Результат интеллектуальной деятельности: ПРИВОД СТРЕЛОЧНЫЙ ГОРОЧНЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к стрелочным приводам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначено для перевода, замыкания и контроля положения остряков на сортировочных механизированных горках.

Известны приводы, которые устанавливаются на сортировочных механизированных горках для перевода, запирания и контроля положения стрелок с нераздельным ходом остряков, это СПГ-2, СГТГ-3, СПГ-3М, СПГБ-4, СПГБ-4М и СПГБ-4Б. В горочных электроприводах СПГ-2 и СПГ-3 устанавливается электродвигатель постоянного тока типа МСП-0,25 на номинальное напряжение 100 В. Для получения более высокой скорости перевода стрелки на клеммы электродвигателя подается напряжение 200 В. Последними модификациями горочных электроприводов являются контактные электроприводы типа СПГ-3М на базе электропривода СП-6, бесконтактные электроприводы типа СПГБ-4М на базе электропривода СП-6 и бесконтактные электроприводы типа СПГБ-4Б на базе электропривода СП-6М (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн.1. - 3-е изд. - НПФ «Планета», 2000, - 960 с., стр.54-62).

Наряду с известными достоинствами эти устройства обладают рядом недостатков, обусловленных сложностью конструкции, наличием большого числа быстровращающихся узлов и деталей, элементов скольжения, требующих интенсивной смазки, имеющих повышенный износ, среди которых вероятность заклинивания шибера и других элементов и, как следствие, низкая надежность, малый ресурс работы электропривода, высокие эксплуатационные затраты в условиях интенсивной эксплуатации на сортировочных горках. Срок службы привода, который устанавливается на механизированных сортировочных горках, в пять и более раз меньше, чем привода, на базе которого он изготовлен, но установленного на стрелочном переводе железнодорожного пути.

Известно техническое решение (авторское свидетельство №116087, заявлено 10.11.1957 г. за №586151, Пневматический привод для перевода железнодорожных стрелок), содержащее пневматический цилиндр с поршнем, шток которого шарнирно соединен с тягой для перевода стрелки, клапаны и поворотные краны, дополнительные рычаги, воздушную магистраль, соединяющую цилиндр с резервуаром сжатого воздуха. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостаток данного технического решения заключается в невозможности использования устройства в качестве привода для механизированных сортировочных горок ввиду невозможности обеспечения гарантированного перевода стрелки в процессе роспуска состава в период интервала движения между отцепами.

Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности работы сортировочных горок в режиме ГАЦ (горочной автоматической централизации) при безусловном выполнении требований безопасности работы обслуживающего персонала.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в обеспечении гарантированного перевода стрелки в процессе роспуска состава в период интервала движения между отцепами, в увеличении пропускной способности сортировочных горок в режиме ГАЦ, увеличении срока службы привода пневматического стрелочного горочного, в снижении эксплуатационных затрат содержания стрелочных переводов сортировочных горок.

Указанный технический результат по варианту 1 достигается приводом стрелочным горочным пневматическим, подключенным к воздушной магистрали, включающим резервуар сжатого воздуха с манометром, соединенный с модулем перемещения стрелки, состоящим из пневматического цилиндра, поршня и штока, стрелочную гарнитуру, систему воздухопроводов привода, при этом привод дополнительно содержит корпус привода, выполненный в виде полого бруса, расположенный на месте одного из брусьев стрелочного перевода, внутри которого расположены резервуар сжатого воздуха, модуль перемещения стрелки, модуль микропереключателей положения стрелки, модуль внутреннего замыкания шибера, модуль контроля положения остряков и контрольных линеек, модули управления и диагностики технического состояния привода с блоком аварийного управления, а модуль перемещения стрелки дополнительно содержит кинетический аккумулятор. Кроме этого, модуль контроля положения остряков и контрольных линеек имеет дополнительно контроль по состоянию шибера и механизму замыкания шибера, модуль контроля положения остряков и контрольных линеек оснащен механическими концевыми датчиками, модуль контроля положения остряков и контрольных линеек оснащен электромагнитными датчиками, модуль внутреннего замыкания шибера имеет кулачковое исполнение, модуль внутреннего замыкания шибера имеет реечное исполнение, резервуар сжатого воздуха с манометром соединен с пневматическим цилиндром с поршнем через модуль микропереключателей положения стрелки, привод имеет дистанционную систему управления и контроля с поста ГАЦ и систему обогрева привода.

