Устройство двухконтурного комбинированного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог Российский патент 2024 года по МПК B61L5/06 E01B7/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначено для обеспечения двухконтурного комбинированного замыкания остряков в крайних положениях и двойного контроля положения стрелочных переводов для организации скоростного и высокоскоростного движения поездов на железнодорожном транспорте.

Уровень техники

Известна гарнитура стрелочная электропривода для установки стрелочного электропривода [1]. Известна также гарнитура унифицированная стрелочного перевода на железобетонных брусьях для установки электроприводов типа СП на стрелочных переводах проекта 2870.00.000 ПТКБ ЦП [2], где приложение переводных усилий остряков осуществляется в трех точках от одного электропривода посредством кулисных механизмов, а замыкание остряков осуществляется посредством внешнего замыкателя только в первом сечении.

Наряду с известными достоинствами, эти устройства обладают рядом недостатков, обусловленных сложностью конструкции, наличием большого числа узлов и деталей, работающих с трением узлов, элементов скольжения, требующих интенсивной смазки, имеющих повышенный износ, но и не обеспечивающие достаточно надежного замыкания остряков в крайних положениях и контроля положения стрелочных переводов и, как следствие, низкая надежность, малый ресурс работы, высокие эксплуатационные затраты.

Известны также устройства контроля положения стрелочного перевода, где датчик положения остряков крепится непосредственно на шейке рамного рельса [3, 4, 5], не позволяющий контролировать положение остряков в другом крайнем положении - отведенном от рамного рельса и положение остряка контролируется непосредственно воздействием остряка на датчик, а также устройства контроля положения стрелочного перевода, где датчики положения остряков крепятся консольно на специальной раме, создавая конструкцию нерационально большой массы и габарита.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, обеспечение устройством передачи силовых усилий и двухконтурного комбинированного замыкания остряков во всех сечениях, включая сечение, где с величиной хода подвижных элементов (остряков) менее 40 мм, а оборудование внешними замыкателями в этих точках не является рациональным, обеспечение повышенного уровня безопасности за. счет дублирования основных функциональных узлов, отвечающих за замыкание и контроль положения, расширение области применения, унификация замыкающих и контрольных устройств, повышение достоверности, надежности, срока службы и безопасности движения поездов.

Технический результат устройства заключается в повышении уровня безопасности движения поездов, в расширении области применения, в унификации замыкающих и контрольных устройств, в повышении достоверности, надежности, срока службы и безопасности движения поездов.

Указанная задача достигается за счет устройства двухконтурного комбинированного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог, смонтированного на стрелочном переводе и содержащего электропривод, установленный на фундаментных угольниках в первом сечении, и имеющего контрольные тяги и регулируемую рабочую тягу, выполненные с возможностью обеспечения механической связи с внешним замыкателем, установленным в первом сечении, при этом посредством рабочих тяг, двуплечих рычагов и продольной тяги обеспечена механическая связь с внешним замыкателем, установленным во втором сечении, а далее посредством короткой рабочей тяги, закрепленной шарнирно одним концом к серьге кляммерного узла во втором сечении, а вторым концом к двуплечему рычагу и посредством второй продольной тяги, двуплечих рычагов рабочих тяг, обеспечена механическая связь межостряковой соединительной рабочей тяги, установленной в третьем сечении, при этом во втором сечении установлено устройство контроля положения, имеющее посредством контрольных тяг механическую связь с остряками.

Устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит регулируемую рабочую тягу, выполненную с возможностью обеспечения механической связи с внешним замыкателем, установленным в первом сечении, а посредством рабочих тяг, двуплечих рычагов и продольной тяги, обеспечена механическая связь с внешним замыкателем, установленным во втором сечении, при наличии одного электропривода, установленного в первом сечении, образующего двухконтурное замыкание и удержание остряков в крайних положениях.

Устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит механизм перевода и удержания остряков в третьем сечении, обеспечивающего параллельное замыкание остряков стрелочного перевода во втором и третьем сечениях внешним замыкателем, расположенном во втором сечении, обеспечивается двухконтурное комбинированное замыкание остряков стрелочного перевода.

Устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит электромеханическое устройство в виде автопереключателя электропривода, выполненное с возможностью обеспечения контроля положения остряков относительно рамных рельсов в первом сечении и устройство контроля положения остряков, выполненное посредством электромеханического устройства с возможностью осуществления контроля положения остряков относительно рамных рельсов во втором сечении, что в комплекте обеспечивают двойной контроль положения остряков стрелочных переводов.

Особенности предложенного устройства обеспечиваются следующими техническими признаками:

- совместного комплексного подхода к построению кинематической схемы и соответственно конструкции устройства замыкания и контроля положения остряков стрелочных переводов с распределенным введением вдоль остряков точек приложения усилий перевода и замыкания;

- наличием конструкции механизма комбинированного замыкания остряков в трех точках - в острие остряков, во втором сечении и в третьем сечении непосредственно на рамный рельс с применением двух внешних замыкателей, установленных в первом и во втором сечениях, тем самым обеспечивая двухконтурное комбинированное замыкание и удержание остряков в крайних положениях;

- наличием механизма с рабочими тягами, двуплечими рычагами, второй продольной тяги и межостряковой соединительной рабочей тяги, позволяющим обеспечивать передаче переводных усилий и замыкания и удержания остряка в третьей точке совместно с точкой приложения усилий и замыкания остряков во втором сечении;

- наличием контрольной системы следящего типа с расположением контрольных устройств в разных точках - в острие остряков в корпусе электропривода и во втором сечении непосредственно в зоне замыкания остряков, расположенного внутри колеи и построенных на принципе независимого контроля положения остряков стрелки;

- наличием механизма контроля положения контрольных тяг с устройством регулировки крайних контрольных положений.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 изображено устройство двухконтурного комбинированного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог;

На Фиг. 2 показана схема построения двухконтурного комбинированного замыкания и удержания остряков в крайнем положении.

Осуществление изобретения

Устройство двухконтурного комбинированного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог (Фиг. 1) содержит: 1 - электропривод, 2 - регулируемую рабочую тягу, 3 - рабочая тяга, 4 - две контрольные тяги, 5 - внешние замыкатели (два комплекта), 6 - продольную связную полосу, 7, 11, 18, 21 - продольные связные полосы с закрепленной на них станиной, 8, 10, 17, 20 - двуплечие рычаги, 9, 19 - регулируемые продольные тяги, 13 - кронштейны для крепления контрольных тяг устройства контроля в количестве двух штук, 14 - две контрольные тяги для крепления контрольных линеек устройства контроля с кронштейнами (поз. 13), 15 - устройство контроля положения остряков, 16 - короткая рабочая тяга, 23 - межостряковая соединительная рабочая тяга, 24 - две кабельные муфты, 25 - фундаментные угольники, 26 - поперечные угольники.

На схеме Фиг. 2 показан принцип построения двухконтурного комбинированного замыкания и удержания остряков в крайних положениях, где получение необходимого результата достигается за счет наличия двух контуров механизма замыкания остряков в крайнем положении в первом и втором сечениях остряков стрелочного перевода с применением двух внешних замыкателей, построенных на базе внешних замыкателей 5 согласно общему виду, изображенном на Фиг. 1 и маршрут замыкания остряков в третьем сечении (в третьей точке приложения усилий).

Благодаря применению двух механизмов замыкания остряков в крайнем положении в первом и втором сечениях остряков стрелочного перевода, выполненных на базе внешних замыкателей, и комбинированному замыканию остряков в третьем сечении (в третьей точке приложения усилий) совместно с точкой приложения усилий и замыкания остряков во втором сечении построена схема с двухконтурным комбинированным замыканием и удержанием остряков в крайних положениях и двух устройств контроля, выполненных: первого - на основе автопереключателя электропривода, второго - на основе самостоятельного электромеханического устройства контроля положения, гарантировано обеспечивается безопасность в случае нештатных ситуациях, а именно при:

- потере механической связи шибера электропривода с рабочей тягой, т.к. не приводит к размыканию внешних замыкателей и отходу остряков от рамного рельса;

- изломе внешнего замыкателя - потеря механической прочности кляммерного узла, т.к. не приводит к отходу остряков от рамного рельса, т.к. остается их удержание в замкнутом состоянии вторым внешним замыкателем;

- наличии двух устройств контроля, расположенных в первом и во втором сечениях, т.к. дефект в механизме замыкания остряков обнаруживается не позднее очередного перевода стрелки.

