ПРИВОД К МНОГОКОНТАКТНОМУ СТРЕЛОЧНОМУ И МАРШРУТНО-СИГНАЛЬНОМУ КОММУТАТОРУ АППАРАТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ Советский патент 1940 года по МПК B61L19/14 

Изобретение составляет привод к многоконтактному стрелочному и маршрутно-сигнальному коммутатору аппарата электрической централизации, отличающийся тем, что с целью реверсирования коммутационного барабана, приводимого во вращение от постоянного вращающегося двигателя, применено электромагнитное сцепление вала барабана с одной из двух вращающихся в разные стороны шестерен.

В одной из форм выполнения такого привода электромагнитное сцепление выполнено в виде муфты, электромагнитная система которой укреплена на шпонке на валу коммутационного барабана с возможностью осевого перемещения с целью сцепления е одной из двух расположенных по обе стороны шестерен, свободно сидящих на указанном валу и вращающихся в разные стороны от приводного двигателя.

В другой форме выполнения изобретения, на валу коммутационного барабана укреплен гофрированный пружинящий диск, несущий якорь неподвижно расположенных по обеим) его

сторонам электромагнитов и осуществляющий при возбуждении того или иного из них фрикционное сцепление с одной из двух свободно насаженных на вал и вращающихся в разных направлениях муфт, и, наконец, в третьей форме выполнения вал коммутационного барабана карданно соединен со стержнем, в своей средней части являющимся якорем двух расположенных по обе его стороны электромагнитов, (с той целью, чтобы при возбуждении одного из них происходило перемещение фрикционно укрепленной на его конце шестерни с одной из двух шестерен, вращающихся в разных направлениях от приводного двигателя.

На чертеже фиг.1 показывает продольный разрез по оси привода в первой форме выполнения; фиг. 2 - схему соединения катушек электромагнитной муфты с ламелями коммутационного барабана; фиг. 3 - одну из деталей устройства; фиг. 4 - расположение нескольких коммутационных барабанов, приводимых во вращение от общей шестерни; фиг. 5 - вид в разрезе вдоль оси другой формы выполнения привода с гофриросанным диском; фиг. 6 - вид того же привода сбоку; фиг. 7 и 8 - вид спереди и сбоку третьей формы выполнения привода со стержнем, являющимся якорем двух катушек; фиг. 9, 10 и 11 - разрезы по АБ, ВГ, ДЕ устройства фиг. 7 и 8.

В форме выполнения по фиг. 1-3 коммутационный барабан 8 с расположенными на нем ламелями (на фиг. 1 не показанными) жестко связан с валом а, вращающимся в подшипниках 7. На валу а свободно могут вращаться две шестерни 3 и 6 из ферро-магнитного материала, вращаемые от мотора в разные стороны.

Между шестернями 3 и 6 расположена электромагнитная муфта 5, имеющая, благодаря шпонке 4, только осевое перемещение. Она состоит из ферромагнитного же корпуса, в котором расположены две кольцевые обмотки 1 и 2, создающие при пропускании через них тока магнитные потоки, замыкающиеся через шестерни 3 и 6.

Концы обмоток 1 и 2 выведены наружу через полый вал а и присоединены к соответственным ламелям коммутационного барабана 8.

На фиг. 2 показана схема соединений этих обмоток с ламелями, изображенными для ясности на окружностях разного диаметра. В действительности они расположены на общей цилиндрической поверхности барабана и смещены друг относительно друга в осевом направлении.

Как видно из схемы фиг. 2, один конец каждой из обмоток 1 и 2 присоединен к общей ламели О, а другой конец каждой из них - к двум ламелям S₁K₁ и S₂R₂.

По ламели О скользит щетка О_1-2, а по остальным ламелям соответственно щетки S₁′K₁′ и S₂′K₂′.

