Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4207
.pdf
[]
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. Усовершенствования в области электрических стрелочных
переводов и стрелочных механизмов для железных дорог.
Мы, Сэмюэл Лик Геленф и Эрнест Энох Пирс, оба из Виндзор Уоркс, Слау, графство Бакингемшир, оба
британские подданные, настоящим заявляем, что сущность данного изобретения заключается в следующем:
данное изобретение относится к электрическим машинам, предназначенным для управления и надежной
блокировки стрелок или переключателей на железных дорогах.
Для этих целей используются следующие устройства: электродвигатель для блокировки, разблокировки и
перемещения выключателя, выключатель или переключатель полюсов, приводимый в действие указанным
двигателем для управления направлением вращения этого двигателя, и средства, находящиеся в рабочем
соединении с точками выключателя для выборочного управления направлением вращения переключателя
полюсов двигателем.
Целью изобретения является создание стрелочного механизма простой, но прочной конструкции, легко
адаптируемого к любому типу электроэнергетической системы, в котором реализованы усовершенствования в
различных частях, рассчитанные на снижение стоимости конструкции, упрощение сборки, повышение
эффективности работы, а также компактной конструкции, занимающей мало места, что позволяет легко
устанавливать его на путях в условиях ограниченного пространства.
Усовершенствованная машина, воплощающая настоящее изобретение, может рассматриваться как
состоящая из трех комплектных узлов, надлежащим образом собранных, но легко отделяемых друг от друга.
Эти три агрегата состоят из электродвигателя постоянного или переменного тока, устройств управления
двигателем соответствующего типа и основной механической конструкции, включающей главные шестерни,
внутренний блокировочный механизм, силовые стержни и тому подобные детали.
Механическое оборудование размещено в основном корпусе или кожухе, конструкция которого позволяет
отсоединять любой необходимый двигательный блок и блок управления двигателем с помощью шпилек, гаек
или болтов.
Для адаптации машины к любой желаемой системе управления переключателями, торцевая часть корпуса
механического оборудования, отвечающая за фиксацию, имеет соответствующую конструкцию для установки
одного из ряда сменных насадок, а именно: фиксирующей насадки, насадки-детектора или комбинированной
фиксирующей и детекторной насадки.
В тех случаях, когда эти крепления не требуются, корпус оснащается простым торцевым креплением,
предназначенным для создания подшипника для крайнего конца стопорной планки.
Благодаря наличию этих различных сменных насадок, создается универсальный коммутационный механизм,
который легко адаптируется к любой энергосистеме и может выполнять любые электромеханические
функции, необходимые для работы механизма.
Машина, установленная для работы в определенной энергосистеме и приспособленная для выполнения
определенных функций, при желании может быть легко преобразована в машину, пригодную для работы в
другой системе, путем демонтажа одного из моторных блоков (возможно, блока управления двигателем) и
установки на его место моторного блока и блока управления, подходящих для другой системы. Это можно
сделать, никоим образом не затрагивая основной механический блок, который остается неизменным для
любой системы, следовательно, механические соединения между стрелкой и стрелками, а также связанные с
внешним механизмом блокировки стрелки или детектором, останутся нетронутыми.
Для того чтобы суть изобретения стала понятной, далее будет дано описание некоторых комбинаций,
составляющих полноценные коммутационные машины, при этом предполагается, что описанные комбинации
приведены лишь в качестве примера для иллюстрации нескольких из многочисленных рабочих комбинаций,
которые могут быть получены путем простого объединения различных блоков усовершенствованной машины.
Усовершенствованный стрелочный перевод, как обычно, может управляться вручную с помощью рычага,
расположенного в сигнальной кабине и находящегося под непосредственным контролем сигнальщика, или, в
некоторых случаях, управление может осуществляться известным способом.
Комбинация, образующая простую коммутационную машину, включает в себя механический блок, к одному
концу корпуса которого с помощью шпилек и гаек прикреплен электродвигатель, пригодный для
использования, например, от источника постоянного тока напряжением 20 вольт. В своей простейшей
конструкции машина не снабжена никакими индикаторными устройствами или датчиками, но если они
потребуются, их можно будет установить снаружи машины. Управление и контроль будут осуществляться
движением стопорной планки машины, которая выступает из торца корпуса, противоположного тому, где
закреплен двигатель.
Двигатель приводит в движение механизм через соответствующие внутренние двухступенчатые редукторные
колеса, установленные в небольшом корпусе, расположенном между двигателем и торцом корпуса; шпильки,
крепящие двигатель к основному корпусу, проходят через отверстия в небольшом редукторном корпусе и тем
самым фиксируют его на месте; и короткий вал, установленный для вращения в подшипнике, выполненном
для этой цели в торце основного корпуса. Внутри основного корпуса на указанном валу установлена
коническая шестерня, которая вращается вместе с валом посредством подпружиненной фрикционной муфты.
