RU2788226C1 - Rail transport control controller and method for operation thereof - Google Patents

Rail transport control controller and method for operation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2788226C1
RU2788226C1 RU2022126450A RU2022126450A RU2788226C1 RU 2788226 C1 RU2788226 C1 RU 2788226C1 RU 2022126450 A RU2022126450 A RU 2022126450A RU 2022126450 A RU2022126450 A RU 2022126450A RU 2788226 C1 RU2788226 C1 RU 2788226C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
controller according
control controller
transport control
drive
disk
Prior art date
Application number
RU2022126450A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Белоусов
Иван Александрович Локотченко
Василий Сергеевич Кривошеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РАТЕП-ИННОВАЦИЯ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РАТЕП-ИННОВАЦИЯ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РАТЕП-ИННОВАЦИЯ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2788226C1 publication Critical patent/RU2788226C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: rail traction vehicles control devices.
SUBSTANCE: inventions group relates to control devices for rail traction vehicles. The railway transport control controller comprises a housing, a cover, a top panel, drive shafts, a drive disk, coding cam disks, a control handle, a locking stroke limiting mechanism, a travel unblocking mechanism with a travel unblocking contactor element drive, a position locking mechanism, a brake mechanism that regulates the translation force control handles in various angle positions, gear train, hexagonal shaft and round shaft. In this case, the driving disk is fixed on a round shaft in its central part, the coding cam disks are fixed on a hexagonal shaft in its central part and are located between adjacent housing plates. The control handle is movable relative to the setting disk in the axial radial direction. A method for operation of the railway transport control controller is also claimed.
EFFECT: increasing the accuracy of switching control circuits, the reliability and maintainability of the device in operation.
23 cl, 20 dwg

Description

Изобретение относится к электрооборудованию рельсовых тяговых транспортных средств и может быть использовано в качестве устройства, задающего по команде машиниста режимы работы силового оборудования, в частности в виде контроллера машиниста головного вагона рельсового автобуса РА-3 "Орлан" (автономного дизельного пассажирского поезда модели 753) или контроллера машиниста головных вагонов электропоездов метрополитена моделей 81-775 "Москва 2020" производства АО "МЕТРОВАГОНМАШ". Изобретение представляет собой групповой коммутационный электромеханический аппарат, предназначенный для формирования сигналов задания тяговых и тормозных усилий систем управления движением рельсовых тяговых транспортных средств. Конструкция изобретения выполнена в виде многотипного сложного многопозиционного механизма с ручным управлением, смонтированным на металлическом каркасе, который при перемещении рукоятки привода воздействует на контакторные элементы и в определённой последовательности включает и отключает цепи управления электрических аппаратов, а также формирует сигналы задания тяговых и тормозных усилий систем управления в зависимости от положения рукоятки привода. Представленное изобретение устанавливается на панели пульта управления, расположенного в кабине машиниста железнодорожного транспорта.The invention relates to the electrical equipment of rail traction vehicles and can be used as a device that sets the operating modes of power equipment at the command of the driver, in particular in the form of a controller for the driver of the head car of the rail bus RA-3 "Orlan" (autonomous diesel passenger train model 753) or controller for the driver of the head cars of electric trains of the subway models 81-775 "Moscow 2020" manufactured by JSC "METROVAGONMASH". The invention is a group switching electromechanical apparatus designed to generate signals for setting traction and braking forces of traffic control systems for rail traction vehicles. The design of the invention is made in the form of a multi-type complex multi-position mechanism with manual control, mounted on a metal frame, which, when the drive handle is moved, acts on the contactor elements and, in a certain sequence, turns on and off the control circuits of electrical devices, and also generates signals for setting the traction and braking forces of control systems depending on the position of the drive handle. The present invention is installed on the panel of the control panel located in the cab of the railway transport driver.

Известен контроллер для управления транспортным средством см. патент РФ № 2210127 от 17.04.2001. Данное устройство содержит корпус, крышку и рукоятку. В корпусе установлен вал, на котором закреплён ротор с зубчатым венцом, кодовый диск, диск с фигурным пазом, соединённые с рукояткой, и блок датчиков, установленный с возможностью регулировки положения, соосно с валом установлены жёстко закреплённые в корпусе контроллера катушка возбуждения, якорь с зубчатым венцом и крышкой, а в корпусе установлен проходящий через фигурный паз подпружиненный фиксатор с катушкой возбуждения, расположенной на корпусе фиксатора.A known controller for controlling a vehicle, see RF patent No. 2210127 dated 17.04.2001. This device includes a body, a cover and a handle. A shaft is installed in the housing, on which a rotor with a gear rim is fixed, a code disk, a disk with a shaped groove connected to the handle, and a sensor unit installed with the possibility of adjusting the position, an excitation coil rigidly fixed in the controller housing, an armature with a gear a crown and a cover, and a spring-loaded latch passing through a figured groove with an excitation coil located on the latch body is installed in the body.

В указанном устройстве осуществляется магнитная фиксация и бесконтактная коммутация электрических цепей.In the specified device, magnetic fixation and non-contact switching of electrical circuits is carried out.

Недостатками данного устройства являются повышенные требования к электромагнитной совместимости приборов (ЭМС), необходимость наличия закрытого экранированного корпуса, обеспечивающего соответствующую защиту (изоляцию) от пыли, влаги и светового излучения (высокая степень защиты оболочки - IP). Ограниченная область применения вследствие небольшого количества возможных фиксированных положений (позиций) рукоятки управления. The disadvantages of this device are increased requirements for the electromagnetic compatibility of devices (EMC), the need for a closed shielded housing that provides adequate protection (isolation) from dust, moisture and light radiation (high degree of protection of the shell - IP). Limited scope due to the small number of possible fixed positions (positions) of the control handle.

Известен блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста см. патент РФ № 118116 от 07.12.2011. Данное устройство состоит из корпуса с размещёнными в нём механизмом фиксации позиций главной рукоятки с упругим фиксирующим и опорным элементами, механизмом фиксации позиций реверсивной рукоятки, датчиками позиций выступающих из кожуха главной и реверсивной рукояток, связанных между собой механизмом взаимной блокировки рукояток. Механизм фиксации позиций главной рукоятки содержит, по меньшей мере, один дополнительный упругий фиксирующий элемент, а опорный элемент выполнен с дополнительными углублениями, общее количество и расположение углублений соответствует количеству и расположению позиций главной рукоятки.Known block positioner contactless controller driver, see RF patent No. 118116 dated 07.12.2011. This device consists of a body with a mechanism for fixing the positions of the main handle with elastic fixing and support elements, a mechanism for fixing the positions of the reversing handle, position sensors of the main and reversing handles protruding from the casing, interconnected by a mechanism for mutual locking of the handles. The mechanism for fixing the positions of the main handle contains at least one additional elastic fixing element, and the support element is made with additional recesses, the total number and location of the recesses corresponds to the number and location of the positions of the main handle.

В указанном устройстве расширяются функциональные возможности блока задатчика позиций бесконтактного контроллера за счёт увеличения количества фиксированных позиций главной рукоятки в результате применения механизма фиксации с несколькими упругими фиксирующими элементами и формирования сигнала с каждой позиции при помощи энкодера, что одновременно уменьшает габариты и материалоёмкость блока.In this device, the functionality of the contactless controller positioner unit is expanded by increasing the number of fixed positions of the main handle as a result of using a locking mechanism with several elastic locking elements and generating a signal from each position using an encoder, which simultaneously reduces the dimensions and material consumption of the unit.

Данное устройство имеет аналогичные рассматриваемому в патенте РФ № 2210127 от 17.04.2001 недостатки. Кроме того, к недостаткам этих устройств в связи с использованием оптоэлектронных коммутаторов в рассматриваемых устройствах можно отнести: значительную потребляемую мощность и низкий КПД, так как необходимо двойное преобразование энергии; чувствительность параметров к воздействию климатических факторов (в частности повышенной температуры), большое контактное сопротивление в открытом состоянии, существенное ограничение коммутируемой мощности и напряжения.This device has disadvantages similar to those considered in the patent of the Russian Federation No. 2210127 dated April 17, 2001. In addition, the disadvantages of these devices in connection with the use of optoelectronic switches in the devices under consideration include: significant power consumption and low efficiency, since double energy conversion is necessary; sensitivity of parameters to the influence of climatic factors (in particular, elevated temperature), high contact resistance in the open state, significant limitation of switched power and voltage.

Наиболее близким аналогом является известный контроллер управления режимами движения рельсовых тяговых транспортных средств см. патент РФ № 2720597 от 11.03.2019. Данное устройство содержит корпус, вал, дисковое коромысло, монтажную рамку, крышку, рукоятку управления, исполнительный дисковый механизм и стопорный механизм (механизм фиксации положений).The closest analogue is the well-known controller for controlling the modes of movement of rail traction vehicles, see RF patent No. 2720597 dated 03/11/2019. This device includes a housing, a shaft, a disc rocker, a mounting frame, a cover, a control handle, an actuating disc mechanism and a locking mechanism (position locking mechanism).

В указанном устройстве достигается реализация работы различных схем управления движением с возможностью резервирования электрических управляющих цепей, упрощённое изготовление и монтаж, компактность и минимальные габаритные размеры, комфортное управление, высокая надёжность и ремонтопригодность устройства в эксплуатации. Технический результат этого устройства достигается за счёт оригинальной компоновки, открытого корпуса и механической коммутации электрических цепей за счёт применения универсальных двухконтурных переключателей мгновенного действия с приводным роликовым рычагом, принудительным размыканием и самоочищающимися двойными контактами.This device achieves the implementation of various motion control schemes with the possibility of redundant electrical control circuits, simplified manufacturing and installation, compactness and minimum overall dimensions, comfortable operation, high reliability and maintainability of the device in operation. The technical result of this device is achieved due to the original layout, open housing and mechanical switching of electrical circuits through the use of universal double-circuit instantaneous switches with a drive roller lever, positive opening and self-cleaning double contacts.

Недостатками данного устройства являются отсутствие непрерывной, синхронизированной в соответствии с мгновенным положением рукоятки управления, выдачи электрических сигналов в бортовую систему управления вследствие отсутствия считывающего устройства, что ограничивает применение. Сложность реализации схем (диаграмм) коммутации электрических цепей, обеспечивающих выдачу непрерывных электрических сигналов управления из-за низкой точности механической коммутации, вследствие прямого привода исполнительного механизма.The disadvantages of this device are the lack of continuous, synchronized in accordance with the instantaneous position of the control handle, the issuance of electrical signals to the onboard control system due to the lack of a reader, which limits the application. The complexity of the implementation of circuits (diagrams) for switching electrical circuits that provide the issuance of continuous electrical control signals due to the low accuracy of mechanical switching, due to the direct drive of the actuator.

Предлагаемое техническое решение призвано решить вышеуказанные недостатки аналогов.The proposed technical solution is designed to solve the above disadvantages of analogues.

Задачей изобретения является создание контроллера управления железнодорожным транспортом, конструкция которого обеспечивает максимальную функциональность и надёжность, при своей относительной простоте.The objective of the invention is to create a railway transport control controller, the design of which provides maximum functionality and reliability, with its relative simplicity.

Технический результат - реализация работы различных схем управления движением с повышенной точностью коммутации электрических управляющих цепей и возможностью их резервирования, повышенная безопасность и контроль работы, а также компактность и минимальные габаритные размеры устройства, при обеспечении высокой надёжности и ремонтопригодности устройства в эксплуатации.The technical result is the implementation of the operation of various motion control schemes with increased accuracy of switching electrical control circuits and the possibility of their redundancy, increased safety and control of operation, as well as compactness and minimum overall dimensions of the device, while ensuring high reliability and maintainability of the device in operation.

