ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ОГРАЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПЕРЕЕЗДА Российский патент 2000 года по МПК B61L29/00 

Изобретение относится к области железнодорожного и автодорожного транспорта, а именно к устройствам ограждения переезда, предназначенным для предотвращения въезда транспортного средства на железнодорожный переезд при приближении к нему поезда и при движении поезда по переезду.

Известно устройство для ограждения железнодорожного переезда, содержащее плиту, расположенную на уровне полотна автодороги и связанную с приводом подъема. Причем плита по отношению к оси автодороги может быть установлена перпендикулярно (1) или под углом 45-60^o для отвода в сторону транспортных средств при столкновении с плитой (2). Также известно техническое решение (3), содержащее две плиты, соединенные друг с другом сторонами, одна из плит шарнирно соединена с основанием, установленным в полотне автодороги, а другая плита вторым концом соединена с корпусом амортизатора, установленным на теле качения, перемещающегося в направляющих (расположенных в полотне автодороги под плитами) с помощью тяг привода. Общим недостатком всех этих технических решений является низкая эксплуатационная надежность в связи с тем, что механизм подъема плит в вертикальное положение по техническим решениям (1) и (2), установки плит в заграждающее положение по техническому решению (3): направляющие, корпуса амортизаторов, тяги приводов, механизм фиксации положения плит расположены в полотне автодороги под плитами, а следовательно, подвержены интенсивным загрязнениям и коррозии, труднодоступны для очистки и практически не могут быть использованы в осенне-весенний период года из-за образования льда в полостях заградительных устройств и невозможности его своевременного удаления.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является устройство ограждения железнодорожного переезда, содержащее установленные на переезде заградительные элементы с правым и левым расположением элементов заграждения, связанных с электроприводами, выполненных в виде крышки, установленной поперек автодороги заподлицо с ее покрытием шарнирно на опорном основании, размещенном на фундаменте, при этом крышка выполнена из прокатных профилей с наложенным на них сплошным листом, а шарнирная опора выполнена в виде трубы, на которой закреплен посредством сварки кронштейн с установленным на нем противовесом, соединенный посредством тяги с рабочим шибером привода заградительного элемента (4).

Опыт эксплуатации этих заградительных элементов для устройств ограждения железнодорожного переезда показал следующие существенные их недостатки, определяющие низкие показатели надежности, долговечности и ремонтопригодности в эксплуатации:
1. Крышка - основной узел заградительного элемента, с шарнирной опорой и кронштейном противовеса выполнена неразъемной, что создает трудности в монтаже и демонтаже. При отказе в эксплуатации одного из элементов крышки необходима замена всего узла или необходимо вести сварочные работы на переезде.

2. Шарнирное соединение заградительного элемента (крышки с опорным основанием) представляет собой открытый подшипник скольжения, не защищенный сверху от попадания в него песка, щебня, бетона и других грузов, перевозимых транспортными средствами, а также от попадания атмосферных осадков. Вследствие этого шарнирное соединение заградительного элемента подвержено интенсивному абразивному износу из-за повышенного коэффициента трения, что приводит к частым отказам его в эксплуатации и выходу его из-за низкой долговечности (1-2 года).

3. Необходимость систематической очистки в эксплуатации внутренней полости заградительного элемента от скопления загрязнений, проникаюших сверху в конструкционную щель шириной 40-50 мм между задней стенкой опорного основания и крышкой. Щель предназначена для расположения в ней заднего края листа крышки в поднятом (заграждающем) ее положении. В эту щель попадают как загрязнения от колес, движущихся по крышке транспортных средств, так и загрязнения, скатывающиеся с поверхности поднимаемой крышки по опущенному в щель заднему ее краю.

Избыточное скопление загрязнений в щели препятствуют повороту крышки при ее подъеме, что может вызвать отказ заградительного элемента из-за невозможности поднять крышку в заграждающее положение.

4. При подъеме и опускании крышки заградительного элемента на привод действуют большие ударные (динамические) нагрузки, вызывающие отказы заградительного элемента из-за разрушения накладки главного вала стрелочного привода, служащей для ограничения угла поворота главного вала и ограничения хода шибера привода при подъеме крышки.

