Кулачковий перемикач

1. Кулачковий перемикач, що складається з остова, до складу якого входить кулачковий механізм, керуючого вала, пов'язаного із пневматичним приводом, до складу якого входять поршень, шток, циліндр і кришка, блока допоміжних контактів з контактними елементами і груп контактних силових за кількістю керованих двигунів, який відрізняється тим, що остов оснащений двома пластмасовими підставами, закріпленими на металевих стійках, а механізм кулачковий оснащений важелем і кулачковими шайбами 9, що мають на робочому профілі виступ. 2. Кулачковий перемикач за п. 1, який відрізняє ться тим, що до складу блока допоміжних контактів входить кулачкова шайба 22, яка виконана з термореактивної пластмаси, має циліндричну форму, оснащена перемикаючими виступами, які розташовані з можливістю перемикання контактних елементів, а також шпонкою, фіксуючою положення перемикаючих виступів відносно контактних елементів. 3. Кулачковий перемикач за пп. 1, 2, який відрізняє ться тим, що гр упа контактна силова являє собою пластмасову панель із закріпленими на ній нерухомими контактами і кронштейнами з рухливими контактами. 4. Кулачковий перемикач за пп. 1-3, який відрізняє ться тим, що р ухливий контакт містить у собі важіль, між паралельними стінками якого розміщений перекидний контакт, з можливістю взаємодії з нерухомими контактами за допомогою кулачкових шайб 9, причому перехідний контакт оснащений контакт-деталями й гнучким виводом. 5. Кулачковий перемикач за пп. 1-4, який відрізняє ться тим, що важіль має вирізи в 2 (19) 1 3 39049 Корисна модель відноситься до електротехніки й призначений для роботи в якості командоапарата для перемикання схем з'єднань електричних елементів електроустаткування тепловозів або інших транспортних засобів і може бути використаний як реверсор для зміни напряму руху тепловоза, а також як гальмовий перемикач для перемикання тягових електродвигунів з тягового в гальмовий режим. Відомий пневматичний пристрій (Патент Російської Федерації 2180459, опублікований 2002.03.10, який містить перший корпус із розміщеним у ньому кулачком, скріплений з першим корпусом другий корпус, у вн утрішній порожнині якого розташований з можливістю осьового переміщення штовхач, взаємодіючий зі зворотною пружиною й контактами, дві додаткові зворотні пружини, кулька й сильфон. У торці штовхача виконане циліндричне поглиблення, між дном якого й кулачком розташована кулька, а сильфон одним своїм кінцем герметично з'єднаний зі штовхачем, а іншим - з першим корпусом, при цьому кулачок установлений посадковим отвором на валу з можливістю провороту. Відомий перемикач (Патент Російської Федерації №2035783 С1, опубл. 20.05.1995), що містить остов, управляючий вал, пов'язаний із пневматичним приводом, контактні групи, що містять кулачкові контактори, розташовані на рухливих контактотримачах. Перемикач постачений траверсами, закріпленими на поршні пневматичного привода з можливістю переміщення разом з поршнем. Кулачки виконані у вигляді прямокутного паралелепіпеда, на верхній підставі якого виконаний косий зріз. Найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю, призначенням і результатом, що досягається, є перемикач [Розділ «Нормативнотехническая документация»: [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://lalls.narod.ru/NTD/2139_RE_s131-155.pdf (сайт «Луганск и Луганськие тепловозы)], до складу якого входить кулачковий механізм, управляючого вала, пов'язаного із пневматичним приводом, до складу якого входять поршень, шток, циліндр і кришка, блоку допоміжних контактів і груп контактних силових за кількістю керованих двигунів. Пневматичний привод діафрагменного типу пов'язаний із шістьома ізольованими стійками. На чотирьох стійках закріплені пресовані ізоляційні контактотримачі із установленими на них контактами. На вал перемикача, що повертається пневматичним приводом, насаджені фігурні пластмасові кулачкові шайби. Привод перемикача управляється дистанційно за допомогою електропневматичних вентилів. Перемикач має шість незалежних електричних груп за кількістю електродвигунів тепловозу. Кожна група складається із чотирьох нерухомих, укріплених на стійках, і рухомих контактів, змонтованих на двох хи тних важелях, кожний з яких управляється однією кулачковою шайбою. 