Файл: Стрелочными электроприводами.pdf

Лабораторная
работа
№
1–1
– 44
Рис. ЛР1.1. Классификация стрелочных приводов

Лабораторная работа №1–1 – 45
время в основном применяются на городском транспорте для перевода трам- вайных стрелок.
По времени перевода стрелочные приводы делят на: быстродействующие, нормальнодействующие и медленнодействующие. В быстродействующих при- водах время перевода стрелки до 1с. Они применяются на сортировочных гор- ках и в маневровых районах. Нормальнодействующие приводы имеют время перевода до 10с, а медленнодействующие –более 10с. Нормальнодействующие стрелочные приводы применяются для установки поездных и маневровых мар- шрутов, а медленнодействующие – только для установки поездных маршрутов.
По виду запирания приводы различают с внешним и внутренним запира- нием. В случае внешнего запирания устройство запирания устанавливается внутри колеи, а при внутреннем – внутри привода запирается рабочая тяга.
По виду восприятия взреза стрелки, т.е. ее принудительного перевода ре- бордами колес поезда при пошерстном движении различают приводы взрезные и невзрезные. Взрезные приводы имеют взрезное устройство, которое предот- вращает разрушение механизма привода при взрезе стрелки. Взрезные приводы могут быть фиксаторного типа или с гибкой связью. Привод фиксаторного типа стопорится в крайних положениях фиксаторами. Между ведущим и ведомым валом привода устраивается нежесткое соединение при гибкой связи.
По виду коммутации различают контактные и бесконтактные стрелочные приводы. Контактные автопереключатели ненадежны – теряется контакт, они подвержены механическому износу, подгорают, при низких температурах часто отказывают вследствие обледенения или индевения контактов. Применяются бесконтактные автопереключатели, в которых используются герконовые пере- ключающие элементы.
На железных дорогах Российской Федерации применяются электропри- воды с внутренним замыканием невзрезные серии СП, взрезные серии СПВ и винтовые невзрезные серии ВСП.

Лабораторная работа №1–1 – 46
До 1960 г. выпускались электроприводы типа СП-1, с 1960 г. по 1970 г. изготавливались электроприводы СП-2. Электроприводы СП-1 и СП-2 отлича- ются тем, что имеют иную конструкцию редуктора, фрикционное сцепление с вала электродвигателя перенесено на вал редуктора.
С 1970 г. изготавливались электроприводы СП-2Р с раздельным крепле- нием рабочих и контрольных тяг с остряками стрелок. Электропривод СП-2Р по конструкции и характеристикам аналогичен электроприводу СП-2. Основ- ные характеристики электроприводов типов СП-2 и СП-2Р: общее передаточ- ное число – 55, максимальное тяговое усилие – 3500 Н, максимальное время перевода – 4 с, масса – 150 кг.
С 1973 г. взамен электроприводов СП-2Р начали выпускать стрелочный электропривод СП-3, который имеет передаточное число 70, тяговое усилие до
6000 Н, максимальное время перевода 7 с, массу 165 кг. Электропитание произ- водится постоянным током при номинальных напряжениях 30, 100, 110 и 160 В и переменным током 50 Гц напряжением 127 и 220 В.
Электропривод СП-8 имеет те же характеристики, что и СП-3, но элек- тропитание его трехфазного двигателя – 110 и 190 В. Кроме того, в приводе
СП-3 предусмотрен электрический обогрев как средство против индевения кон- тактной системы.
Основным отличием электропривода СП-6, который выпускается с
1982 г., от СП-3 является применение редуктора со встроенным фрикционом в корпус редуктора.
Брянским заводом с 1993 г. начался выпуск электроприводов СП-6М вме- сто СП-6.
Для высокоскоростного движения выпускается электропривод СП-12 для работы с внешним замыкателем. Главным отличием электропривода СП-12 от
СП-6М является другой ход шибера и контрольных линеек и то, что запирание прижатого остряка осуществляется внешним замыкателем, а удержание отве- денного остряка – с помощью внутреннего замыкателя.

