2.8Контроллер машиниста км-9, 1ку-019, 1ку-021, кмр-2а.
2.10.1 Назначение и устройство.
Контроллер машиниста служит для дистанционного управления тяговыми двигателями в режимах тяги и электрического торможения. Управление происходит за счет замыкания и размыкания контакторных элементов контроллера в определенной последовательности при перемещении главной рукоятки (штурвала). При этом подключаются или отключаются электроцепи поезда, по которым передаются сигналы на электрическую аппаратуру моторных вагонов. Контроллер машиниста смонтирован в пульте управления кабины машиниста, провода управления подсоединены к нему при помощи разъема, состоящего из колодки и вставки. На электропоезда ЭТ2М устанавливают контроллер КМ-9, на ЭД2Т – аналогичный ему 1КУ.039.УЗ, на ЭР2Т и ЭТ2 - 1КУ.019, на ЭР2 (до № 1028 – КМР-2А, с № 1028 - 1КУ-021 ).
Устройство и принцип действия
Контроллер КМ-9 - это многопозиционный аппарат, состоящий из рам 4 и 10 (рис. 43), соединенных рейками, главного 19 и реверсивного 14 кулачковых валов, дополнительного вала 5, кулачковых контакторов 16 и 20, устройства механической блокировки 8, штурвала 1, съемной реверсивной рукоятки и штепсельного разъема.
Главный кулачковый вал 19 представляет собой алюминиевый стержень, на котором закреплены восемь кулачковых шайб 13, фиксирующий зубчатый диск 18, штурвал 1 и конусный диск с установленной на нем шкалой - нумератором 2 положений контроллера. Вал установлен в подшипниках, закрепленных на рамах, и приводится во вращение штурвалом 1.
Реверсивный кулачковый вал 14 представляет собой алюминиевую трубу, на которой закреплены три кулачковые шайбы 13, фиксирующий зубчатый диск 17 и ведомый рычаг 12. Вал установлен на стержне главного вала и соединен при помощи тяги 11 с дополнительным валом 5. Дополнительный вал 5 выполнен в виде стального стержня, на котором свободно установлены два подпружиненных фиксирующих рычага 7 и 9, жестко закреплены блокирующий и ведущий рычаг, а также смонтирована съемная реверсивная рукоятка, при помощи которой приводится во вращение реверсивный вал. На рейках 15 установлены кулачковые контакторы 16 и 20 типа КЭ-153.
Контроллер 1КУ.039.У3 состоит из стянутых планками крышки и основания. На лицевой стороне крышки обозначены ходовые и тормозные положения штурвала, а также положения реверсивной рукоятки. На вертикальных рейках смонтированы кулачковые контакторы. Контроллер имеет реверсивный вал и два главных вала. На реверсивный вал надеты пять кулачковых шайб, храповик фиксации позиций вала и фиксатор позиций главного вала. У реверсивного вала три фиксированных положения: "Вперед", "Нейтральное" и "Назад". При помощи съемной реверсивной рукоятки вал из нейтрального положения устанавливают в одно из рабочих положений.
Оба главных вала соединены между собой зубчатой передачей с передаточным отношением 1:1, поэтому с помощью штурвала они вращаются синхронно. Валы имеют одиннадцать фиксированных позиций: нейтральную, маневровую, четыре ходовых и пять тормозных.
Главный и реверсивный валы механически сблокированы между собой таким образом, что поворот реверсивного вала возможен только при нейтральном положении главного вала. Главный вал может вращаться, если реверсивный вал переведен в любое рабочее положение ("Вперед" или "Назад").
В нейтральном положении реверсивного и главного валов ролик фиксатора входит во впадину храпового колеса, жестко установленного на главном валу, и запирает главный вал.
При установке реверсивной рукоятки в рабочее положение вместе с реверсивным валом поворачивается храповик. Ролик фиксатора выходит из средней впадины храповика и под действием пружины попадает в более глубокую впадину. При этом конец фиксатора выходит из впадины храпового колеса и позволяет главным валам поворачиваться.
