ВИНТОВОЙ ДВИГАТЕЛЬНЫЙ ПРИВОД Российский патент 2001 года по МПК B61L5/00 H02K7/00 B60M3/00 F16K31/50 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для приведения в действие различных исполнительных элементов, чья работа основана на перемещении. Оно может быть использовано главным образом для управления разъединителями контактной сети электрифицированных железных дорог.

Известны винтовые приводы, использующиеся для управления подобными исполнительными элементами, например винтореечный редуктор, в корпусе которого расположен зубчатый сектор, установленный на приводном валу, взаимодействующий с зубчатой рейкой и соединенный подвижно через гайку с ходовым винтом, причем ось ходового винта совмещена с делительной линией зубьев рейки, а в зубчатом секторе выполнена выемка, разделяющая зубчатый венец на два ряда (авторское свидетельство СССР N 400765, F 16 K 31/50, публикация 01.10.1973).

Можно также упомянуть винтореечный редуктор, содержащий расположенные в корпусе зубчатый сектор, закрепленный на валу, двухрядную рейку, взаимодействующую с сектором, ходовой винт, соединенный подвижно с рейкой посредством гайки, причем ось ходового винта совмещена с делительной линией зубьев рейки. Кроме того, имеются дополнительный вал, расположенный в полости первого вала, и зубчатый сектор, закрепленный на этом валу, а рейка выполнена с прямолинейными участками в каждом ряду, расположенными так, что при выходе из зацепления одного зубчатого сектора другой входит в зацепление (Авторское свидетельство СССР N 1610176, F 16 К 31/50, публикация 30.11.1990). Эти устройства имеют сложную конструкцию, использование зубчатых реек затрудняет уход за ними, снижает надежность и затрудняет использование для приведения в действие поворотных исполнительных механизмов.

Известен ряд приводов, использующих кулисные механизмы для связи винтовой пары и элемента, непосредственно воздействующего на исполнительный механизм, например винтовой двигательный привод, содержащий установленный в корпусе вал, одним концом воздействующий на исполнительные механизмы и посредством закрепленного на нем кулисного механизма, взаимодействующего с гайкой винтовой пары, винт которой установлен в упомянутом корпусе на опорах, один конец винта связан с воздействующим на привод двигателем, а на другом закреплена рукоятка ручного управления (патент Великобритании N 953824, F 16 K 31/50, публикация 02.04.1964). Сложная конфигурация кулисного механизма в указанном известном устройстве соответственно вызывает сложности при его изготовлении и приводит к снижению надежности устройства в целом.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является винтовой двигательный привод, содержащий корпус, двигатель, связанный с винтом винтовой пары кулисный механизм, ползун которого установлен с возможностью взаимодействия с направляющими внутри корпуса и выполнен с внутренней полостью, в которой размещена гайка упомянутой винтовой пары, а снаружи с противоположных сторон закреплены два стержня, каждый из которых состоит из двух частей различного диаметра (патент России N 2113646, F 16 K 31/00, публикация 20.06.1998).

Конструкция кулисы в виде вилки может вызвать сход ее с ползуна, что снижает надежность устройства. Сборка привода, замена деталей и его испытания также оказываются затруднительными.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является
- повышение надежности при одновременном упрощении конструкции кулисного механизма;
- создание максимального усилия на конце рычага выходного вала привода в момент касания контактов разъединителя при его включении.

Технический результат достигается следующим образом.

Винтовой привод, содержащий корпус, двигатель, связанный с винтом винтовой пары, гайка которой размещена в ползуне, имеющем с противоположных сторон цапфы, одни части которых расположены в направляющих корпуса, а другие - в пазах соответствующих кулис, соединенных с выходным валом, снабжен втулками, расположенными на частях цапф, причем втулки, взаимодействующие с кулисами, выполнены с буртами со стороны ползуна, и их наружный диаметр меньше наружного диаметра втулок, взаимодействующих с направляющими корпуса, а пазы кулис выполнены замкнутыми.

На конце винта, противоположном от двигателя, установлена рукоятка ручного управления.

Винт соединен с двигателем кулачковой муфтой.

На выходном валу закреплена Ω -образная скоба, в отогнутых концах которой установлены болты, своими концами воздействующие на закрепленный на переключателе рычаг, который, в свою очередь, управляет переключателем в цепи электродвигателя.

Выходной вал соединен с рычагом, предназначенным для управления разъединителем контактной сети.

В качестве двигателя использован трехфазный асинхронный электродвигатель с конденсаторным пуском от однофазной сети.

Одни части цапф имеют диаметр, превышающий диаметр их других частей.

