專利名稱：10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是屬用于扳動鐵路道岔的電動機技術(shù)領(lǐng)域。
原有的電動轉(zhuǎn)轍機(XZDY型及DKZZ型)都由旋轉(zhuǎn)電機通過變速裝置變?yōu)榈退俅筠D(zhuǎn)矩，再通過其它機械裝置將低速旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動用來轉(zhuǎn)換道岔。因此，原有的電動轉(zhuǎn)轍機體積大、結(jié)構(gòu)復雜，尤其在礦井鐵路兩側(cè)空間位置受限制時，用原有的電動轉(zhuǎn)轍機安置有困難。為此，已提出“直線式電動轉(zhuǎn)轍機”，專利號88217411.8，“多極直線式電動轉(zhuǎn)轍機”，專利號88217792.3兩項實用新型專利，擬解決原有的電動轉(zhuǎn)轍機所存在的問題。
本實用新型的目的是提供一種新型的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，它是在前兩項專利的基礎(chǔ)上，經(jīng)過長期實施研究改進而成的。
本實用新型是由10極直線電動機和控制部分組成，它包括5對裝有繞組的定子磁極、動子和3個動子極塊(相當于旋轉(zhuǎn)電動機的轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子)、定位器、定位片、接觸器、繼電器和電子器件等。動子極塊是固定在動子上的，且沒有繞組。當定子繞組通電產(chǎn)生磁場與動子極塊的磁極(由定子磁場感應產(chǎn)生的)中心線位置不一致時，定子繞組電流所產(chǎn)生的磁場通過動子極塊的磁力線產(chǎn)生拉伸力，推動動子極塊移動，從而帶動動子的移動。為了便于遠距離操縱，本實用新型還配備了遠距離操縱的控制裝置。
這種10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機與前兩項直線式電動轉(zhuǎn)轍機相比較，具有如下幾個特點一、外殼內(nèi)空間充分利用，使其相對體積小，重量輕，成本低；二、岔道距離密切地與定子磁極距及定子極靴長相配合，使兩個方向移動都能保持轉(zhuǎn)轍機的啟動力矩為最大；三、運動力矩特性符合轉(zhuǎn)轍機實際需要；四、力矩脈動??；五、改善了整流系統(tǒng)，使轉(zhuǎn)轍機產(chǎn)生的力矩大；六、在尖軌轉(zhuǎn)至極限位置時，對基本軌側(cè)壓力大小可調(diào)。本實用新型適用于各種場合的鐵路運輸?shù)啦?，對礦井井下鐵路運輸?shù)啦淼陌鈩痈鼮檫m宜。
附


圖1 為10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機原理結(jié)構(gòu)圖。
附圖2 為動子向左移動接觸器線圈K1～K5供電線路圖。
附圖3 為動子向左移動，動子極塊各種位置圖。
附圖4 為動子向右移動接觸器線圈K1～K5供電線路圖。
附圖5 為動子向右移動，動子極塊各種位置圖。
附圖6 為定子磁極繞組供電線路圖。
附圖7、8、9、10為10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機控制線路圖。
本實用新型的實施例按照附圖進一步說明。
10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機是由10極直線式電動機和控制部分組成。在10極直線式電動機機框16內(nèi)固定著5對裝有繞組的定子磁極1、2、3、4、5，每個磁極間的相互間隔寬度等于極身寬度。動子15活架在機框16的中心線位置上，且兩端穿過端蓋孔；在動子15上固定著無繞組的動子極塊6、7、8，定位片11、14及電刷17，每個動子極塊間的相互間隔寬度為極身寬度的2倍。在機框16內(nèi)兩上端有定位器，是用兩只裝有彈簧的螺桿固定在端蓋上的，擬調(diào)整岔尖與基本軌側(cè)壓力，在定位器上的常閉結(jié)點K6、K7是用來控制動子的移動，定位器上的定位插銷10、13是用來卡住定位片11、14，使動子在最終位置不能移動。定位器上的激磁繞組9、12是裝在兩邊端蓋外，且加以封閉。
