Электровозы. Устройство и ремонт электровозов.

Электровозы

Электровозы и их устройство

по выполняемой службе электровозы разделяются на грузовые, пассажирские, маневровые, а также шахтные и специальные промышленного назначения. Наш проект - справочник по общему устройству, эксплуатации и ремонту электровозов.
Разделы справочника:
Важно:
Бригада электровоза состоит из машиниста и его помощника. Согласно Правилам технической эксплуатации (§ 250) электровозная бригада может быть прикреплена к двум односерийным электровозам, работающим по системе многих единиц, т. е. постоянно сцепленным между собой, соединённым междуэлектровозными соединениями, тормозными и питательными магистралями и управляемым из одной кабины. При этом работу двух электровозов можно рассматривать как работу одного локомотива, имеющего мощность, в два раза большую, чем мощность каждого отдельного электровоза. Машинисты электровозов назначаются из помощников машинистов, имеющих право управления электровозом.....
прочитать полностью

Аккумуляторная батарея служит источником энергии для питания цепи низкого напряжения электровоза при неработающем генераторе тока управления. Во время подготовки электровоза к работе, а также при повреждении генератора тока управления в пути аккумуляторная батарея питает электроэнергией катушки различных аппаратов, осветительные и сигнальные лампы. После включения генератора тока управления питание низковольтных цепей электровоза производится от генератора, который одновременно заряжает аккумуляторную батарею.
прочитать полностью

Партнеры:

Свежие материалы:
Полезное:

