Привод стрелочного перевода – Стрелочный электропривод СП-6 и СПВ-6

08.11.2019

Стрелочный электропривод СП-6 и СПВ-6

Цель: изучение конструкции стрелочных электроприводов, применяемых при ЭЦ стрелок и сигналов.

Стрелочный электропривод предназначен для перевода, замыкания и контроля четырех положений остряков стрелочного перевода – нормального (плюсового), переведенного (минусового), промежуточного (среднего) и взреза.

По способу восприятия взреза стрелочные электроприводы делятся на невзрезные и взрезные. Взрезные приводы имеют устройство, предотвращающее разрушение механизма привода при взрезе. Невзрезные приводы не имеют такого устройства, благодаря чему они просты и надежны, но при взрезе повреждаются.

Взрез – принудительный перевод стрелки ребордами колес подвижного состава при пошерстном движении (нештатная поездная ситуация).

Устройство невзрезного стрелочного электропривода СП-6

Рис.1 Невзрезной стрелочный электропривод СП-6

1 – корпус;

2 – электродвигатель постоянного или переменного тока;

3 – редуктор со встроенным в том же блоке фрикционным сцеплением – 4;

5 – блок автопереключателя;

6 – главный вал с шиберной шестерней;

7 – шибер с кулачковым запирающим механизмом;

8 – контрольные линейки;

9 – курбельная заслонка.

Корпус электропривода размещается на двух фундаментных угольниках, прикрепленных к рамным рельсам. С боковых сторон имеются отверстия для выхода шибера и контрольных линеек, а также для ввода в привод проводов.

Электродвигатель служит для преобразования электрической энергии в механическую. Поскольку якорь (ротор) электродвигателя вращается с высокой скоростью при небольшом моменте, то для уменьшения скорости вращения и увеличения вращающего момента используется

редуктор.

Фрикционное сцепление предназначено для защиты электродвигателя от перегрузок.

Блок автопереключателя служит для подключения (отключения) цепей управления электродвигателем и цепей контроля положения стрелки. Он состоит из двух подвижных и четырех неподвижных контактных колодок, расположенных по обе стороны от главного вала. На каждой подвижной колодке имеются три контактных ножа. Они врубаются между неподвижными контактами, что приводит к замыканию соответствующих электрических цепей. Контакты делят на рабочие и контрольные. Рабочие для работы электродвигателя, контрольные для контроля положения стрелки. В начале перевода стрелки перемещается одна из подвижных колодок, размыкая группу контрольных контактов и замыкая рабочую группу, тем самым, подготавливая схему для обратного перевода стрелки. В конце перевода стрелки перемещается другая подвижная колодка. В результате размыкаются рабочие контакты, что приводит к разрыву цепи электродвигателя и его остановке. Контрольные контакты замыкаются, и как следствие на табло у дежурного появляется контроль нового положения стрелки.

Контрольные контакты должны замыкаться только тогда, когда фактическое положение остряков соответствует требованиям ПТЭ. Это проверяется с помощью

контрольных линеек (1) (рис.2). Они имеют вырезы. Рычаг (3), перемещающий подвижные контактные колодки, имеет клювообразный выступ. При правильном положении контактных линеек клювообразный выступ западает в вырезы линеек и контакты (4) замыкаются.

Рис.2 Кулачковый запирающий механизм

После окончания процесса перевода электропривод осуществляет непрерывный контроль положения остряков. Перемещение какой-либо контрольной линейки (при взрезе стрелки или механическом повреждении рабочих и контрольных тяг) приводит к перемещению клювообразного рычага и связанной с ним подвижной контактной колодки.

Шибер

электропривода перемещает по средствам рабочей тяги остряки стрелочного перевода. При движении подвижного состава остряки и рельсы испытывают значительные нагрузки и совершают вертикальные и горизонтальные колебания. Во избежание зазора между остряком и рамным рельсом необходимо запереть (зафиксировать в крайнем положении) остряки. Запирание происходит посредствам шиберной шестерни на главном валу. Шиберная шестерня и шибер имеют обычные зубья и запирающие (специальной формы). Пока остряки не дошли до рамного рельса, шибер находится в промежуточном положении, то обычные зубья шиберной шестерни находятся в зацеплении с обычными зубьями шибера. В этом положении шибер не заперт, принудительное воздействие на остряки приведет к перемещению шибера и соответствующему вращению шиберной шестерни.

При окончании процесса перевода стрелки шибер останавливается, шиберная шестерня проворачивается еще на угол 16о. Скошенный запирающий зуб шиберной шестерни упирается в скошенный запирающий зуб шибера и становится в «мертвую точку». В результате движение шибера при механических воздействиях невозможно.

В начале процесса перевода стрелки происходит отпирание шибера. Шиберная шестерня начинает движение раньше. Запирающий зуб шибера отходит от запирающего зуба шиберной шестерни. После поворота главного вала на 20о обычнее зубья шестерни входят в зацепление с обычными зубьями шибера. Он начинает движение.

Курбельная заслонка отключает электродвигатель от кабельной линии при ручном (курбельном) переводе. Для вставления курбеля, необходимо опустить курбельную заслонку. Блок-контакт (внутри привода) размыкается и отключает цепь управления электродвигателем. Исключается возможность вращения двигателя и отпирания шибера в случаях попадания постороннего тока в кабель (при его повреждениях).

Внутри корпуса привода имеется специальная защелка, препятствующая поднятию заслонки. Поднять курбельную заслонку и подключить электродвигатель можно только открыв крышку стрелочного привода специальном ключом.

Для предотвращения образования иния на контактах автопереключателя имеется обогревательное устройство.

Номер стрелки обозначается на торцевой части со стороны курбельной заслонки, также имеется указатель нормального (+) положения стрелки в виде нарисованной стрелы (à) – острие показывает направление движения шибера при переводе стрелочного перевода в плюсовое положение.

Устройство взрезного стрелочного электропривода СПВ-6

Большинство элементов взрезного электропривода СПВ-6 имеют такое же назначение как и у невзрезного привода. Редуктор без внешнего корпуса. Для сжатия дисков фрикционного сцепления использована цилиндрическая пружина.

В отличие от СП-6, где оба остряка жестко связаны между собой связной тягой, и переводятся одним шибером, взрезной электропривод СПВ-6 осуществляет разделенный ход остряков. Для этого имеется два шибера (1) и (2) (см. рис. 3)

Рис. 3 Схема взрезного стрелочного электропривода СПВ-6

Каждый шибер соединен с соответствующим остряком. На боковых поверхностях имеются пальцы (3) и (4), с помощью которых один шибер может воздействовать на другой. На главном валу находятся две шиберные шестерни (5) и (6).

При нахождении стрелки в крайнем положении заперт только один шибер (ток, который соединен с прижатым остряком (1)). Другой (2) не заперт.

При переводе стрелки начинается вращение главного вала (7). Шибер (1) неподвижен, запирающий зуб вращающейся шиберной шестерни (5) отходит от запирающего зуба шибера, начинается процесс отпирания. Одновременно с этим шибер (2) перемещается на 13 мм (под действием шиберной шестерни (6)), следовательно, палец (4) упирается в палец (3) шибера (1). Дальнейшее передвижение шиберов производится совместно.

В конце процесса шибер (2) останавливается, шиберная шестерня (6) запирает его, шибер (1) продвигается под действием шиберной шестерни (5) чуть дальше.

При пошерстном приближении подвижной единицы к стрелке, установленной в неправильное положение, реборды колесных пар сначала воздействуют на незапертый отжатый остряк. В результате перемещается остряк и соответствующий шибер, следовательно, и шиберная шестерня и главный вал. Расположенная на главном валу другая шиберная шестерня отпирает соответствующий шибер. В результате оба остряка перемещаются в другое положение.

Одним из основных элементов взрезного электропривода СПВ-6 является взрезной барабан (8), обеспечивающий гибкую связь между главным валом и редуктором. Внешняя часть взрезного барабана (1) (рис. 4) выполнена в виде полого цилиндра и управляется зубчатым колесом редуктора. Внутренняя часть жестко соединена с главным валом и содержит два ползуна (2). Они под действием взрезных пружин (3) прижимаются к внутренней стороне барабана. Ролики ползунов (4) входят в овальные пазы на внутренней поверхности барабана. Это упругое соединение редуктора и главного вала.

Рис. 4 Схема взрезного барабана

Для нарушения сцепления между внутренней и внешней частями барабана требуется усилие 10 – 13 кН (прилагаемое к незапертому шиберу). Тяговое усилие при переводе стрелки – 4 кН. Поэтому при обычном переводе стрелки, сцепление между внутренней и наружной частями барабана, не нарушается.

