УСТРОЙСТВО ПЕРЕВОДНОЕ СТРЕЛОЧНОЕ В ПОЛОМ МЕТАЛЛИЧЕСКОМ БРУСЕ ДЛЯ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПО СТРЕЛОЧНОМУ ПЕРЕВОДУ ДО 350 км/ч

Полезная модель относится к путевым устройствам железнодорожного транспорта и предназначена для установки на стрелочных переводах для повторно-кратковременного замыкания и контроля положения в непрерывном режиме работы стрелочных переводов, из рельсов типа Р65 с остряками типа ОР65, стандартной для РФ колеи 1520 мм, при движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 350 км/ч.
Функцией стрелочного привода и стрелочной гарнитуры является перемещение подвижных звеньев стрелочного перевода (остряк, подвижный сердечник крестовины) на заданное расстояние в заданное время, удержание их в требуемом положении необходимое время при известных статических, динамических, электромагнитных, климатических воздействиях, выработка и передача на пост электрической централизации контрольных сигналов о состоянии фактического положения рабочих органов и работоспособности комплекса в целом.
Принятая в 2002 году Федеральная целевая программа модернизации транспортной системы России на 2002-2010 год потребовала повышения скорости движения поездов по основным направлениям (на главном ходу) к 2010 году до 200 км/ч, с последующим увеличением скорости движения до 350 км/ч. Работы по увеличением скорости движения до 350 км/ч. непрерывно идут. Это требует качественного изменения верхнего строения пути, технологии его содержания, кроме этого требуется учитывать тенденцию, к увеличению массы и длинны составов.
В связи с увеличением скоростей движения поездов, их массы, изменением структуры пути, повышением требований к обеспечению безопасности движения поездов, применяемые в настоящее время стрелочные электроприводы, стрелочная гарнитура и способ их установки на стрелку не могут обеспечить ее (скорости) увеличение на необходимом безопасном уровне.
Известны технические решения предназначенные для установки на стрелочных переводах для повторно-кратковременного замыкания и контроля положения в непрерывном режиме работы стрелочных переводов из рельсов типа Р65 с остряками типа ОР65, стандартной для РФ колеи 1520 мм при движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 220 км/час - Стрелочный электропривод ВСП-220, стрелочный электропривод ВСП-150, ВСП-2×150Д. Они являются достаточно сложными и дорогостоящими, ни одно из данных техническое решение в полной мере не отвечает требованиям надежности и безопасности, предъявляемым к стрелочному электроприводу для движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 350 км/ч. (А.В.Горелик, Е.Ю.Минаков Методы обеспечения безопасности движения поездов устройствами железнодорожной автоматики стрелочных переводов: Научн. изд. - М: РГОТУПС. 2007 г. Стр.69-72).
Известен стрелочный электропривод типа EBI Switch 2000 предназначенный для движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 350 км/ч. (А.В.Горелик, Е.Ю.Минаков Методы обеспечения безопасности движения поездов устройствами железнодорожной автоматики стрелочных переводов: Научн. изд. - М.: РГОТУПС. 2007 г. Стр.72-74). Принят в качестве прототипа.
Недостатком данного технического решения является то, что система замыкания построена по схеме «рабочая тяга - корпус полого бруса - соединительные элементы конструкции - замыкатель - прижатие к рамному рельсу». Такое замыкание остряков по определению не напрямую (с максимальным участием промежуточных звеньев имеющих большие длины) в полной мере не отвечает требованиям ПТЭ. Не позволяет обеспечить сохранение с высокой степенью надежности величины зазора между остряком и рамным рельсом, независимо от состояния крепления рамного рельса. Не позволяет обеспечить снижение влияние динамических силовых факторов, возникающих при проходе подвижного состава по стрелке, на стрелочный электропривод и стрелочную гарнитуру. Не позволяет обеспечить пропуск движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 350 км/ч;
Задача создания нового стрелочного электропривода, повышение надежности и безопасности движения поездов.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в сохранении величины нормативного зазора между остряком и рамным рельсом, независимо от состояния крепления рамного рельса, в снижении влияние динамических силовых факторов на стрелочный электропривод и стрелочную гарнитуру, возникающих при прохождении подвижного состава по стрелочному переводу, что позволяет обеспечить пропуск движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 350 км/ч.
Технический результат достигается устройством переводным стрелочным в полом металлическом брусе для скоростей движения поездов по стрелочному переводу до 350 км/час, содержащим корпус в форме полого металлического бруса, распределительную коробку, преобразователь частоты, узел двигателя, узел линейного привода с установочной плитой имеющей технологические окна для монтажа узла контроля положения запирающего устройства и узла замыкателя и переключения, рабочие тяги, крышки для защиты от засоров и атмосферных осадков внутренних полостей полого бруса, при этом узел замыкателя и переключения снабжен «внешним» замыкателем, который размещен в полости металлического бруса и обеспечивает замыкание прижатого остряка на рамном рельсе, шарнирно соединен с линейным приводом, имеет кляммерное соединение с рамными рельсами и остряками, имеет крышки и уплотнительные элементы для защиты от засоров и атмосферных осадков, а технологическое окно в плите линейного привода для установки узла линейного привода закрыто пластиной.
