19. Электромагнитные вентили
Как было сказано выше, управление электропневматическими контакторами, поворот реверсора, группового переключателя тяговых двигателей, тормозного переключателя, переключателя мотор-вентиляторов и т. д. производится при помощи сжатого воздуха, выпуск и впуск которого осуществляются электромагнитными вентилями (клапанами).
Существует два вида электромагнитных вентилей — включающие и выключающие.
Вентили включающего типа осуществляют впуск сжатого воздуха в пневматические цилиндры аппарата или механизма при возбуждении электромагнитных катушек (прохождение тока по катушкам) и выпускают воздух из цилиндров в атмосферу при прекращении возбуждения (обесточивании) катушек. Выключающий вентиль имеет обратное действие, т. е., когда катушка не возбуждена, вентиль соединяет цилиндр механизма с резервуаром сжатого воздуха, а когда катушка возбуждена, сообщает его с атмосферой.
Каждый электромагнитный вентиль состоит из корпуса, в котором имеются клапаны, и электромагнита, управляющего этими клапанами.
По форме исполнения вентили разделяются на закрытые и открытые. Вентили закрытого типа снабжаются кожухом, защищающим катушку от пыли и влаги; у вентилей открытого типа защитой катушки служит её поверхностная изоляция. Внешние размеры вентиля открытого типа меньше, чем закрытого. На фиг. 407 показаны включающий вентиль закрытого типа и его схема. Внутри корпуса 1, отлитого из цилиндрового чугуна, помещена вся рабочая часть вентиля. Цилиндровый чугун отличается от простого более плотной структурой, вследствие чего сжатый воздух не просачивается сквозь стенки отливки. Корпус вентиля имеет фланец для крепления к цилиндру аппарата. В этом же фланце имеются отверстия Р и Ц, которые соответственно соединяют вентиль с резервуаром сжатого воздуха и цилиндром. Выше фланца в корпусе расположено выпускное отверстие А, через которое воздух из цилиндра аппарата выпускается в атмосферу. Внутри корпуса запрессована бронзовая втулка 5 с сёдлами для клапанов и двумя отверстиями. Одно из этих отверстий идёт вдоль оси вентиля, а другое служит продолжением отверстия Ц, т. е. ведёт к цилиндру аппарата. Впускной клапан 6 поддерживается в закрывающем положении расположенной под ним пружиной 7. Пружина вентиля во избежание ржавления обычно делается из бронзы. Ствол впускного клапана 6 проходит через отверстие в седле и упирается в выпускной клапан 8. Снизу корпус / закрыт пробкой 9, которая предусмотрена здесь для того, чтобы облегчить доступ к пружине и нижнему клапану на случай выемки их для ремонта, а также для проведения чистки и притирки впускного клапана.
Электромагнитная часть вентиля состоит из катушки 10, помещённой вместе с металлическим каркасом на сердечник //.Сердечник // ввёрнут в корпус /. Сквозь отверстие в сердечнике // проходит ствол 12 выпускного клапана 8. Катушка 10 помещена в цилиндрический кожух 13, сваренный из листовой стали. Внутреннее пространство между катушкой и кожухом заливается массой, состоящей из каменноугольных смол. Эта масса хорошо отводит тепло от катушки и защищает её изоляцию от действия влаги. Сверху кожух 13 и катушка 10 закрыты крышкой 4, в которой помещён якорь 2. Якорь 2 имеет форму стакана и скользит в латунной втулке, запрессованной в крышку 4. Последняя обычно компонуется из стального штампованного кольца и фасонной стальной втулки, наглухо завальцованной в это кольцо. В дне якоря имеется отверстие, через которое внутренняя часть якоря сообщается с остальным пространством вентиля, что уменьшает потери на сжатие и разрежение воздуха при движении якоря. Сверху якоря помещена кнопка 3 («грибок») для имеют специальные наконечники, в которые ввинчены болты, пропущенные сквозь карболитовый изолятор. Под головки болтов зажимают наконечники проводов цепи управления.
Впускной 6 и выпускной 8 клапаны выполнены из бронзы и притираются своими коническими поверхностями к седлу втулки 5.
При невозбуждённой катушке 10 впускной клапан 6 прижимается своей пружиной 7 к седлу и закрывает доступ сжатого воздуха из резервуара в цилиндр, который в это время сообщён через выпускное отверстие А с атмосферой. Ствол впускного клапана входит в отверстие выпускного клапана 8 и поднимает его вместе с якорем 2, образуя воздушный зазор между якорем и сердечником //.
При прохождении тока через обмотку катушки появляется магнитный поток, который проходит через сердечник 11, кожух 13, крышку 4, якорь 2 и воздушный зазор. Так как якорь 2 и втулка крышки 4 имеют большую поверхность, то магнитное сопротивление щели, образованной латунной втулкой, получается незначительным.
