Патент на изобретение №2358057

(54) СТРЕЛОЧНЫЙ ПРИВОД С СОЕДИНИТЕЛЯМИ СТРЕЛОЧНЫХ ОСТРЯКОВ

(57) Реферат:

Настоящее изобретение относится к области железнодорожных стрелочных устройств, а именно к оборудованию, используемому для перемещения железнодорожных стрелочных остряков. Стрелочный привод для железнодорожной стрелки, снабженной двумя стрелочными остряками, включает в себя две рабочие тяги, проходящие от кожуха к стрелочным острякам; сдвигающееся тело в кожухе, способное скользить относительно кожуха для одновременного перемещения рабочих тяг; устройство сцепления в кожухе для избирательного сцепления рабочих тяг с кожухом в двух концевых точках хода и шарнирный соединитель между каждой рабочей тягой и соответствующим стрелочным остряком. Техническим результатом является избирательное блокирование рабочих тяг и стрелочных остряков в нужном положении. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

Настоящее изобретение относится к области железнодорожных стрелочных устройств, а именно к оборудованию, используемому для перемещения железнодорожных стрелочных остряков. В частности, изобретение относится к шарнирному соединителю, который соединяет каждую из рабочих тяг стрелочного устройства с соответствующим стрелочным остряком без заклинивания.

Железнодорожный стрелочный остряк состоит из клиновидных секций рельса, способных избирательно перемещаться между двумя разными поперечными положениями на стрелке и затем блокироваться в выбранном положении для обеспечения нужной маршрутизации поезда, проходящего через стрелку. Обычно два стрелочных остряка перемещаются тягами, выходящими из агрегата, который называется здесь “стрелочным приводом”. Внутри стрелочного привода тяги обычно присоединены к движущему механизму, обеспечивающему возвратно-поступательное прямолинейное движение, управляемому силовым блоком, который обычно расположен с одной стороны рельсов.

Такое устройство описано в итальянском патенте IT 1246656. Устройство, описанное в этом патенте, оперирует стрелочными остряками, которые не зависят друг от друга или отсоединены друг от друга, и оно неприменимо для решения задачи оперирования стрелочными остряками взаимосвязанного типа, т.е. стрелочными остряками, соединенными друг с другом поперечными штангами. Стрелочные приводы взаимосвязанного типа известны, например, из патентов США 5806809 и 6149106.

Стрелочный привод объединяет функции перемещения стрелочных остряков и блокировки стрелочных остряков в единый механизм для снижения механической сложности, заключая механизм в водонепроницаемый кожух, включая датчики и другие электрические компоненты управления в кожух и размещая кожух и рабочий агрегат под стрелочными остряками и соответствующими рельсами.

В таких стрелочных приводах может происходить сцепление, как описано ниже, когда рабочая тяга не двигается вдоль предназначенной ей продольной линии действия, но подвергается действию поперечных сил, стремящихся заклинить ее в месте ее присоединения к стрелочному остряку, и когда рабочая тяга проходит через кожух стрелочного привода. В месте входа в кожух обычно предусмотрены подшипник и сальник для выравнивания рабочей тяги и изоляции от воды и прочих загрязнений. Внешний конец каждой рабочей тяги соединен с соответствующим стрелочным остряком и при перемещении рабочей тяги внутрь и наружу кожуха стрелочного привода это, по существу, продольное движение рабочей тяги используется для приложения силы для поперечного перемещения соответствующего стрелочного остряка. Поперечное перемещение стрелочного остряка требует некоторого изменения угла между рабочей тягой и стрелочным остряком, поскольку стрелочный остряк по существу поворачивается относительно точки поворота на другом конце рельсовой секции стрелочного остряка. Поэтому это изменение угла может приводить к приложению поперечной силы реакции ко внешнему концу рабочей тяги, в результате чего внутренний конец рабочей тяги будет прилагать существенную поперечную силу к механизму подшипника и сальника, через который рабочая тяга входит в кожух стрелочного привода. Эта поперечная сила реакции может вызывать преждевременное повреждение сальника и заклинивание рабочей тяги в кожухе, что, в свою очередь, может приводить к блокировке стрелочного привода.

Желательно иметь средство для предотвращения приложения поперечной силы ко внешнему концу рабочей тяги во избежание заклинивания рабочей тяги в кожухе и для предохранения сальника кожуха.

Настоящее изобретение проиллюстрировано применительно к стрелочному приводу для эксплуатации стрелки, имеющей стрелочные остряки. Две рабочие тяги проходят с каждой стороны неподвижного кожуха, размещенного между пересекающимися рельсами, к подвижным стрелочным острякам, причем тяги способны продольно скользить относительно кожуха. Перемещение рабочих тяг приводит к перемещению стрелочных остряков между двумя позициями между двумя рельсами. Стрелочный привод действует, удерживая тяги на месте для избирательного блокирования рабочих тяг и стрелочных остряков в нужном положении.

