СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД МАГНИТОЛЕВИТАЦИОННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
TURNOUT OF MAGNETIC-LEVITATION VEHICLES

Изобретение относится к области магнитолевитационного транспорта, а именно к конструкции стрелочного перевода с пути на путь транспортного средства на основе магнитной левитации.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.
Известен стрелочный перевод (Rainer Schach, Peter Jehle, Rene Naumann. Transrapid und Rad-Schiene-Hochgeschwindigkeitsbayn. Ein gesamptheitlicher Systemvergleich / Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 2006. - 428 Seite), применяемый для магнитолевитационного транспорта, выполненного по технологии «Transrapid» (ФРГ). Стрелочный перевод содержит прямые и ответвленные путевые треки левитации со статорами тяговых линейных синхронных двигателей, смонтированные на разъемных прямых и искривленных стальных балках, которые с помощью электромеханического привода перемещаются и фиксируются в положении, обеспечивающем перевод магнитолевитационного транспортного средства с основного пути на ответвленный путь, или наоборот.
Недостатком известного устройства является его низкая надежность, сложность перевода из-за громоздкости конструкции и необходимости использования электромеханического привода.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является стрелочный перевод (Aman Chadha , Aman Chadha , Ballard, Akhil Bhavnani, Bhavana Vishnani, Abhishek Jain, Akshay Malkani. Thadomal Shahani, TSEC. Engineering College. The Humanities Section Thadomal Shahani Engineering. College. University of Mumbai October. 2009), применяемый для транспортных средств, выполненных по технологии «Maglev» (Япония).
Стрелочный перевод содержит участки активной путевой структуры со статорами тяговых линейных синхронных двигателей и путевыми треками левитации и боковой стабилизации, имеющих в поперечном сечении вид перевернутой буквы П. Транспортное средство при подходе к стрелочному переводу снижает скорость, переходя из режима движения в состоянии левитации в режим движения на колесах. Перевод транспортного средства с основного пути на ответвленный путь, или наоборот, обеспечивается за счет механического перемещения разъемных боковых стенок участков активной путевой структуры со статорами тяговых линейных синхронных двигателей и путевыми треками левитации и боковой стабилизации с помощью электромеханического привода. При этом концевые части разъемных боковых стенок перемещаются в поперечном направлении, а средняя разъемная часть активной путевой структуры опускается вниз.
Однако боковое и вертикальное механическое перемещение разъемных участков активной путевой структуры усложняет конструкцию стрелочного перевода, снижает его эффективность и эксплуатационную надежность, а также ограничивает номенклатуру магнитолевитационных транспортных средств, способных двигаться через стрелочный перевод. Известен стрелочный перевод магнитолевитационных транспортных средств, включающий прямые и ответвленные путевые треки левитации и обмотки статоров тяговых линейных синхронных двигателей, который характеризуется тем, что он снабжен маневровыми линейными синхронными двигателями на ответвленных путевых треках левитации, трехфазные обмотки которых размещены в пазах, выполненных в ответвленных путевых треках левитации, при этом в прямых путевых треках левитации и в обмотках статоров тяговых линейных синхронных двигателей выполнены разрывы, см. заявку на выдачу патента РФ на изобретение №2016121270 с приоритетом от 30.05.2016 года.
Заявленная конструкция стрелочного перевода, принятая нами в качестве прототипа, позволяет электромагнитным путем обеспечивать перевод магнитолевитационных транспортных средств с прямого пути на ответвленный или наоборот, не выходя из режима левитации. Однако данное техническое решение имеет сложную конструкцию и недостаточную эффективность и надежность в эксплуатации, поскольку перевод магнитолевитационного транспортного средства, находящегося в состоянии левитации, на другой участок путевой структуры осуществляется за счет создания вращающего момента, прямо пропорционального массе магнитолевитационного транспортного средства, силе тяги маневровых линейных синхронных двигателей и обратно пропорционального радиусу поворота.
