/
Автор: Максимов А.Н.
Теги: дорожный (безрельсовый) транспорт городской транспорт транспорт троллейбусы электротранспорт
ISBN: 5-7695-1277-6
Год: 2008
Похожие
Текст
Федеральный комплект учебников
Учебник
Профессиональное
образование
Транспорт
А.Н. Максимов
ГОРОДСКОЙ
ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТ
ТРОЛЛЕЙБУС
ACADEMA
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
А. Н. МАКСИМОВ
ГОРОДСКОЙ
ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТ
ТРОЛЛЕЙБУС
Учебник
Допущено
Министерством образования Российской Федерации
в качестве учебника для образовательных учреждений
начального профессионального образования
Москва
-^1
ACADEMA
2004
Seamed
ЬуЕ69
2008
УДК 656.132.6
ББК 39.83я722
М171
Рецензент —
Главный инженер 6-го троллейбусного парка ГУП «Мосгортранс»
Л. И. Белостоцкий
Максимов А. Н.
М171 Городской электротранспорт: Троллейбус: Учебник для
нач. проф. образования / Анатолий Николаевич Максимов. —
М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 256 с.
ISBN 5-7695-1277-6
Приведены основные сведения о механизме движения троллейбусов
и основы электротехники. Рассмотрены конструкции механического и элек-
трического оборудования, изложены правила технического обслужива-
ния и ремонта троллейбусов.
Для учащихая учреждений начального профессионального образова-
ния.
УДК 656.132.6
ББК 39.83я722
© Максимов А.Н., 2004
© Образовательно-издательский центр «Академия», 2004
ISBN 5-7695-1277-6 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2004
ВВЕДЕНИЕ
Первые прародители современного троллейбусного транспор-
та появились примерно в одно и то же время в Германии и Сак-
сонской Швейцарии:
• троллейбусная линия, построенная в 1882 году немецкой
фирмой «Сименс» в городе Шпандау (теперь это пригород Берли-
на);
• троллейбусная линия протяженностью 4 км, построенная в
1882 году по проекту немецкого инженера Макса Шиманна в го-
роде Кенингштайне Саксонской Швейцарии.
Зарубежный троллейбусный транспорт за время своего суще-
ствования испытал и подъем, и упадок, вплоть до полного исчез-
новения в ряде городов и стран. Однако к началу 80-х годов про-
шлого столетия более 200 городов в Европе, Америке и Азии име-
ли троллейбусный транспорт. В настоящее время троллейбусному
транспорту отдают предпочтение не только в Европе и Северной
Америке, но и в Южной Америке, Австралии.
Троллейбусный транспорт в нашей стране появился 15 ноября
1933 года, когда первые два троллейбуса типа ЛК (рис. В.1) были
введены в эксплуатацию в Москве, на маршруте по Ленинград-
скому шоссе.
В создании троллейбусов участвовали три завода: АМО (ныне
завод им. И. А. Лихачева), Ярославский автомобильный завод (ЯАЗ),
завод «Динамо», а также научный автотракторный институт
(НАТИ). К концу 1934 года Москва располагала уже 50 троллейбу-
сами, а в 1936 году троллейбусы появились на улицах Ленингра-
да, Киева, Ростова-на-Дону и Тбилиси.
Троллейбусы типа ЛК первых выпусков имели кузов, состоя-
щий из букового каркаса с нижней дубовой рамой. С наружной
стороны каркас кузова обшивался стальным листом, а с внутрен-
ней стороны — фанерой, которая обклеивалась дерматином. На
троллейбусах ЛК устанавливались тяговые электродвигатели типа
ДТБ-60. Схема управления обеспечивала реостатно-рекуператив-
ное электродинамическое торможение. Механические тормоза
приводились в действие мускульной силой водителя.
Вполне естественно, что первые троллейбусы ЛК имели недо-
статки, обусловленные объективными обстоятельствами. Так, ку-
зова не имели обтекаемой формы, кроме того, они были изготов-
3
Рис. В. 1. Первый отечественный
троллейбус ЛК
лены с большим количеством
конструктивных деревянных эле-
ментов, достаточно быстро вы-
ходивших из строя. Расположен-
ная под кузовом тяговая элект-
рическая аппаратура не была в
должной мере защищена от воз-
действия грязи и воды, а меха-
нический тормоз не обеспечи-
вал необходимой эффективнос-
ти. Слабым звеном тягового при-
вода оказался двухступенчатый
редуктор автомобильного типа.
В 1936 году Ярославский ав-
томобильный завод прекратил
выпуск троллейбусов ЛК и при-
ступил к производству более со-
вершенных по сравнению с ними троллейбусов семейства ЯТБ
(рис. В.2), основные технические параметры и характеристики ко-
торых приведены в табл. В. 1.
Кузов этих троллейбусов уже имел полуобтекаемую форму,
однако каркас, обшитый снаружи и внутри тонкой листовой ста-
лью, оставался деревянным. Кабина водителя не была отделена от
помещения для пассажиров. В качестве передаточного механизма в
тяговом редукторе была применена червячная пара, а механичес-
кий тормоз был оснащен пневматическим приводом. Электричес-
кая тяговая схема данного троллейбуса, как и схема троллейбуса
ЛК, позволяла осуществлять реостатно-рекуперативное торможе-
ние. Привод дверей и стеклоочистителей ветрового стекла приво-
дился в действие сжатым воздухом. В процессе эксплуатации было
выявлено, что высоковольтная и низковольтная электрическая
аппаратура все еще недостаточно защищена от воздействия влаги
и пыли, что являлось одной из причин неисправностей. На трол-
лейбусах ЯТБ-1 первого выпуска был установлен хорошо зареко-
Рис. В.2. Троллейбус ЯТБ-1
мендовавший себя на троллей-
бусах ЛК тяговый электродви-
гатель ДТБ-60, который позво-
лял развивать ускорение при
разгоне 0,7 м/с2 и достигать ско-
рости движения на прямых
участках пути до 40 км/ч.
Специалисты завода опера-
тивно решали вопросы по уст-
ранению недостатков, выявлен-
ных при эксплуатации, а также
совершенствовали конструкцию
4
Таблица B.l
Параметры Модел ь троллейбуса
ЯТБ-1 ЯТБ-2 ЯТБ-3 Я ТБ-4 Я ТБ-4 А
Длина (габаритная), мм 9300 9300 9500 9500 9500
Ширина (габаритная), мм 2500 2500 2500 2500 2500
Высота с опушенными 3150 3150 4850 3150 3150
токоприемниками без
нагрузки, мм
Пассажирские места:
всего 48 50 80 50 50
для сидения 34 33 40+32 33 33
Тип тягового
эл е ктрод ви гател я: ДТБ-60 ДТБ-60 ДК-201 ДК-201 ДК-201
мощность, кВт, 60 60 74 74 74
при оборотах в мин 1260 1260 1270 1270 1270
Масса троллейбуса, кг 9100 8800 10800 8500 8000
Установившаяся скорость, 40,0 40,0 55,0 57,5 59,0
км/ч
Ускорение при разгоне, 0,7 0,8 0,9 1Д 1,05
м/с2
Тормозной путь со скорости
начала торможения
30 км/ч, м:
без нагрузки 10 24 — 24
с нагрузкой 14 26 — 26 — |
очередной модели, используя технические новинки в области ав-
томобилестроения и электротехники. В 1937 году завод приступил
к выпуску троллейбуса ЯТБ-2, в котором кабина водителя была
отделена перегородкой от помещения для пассажиров. В тяговой
передаче был упразднен центральный тормоз, а в связи с этим и
промежуточный карданный вал, на котором он располагался. Тем
не менее, и на этой машине выявились очередные недостатки.
Конструкция крыши кузова в месте установки токоприемников
оказалась слабой, вследствие чего крыша прогибалась. Инженеры
конструкторского бюро Ярославского завода продолжали активно
работать над очередной моделью троллейбуса, но уже двухэтаж-
ного — ЯТБ-3 (рис. В.З).
Единственная отечественная модель двухэтажного трехосного
троллейбуса ЯТБ-3 эксплуатировалась в Москве с 1938 года. Эти
машины имели кузов из сваренных между собой металлических
конструкций с встроенными деревянными элементами. Два тяго-
вых моста, соединенных промежуточным дифференциалом, приво-
5
Рис. В.З. Троллейбус ЯТБ-3
дились в действие одним тяговым
электродвигателем Д К-201 мощ-
ностью 74 кВт. Троллейбус был
оснащен собственной аккумуля-
торной батареей напряжением
48 В, за счет энергии которой
осуществлялось кратковремен-
ное автономное движение. Для
пассажиров были установлены
мягкие диваны, обитые плюше-
вой тканью. Троллейбус имел
механические колесные барабан-
ные тормоза с пневматически-
ми приводами, а тяговый привод позволял осуществлять электро-
динамическое торможение. Управление электродинамическим тор-
можением, а по его истощении — механическими тормозами,
осуществлялось одной педалью. Ручной рычажный привод стояноч-
ного тормоза воздействовал на механические колесные тормоза
ведущих мостов.
С 1939 года выпускался одноэтажный троллейбус ЯТБ-4, так-
же оснащенный тяговым электродвигателем ДК-201. В 1940 году
был выпущен модернизированный троллейбус ЯТБ-4А, в кото-
ром было реализовано наибольшее количество конструктивных
усовершенствований: значительно улучшена конструкция кузова;
более удачно расположено электрическое оборудование; установ-
лены новая карданная передача и двигатель-компрессор.
После Великой Отечественной войны появились троллейбусы
МТБ-82, МТБЭ-С, ТС-1, ТС-2 и ЗиУ-5. Все эти троллейбусы су-
щественно отличались от троллейбусов серии ЯТБ.
Троллейбусы МТБ-82 (рис. В.4) повышенной вместимости
имели цельнометаллический кузов вагонного типа с несущей
рамой. Планировка и обустройство кузова были более удобны
для пассажиров: между диванами был организован достаточно
широкий проход, пассажирс-
кое помещение имело улуч-
шенную естественную и искус-
ственную освещенность, а так-
же более эффективную есте-
ственную вентиляцию. Серий-
ное производство этих троллей-
бусов сначала было освоено на
Тушинском машиностроитель-
ном заводе (Москва), а затем
передано на троллейбусный за-
вод им. Урицкого (ЗиУ) в го-
роде Энгельсе.
6
Слабым узлом этой машины
оказалась червячная пара тяго-
вого редуктора.
В 1959 году московский Со-
кольнический вагоноремонт-
ный завод (СВАРЗ) изготовил
первые отечественные сочленен-
ные троллейбусы типа ТС-1, на
базе которых позднее был со-
здан более совершенный трол-
лейбус ТС-2 (рис. В.5), который
мог преодолевать продольные
уклоны и подъемы до 6 %. Ку-
Рис. В.5. Троллейбус ТС-2
зов этого троллейбуса состоял из тягача и полуприцепа, шарнир-
но соединенных друг с другом. Тягач был выполнен с передними
управляемыми и задними ведущими (сдвоенными) колесами, а
полуприцеп — на четырех колесах, автоматически поворачиваю-
щихся в зависимости от радиуса кривой. Переход из помещения
тягача в полуприцеп был выполнен в виде поворотного круга,
расположенного на уровне пола центрального прохода. Троллей-
бус имел три системы торможения: механическую в виде колес-
ных барабанных тормозов с пневматическим приводом, механи-
ческую в виде дискового тормоза, расположенного на трансмис-
сии с ручным приводом, и электродинамическое реостатное тор-
можение.
Для освещения пассажирского помещения впервые на подвиж-
ном составе городского электрического транспорта были приме-
нены люминесцентные лампы. Рулевое управление было оснаще-
но пневматическим усилителем. Двухступенчатый тяговый редук-
тор ведущего моста оригинальной конструкции не имел механи-
ческого дифференциала и приводился в действие двумя парал-
лельно расположенными тяговыми электродвигателями последо-
вательного возбуждения. Вторая ступень редуктора была вынесена
к колесным ступицам, что позволило немного снизить высоту пола.
Система управления электродвигателями данного троллейбуса —
полуавтоматическая, с регулируемыми по усмотрению водителя
пусковым ускорением и тормозным замедлением. При торможе-
нии обмотки возбуждения тяговых электродвигателей соединялись
последовательно и подключались к бортовой низковольтной сис-
теме троллейбуса. Электродинамическое торможение сохранялось
до скорости движения 3...4 км/ч. Компрессор через электромаг-
нитную муфту приводился в действие вспомогательным электро-
двигателем, от которого через клиновые ремни вращался якорь
генератора на 24 В.
Основные технические данные троллейбусов МТБ-82Д, МТБЭ-С,
ЗиУ-5 и ТС-2 приведены в табл. В.2. Троллейбус ЗиУ-5 (рис. В.6)
7
Рис. В.6. Троллейбус ЗиУ-5
представлял собой одноэтажный двухосный троллейбус большой
вместимости, с закрытым цельнометаллическим несущим кузо-
вом и двумя широкими дверными проемами.
Его каркас и основание для снижения массы и повышения
жесткости были выполнены из тонкостенных трубчатых элемен-
тов прямоугольного сечения. Поворотно-складные створки две-
рей были оснащены электромеханическим приводом.
Все боковые окна пассажирского помещения имели сдвижные
форточки для организации естественной вентиляции, кроме того,
троллейбус был оборудован и принудительной вентиляцией. Пас-
сажирское помещение традиционно обогревалось за счет утилиза-
ции теплого воздуха от пусковых и тормозных резисторов и элек-
трическими печами.
В этой модели троллейбуса было применено рулевое управле-
ние с пневматическим усилителем руля. Передняя и задняя под-
вески, как и в модели МТБ-82Д, состояли из полуэллиптических
листовых рессор. Электрическая схема троллейбуса предусматри-
вала возможность осуществления следующих режимов работы в
эксплуатации: движение на маневровой позиции, разгон и тор-
можение под контролем реле ускорения-торможения, различны-
ми скоростями движения, движение задним ходом и электроди-
намическое торможение.
На троллейбусе был установлен тяговый электродвигатель ча-
совой мощностью 110 кВт при напряжении 550 В. Троллейбусы
ЗиУ-5 постепенно заменяли в эксплуатации троллейбусы МТБ-82Д.
Троллейбусы семейства ЗиУ-682 (рис. В.7), ЗиУ-683 (рис. В.8)
и ЗиУ-684, пришедшие на смену ЗиУ-5, обладают более высоки-
ми ходовыми характеристиками и хорошими показателями плав-
ности хода за счет применения в системе подрессоривайия упру-
гих пневматических элементов, а также использования более эко-
8
Таблица В.2
Параметры Модель троллейбуса (изготовитель)
МТБ-82Д (ЗиУ) МТБЭ-С (СВАРЗ) ЗиУ-5 (ЗиУ) ТС-2 (СВАРЗ)
Год начала производства 1947 1958 1959 I960
Длина (габаритная), мм 10300 11500 11860 17600
Ширина (габаритная), мм 2600 2626 2680 2700
Высота с опущенными токоприемниками без нагрузки, мм 3600 3650 3530 3420
Пассажирские места для сидения 40 37 38 46
Максимальное наполне- ние, пасс. (8 чел./м2) 80 91 120 183
Масса, кг 8800 10080 9600 16500
Установившаяся скорость, км/ч 60 60 68 60
Ускорение при разгоне, м/с2 Замедление, м/с2: 1,8 1,1 1,4 1,1
при электродинами- ческом торможении 1,0 — 1,5 0,8
при экстренном торможе- нии 2,8 5,0 5,0 5.0
Тип/мощность тягового электродвигателя, кВт Д-202Б/86 Д-202 Б/86 Д-207А/95 Д-207Б/100
номичных электронных систем управления тяговым электропри-
водом (ЗиУ-683 и ЗиУ-684).
За счет замены пневматического привода усилителя руля гид-
равлическим существенно повысилась управляемость троллейбу-
Рис. В.7. Троллейбус ЗиУ-682
9
Рис. В.8. Троллейбус ЗиУ-683
сом. По внешнему виду троллейбусы стали более привлекатель-
ны, увеличилась площадь остекления кузова, для внутренней от-
делки использованы современные гигиеничные и стойкие к воз-
действию света и различного рода агрессивных реагентов матери-
алы. Двухосный троллейбус ЗиУ-684 и сочлененный троллейбус
ЗиУ-683Б снабжены тиристорно-импульсными системами управ-
ления тяговым электродвигателем.
В настоящее время почти 90 городов Российской Федерации
используют более 12 тыс. троллейбусов для перевозки пассажиров.
Кроме перечисленных троллейбусов, в городах России эксплуа-
тируется небольшое количество троллейбусов производства АО
«Северный троллейбус», АО «ВМЗ-Шкода», Уфимского ремонт-
ного завода и некоторых других изготовителей.
В табл. В.З приведены основные технические данные наиболее
распространенных троллейбусов производства троллейбусного за-
вода им. Урицкого (теперь ОАО «ТРОЛЗА»).
Преимущества и недостатки троллейбуса как вида обществен-
ного городского пассажирского электрического транспорта наи-
более отчетливо проявляются при его сравнении с другими вида-
ми ГЭТ, такими, как трамвай и автобус.
Троллейбусный транспорт имеет по сравнению с трамвайным
следующие преимущества:
1) троллейбус, оборудованный пневматическими шинами,
движется по обычным городским улицам и не требует специаль-
ных путевых сооружений или устройств. Для трамвая необходимы
существенные затраты на строительство, ремонт и содержание
рельсовых путей;
2) троллейбус движется с меньшим шумом, чем трамвайный
вагон;
3) троллейбус в процессе движения имеет возможность откло-
няться от линии контактных проводов в обе стороны на расстоя-
ние около 4,5 м, что позволят ему объезжать стоящие на его пути
транспортные средства, а также при необходимости обгонять мед-
ленно двигающийся транспорт. Эта способность троллейбуса де-
лает его более маневренным видом транспорта, тем более чтотрол-
10
Таблица В.З
Параметры ЗиУ- 682Б ЗиУ- 682В ЗиУ- 682В1 ТРОЛЗ- А 52642 ЗиУ- 683 Б ЗиУ- 682Г ЗиУ- 682Г1
Число мест для сидения 30 30 30 Т1 46 27 27
Вмести мость мак- симальная, пасс. 126 114 114 116 162 114 118
Масса снаряжен- ного троллейбу- са, кг 10 050 10 244 10 622 11 537 15350 10 100 11 400
Полная конструктив- ная масса, кг 18 940 17 938 18 449 20 585 26 440 18 199 19 500
Длина, мм 11 900 И 709 И 962 11 709 17 447 11 962 11 962
Ширина, мм 2500 2512 2512 2514 2512 2512 2512
Высота (без на- грузки) с опу- щенными токо- приемниками, мм 3 347 3 252 3 252 3 350 3 262 3252 3 252
Задний свес, мм 3402 3592 3592 — 2581 3592 3592
Передний свес, мм 2282 2345 2345 — 2345 2345 2345
База троллейбуса, мм 6025 6025 6025 6025 6341 6025 6025
Мощность тяго- вого электродви- гателя, кВт — ПО — — 170 125 185
Система управления РКСУ РКСУ РКСУ РСУ ТИСУ РКСУ РКСУ
Максимальная скорость, км/ч — 55 — — — — —
Система автономного хода Нет Нет Нет Нет Нет Нет Есть J
лейбус может проходить по кривым участкам трассы с меньшим
радиусом, чем требуется для трамвайного вагона.
Недостатки троллейбусного транспорта по сравнению с трам-
вайным:
1) наличие двухполюсных токоприемников сравнительно слож-
ной конструкции является причиной схода их с проводов, осо-
бенно при проходе спецчастей контактной сети;
2) троллейбус имеет более высокое, по сравнению с трамва-
ем, сопротивление движению, что является причиной более вы-
11
сокого удельного расхода электроэнергии на движение и повы-
шенной себестоимости перевозки пассажиров.
