Opublikowano: 25.1.1965 49011 KI 20 i, 17 MKP B 611 TJ$( UKD , ^j i -- i\ A i Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Stanislaw Fraczek, mgr inz. Józef Filip, inz. Waclaw Pustelnik, mgr inz. Zbigniew Krzyzaniak Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Weglowego P. P. (Biuro Projektów Gliwice), Gliwice (Polska) •!!-.:n!-c\vccc Elektryczne, silnikowe urzadzenie napedowe do nastawiania zwrotnic i innych urzadzen o dwustanowym polozeniu mechanicznym Elektryczne silnikowe urzadzenie napedowe we¬ dlug wynalazku przeznaczone jest przede wszyst¬ kim do zainstalowania przy zwrotnicach kopalnia¬ nych, w przewozie dolowym i sluzy do przesta¬ wiania zwrotnic w zadane polozenie w sposób au¬ tomatyczny, przez uklad sygnalizacji i blokady, lub zdalnie przez maszynistów lokomotyw w czasie jazdy wzglednie przez dyspozytorów transportu.Znane sa obecnie nastepujace rozwiazania elek¬ trycznych napedów zwrotnicowych: Naped zwrotnicowy kolejowy, stosowany do zwrotnic kolejowych na powierzchni, wyposazony jest w cztery drazki laczace naped ze zwrotnica, trzy przekladnie zebate, sprzeglo cierne i silnik elektryczny. Naped ten daje sile okolo 500 kG, wa¬ zy okolo 275 kG i ma wymiary 1300X855X410 mm.Naped ten nie nadaje sie do zastosowania w ko¬ palniach, poniewaz jest zbyt skomplikowany me¬ chanicznie, co obniza pewnosc jego pracy w wa¬ runkach dolowych, jest za ciezki, co utrudnia je¬ go wymiane i instalacje, ma za duze gabaryty i zaj¬ muje zbyt wiele miejsca w waskich przekopach na dole, a poza tym nie jest przewidziany do „roz¬ pruwania" zwrotnicy jako normalnego stanu pracy, nie zapewnia elastycznego, sprezynujacego docis¬ ku iglic zwrotnicy do opornicy, oraz dostosowany jest do konstrukcji zwrotnicy kolejowej, a nie zwrotnicy kopalnianej, która ma iglice przestawia¬ ne równoczesnie. 10 15 20 30 Inny znany naped zwrotnicowy, wyposazony jest w silnik elektryczny pradu stalego lub zmiennego, o iinocy 450 W, rozwija sile 150 kG i ma skok cieg¬ la regulowany w granicach 60—120 mm. Silnik te¬ go urzadzenia sprzezony jest z przekladnia zeba¬ ta za pomoca sprzegla ciernego. Ten naped ma te zasadnicza wade, ograniczajaca jego zastosowanie w kopalniach, ze dostosowany jest do takiego ro¬ dzaju pracy w którym jazda pociagu powodujaca „rozpruwanie" zwrotnicy jest traktowana jako zjawisko awaryjne, mogace spowodowac uszkodze¬ nie napedu, podczas gdy warunki pracy w kopal¬ nianym transporcie dolowym wymagaja aby mo¬ zliwy byl przejazd pociagu lub lokomotywy czy wagonu po niewlasciwie ustawionej zwrotnicy, a zatem „rozpruwanie" zwrotnicy musi byc uwa¬ zane za zjawisko normalne i celowe, a naped mu¬ si to zapewnic, przy czym po „rozpruciu" zwrot¬ nica powinna wrócic do poprzedniego polozenia krancowego z docisnietymi iglicami.Rozwiazanie napedu powinno poza tym zapew¬ niac elastyczne przestawianie zwrotnicy, bez ude¬ rzen iglic o opornice, normalne wylaczenie nape¬ du bez uszkodzenia mechanicznego lub elektrycz¬ nego (zabezpieczenia) w przypadku zablokowania ruchu iglic zwrotnicy przez ciala obce (na przyklad kamien). Naped wraz ze zwrotnica powinien da¬ wac mozliwosc recznego