Согласно настоящему изобретению на внешнем конце каждой рабочей тяги предусмотрен шарнирный соединительный узел. Согласно одному варианту осуществления изобретения башмак, установленный или сформированный на внешнем конце рабочей тяги, имеет вертикально ориентированный канал, в который вставлен поворотный стержень, причем на верхнем конце вертикального поворотного стержня предусмотрена муфта. В муфте проделан горизонтальный канал и канал муфты способен поворачиваться относительно вертикальной оси поворотного стержня. К каждому стрелочному остряку присоединен, по существу, параллельно горизонтальный шарнирный палец. Этот шарнирный палец находится в канале муфты с возможностью скольжения. Когда рабочая тяга перемещает стрелочный остряк в поперечном направлении, муфта скользит вдоль горизонтального шарнирного пальца на небольшое расстояние. Кроме того, при поперечном движении стрелочного остряка муфта поворачивается относительно вертикальной оси, чтобы поддерживать выравнивание оси канала муфты с горизонтальной осью шарнирного пальца. Это не позволяет шарнирному пальцу прилагать поперечную силу реакции к рабочей тяге.

Признаки новизны этого изобретения, а также само изобретение можно лучше понять, ознакомившись с нижеследующим описанием прилагаемых чертежей, снабженных сквозной системой обозначений, на которых:

фиг.1 – разобранный вид нижних компонентов стрелочного привода, отвечающего настоящему изобретению;

фиг.2 – стрелочный механизм, удерживающий стрелочные остряки в крайнем правом положении в режиме блокировки;

фиг.3 – стрелочный привод в крайнем правом положении, как на фиг.2, но с регулирующим стержнем, передвинутым влево для разблокировки стрелочного привода для перемещения стрелочных остряков;

фиг.4 – стрелочный привод с регулирующим стержнем, передвинутым еще больше влево, для перемещения стрелочных остряков из крайнего правого положения в крайнее левое положение;

фиг.5 – стрелочные остряки, передвинутые в крайнее левое положение;

фиг.6 – стрелочный привод, модифицированный согласно настоящему изобретению;

фиг.7A – схема радиального размещения стрелочного остряка;

фиг.7B – плоский вид сверху устройства, показанного на фиг.6;

фиг.8 – вид в перспективе шарнирного соединителя согласно настоящему изобретению;

фиг.9 – первая форма соединителя согласно настоящему изобретению;

фиг.10 – другая форма соединителя согласно настоящему изобретению; и

фиг.11 и 12 – виды в разрезе муфты на соединителе по линии 11-11 на фиг.10.

Из прилагаемых чертежей следует, что стрелочный привод включает в себя три основных типа неподвижных компонентов: неподвижный кожух 1; пластину 2, жестко смонтированную в кожухе 1 или иначе прикрепленную к нему; и две направляющие 3, жестко смонтированные в кожухе 1 или иначе прикрепленные к нему под уровнем неподвижной верхней пластины 2. Механизм захвата, включающий в себя совокупность элементов захвата и сдвигающееся тело, используется для избирательного присоединения и отсоединения двух рабочих тяг 4, 5 к неподвижной верхней пластине 2 или от нее. В частности, верхний набор элементов прикрепления или захвата предусмотрен для избирательного прикрепления или присоединения двух рабочих тяг 4, 5 либо к неподвижной верхней пластине 2, либо к сдвигающемуся телу в кожухе 1. Как часть верхнего набора элементов прикрепления неподвижная верхняя пластина 2 снабжена двумя гнездами 24 шариков, выполненными на ее верхней стороне. Каждое из гнезд 24 шариков вмещает в себя соответствующий диск или пластину 21 толкателя, который/ая может полностью входить в соответствующее гнездо 24 шарика под действием пружины 22. Нижний набор элементов прикрепления также предусмотрен для избирательного скрепления сдвигающегося тела с любой из двух неподвижных нижних направляющих 3 или регулирующим стержнем 8. Как часть нижнего набора элементов прикрепления каждая из двух неподвижных нижних направляющих 3 снабжена двумя поперечными пазами 32 под пальцы, причем каждый паз 32 под палец имеет наклонные стенки.

Подвижные компоненты включают в себя две рабочие тяги 4, 5, которые контактируют с возможностью скольжения с нижней стороной неподвижной пластины 2 и которые перемещают два стрелочных остряка A1, A2 в поперечном направлении. Стрелочные остряки A1, A2 соединены одной или несколькими поперечными штангами 9, так что стрелочные остряки A1, A2 всегда перемещаются совместно и поддерживают поперечное расстояние между собой. Стрелочные остряки A1, A2 могут перемещаться так, что они контактируют с любым из двух рамных рельсов C1, C2 для направления проходящего вагона по нужному пути. Каждая рабочая тяга 4, 5 снабжена сквозным отверстием 41, 51, размер которого позволяет шарику 42 проходить через него, причем каждый шарик 42 имеет такой размер, чтобы входить в одно из гнезд 24 шарика. Толщина каждой рабочей тяги 4, 5 вблизи соответствующего сквозного отверстия 41, 51 составляет, по меньшей мере, половину диаметра шарика 42. Специалисту в данной области очевидно, что вместо шарика 42 можно использовать палец подходящей конфигурации и он может проходить через прорези соответствующей формы, а не через сквозные отверстия 41, 51.

