МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
|
Кафедра “Автоматика и телемеханика на железных дорогах”
СТРЕЛОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
Методические указания к лабораторной работе УПП-3
для студентов специальности
“Управление процессами перевозок”
Санкт-Петербург
2002
Цель работы - изучение конструкций и основных узлов стрелочных электроприводов.
Общие сведения
Стрелочные электроприводы служат для перевода, запирания и контроля положения стрелок. При оборудовании станций электрической централизацией на большинстве стрелок устанавливаются электроприводы.
При управлении с пульта электрической централизации (ЭЦ), либо На рис.1. приводится вариант установки стрелочного электропривода 13 с трансформаторным ящиком 14 (ТЯ-1) на одиночной стрелке, где показаны остряк 3, прижатый к рамному рельсу 1, и остряк 4, отведенный от рамного рельса 2.
Рис.1 Установка электропривода на стрелке
Для установки привода используется комплект гарнитуры в состав которого входят: параллельные фундаментные угольники 5 и 6, закрепленные перпендикулярно к рамным рельсам с помощью угольников 9; полоса 7, опирающаяся на шпальные брусы; тяга 8, связывающая остряки 3 и 4; рабочая тяга 10, соединенная с шибером 15 электропривода; контрольные тяги 11 и 12, раздельно связанные с остряками стрелок. После сборки гарнитуры и установки электропривода производится подгонка рабочих и контрольных тяг. Установка привода считается правильной, если обеспечивается легкий и плавный перевод остряков; ход шибера и остряков составляет (1542) мм ; плотность прижатия остряка такова, что при закладке шаблона толщиной 4 мм на пульте ДСП отсутствует контроль плюсового или минусового положения стрелки.
ручном переводе стрелок (курбелем) стрелочные электроприводы должны обеспечивать:
плотное прилегание прижатых остряков стрелок к рамному рельсу;
незамыкание стрелок при зазоре 4 мм и более между прижатыми остряками и рамными рельсами;
ход остряков (отвод остряков от рамных рельсов) не менее 125 мм;
механическое запирание остряков стрелок для предотвращения отхода остряка от рамного рельса и попадания колес вагонов в пространство между прижатым остряком и рамным рельсом;
контроль нахождения стрелки в плюсовом или минусовом положении;
потерю контроля положения при взрезе поездом стрелки, когда ее остряки находятся в промежуточном положении, т.е. прижатый остряк отведен от рамного рельса более чем на 4 мм;
защиту от перегрузок двигателя при попадании посторонних предметов между остряком и рамным рельсом.
Стрелочные приводы классифицируются: по виду потребляемой энергии, времени перевода стрелки, виду запирания стрелки, виду коммутации рабочих и контрольных цепей, выполняемой непосредственно в механизме привода.
По виду потребляемой энергии различают электрические (электромеханические и электромагнитные), электропневматические и электрогидравлические приводы. В устройствах железнодорожной автоматики применяются электромеханические приводы, для которых характерно использование электрической энергии как для перевода, так и контроля положения стрелки.
По времени перевода стрелочные приводы делятся на быстродействующие (со временем перевода стрелки до 1,0 с), нормально-действующие (до 5,0 с) и медленнодействующие - (более 5,0 с). Быстродействующие электроприводы применяются на стрелках сортировочных горок, в маневровых районах станций, а остальные - на стрелках ЭЦ станций.
По виду запирания остряков стрелки различаются электроприводы с внутренним механизмом запирания, который располагается в корпусе привода, и с внешним механизмом запирания устанавливаемым между остряками стрелки.
По виду восприятия взреза стрелки, т.е. ее принудительного перевода остряков ребордами колес поезда, приводы делятся на взрезные и невзрезные. Взрезные стрелочные приводы имеют устройство, наличие которого предотвращает поломку частей привода при взрезе стрелки, и при этом нарушается контроль положения стрелки, т.е. возможность управления стрелкой до ее осмотра и установки (электромехаником) взрезного устройства в исходное состояние. Взрезные электроприводы преимущественно применяются в маневровых районах станций, на промышленном транспорте и на метрополитене.
