контроллер машиниста

Формула изобретения

Контроллер машиниста, состоящий из основания, на котором закреплены три рамы, между которыми закреплены главный кулачковый вал и реверсивный кулачковый вал с рукоятками управления каждый, группы кулачковых контакторов, механической блокировки, обеспечивающей взаимодействие главного и реверсивного кулачковых валов, задатчика скорости, отличающийся тем, что между главным кулачковым валом и его рукояткой управления установлена зубчатая передача с передаточным отношением больше единицы, при этом зубчатая шестерня, соединенная с рукояткой управления, имеет больший диаметр, чем зубчатая шестерня на главном валу контроллера, и имеет возможность свободно вращаться на средней части оси, которая выполнена со смещением относительно концов этой же оси, которые соосны, но разного диаметра, причем диаметр средней части оси не выходит за пределы конца большего диаметра оси, которая закреплена в кронштейне, с одной стороны которого имеется прорезь и отверстие под винт с резьбой для фиксации оси, а на конце с большим диаметром оси имеется шлиц для регулирования зацепления шестерен, кронштейн закреплен к основанию контроллера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к многопозиционным групповым переключателям для регулирования напряжения на тяговых двигателях электровозов.

Известен контроллер машиниста, состоящий из двух переключателей: главного и реверсивного. Главный переключатель состоит из вала с четырьмя кулачковыми шайбами и шести контакторных элементов, которые расположены с двух сторон вала. Переключение производится рукояткой с фиксацией рукоятки на позициях. Для предотвращения ошибочных действий машиниста главный и реверсивный валы сблокированы между собой так, что только при установке реверсивного вала на определенную позицию главный вал может быть установлен на любую позицию. Фиксация валов на позициях осуществляется при помощи профильных дисков и системы рычагов с пружинами (см. инструкционная книга «Электровоз Н60.г. Москва, 1961 г., Всесоюзное издательское полиграфическое объединение МПС, стр.114»).

Недостатками такого контроллера являются увеличенные размеры конструкции, износ профильных дисков, поломка пружин, ступенчатое изменение напряжения на двигателях. Это уменьшает показатели надежности контроллера, создает аварийную ситуацию, угрожает безопасности движения и снижает экономичность перевозок.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является контроллер, состоящий из основания, на котором закреплены три рамы, между которыми установлены главный кулачковый вал, выполняющий функцию управления тягой, тормозной и реверсивный кулачковые валы, каждый с рукоятками управления и соответствующей группой кулачковых контакторов, механической блокировки, обеспечивающей взаимодействие этих валов, сельсина, являющегося датчиком напряжения для системы регулирования реостатным торможением. Конструктивно главный и реверсивный валы контроллера расположены вертикально, а рукоятки управления - горизонтально (см. книга «Электровоз ВЛ80Т. Руководство по эксплуатации»./ Под ред. Б.Р.Бондаренко, «Транспорт», М., 1977 г.).

Недостатками как прототипа, так и аналога являются увеличенные габариты конструкции, износ профильных дисков и ослабление пружин, неудобство управления контроллером в процессе работы, снижение надежности контроллера, ступенчатое изменение напряжения на двигателях.

Задачей изобретения является более плавное изменение значения задатчика скорости, плавное регулирование напряжения на двигателях электровозов, уменьшение габаритов конструкции, размещение контроллера и рукояток управления в другой, удобной для машиниста, плоскости.

Для решения поставленной задачи в контроллер машиниста, состоящий из основания, на котором закреплены три рамы, между ними закреплены главный кулачковый вал, выполняющий функцию управления тягой и торможения, и реверсивный кулачковый вал, каждый с рукоятками управления и соответствующей группой кулачковых контакторов, механическая блокировка, обеспечивающая взаимодействие главного и реверсивного валов, задатчик скорости, при этом в качестве задатчика скорости применен потенциометр, который механически связан с главным валом, от угла поворота которого зависит напряжение на потенциометре, а рукоятка главного вала используется в режиме тяги (при движении рукоятки от машиниста) и режиме торможения (при движении рукоятки к машинисту) от нейтрального положения (положение «0»), введены новые признаки: между главным кулачковым валом и его рукояткой управления установлена зубчатая передача с передаточным отношением больше единицы, при этом зубчатая шестерня, соединенная с рукояткой управления выполнена большим диаметром, чем зубчатая шестерня на главном валу, и имеет втулку. Зубчатая шестерня с втулкой посажена на ось и имеет возможность свободного вращения на средней ее части, выполненной со смещением относительно концов этой оси, которые соосны, но разного диаметра, при этом диаметр смещенной части не выходит за пределы конца большего диаметра оси. Ось со смещенной средней частью закреплена в кронштейне. Кронштейн, с одной стороны, имеет прорезь и отверстие под винт с резьбой для фиксации оси со смещенной средней частью после ее установки. На конце большего диаметра оси, который помещается в кронштейн с прорезью, имеется шлиц под отвертку, который необходим при регулировании зацепления шестерен. Кронштейн крепится к основанию контроллера. В предложенном контроллере машиниста валы расположены горизонтально, а рукоятки управления - вертикально.