Сдвигающееся тело в кожухе 1 включает в себя салазки 6 и промежуточный сдвиговый узел 7. Салазки 6, которые контактируют с возможностью скольжения с нижними сторонами рабочих тяг 4, 5, снабжены двумя желобами 61, 62 шарика, проделанными в их верхней поверхности, ориентированными поперек продольной оси салазок 6. Стенка каждого желоба 61, 62 шарика, ближайшая к центру салазок 6, наклонена вверх к центру. Каждый желоб 61, 62 шарика способен принимать один из шариков 42, причем глубина желоба 61, 62 шарика составляет не более половины диаметра шарика 42. На нижней стороне салазок 6 предусмотрена полуцилиндрическая нижняя центральная полость 63, причем ось полуцилиндрической полости 63 параллельна продольной оси салазок 6. Две поперечно ориентированные стабилизирующие выемки 65 предусмотрены на нижней стороне салазок 6, причем за каждым концом центральной полости 63 расположено по одной стабилизирующей выемке 65. Каждая стабилизирующая выемка 65 способна вмещать в себя один поперечно ориентированный цилиндрический концевой палец 66 стабилизации хода.

Промежуточный сдвиговый узел 7 находится в контакте с нижней стороной салазок 6, причем продольная ось сдвигового узла 7 параллельна продольной оси салазок 6. Сдвиговый узел 7 включает в себя полый центральный цилиндр 71, снабженный цилиндрическими втулками 72, жестко охватывающими каждый конец центрального цилиндра 71. Каждая втулка 72 имеет два симметричных крылышка 73, радиально отходящих от нее, поперечно продольной оси сдвигового узла 7. Верхняя часть центрального цилиндра 71 и цилиндрических втулок 72 сдвигового узла 7 может плотно входить в центральную полость 63 на нижней стороне салазок 6. Симметричные крылышки 73 прилегают к верхним сторонам неподвижных направляющих 3, причем нижние части центрального цилиндра 71 и цилиндрических втулок 72 располагаются между неподвижными направляющими 3. На каждом из крылышек 73 предусмотрены сквозные прорези 74, через которые могут проходить поперечно ориентированные цилиндрические стержни 75 сдвига для попадания в пазы 32 под пальцы на верхних сторонах неподвижных направляющих 3.

Регулирующий стержень 8, управляемый внешним силовым блоком, не показанным на чертежах, входит в кожух 1 с одной стороны. Регулирующий стержень 8 может скользить по всему сдвиговому узлу 7 и снабжен U-образными левой и правой вилками сдвига 81, 83, охватывающими внешние концы втулок 72. Вилки сдвига 81, 83 жестко смонтированы на регулирующем стержне 8 или составляют с ним единое целое и могут частично скользить по верхним сторонам крылышек 73 сдвигового узла 7. На верхней поверхности каждой из вилок 81, 83 предусмотрена приблизительно полуцилиндрическая поперечная канавка 82 для приема стабилизирующих пальцев 66, заключенных в стабилизирующих выемках 65 на нижней стороне салазок 6.

Внешний силовой блок (не показан) может быть расположен вне рельсов и установлен на одной стороне кожуха 1 с ведущим валом, известным из уровня техники, проходящим под рельсами и соединенным с регулирующим стержнем 8 для обеспечения двустороннего продольного перемещения регулирующего стержня 8.

На фиг.2-5 показаны последовательные этапы нормальной работы стрелочного привода и относительные положения компонентов стрелочного привода. Согласно фиг.2 правый стрелочный остряк A2 контактирует с правым рамным рельсом C2 в крайнем правом положении хода, и регулирующий стержень 8 стабилизирован относительно салазок 6 левым пальцем 66 стабилизации хода, который сидит в канавке 82 в верхней части левой вилки 83 и частично заключен в левую стабилизирующую выемку 65 на нижней стороне салазок 6. В этом положении правая рабочая тяга 5 захвачена относительно неподвижной пластины 2 правым шариком 42, который частично охвачен правым сквозным отверстием 51 в тяге 5 и частично находится в гнезде 24 правого шарика пластины 2. Конечно, ввиду жесткого соединения между стрелочными остряками A1, A2, обеспечиваемого поперечной штангой 9, левая рабочая тяга 4 также удерживается на месте относительно неподвижной пластины 2. Поэтому в конфигурации, показанной на Фиг.2, стрелочные остряки A1, A2 удерживаются на месте в правом конце хода. Кроме того, в этой конфигурации сдвиговый узел 7 захватывается или защелкивается относительно неподвижных направляющих 3 левыми стержнями сдвига 75, которые частично погружены в сквозные прорези 74 в левых крылышках 73, частично погружены в левые пазы 32 под пальцы неподвижных направляющих 3 и удерживаются на месте левой вилкой 83, проходящей над сквозными прорезями 74. Это защелкивание препятствует любому перемещению сдвигового узла 7, которое может быть вызвано вибрацией для блокировки стрелочного привода в этом положении.

