ABB VD4 ажыратқышының жұмыс істеу механизмінің құрылымы мен принципі

The VD4, ABB атақты орташа вольтты ажыратқышы бүкіл әлем бойынша бір миллионға жуық дана сатылды. Оның сенімділігіне қарамастан, ақаулар, әсіресе жұмыс механизмінде орын алады. Техникалық қызмет көрсету қызметкерлері ABB нұсқаулығына сүйенеді, бірақ егжей-тегжейлі нұсқаулықтар тапшы. Қалыптастырылған VD4-ті бөлу арқылы автор практикалық жұмысқа көмектесу үшін түсінік береді.

VD4 механизмінде позицияны сақтау және түрлендіру, жұдырықша тетігі арқылы шығару үшін көп сатылы өшірумен бірге жазық айналдыру серіппесі және негізгі білік бар.

1.Энергияны сақтау:

VD4 дәстүрлі серіппелермен салыстырғанда механизмнің тиімділігін арттыра отырып, тұрақты жазық айналдыру серіппелерін пайдаланады.

Өңделген мәтін:

1-сурет: Жазық айналдыру серіппесі

1-суретте көрсетілгендей, жазық айналдыру серіппесінің бір ұшы негізгі білікке бекітілген, ал екінші ұшы серіппелі корпусқа бекітілген. Энергияны сақтау кезінде серіппенің негізгі білігі қозғалмайды, ал энергия сақтау қозғалтқышы немесе энергия сақтаушы рокер серіппе корпусын сағат тілімен (механизмнің сол жағынан қарағанда; бірдей бағдар барлық жерде қолданылады) ысырма табан, шынжыр және үлкен беріліс арқылы айналдырады, осылайша айналдыру серіппесін кернейді.

Ашу және жабу операцияларына келетін болсақ, айналдыру серіппесінің қабық ұшы бекітіледі, ал өшіру механизмі босатылған кезде негізгі білік айналмалы серіппенің жетегінің астында сағат тілімен айналады, жинақталған энергияны шығарады.

VD4 жазық айналдыру серіппесін қолданатынын ескере отырып, серіппенің «зарядсыз» және «сақталған» күйлері арасындағы ауысу серіппелі механизмдердің көпшілігінен ерекшеленеді. Ол дискінің, негізгі білікке бекітілген қосалқы жұдырықшаның және энергияны жинақтаушы шатунға орнатылған роликтің үйлестіруімен жеңілдетілген айналмалы серіппелі қабықшадағы саңылаумен бекітілген орналасуды қамтиды. Қарапайым тілмен айтқанда, энергияны сақтау аяқталғаннан кейін, қуат жинақтауыш штангасымен қозғалатын ролик дискідегі ойыққа кіреді. Демек, энергия сақтаушы шатун белгілі бір бұрышқа айналады, осыған байланысты энергия сақтаудың қосалқы контактісі мен энергия сақтаудың механикалық индикаторы «Энергия жинақталған» күйіне ауысуға шақырады. Керісінше, автоматты ажыратқыштың жабылу процесі кезінде көмекші жұдырықшаның максималды радиусы дискінің саңылауы арқылы өтіп, роликті дискінің сыртқы шетіне кері итереді. Бұл әрекет қуат жинақтауыш штангасын бастапқы бұрышына қайтарады, бұл энергия сақтаудың қосалқы контактісі мен энергия сақтау механикалық индикаторының «Энергия сақталмаған» күйіне оралуына әкеледі.

2-сурет: Энергия сақтау күйінің ауысуының схемалық диаграммасы

Қуатты сақтаусыз ашық күйде тұрған дәстүрлі VD4 қосқышы жағдайында жазық айналдыру серіппесі ішінде энергияның айтарлықтай мөлшері сақталатынын ескеру маңызды. Сондықтан қауіпсіздік шараларын әлі де сақтау керек.

2. Сапар модулі

VD4 ауыстырып-қосқышының жұмыс механизмінің іске қосу модулі тегіс және ерекше дизайнымен мақтана алады. Көрінетін күрделілігіне қарамастан, оны бөлшектеу және талдау кезінде барлық өшіру модулін үш негізгі өшіру құрылымына бөлуге болады:

Бірінші сатыдағы өшіру құрылымы мамандандырылған «тұтқыш + роликті» өшіру құрылымы ретінде қызмет ететін үлкен желдеткіш пішінді пластинаның алдыңғы роликтен және тежегіш дискінен тұрады. Екінші кезең үлкен желдеткіш тәрізді пластина мен үлкен жарты біліктен тұрады, әдеттегі «жарты білік + желдеткіш тәрізді пластина» ажырату құрылымын құрайды. Үшінші кезең ашылатын жартылай білікті, ашылатын желдеткіш тәрізді пластинаны, жабылатын жартылай білікті және жабылатын желдеткіш пішінді пластинаны қамтиды, олар бірге «жартылай білік + желдеткіш тәрізді пластина» ажыратқыш қысқыш комбинацияларының екі жинағын құрайды.