Лабораторная работа №1–1 – 47
С 1995 года Брянский завод начал выпускать бесконтактные горочные электроприводы СПГБ-4Б вместо СПГБ-4М, а с 1999 года – новые винтовые невзрезные электроприводы с внутренним замыкателем типа ВСП.
На сортировочных горках и в маневровых районах, где требуется уско- ренный перевод стрелок, используются невзрезные электроприводы: с контакт- ным автопереключателем – типов СПГ-2, СПГ-3 и СПГ-3М, с бесконтактным автопереключателем – типов СПГБ-4, СПГБ-4М и СПГБ-4Б.
Электроприводы типов СПГ-2 и СПГ-3 имеют конструкцию, аналогич- ную соответственно электроприводам СП-2 и СП-3, но с целью увеличения скорости перевода стрелки уменьшены передаточные числа редукторов. Пере- даточное число редуктора привода СПГ-2 составляет 43, а привода СПГ-3 – 35.
Для сортировочных горок на базе электропривода СП-3 были разработаны бес- контактные электроприводы типа СПГБ-4, на базе электропривода СП-6 – кон- тактные электроприводы типа СПГ-3М и бесконтактные электроприводы типа
СПГБ-4М и на базе электропривода СП-6М – бесконтактные электроприводы типа СПГБ-4Б. В настоящее время выпускаются горочные электроприводы только типа СПГБ-4Б.
Ранее выпускавшиеся электроприводы взрезного типа серии СПВ осуще- ствляют раздельный перевод остряков стрелки и внутреннее замыкание только прижатого остряка. До 1974 г. изготавливались электроприводы типа СПВ-5. С
1974 г. по 1990 г. выпускались электроприводы СПВ-6, в которых использован закрытый редуктор с фрикционом от привода типа СП-3.
Применение новых конструкций стрелочных переводов из рельсов тяже- лых типов с гибкими остряками, жестко связанными между собой тягами, ис- ключили возможность применения электроприводов серии СПВ, требующих обязательно раздельного хода остряков, производство электроприводов серии
СПВ было прекращено.

Лабораторная работа №1–1 – 48
Таким образом, в настоящее время для магистрального железнодорожно- го транспорта выпускаются промышленностью электроприводы СП-6М, СП-12 и ВСП-150 и горочные СПГБ-4Б.
Невзрезные стрелочные электроприводы
Невзрезные электроприводы осуществляют совместный перевод и одно- временное замыкание обоих остряков стрелки. Все приводы модификации СП имеют унифицированную конструкцию, основными частями которой являются
(рис. ЛР1.2):
− корпус (1);
− электродвигатель (2);
− блокировочная заслонка с контактом (3);
− редуктор (5), совмещенный с фрикционной муфтой (4);
− контрольные линейки (6 и 7);
− рабочая линейка (шибер 8), связанная с шиберной шестерней (10);
− блок автопереключателя (9);
− обогревательный элемент (11).
Механическая передача
привода имеет четыре каскада и преобразует вращательное движение вала электродвигателя в поступательное движение ши- бера. Первые два каскада передачи оформлены в виде закрытого редуктора, ос- тальные каскады – открытого типа.
При нормальном переводе вращение якоря двигателя 2 передается шестерням
12 и 14 (первый каскад), а затем шестерням 13 и 15 (второй каскад) редуктора.
Шестерня 15 редуктора свободно насажена на своем валу, однако жестко связа- на с корпусом фрикциона 4, который за счет сил трения передает вращение на вал 16. На этом валу закреплена шестерня 17, связанная с зубчатым колесом 18
(третий каскад). Через зубчатое колесо вращение передается валу 19 и шибер- ной шестерне 10, которая перемещает шибер 8 (четвертый каскад) и вместе с ним – рабочую тягу и остряки стрелки.