В зависимости от того, через которую из щеток подается ток, включается одна из обмоток 1 или 2, и соответственно этому возникает магнитное поле, под действием которого корпус 5 муфты притягивается к шестерне 3 или 6 и увлекается во вращение в одну или другую сторону. При повороте муфты 5 до схода щетки со своей ламели посылка тока прекращается, и муфта 5 останавливается. Новая посылка в ту или другую обмотку может теперь последовать только через другую щетку.

Так, например, если ток посылался через щетку K₁′ в обмотку 1, то при повороте муфты 5 на 90° по направлению часовой стрелки эта посылка тока прекратится, и возможна будет только посылка тока при включении щетки S₂′, через Которую будет питаться катушка 2, а последняя заставит муфту 5 повернуться обратно в прежнее положение.

Если же в положении, показанном на фиг. 2, включить щетку K₂′, то включена будет катушка 2, благодаря чему муфта 5 повернется на 90° против направления часовой стрелки и остановится, после чего посылка тока будет возможна только через щетку S₁′ в катушку 1, которая вызовет обратный поворот муфты 5 в исходное положение.

Таким образом коммутационный барабан может быть повернут из своего исходного положения в одну либо в другую сторону и затем возвращен в начальное положение.

Для того, чтобы при прекращении посылки тока муфта 5 останавливалась в строго определенном положении, на валу а (фиг. 3) укрепляется диск 12 с выемками, в которые западает ролик 11 собачки, поворотно укрепленной на оси 10 и прижимаемой пружиной 9 к диску 12.

Фиг. 4 показывает установку целой серии коммутационных барабанов, шестерни 3 и 6 которых приводятся во вращение от общей конической шестерни 13, вращаемой приводным двигателем и сцепленной с коническими шестернями 14 и 15, составляющими каждая одно целое с шестерней 3 или 6. В такой серии коммутационных барабанов возможен независимый перевод каждого барабана в одну или в другую сторону.

В форме выполнения по фиг. 5 и 6 электромагнитное сцепление вала коммутационного барабана с одной из двух шестерен 3 или 6, приводимых во вращение в разные стороны от приводного двигателя через зубчатую коническую передачу 13, 14, 15, производится при помощи двух фрикционных муфт, якори 16, 17 которых жестко соединены по периферии с эластичным кольцеобразно гофрированным диском 18, жестко связанным при помощи разъемной ступицы 19 с валом b, несущим муфты 23 и 24 и передающим при помощи шарнирного соединения 20 вращение валу с коммутационного барабана 8.

Благодаря эластичности гофрированного диска 18 якорь 16, 17, под действием магнитного поля, возбуждаемого обмотками 21 или 22 при посылке тока через одну или другую из них, притягивается к правой 23 или к левой 24 муфте, приводимой во вращение шестернями 3 и 6 через соответственные промежуточные шестерни 25, 26 в разные стороны, и, благодаря возникающему между поверхностями 27 или 28 трению, начинает вращаться по направлению часовой стрелки или наоборот.

При прекращении посылки тока якорь под действием пружинящего гофрированного диска 18 возвращается в исходное среднее положение. Шестерни 25, 26 вращаются на трубчатых цапфах 29, 30, зажатых в держателях 31, 32. Продолжения цапф 29, 30 составляют части магнитопроводов муфт 23, 24.

В случае поломки диска 18 самопроизвольного перевода произойти не сможет, так как для поворота вала а между поверхностями 27 или 28 нужна сила трения, создаваемая значительным осевым усилием, которое без действия электромагнитных сил будет далеко недостаточным.

В третьей форме выполнения, представленной на фиг. 7-11, вал а коммутационного барабана карданно соединен со стержнем 33, на котором сидит якорь 34, расположенный между полюсными наконечниками 35 (фиг. 9, 10 и 11).

Якорь 34 удерживается в среднем положении отростками пружин 36а и 36b, упирающихся в штифты 37, заделанные в тело якоря 34 (фиг. 10 и 11).

Витки пружин 36а, 36b расположены на втулке 38, жестко связанной с якорем 34 и свободно сидящей на стержне 33 (фиг. 11).