Технический результат достигается контроллером управления железнодорожным транспортом, характеризующимся наличием корпуса, крышки, верхней панели, приводных валов, задающего диска, кодирующих кулачковых дисков, рукоятки управления, стопорного механизма ограничения хода, механизма разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода, механизма фиксации положений (позиций), тормозного механизма, регулирующего усилие перевода (поворота) рукоятки управления в различные угловые положения, зубчатой передачи (редуктора), The technical result is achieved by a railway transport control controller, characterized by the presence of a housing, a cover, a top panel, drive shafts, a setting disk, coding cam disks, a control handle, a stop mechanism for limiting the stroke, a stroke unlocking mechanism with a drive of the contactor element for unlocking the stroke, a mechanism for fixing positions (positions ), a brake mechanism that regulates the force of transferring (turning) the control handle to various angular positions, a gear (reducer),

Устройство включает:The device includes:

- корпус, выполненный в виде трёх соединённых между собой на расстоянии друг от друга пластин, с установленными на нём контакторными элементами, датчиком угла поворота (энкодером) и остальными элементами конструкции;- a housing made in the form of three plates interconnected at a distance from each other, with contactor elements installed on it, a rotation angle sensor (encoder) and other structural elements;

- металлическую плоскую крышку, которая закреплена на пластинах корпуса; - a metal flat cover, which is fixed on the body plates;

- шестигранный вал и круглый вал, установленные в подшипниках скольжения, которые закреплены в пластинах корпуса; - a hexagonal shaft and a round shaft mounted in plain bearings, which are fixed in the housing plates;

- задающий диск, закреплённый на круглом валу в его центральной части и расположенный между соседними пластинами корпуса;- a drive disk fixed on a round shaft in its central part and located between adjacent housing plates;

- кодирующие кулачковые диски, закреплённые на шестигранном валу в его центральной части и расположенные между соседними пластинами корпуса;- coding cam disks mounted on a hexagonal shaft in its central part and located between adjacent housing plates;

- подвижную относительно задающего диска в осевом радиальном направлении рукоятку управления, закреплённую на верхнем штоке телескопического привода стопорного механизма ограничения хода посредством резьбового крепежа;- a control handle movable relative to the setting disk in the axial radial direction, fixed on the upper rod of the telescopic drive of the stroke limiting locking mechanism by means of threaded fasteners;

- телескопический подпружиненный стопорный механизм ограничения хода; - telescopic spring-loaded stroke limiting locking mechanism;

- механизм разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода; - travel release mechanism with travel release contactor element drive;

- механизм фиксации положений (позиций); - mechanism for fixing positions (positions);

- тормозной механизм, регулирующий усилие перевода рукоятки управления в различные угловые положения;- a brake mechanism that regulates the force of transferring the control handle to various angular positions;

- зубчатая передача открытого типа.- gear transmission of open type.

Корпус, выполнен в виде трёх соединённых между собой пластин на одинаковом расстоянии друг от друга.The body is made in the form of three interconnected plates at the same distance from each other.

В пластинах корпуса нарезана резьба и запрессованы втулки подшипников скольжения для крепления составных частей контроллера.The body plates are threaded and bushings of plain bearings are pressed in to fasten the controller components.

Плоская крышка корпуса выполнена из металла.The flat housing cover is made of metal.

Верхняя панель сварная, составные части которой выполнены из металла.The top panel is welded, the components of which are made of metal.

На шестигранном валу в его центральной части установлены как минимум четыре кодирующих кулачковых диска.At least four coding cam discs are mounted on the hexagonal shaft in its central part.

Все кодирующие кулачковые диски имеют одинаковый внешний диаметр рабочего контура.All encoder cam discs have the same working contour outer diameter.

Для каждого кодирующего кулачкового диска, установлен как минимум один контакторный элемент.For each encoder cam disc, at least one contactor element is installed.

Крепление каждого контакторного элемента, взаимодействующего с кодирующим кулачковым диском, имеет регулировку установочного положения.The fastening of each contactor element interacting with the coding cam disc has an adjustment of the installation position.

Оболочка рукоятки управления имеет симметричную криволинейную форму.The shell of the control handle has a symmetrical curvilinear shape.

Рукоятка управления закреплена на верхнем штоке телескопического привода стопорного механизма ограничения хода посредством резьбового крепежа.The control handle is fixed on the upper rod of the telescopic drive of the stroke limiter locking mechanism by means of threaded fasteners.

Верхний и нижний штоки телескопического стопорного механизма выполнены по внешнему рабочему контуру цилиндрическими ступенчатыми и соединены между собой с помощью шлицевого соединения, причём от проворачивания вокруг оси симметрии внешнего контура нижний шток имеет лыски, а в верхнем штоке закреплён направляющий шлицевой фиксатор, обеспечивающий прямолинейное возвратно-поступательное движение верхнего штока относительно нижнего.The upper and lower rods of the telescopic locking mechanism are cylindrical stepped along the outer working contour and are connected to each other by means of a splined connection; movement of the upper rod relative to the lower one.

Телескопический подпружиненный стопорный механизм ограничения хода в виде нижнего штока и верхнего штока, установленных внутри задающего диска, который с помощью смонтированного в нижнем штоке поперечного стопора взаимодействуя с ограничителями хода, закреплёнными на пластинах корпуса, ограничивает угловое положение рукоятки управления относительно оси вращения задающего диска в заданном диапазоне и позициях, препятствуя тем самым не разрешённому без определённого механического воздействия переводу её в произвольное положение.Telescopic spring-loaded locking mechanism for limiting the travel in the form of a lower rod and an upper rod installed inside the target disk, which, using a transverse stopper mounted in the lower rod, interacting with the travel stops fixed on the body plates, limits the angular position of the control handle relative to the axis of rotation of the target disk in a given range and positions, thereby preventing its transfer to an arbitrary position, which is not allowed without a certain mechanical effect.

Механизм разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода выполнен в виде интегрированного устройства в стопорный механизм ограничения хода задающего диска, представляющего из себя подпружиненный механический привод, состоящий из упора, направляющего стержня, толкателя и штока с возвратными пружинами, который передаёт прямолинейное движение между его подвижными скользящими деталями.The travel release mechanism with the drive of the travel release contactor element is designed as an integrated device in the locking mechanism for limiting the travel of the setting disk, which is a spring-loaded mechanical drive, consisting of a stop, a guide rod, a pusher and a rod with return springs, which transmits a rectilinear movement between its movable sliding parts.

Механизм фиксации положений (позиций) выполнен в виде дополнительного кодирующего кулачкового диска, установленного на шестигранном валу снаружи корпуса (выступающий за его габаритный размер), по внешнему рабочему контуру которого обкатывается ролик, закреплённый на оси подпружиненного качающегося рычага.The mechanism for fixing the positions (positions) is made in the form of an additional coding cam disk mounted on a hexagonal shaft outside the housing (protruding beyond its overall size), along the outer working contour of which a roller fixed on the axis of a spring-loaded rocker is rolled.

Тормозной механизм представляет из себя подпружиненный фрикционный механизм в виде фрикционной тормозной пластины, установленной на пластине корпуса снаружи и оси, жёстко закрепленной на круглом валу задающего диска, на котором размещены тормозная колодка, прижим, пружина и резьбовой крепёж.The brake mechanism is a spring-loaded friction mechanism in the form of a friction brake plate mounted on the body plate on the outside and an axle rigidly fixed to the round drive disk shaft, on which the brake shoe, clamp, spring and threaded fasteners are located.

В тормозном механизме в качестве упругого элемента конструкции использована тарельчатая пружина.In the brake mechanism, a disk spring is used as an elastic structural element.

Зубчатая передача открытого типа выполнена в виде зубчатого сектора, установленного на задающем диске и приводной шестерни на валу исполнительного механизма.An open-type gear transmission is made in the form of a gear sector mounted on a master disk and a drive gear on the actuator shaft.

Зубчатая передача выполнена прямозубой с эвольвентным профилем зубьев и является повышающей, увеличивая частоту вращения ведомой шестерни относительно ведущей в 3 (три) раза (передаточное отношение 1:3).The gear train is made spur with an involute tooth profile and is increasing, increasing the frequency of rotation of the driven gear relative to the drive gear by 3 (three) times (gear ratio 1:3).

Габаритные размеры контроллера управления железнодорожным транспортом без учёта верхней крышки, верхней панели и жгута проводов с разъёмами длина - 188±10 мм, ширина - 158±10 мм, высота - 228±10 мм.Overall dimensions of the railway transport control controller, excluding the top cover, top panel and wiring harness with connectors, length - 188±10 mm, width - 158±10 mm, height - 228±10 mm.

Масса контроллера управления железнодорожным транспортом без учёта верхней панели и жгута проводов с разъёмами (электромонтажа) 6,0±1,0 кг.The weight of the rail transport control controller without the top panel and wiring harness with connectors (wiring) is 6.0±1.0 kg.

Все металлические детали исполнительных механизмов, за исключением пластин и стоек корпуса, втулок подшипников скольжения, пружин, тормозной колодки, крышки и верхней панели, а также крепежа и приводных элементов конструкции электрических компонентов, входящих в состав устройства, изготовлены из полированной закалённой коррозионно-стойкой (нержавеющей) стали.All metal parts of the actuators, with the exception of plates and body posts, sleeves of plain bearings, springs, brake shoes, covers and top panels, as well as fasteners and drive elements of the electrical components included in the device, are made of polished hardened corrosion-resistant ( of stainless steel.

Способ работы контроллера управления железнодорожным транспортом заключается в том, что устройство приводится в работу машинистом путём физического воздействия на рукоятку управления, через которую приводятся в действие механические приводы исполнительных механизмов посредством преобразования направления и скорости движения их взаимодействующих скользящих и вращающихся деталей, находящихся в зацеплении, в результате чего осуществляется синхронное взаимодействие механических и электронных компонентов устройства по определённому алгоритму, необходимому для реализации задач по коммутации электрических цепей и выдачи управляющих сигналов в бортовую систему управления с программным управлением локомотивом.The method of operation of the railway transport control controller lies in the fact that the device is put into operation by the driver by physical impact on the control handle, through which the mechanical drives of the actuators are actuated by converting the direction and speed of movement of their interacting sliding and rotating parts that are engaged into as a result, synchronous interaction of the mechanical and electronic components of the device is carried out according to a certain algorithm, which is necessary to implement the tasks of switching electrical circuits and issuing control signals to the on-board control system with program control of the locomotive.

