелочного перевода, в котором каждому подвижному элементу придано, по меньшей мере, одно отдельное устройство контроля конечных положений, причем устройство контроля конечных положений содержит шток и корпус контрольного устройства, в который введен шток и в котором расположен, по меньшей мере, один выключатель конечных положений, предназначенный для контроля обоих конечных положений подвижного элемента путевой стрелки.
Регулирующие устройства для подвижных элементов стрелочного перевода, в частности таких как остряки стрелок и крестовины, оборудованные устройством для контроля конечных положений, в целом известны из уровня техники. В известных регулирующих устройствах механическое переключение подвижного элемента стрелки происходит посредством электрического или гидравлического привода стрелки, причем наряду с приводом стрелки в нем предусмотрено отдельное или совмещенное с приводом замыкающее устройство, а также непременно отдельное устройство для контроля конечных положений. Подобные устройства для контроля конечных положений служат для механического снятия информации о данном положении стрелки при ее переводе и выдаче контрольного сигнала, позволяющего надежно определять, правильно ли переведена стрелка и находятся ли примыкающий и отходящий остряки в своих соответствующих правильных конечных положениях. Устройство проверки конечных положений имеет контрольный шток, расположенный, по существу, поперек продольного направления путей и смещающийся при переводе стрелки в осевом направлении штока. Положения контрольных штоков определяются при помощи электромеханических преобразователей, например в виде концевых выключателей, в частности контрольных контактов остряков, расположенных сбоку стрелки в, по меньшей мере, в установленном на шпале корпусе.
Наряду с вариантом выполнения изобретения в качестве отдельного устройства устройство для контроля конечного положения встраивают также в общий с приводом перевода стрелки корпус. Другой вариант выполнения изобретения известен из публикации DE 29917829 U1, где предусмотрен цельный контрольный шток, обе части которого при переключении пружинного элемента телескопически входят друг в друга. В данном случае концевые переключатели конечных положений выполнены в виде неподвижно соединенных с контрольным штоком контактных кулачков, взаимодействующих с питающими выключателями. К тому же известны такие альтернативные решения, где на контрольном штоке выполнены пазы, с которыми входят в зацепление переключающие рычаги и, таким образом, приводящие в действие выключатель конечных положений. В данном случае в качестве примера приводится публикация US 5669587.
В приведенных ранее устройствах контроля конечного положения обоим острякам стрелки придан общий контрольный шток, чтобы таким образом посредством одного единственного устройства можно было контролировать конечные положения обоих остряков стрелки. Но также уже известны устройства контроля конечного положения, в которых каждому остряку стрелки предназначено отдельное устройство для контроля конечных положений, для того чтобы полная механическая расстыковка каждого из предназначенных соответственно для каждого остряка стрелки контрольных устройств обеспечивала более высокий уровень безопасности срабатывания механизмов. В данном случае ссылаются, например, на публикацию DE 1963464 U. В таком устройстве к каждому остряку стрелки под действием пружины сжатия прилегает соответственно отдельная переключающая тяга, причем в зависимости от положения перевода стрелки приводится в действие расположенный в корпусе концевой переключатель. Благодаря подпружиненному прижиму тяги к остряку стрелки передача движения остряка стрелки на устройство для контроля происходит без зазора, вследствие чего становится возможным точный контроль соответствующих конечных положений. Но все же недостаток подобного устройства заключается в том, что подгонка устройства контроля конечных положений к различной длине хода осуществляется с довольно значительными трудностями, а именно из-за необходимости вскрытия корпуса контрольного устройства и изменения положения исполнительного элемента выключателя конечного положения относительно выключателей конечных положений.
В современных стрелочных переводах необходимо устанавливать несколько устройств для контроля конечных положений вдоль продольного направления стрелки с целью контроля правильного расположения соответствующих конечных положений в нескольких местах. Таким образом, можно эффективнее получать информацию об изломе путевой стрелки, или искривлении ее поперечного сечения, или других неисправностях. Если вдоль путевой стрелки требуется установить несколько устройств для контроля конечных положений, каждое из них необходимо подгонять к различной длине хода подвижных элементов, причем рядом с местом прижима остряка стрелки должна наблюдаться меньшая длина хода, чем на его свободном конце, где она максимальная.