przestawienia w przy¬ padku braku napiecia zasilajacego lub uszkodze¬ nia mechanicznego czy elektrycznego, a w kranco- 4901149011 3 4 wych polozeniach iglice zwrotnicy powinny byc dociskane do opornicy z sila okolo 50 kG.Poza tym powinna byc przewidziana mozliwosc zabudowania napedu do wszystkich typów zwrot¬ nic stosowanych w kopalniach na dole, bez zmia¬ ny ich konstrukcji i pracy w dowolnej pozycji (pionowo lub poziomo), przy czym przestawienie zwrotnicy, powinno byc dokonane przy uzyciu sil¬ nika w czasie maksimum 2 sekund z sila okolo 150 kG, a najwiekszy wymiar napedu w jakimkol¬ wiek kierunku nie powinien byc wiekszy od 1 m.Celem wynalazku jest takie rozwiazanie napedu zwrotnicowego, które jest w pelni dostosowane do pracy przy specyficznej technologii transportu do¬ lowego w kopalni, czyli napedu, który jest pozba¬ wiony wyzej wymienionych wad znanych napedów zwrotnicowych i nadaje sie do zastosowania w projektach automatyki transportu dolowego w pod¬ ziemiach kopaln.Cel ten osiaga sie w urzadzeniu wedlug wyna¬ lazku przez zastosowanie prostego w konstrukcji dwustronnie dzialajacego amortyzatora sprezyno¬ wego, wspólpracujacego z ukladem wylaczników elektrycznych krancowych sterujaco-sygnalizacyj- nych, napedzanego silnikiem elektrycznym, osiaga¬ jac poza tym prosta konstrukcje mechaniczna ca¬ losci i prosty uklad elektryczny, mozliwe do wy¬ konania i naprawy w warunkach dolowych, w obu¬ dowie wodoszczelnej i ogólnej wadze ponizej 100 kG.Na rysunku uwidoczniono schematycznie urza¬ dzenie napedowe wedlug wynalazku w przekro¬ ju podluznym wraz z przykladem najprostszego ukladu elektrycznego sterowania i sygnalizacji, a na fig. 2 uwidoczniono przekrój poprzeczny sa¬ mego amortyzatora sprezynowego.Pod wzgledem konstrukcyjnym urzadzenie na¬ pedowe wedlug wynalazku jest bardzo proste.W wodo- i pyloszczelnej obudowie 1, z dlawi¬ kami do wprowadzenia dwu kabli: zasilajacego i sterowniczo-sygnalizacyjnego, wyposazonej w nie uwidocznione na rysunku lapy do umocowania na¬ pedu, zmontowany jest elektryczny silnik 2 (trój¬ fazowy 930 obr/min, 600 W), którego wal sprzeg¬ niety jest z walem 3 naftedu. Drugi koniec walu 3 jest wyprowadzony przez uszczelke na zewnatrz obudowy 1, celem umozliwienia recznego prze¬ stawienia zwrotnicy (wraz z napedem) za pomoca zdejmowanej korbki 4. W srodkowej swej czesci 14 wal 3 jest nagwintowany.Na wale 3 w cylindrycznym korpusie 5 z dwo¬ ma zdejmowanymi dnami 6, 7 jest zamontowany sprezynowy amortyzator z dwoma srubowymi ¦sprezynami 8, 9 wstepnie scisnietymi z odpowied¬ nia sila i dwoma buforami 10, 11 stanowiacymi oparcia dla sprezyn, nakretka 12 z podluznymi ze¬ wnetrznymi wycieciami 13, nakrecona na gwint 14 walu 3. Pierscien 15 jest sprzegniety z nakretka 12 za pomoca wyciec 13 pokazanych na fig. 2 i sztyw¬ no zwiazany z korpusem 5 amortyzatora.W obudowie 1 znajduja sie dwa krancowe wy¬ laczniki 20, 21 sygnalizujace polozenie zwrotnicy, które sa uruchamiane przez korpus 5 amortyzatora.Krancowe wylaczniki 22, 23 sterujace napedem sa uruchamiane przez zderzaki 16, 17 polaczone z buforami 10, 11 amortyzatora.Korpus 5 amortyzatora nie moze