Как только магнитный поток достигнет определённой величины, при которой сила притяжения якоря к сердечнику превзойдёт сопротивление пружины 7, якорь притянется к сердечнику, нажмёт на ствол 12 выпускного клапана 8, а с ним вместе и на ствол впускного клапана 6. Размеры клапанов выбраны таким образом, что при определённом ходе якоря 2 выпускной клапан сядет на седло и тем закроет выпускное отверстие. Впускной клапан опустится и откроет впускное отверстие и вместе с ним доступ воздуха из резервуара в цилиндр. После прекращения возбуждения катушки пружина поднимает свой клапан в исходное положение, а выпускной клапан открывает выпускное отверстие. Ствол выпускного клапана, поднимаясь, возвращает якорь сердечника на прежнее место.
На фиг. 408 показан в разрезе выключающий вентиль. В корпус 1 вентиля
запрессована втулка 5, имеющая седло для выпускного клапана 8, ствол которого проходит через отверстие во втулке 5. Пружина 7 всё время прижимает клапан 8 к своему седлу и тем разобщает канал Ц, идущий к цилиндру аппарата, от выпускного отверстия А. Внутри пружины 7 помещается впускной&qt; клапан 6, притёртый к седлу 14. Последний ввёрнут в корпус на резьбе с уплотняющей прокладкой. Снизу корпус закрыт пробкой 9. Через отверстие в магнитном сердечнике проходит ствол клапана 12, упирающийся в-якорь 2. Верхняя часть выключающего вентиля имеет такое же устройство, как и включающего вентиля; детали его обозначены теми же цифрами, что и соответствующие детали включающего клапана на фиг. 407.
Когда катушка вентиля не возбуждена, пружина 7 отжимает кверху выпускной клапане, открывая в то же время впускное отверстие. В этом случае цилиндр аппарата сообщается с резервуаром сжатого воздуха. Когда через катушку пройдёт ток, появится магнитный поток, который пройдёт через сердечник 11, кожух 13, крышку 4, якорь 2 и воздушный зазор. Якорь притянется к сердечнику и надавит вниз на ствол клапана 12; штифт отожмёт от седла выпускной клапан 8 и прижмёт впускной клапан 6. Этим откроется путь для выпуска сжатого воздуха из цилиндра в атмосферу.
Вентили включающего типа имеются у электропневматических контакторов, реверсоров, тормозных и групповых переключателей, быстродействующего выключателя. Вентили выключающего типа применяются в пневматической системе песочниц электровозов и на групповых переключателях.
На контакторах и некоторых аппаратах установлены включающие вентили открытого типа (фиг. 409 и 274). В вентиле открытого типа магнитный поток замыкается через сердечник 1, корпус 2, ярмо 3 и якорь 4. Последний опирается с одной стороны на острую грань ярма 3, а с другой — на конец ствола 5 верхнего выпускного клапана. Сердечник / закрепляется относительно ярма 3 стопорным винтом 6; ярмо 3 вентиля выполнено из-полосовой стали.
Сердечник и якорь, защищены от попадания грязи крышкой 10, изготовленной из цинкового сплава и состоящей из двух частей — нижней, привинчиваемой к ярму и зажимаемой заплечиками, которыми оканчивается в верхней части сердечник, и верхней, которая при ремонте или чистке вентиля снимается. В верхней части крышки 10 имеется кнопка («грибок») // для ручного включения вентиля. При возбуждении катушки 7 якорь опускается, прижимая выпускной клапан к седлу 8, и открывает впускной клапан 9.
На фиг. 410 показан двухкатушечный выключающий вентиль группового переключателя на три положения типа ПКГ.
Медные штифты /&qt;, вклёпанные в торец сердечника 2, предотвращают прилипание якоря 3 при движении его снизу вверх и ограничивают ход якоря при износившемся впускном клапане 4.
Катушки электромагнитных вентилей выполнены на рабочее напряжение 50 в и имеют изоляции? обмоток по отношению корпуса на 600 в. Нормально вентили могут работать при давлении воздуха от 5 до 7 am.
Первоначально катушки вентилей ревер-соров.тормозных и труп* повых переключателей выпускались сопротивлением 211 ом. Эти вентили срабатывают при токе 0,085 а и давлении 5 am. Затем перешли на выпуск катушек сопротивлением 156 ом, действующих при токе 0,092 а. Данные катушек вентилей приведены в приложении 13.
Включающие и выключающие вентили имеют ход клапана 0,9 или 1,3 мм.
Воздушный зазор между якорем и сердечником нового или отремонтированного вентиля при невозбуждённой катушке соответственно равен 2,2 или 2,6 мм, а после возбуждения электромагнита зазор во всех вентилях должен быть равен 1,3 мм. Предельная величина зазора, при котором клапан меняется или удлиняется, равна 0,8 мм.
Оглавление Дальше:
22. Междуэлектровозные соединения
Вверх:
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА