電動液壓轉(zhuǎn)轍機梭式平衡閥啟動缸裝置

許麗娟

摘 要：適用于鐵路道岔電動液壓轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換的梭式平衡閥啟動缸裝置既可改善電動液壓轉(zhuǎn)轍機交流電機啟動特性，又可消除油缸反彈現(xiàn)象；既適用于各種道岔電液轉(zhuǎn)換設備，也適用于液壓系統(tǒng)改善電機啟動性能和液壓系統(tǒng)兩側油路壓力的平衡。

關鍵詞：電動液壓轉(zhuǎn)轍機；聯(lián)軸器；交流電機；啟動缸

中圖分類號：U216.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.086

文章編號：2095-6835（2015）15-0086-02

ZY系列電動液壓轉(zhuǎn)轍機及其配套的安裝裝置和外鎖閉裝置是隨我國新建線路和既有線路的改造、提速，地鐵和目前客專線的需要而研制的交、直流系列新型鐵路道岔轉(zhuǎn)換設備。它能轉(zhuǎn)換、鎖閉國內(nèi)現(xiàn)有各種規(guī)格、型號的內(nèi)、外鎖閉道岔，并能正確反映尖軌和可動心軌轍叉的位置和狀態(tài)。整機采用液壓傳動、機械鎖閉，使其具有磨損小、壽命長、鎖閉可靠等特點。ZY（J）7型電動液壓轉(zhuǎn)轍機油路系統(tǒng)如圖1所示。

以ZY（J）7型電動液壓轉(zhuǎn)轍機油路系統(tǒng)為例。本系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，當電機通過聯(lián)軸器帶動油泵逆時針方向旋轉(zhuǎn)時， 油泵從油缸右側腔內(nèi)吸入油。油泵泵出的高壓油使油缸左腔為高壓，此時油缸向左移動，當油缸動作到終端停止動作時，泵從右邊的單向閥吸入油，泵出的高壓油經(jīng)左邊的濾油器和溢流閥回油箱。如果電機帶著油泵順時針方向轉(zhuǎn)動，油缸動作方向與上述方向相反。為了改善交流電機的啟動特性，與油缸并聯(lián)了啟動油缸。該系統(tǒng)中的一動調(diào)節(jié)閥和二動調(diào)節(jié)閥用于實現(xiàn)調(diào)節(jié)主機油缸與副機油缸在轉(zhuǎn)換道岔時的宏觀同步。啟動缸安裝如圖2所示。

在目前的液壓控制系統(tǒng)中，啟動缸用于在電機啟動時，使柱塞向另一方向移動，從而使電機順利啟動。但是由于液壓介質(zhì)熱脹冷縮會造成執(zhí)行機構竄動，特別是在溫差較大地區(qū)，使用的電動液壓轉(zhuǎn)轍機到位后，油缸會偶發(fā)竄動現(xiàn)象，影響正常使用。本文對現(xiàn)有技術的缺陷進行了優(yōu)化改進，改善了交流電機的啟動特性，以免竄動現(xiàn)象的發(fā)生。

1 優(yōu)化技術原理

梭式平衡閥啟動缸裝置是一種適用于液壓控制系統(tǒng)的裝置，適用于鐵路道岔用電動液壓轉(zhuǎn)轍機，該裝置與油路系統(tǒng)執(zhí)行機構并聯(lián)。執(zhí)行機構工作時，兩側密封不影響效率；執(zhí)行機構靜止時，平衡兩腔壓力還具有改善交流電機啟動特性的作用。