Электропневматические контакторы


    Основным типом электропневматического контактора электровозов постоянного тока с двигателями типов ДПЭ-400 и ДПЭ-340 являются контакторы типов ПК-301 А, ПК-301 В и ПК-301Ж, незначительно отличающиеся между собой по конструкции. На фиг. 273 показан электропневматический контактор типа ПК-301Ж. К изолированной стойке / прикреплён снизу пневматический цилиндр 2, отлитый из чугуна. Несколько выше укреплён нижний кронштейн 4 для подвижного контакта. Этот кронштейн имеет выступ с валиком 5 и гцёки 6 для крепления съёмной дугогасительной камеры. Над кронштейном 4 расположен рычаг 7, который может вращаться на валике 8. Ещё выше на стойке 1 укреплён верхний кронштейн 9 неподвижного контакта, который служит одновременно дугогасительным рогом. К кронштейну 9 при помощи винта прикреплён неподвижный контакт //. Подвижный контакт 20 укреплён на держателе 12, который может поворачиваться на валике 13, пропущенном через отверстия в приливах подвижного рычага 7 и закреплённом шплинтами. Чтобы ток от подвижного контакта не проходил к кабельному наконечнику, укрепляемому на кронштейне 4, через валики 13 и 8, держатель контакта соединён непосредственно с болтом, крепящим кабель, гибким медным шунтом 17. Гибкий шунт свит из большого количества голых медных проводников.
    Предохранением от спадания этих шунтов с рычага 7 служат пружинные пластины 18.
    Кронштейн 4 и рычаг 7 отлиты из бронзы или ковкого чугуна с последующей оцинковкой; кронштейн 9 выполнен из бронзы.
    Рычаг 7 соединён валиком с изоляционным цилиндрическим стержнем (тягой) 15, связанной штоком 36 с поршнем 31, помещённым в цилиндре 2, Поршень цилиндра имеет тройные кожаные уплотняющие шайбы (манжеты), пропитанные в специальных жировых составах. Стержень 15 несёт на себе кронштейн 16, передвигающий с помощью тяги 37 и рычага 38 блокировочную колодку 32.
    Пневматический цилиндр снизу закрыт крышкой 33, имеющей отверстие, через которое подаётся сжатый воздух при возбуждении катушки 3 электропневматического вентиля (см. фиг. 273 и 274).
    Корпус вентиля 34 служит одновременно местом крепления кронштейна 35, на котором смонтированы пальцы: 39 блокировочных контактов (см. ниже).
    Контактор при помощи U-образных хомутов 19 крепится к угольникам каркаса, на котором монтируется аппаратура; под хомуты подложены металлические обхватки 21, как и у главного разъединителя типа ГВ-1 силовой цепи электровоза. Магнитное поле, необходимое для выдувания дуги в дугогасительную камеру, создаётся дугогасительной катушкой 23 (фиг. 273 и 275). Дугогасительная катушка имеет несколько витков медной шины и является частью цепи главного тока. Дугогасительная катушка крепится к верхнему кронштейну контактора; один конец её 30 соединяется с подводящим кабелем и удерживается пластиной 10, другой же приклёпывается к отливке кронштейна недалеко от неподвижного контакта
    и пропаивается. Внутри дугогасительной катушки заложен железный сердечник 27, оканчивающийся по краям полюсными шайбами 25, К этим шайбам прилегают полюсы 24 (фиг. 276) съёмной дугогасительной камеры, покрытые изоляцией из полотна, пропитанного бакелитовым лаком. Катушка изолирована от сердечника миканитовой втулкой 29, а от полюсных шайб 25— фибровыми шайбами 28 (см, фиг. 275).
    Дугогасительная камера представляет собой коробку, собранную из листового огнеупорного материала. Боковые стенки 14 камеры при помощи болтов скреплены с огнеупорными изоляционными брусками 22 (см. фиг. 273). Внутри камера разделена двумя перегородками на три параллельных отсека. Крепление дугогасительной камеры к контактору осуществляется откидным винтом 40, который заводится в прорезь изогнутой пластины 26 (см. фиг. 276), укреплённой в верхней части камеры. Нижним концом камера своим пазом в дугогасительной роге 41 опирается на валик 5 (см. фиг. 273).
    Для снятия камеры необходимо ослабить винт 40, повернуть его вместе с валиком вверх, несколько выдвинуть верхнюю часть камеры на себя, а затем снять её с валика 5.
    Включение контактора происходит при возбуждении катушки 3 включающего вентиля. В этом случае сжатый воздух попадает под поршень 31, сжимает пружину 42, помещённую над поршнем в цилиндре, и поднимает стержень 15, который поворачивает рычаг 7 и замыкает контакты 20 и 11. При наличии воздуха контактор можно включить вручную нажатием кнопки на клапане.
    Отключение контактора происходит после прекращения возбуждения катушки вентиля, который сообщает камеру цилиндра с атмосферой. Сжатый воздух выходит из-под поршня и последний под действием сжатой пружины 42 быстро опускается и размыкает контакты 20 и 77.