5. Повышенный шум и ударное взаимодействие крышки с опорным основанием. Этот недостаток обусловлен там, что нагрузка от транспортного средства передается на опорное основание через передний край крышки, поддерживающие балочки средней части крышки и ее шарниров, ось вращения которых расположена со стороны заднего края крышки, внутри контура очертания крышки. При наезде транспортного средства на выступающий относительно оси шарниров задний край крышки происходит опрокидывание (поворот) ее вокруг оси шарниров и вследствие этого - отрыв переднего края крышки от опорного основания, а затем после проезда транспортным средством оси вращения шарниров, в направлении переднего края крышки, или съезда с заднего края крышки при движении в обратном направлении, в ряде случаев происходит ударное опускание крышки на опорное основание под действием как собственного веса ее, так и веса транспортного средства.

Повышенный шум, возникающий от удара крышки об основание при проезде транспортного средства по заградительному элементу, экологически неблагоприятен особенно на переездах, расположенных в черте жилых массивов населенных пунктов и городов. Повышенные ударные нагрузки снижают надежность и срок службы заградительного элемента.

Цель изобретения - повышение надежности, ремонтопригодности, долговечности, сокращение трудозатрат на техническое обслуживание и уменьшение вибрации и уровня рабочего шума заградительного элемента.

Указанная цель достигается применением в заградительном элементе как новых конструктивных элементов, так и изменением формы и взаимного расположения их. Так, повышение ремонтопригодности и сокращение трудозатрат при сборке-разборке заградительного элемента достигается за счет применения крышки с разъемным соединением основных ее элементов, шарнирного соединения закрытого типа и амортизатора-ограничителя угла поворота крышки. Конструкционный зазор в месте сопряжения крышки с опорным основанием исключен за счет выполнения сопрягаемых деталей со скосами, параллельными к траектории поворота края крышки. Возникновение вибраций и шума предотвращено применением схемы передачи нагрузки от крышки на опорное основание, исключающей отрыв переднего края крышки от опорного основания за счет выноса оси вращения шарниров крышки за пределы контура ее очертания.

На фиг. 1 показан заградительный элемент, на фиг. 2 показана крышка с шарнирной опорой, вынесенной за контур ее очертания, имеющая минимальный зазор в стыке с опорным основанием, на фиг. 3 показан приводной вал, на фиг. 4 показана тяга, на фиг. 5 показан амортизатор.

Заградительный элемент содержит опорное основание 1 рамной конструкции, устанавливаемое на фундаменте 2, предназначенное для установки на нем крышки 3 с кронштейном 4, вала приводного 5 с кронштейном 6, противовеса 7, регулируемым по массе с помощью наборных пластин грузов, кронштейна 8 амортизатора-ограничителя 9, привода 10, кабельной муфты 11 и предохранительной цепи 12.

Поверхность для проезда транспортного средства по заградительному элементу образуется сплошным листом 13, приваренным к поддерживающим его продольным и поперечным балкам прокатного профиля опорного основания 1, и сплошным листом 14 крышки 3. Лист 14 также приварен к поддерживающим его поперечным и продольным балкам прокатного профиля крышки 3. Листы 13 и 14 имеют рифление для обеспечения необходимого сцепления колес транспортного средства с заградительным элементом.

С целью сопряжения с наименьшим зазором лист 13 и лист 14 в месте их стыка срезаны параллельно друг другу, по касательной, проведенной к траектории поворота заднего края листа 14 относительно оси вращения шарниров крышки 3. Минимальный зазор в стыке листов 13 и 14 может быть сведен к величине, не превышающей величину точности изготовления сопрягаемых деталей, что более чем достаточно для практических целей.

Шарнирная опора крышки 3 представляет собой закрытый подшипник скольжения, состоящий из валика 15 и втулки 16, одетой на валик 15, который с помощью шайб 17 и шплинтов 18 закреплен между кронштейнами 19 крышки 3.

Крышка 3 свободно навешивается четырьмя шарнирными опорами, установленными на ее кронштейнах 19, на кронштейны 20 опорного основания 1. Установка шарнирных опор на кронштейнах 19 крышки 3 позволила, во-первых, уменьшить до минимальной величины конструкционный зазор в месте стыка листа 14 крышки 3 с листом 13 опорного основания 1; во-вторых, обеспечить при ремонте крышки 3 в эксплуатационных условиях возможность свободного снятия ее с опорного основания 1 и также свободной установки ее на опорное основание 1.

В опущенном положении крышка 3 передним краем листа 14 опирается на продольную балку опорного основания 1, в средней части - на поперечные балки опорного основания 1, а в задней части опирается своими шарнирными опорами на кронштейны 20 опорного основания 1.

Один конец крышки 3 с помощью двух болтов 21 прикреплен к кронштейну 4, служащему для передачи крутящего момента от привода 10 на крышку 3 при подъеме ее или опускании.