2 優(yōu)化技術措施

梭式平衡閥啟動缸裝置由缸體、墊、隔套、柱塞、彈簧、密封圈等組成，其特征主要表現(xiàn)為：在缸體的相應位置裝入柱塞，柱塞兩端裝有隔套，柱塞和隔套上裝有密封圈，隔套內(nèi)裝有彈簧，隔套兩端有墊，構成梭式平衡閥啟動缸裝置。該裝置的左、右兩油口分別與液壓系統(tǒng)執(zhí)行機構的左、右兩油腔相連。當左腔為高壓時，在壓力的作用下，柱塞向右側移動，克服右側彈簧力，柱塞右端密封圈使柱塞與隔套密封，這樣就將左右腔完全隔開，不影響液壓系統(tǒng)的正常工作。當執(zhí)行機構動作到位后，液壓動力停止工作，由于右側彈簧的作用，柱塞被頂開，柱塞與缸體之間的間隙或柱塞上增設的微孔使兩側微導通逐步達到左右腔壓力平衡。如果右腔為高壓，其動作過程與上文所述相反。柱塞在缸體內(nèi)軸向留有空動距離，使液壓系統(tǒng)在開始工作時不帶載啟動，達到改善電機啟動特性的目的。兩側隔套內(nèi)的彈簧使柱塞與隔套密封分離，使兩腔處于微導通狀態(tài)。微導通平衡油路系統(tǒng)兩側液壓介質(zhì)在溫度變化時產(chǎn)生了壓差，避免執(zhí)行機構竄動。

3 優(yōu)化技術實施方式

梭式平衡閥啟動缸裝置安裝如圖3所示。

僅作為舉例實施方案，在缸體1相應位置的孔中依次裝入墊2、隔套3、彈簧6和柱塞4，柱塞4和隔套3部分均裝有密封圈5，構成梭式平衡閥啟動缸裝置，其左、右兩油口分別與電動液壓轉(zhuǎn)轍機的左、右兩油腔相連。當左腔為高壓油時，油壓推動柱塞向右側移動之后，克服右側彈簧的阻力，在柱塞密封圈的作用下，使柱塞與隔套密封。由于隔套與缸體間裝有密封圈，這樣就將左、右腔完全隔開，不影響電動液壓轉(zhuǎn)轍機的正常轉(zhuǎn)換，當轉(zhuǎn)轍機到位后，油泵停止工作，左側壓力降低，由于右側彈簧力的作用，柱塞會被頂開，兩側處于微泄漏狀態(tài)，消除油路系統(tǒng)壓差。由于柱塞與缸體之間為間隙配合，兩側微導通，因此能夠達到平衡兩腔的目的。當柱塞在油路系統(tǒng)控制電機啟動時，動作壓力低、易于啟動，而油路系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，缸體中柱塞與密封圈壓合，使左、右腔之間密封。柱塞在缸體內(nèi)留有空動距離，使液壓系統(tǒng)在開始工作時不帶載啟動，從而達到改善電機啟動特性的目的。通過控制柱塞與缸體之間的間隙，或在柱塞上增設微孔，從而達到平衡兩側壓力的目的。由于柱塞與缸體處于微導通狀態(tài)，即使密封圈失效，也僅影響系統(tǒng)效率，不會導致系統(tǒng)失效。如果右側為高壓，其動作過程與上文所述相反。柱塞為耐磨材料，具有耐磨性能好、壽命長、可靠性高等優(yōu)點。

4 優(yōu)化技術特點

優(yōu)化技術特點主要有：①該梭式平衡閥啟動缸裝置柱塞在缸體內(nèi)軸向留有空動距離，使液壓系統(tǒng)在開始工作時不帶載啟動，改善了電機啟動特性；②執(zhí)行機構工作時，高低壓腔通過柱塞與隔套的密封隔開，不影響效率；③兩側的彈簧使柱塞與隔套密封分離，使兩腔處于微導通狀態(tài)，平衡壓力，避免執(zhí)行機構竄動；④該裝置密封損壞時，仍能使執(zhí)行機構可靠工作，僅影響效率；⑤柱塞為耐磨材料，耐磨性能好、壽命長，系統(tǒng)可靠性高。

5 結束語

使用優(yōu)化改進后的梭式平衡閥啟動缸裝置可以改善交流電機的啟動特性，并能消除油缸反彈，避免因溫差較大引起的油缸竄動現(xiàn)象，提高了電動液壓轉(zhuǎn)轍機的可靠性，具有良好的社會、經(jīng)濟效益，推廣價值極大。

參考文獻

[1]紀晏寧，萬良元.電動液壓道岔轉(zhuǎn)換系統(tǒng)[M].北京：中國鐵道出版社，2004.

〔編輯：王霞〕