在附
圖1中，岔道距與定子磁極距、定子極靴長的關(guān)系為L3＋L4＋(0～10mm)＝L2，岔道距L1＋L2＝6～11cm。
在附圖2、附圖4中，36V交流電壓一端經(jīng)J2(J2′)的常開開結(jié)點后接銅片18(19)，另一端經(jīng)接觸器線圈K1、K2、K3、K4、K5后分別對應接固定在不同位置上的銅片。固定在動子15上的電刷17，一端與銅片18(19)接觸，另一端隨著動子15的移動分別接通固定在不同位置上的銅片，當電刷17向左移動時，接接通固定在不同位置上的銅片分別為20、21(在位置A與C之間)，22(在位置B與E之間)，23、24(在位置D與G之間)，25(在位置F與I之間)，26(在位置H與I之間)。當電刷向右移動時，接通固定在不同位置上的銅片分別為27、28(在位置I與K之間)，29(在位置J與M之間)，30、31(在位置L與O之間)，32(在位置N與A之間)，33(在位置P與A之間)。
在附圖3、附圖5中，銅片20～33與電刷17接通位置是在動子極塊的前邊離定子磁極的后邊0～10mm處，銅片20～33與電刷17斷開位置是在動子極塊的后邊離定子磁極的后邊0～5mm處。
從附圖2、3、4、5中可見，動子向左或向右移動的啟動位置，都在磁伸張力最大的最佳位置，同時有兩對磁極繞組通電，磁伸張力作用于動子兩個極塊，故啟動力矩大。同時，在動子向兩方向移動過程中，有時三對定子磁極繞組通電，磁伸張力作用于動子三個極塊，即磁伸張力佳的位置彌補磁伸張力不佳的位置，不但使運行力矩大，而且力矩脈動小。到最終位置時，只有一對定子磁極繞組通電，但動子極塊是在磁伸張力最佳位置同動子慣性力矩合在一起使動子運行到最終位置，這種力矩特性完全符合轉(zhuǎn)轍機需要。
在附圖6中，127V交流電壓經(jīng)整流橋Z整流后，經(jīng)接觸器K1、K2、K3、K4、K5的常開結(jié)點，接至定子磁極繞組1、2、3、4、5、整流橋Z交流側(cè)電壓可根據(jù)工作地點電壓改變。
附圖7是10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機動子向左移動的控制線路圖。
圖中12V直流電壓(＋)→左定位器常閉結(jié)點K7→繼電器J4的常閉結(jié)點后分一路經(jīng)左啟動按鈕K8、遠距離操縱按鈕K9繼電器J5的常開結(jié)點三者并聯(lián)后接單投開關(guān)S1與J6常閉結(jié)點的并聯(lián)點，單投開關(guān)S1與J6常閉結(jié)點的另一并聯(lián)點→繼電器J1線圈→12V(－)；另一路經(jīng)J1的常開結(jié)點→繼電器J1線圈→12V(－)。36V電壓→J1的常開結(jié)點→右定位器線圈繞組9、20V直流電壓(＋)→J1的常開結(jié)點后，經(jīng)由電阻R1、R2、電容C1、單結(jié)晶管UJT1組成的延時電路，或經(jīng)J2的常開結(jié)點。電阻R3→繼電器J2線圈→20V(－)。12V直流電壓(＋)→右停按鈕K10后分二路一路經(jīng)J3的常開結(jié)點→繼電器J3線圈→12V(－)；另一路經(jīng)接觸器K3的常開結(jié)點和常閉結(jié)點(中間接電容C3)后→繼電器J3線圈→12V(－)；6.3V交流電壓→J3的常開結(jié)點→左指示燈LP。
在上述的電路中各繼電器線圈和定位器線圈均并聯(lián)一個二極管D。
按下左啟動按鈕K8或遠距離操縱按鈕K9，繼電器J1導通，J1的常開結(jié)點閉合，右定位器線圈通電，插銷10上提；同時，繼電器J2經(jīng)過適當?shù)难訒r吸合導通，J2的常開結(jié)點閉合，動子向左移動的、接通接觸器的供電線路通電，使動子向左移動。隨著動子移動，固定在動子上的電刷也隨之同步移動，接觸器線圈K1～K5。根據(jù)連接線路輪流通電，定子磁極繞組也輪流通電，使動子向左移動至最終位置。動子至最終位置，左定位器暫時被沖上提，然后下落卡住定位片14。此時，左定位器常閉結(jié)點K7被沖開，繼電器J1釋放，隨之繼電器J2釋放，J2常開結(jié)點打開，接觸器線圈斷電。K3的常開結(jié)點斷開，K3的常閉結(jié)點閉合，電容C3放電，繼電器J3吸合自保，左指示燈LP亮。