Сущность заявленного технического решения поясняется изображениями Фиг.1-20The essence of the claimed technical solution is illustrated by images Fig.1-20

Краткое описание изображений и чертежей:Brief description of pictures and drawings:

Фиг. 1 - Общий вид изобретения (исп.1) сзади и справа (относительно установочного положения устройства и направления движения транспортного средства);Fig. 1 - General view of the invention (version 1) from behind and to the right (relative to the installation position of the device and the direction of movement of the vehicle);

Фиг. 2 - Общий вид изобретения (исп.2) сзади и справа (относительно установочного положения устройства и направления движения транспортного средства);Fig. 2 - General view of the invention (version 2) from behind and to the right (relative to the installation position of the device and the direction of movement of the vehicle);

Фиг. 3 - Общий вид изобретения (исп.1) слева и спереди (относительно установочного положения устройства и направления движения транспортного средства);Fig. 3 - General view of the invention (version 1) on the left and front (relative to the installation position of the device and the direction of movement of the vehicle);

Фиг. 4 - Общий вид изобретения (исп.2) слева и спереди (относительно установочного положения устройства и направления движения транспортного средства);Fig. 4 - General view of the invention (version 2) on the left and front (relative to the installation position of the device and the direction of movement of the vehicle);

Фиг. 5 - Вид изобретения (исп.1) сверху (по направлению движения транспортного средства);Fig. 5 - View of the invention (version 1) from above (in the direction of the vehicle);

Фиг. 6 - Вид изобретения (исп.1) снизу (жгут проводов с разъёмом условно не показаны);Fig. 6 - View of the invention (version 1) from below (the wiring harness with the connector is conventionally not shown);

Фиг. 7 - Вид изобретения (исп.1) спереди (жгут проводов с разъёмом условно не показаны);Fig. 7 - View of the invention (version 1) from the front (the wiring harness with the connector is conventionally not shown);

Фиг. 8 - Вид изобретения (исп.1) сзади (жгут проводов с разъёмом условно не показаны);Fig. 8 - View of the invention (version 1) from the back (the wiring harness with the connector is conventionally not shown);

Фиг. 9 - Вид изобретения (исп.1) слева повёрнутый на 90° (жгут проводов с разъёмом условно не показаны);Fig. 9 - View of the invention (version 1) rotated by 90° on the left (the wiring harness with the connector is conventionally not shown);

Фиг. 10 - Вид изобретения (исп.1) справа повёрнутый на 90° (жгут проводов с разъёмом условно не показаны);Fig. 10 - View of the invention (version 1) rotated by 90° on the right (wiring harness with a connector is conventionally not shown);

Фиг. 11 - Каркас изобретения (исп.1) в сборе (общие виды сверху и снизу);Fig. 11 - The frame of the invention (version 1) assembled (general views from above and below);

Фиг. 12 - Каркас изобретения (исп.2) в сборе (общие виды сверху и снизу);Fig. 12 - The frame of the invention (version 2) assembled (general views from above and below);

Фиг. 13 - Разрез А-А (исп.1) (жгут проводов с разъёмом условно не показаны);Fig. 13 - Section A-A (version 1) (the wiring harness with the connector is conventionally not shown);

Фиг. 14 - Узел задающего диска в сборе;Fig. 14 - Drive disk assembly;

Фиг. 15 - Детализация механизмов СМ и МРХ; Fig. 15 - Detailing of the mechanisms of SM and MRH;

Фиг. 16 - Детализация зубчатой передачи;Fig. 16 - Detailing gear;

Фиг. 17 - Детализация ДМ;Fig. 17 - Detailing DM;

Фиг. 18 - Вид изобретения (исп.1) в разобранном состоянии (жгут проводов с разъёмом условно не показаны);Fig. 18 - View of the invention (version 1) in a disassembled state (the wiring harness with the connector is conventionally not shown);

Фиг. 19 - Вариантное исполнение диаграммы коммутации;Fig. 19 - Variant execution of the commutation diagram;

Фиг. 20 - Схема принципиальная электрическая.Fig. 20 - Schematic electrical circuit.

На Фиг.1-20 позициями обозначены следующие составные части устройства:In Fig.1-20 positions indicate the following components of the device:

1 – пластина корпуса;1 - housing plate;

2 – дистанционная стойка корпуса;2 – remote rack of the body;

3 – резьбовая втулка;3 - threaded bushing;

4 – втулка подшипника скольжения;4 - bushing of the plain bearing;

5 – ведущий (первичный) вал;5 - driving (primary) shaft;

6 – задающий диск;6 - setting disk;

7 – шпонка ведущего вала;7 - key of the drive shaft;

8 – нижний шток;8 - lower rod;

9 – верхний шток;9 - upper rod;

10 – упор;10 - emphasis;

11 – направляющий стержень;11 - guide rod;

12 – толкатель;12 - pusher;

13 – шток МРХ;13 - stock MPX;

14 – малая пружина МРХ;14 - small spring MPX;

15 – силовая пружина СМ;15 - power spring SM;

16 – резьбовая заглушка;16 - threaded plug;

17 – стопор;17 - stopper;

18 – зубчатый сектор;18 - toothed sector;

19 – штифт;19 - pin;

20 – средняя пружина МРХ;20 - middle spring MPX;

21 – упорная гайка;21 - thrust nut;

22 – фиксатор;22 - latch;

23 – стопорное кольцо круглого сечения;23 – a locking ring of round section;

24 – направляющая гайка;24 - guide nut;

25 – ограничитель хода;25 - stroke limiter;

26 – фланец;26 - flange;

27 – энкодер;27 - encoder;

28 – шестерня энкодера;28 - encoder gear;

29 – прижим;29 - clamp;

30 – ведомый (вторичный) вал;30 - driven (secondary) shaft;

31 – коммутационный кодирующий диск;31 - switching coding disk;

32 – стопорное кольцо КД;32 - retaining ring KD;

33 – упорная шайба КД;33 - thrust washer KD;

34 – дистанционная проставка;34 - remote spacer;

35 – шестигранная стойка;35 - hexagon stand;

36 – стопорное кольцо ДМ;36 - retaining ring DM;

37 – зубчатая шестерня ведомого вала;37 - gear wheel of the driven shaft;

38 – шпонка ведомого вала;38 - the key of the driven shaft;

39 – винт с потайной головкой;39 - countersunk head screw;

40 – упорная шайба;40 - thrust washer;

41 – позиционный кодирующий диск;41 - position coding disk;

42 – прижимная шайба;42 - pressure washer;

43 – болт;43 - bolt;

44 – ось рычага;44 - the axis of the lever;

45 – упор пружины МФП;45 - MFP spring stop;

46 – прижимная шайба рычага;46 - clamping washer of the lever;

47 – ось подшипника;47 - bearing axis;

48 – подшипник качения;48 - rolling bearing;

49 – пружина МФП;49 - MFP spring;

50 – коммутационный переключатель ДМ;50 - switching switch DM;

51 – диэлектрическая дистанционная пластина;51 - dielectric spacer plate;

52 – болт крепления коммутационного переключателя ДМ;52 – a bolt of fastening of the switching switch DM;

53 – самостопорящаяся гайка;53 - self-locking nut;

54 – регулировочная пластина;54 - adjusting plate;

55 – коммутационный переключатель МРХ;55 - switching switch MPX;

56 – крышка КМ исп.1;56 - KM cover version 1;

57 – крышка КМ исп.2;57 - KM cover version 2;

58 – хомут;58 - collar;

59 – гибкий жгут проводов;59 - flexible wiring harness;

60 – табличка;60 - plate;

61 – верхняя панель;61 - top panel;

62 – шпилька;62 - hairpin;

63 – фрикционная пластина;63 - friction plate;

64 – тормозная колодка;64 - brake shoe;

65 – прижим ТМ;65 - clamp TM;

66 – шайба ТМ;66 - washer TM;

67 – самостопорящаяся регулировочная гайка ТМ;67 - self-stopping adjusting nut ТМ;

68 – пружина ТМ;68 - spring TM;

69 – круглая ручка;69 - round handle;

70 – ось круглой ручки;70 - the axis of the round handle;

71 – Т-образная ручка;71 - T-handle;

72 – винтовые клеммы контакторных элементов;72 - screw terminals of contactor elements;

73 – кабельная стяжка;73 - cable tie;

74 – разъём гибкого жгута проводов;74 – flexible wire harness connector;

Конструкция изобретения представляет из себя компактный высокоточный многоступенчатый механизм преобразования движения, который обеспечивает непрерывную выдачу электрических сигналов в бортовую систему с программным управлением транспортным средством во всём диапазоне рабочих положений рукоятки управления благодаря синхронному взаимодействию механических и электронных компонентов устройства по определённому алгоритму. В представленном изобретении осуществляется механическая коммутация электрических цепей за счёт применения универсальных двухконтурных микропереключателей мгновенного действия с различным приводом, принудительным размыканием и самоочищающимися двойными контактами, благодаря чему имеется возможность резервирования электрических цепей управления. Непрерывная выдача электрических сигналов при коммутации управляющих цепей обеспечена за счёт реализации в устройстве механизма индивидуальной регулировки угла опережения срабатывания контактных групп каждого позиционного микропереключателя. Мгновенное положение рукоятки управления определяется считывающим устройством - датчиком угла поворота (энкодером). Повышенная точность (синхронизация) коммутации электрических цепей обеспечена за счёт реализации в устройстве ступенчатых механических передач повышенной точности. Усилие перевода рукоятки управления в произвольное положение регулируется специальным встроенным тормозным механизмом. Кроме того, благодаря интегрированным механизмам разблокировки хода и фиксации рабочих положений (позиций) рукоятки управления обеспечивается максимальная безопасная работа устройства в эксплуатации. Составные части изобретения смонтированы в открытом корпусе, что обеспечивает удобство монтажа, визуальный контроль работы механизмов и минимальные требования по защите от внешних воздействий.The design of the invention is a compact high-precision multi-stage motion conversion mechanism that provides continuous output of electrical signals to the on-board system with program control of the vehicle in the entire range of operating positions of the control handle due to the synchronous interaction of the mechanical and electronic components of the device according to a certain algorithm. In the presented invention, mechanical switching of electrical circuits is carried out through the use of universal double-circuit instantaneous microswitches with different drives, positive opening and self-cleaning double contacts, which makes it possible to redundant electrical control circuits. The continuous output of electrical signals during switching of control circuits is ensured by the implementation in the device of a mechanism for individually adjusting the advance angle of operation of the contact groups of each position microswitch. The instantaneous position of the control handle is determined by a reader - a rotation angle sensor (encoder). Increased accuracy (synchronization) of switching electrical circuits is provided due to the implementation of stepped mechanical transmissions of increased accuracy in the device. The force of transferring the control handle to an arbitrary position is regulated by a special built-in brake mechanism. In addition, thanks to the integrated mechanisms for releasing the stroke and fixing the operating positions (positions) of the control handle, the maximum safe operation of the device in operation is ensured. The components of the invention are mounted in an open case, which provides ease of installation, visual control of the operation of the mechanisms and minimum requirements for protection from external influences.

Контроллер управления железнодорожным транспортом - контроллер машиниста (далее по тексту КМ) (Фиг.1-4) представляет собой конструкцию в виде многотипного сложного многопозиционного механизма с ручным управлением, смонтированным на металлическом каркасе, который при перемещении рукоятки привода воздействует на контакторные элементы и в определённой последовательности включает и отключает цепи управления электрических аппаратов, а также формирует сигналы задания тяговых и тормозных усилий систем управления в зависимости от положения рукоятки привода. КМ предназначен для дистанционного управления силовыми установками в тяговых и тормозных режимах работы транспортного средства. Конструкция КМ обеспечивает плавную установку значений силы тяги и торможения. КМ устанавливается на панели пульта управления, расположенного в кабине машиниста железнодорожного транспорта.The railway transport control controller - the driver controller (hereinafter referred to as KM) (Fig.1-4) is a design in the form of a multi-type complex multi-position mechanism with manual control, mounted on a metal frame, which, when the drive handle is moved, acts on the contactor elements and in a certain sequences turns on and off the control circuits of electrical devices, and also generates signals for setting the traction and braking forces of the control systems, depending on the position of the drive handle. KM is designed for remote control of power plants in traction and braking modes of the vehicle. The design of the KM provides a smooth setting of the traction and braking forces. KM is installed on the panel of the control panel located in the cab of the railway transport driver.