При взрезе стрелки внешняя часть барабана удерживается в неподвижном положении рычагом (5). Внутренняя часть начинает начинает двигаться под действием главного вала. Ролики ползунов, преодолевая усилие взрезных пружин, выходят из пазов внутренней поверхности барабана. Фиксатор, расположенный на барабане со стороны главного вала, западает в барабан, фиксируя срабатывание взрезного устройства.

Взрез приводит к перемещению подвижных контактных колодок автопереключателя в среднее положение. Все контакты разомкнуты, на табло дежурного теряется контроль стрелки и звенит звонок.

Нарушенное взрезное сцепление восстанавливает электромеханик.

vse-lekcii.ru

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ

Матвеева Ольга Леонидовна

студент 3 курса, специальности «Автоматика и телемеханика на транспорте» СТЖТ-филиал СамГУПС, г. Саратов

Е-mail: 

Селиверов Денис Иванович

научный руководитель, заместитель директора по УПР, СТЖТ-филиала СамГУПС, г. Саратов

Е-mail: denis—selivjorv@rambler.ru 

 


Стрелочный электропривод — электромеханический переводной механизм, применяемый на железнодорожном транспорте при электрической, диспетчерской и горочной централизациях. Он предназначен для перемещения остряков стрелочного перевода из одного положения в другое, запирания остряков в крайнем положении, получения непрерывного контроля фактического положения стрелки. Установка электропривода производится на специальную гарнитуру, которая крепиться к рельсам с правой или левой стороны стрелочного перевода [3]

 

Рисунок 1. Установка электропривода типа СП на стрелочном переводе


 


Для обеспечения безопасности движения поездов к стрелочным электроприводам всегда предъявлялись высокие требования надёжности. Стрелочные электроприводы должны обеспечивать при крайних положениях стрелок плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу, не допускать замыкания остряков стрелки при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом 4 мм и более, отводить другой остряк от рамного рельса на расстояние не менее 125мм [1, c. 53].


Самый первый стрелочный электропривод на железных дорогах России появился в середине 20-х годов прошлого века. Такой электропривод типа 3900 с наружными шарнирными замыкателями был аналогом электропривода фирмы «Сименс и Гальске» образца 1906 года. Он применялся в СССР для замыкания стрелок до конца 1950-х годов. В настоящее время широкое применение на отечественных железных дорогах нашли электроприводы с внутренним замыканием невзрезные серии СП [2, c. 117].


До 1960 года осуществлялся промышленный выпуск электропри­водов типа СП-1, с I960 по 1970 год изготавливались электроприво­ды типа СП-2. Электропривод типа СП-2 имеет один рабочий шибер и две кон­трольные линейки. В приводе предусмотрен двусторонний выход ра­бочего шибера и контрольных линеек, что позволяет на стрелочной гарнитуре устанавливать привод с правой или левой стороны стрел­ки путем перестановки рабочего шибера и контрольных линеек. От ранее выпускаемого электропривода СП-1 электропривод СП-2 от­личается тем, что имеет иную конструкцию редуктора, усиленный упор, фрикционное сцепление с вала электродвигателя перенесено на вал редуктора.


Следующий этап совершенствования конструкции стрелочных электроприводов пришёлся на начало 1970-х годов. Тогда было введено раздельное крепление рабочих и контроль­ных тяг с остряками стрелок. В связи с переходом на гарнитуры с раздельным креплением рабочих и контрольных тяг диаметры при­соединительных отверстий в контрольных линейках и рабочем шибере были увеличены в новом электроприводе типа СП-2Р. Таким образом, электропривод СП-2Р отличается от выпускав­шегося ранее СП-2 только увеличенным диаметром отверстий на концах контрольных линеек и рабочего шибера.


С декабря 1973 года взамен электроприводов СП-2Р начали се­рийно выпускать стрелочные электроприводы типа СП-3. Стрелочный электропривод типа СП-3 имеет один рабочий шибер и две контрольные линейки; предназначен для перевода, запира­ния и контроля положения стрелок всех типов с нераздельным хо­дом остряков. В новом приводе был так же предусмотрен двусторонний выход рабоче­го шибера и контрольных линеек


Электропривод типа СП-3 имел ряд преимуществ перед ранее выпускаемыми СП-2 и СП-2Р. Переводное усилие на рабочем шибере привода СП-3 увеличе­но на 2 кН и доведено в среднем до 4,5 кН. Электропривод может развивать максимальное переводное усилие до 6 кН, что достигнуто за счет увеличения передаточного числа редуктора до 70 вместо 55 в элект­роприводах СП-2 и СП-2Р и применения более мощного электродвигателя МСП-0,25 вместо МСП-0,1.


В новой конструкции облегчено эксплуатационное обслуживание в части быстроты замены пружин автопереключателя. В электроприводе СП-3 в авто­переключателях применены пружины растяжения, которые устанав­ливаются над рычагами авто переключателя, взамен пружин круче­ния в СП-2Р.


Впервые введен электрообогрев привода для уменьшения образования конденсата и устранения явления индевения открытых контактов автопереключателя. А также установлены прозрачные колпаки из пластмассы над контактными колодками для устранения попадания конденсата на контактные пластины, улучшена герметизация корпуса привода за счет увеличения захода бортов крышки на 18 мм вместо 13 мм в приводе СП-2Р.


С 1982 года начали серийно выпускать стрелочные электроприво­ды типа СП-6 для электрической централизации с улучшенными экс­плуатационными характеристиками по сравнению с электроприво­дами типа СП-3.


Для маневровых районов станций применяются также электроприводы типа СПГ-ЗМ на базе электропривода СП-6, бесконтактные электроприводы типа СПГБ-4 на базе электроприво­да СП-3 и СПГБ-4М на базе электропривода СП-6.


В начале 1993 года модернизации подвергся и электропривод типа СП-6. С января начался выпуск модернизированных электроприводов СП-6М.


Для высокоскоростного движения выпускается электропривод типа СП-12 для работы с внешним замыкателем. Главным отличием электропривода СП-12 от СП-6М является другой ход шибера и ход кон­трольных линеек.

 

Рисунок 2. Электропривод типа СП-6


 


Ход шибера у СП-12 составляет 220±2 мм, ход контрольных линеек 154±2 мм или 140±2 мм. В то время как у СП-6М ход шибера 154±2 мм, ход конт­рольных линеек 154±2 мм. А также то, что запирание прижатого остряка осу­ществляется внешним замыкателем, а удержание отведенного остря­ка с помощью внутреннего замыкателя.


С июля 1995 года начали серийно выпускать бесконтактные го­рочные электроприводы СПГБ-4Б вместо СПГБ-4М.


Таким образом, в настоящее время для магистрального железно­дорожного транспорта выпускаются промышленностью электропри­воды СП-6М и СП-12 и горочные СПГБ-4Б, которые нашли самое широкое применение, как при новом строительстве железных дорог, так и при плановых заменах выработавших свой ресурс стрелочных электроприводов [2, c. 476].


Но на этом развитие электроприводостроения не остановилось. В 1999 году начато серийное освоение производства принципиально новых элект­роприводов — винтовых невзрезных с внутренним замыкателем типа ВСП-150.


Электропривод может быть собран как для правосторонней, так и для левосторонней установки на стрелке. Для этого шибер имеет два выхода, один из которых (нерабочий) закрыт кожухом, а линейки, переставляются, при этом крышка может быть установлена с противоположной стороны привода. Электропривод ВСП-150 выпускается с электродвигателем переменного тока МСТ-0,3-ВСП на 190 В. У традиционных электродвигателей переменного тока типа МСТ применяемых для электроприводов серии ВСП тоже изменился внешний вид. Средний срок службы современного электропривода составляет 20 лет.

 

Рисунок 3. Электропривод типа ВСП-150


 


Привод ВСП-150 разработан с целью замены существующих приводов СП-6М, а также для применения на вновь строящихся скоростных магистралях. Принципиальным отличием является наличие в электроприводе шарико-винтовой пары, которая работает с малыми потерями на трение, высоким КПД передачи, достаточным запасом прочности. Применена новая контрольная система на базе переключателей положений ПП-1, упрощена кинематическая схема, снижены эксплутационные расходы на обслуживание, усовершенствован узел защиты электродвигателя от перегрузок за счет применения фрикционной муфты [5].


На сортировочных механизированных горках для перевода, запи­рания и контроля положения стрелок с нераздельным ходом остря­ков в настоящее время так же применяются электроприводы типов СПГ-2, СПГ-3, СПГ-ЗМ, СПГБ-4, СПГБ-4М и СПГБ-4Б. В горочных электроприводах СПГ-2 и СПГ-3 устанавливается электродвигатель постоянного тока типа МСП-0,25 на номинальное напряжение 100 В. Для получения более высокой скорости перевода стрелки на клеммы электродвигателя подается напряжение 200 В. Последними модификациями горочных электроприводов являют­ся контактные электроприводы типа СПГ-ЗМ на базе электроприво­да СП-6, бесконтактные электроприводы типа СПГБ-4М на базе электропривода СП-6 и бесконтактные электроприводы типа СПГБ-4Б на базе электропривода СП-6М.


