RU33079U1

RU33079U1 - Modular switch electric drive

Info

Publication number: RU33079U1
Application number: RU2003120695/20U
Authority: RU
Inventors: Е.Ю. Минаков; В.С. Фадеев; А.И. Каменев; Б.Я. Мокрицкий
Original assignee: Фадеев Валерий Сергеевич; Минаков Евгений Юрьевич; Каменев Александр Иванович; Мокрицкий Борис Яковлевич
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2003-10-10

Description

ЭЛЕКТРОПРРГООД СТРЕЛОЧНЫЙ АГРЕГАТНО-МОДУЛЬНЫЙELECTROPRRGOOD ARROW MODULAR

Предлагаемая полезная модель относится к напольным средствам железнодорожной автоматики, а именно к электроприводам стрелочных переводов.The proposed utility model relates to outdoor railway automation, namely, electric switches.

Из уровня развития техники известен стрелочный электропривод, включающий в себя модуль, состоящий из электромеханической и замыкающей частей, причем электромеханическая часть содержит электродвигатель и пару ходовой винт-гайка, передающую поступательное перемещение острякам стрелки через остряковые тяги, а замыкающая часть, предназначенная для фиксации положения остряков, выполнена в виде кляммерного механизма, ( Патент US 005620156 А от 1997 г.). В данном рещении электропривод стрелочный исполнен по модульному принципу, причем электромеханическая и замыкающая часть электропривода расположены внутри полой железнодорожной щпалы (стрелочного бруса), а остряковые тяги взаимодействующие с остряками стрелочного привода и звеном поступательного перемещения замыкающей части электропривода, расположены снаружи щпалы. В частности электромеханическая часть состоит из электродвигателя с редуктором, передачи ходовой винт-гайка, взаимодействующей с звеном поступательного перемещения замыкающей части, содержащей клямерный механизм запирания остряков.A switch electric drive is known from the state of the art, which includes a module consisting of electromechanical and closing parts, the electromechanical part comprising an electric motor and a pair of screw-nut nuts, which translates the wiggle movement of the witters through the witty rods, and the closing part, designed to fix the position of the witters , made in the form of a clamping mechanism, (Patent US 005620156 A from 1997). In this solution, the switch electric drive is executed in a modular manner, with the electromechanical and closing part of the electric drive being located inside the hollow railway spill (turnout bar), and the witty rods interacting with the switch points of the switch drive and the translational link of the closing part of the electric drive are located outside the span. In particular, the electromechanical part consists of an electric motor with a gearbox, a screw-nut transmission, interacting with the translational movement link of the closing part, containing a clamping mechanism for locking the wits.

Недостаток данного решения состоит в неремонтнопригодности привода в полевых условиях (не в мастерской, а на железнодорожной колее). Связано это с реализацией в электроприводе модульного принципа. Суть недостатка состоит в том, что в случае отказа электропривода (расположенных внутри щпалы его узлов и блоков), его необходимо отсоединить от рамных рельсов, с помощью специальных железнодорожных грузоподъемных механизмов извлечь из пути (из под рельсов), отправить на ремонт в ремонтную мастерскую, убрать балласт в пути под установку нового электропривода, доставить новый электропривод, установить на место выщедщего из строя, засыпать и подбить балласт под щпалой, сочленить тяги с остряками, обеспечить электрическую коммутацию электропривода.The disadvantage of this solution is the non-maintainability of the drive in the field (not in the workshop, but on the railway track). This is due to the implementation of the modular principle in the electric drive. The essence of the disadvantage is that in the event of a failure of the electric drive (located inside the chips of its nodes and blocks), it must be disconnected from the frame rails, using special railway hoisting mechanisms, removed from the track (from under the rails), sent for repair to a repair shop, remove the ballast on the way for installing a new electric drive, deliver a new electric drive, put it in the place of a failed one, fill up and knock down the ballast under a span, joint the rods with witticons, ensure electrical switching drive.

Из сказанного следует, что неремонтнопригодность привода в полевых условиях влечет за собой еще и дополнительныеосновные недостатки: существенные по времени задержки движения подвижного состава, необходимость специальной техники для демонтажа и установки электропривода (вручную усилиями нескольких человек щпалу с электроприводом не заменишь), высокая трудоемкость ремонта.From the aforesaid, the non-repairability of the drive in the field also entails additional main disadvantages: significant delays in the movement of rolling stock, the need for special equipment for dismantling and installing the electric drive (you can’t replace the electric drive with a few people manually), and the high complexity of the repair.

