S700K型电动转辙机的故障分析与测试
转辙机控制电路仅在电路上做了部分适应性的变动。如:为了完成对电动转辙机的转换,采用了五线制动作电路;为了完成对电动机正常转换的监督,设置了断相保护器和断相保护继电器。表示电路则采用了同一性能的更安全可靠的半波整流三值极性电路。这一半波整流三值极性电路不再依靠另外设置的4μF电容器来渡过无电的负半周而可靠吸起,减小了由于电容器产生的倍压对二极管的冲击,提高了系统的可靠性。S700K型电动转辙机不仅从根本上解决了原直流电动转辙机必须设置整流子而引起的故障率高、使用寿命短、维修量大的不足,而且减小了控制导线截面,延长了控制距离。由于采用了直径32mm的滚珠丝杠作为驱动装置,延长了转辙机的使用寿命。并且它内部采用了具有簧式挤脱装置的保持连接器,并选用了不可挤型零件,从根本上解决了由于挤切销劳损造成的惯性故障。它还采用了多片干式可调摩擦连接器。经工厂调整加封,使用中无需再调整,再加上其保养维修工作量很少,大多数保养工作在短时间内即可完成,而且工作可靠。目前,S700K电动转辙机已在国内大铁路的提速道岔上广泛使用。
S700K电动转辙机和分动外锁闭的安装与调试与ZD6道岔的安装有较大区别,其安装与调试技术直接影响到道岔的运用质量。当道岔由转辙机带动至某个特定位置后,通过本身所依附的锁闭装置,直接把尖轨与基本轨或心轨密贴夹紧并固定,称为道岔的外锁闭。由于外锁闭道岔的两根尖轨之间没有连接杆,在道岔转换过程中,两根尖轨是分别动作的,所以称为分动外锁闭道岔。分动外锁闭安装装置能可靠地锁闭道岔尖轨和基本轨,确保4mm不锁闭功能。在锁闭状态下能牢牢地把尖轨与基本轨锁闭在一起,即使连杆折断,外锁闭仍在起着锁闭作用。同时,外锁闭能隔离列车通过时对转换设备的振动和冲击,提高转换设备的使用寿命和可靠性。
S700K型电动转辙机属于滚珠丝杠传递的三相交流电动转辙机,它和分动外锁闭的安装与调试与ZD6道岔的安装有较大区别,其安装与调试技术直接影响到道岔的运用质量。因其大量上道使用,对S700K电动转辙机和分动外锁闭道岔转辙装置工作原理、安装与调试进行总结,从而制定出一系列标准作业程序及注意事项,提高工效。 外锁闭装置解锁、转换、锁闭过程:如果左侧尖轨处于锁闭状态,右侧斥离尖轨与基本轨保持要求的开口,密贴尖轨锁钩同时被锁闭铁和锁闭杆卡住不能落下,斥离尖轨锁钩的缺口卡在锁闭杆的凸起处不能移动,从而保持斥离尖轨与基本轨的开口基本不变;解锁状态,锁闭杆向右移动,斥离尖轨向密贴位移动,同时密贴尖轨处锁闭杆相对锁钩移动,当锁闭杆凸起与密贴尖轨锁钩缺口对齐时,锁钩落下卡在锁闭杆凸起内,尖轨与基本轨解锁;锁闭杆继续向右移动,通过锁钩带动斥离尖轨和密贴尖轨同步向右移动,当锁闭杆带动道岔转换至右侧尖轨与基本轨密贴时,开始进入锁闭过程;锁闭杆继续向右移动,右侧锁钩沿锁闭杆斜面向上爬起,当锁钩升至锁闭杆凸起顶面时,进入锁闭状态,同时左侧尖轨继续向右移动至要求开口,完成转换过程。
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西安铁路职业技术学院毕业设计(论文)
1.2.1 S700K型电动转辙机的产品代号含义
S700K型电动转辙机的产品代号来自德文“Simens-700-Kugelgewinde”,其含义为:“西门子---具有6860N(700kgf)保持力---带有滚珠丝杠”的电动转辙机。
1.2.2 S700K型电动转辙机的结构组成
主要由外壳部分、动力传动机构、检测和锁闭机构、安全装置、配线接口五大部分
组成。如图所示
(1)外壳部分:主要由铸铁底壳、机盖、动作杆套筒、导向套筒、导向法兰等四部分组成。
(2)动力传动机构:主要由三相交流电机、齿轮组、摩擦连接器、滚珠丝杠、保持连接器、动作杆等六部分组成。