3-сурет: Сапар модулінің құрылымдық диаграммасы

VD4 қосқышының жұмыс механизмінің өшіру модулі ұстап тұру және өшіру функциясын орындайды. Осы функцияларды егжей-тегжейлі қарастырайық.

Ұстау функциясы:

Мысал ретінде жабу орнын алсақ, жабу әрекеті аяқталғаннан кейін үлкен желдеткіш тәрізді пластинаның алдыңғы шығыршығы тежегіш дискідегі сәйкес ұяға түседі. Осы кезде үлкен жарты білік ашылатын және жабылатын сектор пластиналарынан құралған қысқыш құрылымы арқылы сенімді түрде бекітіледі. Бұл үлкен секторлық пластиналардың алдыңғы роликтерінің көтерілуіне жол бермейді, тежегіш дискіні тиімді бекітеді және негізгі білікті жабылатын күйде ұстайды.

Тығыздау функциясы:

Енді мысал ретінде ашу әрекетін пайдаланып өшіру функциясын қарастырайық. Механизм ашу пәрменін алған кезде, ашылатын жарты ось белгілі бір бұрыш арқылы сағат тілімен айналады. Бұл қозғалыс ашылатын желдеткіш пластинасының уақытша тірек нүктесін жоғалтып, сағат тілімен айналуына әкеледі, ашылатын және жабылатын желдеткіш тәрізді пластиналар арқылы пайда болған қысқыш тәрізді тірек құрылымын ыдыратады. Нәтижесінде үлкен жарты ось кері серіппенің әсерінен сағат тіліне қарсы айналады, үлкен желдеткіш тәрізді пластинаны босатады. Желдеткіш тәрізді үлкен пластина кейін кері серіппенің әсерінен алдыңғы роликті көтеріп, тежегіш дискіні босатады. Тежеу дискісі айналмалы серіппенің әсерінен сағат тілімен айналады, ашу әрекетін бастайды.

Ашу процесінде ашу және жабу жағдайының қосалқы білігіндегі шатун (4-суретте көрсетілгендей) ашу секторының пластинасын қалпына келтіру үшін итереді және оны ашылатын жартылай білігімен қайта қосады. Бұл ашу және жабу секторының пластиналары арқылы жасалған қысқыш тәрізді тірек құрылымын қалпына келтіреді және үлкен жарты білікті бастапқы бұрышына қайтарады. Бір мезгілде тежегіш дискінің екі жағындағы қосалқы дискілер негізгі білікпен бірге айналу кезінде үлкен желдеткіш тәрізді пластинаның артқы роликтеріне әсер етеді. Бұл үлкен желдеткіш тәрізді пластинаның артқы бөлігін көтеріп, алдыңғы бөлігін төмендетеді, оны алдыңғы роликті тежегіш дискіге келесі құлыптауға дайындайды.

4-сурет: Қосалқы білік шатун ашу және жабу орны

Көмекші білік шатун VD4 қосқыш механизмінің жұмысында шешуші рөл атқарады. Ол ашу және жабу секторлық пластиналарды қосу және олардың қозғалысын жеңілдету арқылы ашу және жабу позициялары арасындағы тегіс өтуді қамтамасыз етеді.

3. Шығару модулі

VD4 жұмыс механизмінің шығыс модулі негізгі біліктің айналу қозғалысын автоматты ажыратқышты ашу және жабу үшін қажетті сызықтық қозғалысқа түрлендіретін өмірлік маңызды құрамдас болып табылады. Ол негізгі білікке орнатылған үш жұдырықшалы дискіден және механизмнің төменгі жағында орналасқан үш қос иінді қозғалатын звенолардан тұрады.

Қос иінді жылжымалы звено рычаг ретінде қызмет етеді, оның тіреу нүктесі ортасында орналасқан. Рычагтың алдыңғы ұшына негізгі біліктегі жұдырықша дискі әсер етеді, ал артқы жағы вакуумдық көпіршікті оқшаулағыш тартқыш штангаға және ашылатын серіппеге қосылған.

