Системы регулирования движения - Урок 11

Стрелочные электроприводы

11.1 Назначение и виды стрелочных электроприводов
11.2 Невзрезной стрелочный электропривод типа СП
11.3 Стрелочные электроприводы типов ВСП, СПВ
Контрольные вопросы

Назначение и виды стрелочных электроприводов

В системах релейной централизации для перевода централизованных стрелок из одного положения в другое, обеспечения запирания и контроля положения их остряков и подвижных сердечников применяются стрелочные электроприводы.

Стрелки имеют два положения: исходное (плюсовое) и переведенное (минусовое). Установленный на стрелке электропривод должен осуществлять перевод остряков стрелки в одно из крайних положений (плюсовое или минусовое), обеспечивая при этом плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу или подвижного сердечника крестовины к усовику, а также отведение другого остряка от рамного рельса на расстояние не менее 125 мм, не допуская запирания остряков стрелки при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом 4 мм и более.

Электропривод должен обеспечивать работу в трех режимах:

  • нормальном, когда стрелка переводится из одного положения в другое и дает контроль каждого положения;
  • недохода остряка стрелки на 4 мм и более при возникновении препятствия между остряком и рамным рельсом;
  • взреза стрелки, когда происходит принудительный перевод остряков стрелки под действием скатов колесных пар.

В электрической централизации применяются стрелочные электроприводы с внутренним запиранием остряков следующих типов:


Невзрезной стрелочный электропривод типа СП

Электропривод типа СП осуществляет совместный перевод и одновременное запирание обоих остряков стрелки, развивает большое тяговое усилие (до 6 кН), более надежен в работе, чем взрезной. Такой электропривод не имеет взрезного устройства, и при взрезе стрелки происходит поломка его частей.

Электропривод СП-6м

Электропривод СП состоит из корпуса (1) с крышкой, электродвигателя (2), механической передачи (3) с фрикционной муфтой, автопереключателя (4), рабочей линейки (6) (шибера) , главного вала с шиберной шестерней (7) и двух контрольных линеек (5).

Рабочая линейка (шибер) соединяется с двумя остряками стрелки посредством рабочей и связной тяг, каждая контрольная линейка - отдельной тягой с одним из остряков.

В торце корпуса электропривода имеются два отверстия: в одно вставляется курбельная рукоятка для перевода стрелки вручную, во второе – ключ для открытия крышки привода. Эти отверстия закрыты специальной заслонкой (10), связанной с блокировочным контактом (11), который включен в рабочую цепь электродвигателя. Для открытия крышки или ручного перевода стрелки с помощью курбеля заслонка поворачивается, курбель вставляется в отверстие и прокручивается до появления щелчка. При повороте заслонки рабочая цепь электродвигателя разрывается, и привод отключается от управления с поста централизации.

На ручное управление курбелем стрелку может переводить ДСП с разрешения поездного диспетчера при неисправностях, связанных с нарушением работы электродвигателя стрелочного привода или элементов схемы управления стрелкой, а также при выполнении электромехаником регулировочных работ на выключенной стрелке. Перевод стрелок курбелем осуществляется ДСП, оператором поста централизации, сигналистом или другим работником службы движения, назначенным для этой цели.

Электропривод СП-6м

Основной частью электропривода является электродвигатель (1) постоянного или переменного тока, который сообщает вращение механической передаче, состоящей из редуктора (2) и внешней пары шестерен (3, 4). Механическая передача позволяет получить необходимую скорость вращения главного вала и вращательный момент на нем. Далее вращательное движение, создаваемое электродвигателем передается через главный вал (12) на шиберную шестерню (13), где преобразуется в поступательное движение шибера (6), связанного переводными тягами с остряками стрелки.

При недоходе остряка стрелки до рамного рельса возрастает усилие перевода стрелки, электродвигатель работает на фрикцию (трение), возникающую в фрикционной муфте (5) и не выходит из строя. Продолжительная работа на фрикцию может вызвать перегрев и сгорание электродвигателя, поэтому имеется схема сброса нагрузки, с помощью которой происходит отключение питания электродвигателя при его длительной работе на фрикцию.

Автопереключатель в электроприводе служит для автоматического выключения электродвигателя в конце перевода стрелки, изменения направления его вращения и создания цепей контроля положения остряков. Применяются автопереключатели контактного и бесконтактного типа.

Атопереключатель контактного типа содержит четыре группы контактов, которые имеют определенное назначение и нумерацию. Наружные контакты и являются силовыми, через них замыкаются рабочие цепи перевода стрелки. Внутренние контакты и являются контрольными, через них создаются цепи контроля положения остряков.

При переводе стрелки в минусовое положение, когда начинает вращаться главный вал, происходит переключение контактов автопереключателя (11): размыкаются внутренние контрольные контакты (К) и замыкаются наружные рабочие контакты (Р). При этом размыкается контрольная цепь плюсового положения стрелки и замыкается рабочая цепь для возможности обратного перевода стрелки в плюсовое положение.

При полном переводе стрелки в минусовое положение, когда вырезы контрольных линеек совпадают, происходит переключение другой группы рабочих контактов автопереключателя на контрольные. Таким образом при переведенном (минусовом) положении стрелки замкнуты контрольные контакты, которые замыкают цепи контроля минусового положения стрелки, и замкнуты рабочие контакты для перевода стрелки в плюсовое положение.