Задача предложенного изобретения состоит в создании устройства для контроля конечных положений движущихся элементов, дающего возможность его несложного согласования с разной длиной пути перемещения подвижных элементов стрелочного перевода без необходимости проведения сложных монтажных работ и, в частности, без вскрытия корпуса контрольного устройства. К тому же необходимо иметь возможность согласования с разной длиной хода перемещения движущихся деталей во встроенном состоянии устройства для контроля конечных положений, например для осуществления последующего согласования с возникшими в условиях эксплуатации из-за явлений износа изменениями длины хода подвижных деталей.
Для решения этой задачи предложенное устройство, по существу, выполнено так, что шток в своей части, входящей в корпус, или сам корпус имеет, по меньшей мере, два расположенных по оси на некотором расстоянии друг от друга переключающих профиля для приведения в действие, по меньшей мере, одного выключателя конечных положений, причем, по меньшей мере, один переключающий профиль переставляется в осевом направлении относительно другого переключающего профиля и фиксируется в соответствующем положении. Благодаря тому что для приведения в действие выключателя (выключателей) конечных положений предусмотрены, по меньшей мере, два расположенных на некотором расстоянии друг от друга в осевом направлении переключающих профиля, создается возможность согласования с различной длиной хода остряка стрелки за счет изменения расстояния по оси между двумя переключающими профилями. Для этой цели в осевом направлении смещается, по меньшей мере, один из переключающих профилей относительно другого и фиксируется в нужном положении. Это особенно предпочтительно, если каждому остряку стрелки соответствует отдельное устройство для контроля конечных положений подвижных элементов стрелочного перевода, с целью обеспечения согласования с разной длиной их хода для отдельно взятого остряка стрелки. Точность регулировки устройства контроля позволяет не приводить в действие переключатель конечных положений даже при незначительных отклонениях от конечного положения, так что в диспетчерскую сразу поступает информация о соответствующей неисправности. Надежная работа устройства для контроля конечных положений подвижных элементов обеспечивается только тогда, когда контрольный шток точно входит в корпус. Однако устройство для контроля конечных положений подвижных элементов часто подвержено механическим нагрузкам, например вследствие вибрации, передающейся на него от остряка стрелки, термического воздействия, или изгибающего, или скручивающего моментов. Исходя из этого предпочтительный вариант предусматривает выполнение корпуса в виде трубы с круглым поперечным сечением, в который плотно входит шток. Благодаря круглому поперечному сечению корпуса на точность срабатывания устройства для контроля конечных положений не оказывается влияния, даже при крутящих нагрузках, в частности при скручивании контрольной тяги и особенно контрольного штока, причем благодаря круглой форме при любых воздействиях сохраняется уплотнение корпуса контрольного устройства на участке вхождения в него контрольного штока. Кроме того, такое выполнение конструкции позволяет создать ее наиболее компактной, обеспечивающей оптимальный вариант установки в условиях ограниченного размещения на участке остряка стрелки.