С целью исключения ударного опрокидывания (поворота) крышки 3 относительно оси вращения ее шарниров и соответственно отрыва переднего края листа 14 от опорного основания 1 при наезде транспортного средства на задний край крышки 3, кронштейн 19 крышки 3 выполнен так, чтобы ось вращения ее шарниров находилась со стороны заднего края, за пределами контура очертания листа 14, а для листа 13 опорного основания 1 - внутри контура его очертания. Таким образом, для правого исполнения заградительного элемента стык листов 13 и 14 должен располагаться правее оси вращения шарниров крышки 3, а для левого исполнения заградительного элемента соответственно левее оси вращения шарниров.

При подъеме крышки 3 загрязнения, накопившиеся возле стыка листов 13 и 14 сдвигаются поднимающимся задним краем листа 14 в сторону от стыка сопряжения деталей, а загрязнения, находящиеся на поверхности листа 14 крышки 3, скатываются в стороне от стыка и соответственно не попадают внутрь заградительного элемента.

Вал приводной 5 установлен в передней 22 и задней 23 подшипниковых опорах основания 1 и зафиксирован от продольного смещения кронштейном 24. Вал приводной 5 имеет на обоих концах посадочные места для установки кронштейна 4 крышки 3 и кронштейна 6 противовеса 7 и служит для передачи крутящего момента от шибера 25 привода 10, соединенного с кронштейном 6 противовеса 7 тягой 26, к кронштейну 4, соединенного с крышкой 3 двумя болтами 21. Вал приводной 5 закрыт сверху стальным съемным листом 27, предохраняющим его от попадания атмосферных осадков и загрязнения.

Кронштейн 6 противовеса 7 соединен с приводом 10 посредством регулируемой по длине тяги 26, которая малой проушиной 28 с помощью оси 29, шайбы 30 и шплинта 31 соединена с шибером 25 привода 10, а большой своей проушиной 32 - с кронштейном 6 противовеса 7. Регулировка длины тяги 26 производится ввинчиванием большой проушины 32 в малую 28 и фиксированием их относительно друг друга контргайкой 33.

Противовес 7, регулируемый по массе с помощью наборных пластин грузов, установлен рычагом 34 в посадочное гнездо кронштейна 6 противовеса 7 и закреплен в нем от возможных перемещений. Регулировка массы противовеса 7 производится таким образом, чтобы крышка 3 заградительного элемента в поднятом состоянии удерживалась бы массой противовеса 7, а в опущенном состоянии удерживалось бы под действием собственного веса.

В средней части рычага 34 противовеса имеются отверстия для установки поворотной втулки 35, через которую проходит шток 36 амортизатора 9.

Амортизатор периодического действия 9 установлен между кронштейном 8 опорного основания 1 и рычагом 34 противовеса 7 с целью разгрузки привода 10 от динамических нагрузок, возникающих при подъеме и опускании крышки 3, предотвращения сильных ударов крышки 3 об основание 1, ограничения угла поворота крышки 3, а также гашения кинетической энергии противовеса 7 и крышки 3 при ее подъеме и опускании.

Амортизатор периодического действия 9 содержит направляющие 37, ползун 38 с двумя фрикционными вкладышами 39, пружины 40, шток 36, нижние 41 и верхние 42 гайки, ограничитель 43, контргайку 44, палец 45 с шайбой 46 и шплинтом 47. Направляющие 37 и ползун 38 с фрикционными вкладышами 39 стягиваются болтами 48, шайбами 49 и гайками 50 через регулировочные пружины 40. Шток 36 амортизатора 9 нижней частью ввинчивается в ползун 38 и фиксируется контргайкой 44, а верхней частью устанавливается в поворотную втулку 35 рычага 34 противовеса 7. Положением верхних гаек 42 на штоке 36 регулируется начало фазы торможения крышки 3 при ее опускании, а положением нижних гаек 41 регулируется начало фазы торможения при подъеме крышки 3. Интенсивность торможения регулируется затяжкой пружин 40 амортизатора 9. Ограничитель 43 предназначен для ограничения угла поворота крышки 3, передачи веса и сил инерции противовеса 7 при отключении привода 10 (в крайнем поднятом положении крышки 3) на кронштейн 8 опорного основания 1.

В качестве приводов используются типовые стрелочные электроприводы с незначительными механическими доработками.

В связи с тем, что амортизатор 9 выполняет функцию ограничения угла поворота крышки 3 и соответственно ограничивает ход шибера 25 привода 10, то установка накладки, ограничивающей угол поворота главного вала типового стрелочного привода, не требуется.

