Устройство аккумуляторных батарей тепловозов

На тепловозах ТЭ1, ТЭ2, ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭЗ, ТЭП60 и ряде других широкое применение получили кислотные свинцовые аккумуляторные батареи типа 32ТН-450. Эта батарея состоит из 32 аккумуляторов. Буквы Т и Н означают, что она предназначена для тепловозов, а активная масса пластин нанесена путем намазывания. Емкость батареи 450 А-ч.
На рис. 185 показан аккумулятор тепловозной батареи. Пластины аккумулятора отлиты из свинцовосурьмянистого сплава.

Рис. 185. Тепловозный свинцовый аккумулятор

Небольшая добавка сурьмы повышает прочность пластин. Ячейки в пластинах заполнены активной массой в виде пасты. Отрицательный полублок состоит из 20 пластин, положительный — из 19. Каждый полублок имеет два вывода (контактных штыря) для соединения аккумулятора с внешней цепью.
В аккумуляторных батареях типа 32ТН-450 в качестве прокладок между пластинами применены мипластовые сепараторы, стеклянный войлок и гофрированные полихлорвиниловые дырчатые пластины (рис. 186). Гофрированные сепараторы не только разделяют пластины, но и устраняют их вибрацию. Сверху на сепараторы укладывается предохранительный щиток, предупреждающий расплескивание электролита и попадание на пластины посторонних предметов (см. рис. 185).

Рис. 186. Сепараторы аккумулятора

Баки для тепловозных аккумуляторов изготавливаются из эбонита. Они обладают достаточной механической прочностью и хорошими электроизолирующими качествами, не разъедаются, весьма легки, дешевы. На дне бака имеются ребра, на которые ставят пластины аккумулятора (см. рис. 185). Бак закрывается эбонитовой крышкой. Места соединения крышки с сосудом тщательно уплотняются асбестовым шнуром и кислотоупорной мастикой. Отверстия для прохода через крышку штырей полублоков пластин уплотняются резиновыми кольцами. В крышке имеется также заливочное отверстие, закрываемое специальной пробкой с внутренними каналами, предназначенными для выпуска газов, образующихся в аккумуляторе. Аккумуляторы по четыре монтируют в деревянных ящиках, окрашенных кислотоупорным лаком. Для удобства транспортировки ящики снабжены подвесками (рис. 187). На тепловозе ТЭЗ аккумуляторная батарея размещается вдоль дизель-генераторной установки под полом.

Рис. 187. Секция аккумуляторной батареи

Все аккумуляторы тепловозной аккумуляторной батареи соединены последовательно с помощью перемычек, благодаря чему их напряжение суммируется. Номинальное напряжение батареи 32ТН-450 составляет 64 В. От третьей секции аккумуляторной батареи сделан специальный вывод, позволяющий получить напряжение 24 В, необходимое для питания измерительных приборов локомотива. Эта аккумуляторная батарея способна при пуске дизеля давать кратковременно ток до 1700—2000 А, ее отдача по емкости составляет 80%, к.п.д. — 65%. Плотность электролита заряженной батареи поддерживается в пределах 1,24 — 1,25 г/см3, а в зимние месяцы ее целесообразно повышать до 1,26 г/см3 во избежание замерзания электролита. Дело в том, что с повышением плотности электролита резко понижается температура его замерзания.
На новых отечественных тепловозах 2ТЭ116, ТЭП70, 2ТЭ121 и др. напряжение в цепях управления и освещения повышено до 110 В. Поэтому для них изготавливают кислотные аккумуляторные батареи 48ТН-450. Количество аккумуляторов в батарее увеличено до 48, ее номинальное напряжение составляет 96 В, емкость— 450 А-ч.
В целях экономии свинца отечественной электротехнической промышленностью были проведены работы по созданию тепловозных железоникелевых щелочных аккумуляторных батарей. Первые опытные щелочные батареи для эксплуатационной проверки начали устанавливать на тепловозы еще в 1951 — 1954 гг. В результате этих работ были созданы щелочные аккумуляторные батареи типа 46ТПЖН-450 для тепловозов ТЭЗ и 46ТПЖН-550 для тепловозов ТЭ10, 2ТЭ10Л и др. Аккумуляторные батареи имеют емкость соответственно 450 и 550 А-ч. В связи с более низкой электродвижущей силой щелочных аккумуляторов их число в батарее увеличено до 46 по сравнению с 32 в кислотных батареях для этих же тепловозов. Устройство железоникелевого тепловозного аккумулятора показано на рис. 188.