Невзрезные стрелочные приводы не имеют устройства, предотвращающего поломку частей привода, что упрощает их конструкцию и значительно повышает надежность в эксплуатации. Их устанавливают там, где маневровая работа является незначительной, т.е. в горловинах станций.
По виду коммутации рабочих и контрольных цепей, осуществляемой непосредственно в механизме привода, различают стрелочные приводы с контактной и бесконтактной коммутацией электрических цепей.
В первых - коммутация цепей управления и контроля производится с использованием электрических контактов и механизма коммутации (автопереключателя) нажимного действия. Во вторых - вместо электрических контактов используются бесконтактные принципы переключающих элементов, например, может использоваться индукционный (трансформаторный) принцип.
2. Типы приводов и их характеристика
Для управления стрелками в системах электрической и диспетчерской централизаций используются:
невзрезные стрелочные приводы типа СП-3, СП-6, СП6М, ВСП-150 (винтовые) без внешних замыкателей, СП-12 с внешним замыкателем;
взрезные стрелочные приводы типа СПВ-6, ВСП-2х150 с внутренним замыкателем, а также - ВСП-220 с внешним замыкателем.
Электропривод ВСП-150 (имеет ход шибера 150 мм) предназначен для замены широко применяемых приводов СП-3, СП-6, СП-6М, обеспечивая перевод стрелок с пологими крестовинами марки 1/18, 1/22, и тяжелыми типами рельсов.
Электропривод ВСП-2х150 представляет собой двухшиберный привод, который разработан взамен привода СПВ-5 и может применяться в маневровых районах.
Взрезной электропривод ВСП-220 имеет ход шибера 220 мм и обеспечивает перевод стрелок и сердечников крестовин с непрерывной поверхностью катания на линиях с с высокоскоростным движением поездов.
На сортировочных горках и в маневровых районах, где требуется ускоренный перевод стрелок применяются электроприводы типов СПГ‑3М (горочные), СПГБ-4 и СПГБ-4М (бесконтактные), отличающиеся тем, что вместо контактной системы автопереключателя используются бесконтактные датчики.
На сети дорог России находятся в эксплуатации электроприводы как с двигателями постоянного тока напряжением 30, 100, 160 В: МСП-0,15 и МСП-0,25 (моторы сериесные с последовательным возбуждением) номинальной мощностью 0,15 и 0,25 кВт, так и с трехфазными асинхронными двигателями переменного тока: МСТ-0,25 напряжением 127, 220 В с номинальной мощностью 0,25 кВт; МСТ-0,3 и МСТ-0,6 напряжением 110 и 190 В номинальной мощностью соответственно 0,3 и 0,6 кВт.
3. Конструктивное устройство стрелочных электроприводов
Основные узлы механизмов стрелочных электроприводов СП-3, СПВ-6, СП-6М, СПГ-3М и СПГБ-4 унифицированы с электроприводом СП-6, а электропривода ВСП-220 - с ВСП-150. Кинематические схемы электроприводов СП-6, СПВ-6 и ВСП-150 как базовые приведены соответственно на рис. 2, 4 и 5.
Независимо от конструктивного исполнения электропривод каждого типа имеет металлический корпус, который закрывается сверху крышкой и запирается на замок.