Каркас прибора стальной, разборный состоит из корпуса, крышки, фланца и крепёжных пластин. Корпус выполнен из трёх несущих металлических пластин (1) (Фиг.11, 12) соединённых между собой на расстоянии болтами и винтами через дистанционные стойки (2) (Фиг.11, 12) квадратного и шестигранного сечения. В составные части каркаса запрессованы стальные резьбовые втулки (3) (Фиг.18) для крепления деталей и сборочных единиц механизма, а также втулки подшипников скольжения из антифрикционного материала (4) (Фиг.11, 12, 18). Дополнительно для крепления конструктивных элементов в металлических составных частях каркаса нарезана резьба. Для удобства сборки и электромонтажа КМ в пластинах корпуса выполнены технологические отверстия, обеспечивающие необходимый доступ к элементам конструкции и установку крепежа. Между двумя соседними пластинами корпуса установлен ведущий (первичный) вал круглого сечения (5) (Фиг.13, 16, 18). Ведущий вал полый (пустотелый) ступенчатый имеет внешние упорные бобышки (местные утолщения) и установлен в подшипниках скольжения соседних корпусных пластин. Упорные бобышки ограничивают осевой ход вала в работе. Центральная часть ведущего вала утолщённая со сквозным поперечным отверстием и шпоночным пазом. На валу с одной стороны нарезана внутренняя резьба, а с другой наружная. На ведущем валу установлен задающий диск (6) (Фиг.13, 14, 18) через призматическую шпонку (7) (Фиг.18). Внутри задающего диска размещены механические приводы стопорного механизма ограничения хода и механизма разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода. Стопорный механизм ограничения хода (далее по тексту СМ) телескопический подпружиненный состоит из нижнего штока (8) (Фиг.13, 15) со стопором, верхнего штока (9) (Фиг.13, 15, 18) с фиксатором и силовой возвратной пружины. Механизм разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода (далее по тексту МРХ) линейный, подпружиненный, интегрирован (встроен) в стопорный механизм. МРХ cостоит из упора (10) (Фиг.13, 15), направляющего стержня (11) (Фиг.13, 15), толкателя (12) (Фиг.13, 15), и штока (13) (Фиг.13, 15) с возвратными пружинами, который передаёт прямолинейное движение между его подвижными скользящими деталями. The frame of the device is steel, collapsible and consists of a body, a cover, a flange and mounting plates. The body is made of three bearing metal plates (1) (Fig.11, 12) interconnected at a distance with bolts and screws through spacers (2) (Fig.11, 12) of square and hexagonal section. Steel threaded bushings (3) (Fig. 18) are pressed into the components of the frame for fastening parts and assembly units of the mechanism, as well as sleeve bearings made of antifriction material (4) (Fig. 11, 12, 18). Additionally, for fastening structural elements in the metal components of the frame, a thread is cut. For ease of assembly and wiring of the KM, technological holes are made in the housing plates, providing the necessary access to the structural elements and the installation of fasteners. Between two adjacent plates of the housing there is a leading (primary) shaft of circular cross section (5) (Fig.13, 16, 18). The hollow (hollow) stepped drive shaft has external thrust bosses (local bulges) and is installed in plain bearings of adjacent housing plates. Thrust bosses limit the axial travel of the shaft in operation. The central part of the drive shaft is thickened with a through transverse hole and a keyway. The shaft has an internal thread on one side and an external thread on the other. On the drive shaft there is a drive disk (6) (Fig.13, 14, 18) through a parallel key (7) (Fig.18). Inside the setting disk there are mechanical drives of the locking mechanism for limiting the stroke and the mechanism for releasing the stroke with the drive of the contactor element for releasing the stroke. The stroke limiting locking mechanism (hereinafter referred to as CM) telescopic spring-loaded consists of a lower rod (8) (Fig.13, 15) with a stopper, an upper rod (9) (Fig.13, 15, 18) with a latch and a power return spring. The travel release mechanism with the travel release contactor element drive (hereinafter referred to as MPX) is linear, spring-loaded, integrated (built-in) into the locking mechanism. MPX consists of a stop (10) (Fig.13, 15), a guide rod (11) (Fig.13, 15), a pusher (12) (Fig.13, 15), and a rod (13) (Fig.13, 15) with return springs, which transmits a rectilinear movement between its moving sliding parts.

СМ и МРХ смонтированы в задающем диске следующим образом.CM and MPX are mounted in the master disk as follows.

Перед монтажом СМ и МКМ задающий диск устанавливается на ведущий вал. Далее выполняется промежуточная сборка: в сквозное продольное отверстие нижнего штока СМ заправлен направляющий стержень, который завёрнут до упора своей малой резьбовой частью в толкатель, предварительно установленный в продольный ходовой ложемент нижнего штока и сориентирован острым краем вниз. В верхнее глухое отверстие нижнего штока СМ установлена малая возвратная цилиндрическая винтовая пружина сжатия (14) (Фиг.13, 15). На выступающую резьбовую часть направляющего стержня навёрнут цилиндрический упор с верхней полусферой. Собранный узел установлен в задающий диск снизу через сквозное отверстие, поджат силовой возвратной цилиндрической винтовой пружиной сжатия (15) (Фиг.13, 15) и зафиксирован круглой резьбовой заглушкой (16) (Фиг.13, 15). Далее с боковой стороны задающего диска, противоположной расположению продольного ходового ложемента нижнего штока СМ, в резьбовое отверстие нижнего штока крепится поперечный цилиндрический стопор (17) (Фиг.13, 15). Затем на боковые стороны задающего диска симметрично устанавливаются одинаковые плоские зубчатые сектора (18) (Фиг.13, 14, 16), которые кроме функции передачи крутящего момента в зубчатой передаче ещё являются и ограничителями рабочего хода поперечного стопора СМ с помощью радиальных овальных сквозных отверстий. Для обеспечения максимальной точности позиционирования и синхронной работы зубчатые сектора зафиксированы между собой гладкими цилиндрическими штифтами (19) (Фиг.14) и резьбовым крепежом. Далее собранный узел монтируется в корпусе. Со стороны центральной пластины корпуса в отверстие главного вала заправляется шток привода МРХ, ориентированный острым краем в ту же сторону, что и толкатель. Затем устанавливается средняя возвратная цилиндрическая пружина сжатия (20) (Фиг.13, 15) и осуществляется фиксация специальной круглой упорной гайкой (21) (Фиг.13, 15). Далее на нижний шток в сборе СМ одевается верхний шток, куда предварительно установлен фиксатор (22) (Фиг.13, 15), закреплённый внутри стопорным кольцом круглого сечения (23) (Фиг.13, 15). Верхний шток в сборе в задающем диске зафиксирован одетой сверху направляющей круглой гайкой (24) (Фиг.13, 15). Before mounting the CM and MKM, the drive disk is installed on the drive shaft. Next, an intermediate assembly is performed: a guide rod is inserted into the through longitudinal hole of the lower rod SM, which is wrapped up to the stop with its small threaded part into the pusher, previously installed in the longitudinal running lodgement of the lower rod and oriented with a sharp edge down. A small return cylindrical helical compression spring (14) is installed in the upper blind hole of the lower rod SM (Fig.13, 15). A cylindrical stop with an upper hemisphere is screwed onto the protruding threaded part of the guide rod. The assembled unit is installed in the drive from the bottom through a through hole, pressed by a power return cylindrical helical compression spring (15) (Fig.13, 15) and fixed with a round threaded plug (16) (Fig.13, 15). Further, on the side of the drive disk, opposite to the location of the longitudinal running lodgement of the lower rod CM, a transverse cylindrical stopper (17) is attached to the threaded hole of the lower rod (17) (Fig.13, 15). Then, identical flat gear sectors (18) (Fig. 13, 14, 16) are symmetrically installed on the sides of the drive disk, which, in addition to the function of transmitting torque in the gear train, also limit the working stroke of the transverse stopper CM using radial oval through holes. To ensure maximum positioning accuracy and synchronous operation, the gear sectors are fixed between themselves by smooth cylindrical pins (19) (Fig. 14) and threaded fasteners. Next, the assembled unit is mounted in the housing. From the side of the central plate of the housing, the MPX drive rod is loaded into the hole of the main shaft, oriented with a sharp edge in the same direction as the pusher. Then the average return cylindrical compression spring (20) (Fig.13, 15) is installed and fixed with a special round thrust nut (21) (Fig.13, 15). Next, the upper rod is put on the lower rod assembly of the SM, where the retainer (22) (Fig.13, 15) is pre-installed, fixed inside with an O-ring (23) (Fig.13, 15). The upper rod assembly in the drive disk is fixed with a round nut (24) dressed on top (Fig.13, 15).

Перед установкой в отсек корпуса узла задающего диска в сборе на корпусные пластины монтируются ограничители хода (25) (Фиг.18), с помощью плоского фланца (26) (Фиг.11, 12,1 8) с внешней стороны корпуса монтируется энкодер (27) (Фиг.13, 16, 18), на гладкий вал которого предварительно одевается шестерня с разрезной ступицей (28) (Фиг.13, 16, 18) и фиксируется специальным прижимом (29) (Фиг.13, 16, 18) в форме полукольца. Кроме того, предварительно выполняется сборка дискового механизма коммутации. Before installation in the housing compartment of the master disk assembly assembly, travel stops (25) (Fig.18) are mounted on the housing plates, with the help of a flat flange (26) (Fig.11, 12.1 8) an encoder (27 ) (Fig.13, 16, 18), on the smooth shaft of which a gear with a split hub (28) (Fig.13, 16, 18) is pre-put on and fixed with a special clamp (29) (Fig.13, 16, 18) in half ring shape. In addition, the disk switching mechanism is pre-assembled.

Дисковый механизм коммутации (далее по тексту ДМ) представляет из себя разборный узел, состоящий из ведомого (вторичного) шестигранного вала (30) (Фиг.13, 16, 17) и коммутационных кулачковых кодирующих дисков (далее по тексту КД) (31) (Фиг.13, 17), которые от осевого смещения фиксируются на валу стопорными кольцами (32) (Фиг.13, 17) через упорные шайбы (33) (Фиг.13, 17) и дистанционные проставки (34) (Фиг.13, 17). Дополнительно, для исключения свободного хода сопрягаемых деталей, все КД соединены между собой болтами через упорные шестигранные стойки (35)(Фиг.17). КД могут быть выполнены из металла или полимерных материалов, имеют вид плоского круга с центральным сквозным посадочным отверстием и вырезанными криволинейными участками в форме радиальных впадин по периметру внешнего контура, промаркированы и имеют технологические отверстия для изготовления, правильного ориентирования при установке и измерения прикладываемого усилия для работы механизма в процессе производства изделия и ремонта. Центральное сквозное шестигранное отверстие в КД обеспечивает надёжное соединение с приводным ведомым валом. Ведомый металлический вал симметричный шестигранный правильной формы имеет по краям опорные шейки для установки в подшипники, проточки для монтажа стопорных колец и резьбовые отверстия в торцах для фиксации деталей резьбовым крепежом. ДМ в сборе установлен в отсек корпуса между соседними пластинами и закреплён в подшипниках скольжения с помощью стопорных колец (36) (Фиг.13). С обратной стороны центральной пластины корпуса на вал ДМ одета зубчатая шестерня (37) (Фиг.13, 16, 17), которая зафиксирована на валу с помощью малой призматической шпонки (38) (Фиг.17) и винта с потайной головкой (39) (Фиг.17) через упорную шайбу (40) (Фиг.17) с коническим центральным отверстием. С противоположной стороны снаружи корпуса размещён механизм фиксации положений (позиций). The disk switching mechanism (hereinafter referred to as DM) is a collapsible assembly consisting of a driven (secondary) hexagonal shaft (30) (Fig.13, 16, 17) and switching cam coding discs (hereinafter referred to as CD) (31) ( Fig.13, 17), which from axial displacement are fixed on the shaft with retaining rings (32) (Fig.13, 17) through thrust washers (33) (Fig.13, 17) and spacers (34) (Fig.13, 17). Additionally, to prevent free play of mating parts, all CD are interconnected by bolts through thrust hex racks (35) (Fig.17). KD can be made of metal or polymeric materials, have the form of a flat circle with a central through hole and cut out curved sections in the form of radial depressions along the perimeter of the outer contour, are marked and have technological holes for manufacturing, correct orientation during installation and measurement of the applied force for operation mechanism in the process of product manufacturing and repair. The central hexagonal through hole in the CD provides a reliable connection with the driven driven shaft. The symmetrical hexagonal driven metal shaft of the regular shape has support necks at the edges for installation in bearings, grooves for mounting retaining rings and threaded holes in the ends for fixing parts with threaded fasteners. The DM assembly is installed in the housing compartment between adjacent plates and fixed in the plain bearings with the help of retaining rings (36) (Fig.13). On the reverse side of the central plate of the housing, a toothed gear (37) (Fig.13, 16, 17) is put on the DM shaft, which is fixed on the shaft with a small parallel key (38) (Fig.17) and a countersunk screw (39) (Fig.17) through the thrust washer (40) (Fig.17) with a tapered central hole. On the opposite side, outside the case, there is a mechanism for fixing positions (positions).