Указанный технический результат по варианту 2 достигается приводом стрелочным горочным пневматическим, подключенным к воздушной магистрали, включающим резервуар сжатого воздуха с манометром, соединенный с модулем перемещения стрелки, состоящим из пневматического цилиндра, поршня и штока, стрелочную гарнитуру, систему воздухопроводов привода, при этом привод дополнительно содержит корпус привода, выполненный в виде ящика, расположенный консольно относительно рельсов стрелочного перевода, внутри которого расположен резервуар сжатого воздуха, модуль микропереключателей положения стрелки, модуль внутреннего замыкания шибера, модуль контроля положения остряков и контрольных линеек, модули управления и диагностики технического состояния привода с блоком аварийного управления, а модуль перемещения стрелки дополнительно содержит кинетический аккумулятор. Кроме этого, модуль контроля положения остряков и контрольных линеек имеет устройство контроля по состоянию шибера и механизму замыкания шибера, оснащен механическими концевыми датчиками, оснащен электромагнитными датчиками, модуль внутреннего замыкания шибера имеет кулачковое исполнение, модуль внутреннего замыкания шибера имеет реечное исполнение, резервуар сжатого воздуха с манометром соединен с пневматическим цилиндром с поршнем через модуль микропереключателей положения стрелки, привод имеет дистанционную систему управления и контроля с поста ГАЦ и систему обогрева привода.

Использование энергии сжатого воздуха позволяет значительно сократить количество подвижных деталей в горочном приводе, тем самым значительно повысить надежность привода и увеличить срок службы привода в напряженных условиях работы механизированных сортировочных горок. Увеличение срока службы привода пневматического стрелочного горочного по варианту 1 и 2 достигается значительным сокращением количества подвижных деталей в приводе. Отсутствует редуктор и фрикционная муфта, а также самый ненадежный агрегат в приводе, это электродвигатель. Размещение всех агрегатов в едином корпусе привода, выполненного в виде полого бруса и расположенного на месте одного из брусьев стрелочного перевода, позволяет защитить привод от воздействия внешних факторов, в том числе и от вандальных действий, а также организовать подогрев подвижных частей привода в период действия низких температур. Размещение всех модулей в одном корпусе позволяет значительно сократить воздействие вибрации на отдельные элементы привода.

Частая замена сгоревших электродвигателей традиционных приводов значительно повышает эксплуатационных затраты на содержание стрелочных переводов сортировочных горок. С одной стороны, это замена вышедших из строя агрегатов и деталей на новые, с другой стороны, это дополнительные расходы на проведение внеплановых работ. Наличие модуля управления и диагностики технического состояния привода позволит, на основе результатов диагностики, перейти на обслуживание привода «по состоянию», от затратного обслуживания «по регламенту» действующего в настоящее время.

Важную роль в повышении безопасности работы сортировочных горок играет обеспечение гарантированного перевода стрелки в процессе роспуска состава в период интервала движения между отцепами. Наличие в традиционных приводах фрикционных муфт, работа которых в значительной степени зависит от температурных условий, нередко приводит к запаздыванию перевода стрелки. Такой перевод стрелки приводит к нарушению формирования состава и, как следствие, к дополнительным затратам, а также к значительному снижению пропускной способности сортировочных горок. Размещение внутри корпуса в 1 и 2 вариантах приводов дополнительного резервуара сжатого воздуха позволит исключить ситуацию, которая может привести к аварии, а именно, с горки уже произошел отцеп вагона, а в воздушной магистрали по какой-либо причине не стало давления.

Наличие в приводе таких модулей, как модуль перемещения стрелки, модуль микропереключателей положения стрелки, модуль внутреннего замыкания шибера, модуль контроля положения остряков и контрольных линеек, требующих точной настройки и регулировки, позволит более квалифицированно, при необходимости, проводить ремонты в условиях ремонтно-технических участков или специализированных центрах.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения по варианту 1 и 2 привода пневматического стрелочного горочного в горочных стрелочных переводах позволяет увеличить срок службы привода пневматического стрелочного горочного, снизить эксплуатационных затраты содержания стрелочных переводов сортировочных горок, обеспечить гарантированный перевод стрелки в процессе роспуска состава в период интервала движения между отцепами, увеличить пропускную способность сортировочных горок, а также повысить безопасность обслуживающего персонала во время работы.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 дана принципиальная схема размещения модулей привода пневматического горочного в корпусе, выполненного в виде полого бруса, расположенного на месте одного из брусьев стрелочного перевода, на фиг.2 дана принципиальная схема размещения модулей привода пневматического горочного в корпусе привода, выполненного в виде ящика, расположенного консольно относительно рельсов стрелочного перевода.

