PL184913B1

PL184913B1 - Toll-bar electric drive

Info

Publication number: PL184913B1
Application number: PL97323963A
Authority: PL
Inventors: Ryka┴Janusz; Kodroń┴Andrzej; Mazur┴Waldemar; Pokrywka┴Zbigniew; Wilk┴Ryszard; Cygoń┴Piotr; Filarski┴Wiesław
Original assignee: Bombardier Transp Zwus Polska
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2003-01-31
Also published as: PL323963A1

Abstract

1. Elektryczny napęd rogatkowy wyposażony 57) w silnik elektryczny prądu stałego z magnesami trwałymi, hamulec elektromagnetyczny zblokowany z silnikiem, przekładnię pasową, reduktor walcowy oraz dźwignie osadzone na wale drąga, znamienny tym, że posiada listwę zębatą (8) współpracującą z kołem zębatym (7) osadzonym na wale reduktora walcowego (2), prowadzoną ślizgowo w łożysku (10), mającą na górnym końcu wałek (11) z dwoma zabierakami (12) wchodzącymi w wycięcie (6) dźwigni (5) osadzonych na wale (3) drąga (4), wspartą w górnym położeniu drąga (4) swoim dolnym końcem, o napinacz (13), sprężyny naciskowej śrubowej (9) osadzonej w gnieździe (14), przy czym napęd jest sterowany i kontrolowany przy pomocy bloku sterująco-kontrolnego (BSK), z którego wejściami połączone są wyłączniki krańcowe (WK1) i (WK2) dolnego i górnego położenia drąga (5), wyłącznik (WK3) korby awaryjnego przestawiania, czujnik włożenia korby (CWK), obwód ciągłości diąga (OCD) oraz łącznik sterujący (ŁS), a którego wyjścia połączone są z układami wykonawczymi (UW1), (UW2), (UW3), (UW4) i (UW5) połączonymi odpowiednio z silnikiem (M), hamulcem elektromagnetycznym (H) oraz żarówkami drąga (L1), (L2) i (L3), przy czym z blokiem sterują- co-kontrolnym (BSK) połączony jest dwukierunkowym łączem transmisji szeregowej pulpit diagnostyczny (PD).1. Electric turnbuckle drive equipped with a permanent magnet DC electric motor, electromagnetic brake interlocked with the motor, belt transmission, cylindrical reducer and levers mounted on the shaft of a rod, characterized by the fact that it has a toothed bar (8) cooperating with a toothed wheel ( 7) mounted on the shaft of the cylindrical reducer (2), slidingly guided in the bearing (10), having a shaft (11) at the upper end with two drivers (12) entering into the notch (6) of the lever (5) mounted on the shaft (3) of the rod (4), supported in the upper position of the rod (4) with its lower end, against the tensioner (13), of the coil spring (9) embedded in the seat (14), the drive being controlled and monitored by the control and monitoring block (BSK ), with inputs of which are connected the limit switches (WK1) and (WK2) for the lower and upper position of the rod (5), the emergency crank switch (WK3), the crank insertion sensor (CWK), the continuity circuit (OCD) and the control switch ( ŁS), and which in The outputs are connected with the actuators (UW1), (UW2), (UW3), (UW4) and (UW5) connected, respectively, with the motor (M), electromagnetic brake (H) and the rod bulbs (L1), (L2) and ( L3), while the diagnostic desk (PD) is connected to the control and monitoring block (BSK) by a bidirectional serial transmission link.

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektryczny napęd rogatkowy przeznaczony do zabezpieczenia jednopoziomowych skrzyżowań dróg kołowych z torami kolejowymi, a także do zamykania drogi przejść pieszych na teren strzeżony.The subject of the invention is an electric turnstile drive intended for securing one-level intersections of road and railroad tracks, as well as for closing the path of pedestrian crossings to a guarded area.