Механизм фиксации положений (позиций) (далее по тексту МФП) состоит из дополнительного позиционного кодирующего кулачкового диска, качающегося рычага с подшипником и возвратной пружины. Позиционный кулачковый кодирующий диск (далее по тексту ПКД) (41) (Фиг.7, 9, 13) установлен снаружи корпуса на ведомом валу и зафиксирован малой призматической шпонкой, прижимной шайбой (42) (Фиг.7 ,9 ,13) и болтом (43) (Фиг.7, 9, 13). На пластине корпуса в резьбовые отверстия установлены ось рычага (44) (Фиг.7, 9) и упор пружины (45) (Фиг.7, 9). Приводной рычаг одет на ось, закреплён снаружи стопорным кольцом через прижимную шайбу (46) (Фиг.7, 9) и зашплинтован. В рычаге на оси (47) (Фиг.8, 9) установлен однорядный шариковый подшипник качения (48) (Фиг.8, 9), который также как и рычаг зафиксирован стопорным кольцом и зашплинтован. Подшипник рычага обкатывается по внешнему криволинейному контуру ПКД, имеющего участки в форме радиусных выемок, фиксируя его с помощью подпружиненного рычага привода. Поджимает рычаг к диску своим зацепом оригинальная возвратная пружина кручения (49) (Фиг.9), которая установлена на оси рычага между рычагом и пластиной корпуса. Хвостовик пружины заправлен за цилиндрический упор. Возвратная пружина одевается на ось до установки рычага. The mechanism for fixing positions (positions) (hereinafter referred to as MFP) consists of an additional positional coding cam disk, a rocking lever with a bearing and a return spring. The position cam coding disk (hereinafter referred to as PKD) (41) (Fig.7, 9, 13) is installed outside the housing on the driven shaft and fixed with a small feather key, clamping washer (42) (Fig.7,9,13) and a bolt (43) (Fig.7, 9, 13). On the housing plate, the lever axle (44) (Fig.7, 9) and the spring stop (45) (Fig.7, 9) are installed in the threaded holes. The drive lever is dressed on the axle, secured from the outside with a retaining ring through the pressure washer (46) (Fig.7, 9) and cottered. In the lever on the axis (47) (Fig.8, 9) a single-row ball bearing (48) (Fig.8, 9) is installed, which, like the lever, is fixed with a retaining ring and cottered. The lever bearing is rolled along the external curvilinear contour of the PKD, which has sections in the form of radius recesses, fixing it with the help of a spring-loaded drive lever. The original torsion return spring (49) (Fig.9), which is installed on the lever axis between the lever and the body plate, presses the lever against the disk with its hook. The shank of the spring is filled with a cylindrical stop. The return spring is put on the axle before the lever is installed.

Соседние пластины корпуса отсека размещения ДМ имеют горизонтальные прорези (пазы) и резьбовые отверстия для фиксирующего крепежа. В эти посадочные места установлены контакторные элементы (электромеханические коммутационные микропереключатели) (50) (Фиг.7,18). В качестве указанных устройств применены универсальные двухконтурные микропереключатели мгновенного действия с приводным роликовым рычагом, принудительным размыканием и самоочищающимися контактами, работающие в широком диапазоне токов и напряжений и позволяющие обеспечить коммутацию электрических цепей. Каждый микропереключатель имеет две группы контактов: одна группа с нормально замкнутыми контактами, вторая - с нормально разомкнутыми. В использованном микропереключателе механически объединённые и при этом гальванически развязанные контактные мостики позволяют одновременно коммутировать два контура с различными электрическими параметрами. Механизм мгновенного действия обеспечивает стабильно высокую скорость коммутации, так как скорость переключения не зависит от скорости движения приводного элемента.Neighboring plates of the body of the DM placement compartment have horizontal slots (grooves) and threaded holes for fixing fasteners. In these seats installed contactor elements (electromechanical switching microswitches) (50) (Fig.7,18). As these devices, universal double-circuit instantaneous microswitches with a drive roller lever, forced opening and self-cleaning contacts are used, operating in a wide range of currents and voltages and making it possible to switch electrical circuits. Each microswitch has two groups of contacts: one group with normally closed contacts, the second group with normally open contacts. In the used microswitch, mechanically combined and at the same time galvanically isolated contact bridges allow you to simultaneously switch two circuits with different electrical parameters. The snap action mechanism ensures a consistently high switching speed, since the switching speed is independent of the speed of the drive element.

Коммутационные микропереключатели закреплены на внутренних сторонах пластин корпуса через дистанционные диэлектрические пластины (51) (Фиг.8, 18) и зафиксированы болтами (52) (Фиг.8, 18) с самостопорящимися гайками (53) (Фиг.8, 18), причём соединения выполнены через регулировочные металлические пластины (54) (Фиг.9, 18), которые жёстко крепятся к пластинам корпуса. За счёт имеющихся в регулировочных пластинах отверстий увеличенных размеров осуществляется точная настройка положений коммутационных микропереключателей в соответствии с диаграммой коммутации (Фиг.19).Switching microswitches are fixed on the inner sides of the housing plates through remote dielectric plates (51) (Fig.8, 18) and fixed with bolts (52) (Fig.8, 18) with self-locking nuts (53) (Fig.8, 18), moreover connections are made through adjusting metal plates (54) (Fig.9, 18), which are rigidly attached to the body plates. Due to the oversized holes in the adjusting plates, the positions of the switching microswitches are fine-tuned in accordance with the switching diagram (Fig. 19).

Дополнительный коммутационный переключатель с прямым приводом (55) (Фиг.9, 18), отвечающий за включение сигнала разблокировки хода, установлен снизу на крышке КМ и приводится в действие штоком МРХ.An additional switching switch with direct drive (55) (Fig.9, 18), responsible for turning on the travel unblocking signal, is installed on the bottom of the KM cover and is actuated by the MPX rod.

Крышка КМ исп.1 (56) (Фиг.11, 18) и исп.2 (57) (Фиг.12) плоская металлическая несущая одевается на корпус сверху, позиционируется по технологическим шипам корпусных пластин и крепится к корпусу винтами с потайной головкой через соединительные стойки квадратного сечения, причём один из крепёжных винтов имеет большую длину для установки на его резьбовую часть металлического хомута (58) (Фиг.9, ), с помощью которого фиксируется гибкий жгут проводов КМ (59) (Фиг.1-4). В крышке выполнено отверстие для размещения задающего диска, обеспечивающее его работу при минимальном зазоре с крышкой. Габаритные размеры и конфигурация крышки может быть различной в зависимости от модификации КМ. На крышку в вариантном исполнении 1 (модификации КМ) наклеивается декоративная информационная табличка (60) (Фиг.18) или в вариантном исполнении 2 устанавливается несущая монтажная металлическая верхняя панель (61) (Фиг.2) c мягкой вставкой. На указанных табличке и панели нанесена маркировка рабочих положений (позиций) рукоятки управления.KM cover version 1 (56) (Fig.11, 18) and version 2 (57) (Fig.12) flat metal bearing is put on the body from above, positioned on the technological spikes of the body plates and fastened to the body with countersunk screws through connecting racks of square section, and one of the fixing screws has a large length for installation on its threaded part of a metal clamp (58) (Fig.9, ), with which the flexible cable harness KM (59) is fixed (Fig.1-4). The cover has a hole for placing the drive disk, which ensures its operation with a minimum gap with the cover. The overall dimensions and configuration of the cover may vary depending on the modification of the KM. A decorative information plate (60) (Fig.18) is glued on the cover in version 1 (KM modification) or in version 2 a load-bearing mounting metal top panel (61) (Fig.2) with a soft insert is installed. On the indicated plate and panel, the operating positions (positions) of the control handle are marked.

На боковой стороне корпуса КМ, где установлен энкодер смонтирован тормозной механизм, регулирующий усилие перевода рукоятки управления в произвольное угловое положение. Тормозной механизм (далее по тексту ТМ) состоит из шпильки (62) (Фиг.13, 18), фрикционной пластины (63) (Фиг.13, 18), тормозной колодки (64) (Фиг.13, 18), прижима (65) (Фиг.13, 18), упругого элемента и фиксирующего резьбового крепежа. Шпилька, являющаяся осью механизма, завёрнута до упора в резьбовое отверстие ведущего вала и одновременно вращается вместе с ним. Фрикционная пластина закреплена на корпусе винтами. На шпильку надеты последовательно тормозная колодка, прижим, упругий элемент, плоская шайба (66) (Фиг.13, 18) и самостопорящаяся регулировочная гайка (67) (Фиг.13, 18). В качестве упругого элемента применена тарельчатая пружина (68) (Фиг.13, 18).On the side of the KM housing, where the encoder is installed, a brake mechanism is mounted that regulates the force of transferring the control handle to an arbitrary angular position. The brake mechanism (hereinafter TM) consists of a pin (62) (Fig.13, 18), a friction plate (63) (Fig.13, 18), a brake shoe (64) (Fig.13, 18), a clamp ( 65) (Fig.13, 18), elastic element and locking threaded fasteners. The pin, which is the axis of the mechanism, is wrapped all the way into the threaded hole of the drive shaft and simultaneously rotates with it. The friction plate is fixed to the body with screws. A brake shoe, a clamp, an elastic element, a flat washer (66) (Fig.13, 18) and a self-locking adjusting nut (67) (Fig.13, 18) are put on the pin in series. As an elastic element used belleville spring (68) (Fig.13, 18).

На верхнюю часть верхнего штока СМ устанавливается рукоятка управления, форма ручки которой может быть различной. Монтаж ручки может быть выполнен напрямую к штоку, в этом случае осью рукоятки управления будет являться верхний шток. Фиксация осуществляется с помощью резьбового крепежа. За счёт симметричной формы верхней части верхнего штока СМ рукоятку управления со сложной геометрической формой оболочки можно устанавливать с разворотом на 180 градусов. Кроме того, конструкция СМ позволяет развернуть, при необходимости, на 180 градусов сам верхний шток, что никак не влияет на работоспособность механизма. Установленная рукоятка управления во всех рабочих положениях имеет только осевой радиальный рабочий ход, при этом имеется минимальный технологический люфт (свободный ход) поворота относительно её оси вращения, что обусловлено конструкцией механизма. Рукоятка ручного привода механизма в вариантном исполнении применяется в виде ручки простой грушевидной формы (69) (Фиг.13, 18), которая накручивается на жёстко соединённую с верхним штоком СМ ось (70) (Фиг.13, 18), либо в виде эргономичной криволинейной Т - образной ручки симметричной формы (71) (Фиг.2, 4) с удобным хватом в любом рабочем положении. Причём крепление рукоятки обеспечивает возможность ориентирования Т - образной ручки в противоположном направлении, что даёт возможность выбрать альтернативный вариант для комфортного управления. Т - образная ручка представляет из себя неразборную литую сборочную единицу из формованной оболочки с закладной внутрь стальной шестигранной втулкой с внутренним гладким сквозным отверстием, торец которой закрывается металлической плоской заглушкой для исключения попадания материала вовнутрь при изготовлении.A control handle is installed on the upper part of the upper stem of the SM, the shape of the handle of which can be different. The handle can be mounted directly to the stem, in which case the axis of the control handle will be the upper stem. Fixation is carried out using threaded fasteners. Due to the symmetrical shape of the upper part of the upper stem of the SM, the control handle with a complex geometric shape of the shell can be installed with a 180-degree turn. In addition, the design of the CM allows you to turn, if necessary, by 180 degrees the upper rod itself, which does not affect the performance of the mechanism. The installed control handle in all working positions has only an axial radial working stroke, while there is a minimum technological backlash (free play) of rotation relative to its axis of rotation, which is due to the design of the mechanism. The handle of the manual drive of the mechanism in a variant version is used in the form of a simple pear-shaped handle (69) (Fig.13, 18), which is screwed onto an axis (70) rigidly connected to the upper rod of the SM (Fig.13, 18), or in the form of an ergonomic curvilinear T - shaped handles of symmetrical shape (71) (Figure 2, 4) with a comfortable grip in any working position. Moreover, the handle mount provides the ability to orient the T - shaped handle in the opposite direction, which makes it possible to choose an alternative option for comfortable control. The T - shaped handle is a non-separable cast assembly unit made of a molded shell with a steel hexagonal bushing embedded inside with an internal smooth through hole, the end of which is closed with a metal flat plug to prevent material from getting inside during manufacture.

