王幼峰

(天津鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司，天津 300300)

便攜式交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)控制箱

王幼峰

(天津鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司，天津 300300)

該控制箱具有點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)動(dòng)作、遠(yuǎn)程遙控控制功能。點(diǎn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿單次推出、拉入；連續(xù)動(dòng)作功能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)按照設(shè)定的時(shí)間重復(fù)（推出→停止→拉入→停止）動(dòng)作；遠(yuǎn)程遙控控制功能，抗干擾能力強(qiáng)，操作使用方便?？梢詽M足道岔施工、電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)試驗(yàn)需要。

主電路；點(diǎn)動(dòng)控制；連續(xù)動(dòng)作控制；遠(yuǎn)程遙控控制

1 問題的提出

道岔的鋪設(shè)調(diào)試安裝需要頻繁扳動(dòng)道岔來完成,通常采用倒順開關(guān)(也稱組合開關(guān))直接把控制電源接到轉(zhuǎn)轍機(jī)電機(jī)引線端,扳動(dòng)開關(guān)正反轉(zhuǎn)檔位,控制轉(zhuǎn)轍機(jī)電機(jī)正反轉(zhuǎn),使道岔轉(zhuǎn)換。這種方式不需設(shè)計(jì)電路,簡單易行。不足之處為:第一,此種開關(guān)只具備接通、斷開負(fù)載,沒有過載、短路、漏電保護(hù)功能,對(duì)人身安全沒有防護(hù)措施;第二,一般道岔施工場地距電源控制箱都有一段距離,一旦開關(guān)失靈發(fā)生故障,不能及時(shí)切斷電源,危及人身、設(shè)備安全;第三,功能單一,使用有局限性。

目前電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè),都有電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。這種試驗(yàn)設(shè)備的特點(diǎn):適用于設(shè)備固定安裝在室內(nèi)指定的工作環(huán)境中,體積大、笨重不便移動(dòng),測(cè)試檢驗(yàn)的內(nèi)容針對(duì)性比較強(qiáng),當(dāng)有超出原有使用范圍時(shí)就不能使用,即便是改進(jìn)調(diào)整也比較困難,面對(duì)一些不可預(yù)見的試驗(yàn)工作,比較常見情況有:轉(zhuǎn)轍機(jī)配線由于現(xiàn)場條件需求不同;交流三相或單相電機(jī)控制方式與原來不同;有些質(zhì)量分析試驗(yàn)只需要轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿重復(fù)循環(huán)動(dòng)作,通過轉(zhuǎn)轍機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,就可以達(dá)到試驗(yàn)分析的目的。在上述情況下,使用電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)試驗(yàn)臺(tái)就顯得不方便或不能實(shí)現(xiàn)。

2 解決措施

2.1 控制箱原理

控制箱電路原理如圖1所示。電路由主電路、控制電路、遠(yuǎn)程遙控控制、擴(kuò)展接觸器輔助接點(diǎn)電路組成。

2.1.1 主電路工作原理

輸入三相交流四線380 V 50 Hz電源→電連接器1XP(插頭)、1XS(插座)→端子1D→剩余電流保護(hù)器1QF→控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器2KM、3KM→端子1D→電連接器2XS(插座)、2XP(插頭)→接入轉(zhuǎn)轍機(jī)端子。此時(shí)為ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)五線制配線,當(dāng)2KM勵(lì)磁吸合電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿伸出)時(shí),3KM勵(lì)磁吸合電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿拉入)。當(dāng)直接控制轉(zhuǎn)轍機(jī)電機(jī)(轉(zhuǎn)轍機(jī)沒有配線情況的試驗(yàn))時(shí),只需從控制箱引出控制電機(jī)的3根線,即將1D端子中的1D-5引出線、1D-6與1D-9連接引出線、1D-7與1D-8連接引出線,引出3根線就可實(shí)現(xiàn)?？刂茊蜗嚯姍C(jī)時(shí),從剩余電流保護(hù)器1QF的8N端零線接線,在分別從1D端子的1D-5、1D-8引出相線,形成單相AC220 V控制電源,可對(duì)單相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。

