Отжимная стрелка монорельсовой направляющей цепи

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2328570
Дата публикации: 
Четверг, Июль 10, 2008
Начало действия патента: 
Среда, Декабрь 17, 2003

Изобретение относится к устройству автоматического перевода подвижного органа ориентации (9) отжимной стрелки для монорельсовой направляющей цепи. Направляющее устройство (21) устройства автоматического перевода содержит два наклонных ролика (22) и (23) с одним выступом и внешней боковой поверхностью, катящейся по соединительному рельсу (11) или рельсу (12) стрелочного перевода с двумя выпуклыми боковыми поверхностями в непосредственной близости от одного из двух направляющих краев (27) или (28) пространства перемещения (20). Направляющий край (27) или (28) взаимодействует с внешней наклонной поверхностью одного из наклонных роликов (22) или (23). Выступ соответствующего направляющего ролика (22) или (23) взаимодействует с боковой поверхностью соединительного рельса (11) или (12). Направляющий край (27) или (28) имеет траекторию, сходящуюся к остряку стрелочного перевода для обеспечения бокового смещения подвижного органа ориентации (9) за счет нажатия соответствующего направляющего ролика (22) или (23) на кромку (29) прилегающего направляющего края (27) или (28). Техническим результатом изобретения является осуществление автоматического и надежного перевода стрелки со стороны пяты с помощью направляющего устройства с роликами, перекатывающегося по монорельсу с прямого или ответвленного пути. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.


Настоящее изобретение относится к автоматическому механическому устройству для воздействия на перевод подвижного органа ориентации, имеющему подвижный механизм отжимной стрелки монорельсовой направляющей цепи, по которой катятся ролики направляющего механизма дорожного транспортного средства.

Направляющая цепь дорожного транспортного средства с роликами, катящимися по монорельсу, содержит участки направляющего монорельса и специальные путевые части, расположенные на пересечении путей. Этими специальными путевыми частями являются, главным образом, стрелки перевода.

Стрелочный перевод образован одной неподвижной частью, которая относится к шоссе, и одной подвижной частью или органом ориентации, который позволяет выбрать один из возможных путей - либо прямой либо ответвленный.

Обычно стрелочный перевод содержит на одном своем конце "остряк", а на другом конце - "пятку". Зона пути, которая содержит только один рельс - это "остряк" или "вход стрелки". Противоположная зона, содержащая вход прямого пути и вход ответвленного пути, называется "пяткой" или "выходом стрелки".

Стрелочный перевод называется стрелкой "пяточного типа", когда возможен переход со стороны пятки как с одного, так и с другого пути (прямого или ответвленного пути) без схода с рельса. Таким образом, во всех случаях, каким бы ни был путь перемещения транспортного средства, стрелка позволяет осуществлять его перевод "пяткой" при ее прохождении.

Стрелочный перевод называется "реверсируемым пяточного типа", когда после взаимодействия с боковой поверхностью ролика сохраняется направление перемещения транспортного средства, в котором оно было подведено роликами транспортного средства.

Наоборот, стрелочный перевод называется "нереверсируемым пяточного типа", когда после взаимодействия с боковой поверхностью ролика он вновь занимает свое первоначальное положение.

Использование "пяточной" системы предотвращает сход с рельс транспортного средства, ибо эта система обеспечивает сохранение направления перемещения даже при неправильном позиционировании подвижного органа ориентации стрелки, а также в случае, когда не функционируют механизмы управления. При этом в "пяточной" системе отсутствует механическая часть блокировочного устройства, позволяющая фиксировать каждое положение стрелочного перевода.

Таким образом, "пяточная" система обеспечивает дополнительную безопасность перемещения, предотвращая сход с рельс.

Боковое смещение подвижного органа ориентации, имеющего устройство перевода стрелки, может быть осуществлено различными известными механическими системами с механическим приводом, как правило, с дистанционным управлением.

В железнодорожной отрасли существует очень много таких систем. Однако эти системы отличаются от системы по настоящему изобретению, ибо здесь речь идет о монорельсовой направляющей системе для дорожного транспортного средства, а не о системе перемещения железнодорожных вагонов.

Что касается направляющих устройств с одним роликом или несколькими роликами монорельсовых цепей дорожных транспортных средств, то перемещение подвижного органа ориентации "пяточной" стрелки может быть осуществлено за счет поперечной силы, которая возникает в результате кратковременного контакта упора боковой поверхности колеса или направляющего ролика, которые катятся по одному из элементов подвижного органа ориентации и скользят своей боковой поверхностью по кромке, сходящейся к остряку прилегающей покрывающей пластины.