До 1974 года в нашей стране изготавливались и другие типы стрелочных электроприводов. Взрезной электропривод типа СПВ-5 имел максимальное переводное усилие 2500 Н. С 1974 по 1990 год изготавливались электроприводы типа СПВ-6, которые имели по сравнению с СПВ-5 ряд преимуществ. Это и увеличенное переводное усилие на рабочих шиберах, улучшенное эксплуатационное обслуживание в части быстроты за­мены пружин автопереключателя за счёт применения пружин растяжения в замен пружин кручении. В электроприводе СВ-6 был введен электрообогрев привода для уменьшения образования конденсата и устранения явления индевения контактов и установлены прозрачные колпаки из пластмассы над контактными колодками для устранения попадания конденсата на контактные пластины.


Увеличение массы и скоростей движения поездов, применение новых конструкций стрелочных переводов из рельсов тяжелых типов с гибкими остряками, жестко связанными между собой тягами, иск­лючили возможность применения электроприводов серии СПВ, тре­бующих обязательно раздельного хода остряков. Учитывая это, а также целесообразность применения на сети железных дорог единой унифицированной конструкции, производство электроприводов се­рии СПВ было прекращено.


Внутри электроприводов всех типов имеется блокировочный контакт, выключающий привод из электрической цепи в момент открывания крышки привода в целях безопасности обслуживающего персонала. При отсутствии электропитания привод может быть пе­реведен с помощью специальной рукоятки, поставляемой вместе с каждыми пятью электроприводами. При снятом электродвигателе привод может быть также переведен на ручное управление, для чего в комплекте к каждым пяти приводам, помимо специальной рукоятки, прикла­дывается ось ручного перевода [2, c. 477].


В настоящее время для замены находящихся в эксплуатации стрелочных электроприводов серий СП и ВСП разработано резко отличное устройство для перевода стрелки — устройство переводное стрелочное типа УПС. УПС представляет собой электромеханический модуль в полом металлическом брусе в комплекте с новыми монтажными элементами и новой стрелочной гарнитурой.

 

Рисунок 4. Установка электропривода УПС на стрелочном переводе


 


Электромеханический привод УПС, разработан на базе модернизированной конструкции стрелочного электропривода типа СП-6К и выполнен в виде модуля на собственной раме (несущей плите), который размещен в полом металлическом брусе. Защитные крышки УПС предотвращают попадание атмосферной влаги и загрязнений во внутреннее пространство полого металлического бруса, который по внутренней поверхности имеет покрытие, препятствующее образованию конденсата, являющегося причиной коррозии деталей механизмов. Механические узлы УПС спроектированы с применением изделий из сплавов с высокой стойкостью к динамическим нагрузкам, современных самосмазывающихся антифрикционных материалов.


УПС содержит новую высокоточную необслуживаемую фрикционную муфту, необслуживаемый редуктор, новые элементы электрокоммутации в автопереключателе, новую стрелочную гарнитуру с износостойкими самосмазывающимися изделиями в парах трения, конструктивно новое исполнение узлов для монтажа УПС на стрелочный перевод.

 

Рисунок 5. Действующий электропривод УПС на стрелочном переводе


 


Все эти преимущества устройства УПС позволяют увеличить период между очередным техническим обслуживанием в 2 раза, следовательно, пропорциональное снижение удельной трудоемкости работ [4].


Рассматривая новые конструкции стрелочных электроприводов необходимо отметить и то, что, несмотря на появление таких принципиально новых электроприводов как УПС в настоящее время не закончена модернизация и электроприводов серии СП. Так специалистами завода «Термотрон» налажен выпуск электроприводов типа СП-6К. Электропривод стрелочный невзрезной с внутренним замыканием типа СП-6К предназначен для перевода в повторно-кратковременном режиме, запирания и контроля положения в непрерывном режиме стрелок с нераздельным ходом остряков.

 

Рисунок 6. Электропривод типа СП-6К


 


По сравнению с электроприводом СП-6М электропривод СП-6К имеет ряд преимуществ. Ролики ножевого и переключающего рычага выполнены из антифрикционного материала ПАСМ. Это снижает затраты на обслуживание и их износ в процессе эксплуатации. В самом редукторе вместо подшипников качения используются подшипники скольжения из антифрикционного материала ПАСМ. Он не требует смазки в процессе эксплуатации. Так же в редукторе применены металлокерамические фрикционные диски. Они во время работы выдают более стабильные рабочие показатели. Сам редуктор «сухого» типа. Его зубчатая передача работает без смазки.


Для повышения сохранности элементов привода в конструкцию крышки введена защита шарниров. Крышка электропривода СП-6К с внутренней поверхности покрыта антиканденсатным материалом. Это предотвращает попадания конденсата на токоведущие и рабочие элементы привода. Для покрытия элементов электропривода применяется термодиффузионное оцинкование и вододисперсионная краска «Мета-Текс» [6].


Хорошо зарекомендовал себя электропривод СП-7К выпускаемый Армавирским электротехническим заводом. Этот электропривод предназначен для перевода остряков в повторно — кратковременном режиме, запирания и контроля положения в непрерывном режиме стрелок с нераздельным ходом остряков, работающих в особых условиях. Особыми условиями является наличие паводковых и талых вод, обильное количество осадков в виде дождя, не успевающих отводиться дренажными и иными инженерными сооружениями и естественным путем, наличие селевых потоков и пр. Эксплуатация или сохранение исправного состояния электропривода в таких условиях может быть длительная (до 3-х месяцев).


Электропривод выполнен на базе электропривода СП-6М. Отличительная особенность: наличие элементов, позволяющих уплотнить электропривод для работы в особых условиях. Электропривод может быть переведен на ручное управление при помощи специальной оси, надеваемой на выступающий из электродвигателя квадрат вала [7].


Ещё одним современным электроприводом является электропривод стрелочный СП-10 с внутренним замыканием, разработанный посредством модернизации электропривода стрелочного СП-6М. Модернизации подвергнуты узлы и детали, которые наиболее часто являются причиной отказов. В электроприводе применены следующие модернизированные узлы и детали: крышка привода с перекрываемыми вентиляционными отверстиями; редуктор с вынесенной за его корпус фрикционной муфтой; модульный автопереключатель механического, контактного типа, не требующий регулировки в условиях эксплуатации; взамен типового курбельного выключателя установлен выключатель новой конструкции, исключающий отказы, характерные для курбельного выключателя; в корпусе электропривода применены съёмные направляющие в виде вкладышей, изготовленные из антифрикционного материала, не требующего смазки [8].

 

Рисунок 7. Электропривод типа СП-10.


 


В настоящее время Армавирским электротехническим заводом налажено производство стрелочных электроприводов типа СП-12У, СП-12Н и СП-12К. Эти электроприводы стрелочные невзрезные типа предназначены для перевода, запирания и контроля положения стрелок, оборудованных внешними замыкателями остряков и подвижных сердечников крестовин (ПСК) с непрерывной поверхностью катания (НПК) со скоростями движения поездов до 200 км/ч.


Стрелочные электроприводы выпускаются в трёх вариантах исполнения: СП-12У — предназначен для перевода, запирания и контроля положения стрелок с раздельным ходом остряков с максимальным усилием перевода; СП-12Н — для перевода в повторно кратковременном режиме остряков стрелочных переводов; СП-12К — для перевода в повторно кратковременном режиме подвижных сердечников крестовин с НПК.


Современные электроприводы серии СП-10 и СП-12 устанавливаются без кабельной муфты, так как ввод кабеля осуществляется непосредственно в электропривод. Здесь же устанавливается и выпрямительно — резисторный блок. [9] 

 

Рисунок 8. Электропривод типа СП-12У.


 

Список литературы:


1.Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. ЦРБ-756, Москва 2000 г. — 189 с.


2.Сороко В.И. Автоматика, телемеханика, связь и вычислительная техника на железных дорогах России/ В.И. Сороко, В.М. Кайнов; Энциклопедия, том 1. — 3-е издание; НПФ «ПЛАНЕТА», 2006 г. — 957 с.