4 Недоліком цього відомого перемикача є низька надійність пристрою у зв'язку з неможливістю регулювання притискного зусилля в контакторі, а також у з огляду на те, що кулачки нерухомо закріплені на траверсах за допомогою Т-подібних виступів, які закріплюються в пазах,виконаних у траверсах. Таким чином, у процесі експлуатації не представляється можливим робити регулювання кулачкових контакторів пристрою й, як наслідок, забезпечити його надійну роботу в процесі всього терміну служби. До недоліків цього відомого перемикача відноситься нестабільність контактного натискання з огляду на наявність ймовірності довільної зміни контактного натискання елементів кулачкового контактора через відсутність можливості регулювання й фіксації цих елементів у заданому положенні. Ще одним недоліком пристрою є складність конструкції й складність обслуговування пристрою в процесі експлуатації у зв'язку з наявністю великої кількості рухливи х елементів і зв'язків між ними. А саме, рейок, на яких закріплені кулачкові контактори, кулачкові шайби яких закріплені на траверсах, пов'язаних з поршнем пневматичного привода пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності кулачкового перемикача, задача підвищення стабільності контактного натискання, а також задача спрощення конструкції пристрою і його обслуговувань у процесі експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що кулачковий перемикач складається з остова, до складу якого входить кулачковий механізм, управляючого вала, пов'язаного із пневматичним приводом, до складу якого входять поршень, шток, циліндр і кришка, блоку допоміжних контактів з контактними елементами і груп контактних силових за кількістю керованих двигунів. Відповідно до корисної моделі, остов постачений двома пластмасовими підставами, закріпленими на металевих стійках, а механізм кулачковий постачений важелем і кулачковими шайбами 9, що мають на робочому профілі виступ. Відповідно до одного з варіантів виконання пристрою, до складу блоку допоміжних контактів входить кулачкова шайба 22, виконана з термореактивної пластмаси, має циліндричну форму, постачена перемикаючими виступами, які розташовані з можливістю перемикання контактних елементів, а також шпонкою, фіксуючою положення перемикаючих виступів щодо контактних елементів. У ще одному варіанті конструктивного виконання група контактна силова являє собою пластмасову панель із закріпленими на ній нерухомими контактами і кронштейнами з рухливими контактами. У ще одному з варіантів пристрою рухливий контакт містить у собі важіль, між паралельними стінками якого розміщений перекидний контакт, з 5 39049 можливістю взаємодії з нерухомими контактами за допомогою кулачкових шайб 9, причому перехідний контакт постачений контакт-деталями й гнучким виводом. Можливий варіант конструкції корисної моделі, коли важіль має вирізи в стінках, у яких розміщені планки, що охоплюють перекидний контакт із двох боків і притиснуті до нього контактною пружиною за допомогою болта й гайки, наприклад корончатого типу, з можливістю регулювання контактного натискання. Також можливе виконання пристрою, коли планка постачена пазом, а болт - вусом, розміщеним в пазу планки. Можливий варіант конструкції корисної моделі, коли до складу пневматичного привода уведений суцільнолитий важіль, постачений загартованим повідцем, розташованим з можливістю сприйняття зусилля від поршня через диски, жорстко закріплені на штоку. В іншому з варіантів пристрою диски закріплені на штоку за допомогою болтових з'єднань або обпресуванням пластмасою. Крім того, можливе виконання пристрою, при якому до складу пневматичного привода, між циліндром і кришкою, уведені прокладки з можливістю регулювання повороту важеля, а кришка постачена амортизатором, причому між поршнем і штоком розташовані герметизуючі прокладки, переважно мідні. У ще одному з