Обычно в устройствах для контроля конечных положений подвижных элементов деталь в виде стержня выполнена как соединенный с подвижным элементом стрелочного перевода контрольный шток, входящий в стационарный, в частности, неподвижный корпус, причем переключатель конечных положений неподвижно фиксирован со стационарным корпусом. В отличие от этого в предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрено, чтобы шток был соединен с неподвижным элементом стрелочного перевода, а труба состыкована с его подвижной деталью; особенное преимущество это имеет в тех случаях, когда, в соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения изобретения, по меньшей мере, один переключатель конечных положений соединен со штоком и приводится в действие размещенным на внутренней части трубы переключающим профилем. Это позволяет создать очень компактную конструкцию. Вследствие этого переключающие профили, служащие для приведения в действие переключателей конечных положений, в таком варианте выполнения изобретения размещены на подвижном корпусе и взаимодействуют с переключателем конечных положений, установленными на штоке, соединенном со стационарным элементом стрелочного перевода. В таком варианте выполнения изобретения значительно облегчается перестановка в осевом направлении предусмотренных в трубе переключающих профилей с целью регулировки расстояния между обоими переключающими профилями и, как следствие, становится легче согласовывать их с соответствующей длиной хода подвижных элементов, причем в предпочтительном варианте предусмотрено выполнение на внутренней боковой поверхности трубы переключающих пазов, расположение которых определяется переключающими профилями. В такие переключающие пазы могут заходить переключатели конечных положений при перемещении в соответствующее конечное положение, причем в предпочтительном варианте для регулировки расстояния между переключающими пазами предусмотрено, что, по меньшей мере, один из переключающих профилей выполнен на смещаемом в осевом направлении относительно трубы элементе. При этом смещаемый элемент может быть выполнен в виде ввинчивающейся в трубу внутренней трубы, чтобы при проворачивании внутренней трубы относительно трубы корпуса можно было переставлять в осевом направлении переключающий профиль. В таком варианте выполнения изобретения регулировка переключающих профилей, а следовательно, и подгонка к соответствующей длине хода может проводиться в уже встроенном состоянии устройства для контроля конечных положений, без необходимости вскрытия корпуса, поскольку для этого нужно всего лишь повернуть доступную извне трубу корпуса относительно внутренней трубы.
Предпочтительно, если, по меньшей мере, один переключатель конечных положений содержит подпружиненную ножку или взаимодействует с нагруженным усилием пружины исполнительным элементом, входящим в случае правильного расположения подвижного элемента стрелочного перевода в переключающий паз, определенный переключающим профилем. Посредством нагруженной усилием пружины ножки, в частности, исполнительного элемента, обеспечивается воздействие на внешнюю трубу, вследствие чего принудительное включение переключателя на два положения происходит всегда в том случае, если остряк стрелки еще не принял заданное конечное положение. Только при переводе в конечное положение нагруженная усилием пружины ножка, в частности нагруженный усилием пружины исполнительный элемент, входит в соответствующий переключающий паз, расположенный на внутренней окружности внешней трубы. Для повышения степени безопасности предпочтительно предусматриваются, по меньшей мере, два переключателя конечных положений, причем каждый переключатель конечных положений приводится в действие соответствующим переключающим профилем. Исходя из этого на основании информации о соответствующих неправильных переключениях обоих переключателей конечных положений можно осуществлять надежный контроль точности перевода в данные конечные положения.
В предпочтительном варианте соединение устройства для контроля конечных положений с подвижным элементом стрелочного перевода производится за счет того, что труба или внутренняя труба имеет место присоединения соединительного звена для стыковки с подвижным элементом стрелочного перевода. При этом в предпочтительном варианте для воздействия на устройство контроля конечных положений предусматриваются только те силы, которые действуют в направлении движения переключения и препятствуют влиянию на устройство контроля конечных положений других сил, например возникающих вследствие продольных смещений, термических растяжений или опрокидываний остряка стрелки, так что сдвигаемая в продольном направлении рельсов труба соединена с подвижным элементом стрелочного перевода. Кроме того, можно предусмотреть, чтобы труба была соединена с подвижным элементом стрелочного перевода с возможностью поворота вокруг параллельно проходящей к продольному направлению рельсов оси. Причем установка трубы с возможностью поворота может быть осуществлена при использовании упругих соединительных звеньев и(или) шарообразных опор, вследствие чего вибрация остряков рельсов гасится и не передается дальше на контрольное устройство конечных положений. Таким образом, исключено приведение в действие переключателя конечных положений только по причине этих вибраций, что значительно повышает надежность срабатывания контрольного устройства. Действующие на подвижные элементы стрелочного перевода при переезде через него опрокидывающие моменты и другие подобные моменты также снимаются за счет возможности качения контрольного устройства в шарнире, в частности в упругом соединительном звене.
