БЛОК ЗАДАТЧИКА ПОЗИЦИЙ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЛЕРА МАШИНИСТА

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления транспортными средствами, в частности в качестве устройства, задающего по команде машиниста режим работы силового оборудования.
Известен блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста (RU №61939 U1), состоящий из корпуса с главной и реверсивной рукоятками, кожуха, закрывающего корпус, блока оптоэлектронных датчиков позиций главной и реверсивной рукояток, причем механизм фиксации позиций главной рукоятки состоит из подпружиненного ролика и диска главной рукоятки с углублением под ролик. Количество и расположение углублений соответствует количеству и расположению позиций главной рукоятки. Корпус задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста выполнен сборным из нескольких плит, соединенных между собой механически.
Недостатками этого блока являются:
- низкая надежность механизма фиксации позиций главной рукоятки;
- сложность конструкции механизма блокировки главной рукоятки в нейтральном положении;
- сложность конструкции блока оптоэлектронных датчиков;
Более близким по технической сущности является блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста (RU №85743), содержащий корпус, кожух, закрывающий корпус, главную и реверсивную рукоятки, механизм взаимной блокировки главной и реверсивной рукояток, механизм фиксации позиций главной рукоятки, блоки датчиков позиций главной и реверсивной рукояток, причем механизм взаимной блокировки главной и реверсивной рукояток содержит вал, установленный в корпусе с закрепленными на его концах кулачком и поводком с магнитом, подпружиненный рычаг с роликом и возвратной скобой и шток, блок датчиков позиций главной рукоятки установленный на корпусе содержит N датчиков Холла, где N- число позиций главной рукоятки, блок датчиков позиций реверсивной рукоятки, также установленный на корпусе, содержит два датчика Холла, а на валу механизма фиксации позиций главной рукоятки закреплен второй поводок с магнитом.
Недостатками этого блока являются:
- относительно низкая надежность механизма фиксации позиций главной рукоятки;
- отсутствие блокировки главной рукоятки в нейтральной позиции при положении рукоятки реверса в позициях "Вперед" и "Назад";
- большой угол прокачки главной рукоятки;
- большие габаритные размеры;
- большая масса;
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритных размеров, массы блока, уменьшение угла прокачки главной рукоятки и повышение ее надежности.
Сущность полезной модели заключается в том, что блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста содержит корпус, кожух, закрывающий корпус, главную и реверсивную рукоятки, механизм взаимной блокировки главной и реверсивной рукояток, механизм фиксации позиций главной рукоятки, блоки датчиков позиций главной и реверсивной рукояток, поводок с магнитом, закрепленный на валу механизма фиксации позиций главной рукоятки. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что главная рукоятка жестко закреплена на зубчатом секторе, установленном в корпусе с возможностью ограниченного вращения, с зубчатым сектором сопрягается вал-шестерня (вал механизма фиксации позиций главной рукоятки), установленный в корпусе с возможностью вращения, механизм фиксации позиций главной рукоятки выполнен в виде дополнительного магнита, закрепленного на поводке вала-шестерни и N магнитов, где N-число, равное количеству позиций, закрепленных на корпусе по окружности, кроме того, механизм блокировки главной рукоятки в нейтральной позиции выполнен в виде подпружиненной кнопки, установленной в рукоятке, толкателя и подпружиненного рычага, установленных в зубчатом секторе, а также фиксатора, закрепленного на корпусе.
На фиг.1 - представлена конструкция блока задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста.
На фиг.2 - представлен вид А, разрезы Е-Е и Ж-Ж блока задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста.
На фиг.3 - представлен разрез В-В блока задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста.
На фиг.4 - представлен вид Б, разрезы Г-Г и Д-Д блока задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста.
Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста, пример выполнения которого представлен на фиг.1, состоит из втулки фланцевой 2 с фигурным отверстием 56, рукоятки реверса 3 с шейкой 4 и пластиной 1 на конце, штока 5 с головкой 29, подшипников 6, 17, кнопки 7, пружин 8, 28, 45, толкателя 9, сектора зубчатого 10 с упорами 41, 43, нониусом 30 и фиксирующим отверстием 19, колонок 11, 21, 34, магнитов 12, 15, 52 и N магнитов 16, штифтов 13, 53, вала-шестерни 14, осей 18, 38, 39, ролика 20, кожуха 22, вала 23 с пазом 57, рычага 24 с возвратной скобой 36, траверсы 25, кулачка 26 с выемками 27, панели 32, стенки 33 со шкалой 31, стенки 37 с отверстием 35 и стенок 40,44, главной рукоятки 42, рычага 46, фиксатора 47, датчиков Холла 48, 55, плат датчиков 49, 51, поводков 50, 54.