Коническая шестерня соединяется с коническим колесом, установленным для вращения на вертикальном
штифте, закрепленном в выступе, выступающем вверх из нижней части корпуса. К нижней стороне
конического колеса с помощью плавающих шпонок прикреплена прямозубая шестерня, которая вращается в
главном прямозубом колесе, также установленном на неподвижном вертикальном штифте, на котором
расположены два направленных вниз приводных штифта, расположенных диаметрально друг напротив друга,
и каждый из которых снабжен антифрикционным роликом.
Эти роликовые штифты, при вращении главного зубчатого колеса, входят в зацепление с продольно
скользящей зубчатой рейкой или стержнем, соединенным со средствами запирания стрелок, и приводят их в
действие. Один из этих штифтов, имеющий большую длину, чем другой, также входит в зацепление с
продольно скользящим силовым стержнем, соединенным со стрелками, и перемещает его для управления
этими стрелками. Эти детали сконструированы и функционируют в основном так, как описано в описании
патента № 1.
21, 543 Патент 1913 года был выдан Патрику О'Доннеллу, но в усовершенствованной стрелочной машине
предусмотрены более простые средства, благодаря которым напряжения и удары, возникающие при проезде
поездов по стрелкам, передаются на корпус, а не воспринимаются механизмом, а также более простые
средства для управления или контроля моторного стрелочного перевода или переключателя полюсов.
Согласно изобретению, к силовой управляющей планке крепится, например, заклепками и электросваркой,
стопорная пластина, с которой взаимодействует соответствующим образом выполненная часть запорной
рейки или планки, работающая непосредственно над ней. Запорная рейка или планка имеет продольный
кулачковый паз, который, как описано ниже, обеспечивает работу выключателя управления двигателем или
переключателя полюсов. Один конец запорной рейки или планки расположен в подшипниковом углублении в
основном корпусе, а другой его конец работает в подшипнике, выполненном в концевом креплении, съемно
закрепленном, например, с помощью шпилек и гаек, на торце корпуса.
Запорная рейка или планка, которая, как правило, имеет прямоугольное поперечное сечение, скользит через
подшипник, выполненный для этого в креплении на носовой части, и для упрощения и удешевления
изготовления подшипник для запорной рейки или планки в указанном креплении на носовой части состоит из
открытого углубления, которое можно обработать проще, чем прямоугольный паз, причем открытый конец
этого углубления закрывается для образования необходимого подшипника пластиной или фиксатором,
закрепленным на месте, например, болтами и гайками. Такая конструкция подшипников для стержней
прямоугольного сечения применяется во всей машине везде, где это возможно, и, помимо упрощения
конструкции, обеспечивает удобный способ регулировки подшипника в любое время для компенсации износа.
Для предотвращения повреждения запорной рейки или стержня в случае воздействия на них каких-либо
ненормальных нагрузок, например, при сквозном прохождении, указанная запорная рейка или стержень
перемещается между упорными подушками, закрепленными в основном корпусе.
Внутри корпуса, над запорной рейкой или планкой, в легкосъемном виде расположен переключатель
управления двигателем, включающий четыре неподвижных пружинных контактных пальца и две подвижные
контактные полосы для замыкания. Этот переключатель, отличающийся простой и прочной конструкцией,
размещен в литом металлическом корпусе со съемной крышкой. Замыкающие контактные полоски
установлены на скользящем элементе, на котором закреплен винт, проходящий через паз в нижней части
распределительной коробки, а на выступающем конце этого винта установлен ролик, который входит в
зацепление с упомянутым ранее продольным пазом кулачка запорной рейки или планки, так что каждое
перемещение выключателя зависит от перемещения запорной рейки или планки и точно фиксируется в
каждом положении.
Корпус механического блока снабжен погодозащитной крышкой с защелкой на одном конце, которая может
быть закреплена, например, подходящим замком и ключом, на выступе или петле на основном корпусе. На
другом конце крышки имеются два паза, которые надеваются на выступающие выступы основного корпуса.
Предусмотрены надлежащие меры для смазки всех движущихся частей механизма.
Следует понимать, что после снятия крышки все основные части легко доступны для осмотра, и любую
деталь можно без труда извлечь из корпуса. Поскольку выключатель двигателя оснащен отдельной крышкой,
он защищен от непогоды и пыли, когда основная крышка снята.
Машина имеет настолько малую глубину, что ее верхняя часть находится чуть ниже уровня направляющих, и
она очень компактна. Кроме того, его конструкция позволяет устанавливать его как с правой, так и с левой
стороны направляющих без повреждения его частей и без использования каких-либо переходников. При
желании его можно установить внутри направляющих.
