李 建 偉

(中國(guó)神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司府谷工務(wù)機(jī)械段，陜西 榆林 719000)

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·機(jī)械與設(shè)備·

QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路優(yōu)化研究

李 建 偉

(中國(guó)神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司府谷工務(wù)機(jī)械段，陜西 榆林 719000)

介紹了QS-650清篩機(jī)的主要功能，針對(duì)QS-650清篩機(jī)在使用中出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)馬達(dá)燒損的現(xiàn)象，分析了啟動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并提出了該電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，解決了啟動(dòng)馬達(dá)燒損的問(wèn)題。

清篩機(jī)，啟機(jī)電路，繼電器，信號(hào)指示燈

鐵路線路在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中，會(huì)發(fā)生變形、磨耗、破損、腐蝕、臟污及老化，因此要對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、維修，以使其處于正常可靠的工作狀態(tài)，保證行車安全。對(duì)碎石道床而言，當(dāng)其不潔度(按重量計(jì))超過(guò)30%時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行清篩。道床清篩是線路大、中修任務(wù)中一項(xiàng)工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高的作業(yè)項(xiàng)目，目前我國(guó)鐵路廣泛采用道碴清篩機(jī)來(lái)完成。

中國(guó)神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司共擁有QS-650清篩機(jī)12臺(tái)，QS-650清篩機(jī)在本公司施工中起著關(guān)鍵性的作用，而在QS-650清篩機(jī)的日常檢查保養(yǎng)及作業(yè)中，經(jīng)常會(huì)遇到一些問(wèn)題，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)時(shí)，由于啟機(jī)瞬間控制電流較大，繼電器U79d50(前發(fā)動(dòng)機(jī))，U69d1(后發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)鎖觸電發(fā)熱粘連，松開啟機(jī)鑰匙啟動(dòng)馬達(dá)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致馬達(dá)線圈燒壞。這個(gè)問(wèn)題對(duì)設(shè)備造成了直接的損壞，不僅影響作業(yè)，同時(shí)也帶來(lái)了直接的安全隱患，因此，對(duì)于QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路設(shè)計(jì)缺陷的完善及創(chuàng)新顯得十分迫切。

在經(jīng)濟(jì)方面，對(duì)QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路設(shè)計(jì)缺陷的完善及創(chuàng)新，不僅是對(duì)清篩機(jī)本身設(shè)計(jì)缺陷的彌補(bǔ)，同時(shí)設(shè)備的完善也將給我公司節(jié)省大量維修經(jīng)費(fèi)，設(shè)備高效率高質(zhì)量的完成作業(yè)也將帶來(lái)相應(yīng)的效益，并且可確保安全生產(chǎn)工作的有效推進(jìn)。

1 QS-650清篩機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路分析

QS-650清篩機(jī)有兩臺(tái)柴油機(jī)，分別安裝在前、后駕駛室外側(cè)，其控制電路基本相同。柴油機(jī)的啟動(dòng)控制是通過(guò)啟動(dòng)開關(guān)、繼電器、啟動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而發(fā)動(dòng)柴油機(jī)。

啟動(dòng)柴油機(jī)時(shí)，控制繼電器接通啟動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)小齒輪緩慢旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，控制繼電器也接通了牽引電磁鐵的線圈回路，吸引電磁鐵將小齒輪推向齒輪圈。這樣，小齒輪在向前移動(dòng)時(shí)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，柔和地和齒輪圈嚙合。小齒輪進(jìn)入全嚙合位置，控制繼電器在吸引電磁鐵的配合下，接通啟動(dòng)電機(jī)串勵(lì)繞組，此時(shí)啟動(dòng)電機(jī)獲得最大電流，發(fā)出足夠的扭矩，帶動(dòng)柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

柴油機(jī)啟動(dòng)后，控制繼電器和吸引電磁鐵均釋放復(fù)位，傳動(dòng)軸和小齒輪回到初始靜止位置，完成啟動(dòng)過(guò)程。

2 QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路存在的問(wèn)題及原因分析

2.1 QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路存在的問(wèn)題

QS-650清篩機(jī)在使用中，發(fā)生了幾起發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)馬達(dá)燒損現(xiàn)象，在平時(shí)的日常檢查過(guò)程中，有好幾次將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后收起兩邊導(dǎo)槽或其他工作裝置，再將啟動(dòng)鑰匙回“0”位，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，但啟動(dòng)馬達(dá)還在帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，只有關(guān)閉電瓶鑰匙，才會(huì)停止旋轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查都是由于控制繼電器U79d50(前發(fā)動(dòng)機(jī))，U69d1(后發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)鎖粘連造成。

2.2 故障原因分析

正常情況下當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)時(shí)，啟動(dòng)鑰匙打到“2”時(shí)，406號(hào)得電，U79d50動(dòng)作，其3對(duì)聯(lián)鎖閉合，402號(hào)—79e205—79d50的3對(duì)聯(lián)鎖—406a號(hào)—控制繼電器J，啟動(dòng)馬達(dá)得電旋轉(zhuǎn)，松開啟動(dòng)鑰匙，406號(hào)失電，U79d50的3對(duì)聯(lián)鎖斷開，啟動(dòng)馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)或怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間稍微長(zhǎng)一些，而且，此時(shí)U79d50的聯(lián)鎖粘連造成啟動(dòng)馬達(dá)沒(méi)有與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開，發(fā)動(dòng)機(jī)帶著啟動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，就會(huì)造成啟動(dòng)馬達(dá)燒損。

