Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 10369
(13) U
(46) 2014.10.30
(51) МПК
B 61L 5/06 (2006.01)
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД СТРЕЛОЧНЫЙ МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ
(21) Номер заявки: u 20140130
(22) 2014.04.04
(71) Заявитель: Общество с ограничен-
ной ответственностью "Научно-тех-
нический Центр Информационные
Технологии" (RU)
(72) Авторы: Фадеев Валерий Сергеевич;
Штанов Олег Викторович; Паладин
Николай Михайлович; Васин Валерий
Викторович; Егоров Евгений Ивано-
вич; Гайнаншин Назим Галимзянович
(RU)
(73) Патентообладатель: Общество с огра-
ниченной ответственностью "Научно-
технический Центр Информационные
Технологии" (RU)
(57)
Электропривод стрелочный модернизированный, состоящий из корпуса с крышкой,
электродвигателя, редуктора, фрикционной муфты, состоящей из дисков со вставками из
износостойкого самосмазывающегося фрикционного материала, блока главного вала, ав-
топереключателя, соединительной муфты, рабочего шибера, контрольных линеек, кур-
бельного контактора безопасности, двух обогревательных элементов и панели освещения,
причем ролики рычагов блока главного вала изготовлены из износостойкого композици-
онного антифрикционного материала, крышка корпуса имеет механизм защиты от не-
санкционированного вскрытия и покрыта изнутри материалом, обеспечивающим
антиконденсатную термозащиту электропривода, в корпусе электропривода в местах вы-
хода шибера и контрольных линеек установлены вставки скольжения из самосмазываю-
щегося композиционного антифрикционного материала, отличающийся тем, что
редуктор заполнен всесезонной консистентной смазкой, а крышка корпуса имеет регули-
руемые клапаны для вентиляции, фрикционная муфта вынесена из корпуса редуктора, со-
стоит из ступицы, фрикционных дисков, прижимного устройства, состоящего из винтовых
Фиг. 1
BY10369U2014.10.30

2. BY 10369 U 2014.10.30
2
пружин, нажимного диска и прижимной гайки, стопорного винта, при этом на цилиндри-
ческом конце ступицы выполнена резьба, цилиндрический участок ступицы имеет допол-
нительный участок для установки дополнительных фрикционных дисков, нажимного
диска, нажимного корпуса и прижимной гайки, в нажимном корпусе выполнен ряд сту-
пенчатых отверстий, расположенных по окружности диаметра, равного диаметру окруж-
ности с запрессованными фрикционными элементами на фрикционных дисках, в
отверстиях большего диаметра с одной стороны установлены винтовые пружины, а в от-
верстия меньшего диаметра с другой стороны входит стопорной винт, в нажимном диске
выполнен ряд глухих отверстий, в которые входят винтовые пружины, расположенные по
окружности диаметра, равного диаметру окружности установки винтовых пружин на при-
жимном корпусе, фрикционная муфта регулировку крутящего момента производит сжати-
ем винтовых пружин, автопереключатель состоит из двух контакторов, левого и правого
рычагов, совершающих движения маятника, двух обогревательных элементов, при этом
на рычаге к поверхности крепления ножевого контакта неподвижно закреплена вилка,
служащая для подвижного соединения рычага с контактором, контактор состоит из осно-
вания с проемом прямоугольной формы, на котором установлена контактная группа, со-
стоящая из неподвижных и подвижных контактных элементов, имеющих контакт-детали,
неподвижные контактные элементы установлены на внутренних поверхностях проема с
двух противоположных сторон, подвижные контактные элементы установлены на колод-
ке, закрепленной подвижно на оси, закрепленной на основании, курбельный контактор
безопасности имеет неподвижные и подвижные контакты, установленные на одном осно-
вании, при этом подвижные контакты закреплены в колодке, установленной неподвижно
на оси, а ось кинематически подвижно соединена с курбельным рычагом.
(56)
1. RU 2325296, МПК B 61L 5/06, 2007 (прототип).
Полезная модель относится к средствам управления положением железнодорожного
пути на стрелочном переводе, в частности к электроприводу стрелочному серии СП.
