ОГРАЖДЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ КАМЕРЫ ЛОКОМОТИВА

Полезная модель относится к железнодорожному машиностроению, в частности, к средствам обеспечения техники безопасности на железнодорожном транспорте и служит для предупреждения контакта человека с открытыми токоведущими частями электрических аппаратов локомотива и последующего поражения электрическим током.
Известна система ограждения высоковольтной камеры электровоза ВЛ11М (см. «Электровоз ВЛ11М», Руководство по эксплуатации, г.Москва, «Транспорт», 1994, с.282-283). Известная система ограждения состоит из неподвижных стенок и раздвижных щитов, расположенных попарно в трех разделенных вертикальными стойками проемах стенки, расположенной вдоль продольного коридора, и двух поворотных дверей, расположенных со стороны тамбура. Раздвижные щиты предназначены для обеспечения доступа к оборудованию, находящемуся в высоковольтной камере, со стороны продольного коридора, а поворотные двери для дополнительного доступа со стороны тамбура. Раздвижные щиты содержат по две роликовые опоры и обеспечивают доступ только на половину проема двери со стороны продольного коридора. Недостатком известной системы ограждения является то, что ширина проема двери недостаточна как для быстрого проведения монтажных или демонтажных работ, так и улучшения условий технического обслуживания оборудования в высоковольтной камере. Наличие поворотных дверей не позволяет рационально использовать внутреннее пространство кузова.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является система ограждения высоковольтной камеры электровоза ЧС7 (см. И.И.Карасев, «Локомотивной бригаде об электровозе ЧС7»), М., ИКЦ «Академкнига», 2003, с.18-19, а также Альбом чертежей. Механическая часть электровозов типа ЧС 7 №15-210-82Е6, 1987, с.141.). Ограждение расположено в средней части кузова электровоза и представляет собой систему, включающую дверь с двумя раздвижными сетчатыми створками, стационарные сетчатые стенки, три поворотные двери, вертикальные стойки и нижние и верхние направляющие для раздвижных створок двери. Створки раздвижной двери расположены параллельно продольному коридору электровоза. Для предотвращения несанкционированного доступа каждая створка оснащена механическим запором и блокировкой. Вертикальные стойки приварены к кузову электровоза и предназначены для установки на них стационарных стенок и верхних направляющих створок раздвижной двери. Нижние направляющие крепятся болтами к консолям нижней рамы блока аппаратов, расположенных в высоковольтной камере. Для предотвращения изгиба консолей и нарушения расположения направляющих болты пропущены насквозь через консоли и упираются своими концами через гайки, навернутые на них, в пол кузова. Направляющие представляют собой гнутый швеллер П-образного сечения, полки которого расположены вертикально. Каждая створка раздвижной двери состоит из двух секций, расположенных друг за другом и жестко соединенных между собой. Одна из створок перемещается по полкам верхней и нижней направляющих, расположенных внутри высоковольтной камеры, а другая - по полкам, расположенным снаружи высоковольтной камеры. Такое расположение створок обеспечивает их независимое перемещение в одной плоскости и обеспечивает при изготовлении, эксплуатации и ремонте электровоза доступ к оборудованию, расположенному в высоковольтной камере, на половине проема двери. Для доступа к другой половине створки смещают в противоположную сторону. Поворотные двери предназначены для доступа к оборудованию, к которому нет подхода со стороны раздвижной двери. Створки раздвижной двери состоят из металлического каркаса и приваренной к нему металлической рамки с перфорированным листом. В углах створок размещены роликовые опоры. Верхние ролики подпружинены. Для предотвращения соскакивания с направляющих и поворачивания вокруг вертикальной оси ролики имеют глубокие прямоугольные кольцевые канавки, а верхние роликовые опоры содержат регулируемые винтовые ограничители вертикального хода. Ролики установлены на створках с помощью осей. Каждая створка содержит три верхние и три нижние роликовые опоры. К роликовым опорам и ограничителям хода имеется свободный доступ как из высоковольтной камеры, так и со стороны коридора.