Рис. 188. Тепловозный железоникелевый аккумулятор

В каждом аккумуляторе имеется 36 положительных пластин и 34 отрицательных пластины. Положительные пластины представляют собой плоские коробки из стальной перфорированной, покрытой никелем ленты, заполненные гидроокисью никеля с добавкой измельченного графита для увеличения электропроводности. Аналогичные стальные коробки отрицательных пластин заполнены губчатым (порошковым) железом.
Отрицательные пластины вставлены между положительными и предохраняются от соприкосновения полихлорвиниловыми перфорированными сепараторами, имеющими гофрированную форму. Пластины объединены в два блока с помощью приваренных к ним контактных планок и стяжных шпилек с гайками. Каждый блок имеет по два вывода, называемых борнами. Собранные блоки пластин устанавливаются в стальной сосуд (бак) на ребра в днище. Сверху сосуд закрыт стальной крышкой, приваренной к его стенкам. Борны выведены наружу через отверстия в крышке и изолируются от нее винипластовыми и резиновыми кольцами, предупреждающими вытекание электролита. Сверху борны имеют резьбу и гайки для соединения перемычками с соседними аккумуляторами. Крышка снабжена заливочной горловиной, закрываемой пластмассовой пробкой с внутренними каналами для вентиляции. Электролитом служит водяной раствор едкого кали с добавкой моногидрата лития, повышающего срок службы аккумуляторов. Плотность электролита составляет 1,19—1,21 г/см3 и не изменяется в процессе заряда или разряда аккумуляторной батареи. На каждый аккумулятор надевается резиновый изоляционный чехол. Аккумуляторная батарея монтируется в четырех ящиках из листовой стали и дополнительно изолируется от них деревянными брусками. На тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В аккумуляторные ящики устанавливаются в средней части кузова с обеих сторон от дизеля под полом.
Аккумуляторная батарея 46ТПЖН-550 имеет номинальное напряжение 57,5 В, допускает разрядный ток (прерывистый) до 2700 А.
Применение железоникелевых аккумуляторных батарей упростило эксплуатацию тепловозов, так как эти батареи имеют большой срок службы, высокую механическую прочность, способны выдерживать большие разрядные токи. В них отсутствуют химические процессы, выводящие из работы активную массу пластин подобно сульфатации в свинцовых аккумуляторах. Однако масса железоникелевых аккумуляторных батарей приблизительно в 1,5 раза больше, чем свинцовых тепловозных аккумуляторных батарей. Свинцовые батареи имеют и меньшие габаритные размеры.
На тепловозах после пуска дизеля заряд аккумуляторных батарей осуществляется током от вспомогательных генераторов. Величина тока заряда контролируется по амперметру.

В начало статьи
<< Назад --------------------------------- Дальше >>

 

КОНТАКТОРЫ

Электрические аппараты тепловоза предназначены для дистанционного или автоматического управления агрегатами локомотива (дизелем, тяговым генератором, вспомогательными машинами и т. д.), контроля за их работой и защиты от недопустимых режимов работы, а также для освещения, световой и звуковой сигнализации и т. д.
Тепловозная электрическая аппаратура, как и другое оборудование, работает в очень тяжелых условиях, подвергаясь тряске, загрязнениям, воздействию наружных температур, изменяющихся в широких пределах. Порча даже одного небольшого аппарата может вызвать прекращение работы всего тепловоза. Поэтому конструкция аппаратов обеспечивает высокую их надежность; для предохранения от коррозии детали окрашивают стойкими эмалями или покрывают оловом (лудят), оцинковывают. Наиболее точные и чувствительные аппараты устанавливают на амортизаторах и закрывают защитными кожухами. В эксплуатации за электрической аппаратурой необходимо тщательно ухаживать. Опыт работы тепловозов показал, что при рациональной конструкции, надлежащем уходе и ремонте аппаратура служит очень надежно. Один из самых простых способов управления электрической цепью состоит в ее замыкании и размыкании. Например, когда нужно включить электрическую лампу, мы замыкаем ее электрическую цепь с помощью выключателя. Если освещение уже не нужно, то достаточно разомкнуть цепь выключателем, и лампа погаснет. Операции по замыканию и размыканию электрических цепей, переключению проводников или изменению направления тока получили название коммутации, а устройства, выполняющие эти операции, — коммутационных аппаратов.
На тепловозе замыкание и размыкание электрических цепей, в которых проходят значительные токи, осуществляются с помощью контакторов. Важнейшей частью контактора являются его силовые (главные) контакты (рис. 189). Один из них закрепляется неподвижно, а другой устанавливается на держателе, который может поворачиваться вокруг оси. С помощью этих двух контактов непосредственно и производится замыкание и размыкание цепи тока. Управление контакторами осуществляется на расстоянии, поэтому необходим специальный привод для замыкания и размыкания контактов.

