АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ СТРЕЛОЧНОГО ПРИВОДА В ПОЛОМ МЕТАЛЛИЧЕСКОМ БРУСЕ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к железнодорожному машиностроению, в частности, к электродвигателям стрелочным асинхронным, и может быть использована в железнодорожном транспорте, например, для установки в стрелочных переводах для перевода остряков и подвижных сердечников стрелочных переводов электрической сигнализации.
Шпалы, на которых уложен стрелочный перевод, принято называть переводные брусья. Стрелочные переводы, в которых привод расположен в шпале (шпальный вид привода), уложены с эпюрой укладки и схемой разбивки, которая позволяют совмещать линию действия шибера и тяги остряка, при этом концы остряков не свисают с бруса, по которому они перемещаются. Переводным брусом, в котором расположен привод переводного устройства, служит металлический полый брус, имеющей отделение привода переводного устройства и отделение для размещения гарнитуры, металлический брус крепится к рамным рельсам.
Известен однофазный асинхронный двигатель, содержащий асимметричный магнитопровод статора с явно выраженными полюсами, с неравномерным воздушным зазором, в тангенциальном направлении и короткозамкнутый ферромагнитный ротор, при этом с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения вращательно-поступательного движения, воздушный зазор в осевом направлении выполнен также неравномерным, а на ферромагнитном роторе размещен цилиндр из электропроводного материала (SU №1765874).
Данный двигатель характеризуются переменным по величине вектором магнитным полем, индуцированным вращающимся асимметричным магнитопроводом статора. Вследствие этого пусковой момент, двигателя ниже по величине по сравнению с рабочим моментом, что может послужить причиной отказа двигателя в холодный период в момент пуска, что приводит к снижению надежности двигателя в целом. Кроме того, переменный по величине вектор магнитного поля индуцирует в роторе переменный ток, вследствие чего возникает переменный момент на выходном валу двигателя, что может привести к нежелательной вибрации.
Известен стрелочный асинхронный двигатель, содержащий статор, состоящий из набора изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на его внутренней стороне, в которых находится статорная обмотка, и ротор, состоящий также из набора изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на внешнем диаметре, которые заполнены парамагнитным или диамагнитным материалом с низким удельным сопротивлением, замкнутые с обоих торцов кольцами из такого же материала, расположенный на валу с двумя опорами качения в двух крышках, при этом набор статорных пластин с внешней стороны стянут сварными швами, с обеих сторон его приварены стальные фланцы, на которых расположены крышки с опорами вала ротора с расстоянием между ними, равным двум диаметрам ротора (RU №20693).
Недостатками известной конструкции является удорожание технологии изготовления, связанное с большим количеством сварных операций, требующих отжига для снятия внутренних напряжений, ведущих к деформациям, что также снижает надежность двигателя. При этом для ферромагнитных пластин статора температура отжига сварных конструкций неприемлема по величине и ведет к их разрушению.
Наиболее близким аналогом к предложенному техническому решению является стрелочный асинхронный двигатель, содержащий стальной корпус со статором из набора изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на внутренней стороне с расположенными в них тремя обмотками под углом 120° и ротором, состоящим также из изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на внешнем диаметре, заполненных парамагнитным материалом с низким удельным сопротивлением, замкнутым с обоих торцов кольцами из этого же материала, расположенным на валу с двумя опорами качения в виде подшипников в двух крышках, изготовленных из парамагнитного материала и стянутых вместе с корпусом винтами, при этом вал имеет длину не менее 310 и не более 320 мм, причем один из его концов имеет форму многоугольника, подшипники закрытого типа помещены в крышках через компенсационные шайбы с обеих сторон, а между крышками и стягивающими винтами расположены контрящие шайбы, выполненные из листового материала толщиной 0,3-0,5 мм в виде равностороннего треугольника с отверстием в центральной части (RU №37968).
Данный двигатель устанавливают в стрелочных приводах консольного типа СП-6 и его модификациях. Привод тяг размещен в отдельном корпусе и установлен на раме. Рама прикреплена к двум шпалам консольно.