3.Стрелочный электропривод. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: ru.wikipedia.org (дата обращения 22.12.2012)


4.Устройство переводное стрелочное УПС. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: ntc-infotech.ru (дата обращения 22.12.2012)


5.Электропривод стрелочный с внутренним замыкателем типа ВСП-150. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: scbist.com (дата обращения 22.12.2012)


6.Электропривод СП-6К. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: termotron.4br.ru (дата обращения 22.12.2012)


7.Электропривод СП-7К. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: www.specprom-ekb.ru (дата обращения 23.12.2012)


8.Электропривод СП-10. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: www.ntc-infotech.ru (дата обращения 23.12.2012)


9.Электроприводы стрелочные невзрезные. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL: www.aemz.elteza.ru (дата обращения 23.12.2012)

sibac.info

Стрелочный электропривод — Энциклопедия нашего транспорта

Стрелочный электропривод Alstom P80 в Казахстане

Стрелочный электропривод предназначен для перевода в повторно — кратковременном режиме остряков стрелки в крайние положения, запирания их по окончании перевода и электрического контроля положения стрелки в непрерывном режиме.

Общие сведения

Стрелочный электропривод должен:

Стрелочные электроприводы бывают невзрезного и взрезного типов.

Устройство электропривода

Стрелочный электропривод невзрезного типа состоит из:

  • электродвигателя переменного или постоянного тока мощностью 0,25 или 0,3 кВт;
  • редуктора со встроенной фрикционной муфтой;
  • главного вала с шиберной шестерней;
  • автопереключателя;
  • рабочего шибера;
  • контрольных линеек;
  • муфты сцепления.

Все узлы стрелочного электропривода устанавливаются в чугунном корпусе, который сверху закрывается стальной крышкой; крышка запирается на внутренний замок — защелку. Ось ротора (вал) электродвигателя стрелочного электропривода имеет выход с двух сторон: с одной стороны, она с помощью муфты сцепления соединяется с валом редуктора; а с другой стороны, конец (хвостовик) оси заканчивается квадратом 12 х 12 мм, на который надевается курбель, что дает возможность переводить стрелку вручную с его помощью. Напротив квадратного хвостовика оси электродвигателя, в торце корпуса электропривода имеется отверстие, в которое вставляется курбель. В нормальном состоянии это отверстие закрыто курбельной заслонкой, которая в закрытом состоянии фиксируется специальным винтом с квадратной головкой 12 х 12 мм. Фиксирующий винт отворачивается и заворачивается с помощью курбеля. Внутри корпуса электропривода установлен блокировочный контакт; он размыкается при опускании курбельной заслонки и отключает электродвигатель (разрывает рабочую цепь электропривода). Включить блокировочный контакт можно только после открытия крышки электропривода. Редуктор с фрикционной муфтой, главный вал с шиберной шестерней и рабочий шибер образуют механическую передачу стрелочного электропривода. Скошенные крайние зубья шиберной шестерни и рабочего шибера образуют внутреннее (кулачковое) запирающее устройство стрелочного электропривода. Автопереключатель представляет собой электромеханическое устройство, предназначенное для контроля окончания перевода стрелки с проверкой положения прижатого и отведенного остряков, коммутации рабочей и контрольной цепей. Автопереключатель имеет четыре группы контактов: две крайние группы коммутируют рабочую цепь, две средние группы — контрольную цепь.

Схема стрелочного электропривода СП-10 снаружи Схема стрелочного электропривода СП-10 внутри

Стрелочная гарнитура

Стрелочный электропривод может устанавливаться как с правой, так и с левой стороны стрелки. Для установки электропривода на стрелке применяется стрелочная гарнитура.

Стрелочная гарнитура — это комплект деталей, элементов соединения их для установки электропривода на стрелке и присоединения его линеек (рабочего шибера и контрольных линеек) к острякам. В состав стрелочной гарнитуры электропривода невзрезного типа входят:

  • фигурные угольники — 4 шт.;
  • фундаментные угольники — 2 шт.;
  • связная полоса — 1 шт.;
  • рабочая тяга — 1 шт.;
  • соединительная тяга — 1 шт.;
  • контрольные тяги — 2 шт.;
  • валики шарнирных соединений;
  • шарнир Гука;
  • втулки;
  • комплект изоляции.

Принцип работы электропривода

Стрелочный электропривод работает следующим образом. После создания (замыкания) рабочей цепи по обмоткам электродвигателя протекает электрический ток, и ротор электродвигателя начинает вращаться в требуемую сторону. Вращение от электродвигателя через муфту сцепления передается на вход редуктора и фрикционную муфту. С выхода редуктора вращение передается на главный вал с шиберной шестерней, которая находится в зацеплении с рабочим шибером. Шиберная шестерня и рабочий шибер образуют реечную передачу, с помощью которой вращательное движение главного вала преобразуется в поступательное движение шибера и связанных с ним через рабочую и соединительную тяги остряков стрелки. Сразу после включения электродвигателя электропривод работает в режиме холостого хода; во время холостого хода автопереключатель отключает контрольное реле, которое сигнализирует о начале перевода стрелки, включает через свои контакты красную лампочку, горящую ровным светом. Одновременно подготавливается цепь резервирования, то есть цепь для возможного возврата стрелки в первоначальное положение. Далее следует отпирание и перевод стрелки — перемещение ее остряков в другое крайнее положение. После выключения электродвигателя кинетическая энергия якоря электродвигателя и других вращающихся масс (деталей) электропривода гасится фрикционной муфтой и трением в других узлах электропривода. При переводе стрелки главный вал с шиберной шестерней делает один неполный оборот — поворачивается на 280° .

Работа электропривода на фрикцию

Работа стрелочного электропривода на фрикцию — это такой режим его работы, когда при работающем электродвигателе привода остряки стрелки не перемещаются. Это возможно в следующих случаях:

  • при наличии внешних причин, препятствующих перемещению остряков;
  • при разъединении остряков;
  • при неправильной регулировке фрикционной муфты, когда сжатие фрикционных дисков оказывается недостаточным для передачи вращающего момента, необходимого для перемещения остряков. В двух первых случаях амперметр на пульте электрической централизации показывает повышенный расход тока — на 10—30 % больше нормального. В последнем случае амперметр будет показывать пониженный расход тока. При работе на фрикцию красная лампочка потери контроля положения стрелки на пульте горит ровным светом и звенит стрелочный контрольный звонок.

Механическое запирание остряков

Механическое запирание остряков осуществляется внутренним запирающим устройством стрелочного электропривода, состоящим из двух кулачковых пар. Запирающие кулачковые пары образованы крайними срезанными (скошенными) зубьями шибера и шиберной шестерни, которые по окончании перевода остряков, заклинивают шибер, исключая его перемещение внутрь колеи, то есть отведение прижатого остряка к рамному рельсу. Запирание остряков может не наступить при:

На то, что запирание остряков не произошло, указывает отсутствие контроля положения стрелки на пульте электрической централизации после окончания ее перевода — начинает мигать красная лампочка и звенит стрелочный контрольный звонок.

См. также

Литература

  • Г. И. Логинов «Устройства автоматики, телемеханики движения поездов на метрополитене» Москва. 2006 г.

Ссылки

wiki.nashtransport.ru

Механизм привода стрелочного перевода

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к стрелочным переводам.

Известен стрелочный электропривод, содержащий бесконтактный управляемый электродвигатель, в состав которого входит блок управления с устройством ограничения тока и узлом ограничения времени работы на уровне, обеспечивающем перевод стрелок, редуктор с фрикционной муфтой, корпус, автопереключатель, шибер, двигатель снабжен датчиком положения ротора, выходные сигналы которого подаются на блок управления, в который введены датчик уровня напряжения питания, датчик тока и устройство диагностики, на вход которого подаются сигналы от датчика тока, датчика положения ротора, датчика уровня напряжения питания, а на выходе выдается информация об усилии на шибере, о величине скорости и ускорении перемещения шибера, времени перевода, времени разгона и торможения двигателя, величине люфта электропривода и его изменении во времени, уровне напряжения на входе двигателя [Пат. РФ 2412845, МПК B61L 5/06, 2011].

Недостатками этого устройства являются:

— недостаточная надежность, связанная с наличием большого числа узлов и деталей;

— большая трудоемкость изготовления привода, обусловленная большим числом различных датчиков, такое количество которых может быть оправдано только исключительно ненадежной работой самого привода.

Прототипом является стрелочный электропривод, содержащий смонтированные в корпусе электродвигатель, муфту, ШВП качения, вспомогательные узлы, механизм замыкания и взреза шибера, включающим в себя связанные с шибером круглого сечения корпус замка, в котором раздельно в двух плоскостях на осях закреплены два кулачка и вместе с корпусом и шибером представляют единую подвижную конструкцию, толкатель, выполненный с возможностью перемещения вдоль направляющей и имеющий связь с гайкой ШВП с фрикционными ограничителями хода гайки, и упругий упор [Пат. РФ 2181678, МПК B61L 5/06, 2002].