(3)检测和锁闭机构:主要由检测杆、叉形接头(用于内外检测杆的连接)、速动开关组、锁闭块和锁舌、指示标等五部分组成。
(4)安全装置:主要由开关锁、遮断开关、连杆、摇把儿孔挡板等四部分组成。 (5)配线接口:主要由电缆密封装置、接插件插座两部分组成。 1.2.3 S700K型电动转辙机工作原理
S700K型电动转辙机的机械传动机构是按如下过程工作的:
(1)电动机的转动通过减速齿轮组,传递给摩擦连接器;
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(2)摩擦连接器带动滚珠丝杠转动;
(3)滚珠丝杠的转动带动丝杠上的螺母水平移动; (4)螺母通过保持连接器经动作杆、锁闭杆带动道岔转换; (5)道岔的尖轨或心轨经外表示杆带动检测杆移动。 S700K型电动转辙机的动作程序
第一为解锁过程,也是断开表示接点的过程;第二为转换过程;第三为锁闭过程,也是接通表示接点的过程。 分动外锁闭道岔调整的基本顺序:先调整第一牵引点,再调整第二牵引点,先调密贴,再调锁闭量,最后调表示缺口。
以220mm动程的S700K型电动转辙机为例,其动作程序为:电动机转动→中间齿轮传递→摩擦联接器→带动滚珠丝杠转动,同时丝杠螺母移动→操纵板将锁闭块顶入,切断原来表示→锁舌缩入,解锁→滚珠丝杆螺母带动保持连接器移动→外锁闭开始解锁→当动作杆移动约60mm时,外锁闭解锁完毕→道岔开始转换→当动作杆动程达220mm时,内表示杆缺口对准锁闭块,锁闭块弹出进入表示杆缺口,锁舌伸出→切断启动电路,接通表示。
1.2.4 S700K型转辙机的主要部件功能及其作用 1. 三相交流电动机 为转辙机提供动力
2. 齿轮组?摇把齿轮与电机齿轮是一个传递系统?使得摇把对转辙机进行人工操纵。电机齿轮?中间齿轮?摩擦连接器齿轮是一个传递系统?将电机的旋转力传递到摩擦连接器上?并将电动机的高速转速降速?以增大旋转驱动力?适应道岔转换的需要?这是转辙机的第一级降速。
3. 摩擦联结器?实现了电动机和转动机构的软连接。
4. 滚珠丝杠?一方面将电动机的旋转运动变成丝杠的直线运行,另一方面起到减速作用,减速比取决于丝杠的螺距。 5. 保持连接器?是转辙机的挤脱装置。
6. 检测杆?检测杆随尖轨或心轨转换而移动,用来监督道岔在终端位置的状态。 7. 锁闭块和锁舌 锁闭块的正常弹出使速动开关的有关启动接点闭合及表示接点断开。锁舌的正常弹出用于阻挡转辙机的保持连接器的移动,实现转辙机的内部锁闭。
三相交流电动机
1.为什么说采用三相交流电动机提高了设备的可靠性和使用寿命,减少了维修工作
量?
三相交流电动机的三个绕组呈星形接法,每相的引出线为单根多股软线,因而从根本上解决了直流电动机必须设置整流子造成的电机电枢断线、枢间混线、炭刷与整流子接触不良等惯性故障,从而提高了设备的可靠性合使用寿命,减少了维修量。 2.在三相交流电动机的维修中应注意哪些事项?
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三相交流电动机的维修中应注意以下事项:
(1)电动机通电后应转动自如,齿轮啮合正常,无明显过大噪声。
(2)对绝缘电阻的检查,可每年一次。被水浸泡后必须对其绝缘进行检查。绝缘电阻明显下降时,应更换电动机。
(3)电动机在底壳上的固定螺栓,不允许松动。
(4)电动机上的齿轮被损伤而影响齿轮啮合时,应予更换。
齿轮组
1.齿轮组的组成与作用是什么?
齿轮组由摇把齿轮、电机齿轮、中间齿轮及摩擦连接器齿轮组成。其中摇把齿轮与电机齿轮是一个传递系统。其作用是能用手摇把儿对电动转辙机进行人工操纵。 电机齿轮、中间齿轮与摩擦连接器齿轮是一个传递系统。它除了将电机的旋转驱动力传递到摩擦连接器上外,更重要的是,它还是电动转辙机的第一级减速器。 2.电动转辙机为什么要设置减速器?