По сравнению с автобусом троллейбус имеет следующие пре-
имущества:
1) для движения троллейбуса используется электрическая энер-
гия, вырабатываемая различного рода электростанциями. Автобус
расходует жидкое или газообразное топливо, полученное из невос-
полнимых природных источников энергии (нефть, природный газ);
2) троллейбус более экологически чистый вид транспорта, так
как он не выделяет в процессе работы вредные вещества, загряз-
няющие атмосферу городов и опасные для здоровья населения;
3) тяговый электродвигатель троллейбуса конструктивно прост,
более надежен и требует меньших затрат при обслуживании и ре-
монте, чем двигатель внутреннего сгорания автобуса;
4) в конечном итоге себестоимость перевозки пассажиров трол-
лейбусным транспортом меньше, чем автобусным.
Недостатки:
1) троллейбус требует больших капиталовложений в связи с
необходимостью сооружения подстанций и контактной сети;
2) троллейбус связан с контактной сетью и поэтому менее
маневрен, чем автобус. При отсутствии напряжения в контактной
сети движение троллейбусов прекращается;
3) наличие сложных спецчастей контактной сети заставляет
снижать скорость движения троллейбусов при их проезде. Это же
происходит и при проезде поворотов;
4) контактная сеть троллейбусного транспорта загромождает
улицы и площади города;
5) при стечении целого ряда условий троллейбус может ока-
заться источником поражения электрическим током пассажира
или обслуживающего персонала.
Почти 70-летняя история отечественного троллейбуса позво-
ляет определить основные технико-эксплуатационные требования
к троллейбусам для городов России. Эти требования распределя-
ются по следующим направлениям:
• безопасность;
• комфорт;
• экология;
• уменьшение эксплуатационных затрат;
• конкурентоспособность с трамвайным и автобусным транс-
портом.
Более подробно эти требования можно сформулировать следу-
ющим образом.
1. Троллейбус должен обеспечивать перевозку пассажиров по до-
рогам, оборудованным контактной сетью, соответствующей требо-
ваниям СНиП 2.05.09-90 «Трамвайные и троллейбусные линии», в
климатических условиях по ГОСТ 15150—69 при колебаниях темпе-
12
ратуры от -40 °C до +40 °C и 100% относительной влажности при
+20 “С снаружи машины (по МЭК 349 — среднеевропейский климат).
2. На троллейбусе следует использовать тяговый электропри-
вод, основанный на современной полупроводниковой технике,
обеспечивающий плавный разгон и торможение троллейбуса. Элек-
тропривод должен позволять экономить до 25 % электроэнергии,
затрачиваемой на движение, по сравнению с обычным реостат-
но-контакторным приводом. На троллейбусе должно быть уста-
новлено диагностическое оборудование, осуществляющее посто-
янный (или периодический) контроль и накопление информа-
ции о техническом состоянии основных механических и электри-
ческих систем, влияющих на безопасность движения и пассажиров.
3. Для существенного повышения уровня безопасности пасса-
жиров от поражения током утечки на троллейбусе должно быть
установлено бортовое устройство для постоянного (или периоди-
ческого) контроля состояния изоляции высоковольтного обору-
дования троллейбуса, отключающее электрооборудование от кон-
тактной сети и выдающее сигнал на опускание токоприемников в
случае повышения электропроводности изоляции сверх установ-
ленной нормы.
4. Трудоемкость регламентированных изготовителем работ по
обслуживанию и ремонту нового троллейбуса должна быть умень-
шена на 20...25 % по сравнению с двухосным троллейбусом типа
ЗиУ-682 или сочлененным троллейбусом ЗиУ-683.
5. Троллейбус должен быть оборудован токоприемниками с изо-
лированными штангами и автоматическими штангоуловителями,
управление которыми возможно с рабочего места водителя.
6. Все электрическое оборудование, работающее под напряже-
нием контактной сети (тяговый и вспомогательный электродви-
гатели, контроллер, статические преобразователи, яшики резис-
торов, рама токоприемника т.п.), должны иметь дополнительную
степень изоляции от кузова.
7. Электрические аппараты, расположенные под кузовом, долж-
ны быть защищены от воды и пыли.
8. Монтаж кабелей и проводов должен предусматривать их за-
крепление с целью исключения в случае отрыва от наконечника
соприкосновения электропроводящей жилы с металлическими
элементами кузова или рамы.
9. Ступеньки и входные поручни, изготовленные из металла,
должны быть изолированы от кузова и покрыты нескользким,
износостойким изоляционным материалом.
10. Электрическая схема троллейбуса должна исключать воз-
можность подачи напряжения контактной сети на тяговый элект-
родвигатель при нажатии на ходовую или тормозную педаль при
стоящем на остановке троллейбусе с хотя бы одной не полностью
закрытой дверью.
13
В настоящее время определены следующие основные направ-
ления совершенствования конструкции троллейбусов:
• повышение уровня безопасности и комфорта пассажиров при
проезде;
• повышение долговечности и надежности оборудования при
одновременном снижении стоимости самой машины за счет ис-
пользования современных технологий и материалов.
Также наметились новые направления в развитии конструкции
троллейбусов:
• низкий пол и наличие специальных устройств, обеспечиваю-
щих возможность въезда и выезда пассажиров в инвалидных ко-
лясках;
• тяговый привод на основе асинхронного электродвигателя.
Прошло почти 20 лет после выпуска одной из последних книг,
посвященных описанию конструкции троллейбусов и их эксплуа-
тации. За это время многое изменилось в нашей стране, появля-
ются новые отечественные и зарубежные изготовители троллей-
бусов, предлагающие новые технические решения в конструкции
электрического и механического оборудования троллейбусов. Ме-
няется поколение изготовителей троллейбусов и специалистов по
ремонту и эксплуатации, которые нуждаются в технической ли-
тературе, в то время как на книжном рынке практически отсут-
ствует литература по троллейбусной тематике. Автор не ставил
перед собой задачу подробного описания всех моделей троллей-
бусов, которые изготавливаются в настоящее время единицами,
однако считает, что книга позволит в некоторой степени удовлет-
ворить потребность в такого рода литературе.
Книга содержит технические характеристики и описание трол-
лейбусов, их оборудования на примерах наиболее распространен-
ных моделей троллейбусов, эксплуатируемых в городах России,
а также рассмотрены оригинальные новые технические решения.
В настоящей книге использованы материалы ранее опубликован-
ных книг по конструкции троллейбусов и их эксплуатации, а так-
же технические условия, заводские описания и инструкции по
эксплуатации троллейбусов.
ГЛАВА 1
ТРОЛЛЕЙБУСЫ - ВИД ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА
1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Троллейбус представляет собой транспортное средство, пред-
назначенное для маршрутизированной перевозки пассажиров,
приводимое в движение электрическим двигателем. Питание элек-
тродвигателя троллейбуса осуществляется от контактной сети че-
рез подвижные токосъемные устройства со скользящим контак-
том.
В основу современной классификации троллейбусов положены
следующие параметры:
• количество этажей;
• количество секций (с жесткой базой, сочлененный);
• количество осей;
• конструкция кузова и рамы;
• система управления тяговым электродвигателем;
• назначение.
По количеству этажей троллейбусы подразделяются на одно-
этажные и двухэтажные.
В зависимости от количества секций троллейбусы бывают с
жесткой базой (односекционные) и сочлененные, которые, в свою
очередь, подразделяются на двух- и многосекционные.
По количеству осей троллейбусы с жесткой базой подразделя-
ются на двухосные, трехосные и четырехосные.
По конструкции кузова и рамы различают;
• троллейбусы с деревянными кузовами (в настоящее время
такие троллейбусы не производятся);
• троллейбусы с композиционным кузовом, состоящим из
конструктивных деревянных элементов, соединенных с метал-
лом (в настоящее время такие троллейбусы также не произво-
дятся);
• троллейбусы с цельнометаллическим несущим кузовом без-
рамной конструкции;
• троллейбусы, имеющие раму и облегченную конструкцию
кузова.
15
По системе управления и виду тягового привода различают
следующие троллейбусы:
• с непосредственной системой управления, которые в настоя-
щее время не производятся;
• с реостатно-контакторной полуавтоматической системой уп-
равления тяговым электродвигателем;
• с электронными системами управления тяговым электродви-
гателем постоянного тока;
• с электронными системами управления асинхронным тяго-
вым электродвигателем.
Троллейбусы при этом могут быть оборудованы одним или не-
сколькими тяговыми электродвигателями.
По назначению троллейбусы делятся на две категории:
1) пассажирские;
2) грузовые и специальные (например, предназначенные для
обслуживания контактной сети). Такие троллейбусы могут быть
оборудованы дублирующей системой с двигателем внутреннего
сгорания для движения по дорогам без контактной сети или при
ее обесточивании.
1.2. ТИПАЖ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
В настоящее время типаж троллейбусов нормативно не опреде-
лен, поэтому тип троллейбуса определяют обычно по вместимос-
ти и по климатическому исполнению. В технической литературе
для обозначения типа по вместимости принято различать:
• троллейбусы большой вместимости (до 100 пассажиров);
• троллейбусы особо большой вместимости (свыше 100 пасса-
жиров).
По климатическому исполнению троллейбусы подразделяются
на три категории:
1) троллейбусы, предназначенные для эксплуатации в нор-
мальных (среднеевропейских) климатических условиях;
2) троллейбусы, предназначенные для эксплуатации в райо-
нах Сибири и Дальнего Востока (условно — «северные»);
3) троллейбусы, предназначенные для эксплуатации в южных
районах России и государствах Средней Азии (условно — «юж-
ные»).
За последние годы во многих городах России: Энгельсе, Санкт-
Петербурге, Вологде, Архангельске, Уфе, Оренбурге, а также в
Украине и Беларуси разработаны и изготавливаются в небольших
количествах новые модели троллейбусов. При этом производится
попытка решить две весьма существенные для нашего времени
проблемы:
16
1) загрузить местные предприятия военно-промышленного
комплекса и использовать их научно-технический потенциал при
производстве троллейбусов;
2) увеличить срок службы тех троллейбусов, срок эксплуата-
ции которых приближается к концу или уже закончился. При этом
усиливают наиболее «слабые» места конструкции, устанавливают
раму вместо основания, используют новые материалы в конст-
рукции кузова, а также заменяют реостатно-контакторные систе-
мы управления на системы с использованием полупроводнико-
вой техники.
Подобного рода проблемы иногда решают и путем создания
новых троллейбусов с использованием кузовов, главным обра-
зом, зарубежных автобусов.
При этом сохраняют их автомеханическое оборудование и ус-
танавливают отечественные системы управления тяговым элект-
родвигателем.
1.3. ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ТРОЛЛЕЙБУСА
Принято считать, что основными частями городского троллей-
буса являются шасси, кузов, пневматическое и электрическое обо-
рудование.
Ведущие и ведомый мосты, система подвешивания кузова и
механическая часть тягового привода вместе с основанием или
рамой, на которой они размещены, составляют шасси троллей-
буса.
Оно служит опорой кузова и обеспечивает передачу веса кузо-
ва через подвеску на мосты, передачу вращающего момента от
тягового электродвигателя к ведущим колесам, а также управле-
ние движением троллейбуса.
Кузов с основанием или рамой является конструкцией, в про-
странстве которой оборудованы помещение для пассажиров и ка-
бина водителя, а также размещены отдельные устройства и при-
способления для обслуживания пассажиров и управления трол-
лейбусом.
Пневматическое оборудование троллейбуса обеспечивает полу-
чение и аккумулирование сжатого воздуха, подачу его к тормоз-
ным устройствам, пневматической подвеске и механизмам обслу-
живания кузова, а также приведение их в действие.
Пневматическое оборудование расположено под кузовом и
внутри него.
Электрическое оборудование подразделяется на электрическое
оборудование, работающее при напряжении контактной сети (вы-
соковольтное), и электрическое оборудование, получающее энер-
17
гию от бортовой сети постоянного тока напряжением, как прави-
ло, 24 В (низковольтное).
Тяговый электропривод получает электроэнергию от тяговых
подстанций через контактные провода и собственные токоприем-
ники скользящего типа. Регулирование процесса движения осу-
ществляется водителем через пускорегулирующую электрическую
аппаратуру. Электрическое оборудование размещено практически
по всей конструкции троллейбуса: на крыше, под полом, в поме-
щении для пассажиров и в кабине водителя, а также в бортовых
отсеках кузова.
ГЛАВА 2
ОБРАЗОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЯГОВЫХ
И ТОРМОЗНЫХ СИЛ ТРОЛЛЕЙБУСА
2.1. ОБРАЗОВАНИЕ СИЛЫ ТЯГИ
Под действием вращающего момента тягового электродвигате-
ля ТЭД к колесам ведущего моста (рис. 2.1) прикладывается мо-
мент М, вызывающий пару сил, приложенных в точках 0 и а. Эти
силы вызывают вращение колеса. Но для движения троллейбуса
вперед или назад одного вращения колес недостаточно. Для полу-
чения качения колес необходимо еще воздействие другой силы,
которой является сцепление колес с дорожным покрытием. Сцеп-
лением называют сопротивление сдвигу контактной поверхности
колеса относительно поверхности дорожного покрытия, к кото-
рому колеса прижаты вертикальной силой от нагрузки, приходя-
щейся на ведущее колесо. Эта сила обозначена на рис. 2.1 буквой G.
При сдвиге поверхности колеса относительно поверхности дорож-
ного покрытия трение качения переходит в трение скольжения.
Для пояснения этого процесса представим, что колеса ведущего
моста подняты над дорожным покрытием, и электродвигатель
пущен в ход. При этом колеса будут вращаться вокруг своих осей,
что, однако, не вызывает продольного перемещения троллейбуса.
Очевидно, что колеса для создания возможности продольного
перемещения должны иметь упор, от которого они могли бы от-
талкиваться. Таким упором служит дорожное покрытие, а оттал-
кивающей внешней силой является действующая на шину гори-
зонтальная реакция дороги F}...Fj. Очевидно, что величина гори-
зонтальной реакции (упора) меняется вместе с изменением силы
D. вызывающей эту реакцию. При увеличении силы тяги, напри-
мер при разгоне троллейбуса, одновременно увеличивается сила,
приложенная от колеса к дорожному покрытию D} и вообще Д,
кроме того увеличивается равная ей горизонтальная реакция F} и
Fh приложенная от дорожного покрытия к колесу. Если сила F, не
превысит некоторой предельной величины, то точка а, соприка-
сающаяся с дорогой, окажется как бы неподвижной (мгновен-
ным центром вращения), вследствие чего вокруг нее под дей-
ствием вращающего момента начнут поворачиваться все осталь-
19
Рис. 2.1. Реализация силы тяги:
М — момент, приложенный к колесу от тягового электродвигателя (ТЭД); G —
нагрузка от колеса на дорогу; F).../) — горизонтальная реакция дороги; —
сила, приложенная к дорожному покрытию; — максимальная горизонтальная
реакция дороги; — максимальная сила, приложенная к дорожному покры-
тию; До — элементарная сила, которая определяется моментом, приходящимся от
ТЭД на колесо; а — точка соприкосновения колеса с дорогой; ср — коэффициент
сцепления колеса с дорогой
ные точки колеса. Горизонтальная реакция дорожного покрытия
может увеличиваться лишь до величины, не превышающей силы
сцепления колеса с дорожным покрытием, а именно:
^тах = Дтах = Ф
где G — нагрузка от колеса на дорогу; ф — коэффициент сцепле-
ния, по величине приблизительно равный коэффициенту трения
скольжения колеса по дорожному покрытию при скорости, близ-
кой к нулю.
Пока сила тяги (касательная) FK равна или меньше силы сцеп-
ления колеса с дорожным покрытием, т.е. FK<q>G, колесо имеет
необходимый упор, и происходит нормальное качение его вдоль
дороги, а движение троллейбуса происходит без скольжения ко-
лес по дорожному покрытию.
Как только сила FK превысит силу сцепления колес с дорож-
ным покрытием, т.е. FK> (pG, сцепление колес с дорожным по-
крытием нарушится, вследствие чего колесо, не имея достаточ-
ного упора, уже не будет катиться по дороге, а начнет скользить
по ней и даже ускорять вращение вокруг своей оси. Произойдет
так называемое буксование колеса.
Для устранения буксования необходимо либо уменьшить силу
тяги (регулированием работы двигателя), либо каким-то спосо-
бом увеличить (восстановить) сцепление колес с дорожным по-
крытием.
Из вышесказанного следует, что сила тяги не может быть больше
силы сцепления колес ведущего моста с дорожным покрытием,
20
т.е. сила тяги не может быть больше некоторой доли сцепного
веса, приходящегося на ведущий мост.
2.2. ОБРАЗОВАНИЕ ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ
В период торможения к троллейбусу приложена тормозная сила.
При торможении к каждому колесу прикладывается (рис. 2.2) тор-
мозной момент Мт Этот момент может быть представлен парой
сил Д) и В, приложенных соответственно в точках а и 0. Если
колеса не опираются на дорогу (приподняты над ней), то под
действием тормозного момента они быстро остановятся. Однако в
действительности колеса опираются на дорожное покрытие, и в
точке их соприкосновения а действует сила сцепления. Поэтому
колеса не останавливаются, а продолжают катиться по дороге,
одновременно как бы упираясь в нее под действием тормозного
момента. Таким образом, под действием силы Bq вследствие тре-
ния между поверхностями колеса и дороги возникает внешняя
сила То, равная по величине и противоположная по направлению
силе Bq. Точка а касания колеса с дорогой становится как бы не-
подвижной (мгновенным центром вращения), вокруг которой про-
должают вращаться остальные точки колеса.
На троллейбус в целом действует сумма всех тормозных сил
колес, получивших тормозные моменты от механических тормо-
зов или от тягового электродвигателя при электродинамическом
Рис. 2.2. Реализация тормозной силы:
М, — тормозной момент; До, В — пара сил, приложенных соответственно в точках
а и 0; Го — внешняя сила; G — нагрузка от колеса на дорогу; 2?о,па„ Тотах —
максимальные внешние силы; 7\..Л} — горизонтальная реакция дорожного по-
крытия на колесо; В\...Bt — элементарная сила, приложенная со стороны дороги
на колесо; а — точка соприкосновения колеса с дорогой; <р — коэффициент сцеп-
ления колеса с дорогой
21
Так же, как и в режиме тяги, реакция дорожного покрытия
может увеличиваться до величины, не превышающей силы сцеп-
ления колеса с дорожным покрытием, а именно:
?0тах = Д)тах = ф
где G — нагрузка от колеса на дорогу; ф — коэффициент сцепле-
ния.
Коэффициентом сцепления ф колеса с дорожным покрытием на-
зывают отношение силы, которая может вызвать скольжение или
буксование шины по поверхности дороги, к реакции дороги на
колесо. Другими словами этот коэффициент представляет собой
отношение наибольшей силы тяги (торможения), реализуемой без
буксования (юза), к сцепному весу, т.е.
ф ~ ^к/^сц-
Существенное влияние на величину коэффициента сцепления
оказывают твердость и шероховатость дорожного покрытия, дав-
ление воздуха в шине, рисунок ее протектора и нагрузка на коле-
со. Наибольшей величиной коэффициента сцепления обладают
чистые и сухие асфальтобетонные покрытия, в то время как влаж-
ные и скользкие поверхности покрытий, а также гладкий (изно-
шенный) протектор шины вызывают уменьшение этого коэффи-
циента. Наиболее низкими значениями коэффициента сцепления
обладают обледеневшие дороги и поверхности, покрытые слоем
укатанного снега.
