CS200758B1

CS200758B1 - Electromotorized point operating apparatus notably for the turnouts with the large throwing over resistance

Info

Publication number: CS200758B1
Application number: CS408778A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Sanc
Original assignee: Vaclav Sanc
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1980-09-15

Description

Vynález se týká elektromotorického přestavníku, určeného zejména pro výhybky s velkým přestavným odporem, u něhož se řeší zvýšení výkonnosti ochranné třecí spojky.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromotive point switch, particularly for point switches with high resistance, in which the performance of a protective friction clutch is solved.

V moderních systémeoh zabezpečovací techniky se pro ústřední stavění výhybek používá elektricky ovládaných přestavníků. V závislosti na použitém systému staničního zabezpečovacího zařízení používají jednotlivé dráhy přestavníky odliěnýoh typů. Z hlediska mechanických parametrů musejí však všechny konstrukce splňovat požadavky na přestavnou dráhu, přestavnou a přídržnou sílu, odpor přoti rozřezu a přestavný čas. Elektrická část přestavníku včetně napájeoího vedení musí být provedena tak, aby zajistila mechanické parametry přestavníku, a to i ve vzdálenosti až několika kilometrů od místa napájení.In modern systems of signaling technology, electrically operated point machines are used for central switching of switches. Depending on the station interlocking system used, the individual paths use different point machines. In terms of mechanical parameters, however, all structures must meet the requirements for adjusting travel, adjusting and holding force, cut resistance and adjusting time. The electrical part of the switchgear, including the power supply line, must be designed so as to ensure the mechanical parameters of the switchgear, even up to several kilometers from the point of supply.

Aby byl hnaoí elektromotor chráněn před přetížením, zařazuje se vždy do převodového řetězoe oohranná třeoí spojka, která při překročení určité hodnoty přestavného odporu začne prokluzovat. U většiny typů přestavníků je ochranná třeoí spojka regulovatelná, oož vlastně umožňuje nastavit požadovanou maximální přestavnou sílu. Stále vyšší nároky na výkonnost železniční dopravy si kromě řady jiných opatření vyžadují i zavádění únosnějšího železničního svršku a s tím souvisejících i nových konstrukcí výhybek. Některé z těchto výhybek se však kromě očekávaných příznivých vlastností projevují i vlastnostmi nevýhodnými, především velkým přestavným odporem. Zvláště výhybky křižovatkové, jejiohž výměny jsou tvořeny čtyřmi pérovými jazyky a jejiohž dvojité srdoovky jsou opatřeny pohybli758 vými pérovými hroty, způsobují v provozu závažné potíže. Jestliže přestavné odpory dosavadních výhybek nepřesahovaly hodnotu 2,5 kN, pak nové konstrukce výhybek, zejména jsou-li určeny pro svršek R65, dosahují hodnot 5 kN, tedy dvojnásobku. Tyto hodnoty jsou již vesměs na horní hranici přestavné síly přestavníků a mnohdy ji i překračují. Obdobné potíže lze očekávat i po zavedení pohyblivýoh hrotů srdoovek jednoduchých výhybek, popřípadě dalších novýoh výhybkových konstrukcí.In order to protect the motor from overload, a protective clutch is always included in the transmission chain and starts to slip when a certain value of the adjusting resistance is exceeded. In most types of point machines, the protective clutch is adjustable, which makes it possible to set the required maximum adjustment force. Increasing demands on rail transport performance require, among many other measures, the introduction of a more acceptable railway superstructure and the associated new turnout structures. However, in addition to the expected favorable properties, some of these switches also exhibit disadvantageous properties, in particular high adjusting resistance. In particular, crossroads, whose exchanges consist of four tongues and whose double sidebars are provided with movable tongues, cause serious problems in operation. If the adjusting resistances of the existing switches did not exceed 2.5 kN, then the new switch designs, especially when designed for the R65 superstructure, reach 5 kN, twice the value. These values are mostly on the upper limit of the adjusting power of the switchgearers and often exceed it. Similar difficulties can be expected even after the introduction of movable points of the single point switches or other new switch structures.