Двигатель спроектирован для создания высокого момента при заклинивании, а его конструкция позволяет
полностью изменить направление вращения за несколько секунд.
Проводящий кабель между выключателем двигателя и самим двигателем проложен через металлический
кабелепровод, обеспечивающий полную защиту.
Для обеспечения ручного управления машиной, накладки или обода главного зубчатого колеса имеют два
отверстия, предназначенных для соединения штифтами на рукоятке, которая поставляется вместе с
машиной. Для обеспечения разрыва электрической цепи перед использованием рукоятки, крышка корпуса,
которую необходимо снять для установки рукоятки на зубчатое колесо, может быть оснащена выключателем,
который автоматически включает электрическую цепь при снятии крышки, или могут быть предусмотрены
другие соответствующие средства, благодаря которым ток будет отключен при включении рукоятки.
Когда стрелки и рычаг переключения находятся в нормальном положении, силовая планка стрелки
блокируется внутри корпуса с помощью запорной рейки, расположенной за запорной пластиной силовой
планки, одновременно с этим запорная рейка или планка блокируется с помощью запорного выступа на
главном зубчатом колесе, входящего в зацепление с одной из вогнутых поверхностей, образованных на
запорной планке, как описано в указанной ранее спецификации № 21543 от 1923 года. Кроме того, любое
дальнейшее перемещение зубчатой рейки в сторону моторного конца корпуса предотвращается выступом на
рейке или рейке замка, упирающимся в выступ или прогиб внутри основного корпуса, так что любая
возможность опрокидывания зубчатой рейки при ее возвращении из обратного положения в нормальное
надежно предотвращается, и удары передаются на основной корпус. В этом нормальном положении
выключатель двигателя также блокируется рабочим роликом, который входит в крайнее положение
продольного паза кулачка в запорной рейке или планке.
Предположим, необходимо поменять местами стрелки. В этом случае рычаг переключателя в кабине
переводится в положение «реверс», и ток, соответственно, проходит через обычное реле, заставляя его
включить реверс, замыкая цепь через контакты реверса выключателя двигателя в корпусе механического
блока и через двигатель.
Затем вращается главное зубчатое колесо, и совершается примерно 60 градусов его перемещения, прежде
чем штифт «длинного ролика» на нем войдет в зацепление с зубчатой рейкой замка. Это движение в режиме
холостого хода позволяет двигателю и механизму набрать значительный импульс, а также разблокирует
рейку замка. Роликовый штифт перемещает рейку замка вперед на половину ее хода и разблокирует силовую
планку, отводя от нее фиксирующий выступ; он также переводит выключатель двигателя в среднее
положение управления, в котором обе пары контактов независимо замыкаются. Движение разблокировано, и
очки готовы к подсчету. Этот предварительный этап известен как этап раскрытия. Следует отметить, что
длинный роликовый штифт входит в паз замочной рейки до завершения разблокировки рейки. Таким образом,
рейка повторно фиксируется роликовым штифтом. Длинный роликовый штифт входит в паз запорной
пластины и перемещает стрелы, и прежде чем длинный роликовый штифт покинет этот паз, он входит в паз
запорной рейки, готовый завершить окончательное движение запирания; эта последовательность движений
роликовых штифтов обеспечивает вращательную блокировку между главным зубчатым колесом, запорной
пластиной и запорной рейкой на протяжении всего их движения.
Этот механизм известен как рабочий механизм. Короткий роликовый штифт, несущий рейку замка,
перемещает ее вперед и завершает окончательный ход запирания, при этом поверхность запорной планки
наконец соприкасается с упором в основном корпусе. В этот момент запорная накладка на рейке замка
проходит за запорную пластину, тем самым фиксируя планку. Главное зубчатое колесо продолжает
вращаться вхолостую примерно на 60 градусов, а движение длинного роликового штифта ограничено
поверхностью стопорной планки, которая действует как крайний упор. Это холостое движение в конце хода
фиксации поглощает инерцию машины, и таким образом длинный роликовый штифт без удара упирается в
указанную поверхность. Если длинный роликовый штифт ударит по указанной поверхности со значительной
силой, сработает фрикционная муфта, и редуктор с двигателем будут вращаться вхолостую, прежде чем
остановиться. Если из-за аварии или неправильной проводки цепь двигателя останется неповрежденной
после завершения хода блокировки, роликовый штифт ударит по указанной поверхности со значительной
силой, но этот удар никоим образом не повредит механизм, и двигатель продолжит вращаться в холостом
ходу, приводя в движение фрикционную муфту, до тех пор, пока проводка не будет исправлена.
