УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЖАЛЮЗИ ПУСКОТОРМОЗНЫХ РЕЗИСТОРОВ ЭЛЕКТРОВОЗА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в установках вентиляции и охлаждения пуско-тормозных резисторов грузовых и пассажирских электровозов.
При проектировании системы вентиляции электровоза расходы воздуха через охлаждаемое оборудование определяют, исходя из максимальной температуры окружающего воздуха. Низкие же температуры обычно не учитываются, хотя общеизвестно, что в зимнее время число отказов электрооборудования, растет. Последнее часто объясняется увеличением увлажненности изоляции вследствие конденсации влаги на ее поверхности. Низкие температуры вызывают увеличение средней частоты отказов и снижают другие показатели надежности машин.
Низкие температуры ухудшают основные физико-механические свойства материалов электротехнических изделий, а также материалов, используемых при их работе, например, смазочных материалов.
Известно устройство для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов, применяемое в тепловозе 2ТЭ 116. Известное устройство содержит пневматический цилиндр и рычажную систему привода. Открывание и закрывание жалюзи происходит при включении и отключении электропневматических вентилей (см. «Тепловоз 2ТЭ116», изд.3-е, Москва, «Транспорт», 1996, стр.104, 105). Недостатком известного устройства является невысокая степень надежности в условиях низких температур.
Известно устройство для управления верхних жалюзи тепловоза 2ТЭ10М (см. «Тепловозы 2ТЭ10М и 3ТЭ10М», устройство и работа, Москва, Транспорт, 1986, стр.91, 92, 94, 95, рис.68). Устройство содержит пневмопривод поршневого типа. Недостатком известного устройства является невысокая степень надежности, объясняемая тем, что при работе в условиях низких температур происходит примерзание уплотнений поршневой группы к стенке пневмоцилиндра. При эксплуатации данного устройства наблюдается также быстрый износ уплотнительных сальников штока цилиндра. Для повышения надежности данного устройства в тепловозе введен ручной привод жалюзи, установленный на кронштейне стенки холодильной камеры.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство управления жалюзи реостатного тормоза (Skoda. Альбом чертежей электровозов типа ЧС7 №151-210-82 Е6. Механическая часть, стр.111. см. Приложение к заявке.).
Известное устройство содержит пневматический привод и ручной привод. Пневматический привод состоит из двух частей, одна из которых установлена в кузове электровоза, а другая в съемной крыше. Пневматический привод содержит пневмоцилиндр, низковольтную электрическую блокировку, систему подачи сжатого воздуха и двухпазовую тягу, которая одним концом соединена с ушком на штоке пневмоцилиндра, а другим - с двуплечим рычагом, установленным в нижней части каркаса съемной крыши электровоза. В съемной крыше двуплечий рычаг связан через резьбовую вилку с нижней частью шпильки, при этом верхняя часть шпильки через резьбовую вилку с осью опирается на рычаг жалюзи. Ручной привод, смонтированный на стенке кузова, содержит стойку с рычагом и установочный фиксатор на два положения: рабочее и нерабочее. Рычаг ручного привода установлен для принудительного вывода штока из пневмоцилиндра с помощью упора на ушке штока цилиндра. Ручной привод используется в нештатных ситуациях, когда имеет место отказ пневматической системы.
Недостатком известного устройства является невысокая надежность при эксплуатации в условиях низких температур. Использование пневматического привода поршневого типа в этих условиях обнаруживает склонность к примерзанию уплотнений поршневой группы к стенке пневмоцилиндра, а также к быстрому истиранию уплотнений сальников штока из-за того, что внутри цилиндра появляется ржавчина от воздушного конденсата. Смазка внутри цилиндра загустевает и теряет свои механические свойства. Кроме того, при низких температурах происходит усадка металла, и во время работы подвижные части заклинивает.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности работы устройства для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов электровоза в условиях низких температур, а именно в диапазоне от -20°С до -50°С, что выражается в меньшем количестве отказов оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов электровоза, содержащем систему подачи сжатого воздуха, связанную с пневматическим приводом, смонтированном в кузове электровоза, двуплечий рычаг и шпильку, смонтированные в съемной крыше электровоза, и защитное коммутирующее устройство, причем двуплечий рычаг связан через резьбовую вилку с нижней частью шпильки, а верхняя часть шпильки через резьбовую вилку с осью связана с рычагом жалюзи, согласно полезной модели на ось резьбовой вилки установлено колесо, в качестве пневматического привода использована пневматическая камера, шток которой выполнен удлиненным с возможностью соединения с двуплечим рычагом, а в качестве защитного коммутирующего устройства служит герконовый датчик, включающий магнит и геркон, при этом магнит закреплен на резьбовой вилке, которая установлена на шпильке, а геркон установлен на планке, закрепленной за каркас съемной крыши.