Задачей изобретения является создание стрелочного перевода магнитолевитационных транспортных средств упрощенной конструкции, надежного и эффективного в эксплуатации, не прерывающего движение транспортного средства в режиме левитации на стрелочном переводе.
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретением технического результата.
Согласно изобретению стрелочный перевод для магнитолевитационных транспортных средств, включающий прямые и ответвленные участки активной путевой структуры, отличается тем, что в месте разветвления активной путевой структуры ее участки выполнены в виде двух симметричных относительно оси поворота сегментов, выполненных с формой, сопрягающей прямой участок активной путевой структуры с соответствующими криволинейными ее участками и установленных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с помощью механизма перемещения сегментов активной путевой структуры, который обеспечивает подъем и нахождение одного из сегментов в рабочем состоянии в одной плоскости с неподвижными участками активной путевой структуры при одновременном опускании и выведении из рабочего в нерабочее состояние другого сегмента.
Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:
- механизм перемещения сегментов активной путевой структуры может быть выполнен в виде снабженного приводом трехзвенного рычажного механизма, два рычага которого прикреплены к неподвижно укрепленному шарниру, при этом сегменты активной путевой структуры укреплены на концах рычагов;
- сегменты активной путевой структуры в нерабочем состоянии находятся от неподвижных элементов активной путевой структуры на расстоянии, достаточном для устранения влияния магнитного силового поля устройства динамической стабилизации магнитолевитационного транспортного средства.
Совокупность существенных признаков заявленного изобретения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности и эффективности и пропускной способности стрелочного перевода, за счет того, что заявленная конструкция стрелочного перевода позволяет механическим путем обеспечивать перевод магнитолевитационных транспортных средств с прямого пути на ответвленный или наоборот, не выходя из режима левитации.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображены автоматически убирающиеся сегменты активной путевой структуры, на фиг. 2 и 3 изображено направление движения магнитолевитационного транспортного средства в нужном направлении, на фиг. 4 - вариант выполнения механизма перемещения сегментов активной путевой структуры.
Стрелочный перевод для магнитолевитационных транспортных средств включает прямые участки 1 активной путевой структуры и ответвленные участки 2 активной путевой структуры. В месте разветвления активной путевой структуры ее участки выполнены в виде двух симметричных относительно оси поворота сегментов 3 и 4. Сегменты 3 и 4 выполнены с формой, сопрягающей прямой участок 1 активной путевой структуры с соответствующими криволинейными ее участками 2 и установленных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с помощью механизма 5. Механизм 5 перемещения сегментов 3 и 4 активной путевой структуры может быть выполнен в виде снабженного приводом трехзвенного рычажного механизма, два рычага которого прикреплены к неподвижно укрепленному шарниру 6, при этом сегменты 3 и 4 активной путевой структуры укреплены на концах рычагов.
Стрелочный перевод магнитолевитационных транспортных средств работает следующим образом.
Перевод магнитолевитационного транспортного средства с прямого участка 1 активной путевой структуры на соответствующий криволинейный ее участок 2 осуществляется с помощью механизма 5, который обеспечивает подъем и нахождение одного из сегментов 3 или 4 в рабочем состоянии в одной плоскости с неподвижными участками 1 и 2 активной путевой структуры при одновременном опускании и выведении из рабочего состояния другого сегмента. Сегменты 3 и 4 активной путевой структуры в нерабочем состоянии находятся от неподвижных элементов 1 и 2 активной путевой структуры на расстоянии, достаточном для устранения влияния магнитного силового поля устройства динамической стабилизации магнитолевитационного транспортного средства.
Заявленная конструкция стрелочного перевода позволяет механическим путем обеспечивать перевод магнитолевитационных транспортных средств с прямого пути на ответвленный или наоборот, не выходя из режима левитации, и может быть выполнена с использованием известного оборудования, технических и технологических средств.