RU72912U1

RU72912U1 - GROUP SWITCH

Info

Publication number: RU72912U1
Application number: RU2008100910/22U
Authority: RU
Inventors: Павел Петрович Неустроев; Вячеслав Анатольевич Ушаков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Уральский завод железнодорожного машиностроения" (ОАО УЗЖМ)
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2008-05-10

Abstract

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение механической устойчивости и надежности переключения за счет упрощения приводного механизма контакторного узла подвижных контактов применения мембранного пневмопривода и исключения гибких связей. Указанный результат достигается тем, что в известном переключателе, включающем каркас, на котором изолированно смонтированы группа неподвижных контактов, контакторный узел подвижных контактов, связанный с пневмоприводом и блокировочным механизмом, каркас представляет собой рамную пространственную конструкцию и разделен по меньшей мере на две секции, в каждой из которых смонтированы по две пары неподвижных контактов, каждая из которых включена в разрыв определенной силовой цепи, контакторный узел подвижных контактов выполнен в виде двуплечих рычагов, по одному в каждой секции, закрепленных на общем валу, который размещен в цапфах на боковых пластинах каркаса, при этом подвижные контакты представляют собой токопроводящие пластины, подпружинено закрепленные на концах двуплечих рычагов напротив пар неподвижных контактов, а пневмопривод для каждого двуплечего рычага выполнен в виде пневмодвигателя мембранного типа, шток-толкатель которого связан с двуплечим рычагом в точке, смещенной от оси его поворота. Группы неподвижных контактов смонтированы на изолирующих боковинах, закрепленных на вертикальных рамках каркаса с внутренней стороны каждой секции. Каждый двуплечий рычаг снабжен регулируемыми упорами. Пневмодвигатели смещены по вертикали так, что один пневмодвигатель обеспечивает поворот системы вал - двуплечий рычаг по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to increase the mechanical stability and reliability of switching by simplifying the drive mechanism of the contactor assembly of the movable contacts using a membrane pneumatic actuator and eliminating flexible connections. This result is achieved by the fact that in the known switch comprising a frame on which a group of fixed contacts are isolated, a contactor assembly of movable contacts associated with a pneumatic actuator and a locking mechanism, the frame is a spatial spatial structure and is divided into at least two sections, each of which two pairs of fixed contacts are mounted, each of which is included in the gap of a certain power circuit, the contactor node of the moving contacts is made in the form of bearing arms, one in each section, mounted on a common shaft that is pivoted on the side plates of the frame, the movable contacts being conductive plates, spring-loaded at the ends of the two shoulders of the arms opposite pairs of fixed contacts, and the pneumatic actuator for each two shoulders of the arm in the form of a membrane-type pneumatic motor, the rod-pusher of which is connected with the two-arm lever at a point offset from the axis of its rotation. Groups of fixed contacts are mounted on insulating sidewalls mounted on the vertical frame of the frame on the inside of each section. Each two-arm lever is equipped with adjustable stops. The air motors are shifted vertically so that one air motor rotates the shaft-two-arm lever system clockwise and the other counterclockwise.

Description

Полезная модель относится к электрооборудованию электроподвижного состава, преимущественно магистральных железных дорог с тяговыми электродвигателями постоянного тока, а именно: к коммутационным устройствам силовых цепей, предназначенным для переключения без разрыва тока схемы силовых цепей из режима тяги в режим электрического торможения и для переключения схемы силовых цепей тяговых электродвигателей с целью изменения направления движения электровоза, т.е. используемым в качестве реверсора или тормозного переключателя.The utility model relates to electrical equipment of electric rolling stock, mainly main railways with DC traction motors, namely: switching devices of power circuits, designed to switch power circuit diagrams without breaking current from traction mode to electric braking mode and to switch traction power circuit diagrams electric motors in order to change the direction of movement of an electric locomotive, i.e. used as a reverser or brake switch.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является переключатель ПКД-023, выполняющий функцию реверсора на электровозе ВЛ11М (см. «Электровоз ВЛ11М» Руководство по эксплуатации. г.Москва, «Транспорт», 1994, с.66-69).The closest in technical essence to the claimed one is the PKD-023 switch, which performs the function of a reverser on the VL11M electric locomotive (see "VL11M Electric Locomotive" Operation Manual. Moscow, "Transport", 1994, p.66-69).