Кроме того, он содержит корпус, состоящий из траверсы 24, стенок 33, 37, 40, 44, соединенных между собой колонками 34 и винтами, закрытый снизу кожухом 22 и сверху панелью 32. На панели 32 жестко закреплена фланцевая втулка 2. Между стенками 33 и 37 корпуса на подшипниках 6 установлен с возможностью ограниченного вращения зубчатый сектор 10 с жестко закрепленной на нем главной рукояткой 42. В зубчатом секторе с рукояткой расположен механизм блокировки главной рукоятки в нейтральной позиции, состоящий из рычага 46, установленного в секторе на оси 18 и поджатого пружиной 45 и толкателя 9, жестко соединенного с поджатой пружиной 8 кнопкой 7, установленного в рукоятке. На стенке 33 на подшипниках 17 установлен с возможностью вращения вал-шестерня 14, сопряженный с зубчатым сектором, по окружности закреплены N магнитов 16 механизма фиксации позиций главной рукоятки и на колонках 11 установлена плата датчиков 49 с датчиками Холла 48. На валу-шестерне с помощью штифта 13 закреплен поводок 50. На поводке установлен магнит 15 механизма фиксации позиций главной рукоятки напротив магнитов, закрепленных на стенке и магнит 12, установленный напротив платы датчиков 49. На траверсе 24 корпуса на колонках 21 закреплена плата датчиков 51, а также с возможностью вращения установлен вал 23, один конец которого с пазом 57 входит во фланцевую втулку 2, а на противоположном конце закреплен с помощью винта и штифта 53 поводок 54 с магнитом 52. На валу 23 жестко закреплен кулачок 26 механизма взаимной блокировки главной и реверсивной рукояток, содержащий рычаг 24 с возвратной скобой 36 и роликом 20, закрепленный с возможностью вращения на траверсе 25 корпуса с помощью оси 39 и поджатый к кулачку через ролик пружиной 28 и шток 5 с головкой 29, установленный в отверстие 35 стенки 37 корпуса. На стенке 37 корпуса жестко закреплен фиксатор 47 механизма фиксации позиций главной рукоятки. Во фланцевую втулку 2 панели 32 устанавливается съемная рукоятка реверса 3, причем пластина 1 на конце рукоятки входит в паз 57 вала 23.
Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста работает следующим образом. В исходном состоянии главная рукоятка 42 и вал 23 механизма взаимной блокировки главной и реверсивной рукояток находятся в нейтральных положениях, при этом шток 5 заглублен в фиксирующее отверстие 19 зубчатого сектора 10 и блокирует главную рукоятку 42. Толкатель 9 через конец рычага 46 поджат пружиной 45 к подпружиненной кнопке 7, а противоположный конец рычага стопорится фиксатором 47 и также блокирует главную рукоятку. Для перевода задатчика в рабочее состояние через фигурное отверстие 56 фланцевой втулки 2 вставляется съемная рукоятка реверса 3. Пластина 1 на конце рукоятки входит в торцевой паз 57 вала 23. При повороте рукоятки реверса 3 в позиции "Вперед" или "Назад" вал 23 с кулачком 26 поворачиваются и фиксируются в этих позициях подпружиненным роликом 20 в выемках 27 вала, при этом возвратная скоба 36 рычага 24 извлекает шток 5 из фиксирующего отверстия 19 и разблокирует главную рукоятку 42, а пластина 1 рукоятки реверса 3 после поворота вала 23 в позиции "Вперед" или "Назад" упирается в корпус фланцевой втулки 2 и препятствует извлечению рукоятки. Магнит 52 поводка 54 при повороте вала 23 в позиции "Вперед" или "Назад" занимает положение напротив датчиков Холла 55 и датчики выдают соответствующие управляющие сигналы. Для перевода главной рукоятки 42 из нейтрального положения в ходовые или тормозные позиции при положение рукоятки реверса в позициях "Вперед" или "Назад" необходимо кратковременно нажать на кнопку 7 главной рукоятки 42. Кнопка передаст усилие через толкатель 9 на конец рычага 46, а противоположный конец рычага выйдет из фиксатора 47 и разблокирует главную рукоятку. При установке главной рукоятки в нейтральную позицию со стороны ходовых или тормозных позиций рычаг 46 автоматически стопорится фиксатором 47 и блокирует главную рукоятку. При смещении разблокированной главной рукоятки 42 из нейтрального положения в сторону ходовых или тормозных позиций фиксирующее отверстие 19 зубчатого сектора 10 смещается относительно оси штока 5, корпус зубчатого сектора 10, не позволяя штоку 5 перемещаться, через рычаг 24, ролик 20, и кулачок 26 блокирует рукоятку реверса 3 в выбранной позиции ("Вперед" или "Назад"). Ходовые и тормозные позиции главной рукоятки фиксируются силой сцепления магнитных полей магнита 15 на поводке 50 и одного из N магнитов 16 на стенке корпуса, при этом магнит 12 занимает положение напротив одного из датчиков Холла 48 платы датчиков 49 и датчики выдают соответствующие управляющие сигналы. Для перевода блока задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста в исходное состояние главная рукоятка 42 переводится в нейтральное положение, а затем съемная реверсивная рукоятка 3 также переводится в нейтральное положение и извлекается из фланцевой втулки 2, установленной на панели 32.
В предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом, для передачи крутящего момента от главной рукоятки к выходному валу используется ускоряющая зубчатая передача, в механизме фиксации позиций главной рукоятки взамен относительно ненадежной механической конструкции используется конструкция с использованием силы магнитного сцепления магнита, закрепленного на поводке вала-шестерни (вала механизма фиксации позиций главной рукоятки) и магнитов, расположенных по окружности на корпусе. В конструкцию дополнительно введен механизм блокировки главной рукоятки в нейтральном положении. За счет введения новых признаков уменьшаются габаритные размеры блока, угол прокачки главной рукоятки, вводится новая функциональная возможность и повышается надежность.