Таким образом, исключается любая возможность остановки и последующего выхода двигателя из строя.
Завершающее движение блокировки также переключает выключатель двигателя и отключает ток от двигателя
сразу после окончания хода блокировки и, следовательно, в начале холостого хода. Под действием инерции
механизма кулачковая часть главного зубчатого колеса входит в зацепление с вогнутой губкой зубчатой
рейки, которая, таким образом, фиксируется в обратном положении. Затем стрелки полностью переключаются
в реверс, и механизм блокируется во всех отношениях.
Следует отметить, что на протяжении всей второй части последовательности операций, а именно в период
фактического переключения стрелок, обе пары контактов переключателей замыкаются, что является очень
важной особенностью низковольтной машины и полезно следующим образом. Предположим, что при
переключении на реверс стрелы столкнутся с каким-либо препятствием, которое помешает им завершить
движение. В этом случае может потребоваться вернуть стрелы в исходное положение или слегка пошевелить
их, чтобы устранить препятствие. Эти действия выполняются путем приложения силы. Это возможно,
поскольку, как только рычажный переключатель переводится в нормальное положение, реле срабатывает и
меняет направление вращения двигателя и механизма. Это достигается за счет того, что оба контакта
замыкаются на протяжении всего периода переключения, при этом реле и двигатель реагируют на рычажный
переключатель только тогда, когда замыкается цепь переключателя двигателя.
Механическая часть описанной машины одинакова для всех возможных комбинаций.
Если необходимо, чтобы при немедленном снятии замков отображалась информация о времени их открытия,
простой переключатель управления двигателем можно снять, а вместо него установить переключатель с
двумя парами контактов: одной парой для нормальной индикации и одной парой для обратной индикации.
Расположение контактов должно быть таким, чтобы контакты индикации замыкались только после
завершения как нормального, так и обратного открытия замков. Помимо расположения контактов,
переключатель по конструкции аналогичен уже описанному простому переключателю и управляется
аналогичным образом с помощью роликового штифта, установленного на подвижном элементе
переключателя, который проходит через паз в нижней части корпуса переключателя и входит в зацепление с
продольным пазом кулачка запорной рейки или планки.
Другая рабочая комбинация аналогична уже описанной, за исключением того, что вместо простого торцевого
вала, закрепленного на конце корпуса, используется приспособление, образующее подшипник для удлинения
стопорной планки, и с этим удлинением связаны две стопорные планки, расположенные таким образом, чтобы
скользить через это приспособление под прямым углом к удлинению стопорной планки, причем две
стопорные планки прикреплены по одной к каждому язычку наконечника. К удлинителю запорной планки
крепятся два замка с помощью заклепок! Блоки и каждая запорная планка имеют два углубления, размеры
которых соответствуют указанным запорным блокам.
Расположение этих запорных блоков и углублений запорных планок таково, что запорные блоки могут входить
в углубления только тогда, когда точки находятся в нормальном или перевернутом положении. Поскольку
размеры запорных блоков различаются, «нормальный» запорный блок может входить только в «нормальное»
углубление, а «перевернутый» запорный блок — только в «перевернутое» углубление. Кроме того,
конструкция такова, что эти замки закрываются и открываются одновременно с внутренними замками
машины, следовательно, вся система запирания работает синхронно.
В некоторых случаях замки при желании могут быть регулируемыми.
Крепление, в котором скользит удлинитель запорной планки и сами запорные планки, снабжено легкосъемной
крышкой над замками, так что при ее снятии, которое осуществляется без какого-либо воздействия на
запорные планки язычка, вся система замков становится доступной. Кроме того, крепление замка защищено
от непогоды и пыли, когда крышка надета.
Сняв насадку с замком и установив вместо нее детектор, можно получить еще одну функциональную
комбинацию.
Это крепление детектора, которое, подобно гладкому носовому концу и креплению запорного болта,
предназначено для аналогичного крепления к основному корпусу, сконструировано таким образом, чтобы
образовывать подшипник для удлинителя запорной планки и для двух детекторных планок, которые скользят
через него под прямым углом к указанному удлинителю запорной планки, причем детекторные планки, как
обычно, механически соединены с соответствующими язычками наконечника. На каждой измерительной
планке имеется пара контактов, предназначенных для соединения с неподвижными контактами, когда
измерительные планки достигают конца своего движения. Предпочтительно, эти контакты относятся к типу,
описанному в описании патента № 199142.
Указанное крепление снабжено откидной крышкой, которая может удерживаться в закрытом положении,
например, с помощью защелки и соответствующего крепежного штифта. При поднятии крышки все контакты
становятся доступны для осмотра, а при закрытии крышки компоненты детектора защищены.