Известный переключатель состоит из сварного каркаса, на котором изолированно закреплены держатели неподвижных контактов с собственно контактами, контакторный узел подвижных контактов, пневматический привод и блокировочный механизм с блокировкой. Контакторный узел подвижных контактов состоит из подпружиненных держателей с собственно контактными пластинами, которые приводятся в положение контакта посредством кулачковых шайб, насаженных на четырехгранный вал, установленный на подшипниках в боковинах каркаса. Четырехгранный вал через шестерню связан с зубчатой рейкой пневматического привода, снабженного двумя электромагнитными вентилями. Пневматический привод состоит из сварного корпуса, двух поршней с уплотнениями. Поршни связаны друг с другом штоком-рейкой. Под поршни в корпусе обработаны высокоточные цилиндрические поверхности. Торцы корпуса закрыты литыми крышками, служащими The known switch consists of a welded frame on which are holders of fixed contacts with the contacts themselves, contactor assembly of movable contacts, a pneumatic actuator and a locking mechanism with locking. The movable contact contactor assembly consists of spring-loaded holders with contact plates proper, which are brought into contact by cam washers mounted on a tetrahedral shaft mounted on bearings in the sidewalls of the frame. The tetrahedral shaft is connected through a gear to the gear rack of a pneumatic drive equipped with two electromagnetic valves. The pneumatic drive consists of a welded housing, two pistons with seals. Pistons are connected to each other by a rod-rail. High precision cylindrical surfaces have been machined under the pistons in the housing. The ends of the case are closed by molded covers serving

для герметизации и подвода воздуха. Цилиндрические поверхности для предотвращения сухого трения требуют постоянной смазки. Четырехгранный зал через рычажный механизм связан с блокировкой. Подвижные контакты электрически соединены между собой гибким шунтом, который служит электрическим выводом подвижных контактов.for sealing and air supply. Cylindrical surfaces to prevent dry friction require constant lubrication. The tetrahedral hall is connected with a lock via a lever mechanism. The movable contacts are electrically interconnected by a flexible shunt, which serves as the electrical output of the movable contacts.

Недостатком известного переключателя является низкая механическая устойчивость и надежность переключения, обусловленные наличием в приводе зубчато-реечной передачи, повышенные требования эксплуатации поршневого привода - наличие смазки, состояние уплотнения, особенно в условиях низких температур, а также наличие гибкого электрического шунта подвижных контактов не исключает усталостные повреждения.A disadvantage of the known switch is the low mechanical stability and reliability of the shift due to the presence of a rack-and-pinion drive in the drive, increased requirements for the operation of the piston drive — the presence of lubrication, the state of the seal, especially at low temperatures, and the presence of a flexible electric shunt of moving contacts does not exclude fatigue damage .

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение механической устойчивости и надежности переключения за счет упрощения приводного механизма контакторного узла подвижных контактов, применения мембранного пневмопривода и исключения гибких связей.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to increase the mechanical stability and reliability of switching by simplifying the drive mechanism of the contactor assembly of the movable contacts, using a membrane pneumatic actuator and eliminating flexible connections.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном переключателе, включающем каркас, на котором изолированно смонтированы группа неподвижных контактов, контакторный узел подвижных контактов, связанный с пневмоприводом и блокировочным механизмом, каркас представляет собой рамную пространственную конструкцию и разделен по меньшей мере на две секции, в каждой из которых смонтированы по две пары неподвижных контактов, каждая из которых включена в разрыв определенной силовой цепи, контакторный узел подвижных контактов выполнен в виде двуплечих рычагов, по одному в каждой секции, закрепленных на общем валу, который размещен в цапфах на боковых пластинах каркаса, при этом подвижные контакты представляют собой токопроводящие пластины, подпружинено закрепленные на концах двух двуплечих рычагов напротив пар неподвижных The specified technical result is achieved by the fact that in the known switch comprising a frame on which a group of fixed contacts are isolated, a contactor assembly of movable contacts associated with a pneumatic actuator and a locking mechanism, the frame is a spatial spatial structure and is divided into at least two sections, in each of which two pairs of fixed contacts are mounted, each of which is included in the gap of a certain power circuit, flax in the form of two-arm levers, one in each section, mounted on a common shaft, which is placed in the pins on the side plates of the frame, while the movable contacts are conductive plates, spring-loaded at the ends of two two-arm levers opposite to the pairs of fixed

контактов, а пневмопривод для каждого двуплечего рычага выполнен в виде пневмодвигателя мембранного типа, шток-толкатель которого связан с двуплечим рычагом в точке, смещенной от оси его поворота.contacts, and the pneumatic drive for each two-shouldered lever is made in the form of a membrane-type pneumatic motor, the rod-pusher of which is connected with the two-shoulder lever at a point offset from the axis of its rotation.