Рис. 189. Схема электромагнитного контактора

Если по катушке контактора пропустить ток, то возникающий магнитный поток создает усилие, достаточное для притяжения якоря к сердечнику катушки. Подвижный силовой контакт будет прижат к неподвижному до тех пор, пока по катушке проходит ток.
При размыкании силовых контактов между ними возникает электрическая дуга — мощный разряд электричества в воздухе. Температура электрической дуги достигает многих тысяч градусов, выделяется большое количество тепла. Дуга может расплавить контакты. Чтобы избежать повреждения контактов и других частей контактора, дуга должна быть быстро погашена. Поэтому контактор оборудован специальными дугогаси-тельными устройствами. Часто контакторы, кроме замыкания основной цепи, должны управлять и вспомогательными цепями. Для этого контактор снабжается дополнительными небольшими контактами, называемыми блокировочными (блок-контактами).
Таким образом, контактор представляет собой электрический аппарат с дистанционным приводом, предназначенный для повторных замыканий и размыканий электрических цепей под нагрузкой. В зависимости от типа привода контакторы подразделяются на электромагнитные и электропневматические.
На рис. 190 представлен один из видов электромагнитных контакторов, который применен на тепловозах ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭЗ, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и других серий. Замыкание электрической цепи производят непосредственно силовые контакты. Неподвижный силовой контакт укреплен на изоляционной пластмассовой колодке. Подвижный контакт установлен на кронштейне в верхней части якоря. Ниже главных контактов находится электромагнитный привод контактора, который обеспечивает замыкание контактов. Скоба, часть которой является ярмом электромагнитного привода, изготовлена из полосовой стали и прикреплена к изоляционной панели. На скобе укреплен стальной сердечник с катушкой. Якорь реле установлен в прорези скобы и может свободно поворачиваться на опорной поверхности призмы. При обесточенной катушке якорь контактора возвратной пружиной прижат к скобе.

Рис. 190 Электромагнитный контактор

В нижней части скобы по обеим сторонам от катушки установлены блокировочные контакты контактора. Неподвижные блок-контакты укреплены на пластмассовом основании. Неподвижные контакты попарно замыкаются контактными мостиками. Отсюда блокировочные контакты такого типа получили название мостиковых. Прижатие мостика к неподвижным контактам осуществляется его пружиной. Блокировочные контакты контакторов, разомкнутые при недействующем его приводе, называются замыкающими; контакты, замкнутые при недействующем приводе, называются размыкающими. У контактора, показанного на рис.190, левые блок-контакты являются размыкающими, а правые — замыкающими.
Эти названия связаны с действием блокировочных контактов при срабатывании (включении) контактора, когда замыкающие блок-контакты замыкают цепь, а размыкающие блок-контакты размыкают цепь, которой они управляют.Включение контактора достигается замыканием цепи катушки его электромагнитного привода.
В процессе работы контактора при прохождении тока контакты нагреваются, их поверхности окисляются. Особенно сильное окисление происходит при разрыве силовых контактов. В связи с этим растет контактное сопротивление, т. е. сопротивление в месте касания подвижного и неподвижного контактов, и условия работы контактов еще более ухудшаются, возникает опасность выхода из строя. Для уменьшения нагрева контакты изготовляют из металлов с высокой электропроводностью и теплопроводностью. Обычно используют медь, металлокерамику, иногда серебро или серебряные накладки. Уменьшение контактного сопротивления достигается разрушением пленки окислов на рабочей поверхности контактов. Для этого производится притирание контактов (рис. 191).

