Struktura dhe Parimi i Mekanizmit të Funksionimit të Ndërprerësit të Qarkut ABB VD4

I/E/Të/Të VD4, ndërprerësi i njohur i tensionit të mesëm i ABB-së, ka shitur gati një milion njësi në të gjithë botën. Pavarësisht besueshmërisë së tij, ndodhin defekte, veçanërisht në mekanizmin e funksionimit. Personeli i mirëmbajtjes mbështetet në manualin e ABB-së, por udhëzuesit e detajuar janë të pakët. Duke analizuar një VD4 të skrapuar, autori ofron njohuri për të ndihmuar në punën praktike.

Mekanizmi VD4 përmban një sustë rrotulluese planare dhe një bosht kryesor, me aktivizim shumëfazor për mirëmbajtjen dhe konvertimin e pozicionit, që nxjerr energji përmes një leve kame.

1. Ruajtja e energjisë:

VD4 përdor susta planare spirale të qëndrueshme, duke përmirësuar efikasitetin e mekanizmit krahasuar me sustat tradicionale.

Tekst i Redaktuar:

Figura 1: Sustë rrotulluese planare

Siç ilustrohet në Figurën 1, njëri skaj i sustës rrotulluese të rrafshët është i fiksuar në boshtin kryesor, ndërsa skaji tjetër është i bashkangjitur në kutinë e sustës. Gjatë ruajtjes së energjisë, skaji kryesor i sustës spirale mbetet i palëvizshëm dhe motori i ruajtjes së energjisë ose lëkundësi i ruajtjes së energjisë e rrotullon kutinë e sustës në drejtim të akrepave të orës (siç shihet nga ana e majtë e mekanizmit; i njëjti orientim vlen në të gjithë mekanizmin) nëpërmjet kthesës së rrotullimit, zinxhirit dhe ingranazhit të madh, duke e tensionuar kështu sustën rrotulluese.

Kur bëhet fjalë për operacionet e hapjes dhe mbylljes, fundi i guaskës së sustës rrotulluese është i fiksuar, dhe pas lirimit të mekanizmit të fikjes, boshti kryesor rrotullohet në drejtim të akrepave të orës nën lëvizjen e sustës rrotulluese, duke çliruar energjinë e saj të ruajtur.

Duke pasur parasysh që VD4 përdor një sustë rrotulluese planare, kalimi midis gjendjeve "pa ngarkesë" dhe "të ruajtur" të sustës ndryshon nga shumica e mekanizmave të operuar me sustë. Ai përfshin një rregullim të fiksuar me boshllëk në guaskën e sustës rrotulluese, të lehtësuar nga koordinimi i një disku, një boshti ndihmës të fiksuar në boshtin kryesor dhe një ruli të montuar në shufrën lidhëse të ruajtjes së energjisë. Me fjalë të thjeshta, pasi të përfundojë ruajtja e energjisë, ruli, i drejtuar nga shufra lidhëse e ruajtjes së energjisë, angazhohet në një prerje në disk. Si pasojë, shufra lidhëse e ruajtjes së energjisë rrotullohet në një kënd specifik, duke bërë që kontakti ndihmës i ruajtjes së energjisë i lidhur dhe treguesi mekanik i ruajtjes së energjisë të kalojnë në gjendjen "Energji e ruajtur". Anasjelltas, gjatë procesit të mbylljes së ndërprerësit, rrezja maksimale e boshtit ndihmës përshkon boshllëkun e diskut, duke e shtyrë rulin përsëri në skajin e jashtëm të diskut. Ky veprim e shtyn shufrën lidhëse të ruajtjes së energjisë përsëri në këndin e saj origjinal, duke bërë që kontakti ndihmës i ruajtjes së energjisë dhe treguesi mekanik i ruajtjes së energjisë të kthehen në gjendjen "Jo-Energji e ruajtur".