Для более широких возможностей использования устройства для контроля конечных положений в разных местах вдоль стрелочного перевода усовершенствованный вариант выполнения изобретения предусматривает соединение штока с ползуном, смещающимся относительно неподвижной опоры в осевом направлении. Таким способом можно переставлять все устройство для контроля конечных положений поперек продольного направления рельсов для обеспечения более качественного согласования с разной длиной хода подвижных элементов. В частности, это позволяет размещать одно и тоже устройство для контроля конечных положений в разных местах вдоль стрелочного перевода, причем, смещая по оси устройство для контроля конечных положений, можно регулировать эффективную длину контрольного штока. Самым простым способом смещение можно производить за счет того, что на неподвижной опоре установлен расположенный поперек продольного направления рельсов стержень, взаимодействующий с внутренней резьбой ползуна. При вращении стержня происходит соответствующее плавное осевое смещение контрольного штока.
Далее приводится более подробное описание изобретения со ссылкой на схематично представленный на чертеже один пример его выполнения.
На чертежах показано:
Фиг.1. Предложенное устройство с двумя расположенными параллельно друг другу устройствами для контроля конечных положений, вид сверху.
Фиг.2. Крепление устройства для контроля конечных положений на шпале, детальный вид.
Фиг.3. Соединение устройства для контроля конечных положений с остряком стрелки, детальный вид.
Фиг.4. Устройство согласно фиг.1, вид в направлении стрелки IV.
Фиг.5. Устройство для контроля конечных положений, вид в перспективе.
Фиг.6. Устройство для контроля конечных положений, вид в разрезе по линии VI-VI фигуры 4.
Фиг.7. Изображение в разрезе фиг.1 по линии VII-VII.
Фиг.8. Изображение фиг.7 в измененном выполнении.
На фиг.1 показан фрагмент стрелочного перевода с рамными рельсами 1 и 2, а также остряками 3 и 4 рельсов. В данном случае остряк 3 рельса прижат в устройстве к рамному рельсу 1, а остряк 4 рельса находится у рамного рельса 2. К острякам 3 и 4 рельсов относятся соответственно отдельные устройства 5 и 6 для контроля конечных положений подвижных элементов стрелочного перевода, позволяющие осуществлять полную механическую окончательную стыковку остряков 3 и 4 рельсов. Устройства 5 и 6 для контроля конечных положений закреплены на шпале 15 соответственно через опорные кронштейны 7. Устройства для контроля конечных положений состоят соответственно из штока 8, плотно входящего в корпус 9 в виде трубы, причем труба 9 шарнирно соединена с остряком 3 рельса, в частности остряком 4 рельса через вилкообразную головку 10. При переводе стрелки в направлении, обозначенном двойной стрелкой 11, вместе с ней перемещается соединенная с остряком стрелки труба 9 и смещается относительно штока 8, причем, как это более подробно будет описано далее, переключатели конечных положений приводятся в действие в зависимости от относительного положения смещения трубы 9 от штока 8. На фиг.2 в детальном изображении показано соединение устройства для контроля конечных положений со шпалой 15. Со шпалой 15 соединен опорный кронштейн 7, несущий стержень 12. Стержень 12 имеет внешнюю резьбу, взаимодействующую с внутренней резьбой отверстия ползуна 13, поэтому при повороте стержня 12 он может передвигать ползун 13 в направлении, показанном двойной стрелкой 14. Соединенный со штоком 8 наконечник 16 шарнирно связан через ось 17 с ползуном 13, поэтому возможные опрокидывающие моменты не передаются на устройство для контроля конечных положений.
На фиг.3 более детально изображен вид соединения устройства для контроля конечных положений с подвижным остряком стрелки. Как это также показано на чертеже фиг.4, предусмотрена вилкообразная головка 10, несущая болт 18, так что труба 9 соединена с остряком рельса с возможностью поворота вокруг оси 19. Вилкообразная головка 10 охватывает основание остряка рельса и крепится резьбовым соединением к шейке рельса. Причем плоская стопорная шайба 20 фиксирует положение устройства для контроля конечных положений в продольном направлении рельсов, при этом стопорная шайба 20 опирается боковой частью на стрелочную подушку 38 скольжения. Такой вариант выполнения изобретения предотвращает воздействие продольного смещения рельса на контрольное устройство. Кроме того, плоская стопорная шайба 20 имеет не показанное на чертеже вертикально расположенное продольное отверстие, разгружающее вилкообразную головку 10 от вертикально действующих сил.