Известен модернизированный стрелочный электропривод [1], состоящий из корпуса с
крышкой, электродвигателя, редуктора со встроенной фрикционной муфтой, блока глав-
ного вала, автопереключателя, соединительной муфты, рабочего шибера, контрольных
линеек, контактов безопасности, обогревательного элемента и панели освещения, в кото-
ром при модернизации производится замена редуктора и блока главного вала, при этом
дополняют электропривод новыми конструктивными элементами из новых материалов,
при этом муфту редуктора изготавливают из дисков со вставками из износостойкого са-
мосмазывающегося фрикционного материала, втулку зубчатого колеса редуктора, кольца
подшипников скольжения редуктора, ролики ножевых и переключающихся рычагов блока
главного вала изготавливают из износостойкого композиционного антифрикционного ма-
териала, ножи автопереключателя - из композиционного материала повышенной дуго-
стойкости методом порошковой металлургии, оси рычагов изготавливают из стали Ст. 20
с цементацией и термообработкой, крышку корпуса дополняют механизмом защиты от
несанкционированного вскрытия и покрывают материалом, обеспечивающим антикон-
денсатную термозащиту электропривода, конструкцию электропривода дополнительно
снабжают стопорными отгибными шайбами, механизм защиты от несанкционированного
вскрытия изготавливают из основного замка крючкового типа и кодового замка повышен-
ной надежности, в конструкцию которого введена автоматическая блокировка от запира-
ния крышки электропривода, и дополняют защитой для шарниров крышки, например, в
виде кронштейнов и ручкой, а в корпусе электропривода в местах выхода шибера и кон-

3. BY 10369 U 2014.10.30
3
трольных линеек устанавливают вставки скольжения из самосмазывающегося композици-
онного антифрикционного материала, в качестве антиконденсатного термозащитного ма-
териала используют материал "Thermal-Koattm".
Недостатками этого стрелочного электропривода являются невысокая надежность ра-
боты отдельных узлов электропривода, которые не подверглись замене. Так, фрикцион-
ную муфту изготавливают с дисками, имеющими вставки из износостойкого
самосмазывающегося фрикционного материала, при этом конструкцию редуктора с муф-
той оставляют прежней, т.е. она встроена в редуктор, что создает определенные трудности
при ее регулировке при переходе "лето-зима". Недостаток такого технического решения -
сложность установки муфты на рабочее место. Это обусловлено тем, что фрикционные
диски установлены внутри редуктора, а упругие прижимные элементы - вне редуктора.
Такая конструкция фрикциона не позволяет проводить обслуживание муфты без снятия и
частичной разборки редуктора. Каждое обслуживание муфты значительно увеличивает
период обслуживания привода в целом. Муфта имеет ограниченный участок на цилинд-
рической части ступицы, т.к. ступицей служит зубчатое колесо выходного вала-шестерни.
Ограничение в размерах ступицы не позволяет установить количество фрикционных дис-
ков, достаточных для устойчивой работы муфты, что приводит к значительному сокраще-
нию срока эксплуатации фрикционного модуля. Крутящий момент в муфте регулируется
двумя тарельчатыми пружинами, в условиях постоянной вибрации электропривода, воз-
никающей при прохождении состава, регулировка крутящего момента постоянно наруша-
ется. Наиболее слабым звеном в стрелочном электроприводе является автопереключатель
ножевого типа. Несмотря на то что ножи автопереключателя изготавливаются из компо-
зиционного материала повышенной дугостойкости методом порошковой металлургии, из-
лом ножей происходит довольно часто. Основная причина низкой надежности
автопереключателя заключается не в материале ножей, а в конструкции автопереключате-
ля. Имея две независимые поверхности базирования правой и левой колодки с неподвиж-
ными ножами, трудно отрегулировать в полевых условиях их взаимное положение и
позиционирование относительно подвижных врубных ножей. К недостатком электропри-
вода следует отнести конструкцию курбельного механизма безопасности (отключение и
включение электрического питания электропривода в ручном режиме). Наличие подвиж-
ного замыкающего звена электрической цепи курбельного механизма, не связанного ки-
нематически с основанием, на котором установлены неподвижные контакты, приводит к
ненадежному замыканию цепи при фиксации курбельной рукоятки в положении "закры-
то". Указанные недостатки снижают безопасность работы стрелочного электропривода.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение безопасности движения по-
ездов.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заклю-
чающийся в сохранении настроек крутящего момента фрикционной муфты в условиях
вибрации и, как следствие, сохранении постоянного усилия прижатия остряка к рамному
рельсу, возможности замены муфты с новыми регулировками крутящего момента "зима-
лето" без разборки редуктора, в отсутствии сезонного обслуживания редуктора он имеет
всесезонную консистентную смазку, в отсутствии обслуживания автопереключателя не
требуется регулировка контактной системы, в повышении надежности замыкания элек-
трической цепи электропривода курбельным механизмом безопасности.