圖1 電氣原理圖

2.1.2 控制電路原理

點(diǎn)動(dòng)控制:1SB為二位非自復(fù)式按鈕,點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)動(dòng)作方式選擇按鈕。按下位是連續(xù)動(dòng)作方式,彈出位是點(diǎn)動(dòng)方式(圖示為點(diǎn)動(dòng))。1KM吸合時(shí)為連續(xù)動(dòng)作控制。閉合斷路器2QF控制電路有電,同時(shí)工作指示燈2HL亮燈,點(diǎn)動(dòng)控制采用二位自復(fù)式按鈕,由于控制三相電機(jī)正反轉(zhuǎn)要安全可靠,正轉(zhuǎn)按鈕3SB回路中串接反轉(zhuǎn)按鈕2SB常閉接點(diǎn);同理,反轉(zhuǎn)按鈕2SB回路中串接正轉(zhuǎn)按鈕3SB常閉接點(diǎn),此種電路稱作機(jī)械聯(lián)鎖。接觸器2KM、3KM勵(lì)磁回路也串接有非自身的常閉接點(diǎn),此種電路稱作電氣聯(lián)鎖,這種機(jī)械、電氣聯(lián)鎖方式是保證接觸器在任何情況下,只有一個(gè)接觸器吸合,防止2KM、3KM同時(shí)吸合造成主電路相線短路發(fā)生,確保電路運(yùn)行的可靠性、安全性。

連續(xù)動(dòng)作控制:電路的核心器件是3個(gè)時(shí)間繼電器為1KT、2KT、3KT,1KT為重復(fù)延時(shí), 2KT、3KT為通電延時(shí)。當(dāng)按下1SB按鈕時(shí),接觸器的1KM吸合其接點(diǎn)53-54、83-84閉合接通連續(xù)動(dòng)作電路,連續(xù)動(dòng)作指示燈3HL亮,同時(shí)時(shí)間繼電器的1KT線圈2-7勵(lì)磁吸合,1KT重復(fù)延時(shí)繼電器時(shí)序如圖2所示。圖中t1=t2,延時(shí)分?jǐn)?、延時(shí)閉合時(shí)間也與t1、t2相等,用1KT延時(shí)分?jǐn)嘟狱c(diǎn)8-5、延時(shí)閉合接點(diǎn)8-6,分別串接在時(shí)間繼電器的2KT、3KT線圈勵(lì)磁回路中,按設(shè)定的時(shí)間控制2KT、3KT線圈的通斷電時(shí)間,然后用2KT的延時(shí)分?jǐn)嘟狱c(diǎn)8-5、3KT的延時(shí)分?jǐn)嘟狱c(diǎn)8-5,分別按設(shè)定的時(shí)間控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器2KM、正轉(zhuǎn)接觸器3KM吸合時(shí)間,使電機(jī)完成:正轉(zhuǎn)→停止→反轉(zhuǎn)→停止的連續(xù)自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作,直到按1SB按鈕時(shí)連續(xù)動(dòng)作停止。

圖2 重復(fù)延時(shí)繼電器延時(shí)波形圖

2.1.3 遠(yuǎn)程遙控控制

由遙控接收器YK、遙控發(fā)射器部分組成(手柄三按鍵操作),工作頻率315～433.92 MHz,工作電壓AC220 V,最大負(fù)載10 A,按鍵工作方式:自鎖、互鎖、點(diǎn)動(dòng)。遙控器操作控制方式,是在控制電路設(shè)定為點(diǎn)動(dòng)模式下使用。遙控接收器YK內(nèi)部設(shè)有正反轉(zhuǎn)繼電器,當(dāng)遙控發(fā)射器按壓反轉(zhuǎn)按鍵時(shí),YK-3端得電,控制反轉(zhuǎn)接觸器2KM吸合。按停止按鍵,YK-3端失電,接觸器2KM線圈斷電。按壓發(fā)射器正轉(zhuǎn)按鍵時(shí),YK-6端得電,正轉(zhuǎn)接觸器3KM吸合。按停止按鍵,YK-6端失電,接觸器3KM線圈斷電。

2.2 控制箱使用

按鈕、指示燈安裝在控制箱前面板,電連接器插座、1QF剩余電流保護(hù)器安裝在后面板,操作步驟如下。

1)1SB按鈕在彈出位(點(diǎn)動(dòng)控制),1QF在分?jǐn)辔?2QF在閉合位;

2)時(shí)間繼電器時(shí)間的設(shè)定:總的原則是1KT重復(fù)延時(shí)時(shí)間≥2KT、3KT的延時(shí)分?jǐn)鄷r(shí)間, 2KT、3KT設(shè)定的時(shí)間大于轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作時(shí)間(或根據(jù)需要設(shè)定時(shí)間);

3)電源輸入線、輸出線與電連器對(duì)應(yīng)連接,輸出端接好負(fù)載;

