ЭЛЕКТРОПРИВОД СТРЕЛОЧНЫЙ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ
FAST-ACTING ELECTRIC SWITCH MECHANISM

Изобретение относится к стрелочным электроприводам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначено для перевода, замыкания и контроля положения остряков на сортировочных станциях железнодорожных дорог общего назначения, промтранспорте и метрополитене.
Известны стрелочные электроприводы, содержащие смонтированные в общем корпусе электродвигатель, понижающий многоступенчатый механический редуктор с фрикционной муфтой сцепления, главный вал с шестерней, находящийся в реечном зацеплении с рабочим шибером, автопереключателем ножевого типа, контрольными линейками, элементом обогрева [1].
Наряду с известными достоинствами, эти устройства обладают рядом недостатков, обусловленных сложностью конструкции, наличием большого числа быстровращающихся узлов и деталей, элементов скольжения, требующих интенсивной смазки, имеющих повышенный износ, вероятность заклинивания шибера и других элементов и, как следствие, низкая надежность, малый ресурс работы электропривода, высокие эксплуатационные затраты.
Известны также стрелочные электроприводы, где в качестве силового механизма применяются винтовые пары шарико-винтовую пару качения [2], преобразующие вращательное движение в поступательное. Однако в полной мере они не исключают вышеперечисленные недостатки, приводящие иногда к опасным отказам.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, упрощение конструкции, расширение области применения, унификации стрелочных электроприводов, сокращение эксплуатационных расходов, повышение надежности, увеличение срока службы и безопасности движения поездов.
Указанная цель достигается следующими техническими решениями:
- созданием максимально упрощенной кинематической схемы электропривода;
- исключением из конструкции многоступенчатого механического редуктора;
- исключением из конструкции кулачковой и фрикционной муфты;
- установкой электропривода в «межшпальном яшке»;
- наличием специального электромагнитного тормоза;
- наличием трехэлементного механизма замыкания шибера в крайних положениях кулачкового типа симметричной установки;
- конструкцией контрольной системы следящего типа прямого действия с бесконтактными датчиками, построенной на принципе независимого контроля механизма замыкания шибера.
На фигуре изображена кинематическая схема стрелочного электропривода. Стрелочный электропривод (см. фигуру) содержит электродвигатель 1 со встроенным электромагнитным тормозом 2, одноступенчатый цилиндрический редуктор, состоящий из ведущего зубчатого колеса 3, установленного на выходном конце вала двигателя 1, и ведомого зубчатого колеса 4, ступица которого выполнена заодно с гайкой 5 шарико-винтовой пары качения (ШВП), установленных в опорах 6 и 7, винт 8 ШВП, механизм замыкания шибера 9, состоящего из самого шибера 10 круглого сечения, корпуса 11, который удерживает шарнирно симметрично две пары кулачков 12, 13, 14, 15 и шибер 10 в единой подвижной конструкции, толкателя 16, имеющего жесткую связь с винтом 8 ШВП, двух упоров 17, 18, установленных в корпусе электропривода 19, контрольная система состоит из двух датчиков 20 и 21 бесконтактного типа и контролирует конечные положения толкателя 16 механизма замыкания шибера 9. Узлы и детали стрелочного электропривода, включая устройство ручного перевода стрелки 22, курбельную заслонку 23, собраны в корпусе 19, который закрывается крышкой.
Сопоставительный анализ показывает, что указанные отличия заявленного устройства от прототипа представляют ряд новых признаков, что обуславливает его критерий «новизна».
В патентной и научно-технической литературе решений со сходными отличительными признаками не обнаружено. В связи с этим, делается вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «существенные отличия».
Работает стрелочный электропривод следующим образом.
При подаче электрического напряжения на электродвигатель 1 электромагнитная муфта 2 растормаживает вал ротора электродвигателя и последний начинает вращение, передавая его на редуктор 3, 4, при вращении ведомой шестерни 4 происходит вращение гайки 5 ШВП и соответственно поступательное движение винта 8, которое передается на толкатель 16. При поступательном движении винта 8 толкатель 16 движется поступательно слева направо, упирается в кулачки 14 и 15, пытаясь повернуть их на своей оси. Однако этому препятствуют упоры 17 и 18, в поверхность которых они (кулачки) упираются. Поступательное движение толкателя 16 приводит к поступательному движению кулачков 14 и 15, закрепленных в корпусе 11 механизма замыкания шибера и соответственно шибера 10. В конце перевода кулачки 14 и 15 выходят за пределы упоров 17 и 18, поворачиваются на своей оси под действием толкателя 16 и дальнейшее движение толкателя 16 приводит к их замыканию. Шибер заперт в крайнем правом положении.
Для того чтобы осуществлялся перевод шибера в другое крайнее положение, необходимо толкателю 16 двигаться справа налево до упора о кулачки 12 и 13, освободив кулачки 14 и 15 для поворота на своей оси и тем самым разомкнув шибер. Дальнейший процесс перевода и замыкания шибера идет аналогично предшествующему.
Контрольная система оборудована датчиками 20 и 21, при полном переводе стрелки и замыкании шибера 10, получает информацию от положения толкателя 16 об окончании перевода.
Таким образом, в описываемом стрелочном электроприводе, представляющем конструкцию, расположенную в металлическом корпусе и, благодаря применению ШВП качения, механизма замыкания шибера кулачкового типа симметричной установки, конструкции контрольной системы следящего типа прямого действия с бесконтактными датчиками, построенной на принципе независимого контроля механизма замыкания шибера в крайних положениях, упрощается конструкция электропривода, позволяющая расширить область его применения, унификацию, снизить эксплуатационные расходы, повысить его надежность, срок службы и безопасность движения поездов.
Источники информации
1. Резников Ю.М. Электроприводы железнодорожной автоматики и телемеханики. М., Транспорт, 1985, с.83-95, рис.21-27.
2. Авторское свидетельство №1837026А1, кл. B61L 5/06 (СССР).