Недостатками прототипа являются:

— низкая надежность, связанная с большим количеством деталей и узлов;

— трудоемкость в эксплуатации, вызванная необходимостью проведения профилактических работ по чистке, смазке и регулированию фрикционных элементов в процессе эксплуатации. Кроме того, поскольку электропривод не имеет технических средств для оценки своего состояния, то это вынуждает проводить регламентную проверку исправности привода, что также усложняет его эксплуатацию.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение условий эксплуатации.

Задача решается тем, что в механизме стрелочного перевода, содержащем корпус с основанием, контрольные линейки, запирающий и взрезной механизмы, электродвигатель, соединенный с ведущим валом редуктора, выходной вал которого соединен с тягой привода остряка, взаимодействующей с упором, редуктор выполнен из червячных пар, причем червяк первой пары имеет возможность перемещения вдоль ведущего вала и взаимодействия своими торцами соответственно с одними концами упругих элементов, другие концы которых неподвижно закреплены на валу.

Ось и червяк сопряжены посредством шлицевого соединения. Упругий элемент закреплен относительно торца червяка с зазором. Запирающий механизм выполнен в виде второй червячной пары. При перемещении вдоль вала червяк имеет возможность взаимодействия, по крайней мере, с одним выключателем. Червяк имеет возможность выхода из зацепления с червячным колесом. Взрезной механизм выполнен в виде основания, на котором редуктор закреплен с возможностью поворота вокруг оси ведущего вала. Вторая червячная пара выполнена в виде глобоидного зацепления. Выходной вал связан с тягой через палец, который имеет возможность перемещения в пазу тяги вдоль последней. В качестве запирающего механизма используют и упор. Глобоидный червяк выполнен заодно с червячным колесом первой пары.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Выполнение редуктора из червячных пар, причем червяк первой пары имеет возможность перемещения вдоль ведущего вала и взаимодействия своими торцами соответственно с одними концами упругих элементов, другие концы которых неподвижно закреплены на валу, уменьшает число деталей редуктора. Кроме того, энергия двигателя после его выключения гасится за счет деформации упругого элемента, т.е. без использования в редукторе фрикционной муфты. Можно также дополнительно применить электрическое торможение двигателя. Все это повышает надежность привода и улучшает условия эксплуатации.

Более того, скорость перемещения тяги сначала плавно возрастает, достигает максимума в среднем положении остряка и уменьшается по мере приближения его к крайнему положению. В результате снижается вероятность поломки деталей привода в случае нахождения у рамного рельса постороннего предмета, поскольку скорость мала и сила удара остряка о предмет будет небольшой. Это также повышает надежность привода и улучшает условия эксплуатации.

Сопряжение оси и червяка посредством шлицевого соединения упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Закрепление упругого элемента относительно конца червяка с зазором позволяет применять при необходимости режим холостого хода привода, требуемый для разгона электродвигателя и переключения контактов. Кроме того, обеспечивается плавное нарастание момента привода. Это улучшает условия эксплуатации.

Выполнение запирающего механизма в виде второй червячной пары упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Наличие возможности взаимодействия червяка при перемещении вдоль вала, по крайней мере, с одним выключателем позволяет легко и просто оценивать техническое состояние механизма перемещения. Кроме того, сокращается количество осмотров механизма на предмет его нормальной работы, так как информация о необходимости осмотра формируется непосредственно самим механизмом. Все это повышает надежность и улучшает условия эксплуатации.

Возможность выхода червяка из зацепления с червячным колесом позволяет снять усилие с тяги перевода остряка в случае отказа электрической части механизма перевода, связанного с выключением двигателя, что повышает надежность.

Выполнение взрезного механизма в виде основания, на котором редуктор закреплен с возможностью поворота вокруг оси ведущего вала, упрощает конструкцию, повышает ее надежность и улучшает условия эксплуатации. При повороте редуктора двигатель и его вал остаются на месте, момент инерции редуктора мал, что снижает нагрузку на детали стрелочного перевода при взрезе.

Выполнение второй червячной пары в виде глобоидного зацепления позволяет передавать большие усилия на тягу перевода остряка и одновременно использовать это зацепление в качестве запирающего механизма, что упрощает конструкцию.

Связь выходного вала с тягой через палец, который имеет возможность перемещения вдоль паза последней, уменьшает воздействие тяги на механизм во время ее колебаний в горизонтальной и вертикальной плоскостях при прохождении поезда. Это позволяет монтировать механизм как снаружи стрелочного перевода, так и внутри его, а также увеличивает срок его службы, повышает надежность и улучшает условия эксплуатации.

Использование в качестве запирающего механизма и упора, который воспринимает нагрузку, позволяет сохранить механизм перевода работоспособным даже при воздействии больших нагрузок, например при взрезе стрелочного перевода.

Выполнение глобоидного червяка заодно с червячным колесом первой пары сокращает число узлов (деталей) механизма, что упрощает конструкцию, повышает ее надежность и улучшает условия эксплуатации.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена схема механизма привода стрелочного перевода. На фиг.2 изображен вид А механизма привода стрелочного перевода. На фиг.3 изображен механизм привода стрелочного перевода после его взреза.

Механизм привода стрелочного перевода содержит основание 1, на котором с возможностью поворота на оси 2 размещена платформа 3 редуктора со стойками 4, упорами 5 и мостом 6, соединенная с основанием шпильками 7. На платформе редуктора с возможностью вращения установлен ведомый вал 8 с червячным колесом 9, соединенным через палец 10 с пазом 11 тяги 12 привода остряка, имеющей возможность взаимодействия с упорами, и с вращающимся в стойках глобоидным червяком 13, выполненным заодно с червячным колесом 14, которое сопряжено с прямозубым червяком 15. Прямозубый червяк имеет возможность перемещения вдоль установленного в опоре платформы ведущего шлицевого вала 16 и взаимодействия торцами с одними концами пружин 17, другие концы которых закреплены на шлицевом валу, и с выключателями 18, 19, закрепленными на платформе. Работает механизм привода стрелочного перевода следующим образом. Для перевода остряка из одного крайнего положения в другое включают двигатель (на чертеже не показан), в результате чего шлицевой вал 16 начинает вращаться (фиг.1). Для перевода остряка требуется определенное усилие, выражающееся на колесе 14 моментом сопротивления, а поскольку червяк 15 от перемещения вдоль шлицевого вала никак не закреплен, то окружная сила на колесе 14, действующая вдоль оси червяка, перемещает его по валу 16 (например влево, фиг.2). В это время двигатель работает вхолостую, набирая обороты и мощность.

После выбирания зазора между торцом червяка и пружиной 17, последняя начнет сжиматься, создавая противодействие окружной силе. По мере сжатия пружины противодействующая сила возрастет настолько, что червяк перестанет перемещаться вдоль вала 16, а колесо 14 начнет вращаться заодно с глобоидным червяком 13 и колесом 9. При этом палец 10 будет перемещать тягу 12, которая, в свою очередь, станет передвигать остряк из одного положения в другое. К концу перевода выступ тяги 12 начнет взаимодействовать с упором 5, огибая его и перемещаясь за счет этого дополнительно (вверх по чертежу), подводя остряк к рамному рельсу. Когда расстояние между остряком и рельсом станет порядка 2 мм, контрольная линейка замкнет выключатель (на чертеже не показаны), отключающий двигатель, так как остряк находится уже в допустимом для прохождения поезда положении. Заметим, что при этом между пальцем 10 и короткой стороной паза 11 возникнет зазор. Вал отключенного двигателя по инерции будет продолжать вращаться, заставляя повернуться колесо 9 еще на некоторый угол. После подхода пальца 10 к вертикали (по чертежу) остряк максимально, вплотную (или практически вплотную) приблизится к рамному рельсу, после чего палец 10 упрется в выступ моста 6. Окружная сила на колесе 14 возрастет, и червяк 15 снова начнет сжимать пружину 17, продвигаясь вдоль вала 16. При этом оставшаяся энергия вращающегося ротора двигателя будет гаситься за счет деформации пружины 17.

Стрелочный перевод запирается автоматически. Тяга 12 не может сдвигаться, от продольных перемещений ее удерживает упор 5 и рамный рельс, а от поперечных — палец 10 самотормозящейся глобоидной червячной передачи. При этом усилия, воспринимаемые тягой при прохождении поезда, передаются на упор 5, не затрагивая детали редуктора, а незначительные перемещения тяги при ее колебаниях в вертикальной плоскости, обусловленные прогибом рельса, компенсируются зазором между пальцем 10 и короткой стороной паза. В результате механизм освобождается от нежелательных динамических нагрузок со стороны тяги 12 перевода.