В качестве альтернативного варианта функционального сочетания детектор и фиксирующее устройство могут
быть объединены в одном приспособлении, предназначенном для замены простого концевого крепления,
описанного в первом описанном варианте.
Следует понимать, что описанные устройства обнаружения и блокировки предназначены для замены
механизмов обнаружения и блокировки, обычно расположенных между рельсами. Благодаря прямому
креплению элементов к корпусу машины вся конструкция становится компактной, и в значительной степени
удается избежать сложных и дорогостоящих механизмов, таких как кривошипы и тяги, которые требуются при
использовании отдельных независимых устройств для обнаружения и блокировки. Кроме того, с точки зрения
технического обслуживания, преимуществом является то, что все оборудование соединено в единый блок вне
железнодорожных путей. Поскольку различные навесные устройства расположены по центру относительно
основного механизма машины, они находятся в одном и том же положении для использования как с правой,
так и с левой стороны гусеницы.
Другой вариант исполнения, подходящий для работы от сети переменного тока или от батареи, включает в
себя тот же механизм, к одному концу корпуса которого прикреплен электродвигатель, например,
110-вольтовый, в этом случае может использоваться динамическая система индикации, хотя при желании
могут быть установлены и пружины индикации. К другому концу корпуса крепится простой наконечник,
описанный в первом упомянутом варианте. Вместо простого выключателя внутри корпуса установлен
переключатель полюсов, который воплощает в себе новые и полезные конструктивные особенности,
описанные ниже. Как и в первом описанном варианте, высоковольтный механизм находится под
непосредственным управлением рычага переключателя в кабине, но в этом варианте блокировочное реле не
используется, поскольку необходимые функции выполняет переключатель полюсов.
Двигатель соединен с корпусом, как и в первом описанном варианте, но двухступенчатый редуктор,
используемый в низковольтных машинах, заменен одноступенчатым редуктором, а корпус редуктора
отсутствует, так что штырь на двигателе входит непосредственно в предусмотренное для этого гнездо в торце
корпуса.
Далее будет описано устройство и принцип работы усовершенствованного переключателя опор. Его
перемещение осуществляется за счет роликового штифта, входящего в зацепление с продольным пазом
кулачка в уже описанной стопорной планке.
Устройство переключения полюсов, установленное в рассматриваемой комбинации, предназначено для
использования с динамической системой индикации и имеет шесть пар неподвижных контактов, надлежащим
образом установленных в корпусе, содержащем механизм переключения полюсов, и этот корпус, аналогично
уже описанному переключателю управления, снабжен съемной крышкой, которая защищает контакты при
снятии крышки основного корпуса. Внутри корпуса расположены два соленоида, имеющие общий сердечник
или поршень, который перемещается вперед и назад по направляющей в соответствии с подачей напряжения
на соленоиды. Указанный сердечник или поршень, в случае переменного тока, снабжен или может быть
снабжен экранирующим кольцом и имеет разрезные концы для обеспечения равномерного тягового усилия
даже при работе на низких частотах, что повышает эффективность в течение периода удержания и устраняет
вибрацию.
В корпусе переключателя полюсов на неподвижных стержнях установлен элемент, несущий две контактные
полоски, соответствующим образом изолированные друг от друга, которые взаимодействуют с двумя парами
неподвижных контактов для управления соленоидами, приводящими в действие другие контакты.
Этот скользящий элемент установлен на свободном конце рычага, от которого отходит роликовый штифт,
выступающий через паз в нижней части корпуса и входящий в зацепление с продольным пазом кулачка
стопорной планки.
Остальные четыре пары неподвижных контактов предназначены для управления двигателем и,
взаимодействуя с этими четырьмя парами контактов, представляют собой контактные полоски,
соответствующим образом изолированные друг от друга и установленные на кронштейне, который крепится к
подвижному сердечнику или поршню соленоида. Раскачивание этого кронштейна предотвращается за счет
его рычага, скользящего по одному из вышеупомянутых неподвижных стержней.
Кронштейн приводится в движение двумя независимыми механизмами, а именно: одним механическим,
посредством соответствующим образом расположенных частей скользящего элемента, на котором
расположены две контактные полоски, управляющие соленоидами, и другим электрическим, посредством
движения сердечника соленоида или плунжера вследствие включения соленоидов.
Принцип работы переключателя полюсов следующий: предположим, что рычажный переключатель
переключен для изменения направления стрелок. Первое движение разблокирующей планки перемещает
скользящий элемент и замыкает обе пары контактных полос, управляющих соленоидом. Контактные полоски,
расположенные на сердечнике соленоида, не задеваются этим ходом разблокировки, и двигатель продолжает
вращаться, переключая точки на реверс. При желании любой из соленоидов может быть активирован путем
манипулирования рычажным переключателем в кабине, при условии, что обе пары пружин контактного
сопротивления соленоидов замкнуты.