Лабораторная работа №1–1 – 49
Рис. ЛР1.2. Конструкция привода типа СП
Рис. ЛР1.3. Конструкция фрикциона

Лабораторная работа №1–1 – 50
Фрикционное сцепление
(рис. ЛР1.3) служит для защиты обмоток дви- гателя от перегрузки. Корпус 3 фрикциона жестко связан с последней шестер- ней 1 редуктора и вместе с ней свободно насажен на вал 2. Внутри корпуса размещено четыре подвижных чугунных диска 6, жестко закрепленных шпон- ками 5 с корпусом, и четыре неподвижных стальных диска 7, закрепленных на втулке 4 вала 2. Чугунные и стальные диски чередуются между собой. После дисков на оси размещаются тарельчатые пружины 8, кольцо 9, втулка 10, регу- лировочная гайка 12 и крышка 11. Регулировочная гайка, сжимая набор дисков, создает между ними упругую связь за счет сил трения. При правильной регули- ровке фрикцион должен передавать вращающий момент, обеспечивающий но- минальную величину усилий на рабочем шибере. С этой целью с помощью ре- гулировочной гайки добиваются, чтобы в режиме работы на фрикцию потреб- ляемый ток превышал ток нормального перевода на 25—30%. Такая регулиров- ка обеспечивает надежный перевод исправной стрелки и гарантирует защиту электродвигателя от перегрузки при застопоривании остряков по какой-либо причине.
Детально связь зубчатого колеса с главным валом показана на рис. ЛР1.4.
На ступице 3 данного колеса имеется вырез 5 и выступ 4. Этот выступ входит в вырез диска 8 главного вала 19 с некоторым зазором между боковыми гранями, поэтому вращение от зубчатого колеса на главный вал передается не сразу, а после повотора колеса на 46
°. Холостой ход привода необходим для разгона электродвигателя и переключения контактов автопереключателя.
При повороте ступицы 3 из ее выреза 5 выталкивается ролик 6 упорного рычага 9. Рычаг поднимается, освобождает диск 8 главного вала и одновремен- но роликом 11 поворачивает кулачок 14 автопереключателя. Контактный нож размыкает контрольную цепь прежнего положения стрелки и замыкает рабочую цепь для обратного перевода. Одновременно нижний конец кулачка 14 освобо- ждает контрольные линейки 13.

Лабораторная работа №1–1 – 51
Рис. ЛР1.4. Связь зубчатого колеса с главным валом
Рис. ЛР1.5. Внутренний замыкатель

Лабораторная работа №1–1 – 52
Во время перевода ножевые рычаги замыкают рабочие (внешние) контак- ты автопереключателя, поскольку ролики 6 и 7 под действием пружин прижаты к цилиндрической поверхности ступицы колеса. В конце перевода ролик 7 по- падает в вырез 5. Если оба остряка переведены, то вырезы контрольных линеек совмещаются и нижний конец кулачка 15 западает в совмещенные вырезы, а ножевой переключатель обрывает рабочие контакты в цепи злектродвигателя и замыкает контрольные (внутренние) контакты в цепи, контролирующей пере- веденное положение стрелки. Головка рычага 10 опускается в вырез диска главного вала и запирает его.
При взрезе контрольные линейки перемещаются и скошенная грань ли- нейки отжатого остряка выталкивает запавший кулачок в среднее положение.
В случае разъединения с остряками рабочей или одной из контрольных тяг вырезы контрольных линеек не совмещаются, кулачок автопереключателя занимает среднее положение и не замыкает контрольных контактов.
Внутренний замыкатель (рис.ЛР1.5) осуществляет запирание остряков в крайних положениях с помощью скошенного зуба шибера, в который упирается последний спиленный зуб шиберной шестерни.
Отпирание шибера происходит в начале работы передачи, когда шибер- ная шестерня повернется на угол 20
° и боковой гранью спиленного зуба начи- нает перемещать шибер, зубцы которого в дальнейшем входят в зацепление с нормальными зубьями шестерни главного вала. В конце перевода стрелки ши- бер выходит из зацепления, а спиленный зуб шестерни, повернувшись еще на
16
°, находит на скошенный зуб шибера и запирает остряки стрелки в крайнем положении.
Для обеспечения нормального перевода стрелки необходим ход шибера
152 мм и поворот главного вала на 280
°. Первое ограничительное устройство поворота главного вала исполнено в виде выступа шиберной шестерни, кото- рый упирается в плоскость шибера при крайнем положении запирающего уст- ройства. Второе ограничительное устройство предусмотрено на зубчатом коле-