От вибрационных нагрузок, при прохождении подвижного состава, консоль со временем проседает вместе со шпалами. Механизированная подбивка шпал в месте установки привода невозможна, а ручная подбивка трудоемка и малоэффективна. Это снижает надежность работы стрелочного перевода и усложняет процесс обслуживания стрелочного перевода. Этот недостаток присущ всем стрелочным переводам имеющих приводы с консольным расположением агрегатов. Кроме этого недостатком известной конструкция, являются ее габаритные размеры, выходящие за габариты отделения привода переводного устройства, жестко ограниченные габаритными размерами переводных брусьев, не позволяющие применять конструкцию в стрелочных переводах, в которых привод переводного устройства расположен в полом металлическом брусе.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение безопасности и надежности стрелочных переводов, в частности повышения надежности стрелочных приводов.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении эксплуатационных затрат на обслуживание стрелочного перевода, за счет установки стрелочного привода расположенного в полом металлическом брусе с укороченным валом асинхронного двигателя, повышении жесткости стрелочного перевода в области установки стрелочного привода за счет возможности проведения механизированной подбивки шпал вместо ручной, и обеспечении постоянной ширины колеи в пределах допуска, в каждом из двух рабочих положений стрелочного перевода.
Указанный технический результат достигается тем, что в асинхронный двигателе для стрелочного привода в полом металлическом брусе, содержащем стальной корпус со статором из набора изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на внутренней стороне с расположенными в них тремя обмотками под углом 120° и ротором, состоящим также из изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на внешнем диаметре, заполненных парамагнитным материалом с низким удельным сопротивлением, замкнутым с обоих торцов кольцами из этого же материала, расположенным на валу с двумя опорами качения в виде подшипников закрытого типа помещены в двух крышках, через компенсационные шайбы с обеих сторон, изготовленных из парамагнитного материала и стянутых вместе с корпусом винтами, между крышками и стягивающими винтами расположены контрящие шайбы, выполненные из листового материала толщиной 0,3-0,5 мм в виде равностороннего треугольника с отверстием в центральной части, при этом вал двигателя имеет длину не менее 270 и не более 280 мм, при чем курбельный конец вала двигателя выполнен укороченным, имеет в сечении форму квадрата и длину не более 16 мм от поверхности крышки, а конец вала, соединяющийся с муфтой, выполнен в форме цилиндра и имеет шпоночный паз.
Выполнение вала длиной не менее 270 и не более 280 мм, с укороченным курбельным концом имеющим в сечении форму квадрата и длину не более 16 мм от поверхности крышки, позволяет разместить предлагаемый асинхронный двигатель для стрелочного привода в полом металлическом брусе, в отделении привода переводного устройства, не выходя за рамки ограничений, установленными габаритными размерами переводных брусьев, тем самым, позволяя применять конструкцию в стрелочных переводах, в которых привод расположен в полом металлическом брусе. Применение стрелочных переводов, в которых привод расположен в полом металлическом брусе, позволяет отказаться от трудоемкой и малоэффективной ручной подбивки, и применять механизированную подбивку шпал в месте установки стрелочного привода.
Выполнение второго конца вала соединяющийся с муфтой в форме цилиндра и имеющего шпоночный паз, позволяет повысить надежность закрепления вала электродвигателя с элементами конструкции переводного устройства для перевода остряков и подвижных сердечников стрелочных переводов электрической сигнализации на железнодорожных путях, в условиях повышенной вибрации, где увеличена скорость движения поездов.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид асинхронного двигателя для стрелочного привода в полом металлическом брусе.
Асинхронный двигатель для стрелочного привода в полом металлическом брусе содержит асинхронный двигатель 1, имеющий укороченный курбельный конец вала 2 и конец вала 3 выполненный в форме цилиндра, и имеющего шпоночный паз соединяющийся с муфтой (на чертеже не показана) находящийся в отделении привода переводного устройства 4 полого металлического бруса 5.