Из европейской заявки, опубликованной под №0844329, от имени в настоящее время не существующей SPIE ENERTRANS, известна конструкция путевой спецчасти для изменения направления пути транспортного средства направляющим устройством с одним роликом, перемещающимся по рельсу.

Эта путевая спецчасть закрыта в отдельных местах, в частности в зоне маневра подвижного рельса, покрывающей пластиной, внешняя кромка которой сходится ко входу стрелочного перевода и используется в качестве профиля, воздействующего на боковое смещение ролика, производящего боковое перемещение рельса, по которому он перекатывается, а следовательно, и подвижного органа ориентации стрелки.

Согласно одному из пунктов формулы изобретения по этой заявке боковая поверхность направляющего ролика во время его перекатывания входит в контакт с кромкой прилегающей покрывающей пластины, сходящейся ко входу стрелки, чтобы быть смещенной в боковом направлении вместе с подвижным рельсом этим принуждающим движением при пересечении стрелки направляющим устройством.

Согласно описанию и отличительным особенностям этого изобретения этот ролик обязательно должен иметь два выступа, что накладывает на него требование создания профиля с двумя прямыми боковыми поверхностями, разграничивающими центральную полосу.

Однако слишком большое усилие, требуемое для смещения подвижного органа ориентации смещением направляющего рельса, по которому перекатывается ролик, специфическая форма профиля направляющего ролика и необходимость расположения его плоской кромки параллельно к прилегающей кромке покрывающей пластины не позволяют полностью и постоянно получать требуемый результат.

В самом деле, ролик при своем перемещении и входе в контакт с прилегающим упором и вдоль прилегающей кромки покрывающей пластины стремится вначале приподняться, затем зацепить прилегающую кромку края, а затем въехать на край и на рельс. При этом он может даже соскальзывать с рельса, что делает функционирование стрелочного перевода очень ненадежным. Все это противоречит основным правилам безопасности регулирования изменения направления движения, а значит, и безопасности самого транспорта.

Предварительная нагрузка, создаваемая при нажатии ролика на рельс, не может дать существенного улучшения, ибо усилия, которые воздействуют на ролик вверх, слишком велики и они не могут быть нейтрализованы опорной реакцией, так как ее значения весьма ограничены по техническим соображениям.

Этот существенный недостаток был известен заявителю изобретения, ибо он предусматривал смазку соприкасающихся поверхностей.

К сожалению, смазка не может выполнять постоянно свои функции в устройствах наружного использования, которые подвержены переменным погодным воздействиям. Необходимость частой и регулярной смазки неприемлема в условиях промышленной эксплуатации.

Трудность поиска эффективного решения поставленной проблемы обусловлена тем, что направляющий ролик, перекатывающийся по рельсу подвижного органа ориентации, должен его смещать в боковом направлении только за счет действия силы реакции при его контакте сверху и вдоль кромки прилегающей пластины.

Настоящее изобретение позволяет устранить все вышеуказанные недостатки.

Настоящее изобретение имеет задачей обеспечить перевод стрелки со стороны пяты с помощью направляющего устройства с роликами, перекатывающегося по монорельсу с прямого или ответвленного пути. Необходимое перемещение рельса осуществляется автоматически и надежно только одним переводом направляющего устройства.

Таким образом, настоящее изобретение относится к автоматическому механическому устройству перевода подвижного органа ориентации отжимной стрелки для монорельсовой направляющей цепи, по которой перекатываются ролики направляющего механизма направляемого транспортного средства, в котором направляющие структуры края, которые имеют определенную криволинейную траекторию, сходящуюся ко входу стрелки, образуют выступ, на который опирается внешняя боковая поверхность роликов при продвижении направляющего устройства по стрелочному переводу. Устройство отличается тем, что направляющее устройство содержит два ролика, наклоненных друг относительно друга в виде буквы V с острием вниз, а также тем, что внешняя боковая поверхность того или другого наклоненного ролика направляющего устройства, перемещающегося по направляющему рельсу, взаимодействует с направляющей структурой края вдоль рельса подвижного органа ориентации стрелки по траектории, сходящейся к подвижному рельсу так, что создает своим нажатием боковое усилие со стороны его выступа на рельс и тем самым производит боковое смещение одного из рельсов подвижного органа ориентации стрелочного перевода.

