Конспект лекций. Конспект лекций по дисциплине подвижной состав железных дорог Н. Новгород 2014 Содержание. Введение. 4 Тема 1 Электроснабжение железных дорог. 4 Принципиальная схема электроснабжения. 4 Внешнее электроснабжение. 4

• Название: Конспект лекций по дисциплине подвижной состав железных дорог Н. Новгород 2014 Содержание. Введение. 4 Тема 1 Электроснабжение железных дорог. 4 Принципиальная схема электроснабжения. 4 Внешнее электроснабжение. 4
• Анкор: Конспект лекций.doc
• Дата: 27.05.2017
• Размер: 3.42 Mb.
• Имя файла: Конспект лекций.doc
• Тип: Конспект лекций; #8136
• страница: 2 из 6

Виды контактных подвесок.

1.В зависимости от допустимой скорости движения подвески делятся на:

а) Простая или трамвайная – не допускает больших скоростей движения из-за большой стрелы провеса; для уменьшения стрелы провеса уменьшают длину пролета, устанавливают чаще опоры. Применяется на второстепенных путях и в искусственных сооружениях (в тоннелях, под арками мостов и т.д.).

б)Цепная, которая подразделяется на три вида:



Рессорная цепная подвеска допускает скорость движения до 160 км/ч.

2. В зависимости от способа закрепления проводов на анкерных опорахподвески делятся на:

а) Некомпенсированная, когда несущий трос (н.т.) и контактный провод (к.п.) жестко крепятся к опоре. При этом требуется посезонная регулировка натяжения проводов.

б)Полукомпенсированная, когда н.т. крепится жестко к опоре, а к.п. – через компенсатор.

При двухблочном компенсаторе массу груза уменьшают в 2 раза, при трехблочном – в 4 раза. Но перемещение груза при этом будет больше.

в) Компенсированная, когда н.т.

и к.п. крепятся через компенсатор.

Подбором длин плеч коромысла достигается необходимое соответствие натяжений н.т. и к.п.

В случае гололеда удобнее полукомпенсированная подвеска, т.к. из-за большей массы увеличивается натяжение несущего троса и уменьшается стрела провеса.

При компенсированной подвеске натяжение постоянное и при гололеде стрела провеса увеличивается и ухудшается токосъем.

3.В зависимости от взаимного расположения проводов в плане (вид сверху) подвески делятся на:

а) Вертикальная подвеска;

б) Полукосая подвеска;

в) Косая (ветроустойчивая) подвеска;

г) Ромбовидная подвеска.

Вертикальная подвеска.	Полукосая подвеска
Косая (ветроустойчивая) подвеска	Ромбовидная подвеска.

Для равномерного износа накладок полоза токоприемника контактный провод вдоль оси пути располагается зигзагообразно со смещением от оси пути на 300 мм, в кривых участках пути – до 400 мм.

Секционирование контактной сети.

Для удобства монтажа и демонтажа провода контактной сети монтируются в виде отдельных анкерных участков, которые между собой механически не соединяются, а соединяются электрически медными гибкими шунтами. Так как наибольшее число повреждений контактной сети происходит на станциях, то контактная сеть станции выполняется в виде отдельных анкерных участков. Таким образом, контактная сеть получается секционированной. Секционирование выполняется с помощью разъединителей, которые устанавливаются на опорах.

Различают продольное и поперечное секционирование контактной сети. Под продольным секционированием понимается разделение электроснабжения контактной сети станции и контактной сети перегонов. Под поперечным секционированием понимается разделение электроснабжения контактной сети отдельных путей станции или отдельных путей перегонов. Перед каждой станцией имеется воздушный промежуток. На опорах, ограничивающих воздушный промежуток, имеются черно-белые горизонтальные полосы.



Ф₁-Ф₆ – фидерные разъединители.

Н₁, Н₂ – разъединители нейтральных вставок.

П₁, П₂ – поперечные разъединители.

В, Г – продольные разъединители.

Разъединители могут иметь ручной, электрический приводы (от ДСП или ДСЭ) или телеуправление.

Длина анкерного участка не более 1600 м. Для исключения перетяжки проводов под действием компенсаторов и для облегчения ликвидации повреждения при обрыве контактного провода выполняется средняя анкеровка посредине анкерного участка.

Средняя анкеровка при полукомпенсационной контактной подвеске.

Средняя анкеровка при компенсированной контактной подвеске

Поворотная консоль на опоре, где выполняется средняя анкеровка, выполняется неподвижной с помощью тросов. А опоры, к которым крепятся эти тросы, анкеруются.

Опоры контактной сети.