在功率一定的条件下,物体的转速高,其转矩就小,转速低,转矩就大。电动转辙机用的电动机,其功率选定后是不变的。为了得到较大的转矩来带动道岔,必须要经过减速。 在S700K型电动转辙机中,齿轮组是第一级减速器,滚珠丝杠是第二级减速器。 3.在齿轮组的日常维修中应注意哪些事项? 齿轮组的日常维修有以下注意事项:
(1)要避免外部对齿轮组的损伤,齿轮被损伤而影响齿轮组啮合时,要进行检修或更换。
(2)要按规定在转辙机静止时对四个齿轮涂润滑脂,保持清洁润滑,齿轮啮合正常。
摩擦连接器
1.摩擦连接器有什么作用和技术要求?
当电机的动作电路被切断后,由于电机的转动惯性,不能立即停转,所以应当设法把这个剩余动力消耗掉。另外,当尖轨在转换中途受阻不能继续转换时,不使电机因不能转动而被烧毁。为此,电动机和转辙机之间不能硬性连接,在它们之间要装有摩擦连接器。摩擦连接器的摩擦力必须能够进行调节,使道岔在正常工作情况下,电动机能够带动转辙机工作;在道岔转换终了或尖轨被阻时,使电动机能够克服摩擦连接器的压力而空转,以保证电动机不致被烧毁。所以要求摩擦连接器调整好的摩擦压力必须稳定在一个数值上基本不变,才能保证转辙机的可靠工作。 2.S700K型电动转辙机的摩擦连接器的结构原理是什么?
S700K型电动转辙机的摩擦连接器内装有三对主、被金属摩擦片,分别固定在外壳和滚珠丝杠上,摩擦片的端面有若干个压力弹簧,通过调整弹簧的压力,可以调整摩擦片之间摩擦力的大小,以保证转辙机的可靠转换。
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S700K型电动转辙机的故障分析与测试
3.对于S700K型电动转辙机为什么现场维修人员不得随意调整摩擦力?
因为对于直流电动转辙机来说,其电磁转矩与其电枢电流的平方成正比的。现场维修人员可以通过对其故障电流测试来对摩擦连接器的摩擦力的大小进行调整。而对于三相交流电动转辙机来说,其动作电流不能直观地反映转辙机的拉力,所以现场维修人员不能通过三相交流输入电流的测试来对其摩擦力进行监测,必须由专业人员用专用器材才能进行这一调整。厂方在转辙机出厂时已对摩擦力进行了标准化测试调整,所以,现场维修人员不得随意调整摩擦力。
4.摩擦连接器在日常检修时有什么注意事项?
(1)出厂前,已经按额定转换力的要求调整好摩擦连接器并施以漆封,现场使用中不再对其进行调整。摩擦连接器如果被拆开或者其可调端盖被旋转过,则必须重新对产品的转换力进行检验。
(2)长期在低于额定转换力的条件下工作,当因卡阻等原因出现摩擦连接器打滑时,原预定的打滑时的摩擦力可能会稍有增加。适当的摩擦打滑试验(例如每半年一次,每次正、反向各打滑5-10s),能使摩擦连接器有必较稳定的工作性能。、
滚珠丝杠
1.滚珠丝杠的结构、原理、作用是什么?
滚珠丝杠的结构相当于一个直径32mm的螺栓和螺母。 它的动作原理是:当滚珠丝杠正向或反向旋转一周(360°)时,螺母前进或后退一个螺距。 它的作用:
(1)将电动机的旋转运动变为直线运动;
(2)起到减速作用,其减速比取决于丝杠的螺距。 2.在滚珠丝杠的维修中有哪些注意事项?
滚珠丝杠的制造精度较高,在日常使用及维修中,一定要注意做好丝杠的清洁、润滑工作。
(1)要避免外部对滚珠丝杠的机械损伤,其传动面上的任何损伤都会降低传动效率。当出现影响传动可靠性的损伤或明显的变形时,转辙机则必须下道检修或予更换。 (2)滚珠丝杠沿轴向的窜动量不能大于1mm。
(3)滚珠丝杠应保持润滑。润滑材料应采用规定的油脂,并分别在两个终位涂润滑脂,然后将转辙机转换多次使之均匀。
3.滚珠丝杠于轴套脱离是怎样造成的?有何危害?
由于滚珠丝杠与轴套间的磨耗超限及挡圈材质不良,造成设备运用中有滚珠丝杠与轴套脱离的故障发生。滚珠丝杠与轴套脱离严重时会造成摩擦连接器碰转辙机外壳,致使道岔不能转换,严重危及行车安全。
4.滚珠丝杠与轴套脱离的故障如何提前判断和预防?
平时检修时如发现轴套与滚珠丝杠不能同步转动,说明滚珠丝杠与轴套已经脱离。
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