Таким образом, направляющие края с наклонной или скошенной плоскостью, используемые для динамической работы "реакция - усилие" в боковом направлении, позволяют устранить тенденцию к приподниманию ролика вследствие наличия тангенциального усилия при контакте с боковой поверхностью или внешней боковой поверхностью ролика, которая также наклонена. Эта наклонная боковая поверхность раскладывает боковую силу реакции и создает боковую составляющую, значительную большую по величине, чем сила, выталкивающую ролик вверх, как это было в известном изобретении.

Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает автоматически и при всех условиях истинное боковое воздействие на рельс и его горизонтальное смещение, что требуется для хорошего функционирования механизма стрелочного перевода.

Впрочем роликовое направляющее устройство необходимо обязательно нагрузить для того, чтобы оно не поднималось и вертикальная составляющая усилия постоянно компенсировалась за счет специфической геометрии этого устройства. Тем самым облегчается его перекатывание и особенно смещение подвижного органа ориентации стрелочного перевода.

Другие отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения представлены в нижеследующем описании, которое дается в качестве примера и сопровождается фиг.1-10, на которых показаны:

фиг.1 - общий вид устройства стрелочного перевода с механизмом для бокового смещения подвижной части по настоящему изобретению;

фиг.2 - вид спереди устройства, изображенного на фиг.1;

фиг.3 и фиг.4 - упрощенные схематические изображения стрелочного перевода и его окружения, но без направляющего ролика, соответственно в случаях следования прямым путем и ответвленным путем;

фиг.5, фиг.6 и фиг.7 - упрощенные схематические изображения, показывающие работу ролика для перехода в конфигурацию прямого пути в первоначальном положении, а затем в промежуточных положениях;

фиг.8 и фиг.9 - изображения, представляющие в увеличенном виде соответственно зону на уровне роликов и конечную зону устройства, показанного на фиг.6;

фиг.10 - схематическое представление направляющих роликов и рельса, иллюстрирующее воздействие сил.

Согласно настоящему изобретению автоматическое механическое устройство перевода подвижного органа ориентации пяточного стрелочного перевода 1 содержит основание 2, на котором расположены рельс 3 прямого пути Vd и рельс 4 ответвленного пути Vdi. Обычно сторону входа стрелочного перевода с одним рельсом 6 однопутной входной линии Vue называют "остряк" 5, а сторона выхода называется "пятка" 7, которая представлена здесь двумя рельсами 3 и 4 в их начале в сторону цепи прямого пути Vd и ответвленного пути Vdi.

Между остряком 5 и пяткой 7 расположена центральная часть 8 стрелочного перевода 1, содержащая подвижный функциональный блок. Эта центральная часть выполнена обычно в виде подвижного органа ориентации 9, который в целом представляет собой подвижную пластину 10, несущую два соединительных рельса 11 и 12, т.е. она представляет собой соединительный участок, связывающий один рельс 6 однопутной входной линии Vue с тем или другим рельсом 3 или 4 двух выходных путей, а именно прямого пути Vd или же ответвленного пути Vdi. Этот подвижный орган ориентации 9 перемещается между двумя положениями, которые соответствуют переводу стрелки от однопутной входной линии Vue, с одной стороны, на прямой путь Vd и, с другой стороны, на ответвленный путь Vdi и обратно.

Настоящее изобретение принципиально применяется к стрелочным переводам 1 пяточного типа, т.е. к таким стрелочным переводам, на которые возможен переход со стороны пятки 7 с прямого пути Vd или же с ответвленного пути Vdi без схода транспортного средства с рельс.

Стрелочный перевод 1 является механическим устройством, которое размещено в закрытом корпусе 13, образованным боковыми и нижними защитными пластинами 14 и 15, в верхней части которого расположен подвижный орган ориентации 9. Корпус частично покрыт верхними покрывающими пластинами 16 и 17, которые разграничены между собой и их продольные края 18 и 19 ограничивают пространство перемещения 20, открытое сверху, вдоль которого проходят, перекатываясь по рельсу и пересекая стрелочный перевод и направляющий механизм 21 в том или другом направлении, два ролика 22 и 23 направляемого дорожного транспортного средства.

Корпус 13 содержит вводы управляющих связей и энергии, например электрической или механической, и выводы линий обнаружения и аварийной сигнализации, а также различные отводы и вводы, обусловленные метеорологическим требованиям, которые непосредственно не касаются настоящего изобретения.

Корпус 13 закрывает также различные устройства управления и исполнительные механизмы, которые упоминаются здесь только в связи с их основными функциями.

Корпус 13 встроен в шоссейную структуру 24, содержащую две зоны перемещения дорожного транспортного средства или две колеи 25 и 26, соответствующие прямому пути Vd и ответвленному пути Vdi.