Ниже приведены значения коэффициента сцепления для пнев-
матических шин высокого давления, применяемых в троллейбу-
сах:
сухие и чистые асфальтовые и бетонные покрытия.......0,65...0,85
то же при мокром и загрязненном состоянии............0,35...0,45
снежная укатанная дорога.............................0,15...0,30
обледеневшая дорога..................................0,20... 0,25
Увеличение скорости движения троллейбуса свыше 40...50 км/ч
сопровождается заметным уменьшением коэффициента сцепле-
ния, что особенно проявляется на влажных и мокрых опорных
поверхностях.
Сила тяги Fзатрачивается на преодоление сопротивления дви-
жению Wи сообщение троллейбусу ускорения а, т.е.
F=ma + Ж
Приведенная масса т троллейбуса, величина которой исполь-
зована в формуле, несколько больше его физической массы. В при-
веденной массе заложена не только инерция самой физической
массы, но и инерция вращающихся масс (якоря тягового элект-
родвигателя, карданного вала, зубчатых колес тягового редукто-
ра, ведущих и ведомых колес), которые помимо поступательного
движения совершают еще и вращательное.
22
2.3. СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ
Сопротивление движению подразделяют на основное и дополни-
тельное. В основное (И^) входят все сопротивления, действующие
на троллейбус на прямом горизонтальном участке пути, а именно:
• внутреннее сопротивление движению троллейбуса (обуслов-
ленное трением сопряженных элементов конструкции);
• сопротивление, вызванное взаимодействием колес троллей-
буса и дорожного покрытия (неровности дороги, трение шин о
дорогу, упругий прогиб дорожного покрытия, деформация шин);
• сопротивление воздушной среды.
Дополнительное сопротивление движению троллейбус испыты-
вает на спусках (И7/) и поворотах (И^).
Полное сопротивление движению W, воздействующее на трол-
лейбус при движении по пути с любым профилем (горизонталь-
ные участки, подъемы, спуски, повороты), определяется как сумма
всех составляющих сопротивлений движению:
W= ^0+ И<+ И/г.
На преодоление сопротивления движению затрачивается значи-
тельная часть работы, совершаемой тяговым электродвигателем (ТЭД).
Чем больше основное сопротивление движению, тем больше коли-
чество электроэнергии, потребляемой ТЭД из контактной сети. Ве-
личина основного сопротивления движению троллейбуса определя-
ется его техническим состоянием и состоянием дорожного покры-
тия. Существенное влияние на величину сопротивления движению
оказывают состояние сопряжений в механическом оборудовании
троллейбуса и точность регулировки тормозной системы.
Движение троллейбуса осуществляется под действием силы тяги,
развиваемой тяговым электродвигателем и передаваемой тяговой
передачей ведущим колесам. Величину силы тяги водитель трол-
лейбуса может изменять соответственно условиям движения. Силу
тяги, развиваемую ТЭД троллейбуса, определяют по формуле
2Л/цт]
' /Г’
где М— вращающий момент на валу якоря, Нм; ц — передаточ-
ное число редуктора; т] — коэффициент полезного действия (КПД)
тяговой передачи, равный 0,9...0,96; D— диаметр колеса, м.
Вращающий момент М определяют по формуле
где Р — мощность электродвигателя, Вт; п — частота (скорость)
вращения якоря, об/мин.
23
ГЛАВА 3
УПРАВЛЕНИЕ ТРОЛЛЕЙБУСОМ
3.1. ПОДГОТОВКА ТРОЛЛЕЙБУСА К РАБОТЕ
На рис. 3.1 представлен фрагмент кабины водителя троллейбу-
са семейства ЗиУ. Следует отметить, что расположение основных
устройств управления и приборов на рабочем месте водителя при-
мерно одинаково для троллейбусов различных типов.
Подготовка троллейбуса к движению связана с целым рядом
действий водителя. Она начинается с осмотра и проверки комп-
лектности и технического состояния электрического, пневмати-
ческого и механического оборудования троллейбуса. При осмотре
убеждаются в отсутствии повреждений кузова, целостности ос-
текления, исправности пассажирских сидений, дверей, поручней,
проверяют наличие и состояние наружных и внутренних зеркал
заднего вида, а также наличие и состояние компостеров или дру-
гих технических средств контроля оплаты проезда. Внимательно
осматривают шины и крепление колес.
Для приведения троллейбуса в рабочее состояние для движе-
ния необходимо:
• включить аккумуляторную батарею и проверить по вольтмет-
ру уровень ее напряжения;
• установить токоприемники на контактные провода, предва-
рительно убедившись в годности контактной вставки для даль-
нейшей работы;
• включить вспомогательное электрооборудование и систему
управления;
• проверить давление воздуха в тормозном контуре и системе
пневмоподвески;
• спустить конденсат из резервуаров и фильтра влагомаслоот-
делителя;
• проверить работоспособность стеклоочистителей;
• проверить работоспособность приборов освещения и сигна-
лизации, радиоинформационной аппаратуры, привода открыва-
ния и закрывания дверей. Кроме того, в холодное время года про-
веряют исправность системы отопления помещения для пассажи-
24
ров и кабины водителя, а в летнее время — действие принуди-
тельной вентиляции в кабине водителя.
Пневмосистему наполняют сжатым воздухом, после чего ру-
коятку реверсора на контроллере управления устанавливают в
положение, соответствующее выбранному направлению движе-
ния. Затем включают автоматический выключатель, расположен-
ный в кабине водителя.
Во время движения проверяют работоспособность электроди-
намического торможения, пневматического привода механичес-
ких тормозов и стояночного тормоза, а также рулевого управле-
ния и гидроусилителя.
Исправная работа троллейбусов и длительный срок их службы
обеспечиваются только при внимательном и регулярном техничес-
ком обслуживании и ремонте с соблюдением всех правил, изло-
женных в заводской инструкции по эксплуатации троллейбуса, а
также местных правил технического обслуживания и ремонта трол-
Рис. 3.1. Оборудование кабины водителя троллейбуса семейства ЗиУ:
/ — переключатель отопления; 2 — выключатель цепей управления; 3 — переклю-
чатель сигналов поворота; 4 — стеклоочиститель; 5 — панель выключателей и ин-
дикаторов; 6 — рычаг управления заслонкой воздухозаборника; 7, 77, 75, 77 —
фонари контрольных ламп; 8 — часы; 9 — неоновая лампа; 10 — переключатель
стеклоочистителей; 72 — спидометр; !4 — вольтметр; 15, 18 — манометры; 16,
19 — амперметры; 20 — ножной переключатель света фар; 21 — блок управления
штангоуловителями; 22 — громкоговорящее устройство; 23 — педаль тормоза;
24 — рычаг стояночного тормоза
25
лейбусов, разработанных на основе Типовых правил технического
обслуживания и ремонта, утвержденных Минтрансом России.
Своевременная смазка деталей и агрегатов, подтяжка резьбо-
вых соединений, проверка сопротивления изоляции электрообо-
рудования и поддержание троллейбусов в чистоте являются обя-
зательными условиями их безотказной и безопасной работы.
При эксплуатации троллейбусов необходимо соблюдать следу-
ющие основные условия:
• использовать троллейбусы только на дорогах I и II категорий
с покрытием капитального типа, которое отвечает требованиям
ГОСТ Р 50597 — 93 «Автомобильные дороги и улицы. Требования
к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обес-
печения безопасности дорожного движения». Продольные уклоны
на дорогах не должны превышать значений, установленных в тех-
нических условиях на конкретную модель троллейбуса;
• не допускать работу с перегрузкой пассажирами, что приводит
к поломкам агрегатов автомеханического оборудования и кузова;
• не допускать превышения наибольшей скорости, установлен-
ной изготовителем;
• не начинать движение, если давление воздуха в пневмосис-
теме тормозного привода и подвески менее 4,5 кгс/см2, а также
не допускать снижения давления во время движения ниже ука-
занного;
• не допускать длительной работы с неработающим усилите-
лем рулевого управления, так как при этом перегружается меха-
низм рулевого управления;
• конденсат из резервуаров необходимо спускать при давлении
воздуха в пневматической системе выше атмосферного;
• следить за давлением в шинах, так как долговечность и нор-
мальная работа подвески, а также легкость управления троллей-
бусом в большой степени зависят от поддержания в них установ-
ленного изготовителем давления;
• для удержания троллейбуса в неподвижном состоянии на ос-
тановках следует использовать стояночный тормоз. Использовать
стояночный тормоз для торможения не рекомендуется;
• электрооборудование должно быть чистым и сухим, изно-
шенные детали не должны иметь предельных износов, регулиров-
ка системы управления и защиты должна соответствовать норма-
тивным данным;
• при передвижении троллейбуса на небольшое расстояние сле-
дует использовать маневровую позицию.
Троллейбус является сложным и дорогим автомеханическим
изделием, в котором использована продукция многочисленных
изготовителей электрического оборудования. Необходимо помнить,
что его безотказная работа в значительной степени зависит от гра-
мотной эксплуатации.
26
3.2. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Наличие электрооборудования, работающего под относитель-
но высоким напряжением контактной сети, которое необходимо
для работы тягового привода и других потребителей троллейбуса,
требует строгого соблюдения правил электробезопасности. Нару-
шение правил безопасного труда может привести к поражению
электрическим током с самыми тяжелыми последствиями. Поэто-
му необходимо следовать следующим основным правилам:
• не производить какие-либо работы с электрооборудованием
как открытыми руками, так и с помощью инструмента или лю-
бых подручных предметов при установленных на контактные про-
вода токоприемниках. Это касается не только высоковольтного
электрооборудования напряжением 550 В, но и электрооборудо-
вания бортовой сети напряжением 24 В;
• не допускать токи утечки более 3 мА. Ток утечки следует кон-
тролировать либо по бортовому устройству (при его наличии),
либо периодически на конечных станциях и в депо при ежеднев-
ном техническом обслуживании;
• не допускать использование в электрических цепях высокого
и низкого напряжения кустарно изготовленных плавких предо-
хранителей;
• выполнять уборочные работы с использованием воды под
давлением в помещении для пассажиров и кабине водителя при
установленных на контактные провода токоприемниках;
• при выполнении моечных работ не допускать попадание воды
на электрооборудование, расположенное под полом троллейбуса;
• не опускать токоприемники или устанавливать их штангоуло-
вителем на провода контактной сети при включенном блоке уп-
равления;
• не производить любые работы под троллейбусом, который не
поставлен на козлы, не поднят домкратами или не находится над
смотровой канавой;
• не производить запуск тягового электродвигателя, если под
троллейбусом находятся люди;
• не производить демонтаж любого из узлов пневматической
системы троллейбуса или ослабление соединений при наличии
давления воздуха в резервуарах;
• не оставлять троллейбус на уклоне, если он не заторможен
стояночным тормозом;
• не оставлять троллейбус на длительное время с подключен-
ным к контактной сети электрооборудованием;
• не производить сварочные работы на троллейбусе без инди-
видуального отключения люминесцентных светильников, блока
тиристорно-импульсной системы управления тяговым электро-
27
двигателем, преобразователя и блока управления штангоуловите-
лями;
• не накачивать шины без специального ограждения (клети),
убедиться, что запорное кольцо полностью легло в замковый паз
диска.
При техническом обслуживании аккумуляторных батарей не-
обходимо соблюдать меры безопасности:
• зарядку производить в специальном помещении;
• следует защищать кожу и глаза от попадания щелочи. При по-
падании электролита на кожу ее промывают водой, затем 5%-ным
раствором борной кислоты и снова водой. При попадании элект-
ролита в глаза необходимо тщательно промыть их водой и немед-
ленно обратиться к врачу.
При выполнении ремонтных работ на линии необходимо вы-
полнять следующие основные меры предосторожности:
• не работать под троллейбусом, который находится на наклон-
ной плоскости. В случае необходимости следует затормозить трол-
лейбус и установить под колеса противооткатные упоры;
• не работать и не находиться под троллейбусом, если он стоит
на домкратах без страхующих подставок;
• влезать под троллейбус и вылезать из-под него только со сто-
роны, противоположной проезду.
Более подробно правила безопасного труда на городском элек-
трическом транспорте, которые следует неукоснительно соблю-
дать при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте,
изложены в Правилах техники безопасности на городском элект-
рическом транспорте. (Раздел I. «Общие вопросы охраны и без-
опасности труда», утвержденные концерном «Росгорэлектротранс»
№ 75 от 03.09.92 г.).
ГЛАВА 4
МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ТРОЛЛЕЙБУСОВ
4.1. КУЗОВ И ЕГО ОБОРУДОВАНИЕ
Кузов троллейбуса (далее — кузов) предназначен для размеще-
ния пассажиров, обслуживающего персонала и необходимого пас-
сажирам оборудования.
По способу восприятия нагрузки различают кузова с несущей
рамой, с несущими стенками и рамой, цельнонесущие. У цельноне-
сущих кузовов основание, каркас стенок и крыши жестко связа-
ны между собой, образуя единую коробчатую конструкцию ва-
гонного типа.
В зависимости от применяемого материала кузова подразделя-
ют на деревянные, композиционные (из деревянных и металличес-
ких элементов), цельнометаллические и из легких сплавов. Кузова
троллейбусов ЛК, ЯТБ-1, ЯТБ-2, ЯТБ-4, ЯТБ-4А выполнялись,
в основном, из дерева; современные троллейбусы имеют цельно-
металлические кузова.
Сборка кузовов выполняется двумя методами. При первом ме-
тоде кузова собирают из отдельных элементов, при втором — из
небольшого числа укрупненных сборочных единиц (секций). Вто-
рой метод является более технологичным и используется в насто-
ящее время при изготовлении современных троллейбусов.
Наружная обшивка секций выполнена из стального холоднока-
таного листа.
Кузов внутри разделен перегородкой, отделяющей кабину во-
дителя от помещения для пассажиров, для выхода в которое в
перегородке предусмотрена сдвижная дверь на роликах. Эта дверь
движется по специальным направляющим.
На планировку, вместимость и комфортабельность кузова трол-
лейбуса существенное влияние оказывают число дверей и их рас-
положение, число осей и наличие кабины водителя. В качестве
примера приведены планировки пассажирских помещений и ос-
новные размеры троллейбусов с жесткой базой семейства ЗиУ-682
(рис. 4.1), троллейбусов 14Тр (рис. 4.2), изготовленных Вологод-
ским механическим заводом (ВМЗ) по документации предпри-
29
Рис. 4.1. Планировка кузова и основные размеры троллейбуса ЗиУ-682В1
11300
Рис. 4.2. Планировка кузова и основные размеры троллейбуса 14Тр
Таблица 4.1
Модель троллейбуса Число сидений, шт.
всего одноместных двухместных трехместных
ЗиУ-682В 30 4 13 —
ЗиУ-682В1 30 4 13 —
ЗиУ-682Г-012 28 3 13 —
ЗиУ-682Г-1/01 27 7 10 —
ЗиУ-683Б 48 10 38 —
201 28 4 12 —
Тр9;Тр21 41 1 17 2
14Тр 29 5 12 —
ятия Шкода-Остров (Чехия), а также сочлененных троллейбусов
ЗиУ-683Б (рис. 4.3) (далее в тексте троллейбусы РБ-101 и РБ-201
обозначены: модель 101 и модель 201).
Число пассажирских мест в троллейбусах, включая троллейбу-
сы Тр9 и Тр21 (Чехия), РБ-201 (республика Беларусь), приведено
в табл. 4.1.
По способу соединения деталей различают клепаные, клепано-
сварные и сварные кузова. Наибольшее применение нашли два пос-
ледних метода. На троллейбусах ЗиУ-682 всех модификаций осно-
вание, каркас и листы наружной обшивки соединены между со-
бой сваркой; на троллейбусах 14Тр внешняя обшивка крепится
заклепками к сварному каркасу кузова.
В кузовах троллейбусов ЗиУ-682 и 14Тр предусмотрено по три
двери; в кузове сочлененного троллейбуса ЗиУ-683Б — четыре
двери. В качестве привода дверей на троллейбусах ЗиУ-б82В и ЗиУ-
682В1 используется электродвигатель с двухступенчатым редукто-
ром, на троллейбусах ЗиУ-683 и 14Тр — пневматический цилиндр.
Кузова двухосных троллейбусов ЗиУ-682 состоят из шести сек-
ций: основания, правого и левого бортов, крыши, передней и
задней частей.
Кузов сочлененного троллейбуса ЗиУ-683 состоит из трех час-
тей: передней, задней и средней гибкой. Передняя и задняя части
состоят каждая из пяти секций. Гибкая средняя часть имеет опор-
но-сцепное устройство (шарнирный узел) (рис. 4.4). Корпус шар-
нира 1 закреплен в опоре прицепа (задняя часть), а шаровой па-
лец 3 установлен в коническом гнезде опоры тягача (передняя
часть). На верху опорно-сцепного устройства расположен малый
шаровой палец 2, на котором вращается рама с поворотным кру-
гом.
32
2 Максимов
Рис. 4.3. Планировка кузова и основные размеры троллейбуса ЗиУ-683Б
33
Рис. 4.4. Опорно-сцепной шарнир троллейбуса
ЗиУ-683Б:
/ — корпус; 2 — палец шаровой малый; 3 — палец
шаровой
Внутри кузов разделен на помещение
для пассажиров и кабину водителя. Пол
троллейбусов ЗиУ изготовлен из бакели-
зированной фанеры, покрытой в проходе
резиновым ковром, а под сиденьями —
релином. Пол троллейбуса 14Тр выполнен
из многослойной водостойкой фанеры,
покрытой сверху резиновой дорожкой. Для
внутренней облицовки кузова применяется
декоративная фанера, слоистый пластик,
штампованная и литая арматура. Листовые
панели прикреплены к каркасу винтами,
стыки облицовочных панелей закрыты
декоративными профилями.
Помещение для пассажиров оборудо-
вано вертикальными и горизонтальными
поручнями из стальных труб, обтянутых полихлорвиниловыми
трубками или покрытых специальным материалом.
Окна кузова остеклены полированным закаленным стеклом типа
«сталинит». Ветровые стекла кабины водителя либо закаленные
полированные, либо трехслойные клеенные. Они оборудованы
стеклоочистителями и омывателями.
Отопление кабины — воздушное, с подогревом воздуха от элек-
трической печи; вентиляция как естественная за счет раздвижных
окон и люка на крыше, так и принудительная за счет специаль-
ного вентилятора.
Отопление помещения для пассажиров — воздушное, с ис-
пользованием тепла пусковых реостатов и дополнительных элект-
ропечей; вентиляция — приточно-вытяжная. Воздухообмен в по-
мещении для пассажиров осуществляется через оконные форточ-
ки и люки на крыше.
4.2. ШАССИ
Совокупность агрегатов и механизмов вместе с основанием
кузова или рамой представляет собой шасси троллейбуса. Шасси
троллейбуса (в дальнейшем — шасси) служит опорой кузова, а
также обеспечивает передачу вращающего момента от тягового
электродвигателя на колеса ведущего моста и поворот колес пе-
34
12 13 14
батарей; 6 — мотор-компрессор; 7 — генератор и вспомогательный двигатель; 8 — регулировочный реостат; 9 — пускотормозной
реостат; 10 — групповой реостатный контроллер; 11 — передний мост; 12 — передняя пневматическая подвеска; 13 — тормозные
краны; !4 — гидросистема усилителя рулевого управления; 15 — привод ручного тормоза; 16 — рулевое управление в сборе; 17 —
пусковая и тормозная педали; 18 — воздушный тормозной резервуар; 19 — воздушный магистральный резервуар; 20 — воздушный
резервуар пневмоподвески
35
Таблица 4.2
Модель троллейбуса Распределение нагрузки на дорогу через мосты троллейбуса, кгс
в снаряженном состоянии технически допустимого веса
передний задний передний задний
ЗиУ-682В 4402 5709 6216 11 722
ЗиУ-682В1 4493 6129 6394 12055
14Тр 4400 5600 6000* 10080*
* Распределение нагрузки при номинальном наполнении.
реднего моста при движении в кривых. Шасси включает в себя
ходовую часть (мосты, подвеска шины и колеса), рулевое управ-
ление, карданную передачу и тормоза.
Компоновка шасси зависит от количества мостов, схемы тяго-
вой передачи, размещения дверей кузова, конструкции узлов и
агрегатов и оказывает существенное влияние на распределение
массы троллейбуса по осям. В табл. 4.2 приведено распределение
нагрузки на дорогу от троллейбуса через каждый мост.
На рис. 4.5 приведена схема шасси троллейбуса ЗиУ-682В.
Расположение основных сборочных единиц на шасси тягача
сочлененного троллейбуса ЗиУ-683Ё подобно схеме компоновки
шасси ЗиУ-б82В, а на шасси прицепа установлены мост с систе-
мой его подвешивания и устройство управления поворотом ко-
лес.
4.3. ХОДОВАЯ ЧАСТЬ
Передние мосты. Передний (ведомый) мост троллейбусов се-
мейства ЗиУ (рис. 4.6) воспринимает часть веса кузова и обеспе-
чивает изменение направления движения троллейбуса путем по-
ворота колес, т.е. является управляемым.
Несущей частью ведомого моста является балка 24. Концы бал-
ки снабжены откованными заодно с ней кулаками, в которые
шарнирно установлены поворотные цапфы 4. Соединение кулака
и цапфы шкворнем 16 позволяет цапфе 4 с сидящем на ее оси
колесом поворачиваться вокруг шкворня 16 в нужном направле-
нии.
Правая и левая поворотные цапфы соединены поперечной ру-
левой тягой, обеспечивающей одновременный поворот управляе-
мых колес. Для облегчения поворота цапфы предусмотрен упор-
ный подшипник 20.
36
37
Легкость вращения рулевого колеса, стабилизацию управляе-
мых колес и качение без проскальзывания при движении трол-
лейбуса обеспечивают углы установки и регулировка элементов
их рулевого привода. Углами установки являются углы развала и
величина схождения колес, а также боковые и продольные углы
наклона шкворней. Угол развала колес создает постоянное под-
жатие ступицы колеса к внутреннему подшипнику и несколько
снижает усилие, необходимое для поворота колес. Величину схож-
дения управляемых колес устанавливают, изменяя длину попе-
речной тяги; контролируют ее по разности расстояний между
передними и задними торцами тормозных барабанов. Схождение
оказывает влияние на износ шин, на сопротивление качению и
расход электроэнергии на движение. Боковые и продольные углы
наклона шкворней поворотных цапф обеспечивают возможность
управляемым колесам без усилия водителя автоматически воз-
вращаться после поворота в положение движения прямо (нейт-
ральное положение).
В табл. 4.3 приведены установочные размеры ведомых мостов
троллейбусов семейства ЗиУ и троллейбуса 14Тр (Чехия).
Передний (ведомый) мост троллейбуса 14Тр (рис. 4.7) по кон-
струкции несколько отличается от моста троллейбусов ЗиУ. Бал-
ка 13 состоит из сваренных между собой стальных труб, в концы
которых вварены концевые вставки 10 с ушками 9 для шкворней
15 поворотных цапф 7. Цапфа 7 поворачивается вокруг шкворня
в бронзовых втулках 8. Вертикальные усилия от цапфы на балку
передаются через упорный подшипник 14. Ступица колеса 5 вра-
щается на оси поворотной цапфы на двух конических подшип-
никах 4. На ступице колеса 5 закреплены тормозной барабан 1 и
диск колеса 2. Тормозные колодки 6 и разжимной кулак закреп-
лены на тормозном щите 3. Ось разжимного кулака вращается в
игольчатом подшипнике. Тормозные колодки снабжены роли-
ками, которые обкатываются по поверхности разжимного ку-
лака. К балке приварены кронштейны И для установки резино-
кордных оболочек (РКО) пневматической подвески и кронш-
тейн 12 дня амортизатора. Датчик скорости устанавливают на
вал ТЭД.
Таблица 4.3
Показатели Троллейбус
семейство ЗиУ 14Тр
Поперечный наклон шкворня 8° 6° 30'
Продольный наклон шкворня Г 30' 2°
Развал передних колес 1° Г 30'
Схождение колес 4...б мм 0...2 мм
38
Рис. 4.7. Ведомый мост троллейбуса 14Тр:
7 — тормозной барабан; 2 — диск колеса; 3 — тормозной щит; 4 — конические
подшипники; 5 — ступица; 6 — тормозная колодка; 7— поворотная цапфа; 8 —
бронзовые втулки; 9 — ушко; 10 — концевая вставка; 11 — кронштейн; 12 —
кронштейн амортизатора; 13 — балка; 14 — упорный подшипник; 15 — шкворень
При техническом обслуживании переднего моста особое внима-
ние обращают на смазку и момент затяжки резьбовых соединений:
Резьбовое соединение Моменты затяжки
резьбового соединения, кгс • м
Гайки прижимов колес.................................16,0
Гайки шаровых пальцев................................28,0
Гайки шкворней........................«........... .100,0
Гайки рычагов трапеции...............................56,0
Гайки крепления тормозных цилиндров...................7,0
Болты крепления двуплечего рычага.....................7,0
Болты крепления рессор.............................. 14,0
Основные неисправности переднего моста, их причины и спо-
собы устранения приведены в табл. 4.4.
Ведущие мосты. Ведущий мост воспринимает нагрузку трол-
лейбуса, приходящуюся на часть основания, опирающегося на
него, а также реализует тяговые и тормозные усилия.
39
Таблица 4.4
Признаки неисправности Причины Способ устранения
Ухудшается устойчи- вость троллейбуса в движении Износ шкворней и втулок поворотных кулаков Заменить новыми
Нагрев ступицы Отсутствует смазка. Затянуты роликовые подшипники ступицы Заложить смазку. Произвести регули- ровку затяжки под- шипников. Гайка подшипников затягивается моментом 12 кге • м, а затем отвора- чивается на 15°. При этом колесо должно проворачиваться от руки, свободно, без ощутимого люфта
На шинах появляется боковой износ Нарушен угол схож- дения колес При помощи попе- речной тяги отрегу- лировать схождение колес (4...6 мм)
На троллейбусах отечественного производства ЗиУ-682 и
ЗиУ-683 устанавливают ведущие мосты типов 118.81 и 118.77 вен-
герского производства.
Мост 118.81 имеет двухступенчатую передачу. Балка моста штам-
пуется из листовой стали и сваривается. Главная передача ведуще-
го моста разделена на центральный редуктор и на колесные ре-
дукторы. Первая часть передачи представляет собой центральный
гипоидный редуктор (рис. 4.8).
Редуктор состоит из ведомой и ведущей шестерен 12, 13 с кри-
волинейными зубьями, дифференциала с полуосевыми шестерня-
ми 3 и 8 и двух осей полукрестовины 6 с четырьмя сателлитовыми
шестернями 7. Чашки дифференциального механизма 4 и 9 стяну-
ты болтами 5. Эти чашки установлены в картере редуктора 2 на двух
конических подшипниках 10. Шестерни Эи 8шлицами соединены
с полуосями 16 ведущего моста. При движении троллейбуса по пря-
мой и гладкой дороге оба ведущих колеса проходят одинаковые
пути и делают одинаковое число оборотов. В этом случае сателлиты
дифференциального механизма не вращаются на своих осях, они
как бы заклинены между полуосевыми шестернями. При повороте
троллейбуса внутреннее колесо проходит меньший путь и притор-
маживает внутреннюю полуосевую шестерню дифференциального
механизма, вследствие чего сателлиты поворачиваются. Обегая при-
40
2
3 4
Рис. 4.8. Центральный редуктор:
1, 10, 14 — конические подшипники; 2 — картер редуктора; 3, 8 — полуосевые
шестерни; 4, 9 — чашки дифференциального механизма; 5, 11 — болты; 6 —
полукресте вина; 7— сателлитовые шестерни; 12— ведомая шестерня; 13— веду-
щая шестерня; 15 — ведущий фланец; 16 — полуось
торможенную внутреннюю полуосевую шестерню, сателлиты дают
возможность наружной полуосевой шестерне дифференциального
механизма, а следовательно, и внешнему по отношению к центру
поворота ведущему колесу вращаться с большей скоростью. Нали-
чие дифференциального механизма обеспечивает возможность вра-
щения ведущих колес на поворотах с разной скоростью.
41
/— ось; 2 — цилиндрический подшипник; 3 — шлицевая распорная втулка; 4 — полуось; 5 — цапфа; 6— сальник; 7— балка моста;
8 — вал разжимного кулака; 9 — тормозная колодка; 10 — тормозная накладка; 11 — болт; 12 — стопорное кольцо; 13 — коронная
шестерня; 14 — опора; 13 — крышка; 16 — сателлит; 17 — пробка заливного отверстия; 18 — солнечная шестерня; 19 — упорная
шайба; 20 — упорный палец; 21 — водило
42
Второй частью передачи является колесный редуктор (рис. 4.9),
выполненный в виде планетарного механизма. Он установлен в
ступице ведущего колеса и состоит из солнечной шестерни 18,
трех сателлитов 16 и коронной шестерни 13.
Солнечная шестерня является ведущей и соединена с полу-
осью 4 шлицами. Сателлиты вращаются на двух цилиндрических
подшипниках 2, установленных на осях 1. Оси сателлитов крепят-
ся в водиле 21 и фиксируются шариками и бобышками, располо-
женными на внутренней поверхности крышки 15 колесного ре-
дуктора.
Коронная шестерня 13 крепится на опоре 14 и фиксируется
стопорным кольцом 12. Коронная шестерня неподвижна относи-
тельно балки моста 7, так как она через опору 14 и шлицевую
распорную втулку 3 установлена на цапфе 5. Водило 21 соединено
со ступицей шпильками, ввернутыми в ее торцевую часть. Крыш-
ка колесного редуктора крепится к водилу 21 болтами. В крышке
колесного редуктора имеются два отверстия: одно служит для кон-
троля уровня масла и его заливки, другое является сливным. Оба
отверстия закрыты пробками.
Ведущий мост 118.77 отличается от моста 118.81 общим пере-
даточным числом и некоторыми особенностями в конструкции,
в частности колесный редуктор моста 118.77 имеет четыре сател-
лита.
Таблица 4.5
Показатели Ведущие мосты
118.81 118.77
Колея, мм 1710 1710
Наибольшая ширина, мм 2283 2286
База рессор 800 ±1 800 ±1
Число зубьев ведущей шестерни 9 11
Число зубьев ведомой шестерни 28 34
Передаточное число центрального редуктора 3,11 3,09
Число зубьев коронной шестерни колесного редуктора 48 46
Число зубьев солнечной шестерни колесного редуктора 18 26
Передаточное число колесного редуктора 3,66 3.461
Общее передаточное число тяговой передачи 11,41 10,699
Максимальная входная мощность, кВт 110 180
Масса моста без масла, кг 705 650
43
Технические данные ведущих мостов отечественных троллей-
бусов приведены в табл. 4.5; основные неисправности, их причи-
ны и способы устранения в табл. 4.6.
Величины затяжки основного Крепежа на мостах для троллей-
бусов ЗиУ приведены в табл. 4.7
Запрещается эксплуатировать на линии троллейбус, при изло-
ме, ослаблении или отсутствии хотя бы одной шпильки или гай-
ки крепления колеса; при просачивании смазки с падением ка-
пель или постороннем шуме при работе редукторов.
Особое внимание при техническом обслуживании уделяют кре-
пежным работам и смазке.
Для троллейбусных мостов в настоящее время применяют в
основном всесезонное трансмиссионное масло ТСп-10 по ГОСТ
23652 — 79 и ТСз-9 ГИП ОСТ 3801158 — 78. При применении се-
зонных сортов масел перед каждым осенне-зимним или весенне-
Таблица 4.6
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Постоянный повышенный шум при ра- боте моста 1. Глубокое зацепление зубьев конических шесте- рен центрального редук- тора. 2. Износ или повреждение подшипника ступицы колеса, шестерен колесного редуктора. 3. Недостаточный уровень масла в мосту. 4. Ослабло крепление колесных гаек и гаек при- жимов 1. За счет установки допол- нительных регулировочных прокладок под фланцем стакана добиться правиль- ного зацепления зубьев. 2. Заменить новыми. 3. Долить масло в централь- ный редуктор до нижней кромки заливной горловины. 4. Закрепить гайки с усилием согласно табл. 4.7
Слышен стук при работе моста Утечка масла 1. Н едоп усти м ы й бол ьшой зазор между зубьями шес- терен центрального редук- тора. 2. Поломка зубьев шестерен центрального или колесного редуктора. 3. Ослабло крепление крышки колесного редук- тора или повреждена прокладка 1. Установить правильное зацепление зубьев шестерен за счет уменьшения коли- чества регулировочных прокладок под фланцем стакана. 2. Заменить новыми. 3. Закрепить крышку редуктора или заменить прокладку
44
Таблица 4.7
Момент затяжки, кгс-м Ведущие мосты
118.81 118.77
Болты крепления колесной цапфы Фланцевые болты крепления ведомой конической шестерни Болты крепления оси тормозной колодки Болты крепления картера редуктора к картеру заднего моста Стяжные болты картера дифферен- циала Болты крепления подшипников тор- мозных кулаков Болты крепления водила Болты тормозных щитов Колесные гайки Гайки подшипника М70х2 28...30 25 ...30 10 7...8 7...8 7...8 6 ...6,5 3...6 36 ...40 55 ...60 28... 30 10 7...8 7...8 7...8 9...10 3...5 36...40 55...60
летним сезоном производят замену масла в соответствии с пред-
стоящим периодом эксплуатации. Температура масла в редукторах
ведущего моста во время работы не должна превышать 70...75°C.
Подвеска. Связующим элементом между основанием кузова и
мостами в троллейбусе служит подвеска. Она служит для передачи
поступательного движения ведущего моста на кузов троллейбуса,
а также для смягчения и поглощения толчков и ударов, возника-
ющих при пуске и торможении и при движении троллейбуса по
неровной дороге.
Подвеска мостов рассматриваемых троллейбусов является за-
висимой, пневморессорной с телескопическими амортизаторами.
Подвеска называется зависимой потому, что она связывает осно-
вание кузова с обоими колесами моста, вследствие чего при наез-
де одного колеса на неровность его перемещение относительно
основания передается на другое колесо.
Подвеска ведомого моста троллейбусов ЗиУ (рис. 4.10) состоит
из двух продольных полуэллиптических листовых рессор, выпол-
няющих функции направляющих элементов подвески, двух пнев-
моэлементов, двух телескопических амортизаторов, регулятора
положения уровня кузова и двух ограничителей хода отбоя и сжа-
тия.
Каждая рессора набрана из семи листов, стянутых между со-
бой центровым болтом и двумя хомутиками. В средней части рес-
45
Рис. 4.10. Подвеска ведомого моста троллейбуса ЗиУ-682В(.В1):
1 — регулятор положения уровня кузова; 2 — упругий пневматический элемент; 3 —
телескопический амортизатор; 4 — кронштейн кузова; 5 — резиновая подушка; 6 —
крышка кронштейна; 7 — листовая рессора
сора крепится к балке моста при помощи стяжных болтов и на-
кладок. Верхние два листа рессоры называются коренными, к их
концам приклепаны накладки (чашки), которые соединяются с
основанием кузова при помощи кронштейнов 4 через резиновые
подушки 5, допускающие деформацию листовых рессор.
Амортизаторы. В подвесках троллейбусов используются телеско-
пические гидравлические амортизаторы двухстороннего действия,
в качестве примера на рис. 4.11 показана конструкция амортиза-
тора троллейбуса 14Тр. Они предназначены для гашения колеба-
ний, возникающих при движении по неровностям дороги. Сопро-
тивление, создаваемое амортизатором двухстороннего действия,
неодинаково; при сжатии оно составляет 20...25 % сопротивления
при отдаче, так как необходимо, чтобы амортизатор гасил в ос-
новном свободное колебание подвески при отдаче и не увеличи-
вал жесткость упругих элементов (рессор, пневмоэлементов) при
сжатии.
Компенсационные пространства а, b и с заполнены специаль-
ной жидкостью. Верхняя проушина, шток 1 и поршень составля-
ют одно целое. Кожух 3 защищает амортизатор от загрязнения. Шток
46
Рис. 4.11. Амортизатор троллейбуса 14Тр:
1 — шток с поршнем; 2 — гнездо; 3 — кожух; 4 — рабочий цилиндр; 5 — стакан;
6 — клапан давления; 7— клапан перепада; 8— всасывающий клапан; 9 — рези-
новая втулка; о, в, с — компенсационные пространства
проходит через гнездо 2 с двумя уплотнительными кольцами (саль-
никами) в зону рабочего цилиндра 4. К нижней проушине прива-
рен стакан 5. В обе проушины вставлены по две конические рези-
новые втулки 9. Верхняя проушина соединена с кронштейном ос-
нования кузова. Нижняя проушина таким же образом соединена с
накладкой рессоры.
В шток встроен всасывающий клапан 8. На дне рабочего цилин-
дра установлены клапан давления 6 и клапан перепада 7
При выдвижении штока из рабочей зоны пространство а над
поршнем уменьшается, клапан перепада закрыт и жидкость про-
давливается через тяговый клапан в емкость под поршнем Ь, но
не успевает полностью заполнить возрастающий объем. Разреже-
ние в зоне b открывает всасывающий клапан, после чего жид-
кость из компенсирующего пространства с заполняет простран-
ство под поршнем.
При опускании штока пространство b под поршнем уменьша-
ется, клапан перепада 7открывается и соединяет зоны а и Ь. Жид-
кость выдавливается перемещающимся штоком через клапан дав-
ления 6 в компенсационное пространство с.
47
Рис. 4.12. Упругий пневматический
элемент троллейбусов семейства
ЗиУ:
1,3 — болты; 2 — поршень; 4 — нижний
фланец; 5 — буфер; 6 — резинокордная
оболочка; 7 — крышка; 8 — верхний
фланец; 9 — штуцер
Лунка на ушке амортизатора
указывает на то, что это ушко
является нижним.
Упругий пневматический эле-
мент (рис. 4.12) состоит из рези-
нокордной оболочки 6 рукавно-
го типа, поршня 2, верхнего и
нижнего фланцев 4 и 8, крышки
7и буфера 5. Воздух в упругий элемент поступает из пневматичес-
кой системы через штуцер 9, вмонтированный в верхний фланец 8.
Двухступенчатый регулятор положения кузова при увеличении
нагрузки подает воздух в упругие элементы, обеспечивая тем са-
мым заданный уровень высоты основания кузова относительно
дорожного покрытия вне зависимости от нагрузки. При уменьше-
нии нагрузки регулятор открывает выход воздуху из упругих эле-
ментов через канал в атмосферу.
Вертикальные нагрузки от основания троллейбусов ЗиУ (рис. 4.13)
передаются на балку ведущего моста через упругие элементы 1,
рессоры 7 и подрамник 4. Подвеска ведущего моста зависимая и
состоит из двух продольных листовых полуэллиптических рессор
7 (шесть листов), четырех упругих элементов 1, четырех телеско-
пических амортизаторов 11, подрамника 4 и двух регуляторов по-
ложения кузова.
Каждая рессора крепится к мосту стяжными болтами 6 через
накладку 5. Задний конец рессоры 7 с резиновой подушкой 10,
закрытой крышкой кронштейна 9, вставляется в закрепленный
на основании кузова задний кронштейн 8.
Передний конец рессоры через палец 13 закреплен в переднем
кронштейне 3. Рессоры заднего моста воспринимают продольные и
поперечные усилия, возникающие при движении троллейбуса. Со-
вместно с упругими пневматическими элементами они также вос-
принимают часть вертикальной нагрузки. Подрамник 4 задней под-
вески представляет собой сварную балочную конструкцию, состо-
ящую из двух лонжеронов, передней и задней поперечных балок.
Ведомый мост при движении троллейбуса 14Тр удерживается
под кузовом в необходимом положении с помощью пневморес-
сор и направляющих штанг — четырех продольных 6, 7 и одной
поперечной 10 (рис. 4. .14). Продольные тормозные усилия прини-
48
Рис. 4.13. Подвеска ведущего моста троллейбуса ЗиУ-682:
1 — упругий элемент; 2 — тяга ограничителя хода; 3 — передний кронштейн; 4 — подрамник; 5 — накладка; 6— стяжной болт;
рессора; 8 — задний кронштейн; 9 — крышка кронштейна; 10 — резиновая подушка; 11 — амортизатор; 12 — масленка; 13 — п;
49
2
3,4
5 6
Рис. 4.14. Подвеска ведомого моста троллейбуса 14Тр:
I — нижний кронштейн пневмобаллонной рессоры; 2 — пневмобаллонная рессора;
3 — кронштейн амортизатора правый; 4 — кронштейн амортизатора левый; 5 —
ограничивающий канат; 6 — продольная передняя верхняя штанга; 7 — продоль-
ная передняя нижняя штанга; 8 — амортизатор; 9 — балка переднего моста; /0~
поперечная штанга
50
Рис. 4.15. Подвеска ведущего моста троллейбуса 14Тр:
/ — ограничивающий канат; 2 — телескопический амортизатор; 3 — пневмобал-
лонная рессора; 4 — продольная задняя верхняя штанга; 5 — верхний кронштейн
амортизатора; 6 — регулятор положения кузова; 7— наконечник направляющей
штанги; 8 — продольная задняя нижняя штанга; 9 — плита левая; 10 — ведущий
мост «RABA»; 11 — плита правая; 12 — балка подвески правая; 13 — поперечная
штанга; 14 — балка подвески левая
мают на себя две продольные верхние и две продольные нижние
штанги; одна поперечная штанга воспринимает усилия в попе-
речном направлении.
51
Рис. 4.16. Резинометаллическая
втулка (сайлент-блок):
7 — внутренняя гильза; 2 — резиновая
прослойка; 3 — наружная обойма
Подвеска ведущего моста троллейбуса 14Тр (рис. 4.15) состоит
из четырех пневморессор и пяти направляющих штанг. Продоль-
ные тяговые и тормозные усилия воспринимают две продольные
Таблица 4.8
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Троллейбус перекошен 1. Неправильная регули- ровка положения кузова. 2. Утечка воздуха через уплотнения упругого элемента (пневмобаллона). 3. Порвана резинокордная оболочка упругого элемента 1. Произвести регулировку регуляторов положения кузова. 2. Подтянуть крепление или заменить упругий элемент. 3. Заменить оболочку
Не поступает сжатый воздух в упругие эле- менты 1. Не отрегулированы ре- гуляторы положения кузова. 2. Обрыв эластичной тяги привода регулятора положения кузова 1. Отрегулировать регуля- торы положения кузова. 2. Заменить эластичную тягу
Течь жидкости из амортиза- тора 1. Ослабла затяжка гайки корпуса. 2. Поврежден или имеет большой износ резиновый сальник штока 1. Подтянуть гайку корпуса. 2. Заменить сальник штока
Шток свобод- но перемеща- ется в начале хода растяже- ния или сжа- тия Количество жидкости в амортизаторе меньше нормы Залить амортизационную жидкость до нормы
Поломка лис- тов рессор или ее прогиб бо- лее установ- ленной нормы Перегрузка троллейбуса или езда на большой ско- рости по неровностям до- роги Заменить отдельные листы или рессору
Стук в подвес- ке Износ пальцев рессор или втулок Заменить изношенные пальцы и втулки годными
52
задние верхние и две продольные задние нижние штанги; попе-
речные усилия воспринимает одна поперечная штанга.
Направляющие штанги переднего моста установлены одними
своими концами посредством резинометаллической втулки (сай-
лент-блока, рис. 4.16) в кронштейнах, приваренных к раме. Дру-
гие концы направляющих штанг установлены с помощью таких
же сайлент-блоков в кронштейнах, приваренных к балке этого
моста.
Характерные неисправности подвесок, их причины и способы
устранения приведены в табл. 4.8.
Шины и колеса. Шины классифицируют по величине внутрен-
него давления следующим образом:
• шины высокого давления, более 500 кПа (5 кгс/см2);
• шины низкого давления, от 150 до 500 кПа (от 1,5 до 5 кгс/см2);
• шины сверхнизкого давления, менее 1,5 кПа (1,5 кгс/см2);
• шины с регулируемым давлением воздуха.
На троллейбусах применяют исключительно шины высокого
давления. Размеры шин обозначаются двумя числами и простав-
ляются на боковине покрышки. Первое число обозначает ширину
профиля, а второе — внутренний (посадочный) диаметр. Напри-
мер, для троллейбуса ЗиУ-682 размеры шин 320—508, (размеры
даны в миллиметрах). Размеры шины могут быть также приведены
в дюймах или смешанно — в миллиметрах и дюймах. Один дюйм
равен 25,4 мм.
На мостах троллейбусов ЗиУ установлены бездисковые взаи-
мозаменяемые колеса, причем двускатные — на ведущем мосту и
односкатные — на управляемом. На сочлененном троллейбусе ЗиУ-
683Б помимо управляемого переднего и среднего ведущего на при-
цепе установлен мост с поворотными бездисковыми односкатны-
ми колесами.
Устройство бездискового колеса показано на рис. 4.17. Основ-
ной частью колеса является пневматическая шина, состоящая из
покрышки 7, камеры 2 с вентилем 5 и ободной ленты 6. Покрыш-
ка удерживает камеру на ободе 7, защищает ее от повреждений и
обеспечивает сцепление колес с дорогой. Камера 2 представляет
собой замкнутую кольцевую трубу. Сжатый воздух нагнетается в
камеру через вентиль 5, в который ввернут ниппель-золотник с
клапаном, пропускающим воздух только внутрь камеры. Ободная
лента 6защищает камеру от истирания об обод 7и от защемления
ее бортами покрышки при сборке шины. Она располагается меж-
ду камерой и ободом. Покрышки различаются по способу плете-
ния текстильного каркаса на диагональные и радиальные, а так-
же по количеству слоев каркаса (корда). Для изготовления корда
используются прочные джутовые нити или тонкие металлические
нити (металлокорд). Срок службы шин учитывается по их пробегу.
Каждая шина имеет свой технический паспорт, в который зано-
53
Рис. 4.17. Бездисковое колесо трол-
лейбусов семейства ЗиУ:
1 — покрышка; 2 — камера; 3 — бортовое
съемное кольцо; 4 — замочное кольцо;
5 — вентиль; 6— ободная лента; 7— обод;
В и Н — ширина и высота профиля; d —
посадочный диаметр
сятся заводской номер, индекс
завода-изготовителя, дата изго-
товления, пробег нарастающим
итогом.
В зависимости от модели шины
и типа подвижного состава на
шины устанавливаются нормы
пробега. Норма пробега для шины
320 — 508 Р модели И-150, эксп-
луатируемой на троллейбусе ЗиУ-682В, составляет 90 тыс. км.
В табл. 4.9 приведены технические данные тех шин и ободов,
которые применяются на современных троллейбусах, эксплуати-
руемых в городах России.
Запрещается эксплуатация на линии шин в следующих слу-
чаях:
• остаточная глубина рисунка протектора по центру беговой
дорожки менее 2 мм;
• имеется разрыв или расслоение протектора;
Таблица 4.9
Тип троллейбуса Обозначение шины Размер ШИНЫ, мм (дюйм) Размер обода, мм (дюйм) Давление в шинах, кПа (кгс/см2)
передних колес задних колес
ЗиУ-682В, ЗиУ-682В1 320-508 Р (12,00-Р20), норма слойности 18, модель И-150А 320-508 (12,00-20) 216-508 (8,5-20) 0,73-0,77 (7,3 - 7,7) 0,73-0,77 (7,3-7,7)
14Тр 11,00-Р20 Р17 (радиаль- ные) 11,00-20 16РР (диагональ- ные) 300-508 (11,00-20) 300-508 (11,00-20) 203-508 (8,0-20) 203-508 (8,0-20) 0,775 (7,75) 0,725 (7,25) 0,775 (7,75) 0,725 (7,25)
54
Рис. 4.18. Схема перестановки
шин на двухосных троллейбусах
• давление в шинах не соответ-
ствует нормам;
• неисправны замочные коль-
ца или плохая посадка на ободе
колеса;
• имеется ослабление или от-
сутствие хотя бы одной шпильки
или гайки крепления колеса.
На линии водитель должен
придерживаться следующих пра-
вил:
• начинать движение троллей-
буса плавно, так как пробуксов-
ка колес приводит к ускоренному износу протектора;
• при уводе в сторону следует немедленно остановить трол-
лейбус и проверить давление в шинах. Запрещается движение с
пониженным внутренним давлением в шинах, так как уменьше-
ние давления в шинах против нормы на 25 % уменьшает срок их
службы на 25...40% и может даже привести к разрушению по-
крышки;
• снижать скорость движения троллейбуса при неудовлетвори-
тельном состоянии дорожного покрытия;
• не допускать резкого торможения, так как это вызывает по-
вышенный износ протектора, особенно при заблокированных ко-
лесах (юз);
• не допускать длительного буксования колес, так как это вы-
зывает неоправданный износ протектора;
• не подъезжать вплотную к краю тротуара, так как при этом
могут быть повреждены боковины покрышек;
• в течение смены периодически проверять состояние шин и
крепление колес, вынимать застрявшие в протекторе и между
сдвоенными шинами камни и т.п.
Для равномерного износа и повышения ходимости протектора
шин необходимо при ТО-2 и плановых ремонтах своевременно
производить перестановку шин согласно схеме (рис. 4.18) или по
инструкции завода — изготовителя троллейбуса.
4.4. РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Рулевое управление служит для обеспечения движения трол-
лейбуса по заданному водителем направлению. В его состав входят
рулевой механизм, рулевой привод и усилитель рулевого привода.
Рулевой механизм предназначен для уменьшения усилия, прикла-
дываемого водителем к рулевому колесу, и передачи его на руле-
55
вой привод. По конструкции рулевые механизмы троллейбусов бы-
вают с червячной передачей, с винтом и шариковой гайкой-рей-
кой (наиболее часто применяемые) и др.
Рулевой механизм троллейбусов ЗиУ (рис. 4.19) состоит из
двух частей, соединенных карданным шарниром 8. Первая часть
включает в себя колонку 9, вал 10 и штурвал 16. Вторая часть
рулевого механизма состоит из картера 5, винта 7 на двух кони-
ческих подшипниках 4, гайки-рейки 28 и зубчатого сектора 26,
на валу которого на шлицах закреплена сошка. Для правильной
постановки сошки на валу сектора имеются метки. Картер руле-
вого механизма закреплен на основании троллейбуса; в кабине
же рулевой механизм крепится к каркасу троллейбуса с помо-
щью кронштейна 11.
Техническая характеристика рулевого механизма Маз-500Д (500-
3401005-д) для троллейбусов ЗиУ приведена ниже:
Тип сочленения рулевого механизма........винт, гайка-рейка
с перекатывающимися
шариками, сектор
Передаточное число рулевого механизма..............32,55
Полный угол поворота сошки в рабочем
положении, °..........................................76
Свободный ход рулевого колеса рулевого
механизма в среднем положении, не более, °........... 15
Осевое перемещение вала сектора не более, мм..........0,2
Усилие, необходимое для поворота рулевого
колеса рулевого механизма без сошки и сектора
(для проверки затяжки конических подшипников), кгс .... 0,3—0,6
Момент затяжки гайки сошки, кгс-м..................40—45
Рулевой привод передает усилие от рулевого механизма на уп-
равляемые колеса, обеспечивая тем самым поворот этих колес на
заданные углы. На троллейбусах ЗиУ рулевой привод (рис. 4.20)
включает в себя сошку 4, продольные и поперечные тяги 7, 12,
14, 15, рычаг гидроусилителя 11 и двуплечий рычаг 13. Продоль-
ная рулевая тяга 7 представляет собой стальную трубу, на концах
которой установлены шаровые шарниры. Каждый из этих шарни-
ров состоит из двух сухарей, между которыми зажата шаровая го-
ловка пальца, поджимной пружины и регулировочной! пробки.
Левая поперечная тяга 15 с одной стороны имеет один шаровой
шарнир, с другой — два. Правая поперечная тяга 14 с одной сто-
роны имеет наконечник, на конце которого имеется конусное
отверстие для крепления шарового пальца, с другой — два шаро-
вых шарнира. Двуплечий рычаг 13 насажен на вал, который вра-
щается в двух конических подшипниках.
Рулевой привод обеспечивает поворот внутреннего колеса на
49°, внешнего — 40е.
56
11 12 13 14
1 — стопорная шайба; 2 — штифт; 3 — регулировочная гайка; 4— конический подшипник; 5— картер; 6— направляющая; 7, 12 —
винты; 8 — карданный шарнир; 9 — колонка; 10 — вал; //— кронштейн крепления колонки; 72 — винт; 13 — контактное устройство
сигнала; 14 — контактное кольцо; 15 — провод сигнала; 16 — рулевое колесо; 17 — кнопка сигнала; 18 — гайка; 19 — шпонка; 20 —
втулка; 27— подшипник; 22 — кольцо; 23— регулировочный винт; 24— контргайка; 25— боковая крышка; 26— зубчатый сектор;
27— вал сектора; 28 — гайка-рейка
57
I I
Рис. 4.20. Общий вид рулевого управления троллейбуса ЗиУ-682В:
/ — лопастной насос; 2 — электродвигатель; 3 — гайка сошки; 4 — сошка; 5 — специальные тяги; 6 — рулевой механизм; 7, 12
продольные тяги; 8— шланги; 9— гидроусилитель; 10 — трубопроводы; //— рычаг гидроусилителя; 13 — двуплечий рычаг; 14
правая поперечная тяга; 15— левая поперечная тяга
58
Усилитель рулевого привода облегчает управление троллейбусом,
повышает безопасность движения, смягчает боковые толчки и
удары, передаваемые от управляемых колес на рулевое колесо.
Ранее применялись пневматические усилители рулевого приво-
да, например на троллейбусах ЗиУ-5. В настоящее время использу-
ют исключительно гидравлические усилители рулевого привода.
Гидравлический усилитель рулевого привода состоит из масля-
ного насоса, электродвигателя, распределителя, силового цилин-
дра и трубопроводов. Масляный насос служит для создания давле-
ния масла.
В гидравлических усилителях троллейбусов ЗиУ и 14Тр приме-
нен лопастной насос (рис. 4.21), приводимый в действие электро-
двигателем. Он включает в себя корпус 3, бачок 2 с фильтром 7
для очистки масла, ротор 8 с лопастями 6, которые свободно
перемещаются в пазах ротора, вал 10, распределительный диск 7,
перепускной 5 и предохранительный 4 клапаны и статор 9. Рас-
пределительный диск направляет масло к лопастям ротора или от
лопастей. При вращении ротора его лопасти под действием сил
инерции прижимаются к криволинейной поверхности статора, тем
самым вытесняя масло в полость нагнетания.
При повышении частоты вращения ротора масло из полости за
распределительным диском не успевает пройти через узкое ка-
либрованное отверстие А, и давление в этой полости возрастает.
Вследствие этого открывается перепускной клапан 5, и часть мас-
ла из насоса перетекает снова во всасывающую полость корпуса,
что уменьшает производительность насоса. Аналогично работает и
предохранительный клапан 4, но он срабатывает только при мак-
симальном давлении в системе.
Силовой цилиндр гидроусилителя рулевого управления на трол-
лейбусах ЗиУ смонтирован вместе с распределителем (рис. 4.22).
Распределитель регулирует поток масла, поступающий из насоса в
силовой цилиндр. Основными деталями в распределителе являют-
ся золотник 9, корпус 10 и ограничитель хода золотника 8.
При работающем насосе масло постоянно циркулирует по замк-
нутому кругу: насос — распределитель — бачок насоса — насос. Зо-
лотник удерживается в нейтральном положении. При повороте ру-
левого колеса сошка руля через рулевую тягу, связанную с шаро-
вым пальцем золотника, перемещает золотник в сторону от ней-
трального положения. При этом нагнетательная и сливная полос-
ти в корпусе золотника разобщаются, вследствие чего масло на-
чинает поступать в соответствующую полость силового цилинд-
ра 3, производя перемещение цилиндра относительно поршня 4.
Одновременно из другой полости силового цилиндра, масло вы-
давливается в сливную полость.
При прекращении вращения рулевого колеса золотник оста-
навливается, а корпус золотника занимает нейтральное положе-
59
Рис. 4.21. Насос гидроусилителя руля:
А — калиброванное отверстие; 1 — фильтр; 2 — бачок; 3 — корпус; 4 — предо-
хранительный клапан; 5 — перепускной клапан; 6 — лопасть; 7 — диск; 8 —
ротор; 9 — статор; 10 — вал
ние. Действие гидроусилителя руля поясняет схема работы рас-
пределительного устройства, приведенная на рис. 4.23.
Крайние пазы в корпусе распределителя 6 (рис. 4.23) сообща-
ются с нагнетательной полостью насоса, средний паз — со слив-
ной магистралью. Левый паз золотника соединен с левой полос-
тью силового цилиндра 8, правый паз —- с правой. Давление жид-
кости в реактивных камерах 2, расположенных по торцам золот-
ника, устанавливает золотник 5 в нейтральное положение, а сама
жидкость через зазоры между золотником и корпусом отводится в
сливную полость, откуда через трубопровод сливной полости 1
поступает в бачок. В зависимости от направления поворота рулево-
го колеса рулевая сошка через продольную тягу и шаровой шар-
нир перемещает золотник в ту или иную сторону. При этом нагне-
тательная и сливная полости в корпусе золотника разобщаются, и
60
61
Рис. 4.23. Схемы работы распределительного устройства
гидроусилителя при:
а — прямолинейном движении; б — повороте направо; в — повороте налево; 1 —
трубопровод сливной полости; 2 — реактивные камеры; 3, 4 — трубопроводы
нагнетательной полости; 5— золотник; 6— корпус распределителя; 7— обратный
клапан; 8 — силовой цилиндр; 9 — поршень
жидкость начинает поступать в соответствующую полость силового
цилиндра 8, вызывая его перемещение относительно поршня 9.
Одновременно жидкость из другой полости цилиндра выдав-
ливается в сливную полость. С повышением сопротивления пово-
роту колес давление в рабочей полости силового цилиндра возра-
стает, вследствие чего увеличиваются давление в реактивной ка-
мере золотника и усилие на рулевом колесе. При прекращении
вращения рулевого колеса золотник останавливается, и его кор-
пус занимает нейтральное положение. В неработающем усилителе
жидкость из одной полости силового цилиндра в другую перепус-
кается обратным клапаном 7, установленным в корпусе распреде-
лителя 6.
Основные технические характеристики гидравлического насо-
са ЗиЛ-130 для троллейбусов ЗиУ и 14Тр приведены ниже:
Тип насоса по конструктивному исполнению........лопастной
двойного действия
Подача при 850 об/мин и давлении 50 кгс/см2,
л/мин, не менее........................................15
Число пазов в роторе и лопастей....................... 10
Давление срабатывания предохранительного
клапана, кгс/см2..................................65...70
Давление срабатывания перепускного
клапана, кгс/см2................................... 1,2... 1,8
62
Основные неисправности гидравлического насоса рулевого
управления приведены в табл. 4.10.