Figura 2: Diagrama skematike e tranzicionit të gjendjes së ruajtjes së energjisë

Është e rëndësishme të theksohet se, në rastin e një çelësi tradicional VD4 që është në pozicionin e hapur pa ruajtje energjie, një sasi e konsiderueshme energjie mbetet e ruajtur brenda sustës planare rrotulluese. Prandaj, duhen marrë masa paraprake sigurie.

2. Moduli i Udhëtimit

Moduli i shkyçjes i mekanizmit operativ të çelësit VD4 krenohet me një dizajn elegant dhe dallues. Pavarësisht kompleksitetit të tij të dukshëm, pas çmontimit dhe analizimit të tij, i gjithë moduli i shkyçjes mund të ndahet në tre struktura themelore të shkyçjes:

Struktura e shkyçjes së fazës së parë përbëhet nga ruli i përparmë dhe disku i frenave të pllakës së madhe në formë ventilatori, e cila funksionon si një strukturë e specializuar shkyçjeje "mbajtëse + rul". Faza e dytë përfshin pllakën e madhe në formë ventilatori dhe gjysmë-boshtin e madh, duke formuar një strukturë tipike shkyçjeje "gjysmë-bosht + pllakë në formë ventilatori". Faza e tretë përfshin gjysmë-boshtin hapës, pllakën hapëse në formë ventilatori, gjysmë-boshtin mbyllës dhe pllakën mbyllëse në formë ventilatori, të cilat së bashku përbëjnë dy grupe kombinimesh të kapëses shkyçëse "gjysmë-bosht + pllakë në formë ventilatori".

Figura 3: Diagrama Strukturore e Modulit të Udhëtimit

Moduli i fikjes së mekanizmit të funksionimit të çelësit VD4 shërben si për funksionin e mbajtjes ashtu edhe për atë të fikjes. Le t'i shqyrtojmë këto funksione në detaje.

Funksioni i mbajtjes:

Duke marrë si shembull pozicionin e mbylljes, pasi të përfundojë veprimi i mbylljes, ruli i përparmë i pllakës së madhe në formë ventilatori bie në hapësirën përkatëse në diskun e frenave. Në këtë pikë, gjysmë-boshti i madh mbahet mirë në vend nga struktura e darës e formuar nga pllakat e sektorit të hapjes dhe mbylljes. Kjo parandalon ngritjen e rulit të përparmë të pllakave të sektorit të madh, duke bllokuar në mënyrë efektive diskun e frenave dhe duke mbajtur boshtin kryesor në pozicionin e mbylljes.

Funksioni i fikjes:

Tani, le të shqyrtojmë funksionin e fikjes duke përdorur veprimin e hapjes si shembull. Kur mekanizmi merr një komandë hapjeje, gjysmë-boshti i hapjes rrotullohet në drejtim të akrepave të orës përmes një këndi specifik. Kjo lëvizje bën që pllaka e ventilatorit të hapjes të humbasë pikën e saj të përkohshme të mbështetjes dhe të rrotullohet në drejtim të akrepave të orës, duke shpërbërë strukturën mbështetëse në formë dare të formuar nga pllakat në formë ventilatori të hapjes dhe mbylljes. Si rezultat, gjysmë-boshti i madh rrotullohet në drejtim të kundërt të akrepave të orës nën veprimin e sustës së kthimit, duke liruar pllakën e madhe në formë ventilatori. Pllaka e madhe në formë ventilatori më pas ngre rrotulluesin e përparmë nën veprimin e sustës së kthimit, duke liruar diskun e frenave. Disku i frenave rrotullohet në drejtim të akrepave të orës nën veprimin e sustës rrotulluese, duke filluar veprimin e hapjes.