    Чтобы обеспечить хороший контакт между контактами во время включения контактора, подвижный контакт имеет притирающий ход, или «притирание». Притирание создаётся специальной притирающей пружиной 43, помещённой внутри рычага 7 и связанной с держателем 12 контакта (фиг. 277). При отключённом контакторе держатель 12 вместе с контактом под действием притирающей пружины 43 отклоняется на некоторый угол а от упорной плоскости рычага 7 (фиг. 278). Этот угол сохраняется до тех пор, пока подвижный контакт не соприкоснётся с неподвижным. После соприкосновения контактов начинается процесс притирания. Рычаг 7 под действием сжатого воздуха продолжает двигаться вверх и заставляет держатель контакта поворачиваться на своей оси. Подвижный контакт в это время накатывается на неподвижный и происходит притирание. Притирание продолжается до того момента, пока держатель 12 контакта не получит упора в рычаг 7 и движение рычага вверх не прекратится. Во время притирания контактов происходит не только накатывание одного контакта на другой, но и проскальзывание поверхности-одного контакта относительно другого; вследствие этого стирается пыль и сдираются слои окисла, которые могут образоваться на контактных поверхностях и увеличить переходное сопротивление. Добавочный ход подвижного контакта после соприкосновения контактов называется провалом (ранее назывался притиранием контактов).
    Для правильной работы контакта притирающая пружина имеет ещё другое, не менее важное значение, чем притирание контактов.
    Дело в том, что в начальный момент замыкания всяких контактов (а при линейных и точечных контактах и после замыкания) возникает искривление линий тока в материале контактов, как это схематически показано на фиг. 279; это искривление линии тока вследствие появления внутри угла изгиба магнитных потоков одного направления вызывает электродинамические усилия, стремящиеся выпрямить линию тока; составляющая этих усилий вдоль оси контакта оказывает отталкивающее действие на контакты.
    Наличие такого усилия может при недостаточной силе начального нажатия контакта вызвать отжатие и даже временный отрыв контакта и, следовательно, появление дуги, которая в свою очередь может вызвать местный перегрев и выгорание части поверхности контакта.
    Возможность отскакивания контакта в контакторах облегчается тем, что при больших скоростях замыкания, имеющих здесь место, происходит упругая деформация материала, что вызывает дополнительную реакцию в направлении отталкивания контактов.
    Следовательно, для правильной работы необходимо, чтобы контакты имели определённую силу нажатия не только в конце замыкания, но с самого первого момента касания контактов, причём это начальное нажатие должно превосходить сумму усилий, вызываемых сужением линий тока и реакцией упругого удара контактов. Это достигается применением соответствующей величины начального сжатия притирающей пружины.
    Нажатие контактов у замкнутого контактора при нормальном давлении воздуха в цилиндре (5 am) равно 27—32 кг.
    Начальное нажатие контактов от притирающей пружины составляет от
    3,5 до 4,5 кг, а конечное нажатие — от 5,5 до 7 кг; начальная сила нажатия контактов определяется в момент соприкосновения, а конечная — непосредственно перед тем, как контакт закончит своё движение. В момент окончания движения получается нажатае на контакты значительно большее (27—32 кг), чем конечное нажатие от притирающей пружины.
    Разрыв контактов, т. е. расстояние между разомкнутыми контактами, у новых контакторов равно 24—27 мм, максимальный разрыв при эксплуатации допускается не более 32 мм. Толщина новых контактов у пятки составляет 6,5 мм, изношенных — не менее 3,0 мм. Провал контактов равен 4—5,5 мм._
    , Контактор типаПК-301 выполнен на максимальное напряжение 4 000 в, длительный ток 350 а и часовой ток 525 а. Минимально допустимое давление воздуха 3,5 am.
    Несмотря на то, что изоляция контакторов типа ПК-301 рассчитана на полное напряжение для разрыва силовой цепи, при напряжении 3 000 в соединяются обычно по два контактора последовательно.
    Кроме основных типов контакторов (ПК-301 А, ПК-301 В, ПК-ЗОЩ), имеется ещё три разновидности этой серии. Для включения первой ступени ослабления поля тяговых двигателей применяются контакторы типов ПК-301 Б, ПК-301Г, ПК-301И и ПК-304, ПК-304А, ПК-304Б. Первые отличаются от контакторов типов ПК-301А, ПК-301В и ПК-ЗОЩ только добавочным отверстием в крышке цилиндра, через которое питаются сжатым воздухом контакторы типа ПК-304. Контакторы типа ПК-304 не имеют электромагнитного вентиля и питаются сжатым воздухом через вентиль контакторов типов ПК-301 Б, ПК-301Г или ПК-301 И. В остальном контакторы типа ПК-304 не отличаются от контакторов типа ПК-301. В нижней крышке цилиндра контактора типа-ПК-304 имеется отверстие.