Жабу операциясы кезінде жұдырықша дискі қос иінді қозғалатын буынның алдыңғы жағындағы роликтерді басып, негізгі білікпен бірге айналады. Бұл әрекет буынның артқы ұшын көтеріп, оқшаулағыш тартқышты жоғары қарай итеріп, вакуум көпіршігі ішіндегі динамикалық және статикалық контактілерді жабады. Бір мезгілде ашылатын серіппе сығылып, келесі ашу операциясы үшін энергияны сақтайды.

Керісінше, ашу операциясы кезінде жұдырықша дискі қарама-қарсы бағытта айналады, қос иінді қозғалатын буынның алдыңғы жағындағы роликтерді босатады. Бұл ашу серіппесін кеңейтуге мүмкіндік береді, динамикалық және статикалық контактілерді бөліп, тізбекті ашады.

4. Құлыптау функциясы

VD4 жұмыс механизмі қауіпсіздік пен сенімділікті арттыратын жан-жақты құлыптау функциясын қамтиды. Құлыптау мүмкіндіктерінің әрқайсысын толығырақ қарастырыңыз:

1. Қол арба ортаңғы күйде болғанда жабуға тыйым салу:
   • Жабылатын құлыптау электромагниті (Y1) орнатылған.
   • Шектеу қосқыштары (S8 және S9) жабылатын құлыптау тізбегін құру үшін жабылатын құлыптау электромагнитімен параллель қосылған.
   • Қол арба сынақ күйінде немесе жұмыс күйінде болғанда, S8 немесе S9 жабылатын құлыптау тізбегіне қосылады, жабылатын құлыптау электромагнитін зарядтайды және жабылатын жартылай осьтің механикалық бекіткішін босатады.
   • Ажыратқыштың тұйықтау тізбегіндегі қосалқы ауыстырып-қосқыш (S2) жабылатын құлыптау электромагнитінің қозғалатын темір өзегімен тізбектей жалғанып, жабу пәрменін орындау үшін тізбекті дайындайды.Жоғарыда аталған шара механикалық құлыптау мен электрлік құлыптауды біріктіреді, бұл кешенді құлыптау схемасы.

Берілген сипаттамада қол арба түріндегі автоматты ажыратқыш үшін VD4 электрлік басқару схемасының жабылу тізбегіндегі S2 қосалқы қосқышының маңыздылығы мен функционалдығы егжей-тегжейлі сипатталған. Мұнда қысқаша түйіндеме және негізгі ойлардың түсіндірмесі берілген:

Жабу тізбегіндегі көмекші қосқыш S2

1. Жақсартылған құлыптау сенімділігі:
   • Көмекші қосқыш S2 жабылатын құлыптау электромагниті Y1 қамтамасыз ететін механикалық құлыптаумен бірге қолданылады.
   • Бұл қос құлыптау механизмі автоматты ажыратқыштың құлыптау функциясының сенімділігін арттырады.
2. Қызып кетудің және зақымдалудың алдын алу:
   • Егер S2 тұйықталу тізбегіне қосылмаса және автоматты ажыратқыштың қол арбасы ортаңғы күйде жабылу пәрменін алса, жабу тізбегі қуаттандырылады.
   • Жабылатын құлыптау электромагнитінің Y1 блоктау әрекетіне байланысты жабылатын жарты ось айнала алмайды, бұл автоматты ажыратқыштың жабылуына жол бермейді.
   • Бұл жабылатын электромагниттің ұзаққа созылуына алып келеді, бұл оның қызып кетуіне және ықтимал күйіп кетуіне әкеледі.
3. Көмекші қосқыш рөлі:
   • Тізбекке S2 қосу арқылы ол жабу электромагнитінің тек автоматты ажыратқыш жабылу үшін дұрыс күйде болғанда ғана қуаттандырылуын қамтамасыз етеді.
   • Бұл қажетсіз қуаттанудың және электромагниттің ықтимал зақымдалуының алдын алады.

Жабылатын блоктау механизмі

1. Механикалық құлыптау:
   • Жабылатын блоктау механизмі автоматты ажыратқыш блоктау тақтасынан, блоктау тетігінен және құлыптау тұтқасынан тұратын төрт буынды құрылымды пайдаланатын таза механикалық жүйе болып табылады.
   • Бұл механизм шасси машинасының жетекші бұрандасы мен автоматты ажыратқыштың жабылатын жартылай білігі арасында орнатылады.
2. Функционалдылық:
   • Ажыратқыштың қол арбасы сынақ немесе жұмыс күйінде болғанда, шассидегі ажыратқыштың блоктау тақтасы көлденең болады, бұл жабылатын жартылай біліктің еркін айналуына мүмкіндік береді.
   • Қол арба ортаңғы күйде болғанда, блоктау тақтасы жетекші бұрандамен көтеріледі, бұл құлыптау рычагының жабылатын жартылай біліктің пластикалық жұдырықшасымен байланысып, оның айналуын бекітеді.

