Стрелочные электроприводы

1. Общие сведения

Стрелочные приводы предназначены для перевода, замыкания и контроля четырех положений остряков стрелочного перевода - нормального (плюсовое), переведенного (минусовое), промежуточного (среднее) и взреза.

Согласно требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ) стрелочные переводы должны обеспечивать: плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу при крайних положениях стрелки; незамыкание стрелки при зазоре 4 мм и более между прижатым остряком и рамным рельсом; отвод остряка от рамного рельса на расстояние 125 мм; механическое запирание остряков стрелки для предотвращения их отхода при проходе поезда; защиту от перегрузок двигателя и отжима рамного рельса при попадании постороннего предмета между остряком и рамным рельсом; возможность перевода стрелки вручную (рукояткой).

В зависимости от области применения стрелочные приводы на железных дорогах условно подразделяются на следующие основные группы: для обычных стрелочных переводов с марками крестовин 1/11 и круче, широко распространенных на станциях без высокоскоростного движения; для стрелочных переводов с пологими остряками и подвижным сердечником крестовины высокоскоростных участков железных дорог; для крутых стрелок сортировочных горок.

По виду потребляемой энергии приводы бывают электромеханические, электромагнитные, электропневматические, электрогидравлические.

Электромеханические приводы для перевода стрелок имеют электродвигатель постоянного или переменного тока и механический редуктор, а электромагнитные - тяговые электромагниты (соленоиды). Последние из-за неэкономичности и громоздкости, а также очень высокой скорости перевода тяжелых остряков стрелок железнодорожного транспорта, вызывающей деформацию элементов стрелочного перевода, применяют главным образом для трамвайных стрелок.

Действие электропневматических и электрогидравлических стрелочных переводов основано на применении пневматических и гидравлических двигателей. Преобразование энергии сжатого воздуха или жидкости в механическую работу у этих приводов осуществляется в рабочем цилиндре, имеющем поршень со штоком. Последний через стрелочную тягу связан с остряками стрелки. Перемещение поршня в цилиндре под действием сжатого воздуха или жидкости приводит к переводу стрелки. Контроль положения стрелок с такими двигателями осуществляется по кабельным линиям с использованием электрических контактов.

По виду запирания различают стрелочные приводы с внутренним и внешним запиранием стрелочных остряков. Механизм внутреннего запирания конструктивно располагается в корпусе привода, а внешнего - вне привода непосредственно у стрелочных остряков в виде отдельного замыкателя, управляемого приводом.

По способу восприятия взреза стрелки, т.е. ее принудительного перевода ребордами колес подвижного состава при пошерстном движении (нештатная поездная ситуация), приводы делятся на взрезные и невзрезные. Взрезные приводы имеют устройство, предотвращающее разрушение механизма привода при взрезе, которое выполняется в виде взрезного механизма с гибкой или жесткой (фиксаторная) связью между ведущими и ведомыми элементами привода, обеспечивающими заранее заданное сопротивление перемещению рабочего шибера привода под действием колес подвижного состава. Невзрезные приводы такого механизма не имеют, благодаря чему они более просты и надежны, но при взрезе повреждаются.

По времени перевода стрелочные приводы можно разделить на быстродействующие (время перевода стрелки до 1 с), с нормальным временем перевода (до 5 с) и медленнодействующие (более 5 с).

Быстродействующие приводы применяют на сортировочных горках и в маневровых районах станции, остальные - на станциях, оборудованных электрической централизацией стрелок и сигналов, причем медленнодействующие имеют распространение главным образом на высокоскоростных магистралях, где укладываются стрелки с гибкими остряками большой длины.

Наибольшее распространение на железных дорогах нашей страны и других стран получили электромеханические стрелочные приводы, что обусловлено удобством подачи энергии по территории станции, простотой ее преобразования в механическую работу и надежностью механизма. Появилась тенденция к более широкому применению электрогидравлических приводов с замкнутой гидравлической системой (с насосом).

Несмотря на многообразие конструкций электромеханических стрелочных электроприводов (СЭП) их структурные схемы идентичны. Это объясняется тем, что любое устройство, осуществляющее перевод стрелочных остряков, должно иметь четыре режима работы:

рабочий, при котором СЭП обеспечивает перемещение остряков с нормированным усилием, достигающим 6 кН; контрольный (статический), когда осуществлено механическое запирание остряков в крайнем положении с усилием, исключающим их отход при прохождении поезда, и имеется надежный электрический контроль плотного прилегания одного остряка к рамному рельсу и отведения другого остряка от рамного рельса;

динамический, когда СЭП и элементы его крепления к стрелочному переводу (стрелочная гарнитура СГ) воспринимают динамические воздействия подвижного состава, при которых не должны нарушаться взаимосвязи функциональных узлов СЭП и происходить остаточные деформации, т.е. должна обеспечиваться устойчивость системы "СЭП - стрелочный перевод";

взреза стрелки подвижным составом, в результате которого