Когда нужно передвинуть стрелочные остряки A1, A2 из крайнего правого положения в крайнее левое положение, перемещение регулирующего стержня 8 по направлению к левой части чертежа, обозначенное стрелкой на фиг.2, обеспечивается вышеупомянутым силовым блоком. Это перемещение регулирующего стержня 8, прежде всего, выталкивает левый палец 66 стабилизации хода вверх из левой полуцилиндрической канавки 82 в левую выемку 65, что позволяет регулирующему стержню 8 двигаться влево. Согласно фиг.3 можно видеть, что вскоре после начала этого движения влево внутренний край правой вилки 81 упирается в правые стержни сдвига 75, которые, в свою очередь, действуют с силой влево на левые стенки сквозных прорезей 74 на правых крылышках 73 узла 7. Кроме того, область поверх каждого левого стержня сдвига 75 освобождается благодаря смещению левой вилки 83 влево. В этот момент сдвиговый узел 7 и салазки 6 расцепляются и начинают двигаться влево относительно неподвижной направляющей 3 под действием силы, приложенной правой вилкой 81. Вследствие протяженной длины желоба 61 левого шарика регулирующий стержень 8, салазки 6 и сдвиговый узел 7 могут двигаться влево относительно левой рабочей тяги 4, несмотря на то, что правый шарик 42 все еще удерживает правую рабочую тягу 5 на месте. Когда сдвиговый узел 7 движется влево, левые стержни сдвига 75 выталкиваются по наклонным левым стенкам левых пазов под пальцы 32 правыми стенками сквозных прорезей 74 в левых крылышках 73, пока сдвиговый узел 7 полностью не выйдет из неподвижных направляющих 3.

По мере того как регулирующий стержень 8 продолжает двигаться влево, правая вилка 81 толкает сдвиговый узел 7 и салазки 6 влево по отношению к рабочим тягам 4, 5, в результате чего правый шарик 42 в конце концов выталкивается под действием тяжести и пружины 22 из гнезда 24 правого шарика в желоб 62 правого шарика на верхней стороне салазок 6. Это высвобождает правую рабочую тягу 5 из неподвижной пластины 2; в то же время левый шарик 42 проходит по всей длине желоба 61 левого шарика на салазках 6. Эта последовательность движений, которые все инициированы перемещением регулирующего стержня 8 влево, приводит к разблокированию рабочих тяг 4, 5, поперечной штанги 9 и стрелочных остряков A1, A2 для перемещения в их соответствующие левые положения. При продолжении движения влево регулирующего стержня 8 сдвиговый узел 7 и салазки 6 толкают левую рабочую тягу 4 влево, поскольку левый шарик 42 упирается в правую стенку желоба 61 левого шарика и блокируется в желобе 61 левого шарика неподвижной пластиной 2. Эта конфигурация показана на фиг.4. Перемещение влево рабочих тяг 4, 5 продолжается таким образом, приводя к смещению левого стрелочного остряка A1, а, значит, и правого стрелочного остряка A2, который связан с левым стрелочным остряком A1 поперечной штангой 9. Стрелочные остряки A1, A2 таким образом переходят из крайнего правого положения в левое положение.

Согласно фиг.5 перемещение влево продолжается, пока левый стрелочный остряк A1 не упрется в левый рамный рельс C1 и левый шарик 42 не расположится непосредственно под левым диском 21 и гнездом 24 левого шарика. Таким образом, рабочие тяги 4, 5 устанавливаются в крайнем левом положении.

В этом крайнем левом положении рабочих тяг 4, 5 продолжение перемещения влево регулирующего стержня 8 приводит к тому, что левый шарик 42 вынужден перемещаться вверх к диску 21 вследствие наклона правой стенки гнезда 61 левого шарика и сопротивления дальнейшему перемещению шарика 42 со стороны левой стенки сквозного отверстия 41. Когда левый шарик 42 выталкивается вверх, он сжимает пружину 22, пока левый шарик 42 не войдет в гнездо 24 левого шарика. После того как левый шарик 42 поднимется, по меньшей мере частично, в левое сквозное отверстие 41, он создает помеху, которая не позволяет рабочим тягам 4, 5 дальше перемещаться относительно неподвижной пластины 2. Однако рабочая тяга 8, салазки 6 и сдвиговый узел 7 могут продолжать перемещение влево вследствие протяженной длины желоба 62 правого шарика, пока правые стержни сдвига 75 не войдут в зацепление со сдвиговым узлом 7 посредством правых пазов 32 под пальцы в неподвижных направляющих 3.

