Система передачи электрической энергии на траверсу железнодорожного укладочного крана
SYSTEM OF TRANSMISSION OF ELECTRICAL ENERGY TO THE TRAVERSE OF THE RAILWAY LAYING CRANE

Устройство относится к электрооборудованию железнодорожной техники, в частности к системам, предназначенным для передачи электрической энергии исполнительным грузозахватным устройствам путевых укладочных кранов, осуществляющим укладку и демонтаж смонтированных путевых звеньев.
Из патента на изобретение (патент РФ на изобретение RU2453647, заявка от 09.09.2010) известна система управления рабочими органами укладочного крана с применением гидравлического привода для обеспечения передачи рабочей жидкости на подвижную ферму во всех ее положениях, в качестве основного источника энергии применены два насосных агрегата, каждый из которых вращается посредством редуктора, приводной вал которого через муфту соединен с коленвалом двигателя внутреннего сгорания. Регулирование скорости рабочих операций – комбинированное: изменением частоты вращения вала дизеля, включением разного количества насосов, работающих на одну линию, изменением рабочего объема гидронасосов, который определяется углом наклона рукояток контроллеров-джойстиков.
Недостатком такой системы является невозможность подключения средств механизации работающих от электрической энергии, сложность передачи гидравлической энергии на механизированную траверсу.
Известна система передачи энергии укладочного крана УК-25/25 с механизированной траверсой, для питания которой используется система с автономным источником (аккумулятором), установленным непосредственно на траверсе, передача электрической энергии от источников питания исполнительным грузозахватным устройствам осуществляется через систему кабелей, размещаемую на траверсе.
Недостатком такой системы передачи энергии является низкая эффективность в связи с малым ресурсом (быстрая разрядка аккумуляторов при постоянной работе средств механизации), необходимостью постоянной подзарядки автономных источников питания, что приводит к вынужденным простоям, которые могут возникнуть в процессе работы. Кроме того, использование автономных источников питания значительно ограничивает номенклатуру средств механизации, в связи с узким диапазоном напряжений используемых аккумуляторов. Для увеличения ресурса работы систем с автономным питанием требуется использование аккумуляторов большей емкости, которые имеют большие габариты или значительную стоимость.
Технической задачей устройства является разработка системы передачи энергии, лишенной недостатков аналогов, которая позволила бы передавать энергию на траверсу укладочного крана, используя внешние источники питания.
Технический результат заключается в повышении эффективности системы электроснабжения грузозахватных устройств, устанавливаемых на укладочные краны и расширении функциональных возможностей таких систем, позволяя расширить номенклатуру средств механизации, подключаемых систем.
Технический результат достигается за счет системы передачи электрической энергии на траверсу железнодорожного укладочного крана, включающей в себя источник электрической энергии, питающий исполнительные грузозахватные устройства. При этом исполнительные грузозахватные устройства через пружинный кабельный барабан, размещаемый на траверсе, электрически соединены с токосъемником, устанавливаемым на грузовую тележку. Токосъемник подключен к шинному токоподводу, установленному на выдвижной секции стрелы, к которому подключается гибкий токоподвод, соединенный с источником электрической энергии через шкаф управления.
Далее приведено детальное описание основных узлов системы (Фиг.1).
- стрела 1 – выдвижная стрела укладочного крана;
- опорная секция стрелы 2 – осуществляет поддержку выдвижной секции стрелы 1;
- тележка грузовая 3 – устанавливаются на стрелу укладочного крана в количестве двух штук для движения траверсы 4 в горизонтальной плоскости;
- механизированная траверса 4 – траверса, оснащенная устройством управления грузозахватными устройствами 10, траверса также оснащается грузозахватными устройствами, управления которыми осуществляется через шкаф 10;
- шкаф управления 5 – предназначен для установки аппаратов защиты, управления и передачи электрической энергии с внешних источников питания укладочного крана на механизированную траверсу 4;
- гибкий токоподвод 6 – обеспечивает подачу электрической энергии на шинный токопровод 8, представляет собой гибкий спиральный кабель;
- токосъемник 7 – устанавливается на тележку 3, обеспечивает передачу электрической энергии с шинного токопровода через кабель, сматываемый барабаном 9 на устройство управления грузозахватными устройствами 10;
- шинный токопровод 8 – токопровод смонтирован на выдвижной секции стрелы 1, обеспечивает подачу электрической энергии на токосъемник 7, представляет собой токопровод троллейного типа;
- пружинный кабельный барабан 9 – барабан предназначен для изменения длины кабеля, что позволяет исключить наличие провисания кабеля в рабочих зонах;
- устройство управления исполнительными устройствами 10 – представляет собой шкаф управления грузозахватными устройствами, позволяющими осуществлять захват смонтированных путевых звеньев, устанавливается непосредственно на траверсе.