Недостатками данной системы ограждения является, во-первых, ограниченная зона доступа для обслуживания аппаратов в высоковольтной камере при эксплуатации или для их монтажа/демонтажа, например, в ходе ремонта. Это происходит из-за того, что при открывании раздвижной двери половина обслуживаемого пространства высоковольтной камеры со стороны продольного коридора оказывается перекрытой. Далее, использование поворотных дверей требует дополнительного пространства для открывания таких дверей и подхода к ним, а это ведет к рыхлой компоновке и нерациональному использованию компоновочного пространства в локомотиве. Кроме того, приваренные вертикальные стойки ухудшают условия монтажа оборудования в электровозе. Далее, условия эксплуатации и технического обслуживания ухудшает существующая система из трех верхних и нижних роликовых опор, так как через три точки можно только теоретически провести прямую линию, а еще имеются отклонения от прямолинейности направляющих. Упомянутые роликовые опоры не содержат подшипников качения, а верхние опоры, к тому же, не имеют ограничения от поворота вокруг вертикальной оси. Это вызывает неплавное, с рывками, перемещение дверей, повышенный шум, заедание.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленной полезной модели, является улучшение условий эксплуатации и технического обслуживания оборудования в высоковольтной камере локомотива.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в известном ограждении высоковольтной камеры локомотива, которое выполнено в виде короба прямоугольной формы и содержит металлический каркас, в который вмонтированы неподвижные стенки и дверь с раздвижными створками, установленными в верхние и нижние направляющие и перемещающимися во взаимно параллельных плоскостях, а также содержащими узел запирания и блокировки двери, причем направляющие состоят из горизонтального основания и вертикальных направляющих элементов, а створки содержат роликовые опоры с возможностью ограничения вертикального хода опор верхних роликов, при этом верхние ролики подпружинены, новым является то, что каждая створка раздвижной двери содержит не менее трех подвижных относительно друг друга секций, одна из которых является ведущей, причем все секции содержат зацепление для последовательного их размещения друг за другом при открывании, при этом направляющие вынесены за проем двери высоковольтной камеры на ширину секции двери, а каждая четная секция, при условии отсчета от ведущей, содержит сдвоенные роликовые опоры, которые установлены как на верхней, так и на нижней направляющей и размещены между роликовыми опорами соседних нечетных секций с возможностью перемещения между ними, а также с возможностью ограничения поворота верхних роликовых опор вокруг вертикальной оси, причем ролики дополнительно содержат подшипники качения.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где
на фиг.1 - общий вид ограждения высоковольтной камеры;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
Горизонтальное размещение чертежей на фиг.1 и 2 сделано для удобства прочтения.
на фиг.3 - выносной вид Б на. фиг.1;
на фиг.4 - выносной вид В на фиг.1;
на фиг.5 - верхняя роликовая опора нечетных створок раздвижной двери с разрезом Г-Г по оси опоры;
на фиг.6 - верхняя роликовая опора четной створки раздвижной двери с разрезом Д-Д по оси опоры.
Ограждение высоковольтной камеры (фиг.1-6) расположено в средней части кузова 1 локомотива. Перед высоковольтной камерой вдоль кузова проходит рабочий коридор. Ограждение высоковольтной камеры выполнено в виде короба прямоугольной формы. Форму короба образует металлический каркас, в который вмонтированы неподвижные стенки 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 и створки раздвижной двери 3.1, 3.2. Створка 3.1 содержит секции 4.1, 4.2, 4.3, а створка 3.2 - секции 4.4, 4.5, 4.6. Секции 4.3 и 4.4 являются ведущими, поэтому для передвижения створок на них установлены ручки 5.1 и 5.2, соответственно. Створки раздвижной двери установлены в верхнюю 6 и нижнюю 7 направляющие, которые состоят из горизонтального основания 8 и вертикальных направляющих элементов 9. Кроме того, створки 3.1, и 3.2 содержат узел запирания и блокировки 10. На нечетных секциях 4.1, 4.3, 4.4 и 4.6 установлены