Рис. 191. Притирание контактов

Притирание осуществляется с помощью пружины подвижного контакта, которая и получила название притирающей. В тот момент, когда при включении контактора подвижный контакт достигнет неподвижного, их соприкосновение произойдет по линии А. Далее начнется процесс притирания. Якорь контактора будет продолжать поворачиваться вокруг своей оси и заставит перемещаться держатель подвижного контакта вместе с самим контактом. Подвижный контакт в это время накатывается на неподвижный, проскальзывая по его поверхности. Этот процесс называют притиранием. Притирание происходит до тех пор, пока якорь контактора не достигнет сердечника катушки. Теперь соприкосновение подвижного и неподвижного контактов происходит по линии Б. Вследствие притирания загрязнения стираются с рабочей поверхности контактов. Кроме того, линия соприкосновения контактов в рабочем положении контактора удалена от места их разрыва при размыкании, которое обычно получает наибольшие повреждения от электрической дуги.
Контакты контактора расположены в дугогасительной камере (см. рис. 190), изготовляемой из теплостойкого материала, например из асбестоцемента. С обеих сторон дугогасительную камеру охватывают стальные полюсы. Полюсы соединены стальным сердечником. На него намотана из полосовой меди дугогасительная катушка. Один вывод катушки соединен с неподвижным контактом контактора, а второй является зажимом контактора, к которому присоединяется провод, проводящий ток к. контактору. Во включенном положении контактора ток проходит следующим образом: от верхнего зажима через дугогасительную катушку, стойку, неподвижный контакт, подвижный контакт, гибкий медный шунт, нижний вывод и соединенный с ним токоотводящий провод.
Дуга, возникающая при размыкании контактов, продолжает замыкать цепь тока. Она находится между полюсами в магнитном поле, создаваемом током, который протекает по дугогасительной катушке. Сама электрическая дуга является проводником с током, и магнитное поле вытесняет ее вверх. Длина дуги увеличивается, дуга охлаждается, соприкасаясь с новыми массами воздуха, со стенками дугогасительной камеры, дугогасительным рогом, и быстро гаснет.
Контактор, показанный на рис. 190, рассчитан на длительный ток 250 А. Такие контакторы устанавливаются в цепях, соединяющих тяговый генератор с аккумуляторной батареей при пуске дизеля. На тепловозах применяются электромагнитные контакторы и других типов в зависимости от величины тока и напряжения в замыкаемых ими цепях.
Токи наибольшей величины длительное время проходят в силовой цепи тепловоза, которая соединяет тяговый генератор с тяговыми электродвигателями. Здесь устанавливают наиболее мощные контакторы. Для обеспечения требуемого нажатия контактов потребовался бы слишком громоздкий электромагнитный привод. Поэтому контакторы силовой цепи на тепловозах ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭЗ, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ТЭП60 и др. снабжены электропневматическим приводом. Такие контакторы получили название электропневматических или просто пневматических (рис. 192).

Рис. 192 а) Электропневматический контактор - общий вид

Пневматический привод контактора состоит из воздушного цилиндра, в котором находится шток с поршнем. Доступом сжатого воздуха в цилиндр управляет электромагнитный вентиль. При прохождении тока через катушку вентиль срабатывает и открывает доступ воздуха из воздушной магистрали в цилиндр. Шток поворачивает рычаг контактора вокруг оси. Силовые контакты контактора замыкаются. Притирание контактов создается их пружиной. Провода цепи присоединяются к силовым выводам. Цепь замыкается через гибкий шунт, подвижный и неподвижный контакты, дугогасительную катушку и вывод катушки, являющийся вторым силовым выводом. При прекращении питания током катушки электромагнитного вентиля воздушный цилиндр контактора сообщается с атмосферой, и пружина быстро перемещает поршень вправо, контактор выключается.