В начале и во время разблокировочного хода возбуждается только один соленоид; это служит защитой и
удерживает сердечник соленоида или плунжер в одном положении до завершения разблокировочного
движения. Если во время броска наконечники столкнутся с препятствием или если потребуется изменить их
положение до завершения броска, достаточно просто повернуть рычаг в обратную сторону. Это обесточивает
указанный соленоид и возбуждает другой соленоид, так что кронштейн с контактами смещается в другую
сторону, и контакты замыкаются, изменяя направление вращения двигателя, тем самым меняя местами
контакты, в то время как положение соленоида, управляющего контактами, остается неизменным до тех пор,
пока контакты не будут возвращены в исходное положение при окончательном ходе блокировки.
При необходимости стрелки можно перевести в другое положение, как и в случае с низковольтными
машинами, путем реверсирования рычага выключателя.
Предполагая, что во время броска не встречается никаких препятствий, движение продолжается следующим
образом: обе пары контактов управления соленоидом остаются замкнутыми до начала хода блокировки,
затем одна пара размыкается, тем самым обесточивая ранее находившийся под напряжением соленоид, и
сразу после этого кронштейн, несущий контакты, механически перемещается частью скользящего элемента,
соприкасающегося с ним. Таким образом, ток отключается от двигателя, и ход блокировки завершается за
счет инерции машины. Таким образом, происходит потеря подвижности между скользящим контактным
элементом и кронштейном, закрепленным на сердечнике или плунжере соленоида.
Непосредственно перед завершением хода блокировки ток отключается, и двигатель, в силу своего импульса
и импульса машины, продолжает вращаться в пределах холостого хода, как это делал двигатель
низковольтной машины. В процессе этого холостого хода двигатель генерирует динамическую ЭДС за счет
остаточного магнетизма своего поля. Ток от этого источника используется известным образом для индикации
завершения хода блокировки переключателя, а также для разблокировки или завершения хода рычага
переключателя в кабине.
В результате работы двигателя, создающего этот динамический поток, происходит его замедление, и
механизм останавливается без короткого замыкания.
Если по какой-либо причине, например, из-за высокого сопротивления цепи, тока недостаточно для проверки
двигателя, вступает в действие фрикционная муфта, которая поглощает удары, позволяя якорю вращаться
вхолостую и приводя в движение его через фрикционную муфту.
Соленоидные катушки легко снимаются без демонтажа корпуса переключателя полюсов с основного корпуса
и без отсоединения управляющих проводов от их клемм.
Устройство переключения полюсов также может быть оснащено индикаторными контактами для индикации
заряда батареи, аналогично контактам, установленным на выключателе двигателя и индикаторе в описанной
ранее комбинации.
Без подробного описания следует понимать, что описанная выше комбинация может быть преобразована в
другие желаемые функциональные комбинации путем установки на основной корпус, вместо простого
концевого крепления, любого из уже описанных креплений для внешней блокировки или обнаружения, или
комбинированного крепления и обнаружения.
Используемые двигатели оснащены роторами с рабочим напряжением от 10 до 110 вольт, хотя при желании
их можно настроить на гораздо более высокие напряжения. Во всех случаях двигатель обеспечивает
максимальный крутящий момент с максимальной эффективностью во всем диапазоне оборотов и обладает
большой перегрузочной способностью, при этом его момент заклинивания C,., tex в раз превышает
нормальный крутящий момент.
Обмотки изолированы и пропитаны таким образом, что если двигатель на короткое время погрузить в воду, а
затем слить ее, сопротивление изоляции существенно не снизится. Таким образом, они практически
негигроскопичны. Благодаря низкому номинальному напряжению по сравнению с перегрузочной
способностью, срок службы двигателя будет очень долгим даже при сильных перегрузках.
Двигатель полностью закрытого типа, имеет прочную и надежную конструкцию и во всех отношениях пригоден
для использования в открытом положении на стационарном пути. Якорь установлен на шарикоподшипниках и
хорошо сбалансирован, чтобы исключить инерцию при запуске и снизить трение. Кроме того, двигатель
оснащен съемной крышкой для осмотра, после снятия которой становятся доступны для осмотра щетки,
шестерня и клеммы. Щетки легко снимаются.
Двигатели переменного тока обычно не используются, за исключением систем, где питание подается под
высоким напряжением. Питание обычно осуществляется от генератора переменного тока. Как правило, они
должны работать от сети 110 вольт, поскольку это стандартное напряжение для такого рода работ, но при
необходимости могут быть использованы двигатели, рассчитанные на значительно меньшие значения
давления. Двигатель переменного тока, поставляемый с усовершенствованной машиной, относится к
"компенсированному последовательному типу" и предназначен для работы при напряжении около 110 вольт и
частоте от 15 до 70 циклов.