Следует пояснить определение «внешний» замыкатель и почему слово внешний взято в кавычки. Традиционно сложилось и всеми понимается однозначно, что внешний замыкатель, это замыкатель стрелочного привода который физически разнесен от узла линейного привода и расположенного сбоку железнодорожного полотна. Так устроены все приводы для переводов для движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 120-160 км/час. В предлагаемом техническом решении, замыкатель размещен внутри полого металлического бруса, но удален от узла линейного привода. Когда стрелочный привод размещается в внутри полого бруса, то отсутствует какой либо внешний признак, поэтому принято решение слово «внешний» взять в скобки, что бы не нарушать общепринятого понимания устройства
Снабжение устройства переводного стрелочного в полом металлическом брусе «внешним» замыкателем, который непосредственно размещен на рамном рельсе, в месте прижатия остряка, позволяют исключить из кинематической цепи узла замыкателя и переключателя длинные тяги удерживающие остряк в прижатом состоянии. Это приводит к снижению влияния динамических силовых факторов на стрелочный электропривод и стрелочную гарнитуру, возникающих при прохождении подвижного состава по стрелочному переводу, что позволяет обеспечить пропуск движения поездов по стрелке в прямом направлении со скоростями до 350 км/ч. Отсутствие длинных звеньев, исключает наличие больших деформации, и как следствие, сохранение величины нормативного зазора между остряком и рамным рельсом. Кроме этого данная величина сохраняется независимо от состояния крепления рамного рельса. Наличие крышек, защищающих кляммерное соединение, позволяет исключить недостатки внешнего замыкателя связанные засорением и возможностью заклинивания кляммера при переводе стрелок.
Данное техническое решение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан электропривод типа EBI Switch 2000, а на фиг.2 предлагаемое устройство переводное стрелочное в полом металлическом брусе для скоростей движения поездов по стрелочному переводу до 350 км/час.
Электропривод типа EBI Switch 2000 состоит корпуса 1 в виде полого металлического бруса, распределительной коробки 2, преобразователя частоты 3, электродвигателя 4, узла линейного привода 5, узла замыкателя и переключения 6, узел контроля положения запирающего устройства, механизма замыкания запирающего устройства и положения контрольных тяг 7, рабочие тяги 8, крышки 9.
Предлагаемое устройство переводное стрелочное в полом металлическом брусе для скоростей движения поездов по стрелочному переводу до 350 км/час состоит из корпуса 1 в виде полого металлического бруса обеспечивающего размещение в его полости узлов внешнего размыкателя 5 и 10. Узла двигателя 4 включающий в себя не требующий обслуживания асинхронный электродвигатель. Узла линейного привода 6 включающий привод с шариковой винтовой парой, который преобразует вращение и вращающий момент вала электродвигателя 4 в линейное движение. Распределительной коробки 2 для подключения кабелей, идущих с системы централизации стрелок и сигналов. Преобразователя частоты 3 управляющего скоростью электродвигателя 4 и переводным усилием для определенного времени операции переключения стрелочного перевода. Узла контроля положения внешнего замыкателя и положения контрольных тяг 7 определяющего положение, как для замкнутого, так и для отжатого остряка стрелочного перевода. Пластины-крышки 8 закрывающей технологическое окно в плите линейного привода 6 и крышки 9, 11 и 12 защищающее кляммерное соединение.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Команда перевода стрелки подается с системы централизации стрелок и сигналов или как команда "перевод в левое положение" или как команда "перевод в правое положение" по кабелям подключенным к распределительной коробке 2. В данном примере исходное состояние перевода "замкнута в левом положении". Когда команда переключения активирована, преобразователь частоты 3 осуществляет самотестирование и, в случае успешного прохождения теста, он запускает электродвигатель 4. После истечения предварительно запрограммированной задержки исполнения операции переключения электродвигатель 4 приводит в движение узел линейного привода 5, который перемещает балку привода. Внешний замыкатель 5 и 10 остается заблокированным, и когда балка привода достигает завершения фазы размыкания, цепи узла контроля положения внешнего замыкателя и положения контрольных тяг 7 показывают "разомкнутое положение", внешний замыкатель размыкает устройство. Остряк стрелочного перевода перемещается в соответствии с установленными параметрами хода. Преобразователь частоты 3 контролирует тяговое усилие электродвигателя 4 в течение всей продолжительности операции переключения. Когда остряк стрелочного перевода достигает конечного положения, начинается фаза замыкания. Внешний замыкатель 5,10 замыкает устройство, преобразователь частоты 3 останавливает электродвигатель 4. Цепь узла контроля положения внешнего замыкателя и положения контрольных тяг 7 показывают "замыкание в правом положении".
Предлагаемое устройство переводное стрелочное в полом металлическом брусе для скоростей движения поездов по стрелочному переводу до 350 км/час, может быть изготовлено на машиностроительных предприятиях РФ. В настоящее время готовится техническая документация на данное устройство.