附圖8是10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機動子向右移動的控制線路圖。圖中12V直流電壓→右定位器常閉結(jié)點K6→繼電器J5的常閉結(jié)點后分一路經(jīng)右啟動按鈕K11、遠距離操縱按鈕K12、繼電器J4的常開結(jié)點三者并聯(lián)后接單投開關(guān)S2與J6常閉結(jié)點的并聯(lián)點，單投開關(guān)S2與J6常閉結(jié)點的另一并聯(lián)點→繼電器J1′線圈→12V(－)；另一路經(jīng)J1′的常開結(jié)點→繼電器J1′線圈→12V(－)。36V電壓→J1′的常開結(jié)點→左定位器線圈繞組12、20V直流電壓(＋)→J1′的常開結(jié)點后，經(jīng)由電阻R4、R5、電容C2、單結(jié)晶管UJT2組成的延時電路，或經(jīng)J2′的常開結(jié)點。電阻R6→繼電器J2′線圈→20V(－)。12V直流電壓(＋)→左停按鈕K13后分二路一路經(jīng)J3′的常開結(jié)點→繼電器J3′線圈→12V(－)；另一路經(jīng)接觸器K3的常開結(jié)點和常閉結(jié)點(中間接電容C4)后→繼電器J3′線圈→12V(－)。6.3V交流電壓→J3′的常開結(jié)點→右指示燈LP′。
在上述的電路中各繼電器線圈和定位器線圈均并聯(lián)一個二極管D。
按下右啟動按鈕K11或遠距離操縱按鈕K12，繼電器J1′吸合，J1′的常開結(jié)點閉合，左定位器線圈通電，插銷13上提；繼電器J2′經(jīng)過適當?shù)难訒r吸合導通，J2′的常開結(jié)點閉合，連接動子向右移動的接觸器供電線路通電，使動子向右移動。隨著動子移動，固定在動子上的電刷也隨之同步移動，接觸器線圈K1～K5根據(jù)連接線路輪流通電，定子磁極繞組也輪流通電，使動子向右移動至最終位置。動子在最終位置，右定位器暫時被沖上提，然后下落卡住定位片11。此時，左定位器常閉結(jié)點K6被沖開，繼電器J1′釋放，隨之繼電器J2′釋放，J2′常開結(jié)點打開，接觸器線圈斷電。K3的常開結(jié)點斷開，K3的常閉結(jié)點閉合，電容C4放電，繼電器J3′吸合自保，左指示燈LP′亮。
當左啟動按鈕K8按下時，左停按鈕K13斷開；K8斷開時，K13閉合。當右啟動按鈕K11按下時，右停按鈕K10斷開；K11斷開時，K10閉合。
在附圖9中20V直流電壓(＋)→J2的常開結(jié)點→由電阻R7、R8、電容C5、單結(jié)晶管UJT3組成的延時電路→J4的線圈→20V(－)。20V直流電壓(＋)→J2′的常開結(jié)點→由電阻R9、R10、電容C6、單結(jié)晶管UJT4組成的延時電路→J5的線圈→20V(－)。在J4、J5的線圈旁并聯(lián)一個二極管D。
當向左移動的動子遇到故障不能到達最終位置，繼電器J2超過2秒仍不斷開，單結(jié)晶管UJT3經(jīng)過2秒延時動作，繼電器J4吸合，J4的常閉結(jié)點斷開，繼電器J1、J2斷電，動子不再向左移動。另外，由于J4常開結(jié)點吸合，使繼電器J1′、J2′吸合，動子向右移動回到原來最終位置。同樣，當向右移動的動子遇到故障時，也改成向左移動返回到原來的位置。
附
圖10為聯(lián)鎖控制線路圖。圖中12V直流電壓(＋)→J2的常開結(jié)點或J2的常開結(jié)點或J7的常閉結(jié)點。J6的常開結(jié)點→繼電器J6線圈→12V(－)。20V直流電壓(＋)→J6的常開結(jié)點→由電阻R11、R12、電容C7、單結(jié)晶管UJT5組成的延時電路→繼電器J7線圈→20V(－)。
若動子向左移動，單投開關(guān)S2打開，在繼電器J2吸合以后，繼電器J6吸合，J6的常閉結(jié)點斷開，此時，再按右啟動按鈕，繼電器J1′不能吸合，動子不能向右移動。當單結(jié)晶管UJT5經(jīng)過適當延時導通后，繼電器J7吸合，J7常閉結(jié)點斷開，J6斷開，J6常閉結(jié)點閉合，此時，才能操縱動子向右移動。反之亦然。