    Включение второй ступени ослабления поля осуществляется контакторами типов ПК-302 и ПК-303 (см. фиг. 280 и 281), отличающимися от контакторов типа ПК-301 тем, что они не имеют дугогасительных камер и дугогасительных катушек, так как ойи не разрывают больших токов. Контактор типа ПК-303 не имеет электромагнитного вентиля и его цилиндр питается сжатым воздухом через вентиль контактора типа ПК-302. Этими же контакторами на электровозах серий Н8 и ВЛ23 осуществляется включение третьей и четвёртой ступеней ослабления поля. Контакторы типа ПК-302 имеют разновидности: ПК-302А, ПК-302Б и ПК-302Г, контакторы типа ПК-303—ПК-303, ПК-ЗОЗА и ПК-ЗОЗБ.
    На электровозах серий Н8 и ВЛ23 для включения и выключения тяговых двигателей (типа НБ-406А) и замыкания накоротко секций пусковых сопротивлений установлены контакторы типаПК-141. У этих контакторов, рассчитанных на длительный ток 500 а, ширина контактов составляет 32 мм против 20" мм у контакторов типа ПК-301. Контакторы типов ПК-301, ПК-302, ПК-303 и ПК-304 весят соответственно 27—29, 15, 12 и 26 кг.
    Время от момента выключения тока вентиля до начала движения контактов составляет 0,05—0,1 сек.; время гашения дуги в среднем 0,015—0,06 сек.
    Полное время включения контактора от момента включения тока вентиля до замыкания контактов составляет 0,05—0,1 сек.
    Диаметр цилиндров у новых контакторов типа ПК-301 и других 45 мм, ход поршня 24,5 мм; в эксплуатацию не допускаются контакторы с диаметром цилиндров более 45,65 мм.
    Электромагнитные контакторы. Замыкание цепей вспомогательных машин и отопления осуществляется при помощи электромагнитных контакторов. Последние применяются для того, чтобы было возможно включить машины в случае, если нет сжатого воздуха в пневматической системе электровоза.
    Фиг. 283. Электромагнитный контактор типа МК-15-01
    На электровозах установлены электромагнитные контакторы типов МК-310, МК-15-01 или типа МК-300.
    Контактор типа МК-310 Б (фиг. 282) работает следующим образом. Во время прохождения тока низкого напряжения (50 б) через катушку / к сердечнику последней притягивается якорь 2, поворачивающийся на оси 3. При повороте якоря 2 происходит замыкание подвижных 6 и неподвижных 7 контактов. Подвижный контакт 6 укреплён на держателе 8, который может поворачиваться на оси 9 относительно кронштейна 5. Последний привинчен к изоляционному держателю 4, укреплённому на якоре 2. На держатель 8 контакта 6 действует усилие притирающей пружины 10, обеспечивающее притирание контактов. Размыкание контактора после выключения цепи катушки / происходит под действием выключающей пружины //. Якорь контактора сбалансирован так, что даже при лопнувшей пружине контактор выключится под влиянием силы тяжести. Несмотря на это, пружина всё-таки необходима, так как она препятствует контактам замыкаться под влиянием ударов и тряски при движении электровоза. Чтобы якорь не «прилипал» к сердечнику электромагнита, на якоре укреплён бронзовый диск 12. Неподвижный контакт 7 соединён с дугогасительной катушкой 15, помещённой под кронштейном 13. Сверху контактор закрывается дугогасительной камерой 14, имеющей стальные полюсы, охватывающие своими концами дугогасительную катушку 15.
    Контакторы типа МК-310 выполняются на разные токи — от 3 до 50 а, в зависимости от чего меняются данные их дугогасительных катушек (см. приложение 7).
    Контакторы типа МК-ЗЮА отличаются от контакторов типа МК-310Б тЪлько устройством камеры. Вес контакторов типа МК-310 около 20 кг, номинальное напряжение 3 000 в, часовой ток 75 а, длительный ток 50 а, начальное нажатие контактов 0,8—1,3 кг, конечное нажатие контактов 1,8—2,7 кг, разрыв контактов (для новых контактов) 30— 34 мм, провал контактов 7—9 мм. Ширина контактов 16 мм.
    Неудовлетворительная работа контакторов типа МК-310 в цепях отопительных печей, имеющих небольшой ток, послужила причиной создания для этих цепей специального электромагнитного контактора типа МК-15-01 (фиг. 283). У этих контакторов отсутствует дугогаситель-ная катушка, но осуществляется двойной разрыв силовой цепи: подвижный контакт при выключении контактора отходит от двух неподвижных контактов, один из которых соединён с печью, а другой — с пантографом. Конечное нажатие контактов контактора типа МК-15-01 — 1,7—2,1 кг, провал контактов 5—7 мм, ширина контактов 16 мм.