Znany jest elektryczny napęd rogatkowy, w którym przeniesienie momentu obrotowego na wał, na którym osadzony jest drąg zapory odbywa się za pomocą śruby tocznej i dwóch dźwigni osadzonych na wale drąga. Śruba toczna jest napędzana poprzez przekładnię pasową. Na silniku, przed przekładnią pasową, usytuowany jest hamulec.There is known an electric turnstile drive in which the torque is transmitted to the shaft on which the dam pole is mounted by means of a ball screw and two levers mounted on the shaft of the rod. The ball screw is driven via a belt drive. There is a brake on the motor, in front of the belt transmission.

W znanym napędzie rogatkowym samoczynne opadanie drąga w razie zaniku napięcia zasilającego nie jest kontrolowane w zależności od prędkości opadania. Usytuowanie hamulca przed przekładnią pasową sprawia, że hamulec ma większe gabaryty, przez co pobór energii przez napęd jest większy. Śruba toczna napędu wymaga częstych zabiegów konserwacyjnych.In the known turnkey drive, the automatic fall of the rod in the event of a power failure is not controlled as a function of the falling speed. The location of the brake in front of the belt transmission makes the brake larger, and therefore the energy consumption of the drive is greater. The ball screw of the drive requires frequent maintenance.

Istota wynalazku polega na tym, że elektryczny napęd rogatkowy wyposażony w silnik elektryczny prądu stałego z magnesami trwałymi, hamulec elektromagnetyczny zblokowany z silnikiem, przekładnię pasową reduktor walcowy oraz dźwignie osadzone na wale drąga, posiada listwę zębatą współpracującą z kołem zębatym osadzonym na wale reduktora walcowego, prowadzoną ślizgowo w łożysku, mającą na górnym końcu wałek z dwoma zabierakami wchodzącymi w wycięcie dźwigni osadzonych na wale drąga i wspartą w górnym położeniu drąga, swoim dolnym końcem, o napinacz sprężyny naciskowej śrubowej osadzonej w gnieździe. Napęd jest sterowany i kontrolowany przy pomocy bloku sterująco-kontrolnego, z którego wejściami połączone są wyłączniki krańcowe dolnego i górnego położenia drąga, wyłącznik korby awaryjnego przestawiania, czujnik włożenia korby, obwód ciągłości drąga oraz łącznik sterujący.The essence of the invention consists in the fact that the electric turnstile drive equipped with a DC electric motor with permanent magnets, an electromagnetic brake interlocked with the motor, a belt transmission, a cylindrical reducer and levers mounted on the shaft of a rod, has a toothed rack cooperating with a toothed wheel mounted on the shaft of a cylindrical reducer, slidingly guided in a bearing, having at its upper end a shaft with two drivers entering into the cut of the levers mounted on the shaft of the rod and supported in the upper position of the rod with its lower end against the tensioner of the compression spring seated in the seat. The drive is controlled and monitored by a control and monitoring block with inputs of the lower and upper pole position limit switches, emergency crank switch, crank insertion sensor, rod continuity circuit and control connector.

184 913184 913

Wyjścia bloku sterująco-kontrolnego połączone są z układami wykonawczymi, które z kolei połączone są odpowiednio z silnikiem, hamulcem elektromagnetycznym oraz żarówkami drąga. Z blokiem połączony jest również, poprzez łącze transmisji szeregowej, pulpit diagnostyczny.The outputs of the control and monitoring block are connected to the actuators, which in turn are connected to the engine, electromagnetic brake and rod bulbs, respectively. The diagnostic panel is also connected to the block via the serial transmission link.

W elektrycznym napędzie rogatkowym według wynalazku w przypadku zaniku napięcia zasilającego drąg opada samoczynnie w sposób kontrolowany. Modułowa konstrukcja układu sterowania i kontroli umożliwia jego łatwą wymianę. Łącze transmisji szeregowej po dołączeniu urządzenia diagnostycznego pozwala na szczegółową diagnostykę układu sterująco kontrolnego oraz elementów wykonawczych.In the electric turnbuckle drive according to the invention, in the event of a power failure, the pole drops automatically in a controlled manner. The modular design of the control and monitoring system allows for easy replacement. The serial transmission link, after connecting the diagnostic device, allows for detailed diagnostics of the control and monitoring system and actuators.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elektryczny napęd rogatkowy w widoku z boku, a fig. 2 schemat blokowy układu sterowania i kontroli napędu rogatkowego.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a side view of the electric turn gate drive, and FIG. 2 shows a block diagram of the control and monitoring system of the turn gate.