Лабораторная работа №1–1 – 53
се (см. рис. ЛР1.4) и выполнено в форме сегментного выступа 2, который упи- рается в ограничитель 1 на корпусе привода. Второе ограничительное устрой- ство гасит в конце перевода кинетическую энергию механизма передачи.
Взрезные стрелочные электроприводы
Основные показатели взрезных приводов: максимальное тяговое усилие
3000 Н, максимальное время перевода 5 с, масса 195 кг.
Электропривод СПВ-5 имеет следующие основные части (рис. ЛР1.6):
− электродвигатель (1);
− зубчатая механическая передача (2 – 3, 4 – 5, 8 – 11);
− фрикционная муфта (6), связанная с редуктором валом (7);
− взрезное сцепление (14), передающее вращение главному валу (12) с ши- берными шестернями (9 и 10);
− рабочие линейки (шиберы 9А и 10А);
− контрольные линейки 11А и 12А;
− механический автопереключатель с кулачками (15 и 16);
− предохранительная (курбельная) заслонка (17) с электрическим контактом.
Взрезное устройство
служит для защиты привода от механических по- вреждений при взрезе стрелки, за счет наличия нежесткой связи между главным валом и редуктором. Взрезное сцепление (рис. ЛР1.7) состоит из полого бара- бана (1), внутри которого размещены основание (4), ползуны (2) и взрезные пружины (3). Основание жестко связано с главным валом, а ролики ползунов под действием взрезных пружин входят в вырезы корпуса барабана, осуществ- ляя упругую связь последнего с главным валом.
Со стороны редуктора к барабану приложен отпирающий диск (6), в вы- рез которого помещен отпирающий кулачок (7) шестерни (5) редуктора. С дру- гой стороны взрезное сцепление закрыто крышкой (8) с фиксатором (9), кото- рый прижимается плоской пружиной к основанию.

Лабораторная работа №1–1 – 54
Рис. ЛР1.6. Взрезной стрелочный электропривод
Рис. ЛР1.7. Взрезное устройство

Лабораторная работа №1–1 – 55
При крайнем положении остряков стрелки барабан взрезного сцепления заперт рычагом (рис. 1.8.а), запавшим в глубокий вырез (в данном случае рыча- гом 11). Второй запирающий рычаг (10) упирается в выступающий из выреза барабана конец ползуна и находится в верхнем положении. В начале перевода отпирающий кулачок (7) на шестерне редуктора, выжимая ролик запавшего рычага (11), поднимает его и освобождает от замыкания барабан (1). Нижняя часть (17) запирающего рычага переключает контактные ножи автопереключа- теля, обрывает контрольную цепь и подготавливает рабочую цепь электродви- гателя для обратного перевода стрелки.
В конце перевода запирающий рычаг (10) западает в глубокий вырез ба- рабана, запрет его и переключит кулачок автопереключателя (16) в контрольное положение. При этом нижняя часть кулачка должна находиться в совмещенных вырезах контрольных линеек (11А и 12А).
В случае взреза стрелки (рис. 1.8.б) усилия от колесной пары через отжа- тый остряк, шибер, шиберную шестерню и главный вал прикладываются к ба- рабану. Запертый рычагом (11) барабан остается неподвижным, а ползуны сжимая взрезные пружины, сближаются, выходят из зацепления с корпусом ба- рабана и поворачиваются вместе с основанием и главным валом. При повороте основания (4) относительно корпуса в его кольцевой вырез западает фиксатор
(14), блокирующий состояние взрезного устройства.
Явление взреза фиксируется также автопереключателем. После смещения ползуна запирающий рычаг (10) теряет опору, опускается в мелкое углубление барабана и выводит своей нижней частью рычаг (16) в среднее положение. Од- новременно шайба (18), поворачиваясь вместе с главным валом, своей несре- занной частью нажимает на стержень (20), который выводит кулачок (15) авто- переключателя в среднее положение. Оба кулачка автопереключателя занимают среднее положение, размыкаются все цепи, теряется контроль и управление стрелкой.

Лабораторная работа №1–1 – 56
а)
б)
Рис. ЛР1.8. Взрезное устройство при нормальном положении стрелки а)
и при взрезе б)

Лабораторная работа №1–1 – 57
Для восстановления взрезного сцепления электромеханик должен вскрыть привод, вынуть фиксатор и вращением курбельной рукоятки привести электропривод в исходное положение.