Указанный технический результат обеспечивается заявляемым модернизированным
стрелочным электроприводом, состоящим из корпуса с крышкой, электродвигателя, ре-
дуктора, фрикционной муфты, состоящей из дисков со вставками из износостойкого само-
смазывающегося фрикционного материала, блока главного вала, автопереключателя,
соединительной муфты, рабочего шибера, контрольных линеек, курбельнного контактора
безопасности, двух обогревательных элементов и панели освещения, причем ролики ры-
чагов блока главного вала изготовлены из износостойкого композиционного антифрикци-

4. BY 10369 U 2014.10.30
4
онного материала, крышка корпуса имеет механизм защиты от несанкционированного
вскрытия и покрыта изнутри материалом, обеспечивающим антиконденсатную термоза-
щиту электропривода, в корпусе электропривода в местах выхода шибера и контрольных
линеек установлены вставки скольжения из самосмазывающегося композиционного ан-
тифрикционного материала, при этом редуктор имеет всесезонную консистентную смазку,
а крышка корпуса имеет регулируемые клапаны для вентиляции, фрикционная муфта вы-
несена из корпуса редуктора, состоит из ступицы, фрикционных дисков, прижимного уст-
ройства, состоящего из винтовых пружин, нажимного диска и прижимной гайки, сто-
порного винта, при этом на цилиндрическом конце ступицы имеется резьба, цилинд-
рический участок ступицы имеет дополнительный участок для установки дополнительных
фрикционных дисков, нажимного диска, нажимного корпуса и прижимной гайки, в на-
жимном корпусе выполнен ряд ступенчатых отверстий, расположенных по окружности
диаметра, равного диаметру окружности с запрессованными фрикционными элементами
на фрикционных дисках, в отверстиях большего диаметра с одной стороны установлены
винтовые пружины, а в отверстия меньшего диаметра с другой стороны входит стопорной
винт, в нажимном диске выполнен ряд глухих отверстий, в которые входят винтовые пру-
жины, расположенные по окружности диаметра, равного диаметру окружности установки
винтовых пружин на прижимном корпусе, фрикционная муфта регулировку крутящего
момента производит сжатием винтовых пружин, автопереключатель состоит из двух кон-
такторов, левого и правого рычагов, совершающих движения маятника, двух обогрева-
тельных элементов, при этом на рычаге к поверхности крепления ножевого контакта
неподвижно закреплена вилка, служащая для подвижного соединения рычага с контакто-
ром, контактор состоит из основания с проемом прямоугольной формы, на котором уста-
новлена контактная группа, состоящая из неподвижных и подвижных контактных
элементов, имеющих контакт-детали, неподвижные контактные элементы установлены на
внутренних поверхностях проема с двух противоположных сторон, подвижные контакт-
ные элементы установлены на колодке, закрепленной подвижно на оси, закрепленной на
основании, курбельный контактор безопасности имеет неподвижные и подвижные кон-
такты, установленные на одном основании, при этом подвижные контакты закреплены в
колодке, установленной неподвижно на оси, а ось кинематически подвижно соединена с
курбельным рычагом.
Сохранение настроек крутящего момента фрикционной муфты в условиях вибрации и,
как следствие, сохранение постоянного усилия прижатия остряка к рамному рельсу дости-
гается за счет наличия во фрикционной муфте большего числа фрикционных дисков с ме-
таллокерамическими фрикционными элементами. Увеличение числа дисков до 8 штук, из
них 4 с фрикционными элементами, и расположение прижимных винтовых пружин на ок-
ружности, совпадающей с окружностью расположения фрикционных элементов, позволя-
ет более равномерно распределить усилия прижатия дисков друг к другу.
Возможность замены муфты с новыми настройками крутящего момента "зима-лето"
без разборки редуктора достигается тем, что муфта является отдельным устройством, ко-
торое собирается и регулируется независимо от редуктора. Величину крутящего момента
на муфте устанавливают на стенде в зависимости от климатических условий работы элек-
тропривода.
Отсутствие сезонного обслуживания редуктора достигается тем, что он имеет всесе-
зонную консистентную смазку, не требующую замены несколько лет, и при установке
муфты редуктор не приходится разбирать.
Отсутствие обслуживания автопереключателя достигается тем, что не требуется регу-
лировка контактной системы, так как она регулируется изготовителем и собирается в еди-
ном корпусе. Материал контакт-деталей подбирается с учетом всего срока работы
автопереключателя.