Группы неподвижных контактов смонтированы на изолирующих боковинах, закрепленных на вертикальных рамках каркаса с внутренней стороны каждой секции. Каждый двуплечий рычаг снабжен регулируемыми упорами. Пневмодвигатели мембранного типа смещены по вертикали таким образом, что один пневмодвигатель обеспечивает поворот системы вал - двуплечий рычаг по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки.Groups of fixed contacts are mounted on insulating sidewalls mounted on the vertical frame of the frame on the inside of each section. Each two-arm lever is equipped with adjustable stops. Membrane-type pneumatic motors are vertically offset so that one pneumatic motor rotates the shaft-two-arm lever system clockwise and the other counter-clockwise.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, где:The inventive utility model is illustrated in the drawing, where:

На фиг.1 - общий вид группового переключателя.Figure 1 is a General view of the group switch.

На фиг.2 - вид группового переключателя с обратной стороны с видом по А-А (узел подвижного контакта).Figure 2 is a view of the group switch on the reverse side with a view along AA (mobile contact node).

На фиг.3 - вид группового переключателя сбоку (вид Б).Figure 3 is a side view of the group switch (view B).

На фиг.4 - вид группового переключателя (разрез В-В).Figure 4 is a view of a group switch (section BB).

На фиг.5 - вид группового переключателя (разрез Г-Г).Figure 5 is a view of a group switch (section G-G).

Групповой переключатель содержит сборный каркас рамной конструкции, состоящий из прямоугольного основания 1, на котором смонтированы три вертикальные рамки 2, образующими две секции в каркасе. Основание 1 и вертикальные рамки 2 выполнены из металлических трубок прямоугольного сечения. С внутренней стороны каждой секции на вертикальных рамках 2 каркаса закреплены изолирующие текстолитовые боковины 3, на которых попарно смонтированы неподвижные контакты, состоящие из металлических держателей 4 с контактными площадками 5. Металлические держатели 4 посредством токовводов (на чертеже не показаны) включены в определенную силовую цепь в соответствии со схемой управления электровоза. Контакторный узел подвижных контактов выполнен в виде двуплечих рычагов, по одному в каждой секции. Каждый двуплечий рычаг состоит из коромысла 6 с симметрично закрепленными на нем контакторными стойками 7 The group switch comprises a prefabricated frame of the frame structure, consisting of a rectangular base 1, on which three vertical frames 2 are mounted, forming two sections in the frame. The base 1 and the vertical frames 2 are made of metal tubes of rectangular cross section. Insulating textolite sides 3 are fixed on the inside of each section on a vertical frame 2 frame, on which fixed contacts are made in pairs, consisting of metal holders 4 with contact pads 5. Metal holders 4 by means of current leads (not shown in the drawing) are included in a certain power circuit in in accordance with the control circuit of an electric locomotive. The contactor node of the movable contacts is made in the form of two shoulders levers, one in each section. Each two-arm lever consists of a rocker 6 with symmetrically mounted contactor racks 7

подвижных контактов. Коромысло 6 каждого двуплечего рычага закреплено на общем валу 8, размещенном с возможностью поворота в цапфах 9 на боковых пластинах 10 каркаса. Каждый подвижный контакт 11 представляет собой токопроводящую пластину 12, которая посредством скобы 13 и пружины 14 смонтированы на контакторной стойке 7 напротив пары контактных площадок 5 неподвижных контактов. На коромысле 6 со смещением от оси его поворота выполнено отверстие, в котором размещена ось и охватывающая ее проушина 15, которая закреплена на штоке-толкателе 16 пневмодвигателя 17 мембранного типа, управляемого электромагнитным вентилем 18. Пневмопривод выполнен в виде двух пневмодвигателей 17 мембранного типа, которые размещены таким образом, что один из них обеспечивает поворот системы вал - двуплечий рычаг по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки. На коромысле 6 имеется приливная часть, к которой крепится качающаяся прижимная пружина 19, служащая для позиционирования контакторного узла в положении включения или выключения, а для ограничения углов качания двуплечего рычага на каркасе установлены регулируемые упоры 20. Кроме того, на каждом коромысле 6 закреплена нажимная лапа 21, взаимодействующая с блокировочным устройством 22.movable contacts. The rocker 6 of each two-shouldered lever is mounted on a common shaft 8, placed rotatably in the pins 9 on the side plates 10 of the frame. Each movable contact 11 is a conductive plate 12, which by means of a bracket 13 and a spring 14 are mounted on a contactor rack 7 opposite a pair of contact pads 5 fixed contacts. On the rocker arm 6 with an offset from the axis of rotation, a hole is made in which the axis and the eyelet 15 surrounding it are mounted, which is mounted on the rod-pusher 16 of the membrane-type pneumatic motor 17 controlled by the electromagnetic valve 18. The pneumatic actuator is made in the form of two membrane-type pneumatic motors 17, which placed in such a way that one of them provides the rotation of the shaft system - two shoulders lever clockwise, and the other - counterclockwise. On the rocker arm 6 there is a tidal part to which the swinging clamp spring 19 is attached, which serves to position the contactor assembly in the on or off position, and to limit the swing angles of the two shoulders lever, adjustable stops 20 are installed on the frame. In addition, a pressure leg is fixed on each rocker arm 6 21, interacting with the locking device 22.

