ПРОЖЕКТОР РЕЛЬСОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Российский патент 1995 года по МПК F21M3/08 

Изобретение относится к железнодорожному рельсовому транспорту, а более конкретно к протекторным устройствам, которые необходимы для освещения участка пути ночью перед подвижным составом.

Подвижный состав представляет собой, в основном, различные электроводы с вагонами, или разнообразные по конструкции тепловозы, а также электропоезда пригородного и местного сообщения.

Каждый из указанных выше подвижных составов имеет в верхней передней части (лобовой части) выполненный за одно целое с цельнометаллической крышей кузова корпус прожектора, внутри которого расположен источник электрического света в виде электролампы с отражателем (рефлектором), создающей в зависимости от необходимости яркий или тусклый свет [1]
Прожектор подвижного состава освещает ночью рельсовый путь и необходим как для магистральных подвижных составов, так и для маневровых, для визуального просмотра рельсового пути и принятия необходимых мер при внезапно возникших препятствиях: повреждении рельсового пути, падении на путь груза, появлении на пути людей или автотранспорта, а также для рассмотрения различных путевых знаков и сигналов.

С начала строительства железных дорог используется известный прожектор на подвижном составе, например на паровозе П36, последний выпуск которого был в 1956 г.

Такой прожектор представляет собой цилиндрической формы металлический корпус, укрепленный в верхней передней части (перед трубой), с передним стеклом, а внутри содержит источник света с рефлектором.

Этот известный прожектор имеет следующие недостатки: не имеет обтекаемой аэродинамической формы, что создает дополнительное сопротивление встречному потоку воздуха; прожектор установлен жестко и стационарно по продольной оси кузова подвижного состава, а на криволинейных участках рельсового пути (поворотах) тележки подвижного состава поворачиваются в соответствии с кривизной рельсового пути, и поэтому световой поток не может уже освещать путь перед подвижным составом вдоль рельсов, а направлен в ту или иную боковую сторону (влево или вправо в зависимости от поворота).

Этот недостаток уменьшает безопасность движения рельсового подвижного состава ночью и надежность перевозок, мешает визуальному рассмотрению различных путевых знаков и сигналов и может привести к тяжелой аварии или к несчастному случаю.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прожектор подвижного состава с электровозом [2]
Известный прожектор представляет собой установленный в верхней передней лобовой части кузова, в обтекаемом корпусе, выполненном за одно целое с крышей кузова, и содержащий переднее защитное стекло жестко установленный стационарный источник света с рефлектором.

Кузов жестко сочленен с несущей рамой, которая установлена на опоры тележек и соединена с ними шарнирно при помощи центрального шкворня, вокруг центра которого они могут поворачиваться на криволинейных участках рельсового пути (поворотах).

Описываемый прожектор отличается от вышеприведенных аналогов только более обтекаемым корпусом, что улучшает аэродинамические свойства подвижного состава, но по своей сути фактически является таким же устройством, как и аналоги, и обладает тем же основным недостатком.

Таким образом, с начала строительства железных дорог до наших дней самые различные подвижные составы конструкция прожектора практически не претерпевала никаких изменений и традиционно имеет на передней лобовой части кузова закрытый стеклом стационарно установленный источник света с рефлектором.

Целью изобретения является повышение безопасности движения рельсового подвижного состава ночью и увеличение надежности перевозок.

Цель достигается тем, что в прожекторе рельсового подвижного состава, установленном в передней лобовой части кузова, в обтекаемом корпусе, выполненном за одно целое с крышей кузова и содержащем переднее защитное стекло, а внутри источник света с рефлектором, причем кузов жестко сочленен с несущей рамой, которая установлена на опоры тележек и шарнирно зафиксирована с помощью центрального шкворня, источник света с рефлектором выполнен с возможностью автоматического поворота в горизонтальной плоскости относительно продольной оси подвижного состава, синхронно с поворотом передней (головной) тележки и кинематически дистанционно связан с внутренним торцом центрального шкворня передней (головной) тележки подвижного состава.

Дистанционная кинематическая связь источника света с рефлектором и внутреннего торца центрального шкворня передней (головной) тележки подвижного состава может быть выполнена в виде или приводной цепной передачи, или ременной зубчатой передачи, или гибкой связи (гибкого троса).

