Тартым қозғалтқыштар құрылымын жетілдірудің негізгі бағыттары

Кубеев Нұрлан Серикұлы

М.Тынышпаев атындағы

Шымкент көлік колледжінің арнайы пәндер оқытушысы

Аннотация. Мақалада темір жолдарда жылжымалы құрамдарын, оның ішінде локомотивтердің тартқыш электр қозғалтқыштарын (ТЭҚ) жаңғырту жолдары қарастырылған. Тіреу құрылымдарын жетілдірудегі негізгі бағыттар: түрлерін және топса, тірек, шүберін түйіндерінің параметрлері мен типтерін таңдау; тіреулерде үйкелу күшінің сәтін жою; көлденең жазықтықта локомотивтің бірсарынды жүру қасиетін жоғарылату; резеңкелі сақиналы элементтерді қолдану; ішкі резеңкеметалды элементтері бар конус пішінді стакандармен шығыршық бөліктерден тұратын тіреулерді қолдану; антифрикционды жапсырмаларды қолдану; ілудің буксалық сатысына экипаждың жұмысында пайда болатын кедергіні компенсациялайтын құрылғыларды орнату.

Локомотивтің қозғалыс жылдамдығының ұлғаюы түзу және қисық телімдерде жолдан шығып кетпеуі мен әр түрлі жолдарда қозғалыс қауіпсіздігін қамтамасыз ету мәселесін ескеруді қажет етеді. Сондықтан локомотивтің жүру сапасын арттыру тек жол телімдерінің жағдайына, қозғалыс жылдамдығына ғана емес оның рессорлық іліну жүйесі және параметрлеріне байланысты. Рессорлық ілінудің жетілдіру бағыттардың бірі – торсиондық рессорлардың беймделме түрін және гидромеханикалық тербеліс сөндіргішінің (демпферлер) бейімделме түрін қолдану.

4.1-сурет. KZ4А электровозының жетекті құрылғысы

Әр электровозда төрт жетекті құрылғылар орнатылған, оның құрамына қос доңғалақтар жинағы, букса жинағы, алты қырлы шатун, қуыс білік, қуыс төлке, үлкен және кіші тісті доңғалақ, картер, тартым электрқозғалтқыш және басқалар жатады. Тартым электрқозғалтқыш қоректенген кезде айналып, электрқозғалтқыш білігінде кіші тісті доңғалақты айналдырады, ол беріліс штифт, алты қырлы шатун арқылы бос білікті айналдыратын үлкен тісті доңғалақты айналдырады, бос біліктің екінші басы беріліс штифт пен алты қырлы шатун арқылы электровоздың жетекші доңғалағын айналдырады, өз кезегінде жетекші доңғалақ білік арқылы жетектегі доңғалақты айналдырады. Жетекші және жетектегі доңғалақтар айналған кезде электровозды рельспен ілгері жылжытатын үйкелу күшін береді. Тежеу кезінде беріліс күші кері әсер етеді.

Тартым қозғалтқыш, қуыс төлке және картерден құралған қатты элементтің бір басы (бос төлкеге жалғанған) аспалы иінтіректің көмегімен каркастың шеткі арқалығына бекітеді, екінші басы аспалы тығырықтың (электрқозғалтқышқа жалғанған) көмегімен каркастың тартым арқалығына бекітіледі.

Электрқозғалтқыштың дизайны үш нүктелі аспаның ілу жетегінен тұрады. Көлденең орнатылған үшфазалы индукционды электрқозғалтқыш рамасыз, сырттан салқындатылатын аспалы. Салқын ауа тартым қозғалтқышының желдеткішінің көмегімен ішке тартатын саңылаудан сорылып, бүйір жақтағы қалқанда орналасқан сорыпалғыш саңылаудан шығады.

4.2-сурет. Қозғалтқыш жүйенің құрылымды сұлбасы: 1 – букса жинағы; 2 – қос доңғалақ жинағы; 3 – алты қырлы шатун; 4 – бос білік; 5 – біліктің қуысденелі тірегі; 6 – электрқозғалтқыш; 7 – картер; 8 – үлкен тісті доңғалақ; 9 – тығыздағыш сақина; 10 – кіші тісті доңғалақ

Тартым қозғалтқыштар құрылымын жетілдірудің негізгі бағыттары

Жаңадан жасалған қозғалтқыштарды әзірлеуде үлкен ілгерілеулерге жетелейтін шешімдер байқалады: зәкір орамдарының оқшаулануы жақсартылған, жарылудан сақтандыратын жоғары кернеуді оқшаулаушысы бар ПЭТВСД сымы қолданылады, пазды Г-ТП-2ПЛ пленка әйнекті матамен «төсеу» енгізілген. Корпустық оқшаулағыш ретінде зәкір орамдарына ЛСПЭ-934-ТП әйнекті слюдинитті оқшаулағыш қолданылған. Зәкір бойының төзімділігін арттыру мақсатында сіңдіру істері жүргізіледі, яғни цементтеу қасиетті бар ПЭ933 термореактивті лакта ұстап, бетін ЭП-91 эпоксидті эмальмен бояйды. Зәкір жүрекшесі магнитті өткізгіштігі жақсы, Э1300 суық қорытылған болаттан дайындалған. Коллектор үшін (Бринель бойынша 90 бірлікке дейін) қаттылығы жоғары мысты қолданады. Коллектор петушоктарындағы зәкір орамдарын қабыстыру инертті газ ортасында аргон дәнекерлеушісімен жүргізіледі. Қосымша полюстердің құрылымы Г-тәрізді тіреу ендірмелер арасындағы катушканың шеткі орамдары мен бірге жұмыс істейтін құрылыммен жаңартылған.