Концы отростков пружин входят в продольные пазы 39 (фиг. 7) скобы 40, прикрепленной к полюсным наконечникам, и, упираясь с одной стороны в оконечные кромки пазов 39 и с другой стороны - в штифты 37, удерживают эластично якорь 34 в среднем положении между полюсными наконечниками 35 (фиг. 10).

На левом (фиг. 11) конце стержня 33 расположена шестерня 41, фрикционно зажатая пружиной 44 между закрепленной на стержне 33 шайбой 43 и свободной шайбой 42. Шестерня эта расположена между двумя шестернями 45 и 46 (фиг. 7), соединенными в свою очередь с вращающимися в разные стороны от приводного двигателя шестернями 3 и 6.

Для вращения стержня 33, а через него вала а коммутационного барабана вправо или влево, стержень 33 должен отклониться вверх или вниз для того, чтобы шестерня 41 вошла в сцепление с шестерней 45 или 46.

Это производится следующим образом.

При посылке тока в обмотки, например, верхних (фиг. 9 и 10) электромагнитов, якорь 34 притянется к верхним полюсным наконечникам 35, преодолевая сопротивление пружины 36b, упирающейся концами своих отростков в оконечные кромки пазов 39, и шестерня 41 придет в зацепление с шестерней 45 (фиг. 7).

При этом пружина 36а, упираясь в штифты 37, будет перемещаться вместе с якорем 34, скользя своими концами в пазах 39 и не оказывая, таким образом, на якорь никакого действия.

Когда посылка тока в обмотки верхних электромагнитов 35 прекратится, то якорь под действием выпрямляющейся пружины 36b придет снова в среднее положение.

Аналогичное действие произойдет при включении обмоток нижних электромагнитов.

Для уничтожения горизонтальной составляющей силы на стержень 33, возникающей при работе шестерни 41, предусмотрен диск 47, передающий горизонтальное усилие на скобу 40 (фиг. 11).

Серия таких механизмов может быть расположена в вертикальной станине (фиг. 8), причем привод может осуществляться от общего двигателя, но действие каждого коммутационного барабана может происходить независимо от всех других, так что одновременно может работать любое число барабанов.

При помощи предлагаемого, устройства разрешается вопрос центрального управления всеми стрелками и сигналами даже больших станций с расположением стрелочных и маршрутно-сигнальных коммутаторов электрической сигнализации в хаузингах, и с управлением ими из пассажирского здания. При этом отпадает необходимость в защелках.

1. Привод к многоконтактному стрелочному и маршрутно-сигнальному коммутатору аппарата электрической централизации, отличающийся тем, что, с целью реверсирования коммутационного барабана, приводимого во вращение от постоянно вращающегося двигателя, применено электромагнитное сцепление вала барабана с одной из двух вращающихся в разные стороны шестерен.

2. Форма выполнения привода по п. 1, отличающаяся тем, что электромагнитное сцепление выполнено в виде муфты, электромагнитная система которой укреплена на шпонке на валу коммутационного барабана с возможностью осевого перемещения, с целью сцепления с одной из двух расположенных по обе стороны; шестерен, свободно сидящих на указанном валу и вращающихся в разные стороны от приводного двигателя.

3. Форма выполнения привода по п. 1, отличающаяся тем, что на валу коммутационного барабана укреплен гофрированный (пружинящий) диск, несущий якорь неподвижно расположенных по обеим его сторонам электромагнитов и осуществляющий при возбуждении того или иного из них фрикционное сцепление с одной из двух свободно насаженных на вал и вращающихся в разных направлениях фрикционных муфт.

4. Форма выполнения привода по п. 1, отличающаяся тем, что вал коммутационного барабана карданно соединен со стержнем, в своей средней части являющимся якорем двух расположенных по обе его стороны электромагнитов, с той целью, чтобы при возбуждении одного из них происходило перемещение стержня и сцепление укрепленной фрикционно на его конце шестерни с одной из двух шестерен, вращающихся в разных направлениях от приводного двигателя.