Невзрезной электропривод СП

Стрелочные электроприводы

Общие сведения

В системах релейной централизации для перевода централизованных стрелок из одного положения в другое, обеспечения запирания и контроля положения остряков этих стрелок применяются стрелочные электроприводы. Стрелки на станциях имеют два положения: исходное и переведенное. Исходным положением стрелки является такое положение её остряков, при котором обеспечивается пропуск поездов по прямому направлению пути. Такое положение стрелки условно называют плюсовым. Чтобы переехать с одного пути на другой, в горловине станции следует стрелку перевести; в этом случае стрелка уже будет находиться в переведенном положении. Переведенное положение стрелки условно называют минусовым.

Стрелочные электроприводы предназначены для перевода, замыкания и контроля трех положений остряков стрелки нормального (плюсового), переведенного (минусового) и промежуточного (среднего). Главные требования, предъявляемые к электроприводам стрелочных переводов, состоят в том, чтобы их конструкция обеспечивала: перевод стрелки с ходом остряков 125мм и плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу при крайних положениях; замыкание стрелки для предотвращения отхода остряков от рамных рельсов при движении поезда, которое должно наступать лишь в том случае, если зазор между прижатым остряком и рамным рельсом менее 4 мм; контроль крайних положений остряков стрелки и состояния взреза.

В зависимости от области применения стрелочные электроприводы подразделяют на две группы: для стрелок станций, оборудованных электрической централизацией, и для сортировочных горок. Электроприводы первой группы обеспечивают перевод стрелки за время более 1 с, второй группы — менее 1 с. Повышение скоростей движения поездов выдвинуло необходимость создания новых стрелочных переводов и электроприводов третьей группы, рассчитанных на движение поездов со скоростью, превышающей 200 км/ч.

По виду потребляемой энергии стрелочные приводы делятся на электромеханические, электромагнитные, электрогидравлические и электропневматические. Электромеханические приводы получили преимущественное распространение ввиду экономичного расхода кабеля и удобства прокладки линий электроснабжения. Электромагнитные (соленоидные) приводы менее экономичны и не создают достаточных усилий запирания остряков, поэтому их применяют для более легких стрелок (городской трамвай и узкоколейный подземный транспорт при наличии контактной сети постоянного тока, от которой происходит электроснабжение). Электропневматические приводы находят применение на сортировочных горках ввиду их высокого быстродействия и наличия сети сжатого воздуха вагонных замедлителей. Электрогидравлические приводы получили некоторое распространение за рубежом, в частности в ФРГ и США.

Стрелочные электроприводы по виду замыкания различают на электроприводы с внутренним и внешним замыканием остряков. Механизм внутреннего замыкания размещают внутри привода, а внешнего замыкания — вне привода между остряками.

По способу восприятия взреза электроприводы делят на взрезные и невзрезные. Взрезные электроприводы имеют устройство, предотвращающее разрушение механизма привода при взрезе стрелки. Невзрезные приводы такого устройства не имеют, и поэтому при взрезе стрелки электропривод повреждается. Однако по безопасности работы, надежности и экономичности невзрезные приводы имеют преимущества перед взрезными, в связи с чем они находят более широкое применение.

Независимо от конструктивного исполнения электромеханический невзрезной электропривод (рисунок 1) имеет:

§ реверсивный электродвигатель 1, обеспечивающий перевод стрелки из одного крайнего положения в другое;

§ редуктор 2, являющийся усилителем вращающего момента электродвигателя и преобразователем его вращательного движения в поступательное движение переводных рабочих тяг, связанных с остряками стрелки;

§ фрикционное устройство 4, обеспечивающее защиту электродвигателя от перегрузок и компенсацию энергии движения связанных с двигателем элементов редуктора в момент окончания перевода стрелки и выключения двигателя;

§ автопереключатель 3, управляемый приводом и осуществляющий коммутацию рабочей и контрольной цепей схемы управления в соответствии с положением привода.