Выполнение пневматического привода в виде пневматической камеры повышает надежность работы устройства в условиях низких температур, поскольку шток камеры является самоустанавливающимся, при этом отпадает необходимость применения смазочных масел на штоке и поршне, отсутствует утечка воздуха через уплотнения и компенсируются возникающие перекосы в конструкции кузова электровоза после переустановки съемной крыши. Осевое соединение также является более надежным по сравнению с тягой. В устройстве по прототипу ось скользит по поверхности рычага, в результате чего происходит истирание частей устройства. Установка колеса на ось также повышает надежность: отпадает необходимость в смазке, которая, во-первых, ложится неровно и замерзает при низких температурах. Во-вторых, трение скольжения меняется на трение качения, в результате чего сила трения уменьшается в два раза. Выполнение штока удлиненным позволяет заменить двухвилочную тягу, что делает заявленное устройство более компактным и надежным.
Указанная совокупность существенных признаков не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о том, что заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг.1 - общий вид устройства для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов, вид А;
На фиг.2 - общий вид и схема расположения узлов устройства для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов в съемной крыше электровоза, сечение А-А;
На фиг.3 - общий вид и схема расположения узлов устройства для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов в кузове электровоза.
Устройство для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов электровоза содержит систему подачи сжатого воздуха 1, пневматическую камеру 2, со штоком 3, двуплечий рычаг 4, шпильку 5, резьбовую вилку 6, резьбовую вилку с осью 7, рычаг 8 жалюзи, колесо 9, магнит 10, геркон 11, планку 12, каркас 13 съемной крыши 14 электровоза, кузов 15 электровоза.
Заявленная полезная модель (фиг.1 - фиг.3) работает следующим образом:
По управляющему сигналу из кабины электровоза сжатый воздух давлением 0,45 МПа из воздушной системы 1 поступает в подмембранную полость пневматической камеры 2, смонтированной в кузове 15 электровоза, мембрана прогибается, воздействует на внутренний диск и перемещает удлиненный шток 3, который поворачивает двуплечий рычаг 4. Усилие от двуплечего рычага передается через резьбовую вилку 6 на шпильку 5, которая может перемещаться в вертикальной плоскости и содержит в верхней части закрепленную резьбовую вилку с осью 7, на которой закреплено колесо 9. Работа низковольтной электрической цепи привода жалюзи контролируется положением магнита 10, установленного на вилке 6, и геркона 11, установленного на планке 12, закрепленной за каркас 13 съемной крыши 14 электровоза. Между магнитом и герконом установлен воздушный зазор 3-5 мм. Усилие, передаваемое через колесо, перемещает рычаг 8 жалюзи в нижнее положение и жалюзи открываются. В этот момент магнит, закрепленный на резьбовой вилке, находится напротив геркона и коммутирует сигнал, что устройство открыло жалюзи вентиляции. По управляющему сигналу машиниста о закрытии жалюзи сжатый воздух из пневматической камеры идет на выпуск. Под действием пружины жалюзи и внутренней пружины пневматической камеры шток возвращается в исходное положение. Магнит, закрепленный на резьбовой вилке, поднимается вверх и разрывает электрическую цепь герконового датчика - позиция «жалюзи закрыты».
Заявляемая полезная модель «Устройство для управления жалюзи пуско-тормозных резисторов электровоза» соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку она прошла промышленные испытания в составе новой модели электровоза, о чем был составлен акт приемки, подписанный межведомственной комиссией, которая вынесла решение об изготовлении установочной серии электровозов.