СТРЕЛОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к винтовым стрелочным электроприводам с внутренним замыканием невзрезного типа и предназначена для перевода, замыкания с помощью внешнего замыкателя и без него, а также контроля положения остряков стрелочных переводов на железнодорожном транспорте.
Известен стрелочный электропривод (Патент US 005620156 A от 1997 г.), содержащий общий корпус, выполненный в виде полого бруса с вырезами и закрывающими их крышками и предназначенный для установки на стрелочном переводе вместо шпалы, электродвигательный агрегат с электродвигателем и зубчатой передачей, установленный в вырезе общего корпуса, предназначенном для расположения за пределами рельсовой колеи, кинематико-замыкающий агрегат с элементами воздействия на стрелочные остряки и механизмом перемещения и замыкания этих элементов, содержащим шарико-винтовую пару качения, толкатель и раму с фиксаторами установленный, в вырезе общего корпуса, предназначенном для расположения внутри рельсовой колеи, и связанный с электродвигательным агрегатом промежуточным валом с муфтами, и устройство контроля положения остряков. При этом электродвигательный и кинематико-замыкающий агрегаты смонтированы непосредственно в общем корпусе электропривода, выполненном в виде полого бруса. В верхней крышке кинематико-замыкающего агрегата выполнены прорези для вывода элементов воздействия на стрелочные остряки, и длина этих прорезей должна обеспечивать ход элементов воздействия на стрелочные остряки в процессе перевода. Контрольная система электропривода выполнена в виде электронных блоков, установленных на общем корпусе электропривода за пределами рельсовой колеи.
При данной конструкции электропривода прорези в верхней крышке кинематико-замыкающего агрегата не позволяют обеспечить герметизацию общего корпуса электропривода, а контрольная система не имеет механической связи с остряками. Указанные недостатки конструкции электропривода снижают надежность его работы.
Целью настоящей полезной модели является повышение надежности работы электропривода.
Указанная цель достигается тем, что электродвигательный и кинематико-замыкающий агрегаты смонтированы в своих отдельных дополнительных корпусах, элементы воздействия на стрелочные остряки кинематико-замыкающего агрегата выполнены в виде шибера, концы которого выведены в направлении его перемещения по обе стороны корпуса кинематико-замыкающего агрегата и связаны с остряками, а устройство контроля установлено внутри корпуса кинематико-замыкающего агрегата и содержит кронштейны с концевыми выключателями и коромыслами и предназначенные для взаимодействия с последними контрольные линейки, концы которых также выведены в направлении их перемещения по обе стороны корпуса кинематико-замыкающего агрегата и связаны с остряками.
При такой конструкции агрегатов электропривода появляется возможность установки герметизирующих элементов в местах выхода из корпуса шибера, контрольных линеек и валов, а также обеспечивается механическая связь контрольной системы с остряками.
На фиг.1 изображен стрелочный электропривод (продольный разрез); на фиг.2 - стрелочный электропривод (вид сверху); на фиг.3 - электродвигательный агрегат; на фиг.4 - кинематическая схема кинематико-замыкающего агрегата; на фиг.5 - кинематико-замыкающий агрегат (продольный разрез); на фиг.6 - устройство контроля положения остряков; на фиг.7 - вариант выполнения вырезов в общем корпусе электропривода для установки электродвигательного агрегата; на фиг.8 - вариант выполнения контрольных линеек; на фиг.9 и 10 - кинематические схемы установки в кинематико-замыкающем агрегате дополнительных валов; на фиг.11 - шаровой шарнир для соединения шибера и контрольных линеек с остряками; на фиг.12 - серьга для связи остряков с шибером, контрольными линейками и между собой; на фиг.13 - вариант установки фланцевого электродвигателя с дополнительной опорой; на фиг.14 - вариант исполнения электропривода для работы с внешним замыкателем; на фиг.15 - элементы дополнительного замыкания остряков.
Стрелочный электропривод (фиг.1 и фиг.2) содержит электродвигательный агрегат 1, кинематико-замыкающий агрегат 2, промежуточный вал 3 с муфтами 4. Все узлы и детали электропривода смонтированы в общем корпусе 5, выполненном в виде полого бруса с вырезами для установки электродвигательного 1 и кинематико-замыкающего 2 агрегатов, а также окнами для монтажных работ и вводом 6 для электрокабеля. Окна для монтажных работ закрыты крышками 7 и 8. Вырез для установки электродвигательного агрегата закрыт крышкой 9, содержащей курбельную заслонку 10. Крышки 7, 8 и 9 крепятся к общему корпусу 5 через уплотнительные прокладки. На верхней стенке общего корпуса 5 установлены прижимы 11 и 12 для его крепления к рамным рельсам.
Электродвигательный агрегат (фиг.3) содержит корпус 13, внутри которого установлены входной вал 14 с зубчатыми колесами 15 и 16, выходной вал 17 с зубчатым колесом 18 и вал 19 с зубчатым колесом 20 для ручного перевода курбелем. Снаружи корпуса 13 установлены электродвигатель 21, концевой выключатель 22 и механизм 23 воздействия на концевой выключатель 22. Крышки корпуса 13 крепятся к нему через уплотнительные прокладки. Входной вал 14, выходной вал 17 и вал 19 для ручного перевода курбелем также уплотнены на выходе из корпуса 13.