Gjatë procesit të hapjes, shufra lidhëse në boshtin ndihmës të pozicionit të hapjes dhe mbylljes (siç tregohet në Figurën 4) shtyn pllakën e sektorit të hapjes për ta rivendosur dhe e rilidh atë me gjysmë-boshtin e hapjes. Kjo rivendos strukturën mbështetëse në formë kapëse të formuar nga pllakat e sektorit të hapjes dhe mbylljes dhe e shtyn gjysmë-boshtin e madh përsëri në këndin e saj origjinal. Njëkohësisht, disqet ndihmëse në të dyja anët e diskut të frenave veprojnë mbi rrotulluesit e pasmë të pllakës së madhe në formë ventilatori ndërsa ato rrotullohen me boshtin kryesor. Kjo ngre pjesën e pasme të pllakës së madhe në formë ventilatori dhe ul pjesën e përparme, duke e përgatitur atë për kyçjen tjetër të rrotulluesit të përparmë në diskun e frenave.

Figura 4: Shufra lidhëse e boshtit ndihmës në pozicionin e hapjes dhe mbylljes

Shufra lidhëse e boshtit ndihmës luan një rol vendimtar në funksionimin e mekanizmit të çelësit VD4. Ajo siguron kalimin e qetë midis pozicioneve të hapjes dhe mbylljes duke lidhur pllakat e sektorit të hapjes dhe mbylljes dhe duke lehtësuar lëvizjen e tyre.

3. Moduli i Daljes

Moduli i daljes së mekanizmit operativ VD4 është një komponent jetësor që shndërron lëvizjen rrotulluese të boshtit kryesor në lëvizjen lineare të nevojshme për hapjen dhe mbylljen e ndërprerësit të qarkut. Ai përbëhet nga tre disqe me kamë të montuara në boshtin kryesor dhe tre lidhje lëvizëse me dy krahë të vendosura në fund të mekanizmit.

Lidhja lëvizëse me dy krahë funksionon si një levë, me pikën e saj të mbështetjes të vendosur në mes. Skaji i përparmë i levës ndikohet nga disku i boshtit të boshtit kryesor, ndërsa skaji i pasmë është i lidhur me shufrën tërheqëse izoluese të flluskës së vakumit dhe sustën hapëse.

Gjatë mbylljes, disku i boshtit rrotullohet me boshtin kryesor, duke shtypur poshtë mbi rrotulluesit në skajin e përparmë të lidhjes lëvizëse me dy krahë. Ky veprim ngre skajin e pasmë të lidhjes, duke shtyrë shufrën tërheqëse izoluese lart dhe duke mbyllur kontaktet dinamike dhe statike brenda flluskës së vakumit. Njëkohësisht, susta hapëse kompresohet, duke ruajtur energji për operacionin pasues të hapjes.

Anasjelltas, gjatë operacionit të hapjes, disku i boshtit rrotullohet në drejtim të kundërt, duke liruar rrotulluesit në skajin e përparmë të lidhjes lëvizëse me dy krahë. Kjo lejon që sustë hapëse të zgjerohet, duke ndarë kontaktet dinamike dhe statike dhe duke hapur qarkun.

4. Funksioni i kyçjes

Mekanizmi i funksionimit VD4 përfshin një funksion gjithëpërfshirës të kyçjes që rrit sigurinë dhe besueshmërinë. Ja një vështrim më i afërt në secilën prej veçorive të kyçjes:

1. Ndalimi i mbylljes kur karroca e dorës është në pozicionin e mesëm:
   • Është instaluar një elektromagnet mbyllës (Y1).
   • Çelësat kufizues (S8 dhe S9) janë të lidhur paralelisht me elektromagnetin e mbylljes mbyllëse për të formuar qarkun e mbylljes mbyllëse.
   • Kur karroca e dorës është në pozicionin e provës ose të punës, ose S8 ose S9 lidhet me qarkun e mbylljes së mbylljes, duke ngarkuar elektromagnetin e mbylljes së mbylljes dhe duke liruar mbylljen mekanike të gjysmë-boshtit të mbylljes.
   • Një çelës ndihmës (S2) në qarkun e mbylljes së ndërprerësit është i lidhur në seri me bërthamën lëvizëse të hekurit të elektromagnetit të mbylljes, duke përgatitur qarkun për ekzekutimin e komandës së mbylljes. Siç u përmend më sipër, masa kombinon mbylljen mekanike dhe mbylljen elektrike, e cila është një skemë gjithëpërfshirëse e mbylljes.