Рис. 192 б) Привод электропневматического контактора

Неподвижные блокировочные контакты в виде стальных упругих пластин закреплены на изоляционной колодке. Провода каждой цепи управления подводятся к двум неподвижным блокировочным контактам. Замыкание цепи происходит с помощью медной пластинки, укрепленной на текстолитовой колодке. При включении контактора колодка перемещается вместе с рычагом.
Электропневматический контактор тепловозов 2ТЭ10Л и 2ТЭШВ рассчитан на длительный ток 830 А и максимальный кратковременный ток до 1350 А.
Сжатый воздух используется для приведения в действие и ряда других аппаратов и устройств тепловоза — механизма управления регулятором частоты вращения, реверсора, песочниц и т. д. Электромагнитные вентили, управляющие подачей сжатого воздуха, как правило, устанавливаются на самом электропневматическом аппарате, что позволяет обеспечить почти мгновенное срабатывание или его отключение, так как не приходится заполнять воздухом длинный трубопровод. При медленном размыкании контактов контактора электрическая дуга между ними будет значительно мощнее и вызовет оплавление контактов.
Электромагнитный вентиль показан на рис. 193, а.

Рис. 193. Электромагнитный вентиль:
а - общий вид; б - положение"Выключено"; в - положение "Включено"

Его пневматическая часть состоит из двух клапанов: верхнего выпускного и нижнего впускного. Клапаны притерты к своим посадочным местам (седлам) во втулке, которая запрессована в корпус электромагнитного вентиля. Нижний клапан своим стержнем упирается в верхний клапан. Длина стержня выбрана с таким расчетом, чтобы оба клапана не могли быть прижаты к своим седлам одновременно. В корпусе вентиля имеются три отверстия: одно из них сообщается трубкой с магистралью сжатого воздуха, второе — с управляемым аппаратом, третье — с атмосферой. На корпусе установлен электромагнит. Якорь расположен над электромагнитной катушкой и опирается на шток выпускного клапана, вставленного в центральное отверстие сердечника катушки.
В том случае, когда катушка обесточена, якорь освобожден и клапаны нижней пружины отжаты вверх (рис. 193, б). Впускной клапан при этом закрыт, выпускной открыт. Сжатый воздух не может выйти из камеры под впускным клапаном. Пневматический цилиндр управляемого аппарата сообщается через выпускной клапан с атмосферой. Аппарат, которым управляет вентиль, выключен. Для включения аппарата замкнем цепь питания током электромагнитной катушки.
Катушка, как электрический магнит, притянет якорь, который опустит клапаны вниз. Верхний клапан сядет.на свое седло, а нижний — откроется (рис. 193, в). Сжатый воздух через открывшийся впускной клапан и среднее отверстие корпуса вентиля будет поступать в пневматический цилиндр аппарата. Выход же воздуха в атмосферу будет закрыт верхним клапаном. Сжатый воздух заставляет сработать управляемый вентилем аппарат.
На тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и ТЭП60 применено параллельное включение всех шести тяговых электродвигателей в силовую цепь. При переходе на режим работы с первой ступенью ослабления возбуждения параллельно обмотке главных полюсов каждого электродвигателя включается шунтирующий резистор. Переход на вторую ступень ослабления возбуждения достигается включением второй группы шунтирующих резисторов. Напряжение между соединяемыми контактами в электрических цепях ослабления возбуждения тяговых электродвигателей не превышает приблизительно 20 В. В связи с небольшим напряжением между контактами здесь выгодно применить групповой контактор без дугогасительных устройств. В результате достигается значительное сокращение общей массы и размеров контакторного устройства. Так, масса группового контактора ослабления возбуждения тяговых электродвигателей тепловоза 2ТЭ10Л составляет 30 кг, а масса шести индивидуальных контакторов ослабления возбуждения, примененных на тепловозе ТЭЗ, равняется 80 кг.