Кинематико-замыкающий агрегат (фиг.4 и фиг.5) содержит следующие основные узлы: корпус 24, элементы 25 воздействия на стрелочные остряки, выполненные в виде шибера 26, концы которого выведены за пределы корпуса 24 и уплотнены, механизм 27 перемещения и замыкания шибера 26 и устройство 28 контроля положения остряков. На корпусе 24 выполнен фланец 29 для установки корпуса 24 через уплотнительную прокладку в вырезе общего корпуса 5. Сверху корпус 24 через уплотнительную прокладку закрывается собственной крышкой 30. Механизм 27 перемещения и замыкания шибера 26 выполнен в виде шарико-винтовой пары качения 31, гайка которого связана с толкателем 32 и рамы 33 с фиксаторами 34 и 35, установленной на шибере 26. При этом фиксаторы 34 и 35 предназначены для взаимодействия с толкателем 32 и упорами 36, закрепленными в корпусе 24.
Устройство 28 контроля положения остряков (фиг.4 и фиг.6) выполнено в виде контрольных линеек 37 и 38 с вырезами, выведенных через уплотнения за пределы корпуса 24, контрольной планки 39, связанной с гайкой шарико-винтовой пары качения 31 и блоков концевых выключателей 40 и 41, закрепленных на кронштейнах 42 и 43, на которых шарнирно установлены подпружиненные коромысла 44 и 45 с роликами 46 и 47, предназначенными для взаимодействия с контрольной планкой 39 и контрольными линейками 37 и 38.
Электропривод должен быть установлен на стрелочном переводе вместо шпалы и прикреплен к рамным рельсам прижимами 11 и 12. Концы шибера 26 и контрольных линеек 37 и 38 должны быть соединены со стрелочными остряками.
Работает электропривод следующим образом.
Через ввод кабеля 6 на электродвигательный агрегат 1 подается электропитание. При включении электродвигателя 21 вращение передается входному валу 14 и далее через зубчатые колеса 15 и 16 выходному валу 17. От выходного вала 17 электродвигательного агрегата 1 через промежуточный вал 3 с муфтами 4 вращение передается на винт шарико-винтовой пары качения 31 кинематико-замыкающего агрегата 2, которая преобразует вращение винта в поступательное движение ее гайки, связанной с толкателем 32. Толкатель 32 воздействует на фиксаторы 34, которые, упираясь в упоры 36, перемещают раму 33 с шибером 26 до тех пор, пока длина упоров 36 позволит фиксаторам 34 повернуться и пропустить между собой толкатель 32. Фиксаторы 34, упираясь в упоры 36 и толкатель 32, обеспечивают замыкание шибера 26, а через него и связанный с ним остряк. В конце хода контрольная планка 39, связанная с гайкой шарико-винтовой пары качения 31, освобождает ролик 46 коромысла 45, и ролик 47 получает возможность опуститься в вырезы контрольных линеек 37 и 38, которые вместе с остряками также переместились в данное крайнее положение. При этом подпружиненное коромысло 45 поворачивается, воздействуя на соответствующий блок концевых выключателей 41, который подает сигнал на наличие контроля в данном крайнем положении остряков, отключение электродвигателя 21 и подготовку схемы для его реверсирования. При перемещении остряков в противоположном направлении работа электропривода происходит аналогично с участием другой группы фиксаторов 35, роликов 46 и 47, коромысла 44 и блока концевых выключателей 40. Для ручного перевода при помощи курбеля необходимо открыть курбельную заслонку 10, расстопорить и перевести в нижнее положение механизм 23 воздействия на концевой выключатель 22, в результате чего концевой выключатель 22 отключает подачу электропитания к электроприводу и освобождает доступ курбеля к хвостовику вала 19. Механизм 23 воздействия на концевой выключатель 22 в верхнем застопоренном положении блокирует крышку 9 от открытия.
В общем корпусе 5 (фиг.7) вырез, предназначенный для расположения за пределами рельсовой колеи, может быть выполнен с обеих сторон, что позволяет устанавливать электродвигательный агрегат 1 с любой стороны с переносом промежуточного вала 3 с муфтами 4 и электрожгута и, таким образом, осуществлять переналадку электропривода на левое или правое исполнение в условиях эксплуатации. В этом исполнении электропривода в общем корпусе 5 выполнено дополнительное гнездо 48 для установки ввода электрокабеля, которое закрывается через герметизирующую прокладку заглушкой 49. Вырез, в котором не установлен электродвигательный агрегат 1, через герметизирующую прокладку закрывается дополнительной крышкой 50.
Контрольные линейки 37 и 38 (фиг.8) могут иметь продольные вырезы на половину ширины каждой из них и соединяться между собой по плоскостям этих вырезов при помощи втулок 51 и 52, установленных в пазах кронштейнов 42 и 43 (фиг.6). Такая конструкция контрольных линеек 37 и 38 позволяет уменьшить ширину кинематико-замыкающего агрегата 2 и электропривода в целом, а также выполнить симметричными элементы соединения контрольных линеек 37 и 38 с остряками.
Для рассогласования положения контрольных линеек 37 и 38 в случае отсоединения одной их них от остряка, на одной из них может быть выполнен паз «A», а на второй - установлен палец 53 (фиг.8). После сборки палец расположен внутри паза. За счет этого в процессе перемещения линейка, соединенная с остряком, передвигает за собой отсоединенную линейку в рассогласованном состоянии, что не позволяет получить контроль в крайних положениях.
Исходя из условий компоновки промежуточный вал 3 с муфтами 4 может быть соединен с шарико-винтовой парой качения 31 кинематико-замыкающего агрегата 2 не напрямую, а через дополнительный вал 54 с зубчатым колесом 55, которое соединено с зубчатым колесом 56, установленным на винте шарико-винтовой пары качения 31 (фиг.9).
Для исключения зеркального варианта исполнения электродвигательного агрегата 1 при переналадке электропривода на левое или правое исполнение и обеспечения при этом соосности промежуточного вала 3 с входным валом кинематико-замыкающего агрегата 2, этот агрегат может быть снабжен двумя дополнительными валами 54 и 57 с дополнительными зубчатыми колесами 58 и 59. При этом концы валов 54 и 57, предназначенные для соединения с муфтой 4 промежуточного вала 3, выведены по разные стороны корпуса 24 кинематико-замыкающего механизма 2 (фиг.10).
Для гашения инерции движущихся масс механизм перемещения и замыкания шибера 26 может быть снабжен тормозом, выполненным в виде установленной на раме 33 скобы 60 и подпружиненной относительно нее (фиг.5). В этом случае толкатель 32, движущийся по инерции после выключения электродвигателя 21, упирается в скобу 60 и тормозится, преодолевая силу трения при ее перемещении.
С целью предотвращения разрушения узлов и деталей кинематико-замыкающего агрегата 2 при взрезе рама 33 может быть соединена с шибером 26 через вставки 61, предназначенные для разрушения при взрезе и подлежащие замене для восстановления работоспособности (фиг.5).
Шибер 26 и контрольные линейки 37 и 38 могут быть соединены с остряками через шаровые шарниры 62 (фиг.11), которые могут складываться в различных направлениях, что расширяет возможности компенсации перемещений остряков относительно кинематико-замыкающего агрегата 2 в процессе работы.
Связь остряков с шибером 26 контрольными линейками 37 и 38 и между собой при помощи тяги, с целью упрощения монтажа, может быть выполнена единой при помощи серьги с тремя ушками 63 (фиг.12).
С целью снижения габаритов электродвигательный агрегат 1 может быть укомплектован электродвигателем 21 фланцевого типа. При значительной массе электродвигателя 21 может быть применена дополнительная опора 64 для крепления его задней части к общему корпусу 5 (фиг.13).
Для предохранения электродвигателя 21 и снижения воздействия стрелочных остряков на рамные рельсы в процессе перевода в зубчатое колесо 18 электродвигательного агрегата 1 может быть встроена предохранительная фрикционная муфта. Электродвигательный агрегат 1 может быть снабжен электродвигателем 21 с блоком регулирования его скорости, момента и времени работы. В этом варианте необходимость в предохранительной фрикционной муфте отпадает (фиг.3).
С целью обеспечения возможности работы электропривода с внешним замыкателем концы шибера 26 могут быть не связаны со стрелочными остряками непосредственно. К ним присоединяют дополнительную боковую тягу 65, которая связана с механизмом перемещения и замыкания внешнего замыкателя, установленного в соседнем межшпальном пространстве (фиг.14). В этом случае шибер 26 перемещает не стрелочный остряк, а исполнительный элемент механизма перемещения и замыкания внешнего замыкателя. После срабатывания внешнего замыкателя толкатель 32, продолжая перемещение, замыкает шибер 26 внутри кинематико-замыкающего агрегата 2.
Для упрощения монтажа дополнительная боковая тяга 65 может быть снабжена резьбовой муфтой 66 для регулировки ее длины и положения элементов связи с механизмом перемещения и замыкания внешнего замыкателя (фиг.14).
С целью повышения надежности замыкания стрелочных остряков торцы шибера 26 могут быть выведены за пределы дополнительной боковой тяги 65 в местах их соединения, а длина шибера 26 выбрана таким образом, чтобы в конце его хода после внутреннего замыкания его торцы подходили к стрелочным острякам или серьгам (фиг.15). В этом случае происходит дополнительное замыкание стрелочных остряков через шибер 2 механизмом перемещения и замыкания внутри кинематико-замыкающего агрегата 2 совместно с внешним замыкателем. Для упрощения монтажа на серьге могут быть установлены регулировочные прокладки 67.