Узел, образованный рабочими тягами 4, 5, поперечной штангой 9 и стрелочными остряками A1, A2, затем также блокируется относительно неподвижной пластины 2 левым шариком 42. В этот момент правые стержни сдвига 75 выравниваются с правыми пазами 32 под пальцы в неподвижных направляющих 3 и попадают в них. Кроме того, правый шарик 42 завершает свое перемещение по желобу 62 правого шарика и упирается в правую стенку желоба 62 правого шарика. Это соприкосновение правого шарика 42 с правой стенкой желоба 62 правого шарика останавливает движение влево салазок 6 и сдвигового узла 7 относительно неподвижной пластины 2. Однако регулирующий стержень 8 и вилки 81, 83 продолжают перемещаться влево, пока правые стержни сдвига 75 не попадут в правые пазы 32 под пальцы неподвижных направляющих 3 благодаря правой вилке 81, надежно защелкивающей или захватывающей сдвиговый узел 7 и салазки 6 относительно неподвижных направляющих 3. Кроме того, правый палец 66 стабилизации хода частично попадает в канавку 82 в верхней части вилки 81, стабилизируя регулирующий стержень 8 относительно салазок 6, что блокирует и защелкивает стрелочный привод в крайнем левом положении его хода.

Можно видеть, что в этой заблокированной и защелкнутой конфигурации регулирующий стержень 8 не подвергается возможным нагрузкам, которые могли бы действовать на отсоединенный правый стрелочный остряк A2. Такие нагрузки передаются на стрелочный остряк A1 через поперечную штангу 9 и на рабочую тягу 4, после чего они поглощаются пластиной 2, к которой присоединена левая рабочая тяга 4. Кроме того, поскольку правая вилка 81 захватывает правые стержни сдвига 75 в правых пазах 32 под пальцы, это препятствует случайному сдвигу стрелочного привода, который может быть вызван, например, вибрациями.

Сдвиг механизма обратно вправо осуществляется наподобие сдвига влево.

Электрические датчики, установленные в разных местах механизма, например на вилках 81, 83, позволяют отслеживать правильное или неправильное позиционирование механизма в правой и левой концевых точках его хода. То есть, как следует из фиг.2, электрический датчик в левой вилке 83 воспринимает достижение ее самого правого положения относительно левой рабочей тяги 4 в правой концевой точке хода стрелочного привода. Аналогично, электрический датчик в правой вилке 81 воспринимает достижение ее самого левого положения относительно правой рабочей тяги 5 в левой концевой точке хода стрелочного привода. Эти датчики могут представлять собой любые подходящие датчики, например описанные в патенте США 6149106, и могут быть соединены с вилками 81, 83 и рабочими тягами 4, 5. Альтернативно, датчики могут быть установлены в других местах стрелочного привода, чтобы воспринимать положение одного элемента относительно другого элемента в стрелочном приводе.

При неполадке первого типа в работе стрелочного привода препятствие между левым стрелочным остряком A1 и левым рамным рельсом C1 может препятствовать полному перемещению стрелочного остряка A1 до соприкосновения с левым рамным рельсом C1. Препятствие приводит к остановке продвижения стрелочного остряка A1, в результате чего перемещение регулирующего стержня 8 не может достичь заранее определенной концевой точки хода. Датчик на правой вилке 81 легко обнаружит, что регулирующий стержень 8 не достиг конца своего хода относительно рабочих тяг 4, 5, что выявляет нарушение в работе этого типа. Отчет об этом нарушении может поступать на соответствующее придорожное оборудование сигнализации или дистанционно в центр обработки данных, поддерживающий связь со стрелкой.

Нарушение в разработке второго типа может быть вызвано отсутствием рамного рельса C1 в надлежащем положении. В этом случае рамный рельс C1 не препятствует перемещению стрелочного остряка A1; поэтому левая сторона левого сквозного отверстия 41 никогда не создаст достаточного сопротивления движению левого шарика 42, чтобы левый шарик 42 вошел во взаимодействие с наклонной стенкой желоба левого шарика 61 и двигался вверх, сжимая пружину 22 и входя в гнездо 24 левого шарика. Поэтому салазки 6 не выходят из зацепления с левой рабочей тягой 4, и рабочие тяги 4, 5 продолжают перемещаться влево с регулирующим стержнем 8. Как и в предыдущем примере, датчик в правой вилке 81, например, позволит легко определить, что регулирующий стержень 8 не достиг конца своего хода относительно рабочих тяг 4, 5, что выявляет нарушение в работе этого типа. Сообщение о таком событии поступает на другое придорожное оборудование или удаленный центр обработки данных.