Përshkrimi i dhënë detajon rëndësinë dhe funksionalitetin e çelësit ndihmës S2 në qarkun e mbylljes së një diagrami instalimesh elektrike të kontrollit VD4 për një ndërprerës qarku të tipit karrocë dore. Ja një përmbledhje dhe shpjegim konciz i pikave kryesore:

Ndërprerësi Ndihmës S2 në Qarkun e Mbylljes

1. Besueshmëri e Përmirësuar e Kyçjes:
   • Çelësi ndihmës S2 përdoret së bashku me kyçjen mekanike të siguruar nga elektromagneti i kyçjes Y1.
   • Ky mekanizëm i kyçjes së dyfishtë rrit besueshmërinë e funksionit të kyçjes së ndërprerësit të qarkut.
2. Parandalimi i mbinxehjes dhe dëmtimit:
   • Nëse S2 nuk përfshihet në qarkun e mbylljes dhe karroca e çelësit të qarkut merr një komandë mbylljeje ndërsa është në pozicionin e mesëm, qarku i mbylljes do të energjizohet.
   • Për shkak të veprimit bllokues të elektromagnetit mbyllës Y1, gjysmë-boshti i mbylljes nuk mund të rrotullohet, duke penguar mbylljen e ndërprerësit të qarkut.
   • Kjo do të çonte në energjizim të zgjatur të elektromagnetit mbyllës, duke shkaktuar mbinxehjen e tij dhe potencialisht djegien e tij.
3. Roli i Çelësit Ndihmës:
   • Duke përfshirë S2 në qark, sigurohet që elektromagneti mbyllës të energjizohet vetëm kur ndërprerësi i qarkut është në pozicionin e duhur për mbyllje.
   • Kjo parandalon energjizimin e panevojshëm dhe dëmtimin e mundshëm të elektromagnetit.

Mekanizmi i Mbylljes së Ndërlidhjes

1. Mbyllje mekanike:
   • Mekanizmi i bllokimit të mbylljes është një sistem thjesht mekanik që përdor një strukturë me katër lidhje të përbërë nga pllaka e bllokimit të ndërprerësit të qarkut, leva e bllokimit dhe leva e bllokimit.
   • Ky mekanizëm vendoset midis vidës kryesore të shasisë së makinës dhe gjysmë-boshtit mbyllës të ndërprerësit të qarkut.
2. Funksionaliteti:
   • Kur karroca e dorës së ndërprerësit të qarkut është në pozicionin e provës ose të punës, pllaka e bllokimit të ndërprerësit të qarkut në shasi është horizontale, duke lejuar që gjysmë-boshti mbyllës të rrotullohet lirisht.
   • Kur karroca e dorës është në pozicionin e mesëm, pllaka e bllokimit ngrihet nga vida kryesore, duke bërë që leva e bllokimit të lidhet me boshtin plastik të gjysmë-boshtit mbyllës, duke bllokuar rrotullimin e saj.

Si përfundim, çelësi ndihmës S2 në qarkun e mbylljes dhe mekanizmi i bllokimit të mbylljes janë të dy komponentë thelbësorë që sigurojnë funksionimin e sigurt dhe të besueshëm të karrocës së dorës së ndërprerësit të qarkut. Ato punojnë së bashku për të parandaluar operacionet e mbylljes së paautorizuara ose të pasigurta dhe për të mbrojtur pajisjet nga dëmtimet e mundshme.