Групповой переключатель работает следующим образом.Group switch works as follows.

Для коммутации какой-либо электрической цепи включается соответствующий электромагнитный вентиль 18 и сжатый воздух подается в камеру мембранного пневмодвигателя 17, мембрана прогибается и перемещает шток-толкатель 16, который воздействуя на коромысло 6 осуществляет перемещение контакторной стойки 7 в контактное положение. В процессе контактного нажатия токопроводящая пластина 12 плавно приходит в соприкосновение с контактными площадками 5 и немного скользя самоустанавливается и притирается к ним, за счет чего обеспечивается минимальное сопротивление контакта. Переход в другую позицию коммутации происходит аналогично вышеописанному при подаче To switch any electrical circuit, the corresponding electromagnetic valve 18 is turned on and compressed air is supplied to the chamber of the membrane air motor 17, the membrane bends and moves the rod-pusher 16, which, acting on the rocker arm 6, moves the contactor rack 7 to the contact position. In the process of contact pressing, the conductive plate 12 smoothly comes into contact with the contact pads 5 and slightly self-aligning and rubbing against them, thereby minimizing contact resistance. The transition to another switching position occurs similarly to the above when applying

воздуха во второй пневмодвигатель 17, при одновременном отключении первого пневмодвигателя 17 и возврате первого двуплечего рычага в исходное положение коммутации в соответствии со схемой управления электрическими цепями. Возможность регулирования упоров 20 в процессе эксплуатации позволяет учитывать износ контактных площадок.air to the second air motor 17, while shutting off the first air motor 17 and returning the first two-shouldered lever to its original switching position in accordance with the circuit control circuit. The ability to adjust the stops 20 during operation allows you to take into account the wear of the contact pads.

В настоящее время по переданной документации заводом УЗЖМ, на Челябинском заводе транспортного машиностроения изготовлен опытный образец группового переключателя и проведены испытания, которые показали работоспособность и надежность его работы.Currently, according to the documentation provided by the UZHM plant, a prototype group switch has been manufactured at the Chelyabinsk transport engineering plant and tests have been carried out that have shown the operability and reliability of its operation.

Claims

1. A group switch comprising a frame on which a group of fixed contacts is isolated, a contactor assembly of movable contacts associated with a pneumatic actuator and a locking mechanism, characterized in that the frame is a spatial spatial structure and is divided into at least two sections, in each of of which two pairs of fixed contacts are mounted, each of which is included in the gap of a certain power circuit, the contactor assembly of the movable contacts is made in the form of two-arm levers, one in each section mounted on a common shaft, which is pivoted on the side plates of the frame, while the movable contacts are conductive plates, spring-loaded at the ends of two-arm levers opposite pairs of fixed contacts, and the pneumatic actuator for each two-arm arm is made in the form of a membrane pneumatic motor type, the push rod of which is connected with the two-arm lever at a point offset from the axis of its rotation.

2. The group switch according to claim 1, characterized in that the group of fixed contacts are mounted on insulating sidewalls mounted on a vertical frame of the frame on the inside of each section.

3. The group switch according to claim 1, characterized in that each two-arm lever is equipped with adjustable stops.

4. The group switch according to claim 1, characterized in that the membrane-type pneumatic motors are shifted vertically so that one pneumatic motor rotates the shaft-two-arm lever system clockwise and the other counterclockwise.