КОМПЛЕКС ПЕРЕВОДА СТРЕЛОЧНОГО

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к стрелочным переводам.
Уровень техники известен из стрелочного перевода содержащего рамные рельсы, остряки, закрепленные на шпалах с возможностью поворота между рамными рельсами посредством тяги, размещенной между остряками и связанной одним своим концом с приводом, при этом тяги размещены на опоре между шпалами. (Изобретение СССР №1703754 от 17.01.90 г.). Известно устройство стрелочного электропривода модульного типа и оснащенного средствами диагностики работоспособности привода (Патент РФ №2235030). Электропривод включает в себя модуль, состоящий из электромеханической и замыкающей частей, причем электромеханическая часть содержит электродвигатель и пару “ходовой винт-гайка”, передающую поступательное перемещение острякам стрелки через остряковые тяги, а замыкающая часть, предназначенная для фиксации положения остряков, выполнена в виде кляммерного механизма, модуль расположен в межшпальном пространстве и выполнен в виде связанных между собой валом передачи вращательного движения агрегатов электродвигательного, включающего в себя электродвигатель и пару “ходовой винт-гайка” при этом каждый из указанных агрегатов размещен в отдельном корпусе. Корпуса агрегатов выполнены с возможностью закрепления раздельно на шпалах. Электродвигательный агрегат расположен сбоку от рельсовой колеи. Электропривод может снабжаться устройством внешнего замыкания остряков. Кинематико-замыкающий агрегат дополнительно снабжен кинематической передачей, лимитирующей тяговое усилие на остряках за счет ограничения крутящего момента по фрикции муфты.
Недостатком данных устройства является недостаточная надежность привода. Это обусловлено тем, что тяги остряков размещены между шпалами. 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 переводам имеющих приводы с консольным расположением агрегатов.
Такие недостатки исключаются, если техническое решение содержит корпус в виде шпалы с размещенными в нем приводом, запирающим устройством, устройством прямолинейного движения и другими механизмами обеспечивающими перевод стрелок, прижатие их к рамным рельсам, контроль удержания и перемещение стрелок. (Патент US 005620156 А от 1997 г.). Недостаток данного технического решения, в том, что все агрегаты перевода выполнены для одной схемы сборки, левой или правой, что снижает область использования привода.
При установке данного стрелочного привода в эпюру укладки и схему разбивки типового стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11, марки 1/9 (Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. МПС России. М.: Транспорт, 2001. стр.154-183) осевая линия шибера не совпадает с осевой линией тяги стрелок, что приводит к возникновению изгибающих усилий на тягах стрелок. Возникновение изгибающих усилий, приводит к необходимости увеличения мощности привода, его габаритов, и как следствие невозможности размещения в корпусе шпалы. Изгибающие усилия могут привести так же к заклиниванию соединения шибера с тягой, или изгибу тяги, что приведет к неполному прилеганию остряков к рамным рельсам, в результате контрольные линейки не встанут в свое место, будет дан сигнал о неготовности стрелочного перевода к работе. При установке привода в шпалу, и установки шпалы в перевод и совмещении линий действия шибера и тяги остряков, приводят к еще одному недостатку, концы остряков будут свисать со шпалы, по которой они перемещаются. Свисающие концы остряков могут привести к значительному снижению надежности перевода. Чтобы концы остряков не свисали, необходимо увеличить ширину шпалы, а это приведет к изменению расстояния между шпалами, что сделает невозможным механизированную подбивку брусьев.
Стрелочные переводы можно условно разбить не две группы. К первой группе относятся переводы, в которых привод расположен в шпале (шпальный вид привода), эти переводы уже спроектированы под шпальный вид привода. Шпалы, на которых уложен стрелочный перевод, принято называть переводные брусья. Шпальные брусья данных стрелочных переводов 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. Это новые стрелочные переводы для скоростного движения, более 160 км в час.
Ко второй группе относятся переводы, которые спроектированы для стрелочного перевода с расположением тяг остряков расположенных между шпалами и размещением привода на консоли, сбоку колеи. Данная группа значительно больше по числу переводов по сравнению с первой. Переводы в таком исполнении ограничены скоростью движения до 160 км в час.
Установка имеющихся приводов шпального вида в данные стрелочные переводы возможно только при полном изменении существующих эпюр укладки и схемы разбивки стрелочного перевода, т.е. необходимо создание нового перевода.
Задачей заявляемого решения является повышение эффективности работы железнодорожного перевода.
Техническим результатом изобретения является снижение затрат на модернизацию стрелочного перевода за счет укладки шпалы в существующие переводы без изменения основной части эпюры и схемы укладки, снижение номенклатуры стрелочных приводов шпального вида, за счет создание привода состоящего из отдельных сборочных единиц с возможностью их сборки в шпале для различных схем эксплуатации без конструктивного изменения данных узлов.