На фиг.6-12 показаны соединители согласно настоящему изобретению для стрелочного привода. На фиг.6 вид сбоку в вертикальной проекции стрелочного привода с данной модификацией, где сам кожух стрелочного привода 1 показан в разрезе, чтобы продемонстрировать расположение подшипника 102 и сальника 104 на каждой рабочей тяге 4, 5. Подшипник 102 выравнивает рабочую тягу 4, 5 для движения по линии действия на оси внутреннего механизма стрелочного привода, а сальник 104 защищает от воды и прочих загрязнений, которые могут привести к нарушению работы или даже поломке стрелочного привода. На внешнем конце каждой рабочей тяги 4, 5 предусмотрен башмак 106. Каждый башмак рабочей тяги 106 шарнирно присоединен к соответствующему стрелочному остряку A1, A2 поперечиной 112, шарнирным пальцем 108 и крепежной скобой 110.

Предположим, что каждый стрелочный остряк A1, A2 совместно с соответствующей секцией рельса, к которой он присоединен, поворачивается относительно оси, например оси 200, показанной на фиг.7A, когда стрелочный остряк перемещается. Однако следует заметить, что радиус поворота рельса относительно велик по сравнению с размерами других элементов, показанных на фиг.6, и, таким образом, положение оси 200 не показано в масштабе. Согласно фиг.7A и 7B, когда рабочая тяга 4, 5 перемещается продольно, чтобы двигать соответствующий стрелочный остряк A1, A2 поперечно, можно видеть, что угол 140 слегка изменяется. То есть, например, если рабочая тяга 5 движется вправо, угол 140 между рабочей тягой 5 и стрелочным остряком A2 немного увеличивается. Если рабочая тяга 5 заблокирована под данным углом относительно стрелочного остряка A2, поперечная сила реакции, приложенная к рабочей тяге 5 поворачивающимся стрелочным остряком A2, приведет к тому, что рабочая тяга будет стремиться повернуться против часовой стрелки, как показано на фиг.7B. Аналогично, если рабочая тяга 5 жестко закреплена в данной точке на пальце 108, поворот стрелочного остряка будет тянуть рабочую тягу 5 в одну сторону. Эти типы поперечной или поворотной силы, действующие на рабочую тягу 5, будут приводить к ее изгибу в подшипнике 102 и сальнике 104. Этот изгиб, по меньшей мере, приведет к ускоренному износу и преждевременному разрушению подшипника 102 и сальника 104. Кроме того, этот изгиб может по существу заблокировать весь стрелочный привод, особенно в случае, когда два стрелочных остряка соединены друг с другом, как рассматривалось выше. Однако соединители, как описано ниже, также способны работать с другими междурельсовыми стрелочными приводами, в которых стрелочные остряки не соединены друг с другом, кроме как через рабочие тяги, а также обеспечивать их преимущество.

Для предотвращения этого изгибания башмак 106, поперечина 112 и шарнирный палец 108 имеют особенности, которые позволяют стрелочному остряку A2 свободно поворачиваться относительно рабочей тяги 5, не прилагая поворотной силы реакции к рабочей тяге 5. Такая же конфигурация обеспечена в месте соединения между рабочей тягой 4 и соответствующим стрелочным остряком A1. Как явствует из фиг.8, в башмаке 106 рабочей тяги имеется вертикальный канал 118, причем канал 118 сцентрирован относительно вертикальной оси 120. Может быть выполнено отверстие 124 под шплинт, проходящее поперек через башмак 106, и перпендикулярно каналу 118 башмака для использования в некоторых вариантах осуществления, рассмотренных ниже.

Поперечина 112 имеет вертикальный стержень 116, который может размещаться в канале 118 башмака по центру относительно вертикальной оси 120. Не будучи зашплинтована в башмаке 106, поперечина 112 может поворачиваться относительно вертикальной оси 120 вертикально стержня 116, относительно вертикального канала 118 башмака 106. Шарнирный палец 108 жестко прикреплен к стрелочному остряку посредством крепежной скобы 110, причем продольная ось 122 шарнирного пальца 108 ориентирована горизонтально и, по существу, параллельно оси стрелочного остряка. Поперечина 112 присоединена с возможностью скольжения к шарнирному пальцу 108 посредством муфты 114 в верхней части вертикального стержня 116 поперечины 112. Таким образом, муфта 114 в верхней части поперечины 112 имеет горизонтальный канал, в который входит шарнирный палец 108, и муфта 114 может свободно скользить вдоль шарнирного пальца 108.

Согласно фиг.9 поперечина 112 имеет вертикальный стержень 116, в верхней части которого установлена поворотная муфта 114. Муфта 114 поворачивается относительно вертикальной оси 120, относительно вертикального стержня 116 посредством вертикального шарнирного пальца (не показан) или, альтернативно, она может быть жестко прикреплена к вертикальному стержню 116, в каковом случае муфта 114 поворачивается со стержнем 116. Во всех случаях предусмотрен горизонтальный канал 126 через муфту 114, причем канал 126 муфты сцентрирован относительно горизонтальной оси 122 шарнирного пальца 108. Можно видеть, что при повороте муфты 114 горизонтальная ось 122 канала 126 муфты поворачивается относительно вертикальной оси 120 вертикального стержня 116.