Рис. 194. Групповой электропневматический контактор

Каждый групповой электропневматический контактор ослабления возбуждения (рис. 194) тепловозов 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В имеет с двух сторон шесть групп контактов. Неподвижные контакты попарно с помощью неподвижных контактодержателей укреплены на уголковых стойках рамы. Подвижные контакты мостикового типа вместе с их пружинами установлены на подвижных контактодержателях центрального штока. Контактодержатели являются изоляторами. Контакты имеют металлокерамические накладки, состоящие из серебра и окиси кадмия, которые надежно работают при более высоких температурах (до 125°С), чем медные. Кроме главных контактов, групповой контактор снабжен двумя парами блокировочных мостиковых контактов для замыкания электрических цепей управления. Перемещение контактных мостиков осуществляют толкатели, укрепленные на штоке. Шток своим нижним концом соединен с диафрагменным приводом контактора.
При срабатывании электромагнитного вентиля открывается доступ сжатого воздуха под резиновую диафрагму привода. Диафрагма прогибается, перемещает вверх шток, подвижные контакты соединяются с соответствующими неподвижными, замыкая шесть электрических цепей. При отключении контактора электромагнитный вентиль выпускает сжатый воздух из диафрагменной камеры, шток контактора перемещается в нижнее положение под действием отключающей пружины, контакты контактора размыкаются, разрывая электрические цепи.
Каждая секция тепловозов 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В оборудована двумя групповыми контакторами для включения резисторов первой и второй ступеней ослабления возбуждения тяговых электродвигателей.

В начало статьи
<< Назад --------------------------------- Дальше >>

 

КОНТРОЛЛЕР МАШИНИСТА

Основные функции по управлению тепловозом выполняет непосредственно машинист. Главным устройством, с помощью которого осуществляется управление тепловозом, является контроллер (рис. 195). Используя рукоятки контроллера, машинист приводит в движение тепловоз, увеличивает или уменьшает мощность, развиваемую дизелем, а значит, и скорость движения тепловоза, изменяет направление его движения. Контроллер позволяет преобразовать действия машиниста в электрические сигналы. Эти сигналы по проводам передаются к контакторам, реверсору, реле и другим аппаратам, непосредственно управляющим локомотивом.

Рис. 195. Контроллер машиниста

Контроллер тепловоза снабжен двумя рукоятками: главной и реверсивной. Реверсивная рукоятка может быть установлена в два крайних положения: «Вперед» и «Назад». При среднем положении реверсивной рукоятки контроллер запирается в выключенном состоянии. Главная рукоятка на тепловозах ТЭЗ имеет 17, на тепловозах 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В — 16 фиксированных положений (позиций). Первое положение соответствует холостой работе дизеля, при последующих положениях тепловоз приводится в движение. Главная рукоятка соединена с помощью зубчатого сектора и зубчатого колеса с верхним концом главного вала контроллера. Рукоятка вместе с валом может поворачиваться во втулочных подшипниках, запрессованных в крышку, верхнее и нижнее основания контроллера.
На нижней части главного вала расположены кулачковые шайбы, которые и управляют контактами, замыкающими соответствующие электрические цепи. Замыкание цепи управления происходит при соприкосновении подвижного и неподвижного контактов (рис. 196). Неподвижные контакты укреплены на текстолитовой доске.

Рис. 196. Кулачковый элемент контроллера

Параллельно на второй текстолитовой доске шарнирно на осях установлены пальцы с подвижными контактами. Палец своим роликом опирается на боковую поверхность кулачковой шайбы, имеющей один или несколько вырезов. Шайбы, изготовленные из изоляционного материала, укреплены на главном валу контроллера. Когда машинист поворачивает главную рукоятку контроллера, то вместе с валом поворачиваются и шайбы. Наконец, рукоятка поставлена в такое положение, когда ролик подвижного контакта попадает в вырез шайбы. При этом подвижный и неподвижный контакты замыкаются под действием включающей пружины. Они останутся замкнутыми при перемещении главной рукоятки на следующие позиции до тех пор, пока не окончится вырез шайбы. Таким образом, в зависимости от длины вырезов и их количества в шайбе можно осуществлять замыкание контактов на нужных позициях контроллера. Контроллер имеет необходимое число пар подвижных и неподвижных контактов в соответствии с количеством замыкаемых цепей управления.
Кроме шайб, на главном валу контроллера установлен реверсивный барабан, представляющий собой цилиндр с двумя шайбами, по виду аналогичными остальным шайбам (см. рис, 195). На шайбы опираются ролики двух подвижных контактов. Реверсивная рукоятка с помощью своего вала, поводка и тяги соединена с реверсивным барабаном. Барабан свободно надет на главный вал и поворачивается только реверсивной рукояткой.
Вырезы на шайбах реверсивного барабана расположены так, что при среднем положении реверсивной рукоятки оба подвижных контакта отведены от неподвижных. В каждом крайнем положении рукоятки замыкается одна пара контактов. Подается электрический сигнал, устанавливающий реверсор в положение, которое обеспечит движение тепловоза в заданном реверсивной рукояткой направлении.
В верхней части главного вала расположен фиксатор положений главной рукоятки (рис. 197).