Ve snaze zajistit bezporuchový provoz železniční dopravy snaží se jednotlivé dráhy vyrovnat se s vyěěí silovou náročností novýoh výhybek zaváděním do provozu novýoh nebo rekonstruovaných přestavníků. Ke koncepčně zoela novým konstrukcím přestavníků se přistupuje Jen zoela výjimečně, neboť s sebou většinou přinášejí nevítané změny v montáži, obsluze a údržbě. Při rekonstrukci přestavníků se volí oesta zvyšování mechanioké účinnosti mechanismu přestavníku a zvyšování výkonnosti ochranné třecí spojky. Přitom je snaha vést řešení tak, aby nebylo potřeba zavádět nový výkonnější hnací motor*In order to ensure trouble-free operation of the railway transport, the individual railways try to cope with the higher power demands of the new switches by introducing into operation of the new or reconstructed point machines. Conceptually zoela new constructions of point machines are treated only exceptionally, as they usually bring with them unwelcome changes in assembly, operation and maintenance. When reconstructing point machines, the choice is to increase the mechanical efficiency of the point mechanism and increase the performance of the protective friction clutch. At the same time, there is an effort to lead the solution without the need to introduce a new, more powerful propulsion engine *

Jedním z nejvíce rozšířených typů přestavníků, používaným v NSR a státech, v nichž NSR buduje nové tratě, dále pak v NDR, ČSSR, MLR, BLR a částečně i PLR a dalších státech, je přestavník používající v převodovém řetězoi ochrannou třeoí spojku tvořenou hnací částí, vnitřním třeoím kruhem opatřeným dvěma rozpínadly s vloženou rozpínaoí pružinou a hnanou částí spojky. Hnaoí část spojky je na obvodu vytvarována jako šnekové kolo. Vnitřní třeoí kruh je vypraoován do tvaru neúplného mezikruží a bývá litinový. Na povrchu je opatřen příčnými úzkými zuby, jejichž hlavové ploohy tvoří třeoí ploohu. 0 čela výřezu v třeoím kruhu se opírají rozpínadla, mezi nimiž je vložena rozpínaoí spirálová pružina z drátu s knihovým průřezem. Ta je nasazena na vodíoím čepu opatřeném regulační maticí. Rozpínadla jsou otočná kolem osy oohranné třecí spojky a jsou opatřena plochami, které zabírají do hnané části spojky. Ta je vypracována již přímo do hnaoího pastorku hřebenového převodu. Takto provedená ochranná třeoí spojka je konstrukčně jednoduchá, spolehlivá a nenáročná na údržbu. Výkonnost spojky, vyjádřená v dlouhodobě přenášeném kroutícím momentu, je závislá na součiniteli kluzného tření mezi třecími ploohami a na normální síle působíoí mezi nimi, přičemž nesmějí být překročeny dovolené měrné tlaky.One of the most widespread types of point machines used in the FRG and the countries in which the FRG is building new routes, as well as in the GDR, Czechoslovakia, MLR, BLR and partly PLR and other countries, is the point machine using a protective clutch , an inner friction ring provided with two expanders with an interposed spring and a driven part of the clutch. The upper part of the coupling is shaped like a worm wheel on the circumference. The inner third ring is shaped into an incomplete annulus and is cast iron. On the surface it is provided with transverse narrow teeth, the head faces of which form a third surface. On the front face of the cut-out in the third ring, expander supports are supported, between which an expanding coil spring of a book wire is inserted. It is fitted on a guide pin provided with a regulating nut. The expanders are rotatable about the axis of the friction clutch and are provided with surfaces that engage the driven portion of the clutch. This is already developed directly into the hnaoího pinion gear rack. The protective friction coupling made in this way is simple in construction, reliable and low-maintenance. The performance of the coupling, expressed in the long-term transmitted torque, is dependent on the friction coefficient between the friction plates and the normal force applied therebetween, and the permissible specific pressures must not be exceeded.