верхние 11.1 и 11.2, 11.3 и 11.4, 11.5 и 11.6, 11.7 и 11.8 и нижние однороликовые опоры 12.1 и 12.2, 12.3 и 12.4, 12.5 и 12.6, 12.7 и 12.8, соответственно. Четные секции 4.2 и 4.5 оснащены верхними 13.1 и 13.2, 13.3 и 13.4 и нижними 14.1 и 14.2, 14.3 и 14.4 сдвоенными (двухроликовыми) опорами, соответственно. Верхние однороликовые опоры установлены при помощи кронштейнов 15, подвижных по вертикали. Кронштейны содержат стержни 16 и 17, при этом стержень 16 подрессорен пружиной 18 для обеспечения вертикального перемещения опоры при движении по верхней направляющей. На конце стержня 17 выполнена резьба, на которую навернута гайка 19 с шайбой 20. В резьбовые отверстия Г-образных кронштейнов 21 ввернуты упоры 22 с контргайками 23. Стержень 16 расположен в круглом отверстии 24, а стержень 17 - в овальном отверстии 25 рамы секции. Каждая опора крайних секций створки содержит ролик 26, который на подшипнике с защитными шайбами 27 с помощью оси 28 установлен либо внутри кронштейна 15, либо внутри кронштейна 29. В опорах четной секции створки двери установлены такие же ролики с подшипниками, но в этом случае они установлены снаружи кронштейнов 30 и 31 с помощью осей 32, с двух сторон. На секциях створок двери приварены Г-образные зацепы 33 с приклеенными резиновыми накладками 34. Рамы секций выполнены прямоугольными из труб квадратного сечения. Со стороны коридора рамы снизу обшиты сплошным стальным листом на 2/3 высоты, остальная часть обшита перфорированным листом.
Заявленную полезную модель осуществляют следующим образом: устанавливают неподвижные стенки 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4 к кузову 1, нижнюю направляющую 7 устанавливают на уровне пола коридора и закрепляют к каркасам коридора. Верхнюю направляющую 6 закрепляют с помощью болтов к кронштейнам 35 верхних несъемных узлов 36 кузова. Крайние секции 4.1 и 4.3 одной створки и 4.4, 4.6 другой створки своими опорами устанавливаются на соседние вертикальные направляющие элементы 9 верхней и нижней направляющих, а средние (четные) секции 4.2 и 4.5 устанавливают опорами на оба вертикальных направляющих элемента верхней и нижней направляющих, при этом роликовые опоры четных секций заведены за соседние опоры крайних (нечетных) секций. Затем изнутри высоковольтной камеры выставляют упоры 22 на размер Е, т.е. на величину, исключающую выскакивание роликов из направляющих, и стопорят контргайками 23. В закрытом положении створки двери сомкнуты в середине проема. В этом положении дверь запирают и блокируют узлом запирания и блокировки 10. Створки передвигаются в ту или другую сторону приложением усилия к ручкам ведущих секций. Усилие для перемещения от ведущей секции к остальным передается последовательно. Секции, связанные зацепами 33, телескопически складываются с небольшим смещением относительно друг друга. Это обеспечивает полный доступ для сборки, обслуживания и ремонта оборудования в высоковольтной камере. Упоры 37 на секциях 4.1 и 4.6 ограничивают перемещение створок. При перемещении секций створок уклоны боковых поверхностей кольцевых канавок роликов 26 обеспечивают точечный контакт по боковым поверхностям канавок роликов и полок направляющих. Четырехопорная (две роликовые опоры сверху и две снизу) конструкция секций с подпружиненными верхними роликами повышает адаптивность роликовых опор к направляющим. Стержень 16, взаимодействуя с круглым отверстием 24 и пружиной 18, обеспечивает вертикальное перемещение верхних роликовых опор, нивелирует неровности направляющих и снижает опасность заедания створок. Стержень 17, контактируя с овальным отверстием 25, ограничивает виляние роликов, также снижая вероятность заедания, уровень шума, неплавное, с рывками, перемещение дверей. Подшипники обеспечивают плавность хода створок, уменьшают величину усилия, прикладываемого к ручкам, для перемещения створок. При этом в процессе эксплуатации не требуется их обслуживания. Упор 22 предупреждает выскакивание роликов с направляющих.
В декабре 2009 г. заявленная полезная модель «Ограждение высоковольтной камеры локомотива» успешно прошла промышленные испытания на грузовом магистральном электровозе 2ЭС6, о чем был составлен соответствующий акт, подтверждающий промышленную применимость ограждения.