СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД Российский патент 2010 года по МПК E01B7/00 B61L5/06 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции стрелочных переводов.

Уровень техники известен из стрелочного перевода (изобретение СССР №1703754 от 17.01.90 г.), содержащего рамные рельсы, остряки, закрепленные на шпалах с возможностью поворота между рамными рельсами посредством тяги, размещенной между остряками и связанной одним своим концом с приводом, при этом тяги размещены на опоре между шпалами. Недостатком данного устройства является недостаточная надежность привода. Это обусловлено тем, что тяги остряков размещены между шпалами. Привод тяг размещен в отдельном корпусе и установлен на раме. Рама прикреплена к двум шпалам консольно. От вибрационных нагрузок при прохождении подвижного состава консоль со временем проседает вместе со шпалами. Механизированная подбивка шпал в месте установки привода невозможна, а ручная подбивка трудоемка и малоэффективна. Это снижает надежность работы стрелочного перевода и усложняет процесс обслуживания стрелочного перевода. Этот недостаток присущ всем переводам, имеющим приводы с консольным расположением агрегатов.

Известно устройство стрелочного электропривода, содержащее смонтированные в общем корпусе электродвигатель, понижающий многоступенчатый механический редуктор с фрикционной муфтой сцепления, главный вал с шестерней, находящийся в реечном зацеплении с рабочим шибером, автопереключателем ножевого типа, контрольными линейками, элементом обогрева (SU 1837026, 30.08.1993).

Устройство обладают рядом недостатков, обусловленных сложностью конструкции, наличием большого числа быстровращающихся узлов и деталей, элементов скольжения, требующих интенсивной смазки, имеющих повышенный износ, вероятность заклинивания шибера и других элементов и, как следствие, низкую надежность, малый ресурс работы электропривода, высокие эксплуатационные затраты.

Известно устройство стрелочного электропривода (патент РФ 2181679), содержащего смонтированные в общем корпусе электродвигатель, муфту, ШВП качения, вспомогательные узлы, при этом он снабжен механизмом замыкания шибера, включающим в себя связанные с шибером круглого сечения корпус замка, в котором удерживаются симметрично две пары кулачков и вместе с корпусом и шибером представляют единую подвижную конструкцию, толкатель, выполненный с возможностью перемещения вдоль направляющей и имеющий жесткую связь с гайкой ШВП качения, имеющей фрикционные ограничители хода гайки, и упор, он также содержит контрольную систему следящего типа, основанную на независимом контроле остряков и механизма замыкания шибера.

Недостаток данного технического решения - сложность конструкции, сложность проведения ремонтных работ, недостаточная надежность работы стрелочного перевода при прохождении составов с высокой скоростью.

Известно устройство стрелочного электропривода по патенту РФ 2235030 модульного типа и оснащенного средствами диагностики работоспособности привода.

Электропривод включает в себя модуль, состоящий из электромеханической и замыкающей частей, причем электромеханическая часть содержит электродвигатель и пару "ходовой винт-гайка", передающую поступательное перемещение острякам стрелки через остряковые тяги, а замыкающая часть, предназначенная для фиксации положения остряков, выполнена в виде кляммерного механизма, модуль расположен в межшпальном пространстве и выполнен в виде связанных между собой валом передачи вращательного движения агрегатов электродвигательного, включающего в себя электродвигатель, и кинематико-замыкающего, включающего в себя пару "ходовой винт-гайка" и замыкающую часть, при этом каждый из указанных агрегатов размещен в отдельном корпусе.

Корпуса агрегатов выполнены с возможностью закрепления раздельно на шпалах. Электродвигательный агрегат расположен сбоку от рельсовой колеи. Электропривод может снабжаться устройством внешнего замыкания остряков. Кинематико-замыкающий агрегат дополнительно снабжен кинематической передачей, лимитирующей тяговое усилие на остряках за счет ограничения крутящего момента по фрикции муфты.

Недостаток данного технического решения - невозможность механизированного обслуживания пути, т.к. агрегаты устройства располагаются в межшпальном пространстве, а консольная установка электродвигательного агрегата имеет все недостатки такой установки устройства, указанные выше.