    На электровозах серии ВЛ19 первых выпусков и электровозах серии Сс устанавливались электромагнитные контакторы типа МК-300А (фиг. 284), во многом сходные по конструкции с контакторами типа ПК-301 (у контакторов типа МК-ЗООА использовано большое количество деталей контактора типа ПК-301). Кронштейны неподвижного и подвижного контактов укреплены на стальном изолированном стержне точно так же, как и у контакторов типа ПК-301. Верхний неподвижный кронштейн и дугогасительная камера одинаковы у контакторов обоих типов. Дугогасительная катушка у контакторов типа МК-300А имеет другое сечение провода и другое число витков, так как эти контакторы предназначены для токов меньшей величины.
    Включение подвижного контакта производится электромагнитным приводом, смонтированным в нижней части контактора. Ярмо электромагнита 1 и прикреплённый к нему сердечник с включающей катушкой 2 жёстко связаны со стержнем. Якорь 5 соединён посредством изоляционной тяги 3 с рычагом 4 подвижного контакта. Якорь вращается на шарнире 6 и имеет противовес 7. Последний даёт возможность уменьшить размеры включающей катушки.
    Когда катушка 2 электромагнита возбуждается, якорь 5 притягивается к сердечнику и перемещает тягу 3 вверх. Усилие от тяги передаётся на контакты через притирающую пружину. Когда катушка выключается, рычаг контакта под действием собственного веса отпадает вниз и контактор размыкается. Во избежание «прилипания» якоря к сердечнику вследствие действия остаточного магнетизма на сердечнике укреплена медная шайба. Последняя увеличивает зазор между якорем и сердечником.
    В момент разрыва контактов появляется электрическая дуга, которая выдувается дугогасительной катушкой с контактов в дугогасительную камеру.
    На электровозах имеется несколько форм выполнения контактора типа МК-ЗООА, отличающихся своими дугогасительными катушками.
    Некоторые контакторы типа МК-ЗООА на электровозах серии Сс имеют блокировку, обеспечивающую правильность работы схемы. Контакторы типа МК-ЗООА имеют разрыв между контактами от 17,5 до 20,5 мм, провал от 8,5 до 10,5 мм, начальное нажатие контактов от 1,5 до 2,5 кг и конечное нажатие от 3,2 до 4,5 кг.
    Ток, при котором происходит включение контактора, равен 0,75 а. Вес контактора около 30 кг.
    Преимущество этого типа электромагнитного контактора заключается в его однотипности с электропневматическими контакторами, работающими на электровозе. Однако контактор типа МК-300А нельзя считать удачной конструкцией, так как, во-первых, горизонтальное расположение его контактов не способствует гашению дуги при малых токах вспомогательных цепей и, во-вторых, по своей конструкции этот контактор очень тяжёл по сравнению с другими типами электромагнитных контакторов.
    На электровозах серии С" установлены электромагнитные контакторы плунжерного типа (фиг. 285).
    Этот контактор имеет контакты 1 и 2; первый из них неподвижен и соединён с дугогасительной катушкой 3, а второй может вращаться вокруг неподвижной оси 4 на рычаге 5. Рычаг соединён через тягу 6 и пружину 7 с якорем 8. Последний находится внутри катушки 9, питаемой от цепи управления.
    В момент размыкания контактов дуга выдувается магнитной системой, состоящей из дугогасительной катушки 3, железного сердечника и магнитных башмаков. Разрыв дуги происходит в дугогасительной камере 10, выполненной из обработанного этернита. Держатель неподвижного контакта и рычаг 5 подвижного контакта являются одновременно и дугогасительными рогами. Дугогасительная камера решётчатого типа; чередующиеся выступы решётки создают большое количество продольных каналов, предназначенных для удлинения дуги. Однако внутренний объём камеры недостаточен и дугогасительные качества камеры оказываются ограниченными, что заставляет включать в некоторые цепи по два-три контакта последовательно. Электромагнитные контакторы в цепи двигателей вентиляторов, двигателей компрессоров и отопления собраны в группы по два последовательно и смонтированы на специальных стойках. Три контактора цепи двигателя рекуперативного агрегата смонтированы вместе на подобной же стойке.
    Для удобства осмотра и замены контактов контактора дугогасительная камера 10 открывается поворотом её вокруг оси 11.
    Недостатком электромагнитных контакторов электровоза серии О является слабое нажатие контактов — всего около 1,5 кг.


    Оглавление   Вверх: Индивидуальные контакторы