3 QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路優(yōu)化改造

3.1 QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路優(yōu)化思路

從406a號(hào)端子引出一根線，通過(guò)一個(gè)二極管接到233號(hào)端子上，當(dāng)406a號(hào)得電時(shí)，蜂鳴器產(chǎn)生聲音報(bào)警。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后松開啟機(jī)鑰匙，啟機(jī)鑰匙回“1”位，如果79d50的聯(lián)鎖粘連，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出蜂鳴聲，可以提醒操作人員及時(shí)斷開電瓶開關(guān)，然后檢查并更換U79d50繼電器，避免啟動(dòng)馬達(dá)燒損。

3.2 QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路優(yōu)化改造方案

為了避免因繼電器聯(lián)鎖粘連而使啟動(dòng)馬達(dá)燒損，可在原電路圖上(見圖1)，在U79d50的聯(lián)鎖前面增加一組繼電器聯(lián)鎖，并從406a端子引出一根線接一個(gè)信號(hào)指示燈h1，同時(shí)將此信號(hào)通過(guò)一個(gè)二極管接到(233號(hào))蜂鳴器上。這樣，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，啟動(dòng)鑰匙從“1”檔打到“2”檔時(shí)，50f號(hào)輸出24 V電，U79d49得電動(dòng)作，其聯(lián)鎖4和7，5和8，6和9閉合；踩下離合器踏板時(shí)U110-D動(dòng)作，其聯(lián)鎖1和3閉合；U79d50得電吸合，其聯(lián)鎖4和7，5和8，6和9閉合，此時(shí)啟動(dòng)馬達(dá)得電，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，信號(hào)指示燈亮，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲。松開啟動(dòng)鑰匙，50f號(hào)失電，U79d49，U79d50同時(shí)失電，406a號(hào)失電，啟動(dòng)馬達(dá)電磁鐵復(fù)位，信號(hào)指示燈熄滅，蜂鳴器停止發(fā)出蜂鳴聲(見圖2)。這樣當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟著后，只有在U79d49，U79d50的聯(lián)鎖同時(shí)粘連的情況下，啟動(dòng)馬達(dá)電磁鐵才會(huì)繼續(xù)吸合。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)，啟動(dòng)鑰匙打到“2”時(shí)，406號(hào)得電，U79d50動(dòng)作，其3對(duì)聯(lián)鎖閉合，402號(hào)—79e205—79d50的3對(duì)聯(lián)鎖—406a號(hào)—控制繼電器J，同時(shí)406a號(hào)—二極管—233號(hào)—蜂鳴器—1號(hào)。此時(shí)操作人員可根據(jù)信號(hào)指示燈及蜂鳴聲，及時(shí)作出判斷，關(guān)掉蓄電池總開關(guān)，避免啟動(dòng)馬達(dá)燒損。

增加一組聯(lián)鎖可以起到雙保險(xiǎn)的作用，平時(shí)可以不踩離合器踏板將啟動(dòng)鑰匙打到“2”位來(lái)檢驗(yàn)U79d50的聯(lián)鎖是否粘連。

增加信號(hào)指示燈h1并通過(guò)一個(gè)二極管接到233號(hào)線上可以起到警示和提醒作用，以便操作人員及時(shí)采取措施。

對(duì)于前發(fā)動(dòng)機(jī)，可在U79箱d50的旁邊增加一個(gè)相同的繼電器d49，其聯(lián)鎖與d50的聯(lián)鎖串聯(lián)，控制電源從U62箱的50f號(hào)引一根電纜線。然后在U62箱從406a端子接到233號(hào)到蜂鳴器上，并引一根到U61箱接信號(hào)燈h1。

3.3 改造后使用效果

經(jīng)過(guò)如上安裝改進(jìn)，QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路設(shè)計(jì)得到了進(jìn)一步優(yōu)化，在多次實(shí)踐操作中，再未出現(xiàn)改進(jìn)之前的弊端，且在安裝蜂鳴報(bào)警器之后，一旦發(fā)生啟動(dòng)馬達(dá)脫不開的情況，便會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，及時(shí)作出判斷，關(guān)掉蓄電池總開關(guān)，采取措施，避免啟動(dòng)馬達(dá)燒損。使用改進(jìn)之后，效果明顯優(yōu)于改進(jìn)之前。

4 結(jié)語(yǔ)

該電路優(yōu)化改造項(xiàng)目具有原理簡(jiǎn)單、使用可靠、改造費(fèi)用低的特點(diǎn)，本項(xiàng)目的完成將是對(duì)QS-650清篩機(jī)設(shè)計(jì)在理論上的進(jìn)一步完善；在實(shí)踐方面，對(duì)QS-650清篩機(jī)啟機(jī)電路設(shè)計(jì)缺陷的完善及創(chuàng)新，不僅是對(duì)清篩機(jī)本身設(shè)計(jì)缺陷的彌補(bǔ)，同時(shí)設(shè)備的完善也將給我公司節(jié)省大量維修經(jīng)費(fèi)，設(shè)備高效率高質(zhì)量的完成作業(yè)也將帶來(lái)相應(yīng)的效益，并且可確保安全生產(chǎn)工作的有效推進(jìn)。

[1] 郭軍鋒.大型養(yǎng)路機(jī)械司機(jī)(清篩機(jī))[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2007.

Study on power circuit optimization of QS-650 ballast cleaning machine

Li Jianwei

(Fugu Industrial Section Machinery Section, China Shenhua Rail Transit Machinery Maintenance Co., Ltd, Yulin 719000, China)

The paper introduces major functions of QS-650 ballast cleaning machine. In light of power motor burning phenomenon occurring QS-650 ballast cleaning machine utilization, it analyzes problems existing in power circuit design, puts forward its optimization design scheme, and finally solves the power motor burning problem.

ballast cleaning machine, power circuit, electric relay, signal indicator light

1009-6825(2016)34-0212-02

2016-09-23

李建偉(1975- )，男，助理工程師

U216.63

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