Перевести реверсивную рукоятку из рабочего положения в среднее (нейтральное) можно только тогда, когда главный вал находится в нейтральном положении. В этом случае впадина храпового колеса находится напротив конца фиксатора. Фиксатор фиксирует главный вал на каждой позиции.
Контроллер 1КУ.019 имеет основание 11 (рис. 44, 45) и верхнюю крышку 3, которые соединены вертикальными угольниками. На рейках 7 и 13 закреплены кулачковые контакторы 8 (КЭ-42А). На крышке 2 имеются ограничители 17 поворота реверсивной рукоятки и нанесены обозначения положений обеих рукояток. Реверсивная рукоятка 19 имеет три положения: "Нейтральное", "Вперед" и "Назад". Положения главной рукоятки 1 - "Нейтральное", "Маневровое", четыре ходовых и пять тормозных. Главная рукоятка 1 управляет главным валом 6, реверсивная 19 - реверсивным 15. На валы надеты кулачковые шайбы 14, управляющие контакторами 8. Оба вала механически сблокированы между собой таким образом, что реверсивный вал можно повернуть только при нейтральном положении главного вала. Поворот главного вала возможен только тогда, когда реверсивный вал установлен в положение «вперед» или «назад».
Контроллер закрыт кожухом, через разъем он соединен с проводами электроцепей поезда. Главная рукоятка 1, установленная на верхнем конце главного вала, изготовлена из пластмассы, сверху на ней смонтирована кнопка 18 безопасности. При нажатии на грибок 21 кнопки ее стержень 27 перемещается вниз, преодолевая усилие пружины 26, и замыкает мостиковые контакты 33. После отпускания кнопки 18 пружина 26 возвращает механизм в исходное положение, размыкая цепь блокировки безопасности. Кнопка закреплена в кольцевой проточке корпуса главной рукоятки винтами 28 и может вращаться относительно корпуса рукоятки. Провода, идущие от контактов кнопки, присоединены к двум контактным кольцам 4, установленным на главном валу контроллера на изоляционных втулках. Контактные пальцы 5, создающие скользящее контактное соединение с кольцами 4, закреплены с помощью изолирующего держателя и двух скоб на вертикальном угольнике контроллера.
Рис. 43 Контроллер машиниста КМ-9 (защитная крышка снята) (ЭТ2М):
1 - главная рукоятка контроллера; 2 - нумератор позиций контроллера; 3 - реверс; 4 - верхняя рама; 5 - дополнительный вал реверсора; 6 - регулировочная пружина фиксаторов; 7 - фиксатор главного вала; 8 - блокировочное устройство; 9 - фиксатор вала реверсора; 10 - каркасная рама с направляющими; 11 - тяга; 12 - ведомый рычаг; 13 - кулачковая шайба; 14 - вал реверса; 15 - рейка крепления кулачковых контактов; 16 - кулачковые контакторы вала реверса; 17 - фиксирующий зубчатый диск вала реверса; 18 - фиксирующий зубчатый диск главного вала; 19 - главный вал контроллера; 20 - кулачковые контакторы главного вала;
Рис. 44 Контроллер машиниста 1КУ-019 (ЭР2Т)
1 - главная рукоятка; 2 - декоративная крышка; 3 - крышка каркаса; 4 - контактные кольца; 5 - контакты; 6 - главный вал; 7, 13 - рейка; 8 - кулачковый контактор; 9 - кожух; 10 - замок кожуха; 11 - основание; 12 - кронштейн; 14 - кулачковая шайба; 15 - реверсивный вал; 16 - детали фиксации и механической блокировки вала; 17 - ограничитель реверсивной рукоятки; 18 - кнопка блокировки безопасности;
Рис. 45 Контроллер машиниста 1КУ-019 (ЭР2Т)
1 - главная рукоятка; 17 - ограничитель реверсивной рукоятки; 18 - кнопка блокировки безопасности; 19 - реверсивная рукоятка; 20 - стопорный винт; 21 - грибок; 22 - пружина; 23 - головка; 24 - специальная гайка; 25 - стопорная шайба; 26 - выключающая пружина; 27 - стержень; 28 - установочный винт; 29 - кольцо; 30 - контактодержатель; 31 - неподвижный контакт; 32 - пробка; 33 - контактный мостик; 34 - крышка; 35, 37 - упоры; 36 - контактная пружина; 38 - скоба; 39 - пластинчатая пружина;