Устройство переключения полюсов переменного тока имеет аналогичную конструкцию, как и устройство
переключения полюсов постоянного тока, но оснащено двумя парами дополнительных пружин для индикации
заряда батареи, а в некоторых случаях предусмотрено и динамическое отображение переменного тока.
В деталях конструкции усовершенствованная машина, включающая в себя различные узлы и независимые
приспособления, может быть изменена по мере необходимости на практике без отступления от изобретения.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области электрических стрелочных переводов и связанных с ними устройств для
управления движением поездов на железных дорогах.
Мы, Сэмюэл Лир (Фленн) и Эрнест Энох Пирс, оба из Виндзорских заводов, Слау, графство Бакингемшир, и
оба британские подданные, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его
осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение
относится к электрическим машинам, предназначенным для управления и надежной блокировки стрелок или
стрелок железных дорог.
Для этих целей используются, например, электродвигатель для блокировки, разблокировки и перемещения
стрелки или переключателя, а также устройство переключения стрелок или полюсов. с помощью указанного
двигателя для управления направлением его вращения, а также средства, находящиеся в рабочем
соединении с точками переключения для выборочного управления направлением работы переключателя
полюсов с помощью двигателя.
Целью изобретения является создание стрелочного механизма простой, но прочной конструкции, легко
адаптируемого к любому типу электроэнергетической системы, в котором реализованы усовершенствования в
различных частях, рассчитанные на снижение стоимости конструкции, упрощение сборки, повышение
эффективности работы, а также компактной конструкции, занимающей мало места, что позволяет легко
устанавливать его на путях в условиях ограниченного пространства.
Усовершенствованная машина, воплощающая настоящее изобретение, может рассматриваться как
состоящая из трех комплектных узлов, надлежащим образом собранных, но легко отделяемых друг от друга.
Эти три агрегата состоят из электродвигателя постоянного или переменного тока, устройств управления
двигателем соответствующего типа и основной механической конструкции, включающей главные шестерни,
внутренний блокировочный механизм, силовые шины и подобные детали.
Механическое оборудование размещено в основном корпусе или кожухе, конструкция которого позволяет
отсоединять от него любой необходимый двигательный блок и блок управления двигателем, например, с
помощью шпилек, гаек или болтов.
Для адаптации машины к любой желаемой системе управления переключателями, торцевая часть корпуса
механического оборудования с фиксирующей планкой имеет соответствующую форму для установки одного
из ряда сменных насадок, а именно: фиксирующей насадки, насадки-детектора или комбинированной
фиксирующей и детекторной насадки.
В тех случаях, когда эти приспособления не требуются, корпус оснащается гладким наконечником и
приспособлением, выполняющим функцию подшипника для крайнего конца стопорной планки.
Благодаря наличию этих различных сменных насадок, создается универсальный коммутационный механизм,
который легко адаптируется к любой энергосистеме и выполняет любые электромеханические функции,
необходимые для работы механизма.
Машина, установленная для работы в определенной энергосистеме и приспособленная для выполнения
определенных функций, при желании может быть легко преобразована в машину, пригодную для работы в
другой системе, путем демонтажа одного из моторных блоков (возможно, блока управления двигателем) и
установки на его место моторного блока и блока управления, подходящих для другой системы. Это можно
сделать, никоим образом не затрагивая основной механический блок, который остается неизменным для
любой системы, следовательно, механические соединения между стрелкой и стрелками, а также связанные с
внешним механизмом блокировки стрелки или детектором, останутся нетронутыми.
Для того чтобы изобретение было понятным, далее будет дано описание некоторых комбинаций,
составляющих полноценные коммутационные машины, при этом предполагается, что описанные комбинации
приведены лишь в качестве примера для иллюстрации нескольких из многочисленных рабочих комбинаций,
которые могут быть получены путем простого объединения различных блоков усовершенствованной машины.
Усовершенствованный стрелочный перевод, как обычно, может управляться вручную с помощью рычага,
расположенного в сигнальной кабине и находящегося под непосредственным контролем сигнальщика, или, в
некоторых случаях, управление может осуществляться известным способом в автоматическом режиме.
На фиг. 1 прилагаемых чертежей представлен вертикальный продольный разрез, иллюстрирующий одну из
конструкций стрелочного перевода, воплощающую изобретение.
На рис. 2 показана машина в плане со снятой крышкой.
Рис. 3 представляет собой вертикальное поперечное сечение, соответствующее линии AA на рис. 2.