Подъем крышки происходит от электродвигателя привода 10, тогда как опускание может происходить и от воздействия веса выезжающего с переезда транспортного средства, а при исчезновении электропитания они приводятся в нужное положение съемными рукоятками. При включении электродвигателя привода заградительного элемента, крышка которого находится в нижнем положении, под действием шибера 25 привода 10 происходит вращение крышки вокруг оси на установленный угол до срабатывания автопереключателя привода 10 при достижении шибером крайнего выдвинутого положения и отключение электропитания.

В поднятом состоянии крышка представляет собой механическое препятствие для въезда транспортных средств в зону переезда, но не является серьезным препятствием для выезда из зоны переезда транспортного средства, оказавшегося на переезде до момента подъема крышки, так как при воздействии на крышку силой более 100 кГс (от наезда колес транспортного средства на крышку со стороны железной дороги), она опускается и становится возможным безопасный выезд транспортного средства из зоны переезда.

Заградительные элементы устанавливаются поперек проезжей части автодороги по два с каждой стороны переезда заподлицо с покрытием дороги, причем левые заградительные элементы устанавливаются по выезде с переезда, а правые - по въезде в зону переезда. Крышки снабжены светоотражающими пластинами 51 красного цвета. При поднятых крышках они извещают водителя, подъезжающего к переезду, о запрещении въезда на переезд.

Привод 10 и противовес 7 размещаются за пределами проезжей части автодороги. Противовес 7 имеет ограждение 52, предотвращающее доступ посторонних лиц в зону его работы.

Источники информации
1. Патент DЕ 1271740 A (Iakob Wikert), кл. 20 i 23, от 04.07.68.

2. Авторское свидетельство SU 854794 A (МИИТ и Московско-Курское отделение Московской ж.д.), кл. B 61 L 29/02, от 15.08.81.

3. SU 1794773 A1 (МИИТ), кл. 5 B 61 L 29/02, от 15.02.93.

4. Патент RU, 2066649, кл. 6 B 61 L 29/00, 29/02, от 20.09.96.

Использование: на железнодорожном транспорте - для предотвращения въезда на переезд автотранспорта при движении по нему поезда. Устройство содержит крышку из прокатных профилей с наложенным на них сплошным листом. Крышка установлена на основании поперек автодороги заподлицо с ее покрытием. Основание размещено на фундаменте. С одной стороны приводного вала установлен противовес и соединен посредством тяги с приводом заградительного элемента. Приводной вал размещен в подшипниковых опорах основания и закрыт сверху сплошным листом. Съемный кронштейн крышки установлен с другой стороны вала. Имеется фрикционный амортизатор ползункового типа для регулирования торможения противовеса. Края листов, образующих поверхность заградительного элемента, срезаны параллельно друг другу по касательной к траектории поворота края крышки и сопряжены друг с другом с возможностью подъема последней. К крышке приварены кронштейны для крепления шарниров, ось вращения которых вынесена за пределы контура очертания сплошного листа крышки. Данная конструкция исключает попадание внутрь устройства грязи и посторонних предметов, что облегчает эксплуатацию и увеличивает срок службы устройства. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Заградительный элемент для устройства ограждения железнодорожного переезда, содержащий крышку из прокатных профилей с наложенным на них сплошным листом, установленную поперек автодороги заподлицо с ее покрытием, шарнирно на опорном основании, размещенном на фундаменте, противовес, установленный с одной стороны приводного вала и соединенный посредством тяги с приводом заградительного элемента, выполненного с возможностью правого и левого расположения, отличающийся тем, что приводной вал размещен в подшипниковых опорах основания и закрыт сверху сплошным листом, съемный кронштейн крышки установлен с другой стороны приводного вала, фрикционный ползункового типа амортизатор периодического действия для регулирования начала фаз торможения противовеса при подходе крышки к крайним положениям ее при подъеме или опускании, при этом края упомянутых листов, образующих поверхность заградительного элемента, срезаны параллельно друг другу по касательной к траектории поворота края крышки и сопряжены друг с другом с возможностью подъема последней. 2. Заградительный элемент по п.1, отличающийся тем, что к крышке приварены кронштейны для крепления шарниров, ось вращения которых вынесена за пределы контура очертания сплошного листа крышки, причем крышка шарнирами, установленными на ее кронштейнах, свободно навешивается на кронштейны опорного основания. 3. Заградительный элемент по п.1, отличающийся тем, что упомянутые сплошные листы выполнены рифлеными.