Срабатывание выключателя контрольной линейки, отключающее двигатель, может сопровождаться работой выключателей 18, 19 в следующих сочетаниях.

Если к моменту выключения двигателя торец червяка 15 не касался выключателя 19, то это свидетельствует о номинальном усилии, затрачиваемом на перевод остряка. Такая очередность работы выключателей позволяет получить информацию о нормальной работе стрелочного перевода.

Если сначала происходит срабатывание выключателя 19, а потом выключается двигатель, то делается вывод о значительном моменте, требуемом для перевода остряка, и о необходимости проведения профилактических работ на данном стрелочном переводе для снижения усилия сопротивления перемещению остряка.

Если торец червяка дошел до выключателя 19, а двигатель не выключается, т.е. отсутствует замыкание выключателя контрольной линейки, то это указывает на отсутствие возможности перевода остряка, например из-за попадания постороннего предмета между остряком и рамным рельсом, и в этом случае двигатель переключается на реверс для возвращения остряка в исходное положение. Заметим, что выключатели 18, 19 справа от червяка 15 на чертеже условно не показаны.

Используя указанные сочетания срабатывания выключателей, формируют информацию о качестве работы стрелочного перевода в целом.

При взрезе стрелочного перевода на упор 5 тягой 12 оказывается значительное давление, в результате чего шпильки 7 срезаются, и редуктор разворачивается вокруг оси 2, позволяя остряку перейти в другое крайнее положение.

Внедрение изобретения позволит создать простой, надежный, удобный и дешевый в эксплуатации механизм привода стрелочного перевода.




edrid.ru

Стрелочный электропривод СП-6 (Состав и принцип действия)

Стрелочный электропривод предназначен для перевода, запирания и контроля четырех положений остряков стрелочного перевода – нормального (плюсового), переведенного (минусового), промежуточного (среднего) и взреза.

Устройство невзрезного стрелочного электропривода СП-6 представлено на рисунке 5. Основными частями электропривода СП-6 являются: корпус 1, электродвигатель 2 постоянного или переменного тока, редуктор 3 со встроенным в том же блоке фрикционным сцеплением 4, уравнительная муфта 5, главный вал с шиберной шестерней 6, шибер 7 с кулачковым запирающим механизмом, блок автопереключателя 8, состоящий из неподвижных 9 и подвижных 10 контактов, пружина 11, контрольные линейки 12, имеющие ушки 13 для соединения с контрольными тягами через пальцы 14, курбельный блок-контакт 15, курбельная заслонка 16, замок 17, панель освещения 18, элементы обогрева 19 и разъем для ввода монтажа 20.

С боковых сторон корпуса имеются отверстия для выхода шибера и контрольных линеек, а также для ввода в привод монтажа. Также в днище корпуса имеется сливное отверстие.

Электродвигатель 2 служит для преобразования электрической энергии в механическую. На сети дорог России эксплуатируются электроприводы с электродвигателями постоянного тока (марка МСП, мощность – 0,15 и 0,25 кВт) или трехфазного переменного тока (марка МСТ, мощность – 0,25, 0,3 и 0,6 кВт).

Поскольку якорь (ротор) электродвигателя вращается с высокой скоростью при небольшом моменте, то для уменьшения скорости вращения и увеличения вращающего момента используется редуктор.

Фрикционное сцепление 4 предназначено для защиты электродвигателя 2 от перегрузок.

Блок автопереключателя 8 служит для подключения (отключения) цепей управления электродвигателем и цепей контроля положения стрелки.

Автопереключатель 8 состоит из двух подвижных 10 и четырех неподвижных 9 контактных колодок, расположенных по обе стороны от главного вала 6. На каждой подвижной колодке имеются три контактных ножа. При перемещении колодок ножи врубаются между неподвижными контактами, что приводит к замыканию соответствующих электрических цепей. Контакты автопереключателя подразделяются на рабочие и контрольные. Рабочие контакты расположены с внешней стороны.Через них протекает рабочий ток электродвигателя.

 

Рисунок 5

Контрольные контакты расположены с внутренней стороны (ближе к оси главного вала). Через них протекает ток контроля положения стрелки.

В начале перевода стрелки перемещается одна из подвижных колодок с контактными ножами. При этом размыкается соответствующая группа контрольных контактов и замыкается группа рабочих контактов, подготавливая схему для обратного перевода стрелки. В конце перевода стрелки перемещается другая подвижная колодка. В результате размыкаются рабочие контакты, что приводит к разрыву цепи питания электродвигателя и его остановке, и замыкаются контрольные контакты, что приводит к появлению на табло у дежурного контроля нового положения стрелки.

Контрольные контакты должны замыкаться только в том случае, если фактическое положение остряков соответствует требованиям ПТЭ. Это проверяется с помощью контрольных линеек 12, соединенных через контрольные тяги, с остряками.

На рисунке 6 представлен фрагмент контрольной линейки во взаимодействии рычагом, соединенным с подвижной контактной колодкой.

Рисунок 6

 

Контрольные линейки имеют вырезы. Переключающий рычаг, перемещающий подвижные контактные колодкис закрепленными на них подвижными контактами, имеет клювообразный выступ. Если контрольные линейки заняли правильное положение, то клювообразный выступ западает в вырезы линеек, и контрольные контакты замыкаются. Если хотя бы одна из линеек занимает неправильное положение, то клювообразный выступ упирается в поверхность линейки, и контакты не замыкаются. В этом случае на табло у дежурного отсутствует контроль положения стрелки.

После окончания процесса перевода электропривод осуществляет непрерывный контроль положения остряков. Так перемещение одной из контрольных линеек (например, при взрезе стрелки или механическом повреждении рабочих и контрольных тяг) приводит к перемещению клювообразного рычага и связанной с ним подвижной контактной колодки. В результате размыкаются контрольные контакты, и по соответствующей индикации дежурный узнает, что стрелка потеряла контроль.

Шибер электропривода перемещает посредством рабочей тяги остряки стрелочного перевода. При движении подвижного состава остряки и рельсы испытывают значительные нагрузки и совершают вертикальные и горизонтальные колебания. Чтобы исключить возможность увеличения зазора между остряком и рамным рельсом, необходимо жестко зафиксировать остряки в крайнем положении – запереть.

Запирание остряков (Рис. 7) осуществляется расположенной на главном валу шиберной шестерней. Шиберная шестерня и шибер имеют обычные зубья, а также запирающие зубья специальной формы. Если шибер находится в промежуточном положении (остряки не дошли до рамного рельса), то обычные зубья шестерни находятся в зацеплении с обычными зубьями шибера. В этом случае шибер не заперт, и принудительное воздействие на остряки приведет к перемещению шибера и соответствующему вращению шиберной шестерни.

Рисунок 7 – Кулачковый запирающий механизм

 

При окончании процесса перевода стрелки шибер останавливается, однако шиберная шестерня еще проворачивается на некоторый угол (16 град.). Скошенный запирающий зуб шестерни упирается в скошенный запирающий зуб шибера и становится в так называемую мертвую точку. Теперь невозможно движение шибера в обратном направлении при механических воздействиях наостряк стрелки.

В начале процесса перевода стрелки происходит отпирание шибера. Шиберная шестерня начинает вращаться при неподвижном шибере. Запирающий зуб шибера отходит от запирающего зуба шиберной шестерни. После поворота главного вала на 20 град. Обычные зубья шестерни входят в зацепление с обычными зубьями шибера. Шибер начинает движение.

Курбельная заслонка служит для отключения электродвигателя от кабельной линии при ручном (курбельном) переводе. Для того, чтобы вставить курбель, необходимо опустить курбельную заслонку. При этом расположенный внутри корпуса электропривода блок-контакт размыкается и отключает цепь управления двигателем. Тем самым исключается возможность вращения двигателя и отпирания шибера в случаях попадания постороннего тока в кабель (при его повреждениях).

После завершения курбельного перевода заслонка остается в нижнем положении на весь период, пока стрелка будет переводиться вручную. Внутри корпуса привода имеется специальная защелка, срабатывающая при опускании заслонки и препятствующая ее возвращению в исходное состояние. Поднять курбельную заслонку и подключить электродвигатель можно только подняв крышку, для чего нужно открыть замок в корпусе стрелочного электропривода специальным ключом. Это выполняет электромеханик после осмотра электропривода и устранения неисправностей.

Внутри электропривода имеется обогревательное устройство (резисторы ПЭ), которое предотвращает образование инея на контактах автопереключателя в зимний период. Для подключения переносной осветительной лампы имеется штепсельная розетка.

На торцевой части крышки корпуса электропривода со стороны курбельной заслонки обозначается номер стрелки. Там же имеется указатель нормального (плюсового) положения стрелки в виде горизонтальной стрелы. Острие стрелы показывает направление движения шибера при переводе стрелки в плюсовое положение.




infopedia.su

Привод стрелочного перевода

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно, к стрелочным переводам.

Известно устройство для управления стрелочным электроприводом, содержащее пульт управления со стрелочным коммутатором и стрелочно-пусковой блок, напряжение рабочей цепи из которого поступает на стрелочный привод через ограничитель среднего тока перевода [Пат. РФ 2333123, МПК B61L 7/06, 2008].

Недостатками этого устройства являются:

— недостаточная надежность, связанная с тем, что в случае возрастания сопротивления перемещению остряка, например при установлении очень низкой температуры воздуха, перевод стрелки окажется невозможным из-за стабильной величины усилия привода;

— повышенная нагрузка на остряк, обусловленная отсутствием устройства для гашения энергии двигателя после его выключения (выбег двигателя). Энергия двигателя будет гаситься за счет повышения контактных давлений между зубьями колес редуктора и увеличения усилия прижима остряка к рамному рельсу, т.е. по существу после выключения двигателя элементы стрелочного перевода будут испытывать ударную нагрузку.

Прототипом является привод стрелочного перевода, содержащий электродвигатель, соединенный с редуктором, который связан с фрикционной муфтой, переключатель, устройство обогрева и освещения [Резников Ю.М. Электроприводы железнодорожной автоматики и телемеханики. — М.: Транспорт, 1985, с.126-128].

Недостатками прототипа являются:

— относительно низкая надежность, связанная с наличием механической фрикционной муфты, величина момента которой изменяется в процессе работы;

— трудоемкость в эксплуатации, вызванная необходимостью проведения профилактических работ по чистке, смазке и регулированию фрикционной муфты в процессе эксплуатации.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, улучшение условий эксплуатации и повышение надежности.

Задача решается тем, что в приводе стрелочного перевода, содержащем, по крайней мере, один выключатель электродвигателя, соединенного с редуктором, редуктор содержит червячную пару, червяк которой имеет возможность перемещения вдоль оси и взаимодействия своими концами соответственно с упругими элементами, неподвижно закрепленными относительно оси.

При перемещении вдоль оси червяк имеет возможность взаимодействия со вторым выключателем. При перемещении вдоль оси червяк имеет возможность взаимодействия и с третьим выключателем. Упругий элемент закреплен относительно конца червяка с зазором. Ось и червяк сопряжены посредством шлицевого соединения. Червяк имеет возможность выхода из зацепления с червячным колесом. Червячное колесо имеет выступ для взаимодействия с четвертым выключателем. Второй и третий выключатели имеют возможность соединения с сигнальными лампами светофора стрелочного перевода. Четвертый выключатель имеет возможность соединения с сигнальными лампами светофора стрелочного перевода. Ось имеет возможность взаимодействия с курбелем.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Наличие в редукторе червячной пары, червяк которой имеет возможность перемещения вдоль оси и взаимодействия своими концами соответственно с упругими элементами, неподвижно закрепленными относительно оси, позволяет гасить энергию двигателя после его выключения за счет деформации упругого элемента, т.е. без использования в редукторе фрикционной муфты. Это повышает надежность привода и улучшает условия эксплуатации.

Возможность взаимодействия червяка со вторым выключателем при перемещении вдоль оси позволяет формировать информацию о техническом состоянии стрелочного перевода, а именно, об усилии, с которым осуществляется перевод остряка из одного крайнего положения в другое, что позволяет заблаговременно принимать меры для поддержания перевода в надлежащем состоянии.

Возможность взаимодействия червяка и с третьим выключателем при перемещении вдоль оси повышает информативность о техническом состоянии стрелочного перевода. Все это повышает надежность и улучшает условия эксплуатации.

Закрепление упругого элемента относительно конца червяка с зазором позволяет применять при необходимости режим холостого хода привода, требуемый для разгона электродвигателя и переключения контактов. Кроме того, обеспечивается плавное нарастание момента привода. Это улучшает условия эксплуатации.

Сопряжение оси и червяка посредством шлицевого соединения упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Возможность выхода червяка из зацепления с червячным колесом позволяет, во-первых, разъединять привод для безопасности при проведении ремонтных работ на стрелочном переводе. Во-вторых, использовать такое разъединение в качестве замка стрелочного перевода, который не позволит производить перевод остряка без специального разрешения и последующего восстановления зацепления. Все это улучшает условия эксплуатации.

Наличие выступа у червячного колеса для взаимодействия с четвертым выключателем позволяет более точно контролировать величину зазора между остряком и рельсом. Это повышает информативность, надежность и улучшает условия эксплуатации.

Возможность соединения второго и третьего выключателей с сигнальными лампами светофора стрелочного перевода позволяет индицировать оценку усилия, с которым осуществляется перевод остряка. Например, если непосредственно у стрелочного перевода установить специальный небольшой светофор, зеленый сигнал может означать, что остряк переводится с небольшим усилием. Зеленый и желтый огни будут свидетельствовать о повышенном значении силы, прикладываемой к остряку, а желтый — о предельно допустимом усилии перемещения, требующем осмотра стрелочного перевода и проведения соответствующих технологических операций для нормализации величины этого усилия, что улучшает условия эксплуатации и повышает надежность.

Возможность соединения с сигнальными лампами светофора стрелочного перевода четвертого выключателя позволяет формировать информацию о положении остряка относительно рамного рельса. Например лунно-белый огонь может свидетельствовать о плотном прилегании остряка к рамному рельсу. Заметим, что кроме использования для светофорной сигнализации информация о техническом состоянии стрелочного перевода может подаваться на диспетчерский пункт.

Возможность взаимодействия оси, выполненной, например в виде шлицевого вала, с курбелем упрощает конструкцию, так как в этом случае не требуется выполнения на оси участка квадратного сечения, что упрощает конструкцию.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена схема червячной пары привода стрелочного перевода. На фиг.2 изображено сечение А-А червячной пары. На фиг.3 изображена схема червячной пары в положении выхода червяка из зацепления.

Устройство содержит установленную с возможностью поворота вокруг оси 1 платформу 2, с неподвижно закрепленными соответственно вторым, третьим и четвертым выключателями 3-5 и опорами 6, 7, в которых с возможностью вращения установлен шлицевой вал 8, сопряженный с червяком 9, имеющим возможность зацепления с червячным колесом 10, закрепленным на оси 11 привода. Между опорой и торцом червяка на вал свободно посажена пружина 12, крайний виток которой может иметь зазор с торцом, имеющим возможность взаимодействия со вторым и третьим выключателями. При этом червячное колесо может иметь выступ 13 для взаимодействия с четвертым выключателем.

Работает устройство следующим образом.

Для перевода остряка из одного крайнего положения в другое включают двигатель (на чертеже не показан), в результате чего шлицевой вал 8 начинает вращаться. Заметим, что вал 8 может быть соединен с двигателем как непосредственно, так и через зубчатую пару, т.е. в любом месте редуктора. Для вращения червячного колеса, кинематически связанного с шибером стрелочного перевода, требуется определенное усилие, а пружина 12, конец который не касается торца червяка 9, не оказывает давления на последний, поэтому червяк начнет передвигаться вдоль шлицов вала 8, одновременно вращаясь (фиг.1, 2). При этом червячное колесо 10 остается неподвижным, т.е. работа двигателя осуществляется вхолостую.

Предположим, что червяк 9 смещается по валу 8 влево. После касания его торцом конца пружины 12, она начнет сжиматься, при этом усилие воздействия зуба червяка на зуб червячного колеса 10, будет плавно возрастать. В конце концов, оно достигнет величины, достаточной для вращения червячного колеса 10 с осью 11 и всего редуктора в целом, что вызовет перемещение остряка из одного крайнего положения в другое. После подхода его к рамному рельсу сработает выключатель, управляемый контрольной линейкой стрелочного перевода, при этом могут возникнуть следующие возможные варианты срабатывания выключателей 3-5.

Первый вариант заключается в том, что при срабатывании выключателя контрольной рейки двигатель выключается, продолжая вращаться по инерции. При этом пружина 12 продолжает сжиматься, гася за счет своей деформации энергию инерции вращающихся масс, в результате чего вращение прекращается, а остряк прижимается к рамному рельсу с определенным усилием. Если к моменту полного останова привода червяк 9 не взаимодействует своим торцом с выключателем 3, то это свидетельствует о том, что перевод остряка осуществлялся с минимальным усилием. Если такую очередность срабатывания выключателей отразить на светофоре у стрелочного перевода, например зеленым огнем, то это будет указывать на хорошее состояние и взаимодействие элементов стрелочного перевода, которые не нуждаются в обслуживании.