Такая конструкция позволяет получить новые качественные показатели, повысить надежности и безопасности движения поездов, унифицировать, расширить области применения электропривода стрелочного, снизить эксплуатационные расходы и применять его на скоростных участках железных дорог.

Сопоставительный анализ показывает, что указанные отличия заявленного устройства от прототипа представляют ряд новых признаков, что обуславливает его критерию «новизна».

В патентной и научно-технической литературе решений со сходными отличительными признаками не обнаружено. В связи с этим, делается вывод о соответствии заявлению изобретения критерию «изобретательский уровень».

Работает устройство двухконтурного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог (Фиг. 1 и Фиг. 2) следующим образом:

Электропривод 1, установленный на специальном каркасе, состоящем из поперечных угольников 26, закрепленных к фундаментным угольникам 25 и продольных полос 6 и 7, закрепленных непосредственно к стрелочным брусьям стрелочного перевода, посредством регулируемой рабочей тяги 2, имеет прямую механическую связь с внешним замыкателем 5, расположенным в первом сечении - в острие остряков стрелочного перевода, а также посредством рабочей тяги 3 двуплечего рычага 8, регулируемой продольной тяги 9, двуплечего рычага 10, установленного на продольной полосе 11 и рабочей тяги 12, имеет механическую связь с внешним замыкателем 5, расположенным во втором сечении остряков стрелочного перевода.

Наличие двух внешних замыкателей, расположенных в первом и во втором сечениях остряков стрелочного перевода обеспечивают двухконтурное замыкание остряков стрелочного перевода.

Посредством короткой рабочей тяги 16, шарнирно закрепленной к остряку посредством серьги крепления кляммеры внешнего замыкателя, установленного во втором сечении, двуплечего рычага 17, продольной тяги 19 в третье сечение и далее через двуплечий рычаг 20, рабочую тягу 22 на межостряковую соединительную рабочую тягу 23, которая обеспечивает перевод и удержание остряков в третьем сечении.

Наличие комбинированной схеме сочленения механизма перевода и удержания остряков в третьем сечении обеспечивает параллельное замыкание остряков стрелочного перевода во втором и третьем сечениях внешним замыкателем, расположенном во втором сечении.

Электропривод 1 посредством двух контрольных тяг 4, закрепленных с одной стороны с остряками стрелочного перевода в первом сечении - в острие остряков, а с другой стороны - к контрольным линейкам электропривода стрелочного перевода к, имеет обратную механическую связь, которая посредством электромеханического устройства автопереключателя электропривода обеспечивает контроль положения остряков относительно рамных рельсов в первом сечении - в острие остряков.

Установленное на стрелке и подсоединенное посредством контрольных тяг 14 к острякам стрелочного перевода во втором сечении остряков стрелочного перевода Устройство контроля положения остряков 15 (см. Фиг. 1), которое посредством электромеханического устройства, осуществляет контроль положения остряков относительно рамных рельсов во втором сечении.

Наличие электромеханического устройства автопереключателя электропривода 1 в первом сечении и электромеханического устройства контроля положения остряков 15 обеспечивают двойной контроль положения остряков стрелочного перевода.