Поназначению опоры контактной сети подразделяются на:

1.Анкерные – для закрепления проводов на границах анкерных участков;

2.Промежуточные – для поддержания проводов на анкерных участках;

3.Переходные– для поддержания проводов двух соседних сопрягаемых анкерных участков;

4.Фиксирующие– для фиксации проводов, например, в кривых участках пути.


Для обеспечения перехода с одного контактного провода на другой над стрелочными переводами устанавливаются ограничительные втулки, длина которых метра, не мешающие перемещению проводов при изменении температуры.

По конструкции опоры контактной сети подразделяются на:

1. Консольные.






Консольная опора на один путь. Консольная опора на два пути.

Консольные опоры устанавливаются, в основном, на перегонах. Могут устанавливаться на два пути. Консоли поворотные.

2.Ригельные (ригель – это жесткая поперечина):




Устанавливаются на многопутных перегонах и на станциях с малым путевым развитием.

3.С гибкой поперечиной – гибкая поперечина, это стальной многожильный трос. Устанавливаются на станциях с большим путевым развитием. Могут заменяться ригельными опорами. Но при этом устанавливаются дополнительные опоры поперек путевому развитию.

Провода контактной сети.

Контактный провод имеет стандартное сечение сложного профиля с двумя продольными пазами для

крепления струновых зажимов.

Сечение контактного провода 100 мм² на перегонах и на главных путях станции, а на второстепенных путях 85 мм². На дорогах постоянного тока – два провода по 100 мм². Контактный провод изготавливается из меди холодной протяжкой. Контактные провода могут быть бронзовыми, но у них меньшая электропроводность. На второстепенных путях могут устанавливаться сталемедные или сталеалюминевые контактные провода.

Несущий трос должен быть механически прочным, поэтому выполняется многожильным, обычно 19 проволочек, и хорошим проводником тока, поэтому выполняется медным, бронзовым или стальным из оцинкованных проволочек, но цинк быстро изнашивается. Несущий трос может быть и сталемедным или сталеалюминевым.

Электрические соединения соседних анкерных участков контактной сети выполняются из шунтов мягкой меди.

Изоляторы.

Подвесные изоляторы используются тарельчатого типа. На постоянном токе их устанавливается по два последовательно, а на переменном токе – не менее трех. Анкерные изоляторы тарельчатого типа собираются при постоянном токе из трех, на переменном токе – из не менее четырех последовательно соединенных изоляторов. Фиксаторные изоляторы на постоянном токе тарельчатого типа собираются из одного или двух последовательно соединенных изоляторов, а на переменном токе устанавливаются изоляторы стержневого типа.

Рельсовая цепь.

По рельсам проходит тяговый ток, который основное сопротивление встречает в стыках. Сопротивление 1 метра рельсовой цепи со стыком не должно превышать более чем в три раза электрическое сопротивление 1 метра цельного рельса. Для выполнения этого требования между накладками и рельсами засыпают графит или приваривают медные гибкие перемычки сечением не менее 40 мм² на переменном токе и не менее 70 мм² на постоянном токе. Могут устанавливаться в отверстия рельсов специальные обходные соединения.

Для обеспечения работы автоблокировки рельсовая цепь делится на блок участки изолированными стыками. Для прохождения тягового тока через изолированные стыки применяются различные системы, например, с помощью дросселей.

По половинам катушек дросселя проходят равные тяговые токи, создающие равные встречно-направленные и уничтожающие друг друга магнитные потоки и тяговому току дроссель не оказывает индуктивного сопротивления. А для тока автоблокировки частотой 75 герц дроссель оказывает большое индуктивное сопротивление и практически через дроссель ток автоблокировки не проходит.

Все металлические конструкции, расположенные на расстоянии менее 5 метров от частей контактной подвески обязательно заземляются, например, заземление у каждой опоры присоединяются к рельсам.

Различия в понятии:

Контактная сеть – это воздушная подвеска на опорах.

Тяговая сеть – это контактная сеть, рельсовая цепь, питающие и отсасывающие фидеры.

Тема 2:

Общие понятия о подвижном составе.

К подвижному составу железнодорожного транспорта относятся локомотивы и вагоны.

Сцепленные между собой вагоны образуют состав. При сцеплении состава с локомотивом получается поезд.


Общее устройство вагонов.

Все вагоны имеют раму кузова, кузов (цистерну), тележки, тормозное и автосцепное оборудование.

Кузов вагона обычно составляет одно целое с рамой вагона. Рама вагона воспринимает вертикальные и горизонтальные усилия, действующие на вагон, и состоит из продольных и поперечных балок. В средней части концевых балок кузова имеются окна для размещения автосцепных устройств.