要進行遠距離控制，可在距道岔100米處控制，即在100米處軌道中間地表面下幾厘米處埋入磁干簧管(外用銅殼保護)。干簧管常開結(jié)點就為遠距離操縱按鈕K9(K12)。根據(jù)干簧管埋入處壁上信號指示，司機可在100米處通過按鈕，將車頭上裝有強磁性的永久磁塊下放，永久磁鐵磁力線射進干簧管，干簧管動作，常開結(jié)點閉合，即遠距離操縱按鈕K9或K12閉合，控制道岔向左或向右移動。
權(quán)利要求1.一種新型的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，是由10極直線式電動機和控制部分組成，它包括定子磁極、動子、動子極塊、定位器、定位片、接觸器、繼電器和電子器件等，其特征在于a.所說的10極直線式電動機的結(jié)構(gòu)是在機框16內(nèi)固定著5對裝有繞組的定子磁極1、2、3、4、5，每個磁極間的相互間隔寬度等于極身寬度；動子15活架在機框16的中心線位置上，且兩端穿過端蓋孔，在動子15上固定著無繞組的動子極塊6、7、8和定位片11、14，每個動子極塊間的相互間隔為動子極塊本身寬度的2倍；機框16內(nèi)兩上端有定位器，并通過兩只裝有彈簧的螺桿固定在端蓋上，在定位器上有繞組9、12，常閉結(jié)點K6、K7，以及定位插銷10、13，定位器上激磁繞組9、12是裝在兩邊端蓋外，并加以封閉；b.36V交流電壓一端經(jīng)J2(J′2)的常開結(jié)點后接銅片18(19)，另一端經(jīng)接觸器線圈K1、K2、K3、K4、K5后分別對應接固定在不同位置上的銅片，固定在動子15上的電刷17，一端與銅片18(19)接觸，另一端隨著動子15的移動，分別接通固定在不同位置上的銅片；c.127V交流電壓經(jīng)整流橋Z整流后→接觸器K1、K2、K3、K4、K5的常開結(jié)點→定子磁極繞組1、2、3、4、5；d.12V直流電壓(+)→左定位器常閉結(jié)點K7→繼電器J4的常閉結(jié)點后分一路經(jīng)左啟動按鈕K8、遠距離操縱按鈕K9、繼電器J5的常開結(jié)點三者并聯(lián)后接單投開關(guān)S1與J6常閉結(jié)點的并聯(lián)點，單投開關(guān)S1與J6常閉結(jié)點的另一并聯(lián)點→繼電器J1線圈→12V(-)；另一路經(jīng)J1的常開結(jié)點→繼電器J1線圈→12V(-)；36V電壓→J1的常開結(jié)點→右定位器線圈繞組9；20V直流電壓(+)→J1的常開結(jié)點后，經(jīng)由電阻R1、R2、電容C1、單結(jié)晶管UJT1組成的延時電路，或經(jīng)J2的常開結(jié)點、電阻R3→繼電器J2線圈→20V(-)；12V直流電壓(+)→右停按鈕K10后分二路一路經(jīng)J3的常開結(jié)點→繼電器J3線圈→12V(-)；另一路經(jīng)接觸器K3的常開結(jié)點和常閉結(jié)點(中間接電容C3)后→繼電器J3線圈→12V(-)；6.3V交流電壓→J3的常開結(jié)點→左指示燈LPe.12V直流電壓→右定位器常閉結(jié)點K6→繼電器J5的常閉結(jié)點后分一路經(jīng)右啟動按鈕K11、遠距離操縱按鈕K12、繼電器J4的常開結(jié)點三者并聯(lián)后接單投開關(guān)S2與J6常閉結(jié)點的并聯(lián)點，單投開關(guān)S2、與J6常閉結(jié)點的另一并聯(lián)點→繼電器J′1線圈→12V(-)；另一路經(jīng)J′1的常開結(jié)點→繼電器J′1線圈→12V(-)；36V電壓→J′1的常開結(jié)點→左定位器線圈繞組12；20V直流電壓(+)→J′1的常開結(jié)點后，經(jīng)由電阻R4、R5、電容C2、單結(jié)晶管UJT2組成的延時電路，或經(jīng)J′2的常開結(jié)點、電阻R6→繼電器J′2線圈→20V(-)；12V直流電壓(+)→左停按鈕K13后分二路；一路經(jīng)J′3的常開結(jié)點→繼電器J′3線圈→12V(-)；另一路經(jīng)接觸器K3的常開結(jié)點和常閉結(jié)點(中間接電容C4)后→繼電器J′3線圈→12(-)；6。3V交流電壓→J′3的常開結(jié)點→右指示燈L′PO
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，其特征在于a.20V直流電壓(＋)－→J2的常開結(jié)點－→由電阻R7、R8、電容C5、單結(jié)晶管UJT3組成的延時電路－→J4的線圈－→20V(－)；20V直流電壓(＋)－→J2′的常開結(jié)點－→由電阻R9、R10、電容C6、單結(jié)晶管UJT4組成的延時電路－→J5的線圈－→20V(－)；b.12V直流電壓(＋)－→J2的常開結(jié)點或J2′的常開結(jié)或J7的常閉結(jié)點、J6的常開結(jié)點－→J6的線圈－→12V(－)；20V直流電壓(＋)－→J6的常開結(jié)點－→由電阻R11、R12、電容C7、單結(jié)晶管UJT5組成的延時電路－→J7的線圈－→20V(－)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，其特征在于在上述所有的繼電器線圈、定位器線圈旁并接一個二極管D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，其特征在于當電刷17向左移動，接通固定在不同位置上的銅片分別為20、21(在位置A與C之間)，22(在位置B與E之間)，23、24(在位置D與G之間)，25(在位置F與I之間)，26(在位置H與I之間)；當電刷17向右移動，接通固定在不同位置上的銅片分別為27、28(在位置I與K之間)，29(在位置J與M之間)，30、31(在位置L與O之間)，32(在位置N與A之間)，33(在位置P與A之間)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，其特征在于銅片20～33與電刷17接通位置是在動子極塊的前邊離定子磁極的后邊0～10mm處，銅片20～33與電刷17斷開位置是在動子極塊的后邊離定子磁極的后邊0～5mm處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，其特征在于岔道距與定子磁極距、定子極靴長的關(guān)系為L3＋L4＋(0～10mm)＝L2，岔道距＝L1＋L2＝6～11cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，其特征在于當左啟動按鈕K8按下時，左停按鈕K13斷開，K8斷開時，K13閉合；當右啟動按鈕K11按下時，右停按鈕K10斷開，K11斷開時，K10閉合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機，其特征在于遠距離操縱按鈕K9(K12)可為埋在離道岔100米處軌道中間地表面下幾厘米的、由車頭上強磁性永久磁鐵吸合控制的干簧管的常開結(jié)點。
專利摘要新型10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機是由10極直線電動機和控制部分組成，它包括動子、動子極塊、裝有繞組的定子磁極、接觸器、定位器、繼電器、電子器件等。根據(jù)定子磁極與相應的動子感應極塊間產(chǎn)生的磁場拉伸力的原理，推動動子極塊移動，從而帶動動子的移動。這種新型的10極直線式電動轉(zhuǎn)轍機由于岔道距與定子極距配合適當，外殼內(nèi)空間得到充分利用，使轉(zhuǎn)轍機體積小，力矩大，力矩脈動小。它適用各種場合的鐵路運輸?shù)啦?，更適用于類似于礦井井下鐵路運輸?shù)啦淼陌鈩印?br> 文檔編號E01B25/12GK2123550SQ9221330
公開日1992年12月2日 申請日期1992年2月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月29日
發(fā)明者魏子良 申請人:魏子良