Z firemní literatury je znám způsob rekonstrukce přestavníku určeného též pro výhybky s velkým přestavným odporem, vyřešeného a do provozu zavedeného firmou Siemens. Použitá ochranná třeoí spojka výše uvedené konoepoe je řešena tak, že vnitřní třeoí kruh je z ocelového plechu a na jeho povrchu jsou na třeoh místeoh upevněny segmenty ze speciálního umělého třeoího materiálu. Rozpínaoí pružina je použita opět spirálová z drátu s kruhovým průřezem, Vyěěí koeficient kluzného tření použitého třeoího materiálu způsobuje dosažení vyššího přenášeného kroutícího momentu při dodržení původních rozměrů oohranné třeoí spojitý.From the company literature is known the way of reconstruction of the switchboard designed also for switches with a high adjusting resistance, solved and put into operation by Siemens. The protective friction clutch used in the above-mentioned coupling is designed in such a way that the inner friction ring is made of sheet steel and segments of special artificial friction material are fastened on its surface at three places. The expansion spring is again used with a spiral of circular wire. The higher sliding friction coefficient of the used friction material causes a higher transmitted torque to be achieved while keeping the original dimensions of the protective friction continuous.

Nevýhodou uvedeného řeěení je věak zejména to, že je nutno použít speciálního třeoího obložení, vyráběného v zahraničí, jehož součinitel tření není závislý na povětrnostních vliveoh_t zejména na vlhkosti. U běžných typů obložení však součinitel tření kolísá s vlhkostí vzduohu, čímž kolísá i přenášený kroutící moment a tím i nastavená přestavné síla.Řeěení disadvantage of this is the custom in particular that it is necessary to provide a special lining třeoího manufactured abroad whose friction coefficient is not dependent on weather vliveoh _t particular humidity. However, in conventional types of linings, the coefficient of friction varies with the humidity of the air, which also fluctuates in the transmitted torque and thus the set adjusting force.

Další nevýhodou je nutnost dosažení nízké drsnosti vnitřní třecí plochy hnacího kruhu ochranné spojky. Na drsnosti této plochy přímo závisí trvanlivost třecího obložení. Nevýhodou je i to, že při montáži i při provozu přestavníku s takto řešenou ochrannou třecí spojkou je nutno dbát na to, aby nedošlo k zamaštění třecích ploch, jinak by došlo k podstatnému poklesu přenášeného kroutioího momentu.Another disadvantage is the necessity of achieving a low roughness of the inner friction surface of the drive clutch drive ring. The durability of the friction lining directly depends on the roughness of this surface. Another disadvantage is that during installation and operation of the machine with such a protective friction clutch it is necessary to take care not to grease the friction surfaces, otherwise the transmitted torque will be significantly reduced.

Uvedené nevýhody se nevyskytují u přestavníku určeného zejména pro výhybky s velkým přestavným odporem, řešeného podle vynálezu, jehož podstatou je takové provedení ochranné třecí spojky, kde třecí plocha litinového vnitřního třecího kruhu je vytvořena šroubovicí s prizmatiokým profilem závitu, přičemž profil závitů a stoupání šroubovice jsou takové, že šířka třecí plochy odpovídá šířce mezer ve'šroubovici a že rozpěrná pružina umístěná mezi oběma rozpínadly je sestavena z ocelových talířových pružin, nasunutých na vodicí čep a stlačovaných regulační maticí.These disadvantages do not occur in a point switch device particularly designed for high-point switching points according to the invention, which is based on a protective friction clutch, wherein the friction surface of the cast iron inner friction ring is formed by a helical prismatic thread profile. such that the width of the friction surface corresponds to the width of the gaps in the helix and that the spacer spring located between the two expanders is composed of steel disc springs slid onto the guide pin and compressed by the adjusting nut.