Қорытындылай келе, жабу тізбегіндегі қосалқы қосқыш S2 және жабылатын блоктау механизмі ажыратқыштың қол арбасының қауіпсіз және сенімді жұмысын қамтамасыз ететін маңызды құрамдас бөліктер болып табылады. Олар рұқсат етілмеген немесе қауіпті жабу операцияларын болдырмау және жабдықты ықтимал зақымданудан қорғау үшін бірге жұмыс істейді.

6-сурет Жабылатын блоктау механизмі

Берілген сипаттама VD4 қол арбасының шасси құрамдас бөліктеріне және олардың функцияларына егжей-тегжейлі шолу жасайды, әсіресе қауіпсіздік механизмдері мен жұмыс шектеулеріне назар аударады. Мұнда негізгі ойлардың қысқаша мазмұны мен түсіндірмесі берілген:

1. Шасси деформациясы және техникалық қызмет көрсету:
   • Зерттеу шассидің деформациясы немесе кептелуі механикалық құлыпты дұрыс босатуға кедергі келтіріп, жабылатын катушканың күйіп кетуіне әкелетінін анықтады.
   • Бұған жол бермеу үшін шассидің жақсы жұмыс күйінде болуын қамтамасыз ету үшін тиісті құрамдастарды жүйелі түрде тексеру және техникалық қызмет көрсету қажет.
2. Ажыратқыш жабылған кезде қол арбасының қозғалысын блоктау:
   • VD4 қосқышы автоматты сөндіргіш жабылған кезде қол арбаның ішке немесе сыртқа жылжуына жол бермеу үшін механикалық құлыптау механизмін пайдаланады.
   • Бұл блоктау пластинасындағы құлыптау жақтауы мен В фазалы қос иінді жылжымалы буынның алдыңғы роликтері арасындағы ынтымақтастық арқылы қол жеткізіледі.
   • Автоматты сөндіргіш жабылған кезде, алдыңғы роликтер басылып, құлыптау жақтауымен шағын бос орын жасайды. Арбаны жылжыту әрекеті жетекші бұранданы блоктау тақтасына қарсы итермелейді, ол өз кезегінде жетекші бұрандаға әрекет етіп, қозғалысты блоктайды.
3. Қуатты сақтаусыз жабу ажыратқышын блоктау:
   • Ажыратқышты жабуға дейін жеткілікті қуат жинақталған болуы өте маңызды.
   • Энергияны сақтау немесе толық емес қуат сақтау болмаса, жабу жылдамдығы мен күші төмендейді, бұл жабылу сәтсіздігіне әкелуі мүмкін.
   • VD4 қосқышы қуат сақтау қоймасы болмаған кезде жабылуды блоктау үшін қуат сақтауды құлыптау тақтасы мен жабылатын желдеткіш пішінді пластинаның ұзартқыш тақтасы арасындағы ынтымақтастықты пайдаланады.
   • Энергияны сақтау аяқталған кезде, қуат жинақтауышындағы ролик дискімен байланысып, автоматты ажыратқыштың қалыпты жабылуына мүмкіндік береді.

Қорытындылай келе, VD4 қол арбасының шасси құрамдас бөліктері автоматты ажыратқыш жабылған кезде қозғалысты блоктау және жеткілікті қуат сақтамай жабылуды болдырмау сияқты дұрыс жұмыс істемеу үшін қауіпсіздік механизмдерін қамтиды. Жабдықтың қауіпсіз және сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін осы құрамдастарға жүйелі техникалық қызмет көрсету және тексеру қажет.

8-сурет a Энергия сақталған кездегі қуат сақтауды құлыптау тақтасының орны

Түзетілген мәтін:

8(b) суретте энергия сақталмаған кездегі қуат сақтауды блоктау тақтасының жағдайы көрсетілген.

Жоғарыда аталған механикалық құлыптау механизмін толықтыру үшін VD4 қосқышы сонымен қатар жабу тізбегіндегі энергияны сақтаудың көмекші қосқышы S1 (5-суретте көрсетілген) арқылы тізбектей жалғанған. Бұл құрылым электрлік құлыптау функциясын жақсартады және жабылатын электромагниттің ықтимал күйіп қалуынан қорғайды.