Рисунок 1- Общий вид невзрезного стрелочного электропривода: 1-реверсивный электродвигатель; 2-редуктор; 3-автопереключатель; 4-фрикционное устройство.

Невзрезной электропривод СП

Электропривод СП (рисунок 2) работает следующим образом. После срабатывания пускового реле, включающего размещенный в корпусе 1 привода электродвигатель 2, вал электродвигателя приводит в движение шестерни редуктора 4, фрикционную муфту 11, зубчатое колесо 10, шиберную шестерню - замыкатель 6 главного вала и главный вал 5. В результате этого размыкаются контрольные контакты автопереключателя 7, сигнализируя о начавшемся переводе стрелки, и замыкаются рабочие контакты обратного перевода стрелки. Затем происходит отпирание рабочего шибера 8, связанного с остряками стрелки, и начинается рабочий ход электропривода. В конце рабочего хода остряк стрелки и связанные с ними контрольные линейки 9 занимают новое крайнее положение. Происходит запирание рабочего шибера замыкателем главного вала, размыкание рабочих и замыкание контрольных контактов автопереключателя и выключение электродвигателя. В корпусе электропривода имеется отверстие для установки курбельной рукоятки для перевода стрелки вручную. Это отверстие закрыто специальной заслонкой 13, которая связана с блокировочным контактом 12. При повороте заслонки блокировочный контакт размыкается, и электродвигатель привода отключается от электрической цепи. Для обогрева контактов автопереключателя с целью исключения их обледенения устанавливают резисторы 3.

Электродвигатели, применяемые в электроприводах СП:

§ МСП-0,15 — постоянного тока с последовательным возбуждением, номинальная мощность 0,15 кВт, напряжение питания 30, 100 и 160 В. Используется для перевода стрелок всех типов. Время перевода до 5 с, тяговое усилие до 2880 Н;

§ МСП-0,25 — постоянного тока с последовательным возбуждением, номинальная мощность 0,25 кВт, напряжение питания 30, 100 и 160 В. Используется для быстродействующих электроприводов стрелок тяжелых типов и стрелок сортировочных горок;

§ МСТ-0,3 — асинхронный тихоходный, рассчитан на рабочее напряжение 110/190 В, устанавливается в приводах стрелок всех типов, не требующих ускоренного перевода.

Рисунок 2 – кинематическая схема электропривода СП 1 - корпус; 2 – электродвигатель; 3 – резисторы обогрева; 4 – редуктор; 5 – главный вал; 6 – шестерня-замыкатель главного вала; 7- контакты автопереключателя; 8 – рабочий шибер; 9 – контрольные линейки; 10 – зубчатое колесо; 11 – фрикционная муфта; 12 – блокировочный контакт; 13 – курбельная заслонка.

Редуктор (рисунок 3) имеет четыре каскада зубчатой передачи, помещенные в герметически закрытый корпус. Вращательное движение вала электродвигателя передается через соединительную муфту валу-шестерне 2 редуктора, расположенного в корпусе 1, который с шестерней 12 образует первый каскад передачи. Вращение от шестерни 12 через промежуточную шестерню передается на шестерню 4 (второй каскад передачи), которая свободно насажена на вал-шестерню 5. Через фрикционное сцепление, расположенное в корпусе 3, вращение передается на третий каскад передачи вал-шестерню 5 и зубчатое колесо 13 главного вала 9. Шиберная шестерня 7, которая выполнена как одно целое с главным валом, передвигает шибер 8 (четвертый каскад передачи). Зубчатое колесо 13 свободно насажено на главный вал. Выступ 10 колеса после поворота на угол 46° приходит в зацепление с диском 6 главного вала, таким образом, холостой ход привода составляет 46°. На зубчатом колесе 13 имеется трапецеидальный выступ 11 для ограничения поворота колеса.

Фрикционное сцепление имеет корпус 3, представляющий одно целое с шестерней 4 редуктора. Корпус 3 свободно сидит на валу-шестерне 5. На втулку, которая тесно закреплена на валу-шестерне, надевают восемь дисков — четыре чугунных, закрепленных жестко с корпусом при помощи шпонок, и четыре стальных, жестко закрепленных на втулке. Диски вставлены вперемежку: после чугунного стальной и т. д.