Система передачи электрической энергии на траверсу 3 железнодорожного укладочного крана включает в себя устройство управления грузозахватными устройствами 10, которое электрически соединено с токосъемником 7 через пружинный кабельный барабан 9, размещаемый на траверсе 3. Токосъемник 7, установлен на грузовую тележку 3. Токосъемник 7 подключен к шинному токоподводу 8, который установлен на выдвижной секции стрелы 1, к шинному токоподводу 8 подключен гибкий токоподвод 6, соединенный с источником электрической энергии через шкаф управления 5.
В качестве источников электрической энергии могут быть использованы дизель-генераторы укладочного крана, также могут использоваться аккумуляторные батареи, заряжаемые дизель-генератором и размещаемые на укладочном кране. При работающих дизель-генераторах укладочного крана, электрическая энергия может передаваться как напрямую, так и через аккумуляторные батареи, заряжаемые на холостом ходу.
Система передачи электрической энергии представляет собой последовательную систему передачи электрической энергии от внешнего источника энергии к грузозахватным устройствам через устройство управления грузозахватными устройствам 10. Энергия передается с опорной секции стрелы 2 на выдвижную секцию 1, затем с выдвижной секции 1 на грузовую тележку 3, далее через кабельный барабан 9 к устройству управления грузозахватными устройствами 10 и через него непосредственно к грузозахватным устройствам.
Система передачи электрической энергии с опорной секцией стрелы 2 на выдвижную секцию стрелы 1 представляет собой шкаф управления 5 и гибкий токоподвод 6, подключённый к шинному токопроводу 8, установленному вдоль выдвижной секции стрелы 1. Система передачи электрической энергии с выдвижной секции стрелы 1 на грузовую тележку 3 представляет собой токосъёмник 7, размещённый на грузовой тележке 3 и скользящий по шинному токопроводу 8. Система передачи электрической энергии на механизированную траверсу представляет самоскручивающийся пружинный кабельный барабан 9, размещённый на траверсе 4 и подключенный к токосъёмнику 7 на тележке стрелы. Пружинный кабельный барабан 9 скручивает и раскручивает кабель, изменяя его длину при необходимости. Пружинный кабельный барабан 9 подключается к устройству управления грузозахватными устройствами 10.
Устройство работает следующим способом.
Электрическая энергия поступает в шкаф управления 5, установленный на опорной секции стрелы 2. Для передачи энергии на шинный токопровод 8, размещенный в выдвижной секции стрелы служит гибкий токоподвод 6. При движении стрелы 1 вперед/назад гибкий токоподвод 6 сжимается/растягивается в соответствии с движением выдвижной секции. Передача энергии на перемещающуюся в вертикальной плоскости траверсу 4 осуществляется через пружинный кабельный барабан 9, размещенный на траверсе 4, и токосъемник 7, размещенный на грузовой тележке 3. Шинный токопровод 8 и токосъемник 7 обеспечивают непрерывную передачу энергии при движении траверсы 4 в вертикальной плоскости. Кабельный барабан 9 обеспечивает скручивание кабеля благодаря встроенному пружинному механизму.
Электрическая энергия проходит следующий путь передачи: внешний источник, шкаф управления 5, гибкий токоподвод 6, шинный токопровод 8, токосъемник 7, пружинный кабельный барабан 9, устройство управления грузозахватными устройствами 10, грузозахватные устройства.