Такие недостатки исключаются, если техническое решение содержит корпус в виде шпалы с размещенными в нем приводом, запирающим устройством, устройством прямолинейного движения и другими механизмами, обеспечивающими перевод стрелок, прижатие их к рамным рельсам, контроль удержания и перемещение стрелок (Патент US 005620156 А от 1997 г.). Недостаток данного технического решения в отсутствии в устройстве вариантов исполнения привода по левой и правой схемам перевода, что значительно снижает область использования привода. При установке данного стрелочного привода в эпюру укладки и схему разбивки типового стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11, марки 1/9 (Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. МПС России. М.: Транспорт, 2001, стр.154-183) осевая линия шибера не совпадает с осевой линией тяги стрелок, что приводит к возникновению изгибающих усилий на тягах стрелок. Возникновение изгибающих усилий приводит к необходимости увеличения мощности привода, его габаритов и, как следствие, невозможности размещения в корпусе шпалы. Изгибающие усилия могут привести также к заклиниванию соединения шибера с тягой или изгибу тяги, что приведет к неполному прилеганию остряков к рамным рельсам, в результате контрольные линейки не встанут в свое место, будет дан сигнал о неготовности стрелочного перевода к работе. Установка привода в шпалу и шпалы в перевод и совмещение линий действия шибера и тяги остряков приводят к еще одному недостатку, концы остряков будут свисать со шпалы, по которой они перемещаются. Свисающие концы остряков могут привести к значительному снижению надежности перевода. Чтобы концы остряков не свисали, необходимо увеличить ширину шпалы, а это приведет к изменению расстояния между шпалами, что сделает невозможным механизированную подбивку брусьев.

Существующие стрелочные переводы можно разбить условно не две группы. К первой группе относятся переводы, в которых привод расположен в шпале (шпальный вид привода), эти переводы уже спроектированы под шпальный вид привода. Шпалы, на которых уложен стрелочный перевод, принято называть переводные брусья. Шпальные брусья данных стрелочных переводов уложены с эпюрой укладки и схемой разбивкой, которая позволяют совмещать линию действия шибера и тяги остряка, при этом концы остряков не свисают с бруса, по которому они перемещаются. Это новые стрелочные переводы для скоростного движения более 160 км в час.

Ко второй группе относятся переводы, которые спроектированы для стрелочного перевода с расположением тяг остряков, расположенных между шпалами, и размещения привода на консоли, сбоку колеи. Данная группа значительно больше по числу переводов по сравнению с первой. Переводы в таком исполнении ограничены скоростью движения до 160 км в час.

Установка имеющихся приводов шпального вида в данные переводы возможна только при полном изменении существующих эпюр укладки и схемы разбивки стрелочного перевода, т.е. необходимо создание нового перевода.

Задачей заявляемого решения является повышение эффективности работы железнодорожного перевода.

Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик стрелочных переводов за счет создания возможности механизированной подбивки стрелочного перевода и, соответственно, увеличение пропускной способности станций, повышение надежности стрелочного привода за счет размещения привода в шпале, значительного сокращения средств при модернизации существующих переводов за счет установки в них приводов шпального вида с сохранением без изменения основной части перевода.

Данный технический результат достигается тем, что в стрелочном переводе, включающем рамные рельсы, остряки, привод переводного устройства, гарнитуру, переводные брусья, уложенные согласно эпюре укладки и схеме разбивки относительно линии, соединяющей острия остряков, в типовой схеме перевода стрелочного типа Р65, марки 1/9 и 1/11, колеи 1520 первый брус уложен со смещением на 60 мм в сторону линии, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, второй брус уложен со смещением на 110 мм в сторону линии, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, при этом вторым брусом служит металлический полый брус шириной 380 мм и высотой 185 мм, имеющий отделение привода переводного устройства с внутренним антиконденсатным покрытием и отделение для размещения гарнитуры, металлический брус крепится к рамным рельсам, в отделении привода размещена платформа с выполненными в ней пазами для размещения шибера и контрольных линеек левой и правой схем исполнения, осевые линии которых совпадают с осевыми линиями тяг остряков, на которых смонтированы двигатель переводного устройства, корпус редуктора с установленным на нем фрикционным модулем, механизм замыкания, блок автопереключателей контактного или бесконтактного исполнения, при этом отделение переводного устройства закрыто герметично крышкой из металла, отделение для размещения гарнитуры закрыто металлическим кожухом, вал электродвигателя соединен с быстроходным валом редуктора кулачковой муфтой, выполнен четырехступенчатым из цилиндрических зубчатых колес, корпус редуктора имеет две базовые плоскости, которые используются для сборки привода левой или правой схем исполнения, шестерня выходного вала редуктора находится в зацеплении с шестерней, установленной на валу замыкающего механизма, фрикционный модуль, состоящий из фрикционной муфты и шестерни, установлен на промежуточном валу редуктора, фрикционная муфта имеет металлокерамические фрикционные диски, в качестве нажимных устройств используются цилиндрические или тарельчатые пружины централизованного действия, установленные в нажимном диске, сжатые нажимной гайкой, собранные и тарированные вне муфты, механизм замыкания состоит из шестерни, вал-шестерни шиберной, зубчатой рейки, выполненной на шибере.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид (план) стрелочного перевода, на фиг.2 представлена эпюра укладки шпалы, в которой размещен привод перевода, на фиг.3 представлены основные модули, размещенные на платформе привода, на фиг.4 и 5 представлено расположение основных частей привода в шпале, на фиг.6 представлены основные узлы фрикционной муфты