5. BY 10369 U 2014.10.30
5
Повышение надежности замыкания электрической цепи электропривода курбельным
контактором безопасности достигается тем, что в контакторе подвижные и неподвижные
контакты собраны на одном основании, что исключает возможность невхождения под-
вижных контактов в неподвижные при закрытии курбельного механизма.
Предлагаемое техническое решение поясняется фигурами, где на фиг. 1 показан элек-
тропривод без крышки, на фиг. 2 показана фрикционная муфта, на фиг. 3 показан автопе-
реключатель, на фиг. 4 показан рычаг автопереключателя, на фиг. 5 показан автопе-
реключатель со стороны ролика, на фиг. 6 показан курбельный контактор безопасности
(включенное состояние), на фиг. 7 показана часть крышки корпуса с регулируемым кла-
паном для вентиляции,
Электропривод стрелочный модернизированный состоит из корпуса 1, крышки 2 (на
фиг. 1 крышка снята), электродвигателя 3, редуктора 4, фрикционной муфты 5, блока с
главным валом 6, автопереключателя 7, соединительной муфты 8, рабочего шибера 9,
контрольных линеек 10, курбельного контактора безопасности 11. Муфта фрикционная
стрелочного привода имеет ступицу 12, на которую установлены фрикционные диски 13 и
14, которые сжаты винтовыми пружинами 15, нажимным диском 16 и корпусом нажим-
ным 17. Усилия сжатия дисков регулируются при помощи прижимной гайки 18. Стопор-
ный винт 19 предотвращает отвинчивание прижимной гайки 18, тем самым сохраняются
постоянными установленные настройки по усилию сжатия, рассчитанные на определен-
ный крутящий момент, который муфта передает без проскальзывания фрикционных дис-
ков относительно друг друга. На подвижных фрикционных дисках имеется ряд отверстий,
расположенных по окружности, в которые впрессованы износостойкие металлокерамиче-
ские фрикционные самосмазывающиеся элементы (на фигурах не показаны). Автопере-
ключатель состоит из двух контакторов 20 (на фиг. 4 показан один контактор, контакторы
одинаковые), левого 21 и правого рычагов (на фиг. 4 показан левый рычаг, правый рычаг,
зеркальное отображение левого), совершающих движения маятника. Контактор 20 состо-
ит из основания 20.1 с проемом прямоугольной формы 20.2, на котором установлена кон-
тактная группа 20.3, состоящая из неподвижных 20.4 и подвижных 20.5 контактных
элементов, имеющих контакт-детали 20.9. Подвижные контактные элементы 20.5 уста-
новлены на колодке 22, закрепленной подвижно на оси 20.6, закрепленной на основании
20.1. Подвижное соединение контактора 20 и рычага 21 выполнено в виде "вилка-ролик",
при этом вилка 23 крепится на рычаге 21 (вид неподвижного соединения не показан, он
может быть как разъемным, так и неразъемным), а ролик 24 закреплен на колодке 22.
Курбельный контактор безопасности (механизм замыкания/размыкания электрической
цепи в ручном режиме) состоит из основания 34, на котором установлены неподвижные
контакты 25 и подвижные контакты 26. Подвижные контакты 26 закреплены в колодке 27,
установленной неподвижно на оси 28, а ось 28 кинематически подвижно соединена с кур-
бельным рычагом 29. Крышка 2 корпуса 1 имеет два регулируемых клапана для вентиля-
ции (на фиг. 7 показано устройство одного клапана). Клапан состоит из воздухозаборника
30, стойки с резьбой 31, мембраны 32 и регулировочного винта 33.
Работает электропривод стрелочный модернизированный следующим образом.
При вращении ротора электродвигателя 3 посредством муфты 8 двухступенчатого ре-
дуктора 4 вращение передается на механизм перевода шибера 9 и контрольных линек 10
через фрикционную муфту 5. В конце перевода посредством специального зуба происхо-
дит запирание шибера. При запертом шибере вращение ротора происходит благодаря про-
скальзыванию фрикционных дисков 13 и 14 муфты 5.
Таким образом, в описываемом электроприводе стрелочном благодаря наличию на-
дежного автопереключателя и курбельного контактора безопасности, применению в муф-
те четырех пар фрикционных дисков с металлокерамическими вставками, клапанной
системы вентиляции в сочетании с антиконденсатным покрытием получен модернизиро-
ванный электропривод стрелочный с низкими эксплуатационными расходами на его со-

6. BY 10369 U 2014.10.30
6
держание, повышенной надежности, с большим сроком службы, обеспечивающий высо-
кую безопасность движения поездов на железных дорогах.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4

7. BY 10369 U 2014.10.30
7
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.