При ежедневном техническом обслуживании проверяют сво-
бодный ход рулевого колеса; надежность крепления рулевого ме-
ханизма, гидроусилителя, насоса, сошки и тяг; наличие масла в
гидросистеме.
При ТО-1 проверяют крепление всех деталей рулевого управ-
ления, смазывают шарниры рулевых тяг и усилителя, при необ-
ходимости доливают масло в бачок насоса и картер рулевого ме-
Таблица 4.10
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Повышенный свободный ход рулевого колеса 1. Износ конических подшипников винта рулевого механизма. 2. Износ шлицов сколь- зящей вилки и подшип- ников. 3. Ослабло крепление рулевой сошки, люфт в шарнирных сочлене- ниях. 4. Поломка пружин в шарнирах рулевого при- вода 1. Устранить люфт в подшипниках винта. 2. Заменить шлицевую вилку или подшипник карданного сочленения. 3. Подтянуть крепление рулевой сошки, заменить шарниры с люфтом. 4. Заменить пружины
Сильный шум при работе насоса гидроусилителя 1. Недостаточный уро- вень масла в системе. 2. Неисправны подшип- ники в электродвигателе насоса 1. Долить масло. 2. Заменить подшипники
Насос не созда- ет давление в системе гидро- усилителя (тя- желый руль) 1. Испорчена эластич- ная муфта между насосом и электродви- гателем. 2. Сорвана шпонка хвос- товика насоса. 3. Большой люфт шаро- вого пальца гидроусили- теля. 4. Заклинивание лопас- тей в роторе насоса. 5. Износ статора насоса 1. Заменить эластичную муфту. 2. Заменить шпонку. 3. Устранить люфт. 4. Заменить насос и масло. 5. Заменить насос и масло
Выброс масла через сапун 1. Высокий уровень мас- ла или засорился фильтр 1. Довести уровень масла до необходимого уровня, очистить фильтр
63
ханизма. В картер рулевого механизма заливают трансмиссионное
масло ТСп-10 или МТ-16П или ТСз-9 ГИП. Для смазки шарниров
рулевого привода применяют смазку УНИОЛ-1 или солидол «С».
В гидросистему летом заливают индустриальное масло 20, зимой —
индустриальное масло 12. При проверке уровня масла в бачке на-
соса передние колеса троллейбуса должны быть установлены в
положение для движения прямо. При работающем гидронасосе
уровень масла должен быть на 5... 10 мм ниже верхней кромки
бачка насоса.
Запрещается эксплуатация троллейбусов на линии, если ок-
ружной люфт рулевого колеса превышает 20°, затруднено враще-
ние рулевого колеса, неисправен усилитель руля, ослаблено или
повреждено крепление рулевого механизма, просачивается смаз-
ка из картера рулевого механизма.
При ТО-2 дополнительно снимают рулевые тяги и гидроуси-
литель для их ревизии в мастерской, промывают фильтр насоса и
заменяют масло в картере рулевого механизма.
4.5. КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА
Крутящий момент от вала тягового электродвигателя к валу
редуктора ведущего моста при изменении в пространстве положе-
ния их осей передается карданным валом. Это связано с тем, что
ведущий мост, подвешенный к основанию кузова на рессорах и
упругих пневматических элементах или только на упругих пнев-
матических элементах, во время движения меняет свое положе-
ние относительно основания кузова.
Карданная передача может соединять валы, оси которых рас-
полагаются под углом до 35°. На рис. 4.24 изображен карданный
вал троллейбуса 14Тр, который за исключением размеров и не-
принципиальных конструктивных отличий подобен карданному
валу троллейбусов ЗиУ.
Карданная передача состоит из ступицы 9 на двигателе, изо-
лирующей шайбы 10, двух карданных шарниров, соединенных
между собой тонкостенным валом со шлицевым соединением 7, 4
и вилки шарнира с фланцем 1.
Карданный шарнир состоит из вилки, вала со шлицевой втул-
кой 4, крестовины 2 и четырех игольчатых подшипников 12.
К игольчатым подшипникам по осевым каналам шипов крес-
товины подается смазка.
Шлицевое соединение скользящей вилки смазывается через
масленку 3, ввернутую в вилку. На всех троллейбусах между кар-
данным валом и фланцем тягового электродвигателя установлена
шайба из изоляционного материала, которая является дополни-
64
Рис. 4.24. Карданный вал троллейбуса 14Тр:
/ — вилка шарнира с фланцем; 2 — крестовина карданного шарнира; 3 — маслен-
ка; 4 — вал со шлицевой втулкой; 5 — сальниковое уплотнение; 6 — защитный
стакан; 7 — вал со шлицевым наконечником; <?, 9 — ступицы с трехлучевым
фланцем; 10 — изолирующая шайба; 11 — балансирная пластина; 12 — игольча-
тый подшипник
тельной изоляцией электродвигателя от тяговой передачи. При
сборке карданного вала необходимо, чтобы метки, выбитые на
шлицевом наконечнике и скользящей вилке, были совмещены на
одной линии. После замены отдельных деталей карданный вал под-
вергают балансировке путем подбора и установки пластинок 11.
Трещины, вмятины и изгиб трубы карданного вала не допус-
каются.
Технические данные карданного вала троллейбуса ЗиУ-682В
приведены ниже:
Момент затяжки болтов фланцев, кгс-м................9... 12
Момент затяжки болтов крышек
игольчатых подшипников, кгс-м................ 1,0... 1,5
Допустимый дисбаланс карданного вала, гс-см..........30
Общая толщина съемных
балансировочных пластин не должна превышать, мм.....4
Биение трубы и шлицевой втулки
(по индикатору) при вращении карданного
вала вручную не должно превышать, мм..............1,2
В табл. 4.11 приведены основные неисправности и их причины,
встречающиеся при эксплуатации карданных валов троллейбусов,
а также способы их устранения.
При техническом обслуживании карданного вала постоянно
производят проверку крепления фланцев карданов и крышек под-
шипников, состояния посадки фланцев на валу редуктора и валу
тягового электродвигателя, а также систематическую пробивку
точек смазки карданного вала. Для игольчатых подшипников кар-
данного вала применяют смазку УНИОЛ-1 или ЦИАТИМ-201, а
для шлицов карданного вала — графитовую смазку.
3 Максимов
65
Таблица 4.1
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Повышенный шум, отчетливо слышимый при выбеге I. Отсутствует смазка в шлицевом соединении. 2. Износ деталей шлице- вого соединения 1. Смазать шлицевое соединение. 2. 3аменить карданный вал
Вибрация кар- данного вала 1. Погнута или скручена труба карданного вала. 2. Повышенный износ деталей шарнира. 3. Отрыв балансировоч- ных пластин. 4. Ослабление затяжки крепления фланцев 1. Заменить карданный вал. 2. Заменить крестовину с подшипниками или карданный вал в сборе. 3. Заменить карданный ват. 4. Произвести затяжку крепежных деталей
Запрещается эксплуатация карданного вала, если имеется ос-1
лабление крепления и посадки фланцев на валах тягового элект-1
родвигателя и редуктора, а также если осевой зазор карданного
шарнира и радиальный зазор шлицевого соединения превышают
соответственно 0,2 и 0,3 мм.
4.6. ТОРМОЗА
Для снижения скорости движения и удержания на месте трол-
лейбусы оборудуются следующими тормозными системами:
• рабочей, в состав которой входят электродинамическое реос-
татно-рекуперативного торможение тяговым электродвигателем,
переведенным в генераторный режим, и механические тормоза с
индивидуальным пневматическим приводом, предназначенные для1
торможения всех колес троллейбуса;
• аварийной, предназначенной для остановки троллейбуса в
случае полного или частичного выхода из строя одного из конту-:
ров пневматического привода рабочего тормоза;
• стояночной, предназначенной для удержания троллейбуса на
уклоне даже при отсутствии водителя за счет поддержания рабо-1
чих частей в заторможенном состоянии с помощью чисто меха-'
нического устройства.
На всех троллейбусах, которые эксплуатируются в городах Рос-
сии, применены колесные барабанные тормоза с внутренними
разжимными колодками.
В качестве примера на рис. 4.25 показано устройство механичес-|
кого тормоза переднего колеса троллейбусов ЗиУ. Тормозной ме-
66
Рис. 4.25. Механический тормоз переднего колеса троллейбусов семей-
ства ЗиУ:
] — накладка; 2 — нижняя колодка; 3 — заклепки 8x26; 4 — шплинт-проволока
1,5 мм; 5— болт М12х20; 6— сальник; 7— верхняя колодка; 8— гайка МЗО; 9 —
оттяжная пружина; 10 — поворотный кулак; 11 — втулка; 12 — ось колодки; 13 —
суппорт тормозных колодок; 14 — разжимной кулак; 15 — рычаг трапеции; 16 —
ролик; 17 — стопор ролика; 18 — палец пружины
ханизм включает в себя тормозной барабан, две колодки, раз-
жимной кулак 14, ролики 16, оси колодок 12, суппорт тормозных
колодок 13, скрепляющий все части механизма, регулировочный
тормозной рычаг и другие детали.
После прохода позиций электрического торможения и воздей-
ствия на тормозной кран водитель нажимает на тормозную пе-
даль, открывая доступ сжатого воздуха в тормозные цилиндры.
При этом шток тормозного цилиндра через тормозной рычаг
поворачивает разжимной кулак 14, который через ролики 16 раз-
двигает тормозные колодки с накладками 1, прижимая их к вра-
щающемуся тормозному барабану.
Стояночный тормоз с ручным приводом на троллейбусах ЗиУ
воздействует только на колеса ведущего моста. Усилие от рычага
ручного тормоза через систему тяг передается на левый и правый
тормозные механизмы ведущего моста (рис. 4.26).
Технические данные механических тормозов ведущих мостов
троллейбусов ЗиУ приведены в табл. 4.12.
Признаки неисправностей механических тормозов ведущих
мостов, их причины и способы устранения приведены в табл. 4.13.
При ежедневном обслуживании необходимо проверить ход
рычага стояночного тормоза и надежность его фиксации, произ-
вести осмотр привода пневматического и ручного тормоза, про-
67
Рис. 4.26. Привод механизма управления стояноч-
ным тормозом троллейбуса ЗиУ-682:
1 — крючок к оттяжной пружине; 2 — оттяжная пружина;1
3, 6, 16, 20— тяги; 4 — соединительная муфта; 5— вилка в
сборе; 7 — установка механизма ручного тормоза; 8 — па-
лец; 9, 11 — вал с рычагом; 10 — кронштейн в сборе; 12 —
коромысло; 13 — шарнирная вилка; 14 — вал; 15 — крон-
штейн; 17 — скользящая вилка; 18 — чехол рычага; 79 —
вилка; 21 — рычаг ручного тормоза; 22 — кнопка; 23 —
собачка; 24 — зубчатая рейка
верить крепление тормозных цилиндров и вилок, затяжку контр-
гаек.
При ТО-1 проверяют и при необходимости регулируют сто-
яночный и пневматический тормоза.
При ТО-2 выполняют более углубленное обслуживание всех
узлов тормозной системы.
Таблица 4.12
Показатели Колесный тормоз ведущих мостов
118.81 118.77
Внутренний диаметр барабана, мм Допускаемый диаметр барабана после расточки, мм Ширина фрикционной накладки, мм Рабочая поверхность одной фрикционной накладки, см2 Зазор между тормозным барабаном и фрикционной накладкой, мм 420 425 180 1199 0,15...0,65 420 424 180 0,3...0,5
68
Таблица 4.13
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Слабое или неодновремен- ное действие тормозов 1. Негерметичность тормозного привода. 2. Нарушение регу- лировки тормозов. 3. Износ или замас- ливание тормозных колодок и бараба- нов. 4. Недостаточное количество сжатого воздуха 1. Заменить тормозной цилиндр. 2. Отрегулировать тормоза, для чего поднять троллейбус, вра- щать червяк рычага разжимного кулака до тех пор, пока колесо нельзя будет провернуть. Повернуть червяк в обратном направлении на два-три щелчка фиксатора для получения необходимого зазора между ко- лодками и тормозным барабаном. 3. Заменить тормозные колодки (барабан). При замасливании про- мыть колодки и барабан. Устра- нить причину попадания масла. 4. Отрегулировать тормозной кран
Заклинивание колодок 1. Поломка оттяжной пружины. 2. Заклинивание ва- ликов разжимных кулаков 1. Заменить пружину. 2. Устранить заклинивание, «пробить» смазкой
Троллейбус на уклоне не удерживается 1. Большой зазор между колодками и барабаном. 2. Заклинивание или коррозия в раз- жимном устройстве 1. Отрегулировать тормоза. 2. Разобрать, промыть устройство, «пробить» смазкой, отрегул ировать тормоза
Запрещается эксплуатация троллейбусов, имеющих хотя бы одну
из следующих неисправностей:
• не действует один из видов тормозов;
• электродинамическое торможение с наложением механичес-
кого тормоза не обеспечивает установленный правилами дорож-
ного движения тормозной путь. Снаряженный троллейбус при
таком торможении со скорости 40 км/ч должен иметь тормозной
путь не более 16,8 м, а замедление не менее 5,7 м/с2;
• стояночный тормоз не обеспечивает удержание троллейбуса
с полной нагрузкой на уклоне до 16 % включительно;
• рукоятка стояночного тормоза не фиксируется запирающим
устройством;
• заедает тормозная педаль.
69
ГЛАВА 5
ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
5.1. НАЗНАЧЕНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
На современных троллейбусах пневматическое оборудование
подразделяется на следующие системы.' напорную, тормозную и
вспомогательную.
Напорная система предназначена для производства сжатого
воздуха, его очистки и аккумулирования. Как правило, в ее со-
став входят компрессор, регулятор давления, воздушные резер-
вуары, противозамораживатель, обратный и предохранительный
клапаны.
Рис. 5.1. Схема пневматического оборудования троллейбуса ЗиУ-687.В:
1 — элементы пневмоподвески; 2 — противозамораживатель; 3 — обратный кла-
пан компрессора; 4 — предохранительный клапан; 5— компрессор; 6— влагомас-
лоотделитель; 7 — воздушный магистральный резервуар; 8 — тормозные цилинд-
ры; 9 •— тормозные краны; 10 — манометры; 11 — буксирный клапан; 12 — обрат-
ные клапаны резервуаров; 13 — воздушные тормозные резервуары; 14— регулятор
давления воздуха; 15 — регулятор уровня пола; 16 — редуктор давления; 17 —
воздушный резервуар пневмоподвески
70
71
Рис 5.3. Схема пневматического оборудования троллейбуса 14Тр:
1 — воздушный фильтр; 2 — компрессор; 3 — бачок для конденсата J1KOV; 4 —
противозамораживатель; 5 — регулятор давления JIKOV 790 кПа; 6 — многокон-
турный предохранительный клапан; 7 — соединительная головка; 8 — резервуар
вместимостью 20 л; 9 — резервуар вместимостью 40 л; 10 — обратный клапан;
11 — контрольный соединительный патрубок «С»; 12 — контрольный соедини-
тельный патрубок «А»; 13— переключатель давления 0,52+0,02 МПа; 14— пере-
ключатель давления TSV 6 Е; 15 — двухконтурный главный тормозной кран; 16 —
ручной тормозной кран; 17 — управляющий клапан; 18 — ускорительный клапан;
19 — регулирующий клапан; 20 — автоматический сливной клапан; 21 — электро-
магнитный клапан; 22 — предохранительный клапан; 23 — пневмокран; 24 —
сливной клапан; 25 — датчик манометра; 26— автоматический регулятор нагрузки;
Z — место выпуска воздуха из пневмоподвески (после погрузки на платформу)
Тормозная система служит для приведения в действие механи-
ческих тормозов. В ее состав входят резервуары, обратные клапаны
резервуаров, тормозные краны, тормозные цилиндры или тор-
мозные камеры, манометры. В тормозную систему шарнирносоч-
лененных троллейбусов дополнительно включены воздухорас-
пределитель тормозного привода прицепа, клапан управления тор-
мозами прицепа и защитные двойные клапаны (вместо обратных
клапанов резервуаров).
Вспомогательная система служит для питания элементов пнев-
матической подвески и дверного привода. Она включает в себя
регуляторы положения кузова, упругие элементы, электровенти-
ли, дверные цилиндры, воздухораспределители.
Схемы пневматического оборудования троллейбусов ЗиУ-682В,
ЗиУ-683Б и 14Тр соответственно представлены на рис. 5.1, 5.2 и 5.3.
На рис. 5.1 не показаны датчики-сигнализаторы давления, ус-
тановленные в магистралях тормозных резервуаров, двойной за-
щитный клапан, соединяющий тормозные резервуары, и клапан
контрольного вывода, присоединенный к трубопроводу регуля-
тора давления.
72
5.2. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ НАПОРНОЙ
СИСТЕМЫ
Компрессоры. На троллейбусах ЗиУ-682, ЗиУ-683 и троллей-
бусе модели 201 применен компрессор ЭК-4В, приводимый в
действие электродвигателем. На троллейбусе 14Тр установлен ком-
прессор модели 109а. Их технические параметры приведены в
табл. 5.1.
Компрессор ЭК-4В (рис. 5.4) состоит из корпуса (картера) 6,
блока цилиндров 17, клапанной коробки (головки блока цилинд-
ров) 16, шатунно-кривошипного механизма и двухступенчатого
редуктора. В корпусе 6 имеются окна для доступа к деталям и уз-
лам компрессора. Они закрыты крышками 3, под которые проло-
жены прокладки из картона для уплотнения. Через сапун 4 картер
сообщается с атмосферой. К блоку цилиндров 17 шпильками с
гайками и разрезными пружинными шайбами прикреплена кла-
панная коробка 16.
В клапанной коробке расположены два всасывающих и два на-
гнетательных клапана. Каждый клапан состоит из седла с отвер-
стиями и пластины, прижатой к седлу конической пружиной.
Внутренняя полость клапанной коробки разделена перегородкой,
отделяющей всасывающую полость от нагнетательной. Всасываю-
щая полость через воздушный фильтр соединяется с атмосферой,
а нагнетательная через обратный клапан компрессора — с воз-
душными резервуарами.
Шатунно-кривошипный механизм состоит из коленчатого вала
19, двух шатунов 20 и двух поршней 18. Коленчатый вал враща-
ется в двух радиальных однорядных шариковых подшипниках 22
Таблица 5.1
Параметры Тип компрессора
ЭК-4В 109а
Число цилиндров, шт. 2 2
Диаметр поршня, мм 112 80
Хоц поршня, мм 92 50
Производительность, м3/мин (м3/ч) 0,3(18) 0,23(13,5)
Передаточное число от двигателя к компрессору 1:3,9 1:2,3
Частота вращения коленчатого вала, об/мин 320 1100
Рабочее давление воздуха, кгс/см2 8 8,5
Масса с электродвигателем, кг 277,6 —
73
Рис. 5.4. Компрессор ЭК-4В:
а — вид сбою.'; б — вид сверху; 1, 2, 8, II — шестерни редуктора; 3 — крышки;
4 — сапун; 5 — стяжные болты; 6 — корпус; 7 — разбрызгиватель; 9 — пробка; 10 —
эксцетриковая ось; 12 — стопорный болт; 13 — электродвигатель; 14 — кронштей-
ны для подвески агрегата; 15 — масляный щуп; 16 — клапанная коробка; 17 —
блок цилиндров; 18 —- поршень; 19 — коленчатый вал; 20— шатуны; 21 — крыш-
ка; 22, 23 — шариковые подшипники
и 23. Обе части разъемной головки шатуна стянуты на шейке
коленчатого вала стяжными болтами 5, к одному из которых при-
креплен разбрызгиватель 7. Вращающий момент от электродви-
гателя к компрессору передается через двухступенчатый редук-
74
тор с передаточным числом 3,9. Две шестерни редуктора 1 и 2
сидят на шпонках соответственно на валу двигателя и компрес-
сора, а блок шестерен 8 и 11 на бронзовых втулках врашается на
эксцентриковой оси 10. Эта ось фиксируется в одном из пяти
положений стопорным болтом 12. В пробке для заливки масла
просверлено отверстие для масляного щупа 15, с помощью ко-
торого осуществляется проверка уровня масла. Фланец корпуса
компрессора соединен с корпусом электродвигателя 13 шпиль-
ками и гайками.