На рис. 4 представлен план в увеличенном масштабе переключателя управления двигателем, установленного
в машине, показанной на рис. 1, 2 и 3, при снятой крышке переключателя.
На рис. 5 показан переключатель в вертикальном разрезе.
На рис. 6 представлено изображение, аналогичное рис. 4, иллюстрирующее конструкцию переключателя
управления двигателем, используемого в случаях, когда требуется индикация операций переключения и
реверсирования.
На рис. 7 в вертикальном продольном сечении l показано крепление, включающее в себя фиксаторы язычка.
На рис. 8 показано крепление в плане.
Рис. 9 представляет собой вертикальное поперечное сечение, соответствующее линии B B на рис. 8.
Рис. 10 представляет собой поперечное сечение, соответствующее линии C C на рис. 9.
На рисунках 11, 12 и 13 представлены поперечные сечения, соответствующие линиям D D, E E и F F
соответственно на рисунке 8.
На фиг. 14, 15 и 16 представлены аналогичные виды, что и на фиг. 7, 8 и 9 соответственно, иллюстрирующие
приспособление, содержащее детекторы*. Фиг. 17, 18 и 10 представляют собой аналогичные виды, что и на
фиг. 1, 2 и 3 соответственно, за исключением того, что на фиг. 17 показана часть в проекции, а на фиг. 18
показана часть крышки в установленном положении, иллюстрируя комбинацию, подходящую для работы от
сети переменного тока или от батареи, и включающую переключатель полюсов вместо простого
переключателя управления двигателем, показанного на фиг. 1, 2 и 3.
На рис. 20 в плане показан переключатель полюсов, входящий в состав комбинации, изображенной на рис. 17,
18 и 19.
Рисунки 21, 22, 23 и 24 представляют собой сечения, соответствующие линиям G G, H H, J J и K K
соответственно на рисунке 20.
На рис. 25 представлен аналогичный вид рис. 20, демонстрирующий переключатель полюсов с
дополнительными контактами для индикации заряда батареи.
Рис. 26 представляет собой вид, аналогичный рис. W иллюстрирует модификацию.
На рисунках 27 и 28 представлены изображения, аналогичные рисункам 7 и 8 соответственно,
иллюстрирующие фиксаторы языка и детекторы, объединенные в одном приспособлении.
Машина, показанная на фиг. 1, 2 и 3, включает в себя механический узел, к одному концу корпуса 1 которого
крепится шпильками и гайками 2, и электродвигатель 3, пригодный для использования, например, от
источника постоянного тока напряжением 20 вольт.
В своей простейшей конструкции машина не снабжена какими-либо индикаторными устройствами или
датчиками, но если они потребуются, их можно будет установить снаружи машины, и управление ими будет
осуществляться движением стопорной планки 4, которая выступает из торца корпуса, противоположного тому,
где закреплен двигатель.
Двигатель 3 приводит в движение механизм через соответствующие внутренние двухступенчатые
редукторные колеса 5, установленные в небольшом корпусе 6, расположенном между двигателем 3 и торцом
корпуса 1, шпильки 2, крепящие двигатель 3 к основному корпусу 1, проходящие через отверстия в
небольшом редукторном корпусе 6 и тем самым фиксирующие его на месте, и короткий вал 7, установленный
для вращения в подшипнике 8, выполненном для этого в торце основного корпуса 1. Внутри основного
корпуса 1 на валу 7 установлена коническая шестерня 9, которая вращается вместе с валом 7 с помощью
подпружиненной фрикционной муфты 10. Коническая шестерня 9 приводится в движение большим
коническим колесом 11, установленным для вращения на вертикальном штифте 12, закрепленном в выступе
13, выступающем вверх из нижней части корпуса 1. К нижней стороне конического колеса 11 с помощью
шпонок прикреплена прямозубая шестерня 14, которая вращается с главным прямозубым колесом 15,
установленным на вертикальном штифте 16, закрепленном в выступе 17 корпуса 1. Цилиндрическое колесо
15 имеет два направленных вниз приводных штифта 18, расположенных диаметрально друг напротив друга, и
каждый из которых снабжен антифрикционным роликом 19.
Эти роликовые штифты 19, при вращении главного зубчатого колеса 15, входят в зацепление с продольно
скользящей запорной рейкой или стержнем 4, соединенным со средствами фиксации стрелок, и приводят их в
действие. При этом один из этих штифтов, имеющий большую длину, чем другой, также входит в зацепление с
продольно скользящим силовым рычагом 20, соединенным со стрелками, и перемещает его для управления.
Эти детали сконструированы и работают в основном так, как описано в описании патента № 21543 от 1913
Соседние файлы в папке патенты