Новизна изобретения состоит в наличии поворотного источника света с рефлектором, который дистанционно кинематически связан с внутренним торцом центрального шкворня передней (головной) тележки подвижного состава, что обеспечивает синхронный поворот источника света с рефлектором прожектора и передней (головной) тележки одновременно и на одинаковый угол.

Благодаря наличию поворотного источника света с рефлектором прожектора, который жестко кинематически связан с центральным шкворнем передней (головной) тележки, появляются новые свойства: световой поток прожектора всегда направлен вдоль рельсового участка пути перед подвижным составом и поток света прожектора автоматически изменяет свое направление в зависимости от поворота тележки на кривом участке пути.

Указанные свойства позволяют получить следующий эффект: улучшение видимости пути перед подвижным составом ночью, а также сигналов и знаков вдоль рельсового пути ночью, что улучшает условия безопасности движения подвижного состава и надежность перевозок, снижает количество аварий и несчастных случаев.

К техническим преимуществам прожектора по сравнению с известными прожекторами, относятся следующие: прожектор имеет направление своего светового потока всегда вдоль пути на длине распространения света от прожектора вне зависимости от того, криволинейный или прямолинейный рельсовый путь; прожектор всегда работает в автоматическом режиме и не нуждается во вспомогательных приборах при управлении; повышает безопасность движения; снижает аварийность и увеличивает надежность перевозок; прожектор почти не требует дополнительного места и легко вписывается в конструкции существующих подвижных составов; конструкция прожектора очень проста и надежна.

Наиболее рационально использовать решение во всех существующих видах рельсового подвижного состава путем модернизации существующих прожекторов. Прожектор может быть установлен на подвижном составе метрополитена, поскольку на лобовой верхней части головного вагона установлено 2-3 горизонтально расположенных в ряд маломощных прожектора, которые при повороте тоннеля метро освещают только одну, в зависимости от направления поворота, стенку.

На фиг. 1 показана конструкция устройства в разрезе, вид сбоку; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1, устройство в момент поворота подвижного состава (без крыши).

На фиг. 1 и 2 введены следующие обозначения: Б продольная центральная ось подвижного состава; В продольная центральная ось потока света прожектора; α угол поворота источника света с рефлектором прожектора относительно центральной оси Б подвижного состава; β угол поворота передней (головной) тележки подвижного состава относительно продольной оси Б подвижного состава, т. е. это угол между осями Б и В, причем всегда угол α β, Г вертикальная поворотная ось прожектора.

Поворотный прожектор рельсового подвижного состава 1 содержит в передней лобовой части 2 кузова 3 в обтекаемом корпусе 4 в крыше 5 кузова 3 за передним защитным стеклом 6 источник 7 света с рефлектором 8.

При этом кузов 3 подвижного состава 1 жестко сочленен с несущей рамой 9, которая установлена на опорах 10 (скользунах) тележек 11 и шарнирно фиксируется с помощью центрального шкворня 12.

Источник 7 света с рефлектором 8 жестко установлен в поворотной скобе 13, которая содержит жестко присоединенную верхнюю полуось 14 и нижнюю полуось 15, образующие вертикальную поворотную ось прожектора.

Полуоси 14 и 15 установлены в подшипниках 16, причем верхняя полуось 14 имеет жестко установленную на ней приводную звездочку 17, соединенную приводной цепью 18 (цепь Галля) с такой же (по диаметру и прочим параметрам) звездочкой 17 вертикального промежуточного вала 19 в верхней его части, который содержит на противоположном конце жестко установленную звездочку 17 в нижней своей части. Промежуточный вал 19 установлен также в подшипниках 16 и может иметь защитный кожух в виде, например, трубы 20, которая предпочтительно должна находиться за задней стенкой 21 кабины 22 машиниста.

На верхнем внутреннем торце 23 центрального шкворня 12 передней (головной) тележки 11 жестко установлена звездочка 17, соединенная кинематически с приводной звездочкой 17 нижней части промежуточного вала 19 приводной цепью 18.

Таким образом, все приводные звездочки 17 имеют одинаковые параметры (диаметры, число зубьев и пр.) и попарно (звездочка 17 полуоси 14 со звездочкой 17 верхней части промежуточного вала 19 и звездочка 17 нижней части промежуточного вала 19 со звездочкой 17 внутренней торцовой части 23 центрального шкворня 12) соединены кинематически приводными цепями 18, что обеспечивает точный (без проскальзывания) и синхронный (одновременный) поворот источника 7 света с рефлектором 8 совместно с поворотом передней (головной) тележки 11. При желании или необходимости увеличить угол α поворота поворотной скобы 13 с источником 7 света и рефлектором 8 достаточно несколько уменьшить или увеличить приводную звездочку 17 на верхней полуоси 14.