Кузов вместе с рамой опирается на две двухосные или трехосные, или четырехосные тележки. Тележки имеют возможность поворачиваться вокруг пятниковых опор на некоторый угол относительно рамы кузова для лучшего вписывания в кривые участки пути.

Вес вагона передается на буксы колесных пар, расположенные по концам осей, через упругие элементы рессорного подвешивания.

Автотормозное оборудование размещается под вагоном на рамах тележек, включающее пролетные трубы, концевые резиновые рукава, воздухораспределители, запасные резервуары, тормозные цилиндры, рычажную передачу и тормозные колодки.

Автосцепное оборудование.

Вагоны и локомотивы между собой соединяются автосцепками, которые обеспечивают автоматическое сцепление при сближении единиц подвижного состава и ручное расцепление при повороте рычага расцепного привода.

При сближении единиц подвижного состава каждая автосцепка передает усилие на поглощающий аппарат, понижающий усилие удара, передаваемого на раму кузова вагона или локомотива. Поглощающий аппарат может состоять из пружин или из пружин и трущихся поверхностей, а в последнее время применяют эластомерный амортизатор.

При сближении единиц подвижного состава малый зуб одной автосцепки скользит по наклонной поверхности большого зуба другой автосцепки и из-за маятникового подвешивания автосцепки расходятся в стороны. Малый зуб каждой автосцепки заходит за большой зуб другой автосцепки. Образовавшееся пространство между зубьями автосцепок заполняется выпадающими под собственным весом замками из обоих автосцепок.

При повороте рычага расцепного привода через цепочку поворачивается валик подъемника, уводя за собой замок. Из-за освободившегося пространства малый зуб может выйти из-за выступа большого зуба другой автосцепки. Автосцепки можно развести.

Рычаг расцепного привода расположен в двух кронштейнах, прикрепленных к раме кузова. Один кронштейн, расположенный около автосцепки, имеет цилиндрическое отверстие. Другой кронштейн имеет цилиндрическое отверстие, переходящее в овальное отверстие. В этом месте рычаг имеет с двух противоположных сторон плоские поверхности. В вертикальном положении рычаг находится в овальном отверстии кронштейна, тем самым исключая поворот рычага внешним посторонним предметом. Для возможности расцепления автосцепок рычаг необходимо приподнять, чтобы он находился в цилиндрическом отверстии, и повернуть. При повороте рычага через цепочку повернется валик подъемника и уведет замок внутрь. Если же в повернутом положении рычаг сдвинуть в сторону автосцепки и положить на полочку, приваренную к кронштейну, то рычаг останется в повернутом положении. Замок будет утоплен. При этом, обеспечивается работа автосцепки на «буфер». Можно переместить единицу подвижного состава вперед без сцепления и отъехать.

Высота автосцепки вагона от головки рельса зависит в большей степени от загруженности вагона и в меньшей степени из-за износа колес колесных пар. Разница по высоте сцепленных автосцепок допускается до 100мм. Ограничение определяется высотой рабочей поверхности замка. В новом разработанном УВЗ-ВНИИЖТом автосцепном устройстве разница по высоте автосцепок допускается до 140 мм.

Колесные пары.

Подвижной состав на рельсы опирается через колесные пары. Колесная пара вагона состоит из оси и двух цельных колес. Каждое колесо с внутренней стороны имеет гребень для направления колесной пары, а, значит, и экипажа по рельсовой колее. Гребень имеет уклон для безопасного следования по стрелочным переводам в против шерстном направлении. Поверхность катания имеет коническую поверхность с уклонами 1: 20 и 1: 7. Это обеспечивает самоцентрирование колесной пары при прохождении прямых участков пути, что уменьшает износ колес и рельсов, а при прохождении кривых участков пути уменьшает проскальзывание колеса, идущего по внутреннему рельсу. С наружной стороны каждое колесо имеет фаску для безопасного следования по стрелочным переводам в по шерстном направлении и для увеличения пробега до максимально допустимого уширения колеса. Колеса на ось насаживают или в нагретом состоянии с нагревом до 250 ÷ 280^оС, или напрессовывают в холодном состоянии специальным прессом с записью диаграммы усилия напресовки, которое не должно понижаться.

У локомотивов каждое колесо колесной пары состоит и колесного центра и бандажа. Профиль бандажа аналогичен профилю бандажа колеса вагона. Бандаж насаживается на колесный центр с натягом 1÷1,5 мм в нагретом состоянии, нагревается индукционным нагревателем до температуры 250 ÷ 320 ^оС. С наружной стороны бандаж имеет бурт. После насадки бандажа на колесный центр до остывания бандажа до 200 ^оС необходимо поставить бандажное стопорное кольцо в паз бандажа. По периметру колесного центра бандажное стопорное кольцо обкатывается.