Электромонтаж КМ осуществляется в соответствии с принципиальной электрической схемой соединений (Фиг.20) посредством подключения к винтовым клеммам контакторных элементов (72) (Фиг.7, 9) опрессованных проводов с гильзовыми наконечниками в соответствии со схемой работы, которые объединены в единый гибкий жгут. Жгут проводов закреплён на корпусе КМ хомутом и пластмассовыми кабельными стяжками (73) (Фиг.7, 8, 18). Гибкий кабель энкодера также фиксируется на корпусе, оканчивается монтажной вилкой и розеткой. Для исключения механического контакта низковольтных и силовых цепей в местах их пересечения и общих трасс цепи изолируются с помощью защитной оборачиваемой манжеты (оболочки). Непосредственное подключение КМ к внешним электрическим цепям осуществляется через общий разъём гибкого жгута проводов (74) (Фиг.1, 2) или с помощью подготовленных концов проводов выведенных из жгута и установленных в клеммную колодку пульта управления транспортного средства. Электропитание КМ осуществляется от бортовой сети транспортного средства. Electrical installation of KM is carried out in accordance with the circuit diagram of connections (Fig.20) by connecting to the screw terminals of the contactor elements (72) (Fig.7, 9) crimped wires with sleeve lugs in accordance with the scheme of work, which are combined into a single flexible bundle. The wiring harness is fixed to the KM body with a clamp and plastic cable ties (73) (Fig.7, 8, 18). The flexible encoder cable is also fixed on the housing and ends with a mounting plug and socket. To exclude mechanical contact between low-voltage and power circuits at their intersections and common routes, the circuits are isolated using a protective wraparound cuff (shell). The direct connection of the KM to external electrical circuits is carried out through the common connector of the flexible wiring harness (74) (Fig.1, 2) or using the prepared ends of the wires removed from the harness and installed in the terminal block of the vehicle control panel. The power supply of the KM is carried out from the on-board network of the vehicle.

КМ устанавливается на панели пульта управления расположенного в кабине машиниста опорными элементами каркаса (крышкой или верхней панелью) на столешницу пульта и фиксируется винтами с потайной головкой.KM is installed on the control panel of the control panel located in the driver's cab with the support elements of the frame (cover or top panel) on the tabletop of the control panel and is fixed with countersunk screws.

Перемещение рукоятки управления КМ осуществляется по позициям. Позиции обозначены на верхней табличке (или непосредственно на верхней панели в вариантном исполнении) маркировкой рабочих положений рукоятки управления. В представленном вариантном исполнении КМ всего обозначено 4 рабочих положения: "Х" - ход (тяговый режим); "0" - выбег (нейтраль); "Т" - торможение и "Э" - экстренное торможение, однако их может быть значительно больше в зависимости от решаемых прибором задач. Дополнительно для лучшей информативности изображения добавлена симметричная градуировка, сужающаяся к нейтральному положению рукоятки управления, при котором она занимает вертикальное положение и расширяющаяся в направлении крайних угловых положений, информируя оператора о том, что в этих положениях тяговые и тормозные усилия максимальные. Установленный на пульте управления КМ рабочими позициями сориентирован по ходу направления движения транспортного средства. Задание тяговых позиций производится в положении "Х" (от машиниста), начиная от «0», в порядке возрастания наборных тяговых позиций (тягового усилия) при переключении в положение "от машиниста" или убывания - при переключении в положение "к машинисту". Задание тормозных позиций производится в положении "Т" «к машинисту», начиная от «0», в порядке возрастания наборных тормозных позиций (тормозного усилия) при переключении в положение "к машинисту" или убывания - при переключении в положение "от машиниста". Причём диапазон «0» имеет фиксированную позицию по центру диапазона и две фиксированные позиции по краям диапазона. Таким образом, весь диапазон "0" имеет три фиксированные позиции. Кроме того, крайнее положение "Э" является также фиксированным и перевод в него рукоятки управления сопровождается повышенным усилием. The movement of the KM control handle is carried out in positions. The positions are indicated on the top plate (or directly on the top panel in the variant) by marking the operating positions of the control handle. In the presented version of the KM, a total of 4 working positions are indicated: "X" - travel (traction mode); "0" - coast (neutral); "T" - braking and "E" - emergency braking, however, there can be much more of them depending on the tasks solved by the device. In addition, for better information content of the image, a symmetrical graduation has been added, narrowing towards the neutral position of the control handle, at which it occupies a vertical position and expanding towards the extreme angular positions, informing the operator that traction and braking forces are maximum in these positions. The KM installed on the control panel with working positions is oriented along the direction of movement of the vehicle. Traction positions are set in the "X" position (from the driver), starting from "0", in ascending order of the stacked traction positions (traction force) when switching to the "away from the driver" position or descending - when switching to the "to the driver" position. The brake positions are set in the "T" position "toward the driver", starting from "0", in ascending order of the set brake positions (braking force) when switching to the "toward the driver" position or descending - when switching to the "away from the driver" position. Moreover, the range "0" has a fixed position at the center of the range and two fixed positions at the edges of the range. Thus, the entire "0" range has three fixed positions. In addition, the extreme position "E" is also fixed and the transfer of the control handle to it is accompanied by increased effort.

При перемещении рукоятки на выходных цепях контроллера (относительно общей цепи) формируются командные сигналы посредством коммутации питающего напряжения на переключателях.When the handle is moved, command signals are generated on the output circuits of the controller (relative to the common circuit) by switching the supply voltage on the switches.

КМ в составе транспортного средства работает следующим образом.CM in the vehicle operates as follows.

Исполнительный механизм КМ приводится в движение машинистом вручную с помощью рукоятки управления, жёстко связанной с задающим диском. Для исключения случайного несанкционированного перевода рукоятки управления в тяговый режим в результате внешнего воздействия конструкцией КМ предусмотрен СМ, который блокирует самопроизвольный переход в тяговый режим. Указанная блокировка реализована механически. Кроме того, конструкцией предусмотрена выдача управляющего электрического сигнала о разблокировке хода в систему управления транспортного средства с помощью механизма МРХ, который отвечает за контроль перевода рукоятки управления в режим хода посредством преобразования механического воздействия на рукоятку управления в электрический сигнал. Привод МРХ реализован механически и работает во всех режимах движения транспортного средства, в том числе и во время остановки (стоянки). Управляющий сигнал о разблокировке хода выдаётся в систему в момент, когда машинист нажимает на рукоятку управления КМ вдоль оси, прикладывая минимальное усилие. Рукоятка через верхний шток воздействует на упор, который приводит в движение толкатель через направляющий стержень, преодолевая сопротивление малой и средней возвратных пружин. Толкатель МРХ сообщает поперечное движение штоку, который поджимает шток переключателя обеспечивая срабатывание его контактных групп. При снятии осевого усилия с рукоятки управления МРХ возвращается в исходное положение автоматически. Для начала движения транспортного средства требуется разблокировать исполнительный механизм КМ для чего машинисту необходимо привести в действие СМ. Нажимая на рукоятку управления КМ вдоль её оси машинист прикладывает повышенное усилие для срабатывания защитного механизма. Преодолевая сопротивление возвратных пружин МРХ упор касается нижнего штока СМ и приводит его в движение, при этом толкатель отодвигает приводной шток в сторону на максимальное расстояние. Далее верхний шток и нижний шток СМ двигаются вниз одновременно, при этом приводной шток МРХ останавливается в крайнем рабочем положении, а толкатель продолжает двигаться и проскальзывает вниз, контактируя своей боковой поверхностью с торцом приводного штока. Эта конструктивная особенность механизма позволяет исключить повреждение микропереключателя. На приводном штоке МРХ имеются специальные лыски, которыми он входит в постоянное зацепление с продольным осевым ложементом нижнего штока СМ, что предотвращает его проворачивание вокруг оси и выход из строя механизма. Двигаясь вниз нижний шток преодолевая сопротивление силовой возвратной пружины выводит из зацепления с ограничителями хода поперечный стопор и разблокирует перевод рукоятки управления в тяговый режим. При работе КМ в тяговом режиме поперечный стопор скользит по направляющим беговым дорожкам ограничителей хода. Боковые ограничители хода установлены на соседних пластинах корпуса, внутри отсека задающего диска представляют собой металлические сегментные элементы в форме полукольца и предназначены для ограничения и блокировки хода (движения) задающего диска. При переводе рукоятки управления в нейтральное положение (нулевой режим) СМ возвращается в исходное положение автоматически. Штоки СМ осуществляют рабочий ход только в осевом направлении, соединены между собой с помощью шлицевого соединения, что исключает их вращение относительно друг друга. Нижний шток в основании имеет боковые лыски, которые предотвращают его вращение в задающем диске. Кроме того, дополнительно ограничивает эту степень свободы поперечный стопор, ход которого ограничен отверстиями в зубчатых секторах. The KM actuator is set in motion by the driver manually with the help of a control handle rigidly connected to the setting disk. To exclude accidental unauthorized transfer of the control handle to the traction mode as a result of external influence, the KM design provides for a CM that blocks the spontaneous transition to the traction mode. This blocking is implemented mechanically. In addition, the design provides for the issuance of a control electrical signal on unlocking the travel to the vehicle control system using the MPX mechanism, which is responsible for controlling the transfer of the control handle to the travel mode by converting the mechanical action on the control handle into an electrical signal. The MPX drive is implemented mechanically and operates in all modes of vehicle movement, including during a stop (parking). The control signal to unlock the travel is issued to the system at the moment when the driver presses the KM control handle along the axis, applying a minimum effort. The handle through the upper rod acts on the stop, which drives the pusher through the guide rod, overcoming the resistance of the small and medium return springs. The MPX pusher imparts a transverse movement to the rod, which presses the switch rod, ensuring that its contact groups actuate. When the axial force is removed from the control handle, the MPX returns to its original position automatically. To start the movement of the vehicle, it is required to unlock the KM actuator, for which the driver needs to activate the SM. By pressing the KM control handle along its axis, the driver applies an increased force to trigger the protective mechanism. Overcoming the resistance of the MRH return springs, the stop touches the lower SM rod and sets it in motion, while the pusher pushes the drive rod to the side to the maximum distance. Further, the upper rod and the lower rod of the CM move down simultaneously, while the drive rod MPX stops in the extreme working position, and the pusher continues to move and slides down, contacting its side surface with the end face of the drive rod. This design feature of the mechanism prevents damage to the microswitch. On the drive rod MPX there are special flats, with which it enters into constant engagement with the longitudinal axial lodgement of the lower rod CM, which prevents it from turning around the axis and failure of the mechanism. Moving down, the lower rod, overcoming the resistance of the power return spring, disengages the transverse stopper from the travel limiters and unlocks the transfer of the control handle to the traction mode. When the KM is in traction mode, the transverse stopper slides along the guide raceways of the travel stops. Lateral travel stops are installed on adjacent housing plates, inside the drive disk compartment they are metal segmental elements in the form of a semicircle and are designed to limit and block the travel (movement) of the drive disk. When the control handle is moved to the neutral position (zero mode), the SM returns to its original position automatically. The SM rods carry out the working stroke only in the axial direction, they are interconnected by means of a spline connection, which excludes their rotation relative to each other. The lower rod at the base has lateral flats that prevent its rotation in the setting disk. In addition, this degree of freedom is further limited by a transverse stopper, the course of which is limited by holes in the toothed sectors.