Темір жол техниканың зерттеу институтының мамандары (RTRI, Жапония) қала маңына жүретін жаңа буын электрпойыздарында бұрын жасалған тұрақты магниттерден қоздырылатын герметикалық синхронды тартым қозғалтқышының жетілдірілген түрін пайдаланады. Қозғалтқышта тиімділігі сынақ қорытындысымен дәлелденген салқындатудың мүлдем жаңа жүйесі қолданылады. Құрылымының тұрақты магниттерін оңтайландыру оның реактивті сәтін өсіруге мүмкіндік беріп, соның есебінен токтың жоғары шек мәні төмендеді. Зерттеулер мен есептертеулер жаңа тартымды қозғалтқыштарды қолданудың нәтижесінде электрпойыздың энергияны пайдалануы 12%-ға, шу деңгейі 7 дБ төмендеуін көрсетті. Анықталған ақаудың сараптамасы бойынша локомотив тартым электрқозғалтқышының моторлы-осьті ішпегінің түйінін жетілдірудің негізгі үш бағытын бөлуге болады: майлау беріп тұратын саңылау аймағындағы МОМ-ның төменгі нығыздағышының салмақты көтеру қабілетін арттыру жұмыстары; тіреулі-білікті ішпек түйініндегі ішпектің тербелу және сырғанау үйлесімінің техникалық шешімдерін әзірлеу; МОМ сырғанауының пайдаланылып жүрген құрылымындағы қос доңғалақтың білік мойнағын майлаудың жаңа әдістерін табу.

Жартылай өткізгіш техниканың дамуы электрмеханикалық коммутациялық қозғалтқыштан жартылайөткізгіш түр­лендіргіш көмегімен коллекторсыз коммутациялы машинаға өтуіне мүмкіндік ашты. Заманауи бұрамалы тартым жетегінің құрылымы 4.3-суретте көрсетілген және құрамында қоректену көзі (ҚК), борттық бұрамалы түрлендіргіш (ББА), тартым электрқозғалтқышы (ТЭҚ), ротор күйінің датчигі (РКД), тахогенератор (ТГ) және басқару жүйесі (БЖ) бар. Бұрамалы электржетегінің құрамында тұрақты токтың коллекторлы қозғалтқышы бар жетекпен салыстырғандағы негізгі артықшылығы – автокөлік жетегіне маңызды пайдалану барысында қоршаған ортадағы температура айырмасы, шаң мен тозаң, дірілдеу мен соққының ауырлығы сияқты жағдайларда түйіспесіз жұмыс істеуі.

4.3-сурет. Тартым бұрамалы жетектің құрылымы

Коллекторсыз электрқозғалтқыш – қос доңғалақ жетегіне ЭЖҚ арналған (сонымен қатар, тепловозда қолданады) көпфазалы (әдетте үшфазалық) айнымалы токтың (синхронды және асинхронды) электрлік машиналары түрінде жасалған электрқозғалтқыш. Бұл қозғалтқыштардың коллекторы жоқ және олардың айналу жиілігі негізгі жұмыс істеу қабілеттілігімен шектеледі.

Синхрондық (бұрамалы) ТЭҚ-тің жұмыс істеу принципі механикалық коллекторы түрлендіргіш қондырғының күштік басқару жүйесімен ауыстырылған тұрақты ток машиналарына ұқсас. Статорда көпфазалы орамдар орналасқан; роторда – арнайы сақина және щетка арқылы электрлік энергияны беретін тұрақты токтың қозу орамдары орналасқан.

Бұрамаларды өшіріп-қосу электрқозғалтқыштың ішінде орнатылған ротор күйін бақылау датчиктердің сигналы бойын­ша немесе жоғары жылдамдық кезінде кіші айналу жиілігінде жүзеге асады немесе ЭҚК-ге қарсы өтеді. Ротордың үзіліссіз айналуы түрлендіргіш бұрамаларын басқару бағдарламасына сәйкес статор орамдарының сыртқа шығару жұмысын кезекпен қосу-сөндіру арқылы қамтамасыз етіледі. Бұрамалы ТЭҚ-тің реттелуі қозу тогының кернеуімен, жиілікпен және күшпен іске асады (өзара байланыссыз үш реттеу каналы). Бұрамалы ТЭҚ-ті басқару жүйесінде микропроцессорлар қолданыла береді.

Асинхронды ТЭҚ-тің оқшаулаусыз қысқа тұйықталған роторы бар; статор орамдары оқшаулы түрде дайындалған. ЭЖҚ-да асинхронды ТЭҚ қоректі ток немесе кернеудің автономиялық инверторлар негізінде жасалған статикалық түрлендіргіштен алады. Кернеу мен жиілігін (екі байланысты емес реттеу каналдары), өзгерту арқылы жүзеге асатын электрқозғалтқыш жұмысын реттеу ісі әр электрқозғалтқыш үшін жеке немесе бірнешеуі үшін бір уақытта жүргізіледі.

Пайдаланылған әдебиеттер

1. Электровоз ВЛ80С. Руководство по эксплуатации. ВЭлНИИ.

2. Руководство по эксплуатации электровоза KZ4, KZ8. Акционерное общество – Lokomotiv, 2008.– 190 с.

3. Руководство по эксплуатации тепловоза ТЭ33А. Акционерное общество (АО) – Lokomotiv, 2008. – 145 с.

4. ru.wikipedia.org› KZ4A;

5. ru.wikipedia.org› KZ8A;