В соответствии с настоящим изобретением направляющий механизм 21 дорожного транспортного средства предпочтительно имеет два ролика 22 и 23, которые расположены наклонно один к другому в виде буквы V с направленным вниз острием. Направляющий механизм 21 управляется за счет качения роликов 22 и 23 по монорельсу направляющей цепи, в которой установлен, по крайней мере, один стрелочный перевод 1 описанного типа.

Стрелочный перевод 1 содержит в своей верхней части вдоль пространства перемещения 20 и его окаймления правую 16 и левую 17 покрывающие пластины, каждая из которых представляет собой профилированный в продольном направлении край, соответственно 27 и 28, каждый из которых имеет кромку 29 выступа скольжения в форме, соответствующей внешней наклонной поверхности 30 и 31 прилегающего наклонного ролика 22 или 23 и профиль, например, в виде плавного искривления, как показано на фигурах, сходящегося ко входу однопутной входной линии Vue от пятки 7 к остряку 5, по крайней мере, на некоторой части своей длины.

Это позволяет получить постепенно нарастающее усилие на соединительный рельс и наилучшим образом оптимизирует плечи рычага, функции которого выполняют ролики.

Кромка 29 выступа скольжения каждого направляющего края 27 и 28 предназначена для воздействия на наклонный ролик, который соприкасается к ней, т.е. на тот ролик, наклонная внешняя поверхность которого входит в контакт с этой кромкой 29, при котором со стороны направляющего края возникает боковое усилие, перемещающее соответствующий соединительный рельс в боковом направлении и вместе с ним несущую его подвижную пластину 10, а следовательно, и подвижный орган ориентации 9. Все это происходит до тех пор, пока боковой рельс не займет отклоненное положение в продолжение рельса 6, т.е. положения, в котором обеспечивается переход стрелочного перевода со стороны пятки при движении с основного пути Vd или с ответвленного пути Vdi.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, представленным на фиг.10, направляющий механизм содержит два ролика 22 и 23, которые расположены наклонно один к другому в виде буквы V с направленным вниз острием; каждый из этих роликов подкатывается к боковой кромке монорельса сообразно форме профиля, представленной на фигурах. Разумеется, эта форма профиля не ограничивает изобретение и, следовательно, может быть изменена; достаточно, чтобы ролики оставались наклонными и чтобы их внешние боковые поверхности взаимодействовали с кромкой 29 выступа скольжения напротив направляющего края.

Эти наклонные ролики идентичны, например, имеют одни выступ, как показано на фигурах.

Кромка 29 каждой покрывающей пластины, образующей направляющий край, должна быть наклонена и предпочтительно параллельна боковым поверхностям 30 или 31 наклонных роликов 22 и 23, которые входят в контакт с этой кромкой 29 и предпочтительно, например, с тем же наклоном.

Рельсы имеют профиль, форма которого соответствует к этим двум роликам. В качестве примера для двух наклонных роликов с одним выступом, которые показаны на фигуре, профиль рельса 32 имеет грибообразную форму, образованную верхним столом 33 и двумя выпуклыми боковыми поверхностями 34 и 35, каждая из которых имеет две наклонные плоскости: одна верхняя 36, а другая нижняя 37, форма которой изменяется в нижней части и заканчивается закруглением шейки рельса 38, как это показано на фиг.10.

Наклонные ролики 22 и 23 накатываются на эти выпуклые боковые поверхности 34 и 35. Каждый выступ образует ограничительный упор, исключая благодаря подгонке роликов и их расположению в виде буквы V сход с рельса в верхнем направлении.

Воздействие наклонной кромки 29 края и внешне боковой поверхности 30 или 31 соответствующего ролика 22 или 23 вызывает силу, которая перпендикулярна к этой поверхности. Эта сила передается соединительному рельсу и может быть разложена на две составляющие: горизонтальную составляющую, воздействующую на соответствующий соединительный рельс, и вертикальную составляющую меньшей интенсивности, которая не играет существенной роли в процессе удержания направляющих роликов на этом смещаемом рельсе.

Таким образом, в противоположность известному изобретению внешняя боковая поверхность, а значит, и ролик, который с нею контактирует, будут очень слабо подвержены воздействию направленной вверх силы. Контактирующие поверхности ролика и наклонной кромки параллельны, предпочтительно имеют одинаковый наклон, а следовательно, практически происходит лишь скольжение, т.е. отсутствует сколь-либо заметная тенденция к подъему ролика.