Elektryczny napęd rogatkowy wyposażony jest w silnik M prądu stałego z magnesami trwałymi napędzający listwę zębatą 8 poprzez przekładnię pasową 1, reduktor walcowy 2 i osadzone na jego wale koło zębate 7. Listwa zębata 8 prowadzona jest ślizgowo w łożysku 10 będącym zarazem wspornikiem reduktora 2. Na górnym końcu listwy 8 osadzony jest wałek 11 z dwoma zabierakami 12 wchodzącymi w wycięcie 6 dźwigni 5 osadzonych na wale 3 drąga 4 oraz krzywka, nie oznaczona na rysunku, sterująca wyłącznikami krańcowymi WK1 i WK2 dolnego i górnego położenia drąga.The electric turnstile drive is equipped with a DC motor with permanent magnets driving the toothed rack 8 through the belt transmission 1, the cylindrical reducer 2 and the toothed wheel 7 mounted on its shaft. The toothed bar 8 is slidingly guided in the bearing 10, which is also the reducer support 2. in the upper end of the strip 8 there is a shaft 11 with two drivers 12 entering into the notch 6 of the lever 5 mounted on the shaft 3 of the rod 4 and a cam, not marked in the drawing, controlling the limit switches WK1 and WK2 of the lower and upper position of the rod.

W górnym położeniu drąga 4 listwa zębata 8 wsparta jest swoim dolnym końcem o napinacz 13 sprężyny naciskowej śrubowej 9 osadzonej w gnieździe 14.In the upper position of the rod 4, the toothed rack 8 is supported by its lower end against the tensioner 13 of the compression spring 9 embedded in the seat 14.

Sterowanie i kontrola napędu rogatkowego odbywa się za pomocą bloku sterującokontrolnego BSK, z którego wejściami połączone są wyłączniki krańcowe WK1 i WK2, wyłącznik WK3 korby awaryjnego przestawiania, czujnik włożenia korby CWK, obwód ciągłości drąga OCD oraz łącznik sterujący ŁS. Wyjścia bloku BSK są połączone z układami wykonawczymi UW1, UW2, UW3, UW4 i UW5, które połączone są odpowiednio z silnikiem M, hamulcem elektromagnetycznym H oraz żarówkami L1, L2 i L3 drąga 4.The turnstile drive is controlled and monitored by the BSK control block, with inputs of which the WK1 and WK2 limit switches are connected, the WK3 emergency crank switch, the CWK crank insertion sensor, the OCD rod continuity circuit and the ŁS control switch. The outputs of the BSK block are connected to the UW1, UW2, UW3, UW4 and UW5 actuators, which are connected, respectively, with the M motor, the H electromagnetic brake and the L1, L2 and L3 bulbs of the rod 4.

Z blokiem BSK połączony jest również dwukierunkowym łączem transmisji szeregowej, pulpit diagnostyczny PD.The PD diagnostic desk is also connected to the BSK block by a bi-directional serial transmission link.