Колесные центры у тепловозов дисковые диаметром 1050 мм, а у электровозов колесные центры, в основном, дисковые диаметром 1250 мм, а у некоторых электровозов спицевые для уменьшения неподрессоренного сцепного веса.

На ось колесной пары тепловоза насаживается прямозубое зубчатое колесо в нагретом состоянии или в холодном состоянии с усилием 800 кН.

На удлиненную часть ступицы колесного центра колесной пары электровоза насаживается косозубое зубчатое колесо по аналогии насадки зубчатого колеса колесной пары тепловоза. Таким образом, зубчатая передача на электровозах двухсторонняя косозубая, что облегчает работу тягового электродвигателя.

При опорно-осевом подвешивании тяговых электродвигателей на ось колесной пары электровоза или тепловоза с электрической передачей через подшипники скольжении навешивается тяговый электродвигатель, который другим концом подвешивается к раме тележки через пружинный аппарат или через маятниковую подвеску для обеспечения работы рессорного подвешивания. Этот способ подвешивания тягового электродвигателя простой и обеспечивает надежное зубчатое зацепление. Но с увеличением скорости движения из-за не подресоренности части тягового электродвигателя увеличивается сила удара, передаваемая на тяговый электродвигатель.

Поэтому у пассажирских локомотивов применяют опорно-рамное подвешивание, когда тяговый электродвигатель полностью крепится к раме тележки. Но при этом требуется промежуточный элемент для передачи вращающего момента от тягового электродвигателя на колесную пару, который конструктивно выполняется разными способами на локомотивах.

Рессорное подвешивание.

На каждый конец оси колесной пары через подшипники насаживается букса, а на ее через рессорное подвешивание опирается рама тележки.

Рессорное подвешивание смягчает удары, передаваемые на кузов со всем в нем содержащимся оборудованием, возникающие при движении по неровностям рельсовой колеи (по стыкам и стрелочным переводам). Рессорное подвешивание может состоять из листовых рессор или цилиндрических пружин, а может быть и комбинированным. В листовой рессоре смягчение ударов происходит за счет трения между листами. В цилиндрической пружине смягчение ударов происходит за счет упругости (за счет скручивания в каждом сечении стального прутка, из которого изготовлена пружина).

На некоторых электровозах применяется двухступенчатое рессорное подвешивание. Первая ступень рессорного подвешивания между буксой и рамой тележки. Вторая ступень рессорного подвешивания между рамой тележки и рамой кузова. При использовании цилиндрических пружин в рессорном подвешивании для уменьшения колебаний устанавливаются гидравлические гасители колебаний или амортизаторы.

Общее устройство и принцип работы пневматических тормозов.

Под кузовом каждого вагона располагается автотормозное оборудование: проходит пролетная труба, которая с помощью резиновых рукавов соединяется с пролетными трубами соседних вагонов; запасной резервуар, воздухораспределитель, тормозные цилиндры, рычажная передача и тормозные колодки, которые при торможении прижимаются к ободам колес колесных пар, замедляя вращение колес.

На локомотиве дополнительно имеются компрессора для получения сжатого воздуха, кран машиниста для управления тормозами.

Во время движения пролетные трубы и запасные резервуары на локомотиве и под вагонами заполнены воздухом под давлением 5 ÷ 6 кг/см², который различный у пассажирских и грузовых поездов.

При оперативном торможении воздух из пролетных труб выпускается в атмосферу через кран машиниста, после чего под каждым вагоном и на локомотиве срабатывает воздухораспределитель, перекрывая сообщение тормозных цилиндров с атмосферой и перепуская воздух из запасного резервуара в тормозные цилиндры. В каждом тормозном цилиндре под действием воздуха перемещается поршень, сжимая оттормаживающую пружину и через рычаги прижимая тормозные колодки к ободу колеса колесной пары, замедляя ее вращение.

Для отпуска тормозов пролетные трубы заполняются вновь сжатым воздухом, поступающим от компрессоров локомотива. Вновь срабатывает воздухораспределитель под каждым вагоном и на локомотиве, но уже заполняя запасный резервуар сжатым воздухом и сообщая тормозные цилиндры с атмосферой. В тормозном цилиндре под действием оттормаживающей пружины поршень перемещается и через рычаги отводит тормозные колодки от обода колеса колесной пары.

Тормоза называются автоматическими, так как при любом нарушении целостности цепи пролетных труб (при механическом повреждении, при разъединении резиновых рукавов и так далее) в случае выхода воздуха в атмосферу тормоза срабатывают на торможение.