Привод стрелочный горочный пневматический по варианту 1 состоит из корпуса привода 1, выполненного в виде полого бруса, расположенного на месте одного из брусьев стрелочного перевода, внутри которого расположен резервуар сжатого воздуха 2, соединенный с воздушной магистралью 3, модуля микропереключателей положения стрелки 4, модуля внутреннего замыкания шибера 5, шибера 5.1 с механизмом ручного перевода 5.2 и кинетическим аккумулятором 5.3, модуля контроля положения остряков 6 (на фиг.1 остряки не показаны) и контрольных линеек 6.1, модуля управления и диагностики технического состояния привода 7 с блоком аварийного управления 7.1, модуля перемещения стрелки 8, состоящего из пневматического цилиндра 8.1, поршня 8.2 и штока 8.3, модуля контроля замыкания шибера 9, стрелочной гарнитуры 10, системы воздухопроводов привода 3.1 (на фиг.1 показана часть системы), системы обогрева привода 11.

Привод стрелочный горочный пневматический по варианту 2 состоит из корпуса привода 12, выполненного в виде ящика, расположенного консольно относительно рельсов стрелочного перевода, внутри которого расположен резервуар сжатого воздуха 13, соединенный с воздушной магистралью 14, модуля микропереключателей положения стрелки 15, модуля внутреннего замыкания шибера 16, шибера 16.1 с механизмом ручного перевода 16.2 и кинетическим аккумулятором 16.3, модуля контроля положения остряков 17 (на фиг.2 остряки не показаны) и контрольных линеек 17.1, модуля управления и диагностики технического состояния привода 18 с блоком аварийного управления 18.1, модуля перемещения стрелки 19, состоящего из пневматического цилиндра 19.1, поршня 19.2 и штока 19.3, модуля контроля замыкания шибера 20, стрелочной гарнитуры 21, системы воздухопроводов привода 14.1 (на фиг.2 показана часть системы), системы обогрева привода 22.

Работа привода стрелочного горочного пневматического горочного по варианту 1 и 2 аналогична и происходит следующим образом.

Пневматическая система

Привод подключают к основной пневматической магистрали сортировочной горки. В системе стоит осушитель адсорбционного типа, который обеспечивает подготовку воздуха, снижая значение точки росы, в зависимости от климатической зоны. Фильтры могут подготовить воздух по DIN ISO 8573.1:2001 от первого класса (точка росы -70), второго (точка росы -40), третьего (точка росы -20) до шестого (точка росы +10). В приводе, в модуле микропереключателей положения стрелки, электромагнитные клапаны управляют его перераспределением в зависимости от электрических сигналов управления, направляя в нужную полость цилиндра. Пневматический цилиндр движением штока приводит в движение толкатель модуля внутреннего замыкания шибера. Толкатель по ходу движения вначале размыкает, а затем, дойдя до крайнего положения, замыкает движение шибера, а тот в свою очередь посредством стрелочной гарнитуры переводит остряки стрелочного перевода из одного крайнего положения в другое и удерживает его в одном из крайних положений. Логика работы клапанной системы, совместно с пневматическим цилиндром, обеспечивает удержание в крайних положениях штока цилиндра

Электрическая система

Электрическая система привода проводит управление, контроль и диагностику состояния привода. Управление отвечает за срабатывание электромагнитных клапанов, обеспечивая функционирование пневматической системы. Контроль проводится микропереключателей, датчиков положений и клапанов управления. В связи с необходимостью соблюдения общих принципов функционирования приводов, производится контроль положения остряков в момент начала перевода, далее в конце перевода, по замыкании электрической цепи контроля. Для повышения надежности клапанной системы предусматривается ее дублирование. По отслеживанию времени перевода производится диагностика выхода из строя какого-либо клапана. В системе контроля положения остряков использованы микропереключатели Schaltbau, модель S-800 as 20/40, в которых применено механическое дублирование пружин. В системе диагностики привода применен акустический метод, позволяющий контролировать состояние герметичности пневматической системы, правильность работы механизмов и узлов управления. В качестве оптимизации системы диагностики введен контроль времени перевода стрелки слежением за срабатыванием реле контроля.

Контрольная система

В крайнем положении линейки контроля настраиваются так, чтобы соответствующий микропереключатель замыкал в определенном положении электрическую цепь контроля, во время перевода электрические цепи контроля размыкаются, что говорит о потере контроля, и в конце перевода микропереключатели вновь срабатывают, обеспечивая контроль. В случае взреза изменение положения контрольных линеек покажет потерю контроля.