Зубчатая передача, установленная между главным кулачковым валом и его рукояткой управления, позволяет увеличить угол регулирования главного вала, что дает возможность плавно изменять значение задатчика скорости и плавно регулировать напряжение на двигателях электровоза, объединить управление режимами тяги и торможения одной рукояткой, уменьшить габаритные размеры контроллера.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:

фиг.1 контроллер машиниста;

фиг.2 привод главного вала с кронштейном и шестернями;

фиг.3 ось со смещенной средней частью.

Контроллер машиниста состоит из основания 1, на котором закреплены три рамы 2, между которыми закреплены главный кулачковый вал 3 и реверсивный кулачковый вал 4 с рукоятками управления 5 и 6 каждый, группы кулачковых контакторов 7, механическая блокировка 8, обеспечивающая взаимодействие главного 3 и реверсивного 4 кулачковых валов, задатчика скорости 9, при этом в качестве задатчика скорости 9 применен потенциометр, который механически связан с главным валом 3, от угла поворота которого зависит напряжение на потенциометре. Между главным кулачковым валом 3 и его рукояткой управления 5 имеется зубчатая передача 10 с передаточным отношением больше единицы. Зубчатая передача 10 состоит из зубчатой шестерни 11, выполненной с втулкой и соединенной с рукояткой управления 5, большего диаметра и зубчатой шестерни 12 меньшего диаметра, которая посажена жестко на главный вал 3 контроллера. Зубчатая шестерня 11 с втулкой посажена на ось 13 и имеет возможность свободно вращаться на ее средней части 14, выполненной со смещением 15 относительно концов 16 и 17 этой оси. Концы 16 и 17 оси 13 соосны, но разного диаметра, причем диаметр средней части 14 оси 13 не выходит за пределы конца 16 большего диаметра оси 13. Ось 13 закреплена в кронштейне 18, с одной стороны которого имеется прорезь 19 и отверстие под винт 20 с резьбой для фиксации оси 13. На конце 16 с большим диаметром оси 13 имеется шлиц 21 для регулирования зацепления шестерен 16 и 17. Кронштейн 18 крепится к основанию 1 контроллера.

Контроллер машиниста работает следующим образом. Перед пуском электровоза рукоятка управления 5 главным валом 3 находится в нейтральном положении. Рукоятка управления 6 реверсивным валом 4 устанавливается в положение, соответствующее нужному направлению движения «Вперед» или «Назад». При передвижении рукоятки управления 5 главным валом 3 в направлении от машиниста выполняется функция тяги, т.е. движение электровоза в выбранном направлении, одновременно происходит плавное нарастание значения напряжения на потенциометре задатчика скорости 9. При изменении направления движения или остановке электровоза необходимо рукоятку управления 5 главным валом 3 передвинуть по направлению к машинисту, что приводит к плавному уменьшению значения напряжения на потенциометре задатчика скорости 9 до нуля. Для блокировки рукоятки управления 5 главным валом 3 достаточно рукоятку управления 6 реверсивным валом 4 установить в положение «0» или ее снять. Взаимодействие рукояток управления 5 и 6 осуществляется через механическую блокировку 8, поэтому если рукоятка управления 5 главным валом 3 находится в рабочем положении, то рукоятку управления 6 реверсивным валом 4 невозможно переместить в положение «0». Для увеличения угла регулирования рукоятки управления 5 главным валом 3 служит зубчатая передача 10 с передаточным отношением больше единицы.

Нормальное зацепление зубьев шестерен 11 и 12 регулируется поворотом оси 13 в требуемом направлении отверткой. Порядок регулирования следующий. Ослабляем прижатие оси 13 в кронштейне 18, выкручивая винт 20. Прорезь 19 расширяется, и ослабляется прижим оси 13. Вставляем отвертку в шлиц 21 и поворачиваем ось 13 в нужном нам направлении, чтобы при любом положении рукоятки управления 5 не происходило «распора» шестерен, т.е. заклинивания, или «свободного хода», т.е. болтания. После этого закручиваем винт 20 кронштейна 18, фиксируя тем самым ось 13, чтобы она при работе рукояткой управления 5 главным валом 3 не проворачивалась.

Таким образом, использование зубчатой передачи 10 между главным кулачковым валом 3 и его рукояткой управления 5, увеличивающее угол регулирования главного кулачкового вала 3, позволяет добиться плавного изменения значения напряжения задатчика скорости 9 и более плавно регулировать напряжение на двигателях электровозов, уменьшить габариты конструкции, разместить контроллер с рукоятками управления 5 и 6 в удобной для машиниста плоскости.