Стрелочный перевод содержит переводные брусья с 1, 2, 3, 4, 5 и т.д., остальные брусья не показаны, рамные рельсы 6 и 7 с прилегающими к ним остряками 8 и 9, в качестве переводного бруса 2 используется полая металлическая шпала (шпала привода), имеющая отделение привода 2.1 и отделение гарнитуры 2.2. Брус 1 перевода уложен со смещением 10 (фиг.2) на 60 мм в сторону линии 11, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, шпала привода (вместо бруса 2) уложена со смещением 12 на 110 мм в сторону линии 11, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, шириной 13 шпалы 2, равной 380 мм, и высотой 185 мм. Типовая эпюра стрелочного перевода типа Р65, марки 1/9 и 1/11, колеи 1520, укладки первых трех переводных брусьев имела размеры 14, после укладки шпалы привода стала иметь размеры 15. Остальные размеры укладки переводящих брусьев не изменились. Шпала привода 2 крепятся к рамным рельсам 6 и 7, в отделении привода 2.1 размещена платформа 16 (фиг.3) с выполненными в ней пазами 17.1 и 18.1 для размещения шибера 17 и контрольных линеек 18 левой или правой схем исполнения, осевые линии шибера 17 совпадают с осевыми линиями тяг 19 (фиг.4, 5) остряков. На платформе 16 смонтированы двигатель 19 переводного устройства, корпус редуктора 20 с установленным на нем фрикционным модулем 21, механизм замыкания 22, блок автопереключателей 23 контактного или бесконтактного исполнения. Отделение переводного устройства 2.1 закрыто герметично крышкой 24 из металла, отделение для размещения гарнитуры 2.2 закрыто металлическим кожухом 25, вал электродвигателя 26 соединен с быстроходным валом 27 редуктора 20 кулачковой муфтой 28. Редуктор 20 выполнен четырехступенчатым из цилиндрических зубчатых колес 29, корпус редуктора имеет две базовые плоскости, которые используются для сборки привода левой или правой схем исполнения, разборка редуктора в зависимости от исполнения не производится. Шестерня 30 выходного вала редуктора находится в зацеплении с шестерней 22.1, установленной на валу 22.2 замыкающего механизма 22, фрикционный модуль 21, состоящий из фрикционной муфты 21.1 (фиг.6) и шестерни 21.2 (фиг.3), установлен на промежуточном валу редуктора 20, фрикционная муфта 21.1 имеет металлокерамические фрикционные диски 30 (фиг 6), в качестве нажимных устройств используются цилиндрические или тарельчатые пружины 31 централизованного действия, установленные в нажимном диске 32, сжатые нажимной гайкой 33, собранные и тарированные вне муфты, механизм замыкания состоит из шестерни 22.1 (фиг.3), вал-шестерни шиберной 22.2, зубчатой рейки 22.3, выполненной на шибере 17.

Стрелочный перевод работает следующим образом.