Данный технический результат достигается тем, что в комплексе Комплекс перевода стрелочного типа Р65, марки 1/9 и 1/11, колеи 1520, включающий рамные рельсы, остряки, привод переводного устройства, содержащий, двигатель переводного устройства, редуктор, фрикционный модуль, включающий ступицу, фрикционные диски, прижимное устройство, состоящее из упругого элемента, нажимного диска и прижимной гайки и стопорного винта, механизм замыкания, блок автопереключателей, гарнитуру, включающую рабочие и контрольные тяги остряка, переводные брусья, уложенные согласно эпюры укладки относительно линии, соединяющей острия остряков, первый брус уложен со смещением на 60 мм в сторону линии, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, второй брус уложен со смещением на 110 мм в сторону линии соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, при этом вторым брусом служит металлический полый брус шириной 380 мм и высотой 185 мм, имеющий отделение привода переводного устройства, с внутренним антиконденсатным покрытием и отделение для размещения гарнитуры, металлический брус крепится к рамным рельсам, в отделении привода размещено основание шпального стрелочного привода, состоящее из плиты и съемного вкладыша, с выполненными в плите отверстиями для крепления двигателя стрелочного привода и вкладыша, на котором выполнены отверстия для крепления, механизм замыкания с блоком автопереключателей и редуктора стрелочного привода, а также пазы для установки и перемещения в них шибера и контрольных линеек стрелочного привода, при этом основание выполнено из прочного материала, а вкладыш из прочного, износостойкого, антифрикционного, самосмазывающегося материала, имеет симметричную форму относительно одной из осей, лежащей в плоскости основания, и может быть установлен на основании в двух положениях, для левой и правой схем сборки стрелочного привода, осевые линии которых совпадают с осевыми линиями тяг остряков, редуктор установлен на основании и вкладыше, имеет четыре вала, при этом корпус редуктора имеет две базовые плоскости, которые используются для сборки привода левого или правого схем исполнения, редуктор имеет два ряда зубчатых передач, один расположен внутри корпуса, второй снаружи и состоит из шестерен фрикционного модуля, редуктора и механизма замыкания, быстроходный первый вал имеет два выхода из корпуса редуктора, один для соединения с электродвигателем, другой с устройством ручного перевода, на нем установлена шестерня внутри корпуса, на втором валу установлены шестерни, одна внутри корпуса, находящаяся в зацеплении с шестернею, установленной на первом валу, вторая снаружи, находящаяся в зацеплении с шестернею фрикционного модуля, на третьем валу установлены шестерни, одна внутри корпуса, находящаяся в зацеплении с шестернею, установленной на четвертом валу, вторая снаружи, являющаяся шестернею фрикционного модуля, на четвертом валу установлены шестерни, одна внутри корпуса, находящаяся в зацеплении с шестернею, установленной на третьем валу, вторая снаружи, находящаяся в зацеплении с шестернею механизма замыкания, ступица фрикционного модуля одновременно является шестернею фрикционного модуля, при этом на цилиндрическом конце ступицы имеется резьба, цилиндрический участок ступицы имеет дополнительный участок для установки дополнительных фрикционных дисков, нажимного диска, нажимного корпуса и прижимной гайки, на подвижных фрикционных дисках имеется ряд отверстий, расположенных по окружности, в которые впрессованы износостойкие металлокерамические фрикционные самосмазывающиеся элементы, в нажимном корпусе выполнен ряд ступенчатых отверстий, расположенных по окружности диаметра равного диаметру окружности с запрессованными фрикционными элементами на фрикционных дисках, в отверстиях большего диаметра, с одной стороны, установлены винтовые пружины, а в отверстие меньшего диаметра, с другой стороны, входит стопорной винт устройства фиксации, в нажимном диске выполнен ряд глухих отверстий, в которые входят винтовые пружины, расположенные по окружности диаметра, равного диаметру окружности установки винтовых пружин на прижимном корпусе, износостойкие металлокерамические фрикционные самосмазывающиеся элементы содержат, мас.%: медь - 10.0, углерод - 2.0, сера - 0.4, маршаллит - 5.0, железо - остальное.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид (план) стрелочного перевода, на фиг.2 представлена эпюра укладки шпалы, в которой размещен привод перевода, на фиг.3 представлены основные модули, размещенные на основании привода, на фиг.4 и 5 представлено основание шпального стрелочного привода, левой и правой схем сборки, на фиг.6 представлены основные узлы редуктора, на фиг.7 представлены основные узлы фрикционной муфты, на фиг.7 представлен фрикционный диск с установленными элементами.