Далее приводится более подробное описание принципа действия устройства для контроля конечных положений подвижных элементов стрелочного перевода со ссылкой на фиг.6, вид в разрезе. Шток 8, жестко соединенный с наконечником 16, имеет на своем входящем в трубу конце два переключателя 21 и 22 конечных положений. Приводящий в действие выключатели конечных положений механизм состоит из двух симметрично расположенных относительно средней оси переключающих ножек 23, подпружиненных относительно друг друга и прижатых к внутренней стенке 24 трубы 9. Обращенными друг к другу концами переключающие ножки 23 взаимодействуют с переключающим конусом 25, непосредственно действующим на приводной шток 26 переключателя конечных положений. Причем переключатель конечных положений находится под его воздействием, пока переключающие ножки 23 находятся в радиально удерживаемом внутреннем положении, соответствующему показанному на чертеже для переключателя 21 конечных положений состоянию. И напротив, переключающие ножки 27 для переключателя 22 конечных положений показаны в радиально смещенном наружу положении, вошедшими в переключающий паз 28, вследствие чего переключатель 22 конечных положений больше не функционирует. На внутренней поверхности трубы 9 наряду с переключающим пазом 28 предусмотрен другой переключающий паз 29, в который при соответствующем переводе стрелки могут входить переключающие ножки 23 переключателя 21 конечных положений.
В процессе перевода стрелки соединенные с остряком рельса труба 9 и внутренняя труба 31 сдвигаются в направлении стрелки 30 согласно показанному на чертеже положению, что вызывает смещение переключающих пазов относительно переключателей конечных положений. В этом случае переключающие ножки 27 прижимаются в радиальном направлении вовнутрь против действия усилия пружин 37 и выходят из переключающего гнезда 28. Исходя из этого при переводе стрелки переключающие ножки 23 переключателя 21 конечных положений, как и переключающие ножки 27 переключателя 22 конечных положений находятся в прижатом в радиальном направлении вовнутрь положениях, так что оба переключателя 21 и 22 конечных положений включены. В конце процесса перевода стрелки переключающие ножки 23 входят в переключающий паз 29, что свидетельствует о правильном конечном положении. Согласование с соответствующей длиной хода происходит теперь за счет изменения расстояния между переключающим пазом 28 и переключающим пазом 29. Чем меньше длина хода, тем больше следует выбрать расстояние между переключающими пазами 28 и 29. Для перестановки в осевом направлении переключающий паз 28 выполнен на отдельном конструктивном элементе, а именно на внутренней трубе 31, ввинченной в трубу 9. При вращении трубы 9 относительно внутренней трубы 31 происходит плавная регулировка расстояния между переключающими пазами 28 и 29. Соответственно выбранное положение поворота фиксируется посредством контргайки 33. Внутренняя труба 31 имеет выступающий конечный участок 32, с кольцевой выточкой которого входит в зацепление плоская стопорная шайба 20.
На фиг.7 показано, что уплотненная установка штока 8 в трубе 9 достигается за счет накидной детали 34, навинчиваемой на обращенный к штоку конец трубы 9 и имеющей соответствующие уплотнения 35, предназначенные для уплотненного перемещения штока 8. Кроме того, шток 8 соединен с несущим элементом 36, на котором закреплены переключатели 21 и 22 конечных положений. На фиг.8 представлен измененный вариант выполнения изобретения, в соответствии с которым с несущим элементом 36 соединены в общей сложности четыре переключателя конечных положений. В этом случае для каждого конечного положения предусмотрено два переключателя, соответственно приводимых в действие одним общим механизмом включения. Этим достигается более высокий уровень надежности контроля.