Как показано на фиг.10, усилие, оказываемое кромкой 29 упора скольжения, вызывает на внешней боковой поверхности 30 направляющего ролика 22 при контакте с рельсом силу реакции, представленную на фигуре стрелками и направленную наружу кромки 29 перпендикулярно к внешней боковой поверхности ролика 22.

Эта сила реакции передается на нижнюю часть 37 выпуклой боковой поверхности 34 соответствующего направляющего рельса в виде силы, направленной под углом к этой боковой поверхности и вызывающей силу боковой реакции, обеспечивающей боковое смещение рельса, как это показано на фигуре.

На фиг.10 можно заметить, что вертикальная составляющая реакции соответствующего края 27 на внешнюю боковую поверхность 30 направляющего ролика 22 и вертикальная составляющая реакции рельса, действующая на выступ ролика 22, постоянно уравновешиваются, что позволяет не нагружать ролики постоянной дополнительной нагрузкой, а значит, обеспечить совершенно надежное изменение направления и легкое боковое перемещение подвижного органа ориентации стрелочного перевода.

Для еще большей стабильности роликов и соответственно повышения качества и надежности управления можно приложить к направляющему устройству 21 дополнительную нагрузку, направленную вертикально вниз к направляющему рельсу.

В описанном способе осуществления настоящего изобретения предусматривается приводной механизм в виде, например, механического пружинного двухпозиционного устройства, которое обеспечивает возврат в исходное положение после перехода направляющего устройства, производя реверсирование подвижного устройства ориентации в другое положение.

Формула изобретения

1. Автоматическое устройство воздействия на перевод подвижного органа ориентации (9) "пяточного" стрелочного перевода для направляющей цепи транспортного средства, управляемого направляющим устройством (21), по крайней мере, с одним роликом, катящимся по направляющему рельсу, по которому перемещается направляющее устройство (21) вдоль, по крайней мере, одного направляющего края, ограничивающего пространство перемещения (20), создает при своем движении боковое усилие на подвижный орган ориентации (9) стрелочного перевода с прямого пути Vd или ответвленного пути Vdi на входную однопутную линию Vue, отличающееся тем, что направляющее устройство (21) содержит два наклонных ролика (22) и (23) с одним выступом, внешняя боковая поверхность (30) или (31) наклонного направляющего ролика (22) или (23) катится по соединительному рельсу (11) или рельсу (12) стрелочного перевода с двумя выпуклыми боковыми поверхностями (34) и (35) в непосредственной близости от одного из двух направляющих краев (27) или (28) пространства перемещения (20), взаимодействует при своем перемещении вдоль части стрелочного перевода с кромкой (29) одного из двух направляющих краев (27) или (28), расположенных вдоль подвижного органа ориентации (9) стрелочного перевода, и несущими участками соединительного рельса (11) или (12), при этом выступ соответствующего направляющего ролика (22) или (23) взаимодействует с боковой поверхностью соединительного рельса (11) или (12), прикладывая к нему при своем продвижении силу бокового смещения, этот направляющий край (27) или (28) имеет траекторию, сходящуюся к остряку стрелочного перевода для обеспечения бокового смещения подвижного органа ориентации (9) за счет нажатия соответствующего направляющего ролика (22) или (23) на кромку (29) прилегающего направляющего края (27) или (28).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выпуклые боковые поверхности (34) и (35) каждого направляющего или соединительного рельса (11) и (12) образованы двумя плоскими наклонными плоскостями, одна из которых верхняя (36), а другая нижняя (37).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сходящаяся траектория каждого края (27) или (28) является криволинейной и постепенно ее кривизна возрастает.

4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что направляющий край (27) или (28) имеет наклонную кромку (29).

5. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что наклонная кромка (29) прилегает к ролику с внешней стороны.

6. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что кромка (29) имеет такой же наклон, как и внешняя сторона ролика, т.е. плоскость кромки параллельна внешней стороне ролика.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий край (27) или (28) сходится ко входу стрелочного перевода по траектории, имеющей криволинейную часть.

8. Устройство по предыдущему пункту, отличающееся тем, что криволинейная часть плавно выпрямляется.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что со стороны направляющего рельса на направляющее устройство (21) воздействует нагрузка, направленная вертикально вниз.

10. Устройство по одному из пп.1, или 2, или 3, или 9, отличающееся тем, что направляющий рельс имеет две выпуклые боковые поверхности (34) и (35) с двумя плоскостями (36) и (37), верхняя часть которых предназначена для качения ролика (22) или (23), а нижняя часть взаимодействует с выступом ролика под воздействием бокового усилия, возникающего при контакте ролика с кромкой (29) прилегающего направляющего края (27) или (28).