Имеются и другие недостатки, в частности:There are other disadvantages, in particular:

- ° МПК в 61 L 5/06 . надежность и долговечность работы такого электропривода проблематично. 2. Исполнение привода в шпале требует герметизации корпуса-шпалы. Технически это осуществимо. Но только для стабильных климатических условий. Места с такими условиями, например в России, ограничены. Следовательно для мест, где температура в течении суток может колебаться до 30 и более градусов разгерметизация корпуса ( по крышкам, люкам и т.д.) очевидна из-за температурных расширений материалов. В этом случае через зазоры в стыках и соединениях полый корпус из окружающей среды будет засасывать в электропривод влагу, пыль от проходящего подвижного состава, которые естественно снизят ресурс работы электропривода. 3, Электропривод имеет только одноконтурное замыкание остряков в положении прижатия их к рамным рельсам. Осуществляется это внутренним замыканием расположенного в шпале кляммерного механизма. С позиций безопасного движения этого недостаточно, т.к. например, излом болта, соединяющего тягу с звеном поступательного перемещения замыкающей части, или пальца, соединяющего тягу с остряком, во время прохождения по стрелке подвижного состава неминуемо приведет к смещению остряка ( при исправном запирающем кляммерном механизме), что недопустимо. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение ремонтопригодности электропривода, что влечет за собой повышение его надежности и сокращение времени задержек подвижного состава в случае отказа электропривода. Технический результат достигается за счет реализации агрегатно-модульного принципа в электроприводе. Реализуется он за счет того, что в стрелочном электроприводе, включающем в себя модуль, состоящий из электромеханической и замыкающей частей, причем электромеханическая часть содержит электродвигатель и пару ходовой винт-гайка, передающую поступательное перемещение острякам стрелки через остряковые тяги, а замыкающая часть, предназначенная для фиксации положения остряков, выполнена в виде кляммерного механизма, модуль расположен в межшпальном пространстве и выполнен в виде связанных между собой валом передачи вращательного движения агрегатов - электродвигательного, включающего в себя электродвигатель, и кинематикозамыкающего, включающего в себя пару ходовой винт-гайка и замыкающую часть, при этом каждый из указанных агрегатов размещен в отдельном корпусе. Корпуса агрегатов выполнены с возможностью закрепления раздельно на шпалах. Электродвигательный агрегат расположен сбоку от рельсовой колеи. Электропривод может быть снабжен устройством внешнего замыкания остряков. Кинематикозамыкающий агрегат дополнительно снабжен кинематической передачей, лимитирующей тяговое усилие на остряках за счет ограничения крутящего момента по фрикции муфты. Таким образом, функции шпалы и функции корпуса электропривода разделены.- ° IPC at 61 L 5/06. the reliability and durability of such an electric drive is problematic. 2. The execution of the drive in the sleeper requires sealing the sleeper housing. Technically, this is feasible. But only for stable climatic conditions. Places with such conditions, for example in Russia, are limited. Therefore, for places where the temperature during the day can fluctuate up to 30 or more degrees, the depressurization of the case (on the covers, hatches, etc.) is obvious due to the temperature expansion of materials. In this case, through the gaps in the joints and joints, the hollow body from the environment will suck in moisture, dust from the rolling stock that will naturally reduce the life of the drive. 3, The electric drive has only a single-circuit fault wit in the position of pressing them to the frame rails. This is accomplished by internal closure of the clamping mechanism located in the sleeper. From the standpoint of safe movement, this is not enough, because for example, a break in a bolt connecting the link with the link of the translational movement of the closing part, or a finger connecting the rod with the pin, during the passage along the arrow of the rolling stock will inevitably lead to the shift of the pin (with a working locking clamping mechanism), which is unacceptable. The technical result of the proposed solution is to increase the maintainability of the electric drive, which entails an increase in its reliability and a reduction in the time delay of rolling stock in the event of a failure of the electric drive. The technical result is achieved through the implementation of the aggregate-modular principle in the electric drive. It is realized due to the fact that in the switch electric drive, which includes a module consisting of electromechanical and closing parts, the electromechanical part containing an electric motor and a pair of screw-nut, transmitting translational movement to the wit of the arrow through the witty traction, and the closing part, intended for fixing the position of the wits, made in the form of a clamp mechanism, the module is located in the inter-sleeper space and made in the form of interconnected shaft transmitting rotational motion units - an electric motor, which includes an electric motor, and a kinematic closure, which includes a pair of lead screw-nut and a closing part, each of these units being placed in a separate housing. The housing units are made with the possibility of fixing separately on the sleepers. The electric motor unit is located on the side of the rail track. The electric drive can be equipped with an external wiring device wit. The kinematic closing unit is additionally equipped with a kinematic transmission that limits the pulling force on the wit due to the limitation of the torque on the clutch friction. Thus, the functions of the sleepers and the functions of the housing of the electric drive are separated.