При вращении коленчатого вала компрессора поршни, свя-
занные с валом шатунами, совершают возвратно-поступательные
движения. При движении поршня от клапанной коробки над пор-
шнем образуется разреженное пространство. Вследствие этого от-
крывается всасывающий клапан, воздух засасывается из атмосфе-
ры через воздушный фильтр, и происходит цикл всасывания. Когда
поршень двигается в сторону клапанной коробки, воздух в ци-
линдре сжимается. Всасывающий клапан при этом закрывается
под действием пружины и сжатого воздуха, а нагнетательный кла-
пан под давлением воздуха открывается и впускает воздух в на-
гнетательную полость клапанной коробки и далее через обратный
клапан в резервуары. Для подвески мотор-компрессора преду-
смотрены три кронштейна 14.
Воздух, поступающий в компрессор, проходит очистку в филь-
тре, после чего поступает через пластинчатые впускные клапаны
в цилиндр. Сжатый поршнями воздух через выпускные клапаны
поступает в головку компрессора и далее по трубопроводу в пнев-
матическую систему троллейбуса. При достижении в пневмати-
ческой системе давления воздуха 8 кгс/см2 регулятор давления
отключает электродвигатель от источника питания. При пониже-
нии давления воздуха в пневматической системе до 6,5 кгс/см2
регулятор давления включает электродвигатель, и компрессор
начинает нагнетать воздух в систему. Режим работы компрессора —
повторно-кратковременный с ПВ не более 50 % и продолжитель-
ностью цикла до 10 мин.
На троллейбусе 14Тр установлен двухцилиндровый компрес-
сор 109а (рис. 5.5), состоящий из картера, цилиндров, коленчато-
го вала с двумя шарикоподшипниками, разъемных шатунов, пор-
шней, головки цилиндров, всасывающих и нагнетательных кла-
панов.
Компрессор 109а для троллейбуса 14Тр принципиально не от-
личается. Как и компрессор ЭК-4В. Этот компрессор также одно-
рядный, одноступенчатый, поршневого типа, двухцилиндровый.
Корпус-картер 1 (см. рис. 5.5) компрессора отлит из сплава алю-
миния, снизу он закрыт крышкой 5. На боковых частях корпуса
симметрично расположены горловина для заливки масла в комп-
рессор, закрытая резьбовой пробкой, и сапун 14, предназначен-
75
ный для поддержания атмосферного давления в картере компрес-1
сора.
Сверху к корпусу крепятся два цилиндра 7с клапанными ко-,
робками 12. Каждая клапанная коробка имеет два всасывающих и
один нагнетательный патрубок с двумя всасывающими 11 и дву-i
мя нагнетательными 13 клапанами. Цилиндр с клапанной короб-
кой крепится к корпусу четырьмя стяжными болтами. Коленча-
тый вал 4 вращается в шариковых подшипниках 2. Шатуны биме-
ют разъемные головки. Поршни 10 изготовлены из серого чугуна
и имеют четыре канавки для поршневых колец 9 (двух компресси-
онных и двух маслосъемных). Смазка подшипников и трущихся
соединений производится разбрызгиванием. Уровень масла в кар-
тере компрессора контролируется щупом.
Регулятор давления. На троллейбусах семейства ЗиУ установ-
лен регулятор давления АК-11Б (рис. 5.6), предназначенный для
автоматического включения и отключения электродвигателя ком-
прессора в зависимости от давления воздуха в напорной системе.
При работе регулятора давление воздуха передается на упор
главной пружины 7через резиновую диафрагму 12. При достиже-
нии давлением воздуха уставки отключения регулятора (верхнего
предела), шток диафрагмы 11 сжимает главную пружину 7и пе-
Рис. 5.5. Компрессор 109а:
1 — картер; 2 — шарикоподшипник; 3, 5 — крышки; 4 — коленчатый вал; 6 —
шатун; 7 — цилиндр; 8 — поршневой палец; 9 — поршневое кольцо; 10 — пор-
шень; 77 — всасывающий клапан; 12 — клапанная коробка; 13 — нагнетательный
клапан; 14 — сапун
76
Рис. 5.6. Регулятор давления АК-11 Б:
/ — замок; 2 — кожух; 3 — скоба; 4, 6 — регулировочные винты; 5 — гнездо; 7, 9,
18— пружины; 8 — шток винта; 10 — направляющая замка; 11 — шток диафраг-
мы; 12 — диафрагма резиновая; 13 — фланец; 14, 19 — винты; 15 — ось; 16 —
рычаг; 17 — подвижной контакт; 20— неподвижный контакт; 21 — основание
ремещается вверх, вследствие чего контакты 77и 20 размыкаются.
При уменьшении давления воздуха на величину перепада (до ниж-
него предела) шток диафрагмы 11 под действием главной пружи-
ны 7перемещается в другую сторону (вниз), и контакты замыка-
ются. Контакты регулятора включены в цепь катушки контактора,
который своими контактами собирает цепь электродвигателя ком-
прессора. Такая конструкция обеспечивает мгновенный разрыв
контактов. Пружина 18 подвижного контакта прижимает его к
неподвижному контакту при включенном регуляторе давления.
Давление выключения регулируется винтом 6 главной пружины;
перепад давления зависит от раствора контактов и регулируется
винтом 4.
Характеристики пневматических аппаратов троллейбусов ЗиУ
всех модификаций и 14Тр представлены в табл. 5.2.
Воздушные резервуары. Они предназначены для аккумулирова-
ния сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором. На троллейбу-
сах ЗиУ-682В и ЗиУ-682В1 установлено по четыре воздушных ре-
зервуара: магистральный, пневмоподвески и два резервуара тор-
77
мозной системы. Резервуары (рис. 5.7) емкостью 25 л изготовлены
из листовой стали. Днища резервуаров имеют сферическую форму.
Резервуары установлены под полом и крепятся к основанию
кузова хомутами. В эксплуатацию допускают только те резервуа-
ры, которые прошли гидравлические испытания под давлением
13 кгс/см2.
На сочлененном троллейбусе ЗиУ-683Б установлено шесть ре-
зервуаров вместимостью 25 л: один магистральный, два резервуа-
Таблица 5.2
Наименование пневматического аппарата Параметры Значение параметра
Регулятор давления АК-11Б Напряжение, В Ток, А Пределы регулирования давления отключения, кгс/см2 Уставка давления отключения, кгс/см2 То же включения, кгс/см2 До 220 0,5 3...9 7,3... 7,7 6,0...6,4
Комбинированный регулятор давления с пневматическим вык- лючателем троллей- буса 14Тр Уставка давления отключения, кгс/см2 То же включения, кгс/см2 8,5 ±0,2 7,0 + 0,1
Предохранительный клапан троллейбусов ЗиУ Величина давления, при котором срабатывает предохранительный клапан, кгс/см2 Время образования мыльного пу- зыря при проверке клапана на гер- метичность давления сжатого воз- духа 7 кгс/см2, с 9,0 5,0
Тормозные цилин- дры троллейбусов ЗиУ Утечка воздуха из пневмосистемы заторможенного троллейбуса в течение 30 мин не должна превы- шать, кгс/см2 Падение давления воздуха у отремонтированного цилиндра за 10 мин не должно превышать, кгс/см2 Ход штоков тормозных цилиндров, толкающих рычаги, не должен превышать, мм: для передних для задних 1,5 0,2 30 35
78
Рис. 5.7. Резервуар воздушный:
1 — цилиндр; 2 — днище; 3 — фланец
ра пневмоподвески и дверных цилиндров и три резервуара тор-
мозной системы.
Троллейбус 14Тр оснащен четырьмя резервуарами. Два из них,
объемом 40 л, установлены перед задним левым колесом. Они
предназначены для рабочей тормозной системы. Перед правым
задним колесом расположен резервуар объемом 40 л системы под-
вески и дверных механизмов. Здесь же расположен один резервуар
объемом 20 л, предназначенный для приведения в действие руч-
ного тормоза.
Все резервуары снабжены сливными краниками (рис. 5.8), пред-
назначенными для удаления из нижней части резервуаров ско-
пившихся влаги и масла.
Противозамораживатель. (рис. 5.9) Для повышения надежнос-
ти работы пневматической системы троллейбуса в холодную по-
году предусмотрен противозамораживатель. Его основными эле-
ментами являются корпус 1 и стакан 6. В нижнюю часть корпуса
ввернут штуцер в сборе 5.
Отверстия корпуса закрыты заглушками 2. В нижней части ста-
кана 6 расположены муфта (футорка) 7 и гайка 10. Диск 15 уста-
новлен с помощью штифта 14 на регу-
лировочном винте 13, которым регули-
руют дроссель. Герметичность соедине-
ний обеспечивается уплотнительными
кольцами 3, 4, 8, 9, 11, 17. Противоза-
мораживатель снабжен заливной проб-
кой 16 с указателем уровня смеси спир-
та с глицерином.
Противозамораживатель действует
следующим образом. В правую часть от-
Рис. 5.8. Сливной краник:
7 — рычаг; 2 — прокладка; 3 — шарик; 4 — гайка
с ушком; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — пру-
жина; 7 — корпус; 8, 9 — шайбы; 10 — шплинт
79
Рис. 5.9. Противозамораживатель:
7 — корпус; 2 — заглушка; 3, 4, 8, 9, 11, 17 — уплотнительные кольца; 5 —
штуцер в сборе; 6 — стакан; 7 — футорка; 10, 12 — гайки; 13 — регулировочный
винт; 14 — штифт; 75 — диск; 16 — заливная пробка; 18 — болт
верстия диффузора поступает сжатый воздух. Часть воздуха при
этом проходит через соединительный канал в стакан со спирто-
глицериновой смесью и давит на нее, другая часть проходит по
узкому участку отверстия диффузора, создавая тем самым в труб-
ке разрежение. Вследствие разности давления спиртоглицерино-
вая смесь засасывается по трубке через дроссель из стакана и по-
падает в левую часть отверстия, т. е. в пневмосистему. Интенсив-
ность парообразования спиртоглицериновой смеси регулируется
дросселем. Расход смеси составляет 200 г на 10 сут при двухсмен-
ной работе троллейбуса на маршруте. Смесь состоит из глицерина
и этилового спирта, взятых в равной пропорции.
Обратный и предохранительный клапаны. Обратный клапан
(рис. 5.10) пропускает сжатый воздух в одном направлении (от
компрессора в резервуары) и обеспечивает сохранность воздуха
в пневмосистеме в случае неплотного прилегания выпускных
клапанов к седлам клапанной коробки компрессора. Он состоит
из штампованного стального корпуса 3, клапана 6 с резиновым
кольцом 5, шестигранной пробки 7, прокладки 2 и пружины 4.
В корпусе сбоку имеется отверстие для ввертывания предохра-
нительного клапана. При работе компрессора сжатый воздух по-
80
Рис. 5.10. Обратный клапан компрессора троллейбусов ЗиУ:
1 — пробка шестигранная; 2 — прокладка; 3 — корпус стальной; 4 — пружина;
5 — резиновое кольцо; 6 — клапан; 7 — штуцер
ступает в штуцер корпуса, открывает клапан 6, сжимая пружи-
ну 4, и далее, через отверстие патрубка проходит в сторону ре-
зервуара.
При отключенном компрессоре пружина 4 и обратный поток
сжатого воздуха из напорной системы прижимают клапан с рези-
новым кольцом к уступу корпуса, перекрывая тем самым входное
отверстие.
Предохранительный клапан (рис. 5.11)
предназначен для выпуска избыточного
воздуха в атмосферу в случае неисправ-
ности автоматического регулятора давле-
ния. Он состоит из корпуса 2, в который
ввернуто седло шарикового клапана 8, и
пружины 7. Регулировку клапана осуще-
ствляют пробкой 5, положение которой
фиксируется контргайкой 4. После регу-
лировки клапан пломбируют. При давле-
нии в напорной системе более установ-
ленной нормы шарик преодолевает уси-
лие пружины и выпускает воздух в ат-
мосферу через боковое отверстие в кор-
пусе. Технические характеристики пре-
дохранительного клапана приведены в
табл. 5.2.
Рис. 5.11. Предохранительный клапан:
J — седло клапана; 2 — корпус; 3 — стержень; 4 —
контргайка; 5 — регулировочная пробка; 6— плом-
ба; 7 — пружина; 8 — шариковый клапан
81
5.3. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ТОРМОЗНОЙ
СИСТЕМЫ
Тормозные краны. В настоящее время на отечественных троллей-
бусах, а также на троллейбусах производства завода «Белкоммун-
маш» используются двухсекционные тормозные краны «тандем»
прямого действия (рис. 5.12).
Двухсекционный тормозной кран состоит из механизма при-
вода и двух независимых последовательно расположенных секций,
снабженных плоскими резиновыми клапанами и поршневым сле-
дящим механизмом с резиновой втулкой. Кран имеет механичес-
кий дистанционный привод.
Верхняя секция управляет тормозными механизмами задних
колес, нижняя — передних.
В исходном положении (тормозная педаль отпущена) под воз-
действием пружин верхний 4 и нижний 6 следящие поршни зани-
мают крайнее верхнее положение. Выпускные седла клапанов крана
изготовлены как одно целое с этими поршнями, поэтому выпуск-
ные окна клапанов 15 и 8 открыты, и тормозные камеры через
выводы Г и В, полый шток 5 и отверстие 77 в выпускном окне
соединены с атмосферой. Под действием пружин 16 и 9 клапаны
15 и 8 прижаты к неподвижным седлам, расположенным в корпу-
сах секций 18 и 10 крана, выводы А и Б, к которым подводится
воздух от ресиверов отдельных контуров, разобщены соответствен-
но от выводов Г и В.
При торможении усилие от педали через рычаг 7, толкатель 2
и упругую резиновую втулку 3 передается на верхний следящий
поршень 4. Передвижные седла клапана 15, перемещаясь вместе с
поршнем 4, закрывают выпускное окно этого клапана и перекры-
вают сообщение через вывод Г тормозных камер с атмосферой,
после чего отрывают клапан 75 от неподвижного седла. Сжатый
воздух через вывод А, соединенный с ресивером, и открытый
клапан 75поступает в полость крана и далее к выводу Г. Давление
в верхней полости крана возрастает до тех пор, пока сила Нажатия
на резиновую втулку 3 в результате повышения давления в поло-
сти крана не уравновесится усилием, действующим на следящий
поршень 4. В этом случае клапан 75 садится на неподвижное седло,
и воздух в тормозные камеры контура не поступает.
При увеличении давления в верхней полости крана воздух че-
рез отверстие 14 в корпусе 7 7 поступает в надпоршневую полость
большого нижнего поршня 13, который совместно со следящим
поршнем 6 перемещается вниз, открывая клапан 8. Сжатый воз-
дух через вывод Б, соединенный с резервуаром, поступает через
клапан 8 к выводу В. Давление сжатого воздуха, находящегося в
пространстве под поршнями 13 и 6, уравновешивается, вслед-
82
Рис. 5.12. Двухсекционный тормозной кран с последовательным распо-
ложением секций:
/ — рычаг; 2 — толкатель; 3 — резиновая втулка; 4 — верхний следящий поршень;
5 — полый шток; 6 — нижний следящий поршень; 7, 9, 72, 16 — пружины; 8 —
клапан нижней секции; 10 — корпус нижний; II — окно выпускное; 13 — боль-
шой нижний поршень; 14— отверстие; 75— клапан верхней секции; 17 — корпус
верхний; 18 — упорный болт; А, Б, В, Г — выводы
ствие чего уравновешивается сила, действующая на поршень 13
сверху. В нижней полости крана и в тормозных камерах задней оси
устанавливается давление, соответствующее усилию нажатия на
резиновую втулку 3. При снятии усилия с рычага 7 поршень 4 под
действием пружины 16 перемещается вверх, клапан 75 прижима-
ется к неподвижному седлу, а вывод Г через выпускное окно кла-
пана и полый шток 5 сообщается с атмосферой. Уменьшение дав-
ления в верхней полости пружины 7 вызывает перемещение пор-
шня 13 вверх, в результате чего клапан 8 также садится на седло в
нижнем корпусе, и вывод В соединяется с атмосферой. Такой ал-
горитм работы тормозного крана изначально обеспечивает опере-
83
жающее торможение ведущей оси, что препятствует заносу трол-
лейбуса при торможении.
В случае повреждения какого-либо контура (например, со-
единенного с верхней секцией) усилие от рычага через упор-
ный болт 18 передается на полый шток 5, жестко связанный со
следящим поршнем 6 нижней секции, и открывает клапан 8.
Таким образом, вторая секция будет управляться механически.
Однако при этом свойство следящего действия сохраняется, так
как сила, действующая сверху на шток поршня 6, будет урав-
новешиваться усилием на поршне, возникающим в результате
повышения давления в полости нижней секции. При поврежде-
нии второго контура (нижней секции) поршень 13 садится на
нижний упор в корпусе 17 крана, и верхняя секция работает
обычным образом.
Тормозные цилиндры троллейбусов ЗиУ. Тормозные цилиндры
служат для преобразования давления сжатого воздуха в усилие,
необходимое для прижатия тормозных колодок к барабану. Они
закреплены на балке ведущего и суппортах ведомого моста.
На колеса ведущего моста троллейбусов ЗиУ при торможении
действуют:
• тормозная сила при электродинамическом торможении;
• тормозные силы при торможении механическими барабан-
ными тормозами с пневматическим приводом;
• тормозные силы при действии стояночной тормозной систе-
мы с ручным приводом.
Конструкция тормозного цилиндра троллейбусов ЗиУ показа-
на на рис. 5.13.
Он состоит из корпуса 14, поршня 15 с манжетой 1 и сальни-
ком 2, штока 7 с шаровой головкой 13 и вилкой 8, возвратной
пружины 3, передней крышки 5, направляющего сальника 9 и
защитного чехла 6.
Воздух подается в цилиндр такой конструкции только во время
торможения; при растормаживании поршень 15 под действием
возвратной пружины 3 занимает исходное положение. Сжатый
воздух при этом выходит из цилиндра через тормозной кран в
атмосферу. Для предотвращения создания давления воздуха в пра-
вой части цилиндра при движении поршня в крышке предусмот-
рено отверстие с фильтром 10.
Характеристики данного тормозного цилиндра см. в табл. 5.2.
Тормозные цилиндры троллейбуса 14Тр. На колеса переднего
моста троллейбуса 14Тр действуют только механические барабан-
ные тормоза с пневматическим приводом. Тормозные цилиндры
переднего моста по принципу работы и конструкции аналогичны
тормозным цилиндрам троллейбусов ЗиУ.
На колеса ведущего моста троллейбуса 14Тр при торможении
действуют:
84
Рис. 5.13. Тормозной цилиндр троллейбусов ЗиУ:
/ — манжета; 2 — сальник поршня; 3 — возвратная пружина; 4 — направляющая
поршня; 5 — передняя крышка; 6 — защитный чехол; 7 — шток; 8 — вилка; 9 —
направляющий сальник; 10 — фильтр; 11 — сухарь; 12 — штуцер; 13 — шаровая
головка; 14 — корпус; 75 — поршень
• тормозная сила при электродинамическом торможении;
• тормозные силы при торможении механическими барабан-
ными тормозами с пневматическим приводом;
• тормозные силы от пружинного энергоаккумулятора при дей-
ствии стояночной тормозной системы.