Рис. 197. Схема блокировочного и фиксирующего механизмов рукояток контроллера

Он состоит из двух храповиков с вырезами, в которые входят ролики фиксирующих рычагов, и сектора между храповиками. Главная рукоятка устанавливается только в свои фиксированные положения, когда один из роликов входит в вырез храповика. Три положения реверсивной рукоятки фиксируются с помощью аналогичного устройства. Лишь блокировочный рычаг имеет вместо ролика простой выступ, который входит в пазы храповика, укрепленного на реверсивном валу. Этот рычаг одновременно выполняет и функции запирающего устройства контроллера. При среднем (выключенном) положении реверсивной рукоятки выступ рычага входит в неглубокий паз храповика, фиксирующего положение реверсивной рукоятки. Выступ с другой стороны рычага заходит в паз сектора, фиксирующего положение главной рукоятки. При этом главная рукоятка должна обязательно находиться в положении «Холостой ход». Теперь можно снять реверсивную рукоятку и спокойно отойти от пульта управления. Если сейчас и попытаться перевести главную рукоятку в первое рабочее положение, когда тепловоз начинает двигаться, то этого не получится. Главную рукоятку удержит выступ блокировочного рычага.
После перевода реверсивной рукоятки в одно из крайних рабочих положений ее блокировочный рычаг уходит в более глубокий вырез храповика реверсивного вала. Противоположный выступ рычага выйдет из выреза сектора главного вала. Только теперь можно перевести главную рукоятку. С другой стороны, после перевода главной рукоятки в рабочее положение нельзя повернуть реверсивную рукоятку — ее не пустит блокировочный рычаг. Он упрется в цилиндрическую поверхность сектора главного вала. Благодаря этому при случайном нажатии на реверсивную рукоятку во время движения не может произойти перевод тепловоза на обратный ход. Следовательно, такая простая механическая блокировка обеспечивает перевод главной рукоятки только при рабочем положении реверсивной рукоятки и перевод реверсивной рукоятки только после установки главной рукоятки в положение «Холостой ход».
От прикосновений к токоведущим частям, от загрязнений, повреждений контроллер защищен кожухом. На ряде новых тепловозов главная рукоятка для удобства работы машиниста выполняется в виде штурвала.

В начало статьи
<< Назад --------------------------------- Дальше >>

 

РЕВЕРСОР

Электрический аппарат, предназначенный для изменения направления движения тепловоза, называется реверсором. Чтобы изменить направление движения тепловоза, необходимо заставить якоря тяговых электродвигателей вращаться в обратную сторону. Для этого достаточно изменить направление тока в обмотках возбуждения электродвигателей. Эту работу и выполняет реверсор.
Реверсор имеет стальной шестигранный вал, поворачивающийся в бронзовых подшипниках, запрессованных в верхнем и нижнем кронштейнах (рис. 198).