После дисков на ось надевают три тарельчатые пружины, а затем регулировочную гайку с прорезями для стопорного винта. Вращением гайки сжимают тарельчатые пружины, отчего диски прижимаются один к другому и между ними возникает упругое сцепление трения.

При работе двигателя во время перевода стрелки вместе с корпусом фрикционного сцепления вращаются чугунные диски. За счет силы трения усилие передается стальным дискам и, следовательно, валу третьего каскада передачи.

В случае недохода остряка до рамного рельса, когда усилие перевода становится выше необходимого для преодоления трения между дисками, будут вращаться вал двигателя, шестерни первого и второго каскада редуктора и чугунные диски. Третий и четвертый каскады передачи будут оставаться на месте. Аналогичный процесс будет происходить и по окончании перевода стрелки, когда инерция выключенного двигателя и первых двух каскадов редуктора компенсируется проворачиванием фрикционного сцепления. При работе электродвигателя на фрикцию ток, как правило, возрастает на 25%.

Рисунок 3 – Механическая передача электропривода 1 – корпус; 2 – вал-шестерня; 3 – фрикционное сцепление; 4 – шестерня второго каскада; 5- вал-шестерня; 6 – диск главного вала; 7 – шиберная шестерня; 8 – шибер; 9 – главный вал; 10 – выступ колеса; 11 - трапецеидальный выступ; 12 – шестерня; 13 – зубчатое колесо.

Блок автопереключателя (рисунок 4) состоит из: контактной системы 4 и 5, расположенной по обе стороны главного вала; пружин 1 и 2, размещенных над переключающими рычагами 8 и 9; ножевых рычагов 10 и 11; защитных кожухов 3 и 7, которые закреплены зажимами 6.

Электропереключатель электропривода СП работает следующим образом. В плюсовом положении стрелки (рисунок 5,а) ролик переключающего рычага 1 под действием пружины 2 западает в вырез диска 6 главного вала, и рычаг поворачивается по часо­вой стрелке.

Своей лапкой захватывающий палец на ножевом рычаге 5 переключает этот рычаг вправо, отчего замыкаются контрольные контакты К автопереключателя. Ролик переключающего рычага 3 находится над целой частью диска 6, поэтому рычаги 3 и 4 поворачиваются вправо, и происходит замыкание рабочих контактов Р автопереключателя. Переключение рычага 5 и замыкание контрольных контактов возможно в том случае, если совпали вырезы на правой П и левой Л контрольных линейках. В эти вырезы западает клювообразный конец рычага 5.

При переводе стрелки в минусовое положение (рисунок 5,б) вращается диск 6 и своей целой частью выталкивает ролик рычага 1, отчего рычаги 1 и 5 переключаются влево, и происходит размыкание контрольных и замыкание рабочих контактов. В конце полного перевода стрелки вырез диска 6 подходит под ролик рычага 3. Под действием пружины 2 рычаг 3 и вместе с ним рычаг 4 переключаются влево, размыкаются рабочие контакты Р и замыкаются контрольные контакты К. Клювообразный конец рычага 4 за­падает в совместившиеся вырезы контрольных линеек.

Внутренний замыкатель (рисунок 6) служит для запирания остряков в крайних положениях стрелки. Запирание осуществляется при помощи скошенных зубцов шибера и шиберной шестерни 2. В крайнем положении стрелки скошенный зуб шестерни находит на скошенный зуб шибера, тем самым создает упор, препятствующий передвижению шибера, а значит, и передвижению остряков.

Для управления стрелками с раздельным ходом остряков в маневровых районах станций и на метрополитене применяют взрезные стрелочные приводы типа СПВ-6.

Рисунок 4 – Блок автопереключателя электропривода СП

Рисунок 5 – Кинематическая схема автопереключателя		Рисунок 6 – внутренний замыкатель