остряков, на фиг. 8 - вариант исполнения электропривода с предохранительным устройством .wits, in FIG. 8 - embodiment of an electric drive with a safety device.

Устройство электропривода, принцип его работы и достижение технического результата ниже описаны на ограниченном числе примеров его исполнения.The electric drive device, the principle of its operation and the achievement of the technical result are described below on a limited number of examples of its implementation.

Электропривод А на стрелочном переводе может быть установлен один или несколько (А и Б). Это зависит от длины стрелки.Electric drive A on the turnout can be installed one or more (A and B). It depends on the length of the arrow.

Электромеханическая часть электропривода стрелочного агрегатномодульного размещена в двух раздельных сопрягаемых агрегатах: электродвигательном ( в нем размещен электродвигатель вращательного типа) 2 и кинематикозамыкающем 3. В кинематикозамыкающем агрегате 2 для преобразования вращательного движения в поступательное расположена пара ходовой винтгайка 4, передающая поступательное перемещение острякам 5 через остряковые тяги 6. В этом же агрегате для фиксации положения остряков расположена замыкающая часть 7 привода, выполненная в виде кляммерного механизма 8. Электродвигательный и кинематикозамыкающий агрегаты сочленены посредством разъемного ( установленного на муфтах ) вала 9 и закреплены на рельсовом пути, например на шпалах 10 посредством лафетов 11.The electromechanical part of the electric switch-mounted aggregate drive is located in two separate mating units: electromotive (a rotary type electric motor is placed therein) 2 and kinematic closing 3. In the kinematic closing unit 2, a pair of screw nut 4 is located to convert rotational motion to translational, which transfers the translational movement to witties 5 through witty rods 6. In the same unit for fixing the position of the wits is the closing part 7 of the drive, made in v of the clamp mechanism 8. The electric motor and kinematic closing units are coupled by means of a detachable (mounted on the couplings) shaft 9 and secured to the rail, for example, on sleepers 10 by means of carriages 11.

Работа электропривода осуществляется следующим образом. Поступление управляющего сигнала по коммутационной электрической цепи 12, приводит во вращение вал электродвигателя 1, который через муфту 13, вал 9, муфту 14 передает вращение на винт 4 пары винт-гайка. Гайка 14 получает поступательное перемещение вдоль оси винта 4 и перемещает вместе с собой звено 15 поступательного перемещения замыкающей части и остряковые тяги ( или связанную с ними скалку ) 6. Тяги 6, соединенные с остряками 5, перемещают .остряки 5 в одну из сторон до прижатия к рамному рельсу 16. При этом корпус 17, профильные кляммеры 18 кляммерного механизма, перемещаясь относительно неподвижных профилей 19, перемещаются в конечное положение и замыкают профильными участками кляммеров 18 тяги 6 относительно профилей 19, что, тем самым, обеспечивает внутреннее замыкание остряков 5 по отношению к рамным рельсам в неизменном положении.The operation of the electric drive is as follows. The arrival of the control signal through the switching electrical circuit 12, rotates the shaft of the electric motor 1, which through the coupling 13, shaft 9, clutch 14 transmits rotation to the screw 4 of the screw-nut pair. The nut 14 receives translational movement along the axis of the screw 4 and moves with it the link 15 of the translational movement of the closing part and the jib rods (or a rolling pin associated with them) 6. The rods 6 connected to the jabs 5 move the jigs 5 to one side before pressing to the frame rail 16. In this case, the housing 17, the profile clamps 18 of the clamp mechanism, moving relative to the fixed profiles 19, are moved to the final position and close by the profile sections of the clamps 18 of the rod 6 relative to the profiles 19, thereby ensuring flushes the internal circuit 5, the tongues relative to the stock rail in a fixed position.

При обратном направлении вращения электродвигателя смещение остряков произойдет в противоположную сторону и другие профильные участки кляммеров замкнут остряки в этом положении.In the opposite direction of rotation of the electric motor, the witches will shift in the opposite direction, and other profile sections of the clamps will be closed by the wits in this position.

