многопозиционный переключатель

Формула изобретения

Многопозиционный переключатель, содержащий каркас, состоящий из четырех продольных реек для закрепления кулачковых контакторов и трех боковых рам, на которых расположены посадочные места для вращения первого, промежуточного и кулачковых валов, соединенных между собой зубчатыми передачами, выполненных в виде пары эллиптических и двух пар цилиндрических зубчатых шестерен, и электропривод, отличающийся тем, что в посадочных местах для первого и промежуточного валов установлены опоры, выполненные в виде втулок, и устройства их фиксации на боковых рамах, каждая втулка имеет внутреннее отверстие, смещенное относительно центра ее наружного диаметра, причем диаметр соответствующего посадочного места в боковой раме больше наружного диаметра втулки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроаппаратостроению, а более конкретно к электроподвижному составу, имеющему многопозиционные групповые переключатели, в частности переключатели для регулирования напряжения на тяговых двигателях электровозов.

Известен трехпозиционный коммутационный аппарат, содержащий основной вал, два вала управления, связанные между собой рычагами и пружиной, причем основной вал и один из валов управления имеют зубчатое зацепление шестерен. Пружина, опирающаяся одним концом на диск одного вала управления, а другим концом - на диск другого вала управления, является зазоровыбирающей зубчатого зацепления шестерен (Заявка РФ №2002105938/09, кл. Н 01 Н 33/42, 33/52, 2003 г., стр.765, БИ №22).

В данном случае при недостаточном усилии пружины радиальная составляющая будет выталкивать позвенное колесо из зацепления, а при большом усилии будет происходить «затирание» или «распор» зубьев. В первом и во втором случаях происходит быстрый износ шестерен трехпозиционного коммутационного аппарата или приводит к поломке механизма.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является многопозиционный переключатель, содержащий каркас, состоящий из четырех продольных реек для закрепления кулачковых контакторов и трех боковых рам, на которых расположены посадочные места для вращения первого, промежуточного и кулачковых валов, соединенных между собой зубчатыми передачами, выполненных в виде пары эллиптических и двух пар цилиндрических зубчатых шестерен, и электропривод. Первый вал соединен с электроприводом первой зубчатой передачи, кулачковые валы соединены между собой второй и третьей зубчатыми передачами. Первая и вторая зубчатые передачи выполнены из цилиндрических зубчатых шестерен, третья передача выполнена из двух одинаковых эллиптических зубчатых шестерен и имеет переменное передаточное отношение (Авт.св. СССР №339979, кл. Н 01 Н 19.00).

При наборе позиций электропривод многопозиционного переключателя сообщает первому валу прерывистое вращение, которое через зубчатые передачи передается кулачковым валам. В данном случае, добиваясь нормального зацепления зубьев зубчатых шестерен между собой для всех трех зубчатых передач, предъявляют жесткие технологические требования при изготовлении в заводских условиях боковых рам каркаса многопозиционного переключателя, где находятся посадочные места для вращения промежуточного вала, концов первого и кулачковых валов с зубчатыми шестернями, жесткие условия индивидуальной подборки каждой пары зубчатых шестерен.

В случае отклонения допустимых размеров в процессе производства в сторону уменьшения межцентрового расстояния посадочных мест в боковых рамах каркаса для вращения промежуточного вала, концов первого и кулачковых валов приводит к заклиниванию зубчатых шестерен, а отклонение при эксплуатации в сторону увеличения допустимых размеров межцентрового расстояния посадочных мест в боковых рамах каркаса для вращения промежуточного вала, концов первого и кулачковых валов приводит к неполному зацеплению зубьев зубчатых шестерен и, как следствие, к ускоренному износу зубьев или их поломке.

Недостатком такой конструкции является сложность изготовления для достижения надежности многопозиционного переключателя.

Задачей изобретения является обеспечение простоты настройки зубчатого зацепления шестерен, насаженных на концы валов и надежности многопозиционного переключателя.