В вариантном исполнении КМ МРХ может выполнять функцию контроля присутствия машиниста в кабине управления и его бодрствование (исключение движения неуправляемого поезда в случае засыпания машиниста). В этом случае предполагается, что бортовая система безопасности по инструкции обязывает машиниста при определенных условиях на всех режимах движения нажимать на сигнальную контрольную кнопку, которая в представленном КМ реализована в виде контакторного элемента, приводимого в действие посредством МРХ при нажатии машинистом на рукоятку управления, иначе произойдёт остановка транспортного средства (автоторможение).In the variant version of the KM MPX, it can perform the function of monitoring the presence of the driver in the control cabin and his wakefulness (excluding the movement of an uncontrolled train in case the driver falls asleep). In this case, it is assumed that the on-board safety system, according to the instructions, obliges the driver, under certain conditions, in all modes of movement, to press the signal control button, which in the presented CM is implemented in the form of a contactor element, actuated by the MPX when the driver presses the control handle, otherwise it will happen stopping the vehicle (auto braking).

При переводе рукоятки управления КМ в выбранный режим движения, задающий диск, вращаясь на ведущем валу, одновременно приводит в движение вал энкодера и вспомогательный ведомый вал привода ДМ. Связь осуществляется с помощью зубчатой передачи. Крутящий момент передаётся с зубчатых секторов на зубчатые шестерни. Зубчатая передача является повышающей (ускоряющей) для расширения диапазона настроек значений угловых положений вращающихся взаимодействующих элементов конструкции исполнительных механизмов, обеспечивая повышенную точность коммутации в ДМ. В представленном вариантном исполнении КМ зубчатое соединение выполнено цилиндрическим прямозубым с эвольвентным профилем зубьев.When the KM control handle is switched to the selected motion mode, the setting disk, rotating on the drive shaft, simultaneously drives the encoder shaft and the auxiliary driven shaft of the DM drive. Communication is carried out using a gear transmission. The torque is transmitted from the gear sectors to the gears. The gear transmission is a step-up (accelerating) one for expanding the range of settings for the values of the angular positions of the rotating interacting elements of the design of the actuators, providing increased switching accuracy in the DM. In the presented version of the KM, the gear connection is made cylindrical spur with an involute tooth profile.

В представленном КМ применяется устройство, считывающее мгновенное угловое рабочее положение рукоятки управления - энкодер с интерфейсом CAN. Энкодер предназначен для преобразования угла поворота вала контролируемого объекта в цифровой код. Код в пределах 0-360° можно считать посредством CAN - интерфейса. Абсолютное положение вала определяется после включения питания, а также после прохождения электрической помехи, ударов или вибраций. Преобразователь сделан на основе магнитного датчика Холла, что позволяет использовать прибор в тяжёлых условиях эксплуатации - в широком температурном диапазоне, при повышенной влажности, вибрации. Вал энкодера приводится в движение посредством закреплённой на нём зубчатой шестерни. Электропитание прибора осуществляется от бортовой сети с программным управлением. Настройка (программирование) энкодера выполняется на специальном стендовом оборудовании.In the presented KM, a device is used that reads the instantaneous angular working position of the control handle - an encoder with a CAN interface. The encoder is designed to convert the angle of rotation of the shaft of the controlled object into a digital code. Code within 0-360° can be read via CAN interface. The absolute position of the shaft is determined after the power is turned on, as well as after the passage of electrical interference, shock or vibration. The converter is based on a magnetic Hall sensor, which makes it possible to use the device in difficult operating conditions - in a wide temperature range, with high humidity, vibration. The encoder shaft is driven by a gear mounted on it. The power supply of the device is carried out from the on-board network with program control. Setting (programming) of the encoder is performed on special bench equipment.

Одновременно с энкодером зубчатая передача приводит в движение вспомогательный ведомый вал ДМ через установленную на нём зубчатую шестерню. На вал ДМ также как и на вал энкодера крутящий момент передаётся с увеличением скорости вращения в соответствии с передаточным отношением зубчатой пары. Увеличение скорости вращения кодирующих коммутационных дисков ДМ относительно задающего диска обеспечивает существенное увеличение углового размера сектора диска для размещения в нём одного или несколько кулачков необходимой геометрической формы на приемлемом расстоянии друг от друга для нормальной работы, что при имеющихся ограничениях размеров невозможно реализовать в случае прямого привода механизма с передаточным отношением 1:1. Указанная особенность конструкции КМ позволяет реализовать механически различные диаграммы коммутации с перекрытиями электрических сигналов, что обеспечивает более точную работу прибора и способствует расширению сферы его применения.Simultaneously with the encoder, the gear drives the auxiliary driven shaft DM through the gear mounted on it. The torque is transmitted to the DM shaft as well as to the encoder shaft with an increase in the rotation speed in accordance with the gear ratio of the gear pair. An increase in the speed of rotation of the coding switching disks DM relative to the master disk provides a significant increase in the angular size of the disk sector to accommodate one or more cams of the required geometric shape in it at an acceptable distance from each other for normal operation, which, given the existing size restrictions, cannot be implemented in the case of a direct drive of the mechanism with a gear ratio of 1:1. The specified design feature of the CM allows the implementation of mechanically different switching diagrams with overlapping electrical signals, which ensures more accurate operation of the device and contributes to the expansion of its scope.

Кодирующие диски ДМ воздействуют на роликовые рычаги переключателей, в результате чего происходит срабатывание их контактных групп. Для максимальной точной настройки углов перекрытия электрических сигналов каждый переключатель имеет индивидуальную регулировку позиционирования. Фиксация оптимального местоположения переключателей осуществляется при регулировке КМ на стендовом оборудовании. The DM coding discs act on the roller levers of the switches, as a result of which their contact groups actuate. For maximum fine tuning of electrical signal overlap angles, each switch has an individual positioning adjustment. Fixing the optimal location of the switches is carried out when adjusting the KM on the bench equipment.

Фиксирование положений (позиции) рукоятки управления, а также прикладываемые усилия по её переводу из одного фиксированного положения в другое определяется МФП, расположенным снаружи корпуса КМ. ПКД установлен соосно на валу ДМ и синхронно вращается вместе с ним. Своими обратными кулачками позиционный диск входит в зацепление с подшипником подпружиненного рычага, фиксируя его в определённых положениях.Fixing the positions (positions) of the control handle, as well as the applied efforts to move it from one fixed position to another, is determined by the MFP located outside the CM body. PKD is mounted coaxially on the DM shaft and rotates synchronously with it. With its reverse cams, the position disc engages with the bearing of the spring-loaded lever, fixing it in certain positions.

Фиксирование рукоятки управления во всех нефиксированных положениях (позициях) осуществляет ТМ. Шпилька ТМ синхронно вращается с ведущим валом КМ. Одетая на шпильку тормозная колодка через прижим поджата тарельчатой пружиной к фрикционной пластине. За счёт трения деталей создаётся тормозной момент, для преодоления которого необходимо приложить усилие. Величину указанного усилия можно изменить регулировочной гайкой.Fixing the control handle in all non-fixed positions (positions) is carried out by TM. The TM pin rotates synchronously with the KM drive shaft. The brake shoe put on a hairpin through a clamp is pressed by a Belleville spring to a friction plate. Due to the friction of the parts, a braking torque is created, to overcome which it is necessary to apply an effort. The value of the specified force can be changed with the adjusting nut.

КМ устанавливается своим корпусом в нишу пульта управления транспортным средством, опирается своей несущей крышкой или верхней панелью на столешницу и фиксируется к ней крепежом. С помощью штепсельных разъёмов КМ подключается к бортовой системе локомотива с программным управлением.KM is installed with its body in the niche of the vehicle control panel, rests with its bearing cover or top panel on the tabletop and is fixed to it with fasteners. With the help of plug connectors, the KM is connected to the on-board system of the locomotive with program control.

Крышка или верхняя панель устройства, выполняющая защитную и декоративную функции в совокупности с ручкой привода управления, придаёт оригинальный внешний вид устройству. The cover or top panel of the device, which performs protective and decorative functions, together with the handle of the control drive, gives the device an original appearance.

Использование разъёмов гибкого жгута проводов при монтаже устройства в составе транспортного средства значительно облегчает его подключение.The use of connectors of the flexible wiring harness when mounting the device in the vehicle makes it much easier to connect it.

Техническим результатом, достигаемым всей совокупностью признаков представленного изобретения, является реализация работы различных схем управления движением с возможностью резервирования цепей управления, упрощённое изготовление и монтаж, компактность и минимальные габаритные размеры, комфортное управление, высокая надёжность и ремонтопригодность устройства в эксплуатации.The technical result achieved by the entire set of features of the presented invention is the implementation of the operation of various motion control schemes with the possibility of redundant control circuits, simplified manufacturing and installation, compactness and minimum overall dimensions, comfortable operation, high reliability and maintainability of the device in operation.

Представленное изобретение благодаря своей конструкции и принципу работы имеет универсальное промышленное применение для решения задач по реализации различных схем управления движением железнодорожного транспорта.The presented invention, due to its design and principle of operation, has a universal industrial application for solving problems of implementing various schemes for controlling the movement of railway transport.

Claims (34)

