POJAZDY TRAKCYJNE

APARATY I URZĄDZENIA ELEKTRYCZNE

NAWROTNIKI

  Aby pojazd trakcyjny mógł zmienić kierunek jazdy niezbędny jest nawrotnik. W elektrycznych pojazdach trakcyjnych oraz w spalinowych z przekładnią elektryczną aby zmienić kierunek jazdy należy dokonać zmiany kierunku wirowania wirnika w silniku. Realizuje się to poprzez zamianę kierunku przepływu prądu przez uzwojenie wzbudzenia lub wirnika przełączając zaciski. Zmiana zwykle odbywa się przez przełączenie zacisków uzwojenia wzbudzenia.
  Nawrotnik to przełącznik napędzany pneumatycznie za pomocą zaworów elektropneumatycznych. Przełączeń można dokonywać w stanie bezprądowym, a dokładnie w czasie postoju pojazdu w miejscu. Nawrotnikiem steruje się za pośrednictwem nastawnika kierunkowego umieszczonego w kabinie maszynisty lub awaryjnie - za pomocą dźwigni umieszczonej przy nawrotniku.
  W pojazdach trakcyjnych można spotkać dwa typu nawrotników - z wałem stykowym, oraz z wałem krzywkowym.

  Typowy nawrotnik z wałem stykowym sterowany elektropneumatycznie składa się z napędu pneumatycznego, w skład którego wchodzą dwa zawory elektropneumatyczne (8), dwa siłowniki z tłokami umieszczone na wspólnym trzonie i połączone z zębatką (9), która zazębia się z kołem zębatym (10) umieszczonym na wale stykowym (6). Na tym izolowanym wale znajdują się styki walcowe (7). Styki palcowe (4) umocowane są sprężyście na dwóch listwach (3). Całość umieszczona jest na konstrukcji wsporczej składającej się z ramy (1) i wsporników (2). Dodatkowo nawrotnik oprócz styków głównych posiada styki pomocnicze umożliwiające sygnalizowanie połączeń nawrotnika. Wał stykowy jest izolowany i ułożyskowany dwustronnie. Równolegle do wału stykowego umieszczone są z dwóch stron listwy izolacyjne, na których znajdują się styki palcowe. Są one przyciskane za pomocą sprężyn do styków walcowych (w czasie, gdy styki walcowe znajdują się przy nich). Styki palcowe ponadto posiadają dźwignie, które umożliwiają stworzenie przerwy między stykami walcowymi a palcowymi (zwykle ok 5 mm). Dzięki temu można odłączyć obwody silników trakcyjnych w celu np. wykonania pomiarów. W celu polepszenia warunków przewodzenia końcówki styków wykonuje się często ze srebra. Przewody łączy się z zaciskami na stykach palcowych.


  Działania nawrotnika następuje pod wpływem zasilenia jednej z cewek zaworów elektropneumatycznych. Wówczas otwiera się zawór i wpuszcza sprężone powietrze do siłownika, który pcha tłoki, a ich ruch za pomocą zębatej dźwigni zostaje przeniesiony na koło zębate i dalej na wał. Wał obraca się i załącza odpowiednie grupy styków do jazdy w przód lub w tył. Kąt obrotu wału od jednego skrajnego położenia do drugiego wynosi zwykle 45^o lub 60^o.

  Poniższy rysunek przedstawia sposób skojarzeń poszczególnych przewodów silników trakcyjnych przy dwóch położeniach nawrotnika - dla jazdy w przód i dla jazdy w tył.


  Oprócz wyżej opisanego nawrotnika znajdują zastosowanie również nawrotniki z wałem krzywkowym. Na poniższym rysunku przedstawiona jest część nawrotnika dla jednej grupy silników.


  Nawrotnik tego typu przypomina budową wał kułakowy. Składa się on z dwóch płyt połączonych listwami, do których zamocowane są styczniki. W płytach ułożyskowany jest wał izolowany posiadający krzywki. Napęd wału następuje za pomocą siłownika pneumatycznego zasilanego zaworami elektropneumatycznymi. Siłownik połączony jest wałem za pomocą dźwigni. Styki stałe umieszczone są sztywno, natomiast styki ruchome połączone są z rolkami, które ślizgają się po krzywkach. Krzywki są mechanicznie zaprogramowane w taki sposób, że w jednym położeniu dwie krzywki dociskają styki ruchome do styków stałych, natomiast dla drugiego położenia dwie pozostałe krzywki dociskają dwa inne styki, podczas gdy pozostałe dwa styczniki są otwarte.
  Nawrotnik ma dwa skrajne położenia - do jazdy w tył i do jazdy w przód. Zasilenie jednego z zaworów powoduje, że sprężone powietrze naciska na tłok, który połączony jest z dźwignią. Powoduje to obrócenie się wału i przełączenie styków. Nawrotnik wyposażony jest również w stycznik blokujący, który przygotowuje do pracy odpowiednie zawory. W czasie gdy tłok znajduje się w położeniu lewym, wówczas lewy zawór przygotowany jest do zadziałania, natomiast prawy zawór połączony jest z atmosferą co umożliwia wypływ powietrza z zaworu, gdy tłok zmienia położenie. Gdy tłok znajduje się w prawym położeniu, wówczas lewy zawór połączony jest z atmosferą, a prawy przygotowany do działania.

Zastosowanie nawrotników

  Nawrotniki stosuje się do zmiany kierunku jazdy pojazdu trakcyjnego. Umieszcza się je w przedziałach wysokiego napięcia (elektryczne pojazdy trakcyjne) lub w przedziale aparatury elektrycznej (spalinowe pojazdy trakcyjne). Sterowanie nawrotnikiem odbywa się z nastawnika kierunkowego uruchamianego przez maszynistę. Oprócz napędu elektropneumatycznego nawrotniki posiadają napęd ręczy, umieszczony przy nawrotniku.

Główne parametry nawrotników

- napięcie znamionowe izolacji [V];
- napięcie znamionowe obwodów pomocniczych [V];
- prąd znamionowy styków głównych [A];
- prąd znamionowy styków pomocniczych [A];
- liczba styków głównych;
- ciśnienie znamionowe napędu [MPa], dawniej [kg/cm²];
- obrót wału [^o];
- docisk styków głównych [kg] lub [N];

STYCZNIKI | WYŁĄCZNIKI SZYBKIE | ODŁĄCZNIKI I ROZŁĄCZNIKI | PRZEKAŹNIKI | WYZWALACZE I CZUJNIKI | BEZPIECZNIKI ODGROMNIKI I ISKIERNIKI | PRZYRZĄDY POMIAROWE | REGULATORY NAPIĘCIA | REZYSTORY I BOCZNIKI ZAWORY ELEKTROPNEUMATYCZNE | NASTAWNIKI | SPRZĘGI ŁĄCZENIOWE | ODBIERAKI PRĄDU | DANE TECHNICZNE APARATÓW I URZĄDZEŃ

Poniżej znajdują się odnośniki do poszczególnych zagadnień związanych z pojazdami trakcyjnymi:

APARATY I URZĄDZENIA ELEKTRYCZNE | MASZYNY ELEKTRYCZNE