Величина усилия S, приложенного к свободному концу кулисы, зависит от угла наклона оси кулисы к вертикали (α см. фиг. 5), причем наибольшее усилие S будет при α₁ = 56^o, т.е. в момент касания контактов разъединителя при включении.

Винтовой двигательный привод представлен фиг. 1, 2 и 3. На фиг. 4 показан узел воздействия на рычаг переключателя. На фиг. 5 показана циклограмма механизма привода.

Винтовой привод содержит корпус 1, двигатель 2, связанный с винтом 3 винтовой пары. Гайка 4 упомянутой винтовой пары размещена во внутренней полости ползуна 5 кулисного механизма. Снаружи, на противоположных сторонах ползуна 5, закреплены два стержня 6 и 7, каждый из которых состоит из двух частей различного диаметра. Каждая из кулис 8 кулисного механизма представляет собой пластину с овальным пазом, надета на выходной вал 9 и зафиксирована болтом 10. На каждом из указанных стержней 6 и 7 - на внутренней части (большого диаметра) соответствующего стержня установлена втулка 11 с кольцевым выступом прямоугольного профиля, выполненным со стороны, обращенной к ползуну 5. На наружной части (меньшего диаметра) установлена другая втулка 12, выполненная с наружным диаметром, большим наружного диаметра первой упомянутой втулки, препятствующая сходу кулисы с ползуна и взаимодействующая с направляющими 13 внутри корпуса.

На конце винта, противоположном от двигателя, установлена рукоятка 14 ручного управления.

На конце винта, обращенном к двигателю 1, установлена полумуфта 15 в виде кулачковой втулки, а на валу двигателя установлена вторая аналогичная полумуфта 16 с возможностью взаимодействия с первой.

На валу 9 у конца, обращенного к переключателю 20, закреплена Ω-образная скоба 22, в отогнутых концах которой установлены болты 17 и 18, своими концами воздействующие на конец рычага 19, другим концом закрепленного на оси переключателя, с возможностью его поворота и воздействия на переключатель 20. На другом конце выходного вала установлен рычаг 21, предназначенный для управления разъединителем контактной сети.

Устройство работает следующим образом.

Для приведения в действие привода включается двигатель 2 и вращает винт 3. При вращении гайка 4 перемещается и через кулисный механизм поворачивает вал 9. При этом один из болтов 17 и 18 воздействует на рычаг, который переключает переключатель 20. Размеры втулок 12 и 13, установленных на стержнях 6 и 7, закрепленных на ползуне 5, и конфигурацию стрежней обусловливают точные величины люфта кулисного механизма и уменьшают зависимость от неточности изготовления кулисы и вала.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для приведения в действие различных исполнительных элементов, чья работа основана на перемещении. Оно может быть использовано главным образом для приведения в действие разъединителей контактных сетей. Винтовой привод содержит корпус, двигатель, связанный с винтом винтовой пары, кулисный механизм. В ползуне размещена гайка упомянутой винтовой пары. Снаружи ползуна с противоположных сторон имеются цапфы, каждая из которых состоит из двух частей. На указанных частях установлены втулки, одни из которых взаимодействуют с кулисным механизмом и выполнены с буртами со стороны ползуна, а другие взаимодействуют с направляющими корпуса. Пазы кулис выполнены замкнутыми. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности при одновременном упрощении конструкции кулисного механизма. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Винтовой привод, содержащий корпус, двигатель, связанный с винтом винтовой пары, гайка которой размещена в ползуне, имеющем с противоположных сторон цапфы, одни части которых расположены в направляющих корпуса, а другие в пазах соответствующих кулис, соединенных с приводным элементом, отличающийся тем, что снабжен втулками, расположенными на частях цапф, причем втулки, взаимодействующие с кулисами, выполнены с буртами со стороны ползуна и их наружный диаметр меньше наружного диаметра втулок, взаимодействующих с направляющими корпуса, а пазы кулис выполнены замкнутыми. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что на конце винта, противоположном от двигателя, установлена рукоятка ручного управления. 3. Привод по п.1, отличающийся тем, что винт соединен с двигателем кулачковой муфтой. 4. Привод по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что приводной элемент выполнен в виде выходного вала на котором закреплена Ω-образная скоба, в отогнутых концах которой установлены болты, своими концами воздействующие закрепленный на опоре рычаг. 5. Привод по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что выходной вал соединен с рычагом, предназначенным для управления разъединителем контактной сети. 6. Привод по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве двигателя использован трехфазный асинхронный электродвигатель с конденсаторным пуском от однофазной цепи. 7. Привод по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что указанные одни части цапф имеют диаметр, превышающий диаметр их других частей.