Blok sterowania i kontroli BSK dokonuje sprawdzenia stanu sygnałów wejściowych pochodzących z wyłączników krańcowych WK1, WK2 i WK3, łącznika sterującego ŁS, czujnika CWK włożenia korby oraz obwodu ciągłości drąga OCD, a następnie powoduje odpowiednie wysterowanie silnika M, hamulca elektromagnetycznego H oraz lamp L1, L2 i L3 drąga 4 za pomocą układów wykonawczych, odpowiednio UW1, UW2, uW3, UW4 i UW5. W układach tych odbywa się pomiar prądu silnika, hamulca oraz poszczególnych żarówek, który jest wykorzystywany do kontroli pracy wymienionych elementów.The BSK control and monitoring block checks the state of the input signals from the WK1, WK2 and WK3 limit switches, the ŁS control switch, the CWK sensor for crank insertion and the OCD rod continuity circuit, and then activates the M motor, electromagnetic brake H and lamps L1, L2. and L3 of the rod 4 by means of actuators UW1, UW2, uW3, UW4 and UW5, respectively. These systems measure the current of the motor, brake and individual light bulbs, which is used to control the operation of the above-mentioned elements.

W przypadku wystąpienia przeciążenia silnika, blok BSK ogranicza prąd do wartości bezpiecznej. Gdy przeciążenie trwa przez dłuższy czas, blok wyłącza silnik i po chwili ponownie próbuje go załączyć.In the event of motor overload, the BSK block limits the current to a safe value. When the overload continues for a long time, the block turns off the motor and tries to start it again after a while.

Blok BSK jest przystosowany do przekazywania danych za pomocą transmisji szeregowej z systemem nadrzędnym.The BSK is adapted to communicate data by serial transmission with a supervisory system.

Samoczynne opadanie drąga 4 z położenia otwartego następuje tylko wtedy, gdy zostanie zwolniony, na skutek braku napięcia zasilania, hamulec elektromagnetyczny H zblokowany z silnikiem M, a sprężyna naciskowa 9 wypchnie listwę zębatą 8 ku górze, inicjując ruch obrotowy wału 3 drąga 4. Kontynuację opadania drąga 4 powoduje moment pochodzący od jego niewyważenia. Opadanie drąga jest kontrolowane przez okresowe zwiększanie lub zmniejszanie momentu hamującego hamulca zasilanego napięciem wytwarzanym przez silnik, pracujący jako prądnica prądu stałego.Automatic falling of the rod 4 from the open position takes place only when it is released, due to the lack of power supply, the electromagnetic brake H is locked with the motor M, and the pressure spring 9 pushes the toothed rack 8 upwards, initiating the rotation of the shaft 3 of the rod 4. Continuation of falling rod 4 causes the moment resulting from its unbalance. Sagging of the rod is controlled by periodically increasing or decreasing the braking torque of the brake supplied by the voltage generated by the motor operating as a DC generator.

184 913184 913

Fig.2Fig.2

184 913184 913

A? 1AND? 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Electric turnstile drive equipped with a DC electric motor with permanent magnets, an electromagnetic brake interlocked with the motor, a belt transmission, a cylindrical reducer and levers mounted on the shaft of a rod, characterized by a toothed bar (8) cooperating with the toothed wheel (7) mounted on the shaft of the helical gear reducer (2), slidingly guided in the bearing (10), having a shaft (11) at the upper end with two drivers (12) entering into the notch (6) of the lever (5) mounted on the shaft (3) of the rod (4) ), supported in the upper position of the rod (4) with its lower end, against the tensioner (13), of the coil spring (9) embedded in the seat (14), the drive being controlled and monitored by the control and monitoring block (BSK), the inputs of which are connected the limit switches (WK1) and (WK2) for the lower and upper position of the rod (5), the emergency crank switch (WK3), the crank insertion sensor (CWK), the rod continuity circuit (OCD) and the control switch (ŁS) and which one to leave ia are connected with the actuators (UW1), (UW2), (UW3), (UW4) and (UW5) connected, respectively, with the motor (M), electromagnetic brake (H) and the rod bulbs (L1), (L2) and ( L3), while the diagnostic desk (PD) is connected to the control and monitoring block (BSK) by a bidirectional serial transmission link.

2. An electric turnstile drive according to claim The method of claim 1, characterized in that in the event of a power failure, the automatic drop of the rod (4) is controlled by periodically increasing or decreasing the braking torque of the electromagnetic brake (H) supplied with a voltage regulated by the control and monitoring block (BSK), and generated by the motor ( M) working as a direct current generator.