Provedením třecí plochy vnitřního třecího kruhu ochranné spojky do tvaru šroubovice s prizmatiokým profilem závitu a sestavením rozpěrné pružiny z ooelových talířových pružin se dosáhne dvojnásobné přestavné síly přestavníku, čímž se vytvoří dostatečná rezerva pro bezporuchové přestavování i výhybek a velkým přestavným odporem. Zvlášť podstatné je to, že tohoto vyššího účinku se dosáhne i při použití původního hnacího motoru a při stejně dlouhé přestavné době jako dříve. Výhodnost řešení se projeví i ve větší rovnoměrnosti hodnoty přestavné síly a v prodloužení trvanlivosti ochranné třeoí spojky na dvojnásobek, zejména je-li epojka mazána tukem. Přínos řešení se projeví i při výrobě třeoíoh kruhů, neboť šroubovitá třeoí plooha se vyrobí snadno soustružením bez potřeby původních frézařskýoh operací. Rozměrově zůstává tato dvojnásobně výkonnější ochranná třeoí spojka shodná se spojkou původní.By providing the friction surface of the internal friction ring of the protective clutch in a helical shape with a prismatic thread profile and the assembly of the coil spring from the OEL disk springs, the adjusting force of the machine is doubled, creating sufficient margin for trouble-free adjustments and switches and high adjusting resistance. It is particularly important that this higher effect is also achieved with the use of the original drive motor and with the same adjustment time as before. The advantage of the solution is also manifested in greater uniformity of the value of the adjusting force and in doubling the durability of the protective friction of the coupling, especially when the coupling is greased. The benefits of the solution will also be evident in the production of three-dimensional circles, since the helical three-dimensional surface is easily produced by turning without the need for original milling operations. Dimensionally, this double-powerful protective friction clutch remains the same as the original clutch.

Na připojených výkresech je znázorněno provedení přestavníku podle vynálezu, kde je znázorněn na obr. 1 převodový řetězec přestavníku v půdorysu, na obr. 2 bokorys a částečný nárys vnitřního třecího kruhu, na obr. 3 je uvedena charakteristika rozpěrné pružiny s vyznačeným rozsahem regulace.In the accompanying drawings, an embodiment of a machine according to the invention is shown, in which FIG. 1 shows the transmission chain of the machine in plan view, FIG. 2 shows a side view and a partial front view of the inner friction ring;

Převodový řetězec přestavníku (obr. 1) je tvořen motorem _1 s nasazeným pastorkem^ zabírajícím do kola_3_čelního převodu a šnekem_£ zabírajícím do šnekového kola_5, v jehož ose je umístěna ochranná třeoí spojka .S.. Ta je vytvořena šnekovým kolem_5, vloženým vnitřním třeoím kruhem 6, rozpínaným dvěma rozpínadly 7, 8 a nepruženou rozpěraou pružinou JR, sestavenou z ooelových talířových pružin 3, a dále přestavným kruhem 10, k němuž je připevněn hnaoí pastorek 11, zabírající do hřebenu 12 přestavné tyče 13. Talířové pružiny _9_jsou nasunuty na vodící čep 14, který je opatřen na jedné straně souosovým čípkem 15, vsunutým do rozpínadla _7 a zajištěným kolíkem 16, a na straně druhé dříkem 17 vsunutým do zahloubení rozpínadla 8« Předpětí v talířových pružinách 9 je prováděno otáčením regulační matice 18, která je na obvodu opatřena manipulačními otvory. K zajištění přenosu kroutioího momentu je přestavný kruh 10 opatřen nálitky 19 a 20, do nichž ae v závislosti na smyslu otáčení opírá rozpínadlo _7 nebo 8.The gear chain of the machine (FIG. 1) consists of a motor 1 with a pinion 4 engaging a spur gear 3 and a worm 4 engaging a worm gear 5, in which the protective friction clutch 5 is provided. 6, an expanded two expansors 7, 8 and a non-resilient spacer spring JR composed of ooel disk springs 3, and an adjusting ring 10 to which a pinion 11 engaging the ridge 12 of the adjusting rod 13 is attached. The plate springs 9 are slid onto the guide pin. 14, which is provided on one side with a coaxial pin 15 inserted into the expander 7 and secured by a pin 16, and on the other side with a shaft 17 inserted into the recess of the expander 8. handling openings. In order to provide torque transmission, the adjusting ring 10 is provided with risers 19 and 20 into which, depending on the direction of rotation, the expander 7 or 8 is supported.