С боков приводных цепей 18 в кузове 3 могут быть установлены натяжные (направляющие) ролики 24.

Обслуживание (осмотр, натяжение приводных цепей 18, смазка их и пр.) механизма дистанционного управления прожектора производится через соответствующие смотровые люки 25 в потолке 26 и через люки 27 в полу 28 кузова 3.

От источника 7 света отходят подводящие соединительные провода 29 к пульту управления в кабину 22 машиниста и в цепь электропитания.

При работе ночью, в момент движения на прямолинейном участке пути, продольная центральная ось Б подвижного состава 1 совпадает с продольной центральной осью В светового потока 30 прожектора, и рельсовый путь хорошо просматривается на длине, зависящей только от того, какой свет включен: яркий или тусклый.

При выходе подвижного состава 1 на криволинейный участок пути (см. фиг. 2) передняя (головная) тележка 11 под воздействием кривизны рельсов 31 пути через колеса 32 поворачивается на угол β (см. например, Плакс А.В. и Привалов В.В. Введение в теорию движения поезда и принципы управления электроподвижным составом. М. изд. Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта, 1981, с. 36, рис. 39 б).

При повороте головной тележки 11 ее центральный шкворень 12 с жестко установленной на его верхней внутренней торцовой части 23 звездочкой 17 также поворачивается на угол β и через приводную цепь 18 поворачивает нижнюю звездочку 17 с вертикальным промежуточным валом 19, который, в свою очередь, своей звездочкой 17 в верхней части через приводную цепь 18 поворачивает звездочку 17 на полуоси 14. В результате осуществляется поворот скобы 13 с источником 7 света и рефлектором 8 вокруг вертикальной оси Г в горизонтальной плоскости.

При этом центральная ось В светового потока 30 прожектора также отклоняется от продольной центральной оси Б подвижного состава 1 на угол α β в ту или другую сторону в зависимости от направления кривизны рельсового пути.

Это обеспечивает автоматическое и динамическое слежение светового потока 30 прожектора всегда вдоль рельсового пути, что обеспечивает надежный просмотр участка рельсового пути, что обеспечивает надежный просмотр участка рельсового пути перед подвижным составом 1.

Изобретение относится к железнодорожному рельсовому транспорту, а более конкретно - к прожекторным устройствам и позволяет повысить безопасность движения. Прожектор содержит в передней лобовой части кузова источник света с рефлектором. Кузов жестко сочленен с несущей рамой, установленной на тележках и шарнирно зафиксированной с помощью центрального шкворня. Источник света с рефлектором жестко установлен в поворотной скобе, содержащей верхнюю и нижнюю полуоси, образующие поворотную ось прожектора. При выходе состава на криволинейный участок пути передняя тележка под воздействием кривизны рельсов пути поворачивается на угол β. При этом центральный шкворень также поворачивается на угол β и через кинематическую связь осуществляется поворот скобы с источником света и рефлектором вокруг вертикальной оси в горизонтальной плоскости. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ПРОЖЕКТОР РЕЛЬСОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, установленный в передней лобовой части кузова в обтекаемом корпусе, выполненном заодно с крышей кузова, и содержащий переднее защитное стекло, а внутри источник света с рефлектором, причем кузов жестко сочленен с несущей рамой, которая установлена на опоры тележек и шарнирно зафиксирована с помощью центрального шкворня, отличающийся тем, что источник света с рефлектором выполнен с возможностью автоматического поворота в горизонтальной плоскости относительно продольной оси подвижного состава, синхронно с поворотом передней тележки и кинематически дистанционно связан с внутренним торцом центрального шкворня передней тележки подвижного состава. 2. Прожектор по п.1, отличающийся тем, что дистанционная кинематическая связь выполнена в виде приводной цепной передачи. 3. Прожектор по п.1, отличающийся тем, что дистанционная кинематическая связь выполнена в виде ременной зубчатой передачи. 4. Прожектор по п.1, отличающийся тем, что дистанционная кинематическая связь выполнена в виде гибкого троса.