4)在確認(rèn)輸入、輸出接線正確后,閉合1QF開關(guān),電源指示燈1HL亮紅燈,工作指示燈2HL亮綠燈;

5)按住2SB按鈕,2KM接觸器吸合電機(jī)反轉(zhuǎn),松開2SB按鈕,2KM接觸器失電,電機(jī)反轉(zhuǎn)停止;

6)按住3SB按鈕,3KM接觸器吸合電機(jī)正轉(zhuǎn),松開3SB按鈕,3KM接觸器失電,電機(jī)正轉(zhuǎn)停止;

7)在點(diǎn)動(dòng)控制模式工作正常后,可根據(jù)需要選擇其他控制模式;

8)按下1SB按鈕時(shí),控制模式設(shè)定為連續(xù)工作方式,同時(shí)3HL燈亮紅燈,停止時(shí)再按動(dòng)1SB按鈕,使其彈起,取消連續(xù)工作方式,轉(zhuǎn)成點(diǎn)動(dòng)控制方式;

9)使用遙控控制方式時(shí),先要確認(rèn)在點(diǎn)動(dòng)控制模式下,手持遙控發(fā)射器,按動(dòng)發(fā)射器相應(yīng)按鍵,每完成一次動(dòng)作操作都要按一次停止按鍵;

10)使用完畢或遇故障時(shí),要及時(shí)切斷1QF開關(guān)即斷開位置。

3 效果驗(yàn)證

便攜式交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)控制箱的研制使用,消除了過去在道岔施工調(diào)整、轉(zhuǎn)換設(shè)備設(shè)計(jì)驗(yàn)證時(shí)操動(dòng)道岔試驗(yàn)中的安全隱患,提高了試驗(yàn)工作的安全性和可靠性,同時(shí)也加快了試驗(yàn)進(jìn)度,彌補(bǔ)了現(xiàn)有電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)試驗(yàn)臺(tái)不能進(jìn)行某些試驗(yàn)項(xiàng)目的不足。我們先后進(jìn)行了如下工作:模擬試驗(yàn)道岔操動(dòng)的參展、技術(shù)培訓(xùn)演示工作;在SC325道岔上三點(diǎn)牽引電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作時(shí)間的測(cè)量;多動(dòng)控制道岔電路配線檢測(cè),利用四臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī)按多動(dòng)控制電路外接連線控制轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作,驗(yàn)證轉(zhuǎn)轍機(jī)配線正確與否試驗(yàn);轉(zhuǎn)轍機(jī)10萬次連續(xù)動(dòng)作的試驗(yàn),用以驗(yàn)證減速器內(nèi)因齒輪表面硬度調(diào)整,齒輪表面嚙合磨損情況質(zhì)量分析試驗(yàn)。此便攜式交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)控制箱通過在道岔施工調(diào)整、轉(zhuǎn)轍機(jī)通電演示、各種試驗(yàn)工作中驗(yàn)證了其安全性、可靠性,可適應(yīng)在不可預(yù)見的各種情況下的檢測(cè)、驗(yàn)證、試驗(yàn)工作,為產(chǎn)品的試驗(yàn)工作發(fā)揮作用。

4 結(jié)束語

本控制箱體積小,采用鋁合金型材拼裝結(jié)構(gòu)機(jī)箱,重量輕攜帶方便,操作簡單,使用靈活。通過簡單的調(diào)整可適應(yīng)轉(zhuǎn)轍機(jī)不同配線或者沒有配線的情況檢測(cè)試驗(yàn),可根據(jù)使用要求在室內(nèi)外環(huán)境下工作。選用的低壓電器元件安全可靠,安裝固定采用35 mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌,便于安裝調(diào)整,市場容易采購。裝配、調(diào)試簡單容易,使用壽命長,工作安全可靠。此控制箱在未來的交流轉(zhuǎn)轍機(jī)試驗(yàn)、現(xiàn)場道岔的控制應(yīng)用中具有廣闊的推廣空間。

The control box has functions of inching turning ,continuous action and remote control. The function of inching turning achieves the single action of pushing or pulling for the action bar in the electric switch machine . The function of continuous action achieves the repeated action of the electric switch machine according to the schedule (push – stop – pull – stop). The function of remote control has antiinterference capacity and is convenient for operation. And it can satisfy the demands of turnout construction and the experiment of the electric switch machine.

main circuit; inching turning control; continuous action control; remote control

10.3969/j.issn.1673-4440.2014.04.029

2013-01-14）