Если происходит недоход остряка до рамного рельса во время перевода стрелки, то вырезы на контрольных линейках не совмещаются. Кулачок автопереключателя занимает среднее положение, поэтому размыкаются рабочие контакты и не замыкаются контрольные контакты. Контроль положения стрелки не появляется. На аппарате управления загорается красная лампочка, стрелка теряет контроль.

При взрезе стрелки перемещаются контрольные линейки. Контрольная линейка отжатого остряка выталкивает кулачок автопереключателя на поверхность линейки, который занимает среднее положение, размыкая контрольные и рабочие контакты. Стрелка теряет контроль своего положения.

В зимнее время нарушения нормальной работы электроприводов в основном происходят из-за потери контакта в автопереключателе в результате индивения контактов. Для предотвращения таких случаев предусмотрены различные защитные меры - на ножи наносятся специальные насечки, используются графитовая смазка или глицерин, автопереключатель закрывается оргстеклом, в электроприводе монтируется обогрев и др. Одним из факторов, влияющих на работоспособность автопереключателя, является сила контактного нажатия. При размыкании рабочих контактов между ними образуется дуга, что приводит к их подгару. При недостаточном нажатии возможна потеря контакта в электрической цепи, особенно в случае их индивения.

С целью повышения надежности работы стрелочных электроприводов в них стали устанавливаться автопереключатели бесконтактного трансформаторного типа ДБА. Принцип действия бесконтактного автопереключателя основан на изменении коэффициента взаимоиндукции между обмотками статора за счет смещения пассивного шунта (ротора). Ротор может занимать три фиксированных положения: контрольное, промежуточное и переведенное. Если шунт находится против полюсов с питающей (первичной) и сигнальной (вторичной) обмотками (переведенное положение), то в последней наводится э.д.с., достаточная для возбуждения контрольного реле. При увеличении воздушного зазора между первичной и вторичной обмотками (контрольное и промежуточное положение) э.д.с. резко уменьшается, чем регистрируется потеря контроля положения остряков. Бесконтактные автопереключатели включены в цепи обмоток реле, контакты которых осуществляют переключения в рабочих и контрольных электрических цепях стрелочного электропривода.

Для использования в стрелочных горловинах сортировочных горок выпускаются горочные невзрезные стрелочные электроприводы типов СПГ и СПГБ. За счет изменения передаточного числа механической передачи они отличаются большей скоростью перемещения шибера, однако развивают меньшее тяговое усилие.


Стрелочные электроприводы типов ВСП, СПВ

Винтовой стрелочный электропривод с внутренним замыканием остряков типа ВСП-150 разработан на новой элементной базе: шариковинтовой пары качения (ШВП), автопереключателя с быстродействующими микропереключателями, кулачковой системы замыкания шибера, металлокерамической фрикционной муфты. Применение такой конструкции позволяет уменьшить габариты электропривода и повысить точность и надежность работы его контрольной системы.

Взрезной электропривод СПВ

Взрезные стрелочные электроприводы типа СПВ осуществляют раздельный перевод остряков стрелки и замыкание только прижатого остряка. В конструкцию электропривода входит взрезное устройство (10), через которое вращение передается на главный вал и к двум шиберным шестерням, входящим в зацепление с шиберами. Каждый шибер связан со своим остряком. При переводе стрелки сначала начинает движение прижатый остряк, а затем - отжатый.

В случае взреза стрелки остряк, отводимый от рамного рельса скатом колесной пары, начинает движение, воздействуя на свой шибер. Шиберная шестерня начинает вращать главный вал, при этом шибер выходит из запертого состояния, а взрезное устройство расцепляет главный вал и вал зубчатого колеса редуктора. Тем самым исключается излом элементов электропривода, но нарушается управление стрелкой. Восстановление работоспособности электропривода производится с помощью курбельной рукоятки.

Взрезные стрелочные электроприводы развивают меньшее тяговое усилие, чем невзрезные (до 3 кН), а 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. Исходя из этого, а также из целесообразности применения на сети железных дорог единой унифицированной конструкции, производство и установка электроприводов серии СПВ в настоящее время прекращены.


Контрольные вопросы:

  1. Для чего предназначены стрелочные электроприводы, используемые в системах ЭЦ?
  2. Назовите режимы работы стрелочных электроприводов.
  3. Какие типы стрелочных электроприводов применяются в системах ЭЦ?
  4. Каковы основные особенности невзрезных электроприводов?
  5. Из каких элементов состоят электроприводы СП, СПБ?
  6. Что является источником вращательного момента в стрелочном электроприводе?
  7. Для чего предназначена механическая передача с фрикционной муфтой?
  8. Каковы функции автопереключателей?
  9. В чем преимущества автопереключателей бесконтактного типа?
  10. Как осуществляется контроль положения остряков стрелки?
  11. Каким образом можно выполнить ручной перевод стрелки, оборудованной стрелочным электроприводом?
  12. Чем характеризуются стрелочные электроприводы, устанавливаемые в стрелочных горловинах сортировочных горок?
  13. Каковы конструктивные и эксплуатационные особенности электроприводов типа ВСП?
  14. В каких случаях применяются взрезные стрелочные электроприводы?
  15. С чем связан отказ от массового использования электроприводов типа СПВ в настоящее время?