В случае отказа электропривода модуль не требует полной замены. Можно заменить вышедший из строя агрегат, хоть электродвигательный (в случае его отказа), хотькинематикозамыкающий. Для этого достаточно расчленить их между собой по одной из муфт (13 или 14) и открепить от рельсового пути. Масса агрегатов не велика и работу можно выполнить вручную. Пространство для работы достаточно ( хоть и ограниченно расстоянием между шпалами), т.к. электропривод размещен в межшпальном пространстве. Совокупность этих признаков позволяет осуществить ремонт привода быстро, без задействования специальной техники, усилиями двух человек, с задержкой движения подвижного состава на более коро то эл ткое время в сравнении со случаем, если бы пришлось заменять всю шпалу (протип) со встроенным в нее приводом. Такая агрегатно-модульная компоновка ектропривода дает и ряд других преимуществ, в частности: 1.повышение надежности электропривода и безопасности движения, т.к. кинематикозамыкаюший узел может быть при такой компоновке выполнен необслуживаемым, что исключает ошибки обслуживающего персонала в период эксплуатации; 2.так как вероятность отказа электродвигателя 1 более высока, чем механических узлов и деталей, то для повышения технического результата электродвигательный агрегат 2 может быть вынесен за рельсовую колею (фиг. 2), что облегчит его замену в случае отказа, облегчит выполнение регламентных работ по обслуживанию электродвигателя; 3.за счет наличия свободного пространства в межшпальном ящике обеспечивается возможность снабжения электропривода дополнительным (наряду с кляммерным) устройством внешнего ( расположенного снаружи и, тем самым, позволяющем его осмотреть или обслужить) замыкания остряков, для чего к узлу поступательного перемещения либо тягам (скалкам) присоединяют профильные линейки 20, а к рамному рельсу и остряку - рычажнопрофильный запирающий блок 21, что повышает надежность работы стрелочного перевода в целом и в частности безопасности движения по нему подвижного состава в случае отказа внутреннего замыкания ; 4.снижение возможности отказа электропривода в случае попадания посторонних предметов (балласт, случайный груз с проходяшего подвижного состава, вандальные действия) между остряком и рамным рельсом возможно путем снабжения кинематикозамыкающего агрегата дополнительной кинематической передачей (вал 22, сочленяемый с муфтой 14, зубчатыми колесами 23 и 24, взаимодействующими через фрикционную предохранительную муфту 25), лимитирующей тяговое усилие на остряках за счет ограничения крутящего момента по фрикции муфты 25.In the event of a drive failure, the module does not require a complete replacement. It is possible to replace a failed unit, at least electromotive (in case of failure), at least kinematic closing. To do this, it is enough to divide them among themselves along one of the couplings (13 or 14) and detach from the rail track. The mass of units is not large and work can be done manually. There is enough space for work (albeit limited by the distance between the sleepers), because the electric drive is located in the inter-sleeper space. The combination of these features allows the drive to be repaired quickly, without the involvement of special equipment, by the efforts of two people, with a delay in the movement of the rolling stock for a shorter time compared with the case if it were necessary to replace the entire sleeper (prototype) with an integrated drive in it. Such an aggregate-modular layout of the electric drive gives a number of other advantages, in particular: 1.increase the reliability of the electric drive and traffic safety, because the kinematic-closing node can be made unattended with such an arrangement, which eliminates errors of maintenance personnel during operation; 2. since the probability of failure of the electric motor 1 is higher than that of mechanical components and parts, to increase the technical result, the electric motor unit 2 can be moved beyond the rail track (Fig. 2), which will facilitate its replacement in case of failure, facilitate the routine maintenance of electric motor maintenance; 3. due to the availability of free space in the inter-sleeper box, it is possible to supply the electric drive with an additional (along with a clamp) external device (located outside and thereby allowing it to be inspected or serviced) by wiring the wits, for which purpose to the translational displacement unit or rods (rolling pins) they attach profile rulers 20, and to the frame rail and wit - lever-profile locking block 21, which increases the reliability of the switch as a whole and in particular the safety of movement along in rolling stock in the event of a failure of the internal circuit; 4. Reducing the possibility of failure of the electric drive in the event of foreign objects (ballast, accidental cargo from passing rolling stock, vandal actions) between the wit and the frame rail is possible by supplying the kinematic-locking unit with an additional kinematic transmission (shaft 22, articulated with clutch 14, gears 23 and 24, interacting through the friction clutch 25), limiting the pulling force on the wit due to the limitation of the torque on the friction of the clutch 25.

Claims

The electric drive is aggregate-modular, including a module consisting of electromechanical and closing parts, the electromechanical part comprising an electric motor and a pair of “screw-nut” transmitting translational movement to witters arrows through witty rods, and a closing part designed to fix the position of witters , made in the form of a clamping mechanism, characterized in that the module is located in the inter-sleeper space and is made in the form of rotationally connected transmission shaft units of motion - the electric motor, including a motor and kinematikozamykayuschego comprising a pair of "lead screw-nut" and a closing part, wherein each of said units disposed in a separate housing.