CC BY
79
Современные технологии - транспорту
43
УДК 629.485.2 Г. А. Епифанов
Петербургский государственный университет путей сообщения
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ПРИВОДА В РЕМОНТНОМ ОБОРУДОВАНИИ ДЕПО
Рассмотрены основные типы используемых транспортных систем депо. Предложено использование нового типа привода для транспортных систем ремонтного оборудования депо.
тросолебедочный механизм, асинхронный привод, линейный асинхронный двигатель, энергоэффективность.
Введение
Подвижной состав железных дорог периодически проходит различные виды ремонта в депо. Современные технологии проведения крупных видов ремонта подвижного состава предполагают крупноагрегатный метод восстановления ресурса локомотивов, при котором подлежащие ремонту компоненты подвижного состава заменяются заранее отремонтированными [1].
Демонтированные узлы проходят ремонт в специализированных цехах, укомплектованных соответствующим технологическим оборудованием. В этом случае необходимо оборудование поточных линий, обеспечивающих непрерывный цикл ремонта компонентов подвижного состава. Примерами поточных линий могут служить линии по ремонту колесных пар со сменой элементов, тяговых двигателей, высоковольтной аппаратуры.
1 Традиционные конструкции транспортных систем ремонтных депо
Поточные линии депо содержат различные транспортные системы, обеспечивающие непрерывный технологический процесс ремонта узлов подвижного состава. Среди них можно отметить оборудование для перемещения и позиционирования вагонов, системы для транспортировки тележек, подъёмные механизмы для перемещения кузовов вагонов, грузовые тележки для подачи деталей подвижного состава к ремонтным позициям, конвейерные линии для перемещения мелких деталей.
Системы позиционирования вагонов по сути представляют собой тросолебедочные механизмы с электроприводом. Свободный конец троса мо-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2011/4
44
Современные технологии - транспорту
жет крепиться к адаптеру, установленному в автосцепку, или непосредственно к несущим элементам тележки.
Перед выкаткой тележек вагоны поднимаются домкратами на ремонтных позициях. Оставшиеся на путях тележки могут перемещаться поодиночке или соединяться в сцепы. Перемещение при этом осуществляется специальной рамой, подводимой к боковине рамы тележки и приводимой в движение электрическими лебедками. Рама перемещается по направляющим, которые могут быть расположены как вне, так и внутри рельсовой колеи. Подобная схема может применяться и для перемещения вагонов; в этом случае требуется усиленная конструкция рамы (рис. 1) [2].
Рис. 1. Система перемещения и позиционирования вагонов универсальная (АСППВ-У)
Кузова вагонов могут перемещаться с помощью кранов с гидравлическими захватами. Монтаж агрегатов производится на путях сборочного цеха, оборудованных специальным грузоподъёмным оборудованием.
К недостаткам указанных систем механизмов можно отнести их громоздкость, сложность и низкую эффективность механизма при увеличении длины рабочего хода из-за использования тросолебедочной схемы, трудоемкость наладки, сложность обслуживания гидравлических механизмов и экологические проблемы при их использовании и утилизации масла, низкую энергоэффективность при питании электроприводов от источника низкого напряжения.
2 Возможности использования линейного привода в оборудовании депо
В условиях депо перспективным представляется использование транспортных модулей с линейным асинхронным электроприводом (ЛЭП). Основными достоинствами применения ЛЭП являются: отсутствие ограничений, обусловленных передачей тягового усилия посредством ведущих колес, отказ от сложных тросовых (канатных) приводов, компактность и относительно небольшая масса самого модуля.
2011/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
45
В настоящее время линейные асинхронные двигатели (ЛАД) используются в приводе раздвижных дверей вагонов, лифтов, тяговых модулей при испытаниях моделей судов в опытовых бассейнах, в металлопрокатном производстве, толкателях и опрокидывателях в шахтах. Очень широкое применение линейные двигатели (синхронные и асинхронные) находят в современном станкостроении, где они используются для точного перемещения и позиционирования рабочего органа.
На практике применяются линейные синхронные двигатели (ЛСД), линейные асинхронные двигатели и линейные двигатели постоянного тока. Однако наибольшее распространение получили ЛАД в силу простоты совмещения вторичной структуры с рабочим органом. Основные элементы ЛАД показаны на рисунках 2, 3.
Принцип действия ЛАД, как и ротативного вращающегося асинхронного двигателя, основан на взаимодействии двух магнитных полей - поля статора и вторичной структуры.