Контроллер 1КУ.021 устанавливают на электропоездах ЭР2 (с № 1028). На электропоездах более ранних выпусков установлен контроллер машиниста КМР-2А. Контроллер 1КУ.021 по конструкции и внешнему виду аналогичен контроллеру 1КУ.019. Отличие лишь в количестве фиксированных положений главной рукоятки и соответственно числом кулачковых контакторов на главном валу. Корпус контроллера состоит из верхнего и нижнего оснований, соединённых двумя вертикальными угольниками и стальной рейкой. На верхнем основании укреплена декоративная крышка с выдавленными на ней обозначениями положений главной рукоятки и установлены ограничители поворота реверсивной рукоятки. На стальной рейке установлены 12 контакторов типа КР-3А. В контроллере имеется два вала: главный и реверсивный. Главный кулачковый вал с восемью кулачковыми шайбами опирается на подпятник нижнего основания. Верхний конец вала пропущен через подшипник, расположенный в верхнем основании, и соединён с главной рукояткой. На главном валу насажены храповик и главная пружина. Реверсивный вал с тремя кулачковыми шайбами опирается на втулку кронштейна, закреплённого на угольнику. Верхний конец реверсивного вала проходит через крышку верхнего основания и оканчивается специальной головкой, в вырезы которой вставляют реверсивную рукоятку. Под верхним основанием на верхней части главного и реверсивного валов установлены детали механической блокировки главного и реверсивного валов, а также пневматический клапан и контактор безопасности. Кроме того, на реверсивном валу установлено устройство блокировки контроля за работой на выбеге. Спереди контроллер закрыт металлическим кожухом. Реверсивная рукоятка имеет три фиксированных положения: вперёд, нулевое положение, назад. Главная рукоятка имеет восемь фиксированных положений: 0, М, 1, 2, 2А, 3А, 3, 4. Главный вал в указанных положениях фиксируется посредством фиксатора, ролика, свободно вращающего на реверсивном валу, и храповика, жёстко закреплённого на главном валу.
Механическая блокировка контроллера устроена так, что при рабочем положении главной рукоятки невозможно повернуть и снять реверсивную рукоятку (рис.46). Для того, чтобы закрыть клапан безопасности и включить контактор безопасности, необходимо нажать на главную рукоятку. После нажатия главной рукоятки возможен поворот реверсивного вала в одно из рабочих положений (вперёд или назад). Если в рабочем положений отпустить главную рукоятку, то главная пружина поднимет кулачок, что приведёт к открытию клапана безопасности и размыканию контактора безопасности. При этом выключаются линейные контакторы и начинается экстренное торможение путём выпуска воздуха из тормозной магистрали. Повторное нажатие главной рукоятки возможно лишь из нулевого положения реверсора, т.к. во всех других положениях кольцевой выступ кулачка упирается в торец ролика фигурного рычага.
На электропоезде в контроллере машиниста на реверсивном валу дополнительно установлен кулачковый контактор, контролирующий обязательное положение реверсивной рукоятки в момент выбега в одном из рабочих положений. Это сделано для того, что если в момент выбега перевести реверсивную рукоятку в нулевое положение, то произойдёт включение ЭПТ и электропоезд будет остановлен экстренным торможением.
Рис. 46 Механическая блокировка контроллера машиниста КМР-2А
а-кинематическая схема, б, в, г, д - соответственно схемы механизма и кинематические схемы при нулевом и рабочем положениях главной рукоятки;
1 – пневматический клапан безопасности, 2 – храповик реверсивного вала, 3 – ролик прямоугольного рычага, 4 – храповик главного вала, 5 – ролик фигурного рычага, 6 – прямоугольный рычаг, 7 – пружина, 8 – контактор безопасности, 9 – фигурный рычаг, 10 – стержень, 11 – защёлка, 12 – кулачок, 13 – главная пружина, 14 – шпонка, 15 – пружина главной рукоятки;