варіантів конструктивного виконання пристрою блок допоміжних контактів складається із двох сталевих стійок, на яких змонтовані контактні елементи з можливістю їхнього перемикання за допомогою кулачкової шайби, причому кількість контактних елементів переважно від 4 до 8. Задача підвищення надійності вирішується у корисній моделі за рахунок того, що гайка виконана корончатої з можливістю регулювання натискання. Таким чином, з'явилася можливість регулювання контактного натискання пружини й фіксації корончатої гайки в потрібному положенні за допомогою шплінта, розташовуваного в її пазах, у процесі експлуатації перемикача. Крім того, планка постачена пазом, а болт - вусом, розміщеним в пазу планки, що виключає поворот болта щодо планки при регулюванні контактного натискання. Це також дозволяє не тільки підвищити надійність конструкції, але й зменшити витратипри виготовленні й обслуговуванні в експлуатації. Крім того, за рахунок того, що до складу пневматичного привода уведений суцільнолитий важіль, постачений загартованим повідцем, що сприймає зусилля від поршня через диски, жорстко закріплені на штоку, а кришка постачена амортизатором, що сприймає зусилля привода, зм'якшується удар наприкінці ходу поршня. Заміна гумових прокладок пневматичного привода мідними також сприяє підвищенню надійності конструкції перемикача. Задача підвищення стабільності контактного натискання досягається завдяки тому, що гайка виконана корончатої з можливістю регулювання натискання за допомогою шплінта, що фіксує 6 положення гайки й болта. Таким чином, виключається ймовірність довільної зміни контактного натискання, чим забезпечується стабільне контактне натискання й перехідний контактний опір для рівномірного струморозподілення по тяговим електродвигунам. Крім того, пневматичний привод виконаний циліндричним, двосторонньої дії з можливістю дистанційного керування за допомогою електропневматичних вентилів, що також підвищує стабільність і надійність роботи пристрою. Задача спрощення конструкції пристрою і його обслуговування у процесі експлуатації досягаються в пристрої за рахунок того, що кулачкові контактори виконані у вигляді простого механізму, постаченого важелем і кулачковими шайбами, що мають на робочому профілі виступ з можливістю перемикання силових контактів при втраті тиску повітря в приводі. Причому важіль, має вирізи в стінках, у яких розміщені планки, що охоплюють перекидний контакт із двох боків і притиснуті до нього контактною пружиною за допомогою болта й гайки, що дозволяє вирішити проблему фіксації контактної пружини й болта шляхом виключення необхідності втримання болта в первісному положенні при настроюванні й експлуатації перемикача. Таким чином, спрощується регулювання натискання й досягається зниження часу настроювання пристрою. Крім того, тому що пневматичний привод виконаний циліндричним, двостороннього дії, замість діафрагменного, досягається зниження маси й габаритів пристрою, а також знижується витрата повітря в експлуатації перемикача, підвищується механічна зносостійкість в 1,5-2,5 разів. Додатковим технічним результатом є підвищення безпеки експлуатації за рахунок підвищення ізоляційної здатності пристрою, тому що остов постачений двома пластмасовими підставами. На Фіг. 1 зображений кулачковий перемикач; на Фіг. 2 - розріз А-А Фіг. 1; на Фіг. 3 - розріз Б-Б Фіг. 2; на Фіг. 4 - болт з вусом; на Фіг. 5 - корончата гайка, вигляд спереду й вигляд збоку; на Фіг. 6 планка, вигляд спереду й вигляд збоку. Кулачковий перемикач має блокову конструкцію й складається з 4 - х основних блоків: остова 1, привода пневматичного 2, блоку допоміжних контактів 3 і груп контактних силових 4 відповідно до кількості керованих двигунів (див. Фіг. 1). Остов 1 складається з механізму кулачкового 5, розміщеного між двома пластмасовими підставами 6, закріпленими на 3-х металевих стійках 7. Механізм кулачковий постачений важелем 8 і кулачковими шайбами 9, що мають на робочому профілі виступ, який виключає перемикання силових контактів при втраті тиску повітря в приводі. Привод 2 - пневматичний, циліндричний, поршневого типу, двостороннього дії з дистанційним керуванням за допомогою електропневматичних вентилів. Привод 7 39049 встановлений і закріплений на верхній основі остову 1. Привод 2 складається із циліндра 10, у якому розміщений шток 11 із установленими й закріпленими на ньому дисками 12, прокладками 13, поршнем 14 з манжетами 15, кришок 16 з амортизаторами 17 і прокладок 18. Блок допоміжних контактів 3 складається із двох сталевих стійок 20, з'єднаних зверху планкою, постаченою знизу отворами для кріплення їх на верхній підставі 6, у середній частині - для монтажу допоміжних контактів 21, яких може бути від 4 до 8мм, що перемикають за допомогою спеціальної кулачкової шайби 22, закріпленої на механізмі кулачковому 5. Як допоміжні контакти використані контактні елементи 21. Кулачкова шайба 22 виконана з термореактивної пластмаси, має циліндричну форму, постачену виступами А і Б для перемикання контактів і шпонкою В для фіксації положення перемикаючих виступів щодо контактних елементів 21. Група контактна (ліва, права) являє собою пластмасову панель 23 із закріпленими на ній: нерухомими контактами 24, кронштейнами 25 з рухливими контактами 26, що мають можливість за допомогою кулачкових шайб 9 взаємодіяти з нерухомими контактами (див. Фіг. 1 і Фіг. 2). Кожна контактна група 4 являє собою блок з двох рухливих контактів 26 і двох нерухомих контактів 24, кожний з яких постачений двома контактними накладками 29 - для реверсору, і чотирьох нерухомих контактів 24, кожний з яких постачений контактною накладкою 29 - для гальмового перемикача. Рухливий контакт 26 містить у собі важіль 27, між паралельними стінками якого розміщений перекидний контакт 28, постачений контактдеталями 29, 30 і гнучким виводом 31. Важіль 27, має вирізи в стінках, у яких розміщені планки 32, що охоплюють перекидний контакт 28 із двох боків і притиснуті до нього контактною пружиною 33 за допомогою болта 34 і гайки 35, переміщенням якої здійснюється регулювання контактного натискання (див. Фіг. 2 і Фіг. 3). Планка 32 постачена пазом, а болт 34-вусом, розміщеним у пазу планки 32, що 8 виключає поворот болту щодо планки при регулюванні контактного натискання (див. Фіг. 4 і Фіг. 5). Пристрій працює в такий спосіб. Кулачковий перемикач являє собою багатополюсний електропневматичний кулачковий апарат із пневматичним приводом. Задні стійки мають лапи, призначені для кріплення перемикача у високовольтній камері тепловоза. Кулачковий механізм складається з вала, на якому встановлені: кулачкова шайба 22 і кулачкові шайби 9, що управляють відповідно блоком допоміжних контактів 3 і групами контактними силовими 4. Важіль 8, передає зусилля привода на вал; підшипники кочення виконані закритого типу, що дозволяє виключити необхідність відходу в експлуатації, у тому числі додавання й зміну змащення. Профіль кулачкових шайб 9 обраний таким чином, що при знятті напруги з котушки електропневматичного вентиля (або при відсутності стисненого повітря в магістралі) перемикач залишається в попередньому положенні. Робочі елементи кулачкової шайби 22 конструктивно виконані так, що забезпечується замикання контактів перекидних 28 до замикання допоміжних контактів 3, які дозволяють прийом навантаження, а розмикання - після розмикання допоміжних контактів 3, які знімають навантаження з контактів перекидних 28. Керування перемикачем здійснюється за допомогою пневматичного привода 2 поршневого типу з дистанційним керуванням за допомогою двох електропневматичних вентилів 19. Привод 2 установлений і закріплений на верхній підставі остова 1. У корисній моделі досягається задача підвищення надійності кулачкового перемикача, задача підвищення стабільності контактного натискання, а також задача спрощення конструкції пристрою і його обслуговувань у процесі експлуатації. Додатковим технічним результатом є підвищення безпеки експлуатації за рахунок підвищення ізоляційної здатності пристрою. 9 39049 10 11 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 39049 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601