Конструктивно ЛАД выполняются в основном в двух формах: плоские и цилиндрические (рис. 2, д). ЛАД может выполняться с длинным (рис. 2, в) и коротким (рис. 2, г) вторичным элементом. Индуктор ЛАД может быть двухсторонним (рис. 3, а) и односторонним (рис. 3, б), единичным или в модульной компоновке (рис. 3, е).
а)
б)
д)
в) ~4""'г)
V/77777771 ~fezZZ3
luuuuuuuuuq
uuuuuuu
Рис. 2. Схемы устройства асинхронных вращающихся и линейных машин: а - ротативный АД; б - дугостаторный двигатель; в - линейный асинхронный двигатель с «коротким» индуктором; г - линейный асинхронный двигатель с «длинным» индуктором; д - цилиндрический линейный асинхронный двигатель;
1 - индуктор; 2 - ротор
Реактивная шина выполняется в основном из сплавов алюминия и может быть сплошной (рис. 3, а, б), шлицованной (рис. 3, в, г) или в виде короткозамкнутой клетки (рис. 3, д).
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2011/4
46
Современные технологии - транспорту
Рис. 3. Конструктивные схемы плоских линейных асинхронных двигателей: а - двухсторонний индуктор; б - односторонний индуктор; в - шлицованная реактивная шина (РШ) для двухстороннего ЛАД; г - шлицованная РШ для одностороннего ЛАД; д - короткозамкнутая клетка ОЛАД; е - модульная компоновка; 1 - индуктор с обмоткой; 2 - реактивная шина;
3 - обратный магнитопровод
Управление параметрами движения и режимами наиболее рационально при использовании частотного регулирования по системе «преобразователь частоты - ЛАД». Теоретические и экспериментальные исследования ЛАД показали, что обоснованным выбором исполнения и значений основных параметров возможно достичь тягового усилия на единицу площади активной поверхности 10...25 кН/м при зазорах до 5...7 мм [2], [4].
Использование ЛСД в депо представляется нерациональным ввиду необходимости установки обмотки статора по всей длине хода привода и сложности системы управления таким приводом.
В условиях депо наиболее рациональным представляется использование двухстороннего ЛАД и шлицованной реактивной шины. При использовании ЛАД в качестве привода для перемещения тележек вагонов или транспортировочных платформ предполагается установка конструкции внутри рельсовой колеи. Компоновочная схема для данного случая представлена на рисунке 4.
2011/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Современные технологии - транспорту
47
Предложенная конструкция расположена в углублении внутри основной рельсовой колеи 1520 мм и опирается через несущую раму на ролики, перемещающиеся по вспомогательной рельсовой колее меньшей ширины. На несущей раме могут быть установлены захваты для тележек вагонов или платформа транспортировочной тележки.
Заключение
Использование низкоскоростного управляемого линейного привода в технологическом оборудовании ремонтного депо в качестве движителя для транспортировочных модулей позволит упростить тяговый механизм, тем самым сделав более надежной его работу и упростив обслуживание, сделать более гибким функционирование системы. В сочетании эти факторы будут способствовать повышению экономической эффективности использования ремонтного комплекса депо в целом.
Библиографический список
1. Сетевое планирование и управление производством : учебно-практическое пособие / Н. И. Новицкий. - М. : Новое знание, 2004. - 576 с. - ISBN 5-279-02691-3.
2. Интернет-ресурс Clean Technologies Group [Электронный ресурс]. - URL: http://www.ctg.su/-produktsija/oborudovanie/asppv/.
3. Линейные асинхронные двигатели / С. В. Карась // Электротехническая промышленность. Сер. 01. Электрические машины. Обзорная информация. - 1988. -Вып. 22. - С. 1-48.
4. Линейные асинхронные двигатели // О. Н. Веселовский, Ю. А. Коняев, Ф. Н. Сарапулов. - М. : Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.
Рис. 4. Компоновочная схема транспортного модуля с ЛАД:
1 - рельсовая колея 1520 мм;
2 - несущая рама; 3 - реактивная шина; 4 - индукторы
УДК 656.222
Т. Н. Каликина, Т. А. Одуденко
Дальневосточный государственный университет путей сообщения
УВЯЗКА ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ С ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ ПЛАНОВЫХ ОКОН
В работе рассмотрены варианты перерывов в движении и приведена их классификация на разных линиях. Определены и классифицированы факторы, влияющие на метод организации движения во время и после перерывов в движении.
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2011/4