Согласно еще одному варианту осуществления, показанному на фиг.10, поперечина 112 имеет вертикальный стержень 116 и муфту 114, как и прежде. Однако в этом варианте осуществления муфта 114 имеет внутреннюю деталь 128 муфты и наружную деталь 132 муфты, как показано на фиг.11 и 12. Канал 126 муфты в этом примере проходит через внутреннюю деталь 128 муфты.

Внутренняя деталь 128 муфты может представлять собой усеченную сферическую деталь, как показано, размещенную в сферической полости 134 в наружной детали 132 муфты. Очевидно, что это позволяет внутренней детали 128 муфты поворачиваться относительно наружной детали 132 муфты, в результате чего горизонтальная ось 122 канала 126 муфты поворачивается относительно вертикальной оси 120. Фактически поворот канала 126 муфты относительно наружной детали 132 муфты также может иметь как вертикальную составляющую, так и горизонтальную составляющую. Если плоскость движения стрелочного остряка не в точности перпендикулярна вертикальной оси 120, эта вертикальная составляющая поворота канала 126 муфты может играть важную роль для дополнительного предотвращения изгиба рабочих тяг 4, 5. В этом варианте осуществления, как и прежде, наружная деталь муфты 132 может быть жестко прикреплена к вертикальному стержню 116 или может свободно вращаться относительно него.

Следует понимать, что, какой бы вариант осуществления поперечины 112 ни использовался, поперечина 112 способна позволять оси 122 канала муфты 126 поворачиваться относительно вертикальной оси 120 в, по существу, горизонтальной плоскости. Это достигается за счет того, что вертикальный стержень 116 может поворачиваться в канале 118 башмака, поскольку муфта 114 может поворачиваться относительно вертикального стержня 116, поскольку внутренняя деталь муфты 128 может поворачиваться относительно наружной детали 132 муфты, или благодаря любой комбинации этих механизмов. Когда некоторая часть муфты 114 способна поворачиваться относительно вертикального стержня 116, вертикальный стержень 116 может быть зафиксирован в башмаке 118 рабочей тяги посредством шплинта, помещенного в отверстие 130 под шплинт. Когда поворот обеспечивается за счет того, что стержень 116 может поворачиваться относительно башмака 106, отверстие 130 под шплинт можно не использовать.

Можно видеть, что по мере выхода рабочей тяги 5, например, для поперечного перемещения соответствующего стрелочного остряка A2 вправо, муфта 114 скользит вдоль горизонтальной оси 122 шарнирного пальца 108 к свободному концу стрелочного остряка A2. Одновременно канал 126 муфты поворачивается вокруг вертикальной оси 120 относительно башмака 106 рабочей тяги. Комбинация этого скользящего движения и этого вращательного движения препятствует приложению к рабочим тягам поперечных сил реакции, стремящихся изогнуть и повернуть рабочую тягу 5 относительно подшипника 102 и сальника 104.

Хотя данное изобретение, подробно показанное и раскрытое здесь полностью, способно решать задачи и обеспечивать преимущества, заявленные выше, следует понимать, что данное раскрытие является всего лишь иллюстрацией предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления изобретения и что изобретение не подлежит никаким ограничениям, кроме описанных в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Соединительный узел в железнодорожной стрелке, используемой для пересекающихся железнодорожных рельсов и имеющей два стрелочных остряка, соединенных между собой стрелочным приводом, расположенным между двумя стрелочными остряками, и соединенных рабочей тягой на каждом конце стрелочного привода, шарнирный соединительный узел, соединяющий каждую рабочую тягу с соответствующим стрелочным остряком, причем соединительный узел содержит, по существу, горизонтальный шарнирный палец, установленный на соответствующем стрелочном остряке, причем его продольная ось расположена, по существу, параллельно стрелочному остряку, башмак на рабочей тяге на ее внешнем конце, причем башмак имеет открытый канал с вертикальной осью, вертикальный стержень в канале башмака рабочей тяги и муфту на вертикальном стержне, причем муфта имеет открытый канал, в который входит шарнирный палец с возможностью продольного скольжения, причем канал муфты выполнен с возможностью вращения относительно вертикальной оси канала башмака, благодаря чему стрелочный привод перемещает стрелочный остряк, выдвигая и убирая рабочую тягу путем приложения силы, действующей, по существу, вдоль продольной оси рабочей тяги, и без изгиба муфты на шарнирном пальце.

2. Соединительный узел по п.1, в котором вертикальный стержень выполнен с возможностью поворота вокруг своей оси относительно башмака рабочей тяги.

3. Соединительный узел по п.2, в котором муфта жестко прикреплена к вертикальному стержню.

4. Соединительный узел по п.3, в котором канал муфты неподвижен относительно муфты.

5. Соединительный узел по п.1, в котором вертикальный стержень жестко установлен в канале башмака, а канал муфты выполнен с возможностью поворота относительно вертикального стержня.