Комплекс перевода стрелочного содержит переводные брусья с 1, 2, 3, 4, 5, и т.д., остальные брусья не показаны, рамные рельсы 6 и 7 с прилегающими к ним в остряками 8 и 9, в качестве переводного бруса 2 используется полая металлическая шпала (шпала привода), имеющая отделение привода 2.1 и отделение гарнитуры 2.2. Брус 1 перевода уложен со смещением 10 (фиг.2) на 60 мм в сторону линии 11 cоединяющей острия остряков относительно своей осевой линии. Шпала привода 2 (вместо штатного бруса) уложена со смещением 12 на 110 мм в сторону линии 1 Соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, шириной 13 равной 380 мм и высотой 185 мм. Типовая эпюра стрелочного перевода типа Р65, марки 1/9 и 1/11, колеи 1520, укладки первых трех переводных брусьев имела размеры 14, после укладки шпалы привода стала иметь размеры 15. Остальные размеры укладки переводящих брусьев не изменились. Шпала привода 2 крепится к рамным рельсам 6 и 7, в отделении привода 2.1 размещено основание 16 (фиг.3, 4), вкладышем 17 с выполненными в нем пазами 18 и 19 для размещения шибера 20 и контрольных линеек 56 левого или правого схем исполнения, осевые линии шибера 20 совпадают с осевыми линиями тяг остряков (на фиг не показаны). На основании 16 смонтированы, двигатель 21 переводного устройства, корпус редуктора 22, с установленным на нем фрикционным модулем 23, механизм замыкания 24, блок автопереключателей 25 контактного или бесконтактного исполнения. Отделение переводного устройства 2.1 закрыто герметично крышкой из металла (на фиг не показано), отделение для размещения гарнитуры 2.2 закрыто металлическим кожухом (на фиг не показано), вал электродвигателя 26 соединен с быстроходным валом 27 редуктора 22 кулачковой муфтой 28. Редуктор 22 имеет два ряда зубчатых передач 29 и 30 (фиг.6), один ряд 29 расположен внутри корпуса, второй ряд 30 расположен снаружи и состоит из шестерен редуктора 31 и 32, шестерни 33 фрикционного модуля 23 и шестерни 34 механизма замыкания 24, быстроходный первый вал 27 имеет два выхода из корпуса редуктора 35 и 36, один выход 36 для соединения с электродвигателем 21, другой выход 35 для соединения с устройством ручного перевода (на рисунке не показан). На валу 27 установлена шестерня 37, на валу 38 внутри корпуса редуктора 22 установлена шестерня 39, находящаяся в зацеплении с шестернею 37, установленной на валу 27, и шестерня 31 снаружи корпуса, находящаяся в зацеплении с шестернею 33 фрикционного модуля 23. Шестерня 33 является основной деталью фрикционного модуля 23. На валу 40 установлены шестерня 41, внутри корпуса редуктора 22, находящаяся в зацеплении с шестернею 42 установленной на валу 43, и шестерня 32 снаружи редуктора, находящаяся в зацеплении с шестернею 34 механизма замыкания 24. Корпус редуктора 22 монтируется на основании 16. Основание шпального стрелочного привода, состоит из плиты 16 и съемного вкладыша 17, с выполненными в плите отверстиями 44 для крепления двигателя 21 стрелочного привода и вкладыша 17, на котором выполнены отверстия 45 для крепления механизм замыкания 24 с блоком автопереключателей 25 и редуктора стрелочного привода 22, а также пазы для установки и перемещения в них шибера 20 и контрольных линеек 56. Вкладыш имеет симметричную форму относительно оси 46 лежащей в плоскости основания 16, и может быть установлен на основании в двух положениях, для левой и правой схем сборки стрелочного привода. Фрикционный модуль 21 состоит из шестерни 33 внутрь которой установлена фрикционная муфта которая имеет ступицу 47, на которую установлены фрикционные диски 48 и 49, которые сжаты винтовыми пружинами 50, нажимным диском 51 и корпусом нажимным 52. Усилия сжатия дисков регулируются при помощи прижимной гайки 53. Стопорный винта 54 предотвращает отвинчивание прижимной гайки 53, тем самым сохраняется постоянным установленное усилие сжатия, рассчитанное на определенный крутящий момент, которое муфта передает без проскальзывания фрикционных дисков друг относительно друга. На подвижных фрикционных дисках 48 (фиг.8) имеется ряд отверстий, расположенных по окружности, в которые впрессованы износостойкие металлокерамические фрикционные самосмазывающиеся элементы 55. Фрикционный модуль 23 (фиг.6), установлен на промежуточном валу 43 редуктора 22.
Устройство перевода стрелочного работает следующим образом.
При поступлении управляющего сигнала по коммутационной электрической цепи на перевод, производится подача напряжения на электродвигатель. Вал электродвигателя 26, начинает вращаться, через муфту 28, передает вращение на ведомый вал 40 редуктора 22, выходная шестерня 32 которого передает вращение на шестерню 34 механизма замыкания 24 и через вал на реечную передачу, поступательное движение которой приводит к перемещению шибера 20, контрольных линеек 56 и остряков 8 и 9 и замыкание их в одном из крайних положений. В момент замыкания, при остановке шестерни 34 редуктора 22, вращение вала двигателя 21 продолжается через фрикционный модуль 23. При смене направлении вращения вала электродвигателя, происходит изменение направления движения остряков.
В случае отказа электропривода не требуется полной замены всего привода. Можно заменить вышедший из строя блок. Для этого достаточно сныть крышку или кожух и все блоки становятся доступными для ремонта или замены. Масса агрегатов невелика, и снятие отдельных агрегатов можно выполнять без специальных приспособлений. Такая модульная компоновка электропривода дает и другие преимущества, в частности: отдельные модули, могут выполняться необслуживаемыми (редуктор, фрикционная муфта и др.), что значительно упрощает обслуживание перевода в целом.