Figura 6 Mekanizmi i Mbylljes së Ndërlidhjes

Përshkrimi i dhënë jep një pasqyrë të detajuar të komponentëve të shasisë së karrocës së dorës VD4 dhe funksioneve të tyre, duke u përqendruar veçanërisht në mekanizmat e sigurisë dhe kufizimet operative. Ja një përmbledhje dhe shpjegim i pikave kryesore:

1. Deformimi dhe Mirëmbajtja e Shasisë:
   • Studimi zbuloi se deformimi ose bllokimi i shasisë mund të pengojë lirimin e duhur të kyçjes mekanike, duke çuar në djegien e spirales mbyllëse.
   • Për ta parandaluar këtë, duhet të kryhet inspektim dhe mirëmbajtje e rregullt e komponentëve përkatës për t'u siguruar që shasia është në gjendje të mirë pune.
2. Bllokimi i Lëvizjes së Karrocës së Dorës Kur Ndërprerësi i Qarkut është i Mbyllur:
   • Ndërprerësi VD4 përdor një mekanizëm mekanik bllokimi për të parandaluar lëvizjen e karrocës së dorës brenda ose jashtë kur ndërprerësi i qarkut është i mbyllur.
   • Kjo arrihet nëpërmjet bashkëpunimit midis kornizës kyçëse në pllakën ndërlidhëse dhe rrotulluesve të përparmë të lidhjes lëvizëse me krah të dyfishtë të fazës B.
   • Kur çelësi i qarkut është i mbyllur, rrotulluesit e përparmë shtypen poshtë, duke krijuar një boshllëk të vogël me kornizën e kyçjes. Përpjekja për të lëvizur karrocën do të bëjë që vida udhëheqëse të shtyjë kundër pllakës së bllokimit, e cila nga ana tjetër reagon ndaj vidës udhëheqëse, duke bllokuar lëvizjen.
3. Çelësi i Mbylljes së Bllokimit pa Ruajtje të Energjisë:
   • Është thelbësore që ndërprerësi i qarkut të ketë energji të mjaftueshme të ruajtur përpara se të mbyllet.
   • Pa ruajtje të energjisë ose ruajtje jo të plotë të energjisë, shpejtësia dhe forca e mbylljes do të ulen, duke çuar potencialisht në dështim të mbylljes.
   • Ndërprerësi VD4 përdor një bashkëpunim midis pllakës së bllokimit të ruajtjes së energjisë dhe pllakës zgjatuese të pllakës mbyllëse në formë ventilatori për të bllokuar mbylljen kur nuk ka ruajtje energjie.
   • Kur mbaron ruajtja e energjisë, ruluesi në shufrën lidhëse të ruajtjes së energjisë angazhohet me diskun, duke lejuar që ndërprerësi të mbyllet normalisht.

Si përmbledhje, përbërësit e shasisë së karrocës së dorës VD4 përfshijnë mekanizma sigurie për të parandaluar funksionimin e papërshtatshëm, siç është bllokimi i lëvizjes kur ndërprerësi është i mbyllur dhe parandalimi i mbylljes pa ruajtje të mjaftueshme të energjisë. Mirëmbajtja dhe inspektimi i rregullt i këtyre përbërësve janë thelbësore për të siguruar funksionimin e sigurt dhe të besueshëm të pajisjeve.

Figura 8 a Pozicioni i pllakës së bllokimit të ruajtjes së energjisë kur ruhet energjia

Tekst i Rishikuar:

Figura 8(b) ilustron pozicionin e pllakës së bllokimit të ruajtjes së energjisë kur nuk ruhet energji.

Për të plotësuar mekanizmin e mbylljes mekanike të lartpërmendur, çelësi VD4 është gjithashtu i lidhur në seri me çelësin ndihmës të ruajtjes së energjisë S1 (siç përshkruhet në Figurën 5) brenda qarkut të mbylljes. Ky rregullim përmirëson funksionin e mbylljes elektrike dhe mbron nga djegia e mundshme e elektromagnetit të mbylljes.