6. Соединительный узел по п.5, в котором муфта жестко прикреплена к верхнему концу вертикального стержня, а канал муфты выполнен с возможностью поворота относительно муфты.

7. Соединительный узел по п.6, в котором муфта содержит наружную деталь муфты, жестко прикрепленную к вертикальному стержню, и внутреннюю деталь муфты в наружной детали муфты, причем канал муфты выполнен во внутренней детали муфты, при этом внутренняя деталь муфты выполнена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси относительно наружной детали муфты.

8. Соединительный узел по п.1, в котором муфта содержит наружную деталь муфты, жестко прикрепленную к вертикальному стержню, и внутреннюю деталь муфты в наружной детали муфты, причем канал муфты выполнен во внутренней детали муфты, при этом внутренняя деталь муфты выполнена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси относительно наружной детали муфты.

9. Стрелочный привод для оперирования железнодорожной стрелкой с двумя стрелочными остряками на пересекающихся железнодорожных рельсах, содержащий кожух, расположенный между двумя стрелочными остряками, две рабочие тяги, причем каждая из рабочих тяг имеет внутренний конец в кожухе и внешний конец, выходящий из кожуха для изменения положения одного из стрелочных остряков, причем каждая из рабочих тяг и соответствующий стрелочный остряк образуют угол между ними для приложения поперечной силы к стрелочному остряку для перемещения стрелочного остряка, механизм сдвига в кожухе, причем механизм сдвига выполнен с возможностью вхождения в зацепление со внутренним концом каждой из рабочих тяг, при этом механизм сдвига способен одновременно сдвигать рабочие тяги между двумя положениями относительно кожуха, вызывая одновременное изменение положения двух стрелочных остряков, и соединительный узел, соединяющий каждый из выступающих концов рабочих тяг с соответствующим стрелочным остряком, причем соединительный узел имеет свободу перемещения в горизонтальном направлении, проходящим, по существу, параллельно стрелочному остряку, и выполнен с возможностью поворота относительно вертикальной оси, чтобы угол между рабочей тягой и соответствующим стрелочным остряком мог изменяться при изменении положения соответствующего стрелочного остряка, благодаря чему стрелочный привод перемещает стрелочные остряки, выдвигая и убирая рабочие тяги путем приложения силы, действующей, по существу, вдоль продольной оси рабочих тяг.

10. Стрелочный привод по п.9, в котором каждый соединительный узел содержит горизонтальный шарнирный палец, установленный на соответствующем стрелочном остряке, причем его продольная ось расположена, по существу, параллельно стрелочному остряку, башмак на рабочей тяге на ее внешнем конце, причем башмак имеет открытый канал с вертикальной осью, вертикальный стержень в канале башмака рабочей тяги и муфту на вертикальном стержне, причем муфта имеет открытый канал, в который входит шарнирный палец с возможностью продольного скольжения, причем канал муфты выполнен с возможностью вращения относительно вертикальной оси канала башмака.

11. Стрелочный привод по п.10, в котором каждый вертикальный стержень выполнен с возможностью поворота вокруг своей оси относительно соответствующего башмака рабочей тяги.

12. Стрелочный привод по п.11, в котором каждая муфта жестко прикреплена к соответствующему вертикальному стержню.

13. Стрелочный привод по п.12, в котором каждый канал муфты неподвижен относительно соответствующей муфты.

14. Стрелочный привод по п.10, в котором каждый вертикальный стержень жестко установлен в соответствующем канале башмака, а каждый канал муфты выполнен с возможностью поворота относительно соответствующего вертикального стержня.

15. Стрелочный привод по п.14, в котором каждая муфта жестко прикреплена к верхнему концу соответствующего вертикального стержня, а каждый канал муфты выполнен с возможностью поворота относительно соответствующей муфты.

16. Стрелочный привод по п.15, в котором каждая муфта содержит наружную деталь муфты, жестко прикрепленную к соответствующему вертикальному стержню, и внутреннюю деталь муфты в наружной детали муфты, причем канал муфты выполнен во внутренней детали муфты, при этом внутренняя деталь муфты выполнена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси относительно наружной детали муфты.

17. Стрелочный привод по п.10, в котором каждая муфта содержит наружную деталь муфты, жестко прикрепленную к соответствующему вертикальному стержню, и внутреннюю деталь муфты в наружной детали муфты, причем канал муфты выполнен во внутренней детали муфты, при этом внутренняя деталь муфты выполнена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси относительно наружной детали муфты.

18. Стрелочный привод по п.9, в котором каждый соединительный узел содержит горизонтальный шарнирный палец, установленный на соответствующем стрелочном остряке, причем его продольная ось расположена, по существу, параллельно стрелочному остряку, и муфту на соответствующей рабочей тяге, причем муфта имеет открытый канал, в который входит шарнирный палец с возможностью продольного скольжения, при этом канал муфты выполнен с возможностью поворота относительно вертикальной оси.

РИСУНКИ