Для решения указанной задачи в многопозиционный переключатель, содержащий каркас, состоящий из четырех продольных реек для закрепления кулачковых контакторов и трех боковых рам, на которых расположены посадочные места для вращения первого, промежуточного и кулачковых валов, соединенные между собой зубчатыми передачами, выполненные в виде пары эллиптических и двух пар цилиндрических зубчатых шестерен, электропривода, введены новые признаки: в посадочные места для первого и промежуточного валов установлены опоры, выполненные в виде втулок с бортиком для фиксации, и устройства их фиксации на боковых рамах (например, винты), каждая втулка имеет внутреннее отверстие, смещенное относительно центра ее наружного диаметра, причем диаметр соответствующего посадочного места в боковой раме больше наружного диаметра втулки.

Это позволяет регулировать зацепление шестерен зубчатой передачи в допустимых пределах, обеспечивает простоту настройки зубчатого зацепления и долгосрочную бесперебойную работу в процессе эксплуатации многопозиционного переключателя, повышает его надежность.

На фиг.1 изображен многопозиционный переключатель.

На фиг.2 изображено сечение втулки для опоры первого и промежуточного валов.

На каркасе 1 переключателя, состоящего из четырех продольных реек 2, на которых закреплены кулачковые контакторы 3, и трех боковых рам 4, где расположены посадочные места (отверстия) для вращения первого 5, промежуточного 6 и кулачковых валов 7 и 8. В посадочные места для первого 5 и промежуточного 6 валов установлены опоры, выполненные в виде втулок 9 и 10 со смещенным отверстием 11 относительно центра 12 своего наружного диаметра (на величину «е»). Диаметры посадочных мест для первого 5 и промежуточного 6 валов больше (на величину «е») наружного диаметра втулок 9 и 10, поэтому имеется зазор 13 между боковыми рамами 4 и втулками 9 и 10, имеющими бортик с одной сторон для фиксации их винтами 14 и 15, что представляет собой устройство фиксации втулок 9 и 10, которое может быть выполнено и другим способом. Электропривод 16 с первым валом 5 через первую зубчатую передачу 17, выполненную в виде двух цилиндрических зубчатых шестерен, передает вращение кулачковому валу 7 и через вторую зубчатую передачу 18, выполненную в виде двух цилиндрических зубчатых шестерен, связанную через промежуточный вал 6 и третью зубчатую передачу 19, выполненную в виде пары эллиптических зубчатых шестерен, кулачковому валу 8.

При наладке, например, зубчатой передачи 17 многопозиционного переключателя зазор в зацеплении зубьев зубчатых шестерен проверяют с помощью щупа. Если зазор больше допустимого, то поворачивают втулку 9, установленную в боковой раме 4 каркаса 1 вокруг своей оси до тех пор, пока зубчатые шестерни сблизятся друг с другом и зазор уменьшится до допустимых размеров. После этого втулку 9 фиксируют, например, винтом 14 в этом положении и замеряют щупом зазор в зубчатой передаче 17, убеждаясь, что он находится в допустимых пределах.

Используя ту же последовательность действий, настраивают зазоры зубчатых шестерен в передачах 18, 19. Если зацепление зубьев зубчатых шестерен всех трех передач 17-19 находятся в тугом, без зазора, состоянии, то втулки 9 или 10 поворачивают вокруг своей оси в сторону разъединения шестерен до появления допустимого зазора и винтами 14 или 15 фиксируют втулки 9 или 10 на боковых рамах 4 каркаса 1. Эксцентриситет «е» между центром смещенного отверстия 11 и центром 12 наружного диаметра втулки позволяет приближать или удалять друг от друга зубчатые шестерни во время поворота втулок 9 или 10 по или против часовой стрелке вокруг относительного центра 12 наружного диаметра соответственно.

В случае, если при наладке эксцентриситет выбран полностью, но не достигнут требуемый результат, тогда сдвигают втулку 9 или 10 в боковых рамах 4 в нужную сторону на необходимую величину «е», т.к. диаметр посадочных мест (отверстий) в боковых рамах больше (на величину «е») наружного диаметра втулки 9 или 10.

Мягкость хода цилиндрических и эллиптических шестерен зубчатых передач во время набора позиций переключателя говорит о правильном зацеплении зубьев в допустимых пределах, что будет способствовать долгосрочной бесперебойной работе многопозиционного переключателя в процессе эксплуатации, т.е. его надежности.