При поступлении управляющего сигнала по коммутационной электрической цепи на привод производится подача напряжения на электродвигатель. Вал 26 электродвигателя 19 начинает вращаться через муфту 28, передает вращение на ведомый вал 27 редуктора 20, выходная шестерня 30 которого передает вращение на шестерню 22.1 механизма замыкания 22 и через вал 22.2 на реечную передачу 22.3, поступательное движение которой приводит к перемещению остряков 8 и 9 и замыкание их в одном из крайних положений. В момент замыкания при остановке шестерни 21.1 редуктора 20 вращение двигателя 19 продолжается через фрикционную муфту 21.1. При смене направления вращения вала электродвигателя происходит изменение направления движения остряков.

В случае отказа электропривода не требуется полной замены всего привода. Можно заменить вышедший из строя блок. Для этого достаточно сныть крышку или кожух и все блоки становятся доступными для ремонта или замены. Масса агрегатов невелика, и снятие можно выполнять без специальных приспособлений. Такая модульная компоновка электропривода дает и другие преимущества, в частности отдельные модули могут выполняться необслуживаемыми (редуктор, фрикционная муфта и др.), что значительно упрощает обслуживание перевода в период его эксплуатации.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции стрелочных переводов. Стрелочный перевод включает рамные рельсы, остряки, привод переводного устройства, гарнитуру, переводные брусья, уложенные согласно эпюры укладки и схемы разбивки относительно линии, соединяющей острия остряков. В типовой схеме стрелочного перевода типа Р65, марки 1/9 и 1/11, колеи 1520 первый брус уложен со смещением на 60 мм в сторону линии, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии. Второй брус уложен со смещением на 110 мм в сторону линии, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии. Вторым брусом служит металлический полый брус шириной 380 мм и высотой 185 мм, имеющий отделение привода переводного устройства с внутренним антиконденсатным покрытием и отделение для размещения гарнитуры. Металлический брус крепится к рамным рельсам. В отделении привода размещена платформа с выполненными в ней пазами для размещения шибера и контрольных линеек левой и правой схем исполнения, осевые линии которых совпадают с осевыми линиями тяг остряков, на которых смонтированы двигатель переводного устройства, корпус редуктора с установленным на нем фрикционным модулем, механизм замыкания, блок автопереключателей контактного или бесконтактного исполнения. Технический результат от использования данного изобретения заключается в улучшении эксплуатационных характеристик и повышении надежности стрелочного перевода, в увеличении пропускной способности станций. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Стрелочный перевод, включающий рамные рельсы, остряки, привод переводного устройства, гарнитуру, включающую рабочие и контрольные тяги остряка, переводные брусья, уложенные согласно эпюры укладки относительно линии, соединяющей острия остряков, отличающийся тем, что в переводе стрелочном типа Р65, марки 1/9 и 1/11, колеи 1520, первый брус уложен со смещением на 60 мм в сторону линии, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, второй брус уложен со смещением на 110 мм в сторону линии, соединяющей острия остряков относительно своей осевой линии, при этом вторым брусом служит металлический полый брус шириной 380 мм и высотой 185 мм, имеющей отделение привода переводного устройства с внутренним антиконденсатным покрытием, и отделение для размещения гарнитуры, металлический брус крепится к рамным рельсам, в отделении привода размещена платформа с выполненными в ней пазами для размещения шибера и контрольных линеек левого и правого схем исполнения, осевые линии которых совпадают с осевыми линиями тяг остряков, на которой смонтированы двигатель переводного устройства, корпус редуктора с установленным на нем фрикционным модулем, механизм замыкания, блок автопереключателей контактного или бесконтактного исполнения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отделение переводного устройства закрыто герметично крышкой из металла.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отделение для размещения гарнитуры закрыто металлическим кожухом.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной вал электродвигателя соединен с быстроходным валом редуктора кулачковой муфтой.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что редуктор выполнен четырехступенчатым из цилиндрических зубчатых колес.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус редуктора имеет две базовые плоскости, которые используются для сборки привода левой или правой схем исполнения.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шестерня выходного вала редуктора находится в зацеплении с шестерней, установленной на валу замыкающего механизма.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фрикционный модуль, состоящий из фрикционной муфты и шестерни, установлен на промежуточном валу редуктора.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что фрикционная муфта имеет металлокерамические фрикционные диски, в качестве нажимных устройств используются цилиндрические или тарельчатые пружины централизованного действия, установленные в нажимном диске, сжатые нажимной гайкой, собранные и тарированные вне муфты.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм замыкания состоит из шестерни, вал-шестерни шиберной, зубчатой рейки, выполненной на шибере.