Рис.198. Реверсор барабанного типа тепловоза ТЭ3

Вал покрыт бумажно-бакелитовой изоляцией. На нем укреплены бронзовые токоведущие сегменты (барабаны). Реверсор тепловоза ТЭЗ снабжен тремя группами силовых, сегментов в соответствии с числом групп тяговых электродвигателей. На боковую цилиндрическую поверхность сегментов опираются силовые контактные пальцы. Контактные пальцы с помощью пальцедержателей закреплены на боковых изолированных стойках.
Каждая группа сегментов имеет по два барабана. В свою очередь барабан состоит из двух изолированных Друг от друга частей. Отдельные части сегментов соединены между собой, как показано на рис. 199. В положении реверсора, изображенном на рис. 199, а, ток проходит через плюсовые зажимы реверсора, левые верхние пальцы, барабан реверсора, правые верхние пальцы и далее по кабелю передается в обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, откуда возвращается через нижний барабан реверсора: кабель — правые пальцы — барабан — левые пальцы — минусовые зажимы — кабель. Тепловоз движется вперед. Для изменения направления тока в обмотках возбуждения достаточно повернуть вал реверсора (рис. 199, б). При этом левые верхние и нижние пальцы хотя и передвинутся по поверхности барабанов, но останутся на прежних сегментах. Правые же пальцы переместятся через изоляционные прокладки между сегментами. Путь тока будет следующим: от плюсовых зажимов через силовые пальцы и сегмент, далее через перемычку к нижним правым пальцам, по кабелю, через обмотки возбуждения тяговых двигателей, но уже в обратном направлении. Ток возвращается по кабелю к верхним правым пальцам, далее проходит через сегмент верхнего барабана, наклонную перемычку, сегмент нижнего барабана, пальцы, кабель и т. д. Тепловоз движется назад. Ток не может проходить, как в первом случае, от пальцев одного барабана к пальцам того же барабана, так как теперь сегменты, на которые опираются пальцы каждого барабана, разделены изоляционными прокладками. Аналогично устроены и две другие группы парных сегментов. Отдельные группы парных сегментов между собой электрических соединений не имеют.
В нижней части реверсора размещен его воздушный привод диафрагменного типа. В отличие от привода группового контактора привод реверсора выполнен с двумя диафрагменными камерами (рис. 200). Подачей сжатого воздуха в полость между диафрагмой и крышкой каждой камеры управляет свой электромагнитный вентиль. При срабатывании вентиля поступающий сжатый воздух давит на диафрагму, диафрагма— на шток. Подвижная система с помощью мотыля, укрепленного на штоке, поворачивает вал реверсора вместе с контактными сегментами в крайнее рабочее положение. При срабатывании второго электромагнитного вентиля (первый вентиль выключен) сжатый воздух поступает в противоположную диафрагменную камеру и заставляет вал реверсора повернуться в другое крайнее рабочее положение. Из первой диафрагменной камеры сжатый воздух уходит в атмосферу через ее электромагнитный вентиль. Включение вентилей осуществляется с помощью реверсивной рукоятки контроллера машиниста.

Рис. 199. Схема действия реверсора
а - положение "Вперед"; б - положение "Назад"

Ниже силовых сегментов на валу реверсора укреплен блокировочный барабан (см, рис. 198). Он изготовлен из изоляционного материала и имеет медные накладки, замыкающие блокировочные пальцы реверсора.
Блокировочные контакты реверсора обеспечивают включение контакторов возбуждения тягового генератора, возбудителя и силовой цепи лишь после установки реверсора в одно из рабочих положений. Это очень важно потому, что реверсор не имеет дугогасительных устройств, а он пропускает токи высокого напряжения и большой величины. Размыкание под током вызовет электрическую дугу, которая выведет реверсор из строя. Блокировочные контакты реверсора обеспечивают также при боксовании тепловоза и нажатии педали управления песочницами срабатывание только тех песочниц, которые подают песок под колеса по ходу локомотива. Реверсор снабжен защелкой, позволяющей запереть его в нейтральном положении.

Рис. 200. Диафрагменный механизм привода реверсора

На тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и ТЭП60 в качестве реверсора применен кулачковый переключатель (рис. 201). На четырех угловых изолирующих стойках переключателя с помощью контактодержателеи укреплены неподвижные контакты (пластины), которые через шунты непосредственно соединены с кабельными наконечниками проводов большого сечения силовой цепи. Подвижные контакты установлены на качающихся рычагах двух средних изолирующих стоек. Подвижные контакты гибкими соединениями связаны с кабельными наконечниками проводов силовой цепи. Вал переключателя снабжен кулачковыми шайбами и соединен с диафрагменным приводом. Диафрагменный привод, поворачивая вал на 42°, устанавливает его в одно из двух крайних положений. Кулачковые шайбы вала при этом воздействуют на качающиеся рычаги с подвижными контактами. В каждом из крайних положений вала обеспечивается замыкание контактов реверсора для движения тепловоза «Вперед» или «Назад». В кулачковом переключателе установлено шесть независимых групп (по три с каждой стороны) неподвижных и подвижных контактов для раздельного изменения направления электрического тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей.

Рис. 201. Кулачковый электропневматический переключатель