3.1.Невзрезной стрелочный привод сп-6
В корпусе 1 привода размещены основные узлы: электродвигатель 2, редуктор 3 с фрикционной муфтой 4, внешняя пара шестерен 5 и 6, главный вал 7, автопереключатель 8, рабочая зубчатая линейка (шибер) 9 и контрольные линейки 10, 11 (рис. 2). Рабочая линейка 9 тягой стрелочной гарнитуры соединена с остряками и взаимодействует с жестко посаженной на главный вал шестерней 12, благодаря чему вращательное движение главного вала преобразуется в поступательное движение остряков стрелки. Контрольные линейки 10, 11 отдельными тягами соединены с соответствующими остряками и взаимодействуют с автопереключателем 8 так, что его контрольные контакты К, К1 могут замкнуться только при полном переводе остряков стрелочного перевода, например, в плюсовое положение -К, а в минусовое положение -К1.
Рис. 2. Невзрезной стрелочный электропривод СП-6
При переводе стрелки из одного положения в другое происходит переключение контактов: размыкаются внутренние контакты К1, К2, через которые проходят контрольные цепи, например, плюсового положения стрелки - контакт К, и замыкаются рабочие цепи перевода стрелки Р, Р1. При этом размыкается контрольная цепь положения стрелки, из которого она начала переводиться, и замыкается рабочая цепь для возможности обратного перевода стрелки. В конце полного перевода стрелки размыкаются рабочие контакты Р и замыкаются контрольные контакты К1, фиксируя другое положение стрелки.
Редуктор 3 представляет собой механическую передачу в виде двух каскадов зубчатых колес 3К1, 3К2, которые находятся в чугунном корпусе с масляной ванной, предназначенной для смазки трущихся частей.
Фрикционная муфта 4 осуществляет упругую передачу движения от электродвигателя 2 к острякам и предохраняет электродвигатель от толчков и ударов при переводе, а также от перегрузок при возникновении препятствия для плотного прилегания остряка к рамному рельсу.
В корпусе электропривода имеются два отверстия, нормально закрытые заслонкой 13. В одно отверстие вставляют курбельную рукоятку для перевода стрелки вручную, а в другое - ключ для открытия крышки привода. Заслонка 13 связана с блокировочными контактами 14, выключающим рабочую цепь питания электродвигателя 2 при открытии крышки привода или при ручном переводе стрелки с помощью курбельной рукоятки.
Кулачковый запирающий механизм (рис. 3) служит для запирания остряков стрелки в плюсовом и минусовом положениях. Замыкание осуществляется с помощью зубцов специальной формы на шибере 1 и шестерне 2. Из-за того, что скошенный зуб шестерни своей плоскостью надвигается на скошенный зуб шибера и создает упор, препятствующий передвижению шибера, остряки стрелки замыкаются.
Рис.3. Кулачковый запирающий механизм
Отпирание шибера осуществляется тем, что в начале перевода стрелки главный вал 7 начинает вращать шестерню 12 (см. рис. 2). После ее поворота на 20 спиленный зуб шестерни своей боковой гранью начинает перемещать шибер 9, зубцы которого в дальнейшем входят в зацепление с нормальными зубьями шестерни главного вала.
В конце перевода стрелки второй спиленный зуб доводит шибер до крайнего положения и поворачивается еще на 16, чем производится запирание ее остряков.
Электропривод СП-6 работает в режимах: нормальном переводе стрелки, когда после полного ее перевода электродвигатель автоматически выключается автопереключателем; недохода остряка стрелки на 4 мм и более при случайном препятствии между остряком и рамным рельсом, когда электродвигатель не выключается автопереключателем и продолжает работать на фрикцию, преодолевая сопротивление трения и потребляя ток на 25 % больше номинального; взреза стрелки, когда происходит принудительный перевод остряков стрелки подвижным составом, и не исключается возможность поломки частей привода, но автопереключатель размыкает контакты контрольной цепи.
Основные характеристики электропривода СП-6: максимальное тяговое усилие 6000Н, максимальное время перевода 7 с, электропитание постоянным током при номинальных напряжениях 30, 100, 110 и 160 В и переменным током 50 Гц напряжением 127 и 220 В, габаритные размеры 180х955х255 мм, масса 165 кГ, установка с правой или левой стороны стрелки.