Vnitřní třeoí kruh (obr. 2) je na vnějším povrohu vypracován do tvaru šroubovice s prlzmatlokým profilem závitu, přičemž profil závitu a stoupání šroubovioe jsou takové, že šířka třeoí plochy 22 odpovídá šířce mezer 23 ve šroubovloi·The inner friction ring (Fig. 2) is designed on the outer surface in the form of a helix with a prismatic thread profile, the thread profile and helix pitch such that the width of the friction surface 22 corresponds to the width of the gaps 23 in the helix.

Konstrukce rozpěrné pružiny Je taková, že praoovní bod_P, na který je rozpěmá pružina_R nastavena, je v celém rozsahu regulaoe (PÍ - P2) pouze ve strmé části jejího pracovního diagramu (obr. 3).Construction of the spacer spring It is such that the prong point_P, to which the extension spring R is set, is only in the steep part of its working diagram over the entire range of the control (P1 - P2) (Fig. 3).

Otáčivý pohyb hnaoího motoru ee přes čelní a šnekový převod přenáší na šnekové kolo _5, která eoučasně tvoří hnací Část třeoí spojky j5_. Kroutioí moment Je přenášen třením mezi vnitřní váloovou ploohou šnekového kola_5 a činnou závitovou plochou vnitřního třeoího kruhu j5 na rozpínadla 7_, 8. a pomooí nloh na přestavný kruh 10 a pastorek 11 hřebenového převodu· Předpžtí mezi vnitřním třeoím kruhem 6. a šnekovým kolem _5 a tím 1 velikost přenášeného kroutícího momentu se nastavuje stlačováním rozpěrné pružiny Uj vložené na vodicím čepu 14, mezi rozpínadla_7, jí, a to pomooí regulační matloe 18«The rotary movement of the drive motor via the spur and worm gears is transmitted to the worm wheel 5, which at the same time forms the drive portion of the friction clutch 5. The torque is transmitted by friction between the inner cylindrical surface of the worm wheel 5 and the active threaded surface of the inner thrust ring 5 to the expander 7, 8 and extends to the adjusting ring 10 and the pinion 11. Thus, the amount of transmitted torque is adjusted by compressing the expansion spring U1 inserted on the guide pin 14, between the expanders 7, by means of a control mat 18 '.

Blektromotorioký přestavník podle vynálezu dosahuje potřebné hodnoty přestavné síly pro spolehlivé ovládání výhybek e velkým přestavným odporem i při zhruba dvojnásobné vzdálenosti od místa napájení, oož ee příznivě projeví 1 v úspoře elektrovodnýoh napájeoíoh žil·The Blektromotor switch according to the invention achieves the required adjustment force value for reliable control of switches with a high adjustment resistance even at approximately twice the distance from the power supply point, which will have a favorable effect on the electric conductor power supply.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A blektromotor device, particularly for high-resistance switches, equipped with a protective friction clutch in the transmission chain with an internal friction ring and a spring, characterized in that the friction surface of the internal friction ring (6) of the clutch (S) is in the form of a helix ( 21) with a prismatic thread profile and a spacer spring (R), interposed between the free ends of the expander (7, 8), is made up of disc springs (9), the width of the thrust surface (22) of the inner thrust ring (6) coinciding Gaps (23) in Screwdriver (21) ·