sie obracac wokól swej osi podluznej, gdyz jest prowadzony wzdluz tej osi w prowadnicy 25. Nakretka 12 rów¬ niez nie moze sie obracac wokól swej osi, gdyz prowadzona jest w wycieciach 13a pierscienia 15 zmocowanego sztywno z obudowa 5 amortyzatora.Wal 3 jest ulozyskowany w lozyskach 26, 27.Ruchy korpusu 5 amortyzatora sa przekazywane na zewnatrz za pomoca ukladu dzwigni 30 i draz¬ ka 31, przenoszacych ruch korpusu 5 amortyzatora na iglice zwrotnicy.Elektryczny uklad sterowania napedem moze byc dowolny i zalezy od konkretnych warunków i potrzeb. Na fig. 1 uwidoczniono przykladowo najprostszy schemat ideowy obwodów elektrycz¬ nych napedu.Jesli amortyzator urzadzenia napedowego znaj¬ duje sie w lewym polozeniu (fig. 1), to wcisniete sa dwa wylaczniki, jeden sterujacy 22 i jeden sy¬ gnalizujacy 20. Wylacznik sterujacy 22 uniemo¬ zliwia zalaczenie napedu w lewo stycznikiem le¬ wym, a sygnalizujacy — wskazuje swiatlem lam¬ py, w jakim polozeniu znajduje sie zwrotnica.Z tego polozenia mozna uruchomic naped tylko w prawo. Iglice zwrotnicy sa docisniete do opor¬ nicy (w kazdym skrajnym polozeniu) sila 50 kG, dzieki pewnemu scisnieciu sprezyny po dojsciu do opornicy.Po wlaczeniu elektrycznego silnika 2 nastepuje obrót walu 3 powodujac przesuwanie sie nakret¬ ki 12 wzdluz walu 3 w prawo. Nakretka 12 naciska elastycznie poprzez bufor 11 i sprezyne 9 na prawe dno 7 cylindrycznego korpusu 5 amortyzatora, powodujac jego przesuwanie sie wzdluz walu 3 w prawo. Cylindryczny korpus 5 poprzez uklad dzwigni 80 i drazka 31 ciagnie iglice zwrotnicy w przeciwne polozenie. W czasie ruchu prawa sprezyna 9 zostaje dodatkowo scisnieta proporcjo¬ nalnie do oporów ruchu zwrotnicy.Jak to uwidoczniono na fig. 1 i 2, nakretka 12 nakrecona jest na gwint 14 walu 3. Nakretka 12 ma na swoim zewnetrznym obwodzie podluzne wystepy 13, które zazebiaja sie z odpowiednimi we¬ wnetrznymi podluznymi wycieciami 13a pierscie¬ nia 15, przytwierdzonego sztywno do korpusu 5 amortyzatora.Dla umozliwienia zalaczenia silnika, kazdorazo¬ wo bez obciazenia (na luzie), przewidziano zróz¬ nicowanie dlugosci pierscienia 15 i nakretki 12, która jest krótsza od pierscienia. Wlaczenie nape¬ du w krancowych polozeniach powoduje przesuwa¬ nie sie nakretki 12 wzgledem pierscienia 15 o róz¬ nice ich dlugosci bez obciazenia silnika. Dopiero z chwila zetkniecia sie nakretki 12 z buforem 11 nastepuje wlaczenie obciazenia mechanicznego i przesuwanie amortyzatora sprzezonego z iglicami.Ruszenie amortyzatora z lewego polozenia powo¬ duje zgadniecie sygnalu lewego polozenia zwrot¬ nicy przez zwolnienie lewego sygnalizacyjnego wy¬ lacznika 20 oraz wlaczenie styku sterujacego wy¬ lacznika 22.W koncowym, prawym polozeniu zadziala kran¬ cowy sterujacy wylacznik 23 wylaczajac silnik. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6049011 5 6 napedu poprzez prawy stycznik oraz prawy syg¬ nalizacyjny wylacznik 21 dajacy sygnal, ze iglice zwrotnicy znajduja sie w prawym polozeniu.Bezwladnosc mechaniczna ukladu, powoduje, ze silnik wraz z walem obraca sie jeszcze przez krótki czas po jego wylaczeniu, rozladowuje sie po nieznacznym, dodatkowym scisnieciu jednej ze sprezyn amortyzatora czyli dodatkowym docisnie¬ ciu iglicy zwrotnicy do opornicy, co stanowi wlas¬ ciwe wykorzystanie tej energii.Jesli iglice zwrotnicy zostana zablokowane w swoim ruchu (na przyklad przez kawalek wegla lub kamienia), wówczas w czasie pracy urzadzenia, iglice zatrzymuja sie na przeszkodzie, silnik zas pracujac dalej spowoduje sciskanie jednej ze spre¬ zyn, podczas gdy druga pozostanie w stanie nor¬ malnym, opierajac sie poprzez bufor o pierscien prowadzacy nakretke. Zderzak 16 lub 17 przymo¬ cowany do bufora sciskanej sprezyny przesunie sie wraz z buforem do momentu uruchomienia kran¬ cowego wylacznika 22 lub 23. Nacisniety wylacz¬ nik spowoduje wylaczenie napedu i jego zatrzy¬ manie.Poniewaz w tym przypadku korpus 5 amortyza¬ tora, sztywno zwiazany ze zwrotnica, nie prze¬ sunal sie w swoje krancowe polozenie i tym sa¬ mym nie uruchomil sygnalizacyjnego wylacnika 20 lub 21 brak wiec bedzie prawidlowego sygnalu krancowego polozenia zwrotnicy.Z tego nieprawidlowego polozenia, urzadzenie i zwrotnica moga byc cofniete i po usunieciu prze¬ szkody powtórnie przestawiane w zadane poloze¬ nie. W czasie nieprawidlowego przestawiania urzadzenia (z przeszkoda w zwrotnicy) nakretka 12 przesuwa sie wzdluz obracajacego sie nagwintowa¬ nego walu 3 w podluznych wycieciach prowadni¬ czego pierscienia 15, ale nawet w przypadku za¬ blokowania iglic w wyjsciowym polozeniu, nakret¬ ka nie wysunie sie z prowadzenia.W przypadku braiku zasilania, wzglednie uszko¬ dzenia silnika lub ukladu sterujacego, zwrotnice mozna przestawic przez pokrecenie korbka 4, za¬ kladana na wolny koniec walu 3 napedu co daje ten sam skutek co napedzanie walu silnikiem.Reczne przestawianie napedu korbka nie wymaga rozsprzeglenia napedu od zwrotnicy ani zadnych dodatkowych manipulacji tak w przypadkach awaryjnych jak i normalnej regulacji.Urzadzenie napedowe mozna uruchomic w kaz¬ dym srodkowym polozeniu w obu kierunkach, gdyz oba krancowe wylaczniki sa w ta'kim polozeniu na¬ pedu zamkniete.Zwrotnica z zabudowanym do miej urzadzeniem wedlug wynalazku moze byc „rozpruwana" bez szkody dla napedu. „Rozprucie" zwrotnicy (to zna¬ czy najechanie na zwrotnice od strony odcinka dwutorowego w kierunku jednotorowego) powoduje przesuniecie iglic zwrotnicy w przeciwne poloze¬ nia oraz poprzez drazek zwrotnicy i uklad dzwigni przesuniecie amortyzatora wraz z pierscieniem i scisniecie jednej ze sprezyn, co jednak nie spo¬ woduje zadnego ruchu nakretki 12 wzgledem 5 walu 3.Po ustapieniu „rozpruwania", scisnieta sprezyna przestawi iglice zwrotnicy w pierwotne polozenie.Zakres amortyzacji sprezyn pozwala na calkowite przestawienie iglic (rozpruwanie) przy unierucho¬ mionym napedzie.Dzialanie i konstrukcja napedu sa zatem dosto¬ sowane do warunków technologii przewozu w ko¬ palni.Osiagniete zalety urzadzenia napedowego we¬ dlug wynalazku umozliwiaja zastosowanie go nie tylko do zwrotnic, ale równiez do sterowania urzadzen w ukladach automatyki nadszybi, pod¬ szybi, do przestawiania klap, dzwigni, wrót szybo¬ wych, klap wentylacyjnych i innych urzadzen o dwustanowym polozeniu mechanicznym. PL