Во втором варианте до момента срабатывания выключателя контрольной рейки произойдет взаимодействие торца червяка 9 с выключателем 3. Это будет указывать на значительный момент, требуемый для перевода остряка, что может быть отражено, например зеленым и желтым огнями светофора. В этом случае локомотивная бригада проходящего поезда может передать соответствующим службам сообщение о необходимости проведения профилактических работ на данном стрелочном переводе для снижения усилия сопротивления перемещению остряка.

В третьем варианте выключатель контрольной рейки срабатывает уже после взаимодействия торца червяка с выключателем 4, что показывает на предельно допустимое усилие перевода остряка. Это может быть отражено, например желтым огнем светофора, и указывать на необходимость немедленного осмотра стрелочного перевода.

Заметим, что во всех трех вариантах происходит периодическое замыкание выключателя 5, что подтверждает вращение червячного колеса 10 и перемещение остряка.

Четвертый вариант заключается в том, что после взаимодействия торца червяка с выключателем 4 срабатывание выключателя контрольной рейки не происходит, и при этом отсутствует периодическое замыкание выключателя 5. В этом случае можно констатировать факт отсутствия перемещения остряка, и при такой комбинации работы выключателей необходимо двигатель переключить на реверс, чтобы вернуть остряк в исходное состояние.

Поскольку червячное колесо 10 кинематически жестко связано с приводным элементом остряка, например шибером, то взаимодействие выступа 13 с выключателем 5 можно использовать для более точного определения положения остряка. Предположим, что при переводе остряка из одного крайнего положения до точки, в которой его конец не доходит до рамного рельса 2 мм, требуется 48 оборотов червячного колеса 10. Тогда, если на момент замыкания выключателя контрольной рейки червячное колесо сделало, по крайней мере, 48 оборотов, то можно считать, что остряк находится от рамного рельса на расстоянии не более 2 мм и может быть зафиксирован в этом положении. При меньшем количестве оборотов колеса 10 остряк не фиксируется и переводится в прежнее положение. По числу оборотов (или для большей точности — полуоборотов) можно определить положение остряка относительно рамного рельса и в других точках. Например, если для перевода остряка из одного крайнего положения в другое требуется 50 оборотов, то при пятидесятикратном замыкании выключателя 5 можно считать, что остряк касается рамного рельса. При 49 замыканиях — не доходит до него на 1 мм, а при 48 (как указывалось) — на 2 мм. Обработав информацию о плотности прилегания остряка к рельсу, можно передавать ее на светофоре в виде сигнального огня.

Если необходимо вывести червяк 9 из зацепления с колесом 10, например для запирания остряка, то поворачивают платформу 2 вокруг оси 1. В этом положении платформы кинематическая связь с двигателем отсутствует, и перевод остряка невозможен.

Для осуществления ручного перевода остряка на шлицевой вал может быть надет курбель, имеющий соответствующие пазы под шлицы.

Внедрение изобретения позволит создать простой, надежный и информативный привод стрелочного перевода, имеющий низкие затраты эксплуатационного цикла.




edrid.ru

Привод стрелочного перевода

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к стрелочным переводам.

Прототипом является привод стрелочного перевода, содержащий, по крайней мере, один выключатель электродвигателя, соединенного с редуктором, содержащего червячную пару, ось с червяком, который имеет возможность перемещения вдоль геометрической оси [Пат. РФ 2499712, МПК B61L 5/06, B61L 5/18, 2013].

Недостатками прототипа являются:

— относительно сложная конструкция привода.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка, а именно упрощение конструкции привода и повышение его надежности.

Задача решается тем, что в приводе стрелочного перевода, содержащем, по крайней мере, один выключатель электродвигателя, соединенного с редуктором, содержащего червячную пару, ось с червяком, который имеет возможность перемещения вдоль геометрической оси вращения, червяк выполнен в виде цилиндрического вала с закрепленной на нем и охватывающей его, по крайней мере, одной витой пружиной, концы которой могут контактировать с ограничителями осевого перемещения.

Между витками первой пружины размещены витки второй витой пружины, концы которой могут контактировать с ограничителями осевого перемещения. Шаг пружины на валу отличен от ее шага вне вала. Диаметр пружины на валу отличен от ее диаметра вне вала. Ось и вал сопряжены посредством шлицевого соединения. Ось и вал выполнены за одно. На валу витки пружин соприкасаются.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Выполнение червяка в виде цилиндрического вала с закрепленной на нем и охватывающей его, по крайней мере, одной витой пружиной, концы которой могут контактировать с ограничителями осевого перемещения, позволяет упростить конструкцию червяка и всего привода в целом.

Размещение между витками первой пружины витков второй витой пружины, концы которой могут контактировать с ограничителями осевого перемещения, дает возможность увеличить диапазон изменения усилия осевого перемещения вала, что упрощает конструкцию.

Отличие шага и диаметра пружины на валу от ее шага и диаметра вне вала позволяет изменять силовую характеристику пружины, что упрощает конструкцию привода.

Сопряжение оси и вала посредством шлицевого соединения упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Выполнение оси и вала за одно упрощает конструкцию.

Соприкосновение на валу витков пружин повышает их сопротивляемость осевому перемещению вдоль вала под нагрузкой, что повышает надежность.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема привода стрелочного перевода. На фиг. 2 изображен фрагмент стрелочного перевода.

Привод содержит установленную с возможностью поворота вокруг оси 1 платформу 2, с неподвижно закрепленными опорами 3, 4, в которых с возможностью вращения установлена ось 5, на которой размещен вал 6, имеющий больший диаметр, чем ось. На валу закреплена и охватывает его, по крайней мере, одна витая пружина 7, концы 8 которой могут контактировать с ограничителями осевого перемещения (опорами), имеющая возможность зацепления с колесом 9, закрепленным на оси 10 привода. При этом вал 6 может иметь возможность перемещения вдоль оси 5, которая должна быть выполнена, например, со шлицами, или сделан за одно с осью 5. В этом случае ось должна иметь возможность осевого перемещения в опорах, при этом двигатель должен быть соединен с осью так, чтобы не препятствовать указанному перемещению, т.е. соединен, например, посредством шлицов. На валу, между витками первой пружины 7 может быть закреплена вторая пружина 11, концы которой могут быть больше, меньше или равны длине концов первой пружины, при этом между крайними витками пружин и опорой может быть зазор.

Работает привод следующим образом.

Предположим, что вал 6 выполнен отдельно от оси 5, имеющей шлицы.

Для перевода остряка из одного крайнего положения в другое включают двигатель (не показан), в результате чего ось 5 заодно с валом 6 и пружиной 7 начинают вращаться. Для поворота колеса 9, кинематически связанного с шибером стрелочного перевода, требуется определенное усилие, а пружина 7, конец 8 которой не касается опоры 3, не воздействует с нужным усилием на зуб колеса, поэтому вал 6 начнет передвигаться вдоль шлицов оси 5, одновременно вращаясь (фиг. 1, 2). При этом колесо 9 остается неподвижным, т.е. работа двигателя происходит вхолостую.

Предположим, что вал 6 смещается по оси 5 влево. После касания концом 8 торца опоры 3 пружина 7 начнет сжиматься, при этом усилие воздействия ее в зоне вала 6 на зуб колеса 9 будет плавно возрастать. В конце концов, оно достигнет величины, достаточной для вращения колеса 9 с осью 10, что вызовет перемещение остряка из одного крайнего положения в другое. После подхода его к рамному рельсу сработает выключатель, управляемый контрольной линейкой стрелочного перевода, и двигатель привода выключится, продолжая вращаться по инерции. При этом пружина 7 будет продолжать сжиматься, гася за счет своей деформации энергию инерции вращающихся масс, в результате чего вращение прекратится, а остряк прижмется к рамному рельсу с определенным усилием. При выполнении вала 6 заодно с осью 5 механизм привода работает аналогичным образом.

На вал 6 может быть насажена пружина 11, концы которой в зависимости от требований, предъявляемых к характеристике обеих пружин, могут занимать различное положение, относительно концов пружины 7, т.е. сначала, например, может сжиматься пружина 11, а потом — обе вместе. Заметим, что если витки пружины 11 сделать соприкасающимися с витками пружины 7 (показано пунктирной окружностью на фиг. 2), то увеличится сопротивление пружин осевому перемещению.

Если необходимо вывести вал 6 из зацепления с колесом 9, например, для запирания остряка, то поворачивают платформу 2 вокруг оси 1. В этом положении платформы кинематическая связь с двигателем отсутствует, и перевод остряка невозможен.

Внедрение изобретения позволит создать простой, надежный привод стрелочного перевода, имеющий низкие затраты эксплуатационного цикла.



edrid.ru

No related posts.