1. Контроллер управления железнодорожным транспортом, характеризующийся наличием корпуса, крышки, верхней панели, приводных валов, задающего диска, кодирующих кулачковых дисков, рукоятки управления, стопорного механизма ограничения хода, механизма разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода, механизма фиксации положений, тормозного механизма, регулирующего усилие перевода рукоятки управления в различные угловые положения, зубчатой передачи, отличающийся тем, что включает:1. Rail transport control controller, characterized by the presence of a body, a cover, a top panel, drive shafts, a drive disk, coding cam disks, a control handle, a stop mechanism for limiting the travel, a travel release mechanism with a drive of the travel release contactor element, a position locking mechanism, a brake mechanism , regulating the force of transferring the control handle to various angular positions, gear, characterized in that it includes: - корпус, выполненный в виде трёх соединённых между собой на расстоянии друг от друга пластин, с установленными на нём контакторными элементами, датчиком угла поворота и остальными элементами конструкции;- a housing made in the form of three plates interconnected at a distance from each other, with contactor elements installed on it, a rotation angle sensor and other structural elements; - металлическую плоскую крышку, которая закреплена на пластинах корпуса; - a metal flat cover, which is fixed on the body plates; - шестигранный вал и круглый вал, установленные в подшипниках скольжения, которые закреплены в пластинах корпуса;- a hexagonal shaft and a round shaft mounted in plain bearings, which are fixed in the housing plates; - задающий диск, закреплённый на круглом валу в его центральной части и расположенный между соседними пластинами корпуса;- a drive disk fixed on a round shaft in its central part and located between adjacent housing plates; - кодирующие кулачковые диски, закреплённые на шестигранном валу в его центральной части и расположенные между соседними пластинами корпуса;- coding cam disks mounted on a hexagonal shaft in its central part and located between adjacent housing plates; - подвижную относительно задающего диска в осевом радиальном направлении рукоятку управления, закреплённую на верхнем штоке телескопического привода стопорного механизма ограничения хода посредством резьбового крепежа;- a control handle movable relative to the setting disk in the axial radial direction, fixed on the upper rod of the telescopic drive of the stroke limiting locking mechanism by means of threaded fasteners; - телескопический подпружиненный стопорный механизм ограничения хода; - telescopic spring-loaded stroke limiting locking mechanism; - механизм разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода; - travel release mechanism with travel release contactor element drive; - механизм фиксации положений;- position fixing mechanism; - тормозной механизм, регулирующий усилие перевода (поворота) рукоятки управления в различные угловые положения;- a brake mechanism that regulates the effort of transferring (turning) the control handle to various angular positions; - зубчатую передачу открытого типа. - gear transmission of open type. 2. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде трёх соединённых между собой пластин на одинаковом расстоянии друг от друга.2. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that the housing is made in the form of three interconnected plates at the same distance from each other. 3. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что в пластинах корпуса запрессованы втулки подшипников скольжения и нарезана резьба для крепления составных частей контроллера.3. The railway transport control controller according to claim 1, characterized in that bushings of plain bearings are pressed into the housing plates and a thread is cut for fastening the components of the controller. 4. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что плоская крышка корпуса выполнена из металла.4. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that the flat housing cover is made of metal. 5. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что верхняя панель сварная, составные части которой выполнены из металла.5. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that the upper panel is welded, the components of which are made of metal. 6. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что на шестигранном валу в его центральной части установлены как минимум четыре кодирующих кулачковых диска.6. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that at least four coding cam discs are installed on the hexagonal shaft in its central part. 7. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что все кодирующие кулачковые диски имеют одинаковый внешний диаметр рабочего контура.7. The railroad control controller according to claim 1, characterized in that all encoder cam discs have the same outer diameter of the working circuit. 8. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что для каждого кодирующего кулачкового диска установлен как минимум один контакторный элемент.8. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that at least one contactor element is installed for each coding cam disk. 9. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что крепление каждого контакторного элемента, взаимодействующего с кодирующим кулачковым диском, имеет регулировку установочного положения.9. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that the fastening of each contactor element interacting with the coding cam disk has an adjustment of the installation position. 10. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что оболочка рукоятки управления имеет симметричную криволинейную форму.10. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that the control handle shell has a symmetrical curvilinear shape. 11. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что рукоятка управления закреплена на верхнем штоке телескопического привода стопорного механизма ограничения хода посредством резьбового крепежа.11. The railway transport control controller according to claim 1, characterized in that the control handle is fixed on the upper rod of the telescopic drive of the stroke limiting locking mechanism by means of threaded fasteners. 12. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что верхний и нижний штоки телескопического стопорного механизма выполнены по внешнему рабочему контуру цилиндрическими ступенчатыми и соединены между собой с помощью шлицевого соединения, причём от проворачивания вокруг оси симметрии внешнего контура нижний шток имеет лыски, а в верхнем штоке закреплён направляющий шлицевой фиксатор, обеспечивающий прямолинейное возвратно-поступательное движение верхнего штока относительно нижнего. 12. The railway transport control controller according to claim 1, characterized in that the upper and lower rods of the telescopic locking mechanism are cylindrical stepped along the outer working contour and are interconnected by means of a spline connection, and the lower rod has flats against turning around the axis of symmetry of the outer contour. , and a guide splined retainer is fixed in the upper rod, which provides a rectilinear reciprocating movement of the upper rod relative to the lower one. 13. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что телескопический подпружиненный стопорный механизм ограничения хода в виде нижнего штока и верхнего штока, установленных внутри задающего диска, который с помощью смонтированного в нижнем штоке поперечного стопора, взаимодействуя с ограничителями хода, закреплёнными на пластинах корпуса, ограничивает угловое положение рукоятки управления относительно оси вращения задающего диска в заданном диапазоне и позициях, препятствуя тем самым не разрешённому без определённого механического воздействия переводу её в произвольное положение.13. The railway transport control controller according to claim 1, characterized in that the telescopic spring-loaded locking mechanism for limiting the stroke in the form of a lower rod and an upper rod installed inside the master disk, which, using a transverse stopper mounted in the lower rod, interacting with the travel stops fixed on the plates of the body, limits the angular position of the control handle relative to the axis of rotation of the setting disk in a given range and positions, thereby preventing its transfer to an arbitrary position, which is not allowed without a certain mechanical effect. 14. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что механизм разблокировки хода с приводом контакторного элемента разблокировки хода выполнен в виде интегрированного устройства в стопорный механизм ограничения хода задающего диска, представляющего собой подпружиненный механический привод, состоящий из упора, направляющего стержня, толкателя и штока с возвратными пружинами, который передаёт прямолинейное движение между его подвижными скользящими деталями.14. The railway transport control controller according to claim 1, characterized in that the travel release mechanism with the drive of the travel release contactor element is made as an integrated device in the locking mechanism for limiting the stroke of the setting disk, which is a spring-loaded mechanical drive, consisting of a stop, a guide rod, pusher and rod with return springs, which transmits a rectilinear movement between its moving sliding parts. 15. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что механизм фиксации положений выполнен в виде дополнительного кодирующего кулачкового диска, установленного на шестигранном валу снаружи корпуса, по внешнему рабочему контуру которого обкатывается ролик, закреплённый на оси подпружиненного качающегося рычага.15. The railway transport control controller according to claim 1, characterized in that the position locking mechanism is made in the form of an additional coding cam disk mounted on a hexagonal shaft outside the housing, along the outer working contour of which a roller is rolled, fixed on the axis of a spring-loaded rocking lever. 16. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что тормозной механизм представляет из собой подпружиненный фрикционный механизм в виде фрикционной тормозной пластины, установленной на пластине корпуса снаружи, и оси, жёстко закрепленной на круглом валу задающего диска, на котором размещены тормозная колодка, прижим, пружина и резьбовой крепёж.16. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that the brake mechanism is a spring-loaded friction mechanism in the form of a friction brake plate mounted on the housing plate from the outside, and an axis rigidly fixed to the round shaft of the drive disk, on which the brake is placed. block, clamp, spring and threaded fasteners. 17. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что в тормозном механизме в качестве упругого элемента конструкции использована тарельчатая пружина.17. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that a belleville spring is used as an elastic structural element in the brake mechanism. 18. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что зубчатая передача открытого типа выполнена в виде зубчатого сектора, установленного на задающем диске, и приводной шестерни на валу исполнительного механизма.18. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that the open-type gear train is made in the form of a gear sector mounted on a drive disk and a drive gear on the actuator shaft. 19. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что зубчатая передача выполнена прямозубой с эвольвентным профилем зубьев и является повышающей, увеличивая частоту вращения ведомой шестерни относительно ведущей в три раза.19. The railway transport control controller according to claim 1, characterized in that the gear train is made spur with an involute tooth profile and is increasing, increasing the rotational speed of the driven gear relative to the drive gear by three times. 20. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что все металлические детали исполнительных механизмов за исключением пластин и стоек корпуса, втулок подшипников скольжения, пружин, тормозной колодки, крышки и верхней панели, а также крепежа и приводных элементов конструкции электрических компонентов, входящих в состав устройства, изготовлены из полированной закалённой коррозионно-стойкой стали.20. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that all metal parts of the actuators, with the exception of the plates and racks of the housing, sleeves of plain bearings, springs, brake shoes, covers and top panels, as well as fasteners and drive elements of the electrical components , which are part of the device, are made of polished hardened corrosion-resistant steel. 21. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что имеет габаритные размеры без учёта верхней крышки, верхней панели и жгута проводов с разъёмами: длина - 188±10 мм, ширина - 158±10 мм, высота - 228±10 мм.21. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that it has overall dimensions without taking into account the top cover, top panel and wiring harness with connectors: length - 188 ± 10 mm, width - 158 ± 10 mm, height - 228 ± 10 mm. 22. Контроллер управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что имеет массу без учёта верхней панели и жгута проводов с разъёмами 6,0±1,0 кг.22. The rail transport control controller according to claim 1, characterized in that it has a mass without taking into account the top panel and wiring harness with connectors of 6.0 ± 1.0 kg. 23. Способ работы контроллера управления железнодорожным транспортом по п.1, отличающийся тем, что устройство приводится в работу машинистом путём физического воздействия на рукоятку управления, через которую приводятся в действие механические приводы исполнительных механизмов посредством преобразования направления и скорости движения их взаимодействующих скользящих и вращающихся деталей, находящихся в зацеплении, в результате чего осуществляется синхронное взаимодействие механических и электронных компонентов устройства по определённому алгоритму, необходимому для реализации задач по коммутации электрических цепей и выдачи управляющих сигналов в бортовую систему управления с программным управлением локомотивом.23. The method of operation of the railway transport control controller according to claim 1, characterized in that the device is put into operation by the driver by physical impact on the control handle, through which the mechanical drives of the actuators are actuated by converting the direction and speed of movement of their interacting sliding and rotating parts , which are engaged, as a result of which the mechanical and electronic components of the device are synchronously interacted according to a certain algorithm, which is necessary to implement the tasks of switching electrical circuits and issuing control signals to the on-board control system with program control of the locomotive.
RU2022126450A 2022-10-11 Rail transport control controller and method for operation thereof RU2788226C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2788226C1 true RU2788226C1 (en) 2023-01-17

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808302C1 (en) * 2023-03-22 2023-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "РАТЕП-ИННОВАЦИЯ" Railway controller and method of operation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU118116U1 (en) * 2011-12-07 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") POSITION BLOCK OF THE CONTACTLESS CONTROLLER OF THE ENGINEER
CN109032242A (en) * 2018-07-13 2018-12-18 株洲时菱交通设备有限公司 A kind of driver controller calibration method and driver controller
RU2679745C1 (en) * 2018-04-05 2019-02-12 Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" Command input device
RU2720390C1 (en) * 2019-11-27 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "РАТЕП-ИННОВАЦИЯ" Controller for controlling modes of movement of rail traction vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU118116U1 (en) * 2011-12-07 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") POSITION BLOCK OF THE CONTACTLESS CONTROLLER OF THE ENGINEER
RU2679745C1 (en) * 2018-04-05 2019-02-12 Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" Command input device
CN109032242A (en) * 2018-07-13 2018-12-18 株洲时菱交通设备有限公司 A kind of driver controller calibration method and driver controller
RU2720390C1 (en) * 2019-11-27 2020-04-29 Общество с ограниченной ответственностью "РАТЕП-ИННОВАЦИЯ" Controller for controlling modes of movement of rail traction vehicles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808302C1 (en) * 2023-03-22 2023-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "РАТЕП-ИННОВАЦИЯ" Railway controller and method of operation
RU223862U1 (en) * 2024-01-13 2024-03-05 Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАЗ" Remote control control module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4184269B2 (en) Transmission with electromechanical transmission actuator
US4458795A (en) Coupling for drive shaft and servo-motor driven shaft
AU607849B2 (en) An actuator
PL160492B1 (en) Electromechanical brake unit
EP2382354B1 (en) A track-switching device and method
SE462628B (en) STAELLDON CARRIES A MOTOR VEHICLE DOOR
CN107139951B (en) Driver controller for railway rolling stock
RU2788226C1 (en) Rail transport control controller and method for operation thereof
US4601500A (en) Releasable coupling for electrical vehicle-latch mechanism
RU218478U1 (en) Rail transport control controller
EP1091470B1 (en) Automated disconnect mechanism
CN109910926A (en) A kind of subway driver controller with runback function
RU2808302C1 (en) Railway controller and method of operation
US5492511A (en) Apparatus for interlocking throttle, dynamic brake and reverser handles on a control stand of a railway locomotive
US5542891A (en) Apparatus for interlocking reverser handle on a control stand of a railway locomotive
US6168120B1 (en) Operator for a railroad implement
KR100683584B1 (en) Electromechanical acting element for a motor vehicle gearbox
EP1756691A1 (en) Linear cam mechanical interlock
CN208646850U (en) Flat push type key lever controller
DE4038339A1 (en) Adjusting system for turnout points of magnetic suspended railway - can fix deflection joist in respective end positions with positioning movement by electric motors supplied via rectifier
KR880001889B1 (en) Electric actuators
CN210174873U (en) Structure of two stress points of speed reducer steering and hanging wheel
EP3553346A1 (en) Gearshift actuator
CN218730614U (en) Isolating change-over switch device
KR100414011B1 (en) Parking System for Auto Transmission of Vehicle