Таким образом, в описываемом устройстве двухконтурного комбинированного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог, благодаря применению в конструкции двух внешних замыкателей 5, расположенных в первом и во втором сечениях остряков стрелочного перевода, а также механизма перевода и удержания остряков в третьем сечении, обеспечивающего параллельное замыкание остряков стрелочного перевода во втором и третьем сечениях внешним замыкателем, расположенном во втором сечении, обеспечивается двухконтурное комбинированное замыкание остряков стрелочного перевода (см. Фиг. 2), а, благодаря применению в конструкции двух электромеханических устройств контроля положения остряков относительно рамных рельсов в первом сечении - в составе электропривода 1 и электромеханического устройства контроля положения остряков 15 (см. Фиг. 1), выполняется двойной контроль положения остряков стрелочного перевода следящего типа, построенной на принципе независимого контроля положения остряков стрелки, гарантировано обеспечивается безопасность в случае нештатных ситуациях, упрощается конструкция, позволяющая расширить область их применения, унификацию, снизить эксплуатационные расходы, повысить достоверность, надежность работы, срок службы и безопасность движения поездов.

Источники информации

1. Гарнитура стрелочная электропривода. Патент № RU97697U1 от 2010.09.20.

2. Гарнитура унифицированная стрелочного перевода на железобетонных брусьях. Патент № RU106203U1 от 2011.02.08.

3. Устройство контроля положения остряков ELP 319. Технический паспорт. Фирма «Siemens».

4. Устройство контроля положения остряков стрелки и подвижных сердечников крестовин стрелочных переводов. Патент № RU2549316 С2 от 2013.02.14.

5. Контроллер КЕА-3. Технический паспорт. Фирма ABB.

Изобретение относится к стрелочным переводам. Устройство двухконтурного комбинированного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог, смонтированное на стрелочном переводе, содержит электропривод, установленный на фундаментных угольниках в первом сечении и имеющий контрольные тяги и регулируемую рабочую тягу, выполненные с возможностью обеспечения механической связи с внешним замыкателем, установленным в первом сечении. При этом посредством рабочих тяг, двуплечих рычагов и продольной тяги обеспечена механическая связь с внешним замыкателем, установленным во втором сечении, а также механизмом перевода и удержания остряков в третьем сечении, обеспечивающим параллельное замыкание остряков стрелочного перевода во втором и третьем сечениях внешним замыкателем, расположенным во втором сечении. Во втором сечении установлено устройство контроля положения, имеющее посредством контрольных тяг механическую связь с остряками. Технический результат заключается в повышении достоверности, надежности, срока службы и безопасности движения поездов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство двухконтурного комбинированного замыкания и двойного контроля положения остряков стрелочных переводов для скоростных железных дорог, смонтированное на стрелочном переводе и содержащее электропривод, установленный на фундаментных угольниках в первом сечении и имеющий контрольные тяги и регулируемую рабочую тягу, выполненные с возможностью обеспечения механической связи с внешним замыкателем, установленным в первом сечении, при этом посредством рабочих тяг, двуплечих рычагов и продольной тяги обеспечена механическая связь с внешним замыкателем, установленным во втором сечении, а также механизмом перевода и удержания остряков в третьем сечении, обеспечивающим параллельное замыкание остряков стрелочного перевода во втором и третьем сечениях внешним замыкателем, расположенным во втором сечении, а во втором сечении установлено устройство контроля положения, имеющее посредством контрольных тяг механическую связь с остряками.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит регулируемую рабочую тягу, выполненную с возможностью обеспечения механической связи с внешним замыкателем, установленным в первом сечении, а посредством рабочих тяг, двуплечих рычагов и продольной тяги обеспечена механическая связь с внешним замыкателем, установленным во втором сечении, при наличии одного электропривода, установленного в первом сечении, образующего двухконтурное замыкание и удержание остряков в крайних положениях.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит механизм перевода и удержания остряков в третьем сечении, обеспечивающий параллельное замыкание остряков стрелочного перевода во втором и третьем сечениях внешним замыкателем, расположенным во втором сечении; обеспечивается двухконтурное комбинированное замыкание остряков стрелочного перевода.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит электромеханическое устройство в виде автопереключателя электропривода, выполненное с возможностью обеспечения контроля положения остряков относительно рамных рельсов в первом сечении и устройство контроля положения остряков, выполненное посредством электромеханического устройства с возможностью осуществления контроля положения остряков относительно рамных рельсов во втором сечении, что в комплекте обеспечивает двойной контроль положения остряков стрелочных переводов.