Приводами тормозных механизмов ведущего моста через сис-
тему тяг и рычагов служат тормозные цилиндры с пружинными
энергоаккумуляторами.
Тормозные цилиндры ведущего моста троллейбуса 14Тр состо-
ят из следующих основных частей (рис. 5.14): корпуса цилиндра 3
с пробкой 1, комплектной крышки 8 и пылезащитной манжеты 9.
Его полость разделена цилиндром 15 с пружинами 14, 16 и чаш-
кой пружины 5 на пространство камеры В служебного тормоза,
пространство камеры С пружин и пространство камеры А стояноч-
ного тормоза. Эти пространства отделены друг от друга уплотне-
ниями. В пространстве камеры В служебного тормоза находится
поршень 6 с возвратной пружиной конической формы 7. В про-
странстве камеры А стояночного тормоза находится поршень 4,
соединенный тягой 77с чашкой 5пружин 14и 16. Для предотвра-
щения возникновения при торможении избыточного давления или
разрежения в пространствах С, D и В они взаимно соединены от-
верстиями в тяге 77, отверстиями и пазом в цилиндре 75, соеди-
нительной трубкой с крышкой <?и выходят в патрубок V. К этому
85
Рис. 5.14. Тормозной цилиндр с пружинным аккумулятором
троллейбуса 14Тр:
1 — пробка; 2 — уплотнительное кольцо; 3 — корпус цилиндра; 4 — поршень; 5 —
чашка пружин; 6 — поршень; 7 — возвратная пружина конической формы; 8 —
крышка; 9 — пылезащитная манжета; 10— гайка; 11 — вилка; 12— шплинт; 13 —
валик; 14, 16 — пружины; 15 — цилиндр; 17 — тяга; А — пространство камеры
стояночного тормоза; В — пространство камеры служебного тормоза; С — про-
странство камеры пружин; D, Е — пространства; N, Р — впускные патрубки; V —
патрубок
патрубку присоединен трубопровод, выходящий в атмосферу. Не-
посредственно тормозной цилиндр имеет два патрубка. В корпусе
цилиндра 3 находится впускной патрубок 7V для подачи сжатого
воздуха в камеру А стояночного тормоза. В крышке 8 находится
впускной патрубок Рдля подачи сжатого воздуха в камеру В при
служебном торможении. С каждым цилиндром поставляется винт
с шайбой, предназначенный для аварийного сжатия пружин 14
и 16.
Тормозной цилиндр (см. рис. 5.14) работает следующим обра-
зом. При отсутствии в тормозной системе сжатого воздуха мощная
пружина 16 и вспомогательная 14 выталкивают из цилиндра 75
чашку 5, соединенную тягой 77с поршнем 4. Эта чашка опирает-
ся на поршень 6, шток которого имеет на своем конце регулиру-
емую вилку 77, закрепленную гайкой 10. Вилка 77 соединена ва-
ликом 13 со шплинтами 72 с рычагом разжимного кулака тормо-
за, который удерживает тормозные колодки прижатыми к поверх-
ности тормозного барабана, что вызывает затормаживание.
Из вышесказанного следует, что при отсутствии в системе
сжатого воздуха троллейбус заторможен действием усилия пру-
жин 14, 16. Если же в тормозной системе в камере А имеется
избыточное давление воздуха, то при открытом кране ручного
тормоза оно воздействует на поверхность поршня 4, приводя его
в движение.
86
Одновременно при помощи тяги 1 /двигается чашка 5, пружи-
ны 14 и 16 сжимаются; под действием усилия возвратной пружи-
ны 7передвигается поршень 6, поршневой шток которого соеди-
нен с рычагом разжимного кулака тормоза. В результате этого про-
цесса происходит растормаживание. В этой позиции изображен
прибор на рис. 5.14, причем он соответствует состоянию движе-
ния троллейбуса.
При нажатии на тормозную педаль сжатый воздух через глав-
ный тормозной кран подается в пространство камеры служебного
тормоза В, где воздействует на поверхность поршня 6, выдвигая
его. Шток поршня воздействует на рычаг разжимного кулака тор-
моза, который раздвигает тормозные колодки, прижимая их к
барабану. Так происходит служебное торможение.
При отпуске тормозной педали воздух выходит из камеры слу-
жебного тормоза В, и поршень 6 под воздействием возвратной
пружины 7 перемещается в исходное положение. Это вызывает
растормаживание троллейбуса.
На рис. 5.15 приведены схема установки тормозного цилиндра
и его соединение с рычагом разжимного кулака.
Перед началом движения тормозные механизмы растормажи-
вают, для чего в цилиндры подается сжатый воздух.
Для приведения в действие стояночного тормоза необходимо
выпустить полностью сжатый воздух из камеры стояночного тор-
моза А (см. рис. 5.14) при помощи крана ручного тормоза. Чашка 5
в результате этого передвинется под воздействием усилия пружин
14 и 16, что вызовет затормаживание троллейбуса.
Механический отпуск стояночного тормоза используют в тех
случаях, когда по какой-либо причине невозможно растормозить
Рис. 5.15. Привод пневматического и стояночного тормозов ведущего
моста троллейбуса 14Тр:
1 — рычаг разжимного кулака; 2 — тяга; 3 — рычаг промежуточного вала; 4 —
кронштейн рамы; 5 — тормозной цилиндр с энергоаккумулятром
87
троллейбус действием сжатого воздуха. Для механического рас-
тормаживания необходимо после удаления пробки 1 и уплотни-
тельного кольца 2 вставить в отверстие винт, поставляемый с каж-
дым цилиндром. Винт вкручивают в тягу 77, преодолевая усилие
пружин 14 и 16. Происходит механическое растормаживание тор-
моза колеса, причем действие служебного торможения остается
неизменным. После окончания работы на линии необходимо уст-
ранить неисправность и привести пружинный тормозной цилиндр
в первоначальное состояние.
Перед механическим отпуском стояночного тормоза необхо-
димо принять меры для предупреждения самопроизвольного дви-
жения троллейбуса.
Тормозные пневматические камеры троллейбусов модели 201.
Для привода тормозных механизмов ведомого моста троллейбуса
модели 201 используется бесфланцевая тормозная камера (рис. 5.16).
В этой тормозной камере диафрагма 3 защемлена по наружному
контуру между крышкой 2 и корпусом 8 с помощью стяжного
хомута 6. Центральная часть диафрагмы опирается на тарелку 4 штока
7, который вилкой 10 связан с рычагом разжимного устройства
тормозного механизма. Двумя приваренными болтами 9 камера
крепится к кронштейну на тормозном щите переднего колеса.
При подаче сжатого воздуха через штуцер 7 в полость над ди-
афрагмой 3 последняя перемещается и воздействует на шток 7.
При растормаживании шток вместе с диафрагмой возвращается в
исходное положение под действием возвратной пружины 5.
Приводом тормозных механизмов ведущего моста троллейбу-
са модели 201 служит конструкция, приведенная на рис. 5.17. Она
состоит из тормозной камеры, последовательно соединенной с
камерой пружинного энергоаккумулятора. Полость под диафраг-
мой соединена с атмосферой через дренажные отверстия в кор-
пусе &тормозной камеры. В случае выключения стояночной тор-
мозной системы сжатый воздух по-
стоянно подводится в полость А
пружинного энергоаккумулятора 8.
Диафрагма 7 с толкателем 6 при
этом находится в левом положе-
нии, а силовая пружина 72 сжата
полностью.
Рис. 5.16. Тормозная камера привода
механических тормозов передних
колес троллейбуса модели 201:
1 — штуцер; 2 — крышка; 3 — диафрагма;
4 — тарелка; 5 — возвратная пружина; 6 —
стяжной хомут; 7 — шток; 8 — корпус; 9 —
болт; 10 — вилка
88
При торможении рабочей тормозной системой сжатый воздух
от тормозного крана подается в полость под диафрагмой 4. Диаф-
рагма, прогибаясь, воздействует на опорный диск 5, который,
сжимая пружину 3, перемещает шток 7, поворачивая тем самым
связанный с ним вилкой 2 регулировочный рычаг тормозного ме-
ханизма. В случае включения запасной или стояночной тормозной
системы, т. е. при выпуске сжатого воздуха в атмосферу из полости
А с помощью ручного крана, диафрагма 7 под действием пружины
12 возвращается в исходное положение. При этом толкатель 6 через
диафрагму 4 воздействует на шток 7, который, перемещаясь, по-
ворачивает связанный с ним регулировочный рычаг, вызывая за-
тормаживание троллейбуса. Пружинный энергоаккумулятор имеет
встроенный механизм аварийного растормаживания, состоящий из
толкателя 14, гайки 13, фиксирующей втулки 77, шариков 10 и
пружины 9. При необходимости аварийного растормаживания от-
ворачивают гайку 13 и вставляют толкатель 14. При нажатии на
толкатель происходит переключение фиксирующей втулки 77, ко-
торая освобождает шарик 10. В этом случае толкатель 6 освобождает-
ся от стопора и под действием подпружиненной диафрагмы 4 пере-
мещается влево. Происходит растормаживание троллейбуса.
В качестве примера рассмотрим работу тормозной системы трол-
лейбуса ЗиУ-683Б.
Сочлененный троллейбус ЗиУ-683Б оборудован пневматичес-
ким приводом передних, средних и задних тормозов (см. рис. 5.2).
Нагнетаемый компрессором 14 воздух, проходит через обрат-
ный клапан 16, влагомаслоотделитель 4 и противозамораживатель 5.
Рис. 5.17. Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором
троллейбуса модели 201:
/ — шток; 2 — вилка; 3, 9 — пружины; 4, 7 — диафрагма; 5 — опорный диск;
6, 14 — толкатели; 8 — энергоаккумулятор; 9 — пружина; 10 — шарик; 11 —
фиксирующая втулка; 12 — силовая пружина; 13 — гайка; А — полость
89
Затем он поступает в магистральный резервуар 19.3, из которого
через двойной защитный клапан 7 подается в резервуары перед-
них 19.6 и задних 79.5тормозов. К резервуару 19.1 задних тормозов
сжатый воздух поступает от магистрального резервуара через воз-
духораспределитель 13 (ввод II — ввод I).
При торможении воздух от двухсекционного тормозного крана 1
поступает к исполнительным органам передних и средних тормо-
зов — тормозным цилиндрам 17.1, 17.2 и. 17.5, 17.6.
От контура средних тормозов воздух подается к клапану управ-
ления тормозами прицепа 6 (ввод I). При этом образуется управ-
ляемая магистраль (вывод IV — ввод Ш воздухораспределителя 13).
В воздухораспределителе происходит перемещение главного пор-
шня и открытие клапанов, что обеспечивает доступ воздуха к ис-
полнительным органам — тормозным цилиндрам задних тормо-
зов 17.3 и 17.4.
При растормаживании воздух от клапана управления 6 тормо-
зами прицепа через тормозной кран 1 стравливается в атмосферу.
Для контроля давления воздуха в магистральном и тормозных
резервуарах (19.3, 19.5, 19.6 и 19.1) установлены два двухстрелоч-
ных манометра 21.1 и 21.2. Для сигнализации минимального дав-
ления (4,5 кгс/см2) в тормозных контурах (цилиндрах) установ-
лены датчики-сигнализаторы 3.1, 3.2 и 3.3.
Двойной защитный клапан, установленный между магистраль-
ным резервуаром 19.3 и резервуарами тормозной системы 19.5 и
19.6, служит для задержки и сохранения в резервуарах 19.5 и 19.6
сжатого воздуха в случае падения его давления или исчезновения
в магистральном резервуаре 19.3.
5.4. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
На троллейбусах ЗиУ-б82В вспомогательная система (система
упругого подвешивания кузова) состоит из шести упругих эле-
ментов, трех регуляторов положения кузова, резервуара и оди-
нарного защитного клапана.
Регулятор положения кузова. Он служит для автоматического
управления потоком сжатого воздуха, поступающего или выходя-
щего из упругих пневматических элементов (пневмобаллонов). Он
поддерживает постоянную высоту пневмобаллонов и, следователь-
но, постоянное расстояние кузова от поверхности дорожного по-
крытия при различном наполнении кузова пассажирами. Конст-
рукция регулятора показана на рис. 5.18.
Регулятор крепится к основанию кузова, а его приводной ры-
чаг 3 соединен с осью переднего моста или подрамником ведуще-
90
Рис. 5.18. Регулятор положения
кузова:
/ — корпус; 2 — вал привода; 3 — привод-
ной рычаг; 4 — жиклер первой ступени;
5 — клапан первой ступени; 6, 8— пружи-
ны; 7 — клапан второй ступени; 9 — об-
ратный клапан; 10 — жиклер второй сту-
пени; 11 — седло клапана; 12 — плунжер;
13— кулачок; 14 — фильтр; А —
полость
го моста. На переднем мосту уста-
новлен один регулятор, а на веду-
щем — два. В корпусе / регулятора
расположены клапан первой сту-
пени 5 с пружиной клапана 6; кла-
пан второй ступени 7; обратный
клапан 9 с пружиной 8; пробка с
жиклером второй ступени 10; сед-
ло клапана 11; плунжер 12, свя-
занный с кулачком 13; вал приво-
да 2; фильтр 14. В нейтральном по-
ложении, при статической нагруз-
ке от веса кузова, клапаны 5 и 7
закрыты; полости упругого эле-
мента и воздушного резервуара разобщены. При увеличении ста-
тической нагрузки на троллейбус высота пневмобаллонов умень-
шается, кузов опускается. В этот момент рычаг поворачивает ва-
лик 2 по часовой стрелке, вследствие чего кулачок 13, эксцент-
рично закрепленный на валу привода 2, передвигает плунжер 12,
который своим торцом открывает клапан первой ступени 5. Сжа-
тый воздух из этого клапана поступает в полость регулятора, а
оттуда — в пневмобаллоны, восстанавливая их исходную высоту.
При значительном увеличении нагрузки, когда конец рычага при-
вода 3 переместится вверх более чем на 30 мм, срабатывает вы-
пускной клапан первой ступени 5. Сжатый воздух из резервуаров
пневмоподвески проходит через жиклер 10 (отверстие) в пробке,
отжимает обратный клапан 9 и проходит через отверстие в жикле-
ре второй ступени 4, который своим торцом открывает выпуск-
ной клапан 7 второй ступени. Сжатый воздух более свободно по-
ступает в пневмобаллоны, наполняя их и поднимая кузов. При
уменьшении нагрузки высота пневмобаллонов увеличивается, и
кузов троллейбуса перемещается вверх. Вследствие этого рычаг и
вал привода поворачиваются в обратную сторону, увлекая за со-
бой плунжер 12, который отходит от клапана 5, соединяя полость
А регулятора через отверстие в плунжере 12 с атмосферой, куда
через фильтр выпускается часть воздуха из пневмобаллонов. За счет
91
этого восстанавливается исходная высота упругих пневматичес-
ких элементов. После этого рычаг привода 3 занимает первона-
чальное (нейтральное) положение, и выпуск воздуха из упругих
пневматических элементов прекращается.
Одинарный и двойной защитные клапаны. Одинарный защитный
клапан (рис. 5.19) предназначен для изолирования пневматической
системы подвески троллейбуса от нагнетательной, что исключает
возможность утечки воздуха из пневматической системы подвески
в случае повреждения нагнетательной магистрали. Он установлен у
входа в ресивер подвески троллейбуса и соединен с нагнетатель-
ной магистралью. Клапан отрегулирован так, что наполнение воз-
духом ресивера подвески происходит только после достижения дав-
ления воздуха в нагнетательной магистрали 5,5±0,1 кгс/см2.
В случае снижения давления в этой магистрали ниже указан-
ной величины клапан разобщает ее с пневматической системой
подвески. Сжатый воздух через вывод /поступает в полость А диаф-
рагмы 7. Пружины / и 5 через поршень 6 прижимают диафрагму 7 к
седлу в корпусе 8, перекрывая доступ воздуха в полость Б. При
давлении воздуха в напорной системе свыше 5,5 кгс/см2 диафраг-
ма 7 выгибается вверх, сжимая пружины 4 и 5, и открывает про-
ход воздуху через центральный канал в полость Б, после чего,
преодолевая усилие пружины 10, открывает обратный клапан 9 и
поступает к выводу //. Регулирование давления открытия осуще-
ствляется винтом с контргайкой 1, ввернутым в крышку 2, кото-
рый воздействует на тарелку 3, обеспечивая предварительный натяг
пружин 4 и 5.
При снижении давления в выводе /диафрагма 7под действием
в первоначальное положение, разоб-
щая выводы /и //. При этом пор-
шень 6 прижимает диафрагму 7 к
седлу, что при любом снижении
давления на выводе / предотвра-
щает обратное движение сжатого
воздуха от вывода // к выводу /.
После сборки клапана регулиро-
вочный винт следует завинтить до
упора. Клапан в таком положении
хранят в течение 12...24 ч, после
Рис. 5.19. Одинарный защитный
клапан:
7 — винт с контргайкой; 2 — крышка;
3 — тарелка; 4, 5, 10— пружины; 6— пор-
шень; 7 — диафрагма; 8 — корпус; 9 —
обратный клапан; А, Б — полости; I,
II — выводы
пружин 4 и 5 возвращается
92
чего его устанавливают на троллейбус и включают регулировоч-
ным винтом. Резервуар для пневматической подвески наполняют
воздухом до давления (5,5±0,1) кгс/см2. Затем при помощи слив-
ного краника магистрального резервуара выпускают воздух из си-
стемы. Воздух в резервуаре пневматической подвески при этом
должен сохраниться.
Двойной защитный клапан (рис. 5.20) предназначен для разде-
ления магистрали, идущей от компрессора, на два независимых
пневматических контура рабочей тормозной системы. Двойной
защитный клапан автоматически отключает поврежденный кон-
тур, а также сохраняет давление сжатого воздуха в обоих контурах
в случае повреждения или нарушения герметичности магистрали,
идущей от компрессора. Клапан состоит из корпуса 1, во внутрен-
ней полости которого установлен большой поршень 7 с двумя
симметрично расположенными клапанами 8. Клапаны прижима-
ются к седлам большого поршня пружинами 5 при установке ма-
лых поршней 6, которые перемещаются в отверстиях крышек 9.
Для регулировки усилия пружин 5, определяющего давление сжа-
того воздуха, при котором происходит отключение поврежденно-
го контура, служат регулировочные шайбы 10 и 11. В пробке 3
имеются отверстия для сообщения с атмосферой полости под
малыми поршнями 6 при их перемещении.
Клапан работает следующим образом. Сжатый воздух от на-
гнетательной магистрали пневмосистемы троллейбуса подводит-
ся к выводу А и, проходя через отверстия в большом поршне,
открывает клапаны. Далее воздух через выводы Б и В поступает
Рис. 5.20. Двойной защитный клапан:
1 — корпус; 2, 4, 5 — пружины; 3 — пробка; 6 — поршень малый; 7 — поршень
большой; 8 — клапан; 9 — крышка; 10, IJ — шайбы регулировочные; А, Б, В —
выводы
93
в воздушные резервуары раздельных контуров тормозного при-
вода.
При достижении давления сжатого воздуха в выводах Б и В,
равного давлению в полости А, клапаны закрываются.
При повреждении одного из контуров или нарушении его гер-
метичности давление в этом контуре (например, в выводе Б) па-
дает, большой поршень 7 вследствие разности давления в конту-
рах перемещается в сторону поврежденного контура и своим сед-
лом упирается в клапан 8, разобщая при этом вывод Б от вывода В.
Клапан второго (исправного) контура остается открытым, и воз-
дух из нагнетательной магистрали продолжает поступать в непов-
режденный контур. При достижении давления в исправном кон-
туре более установленного открывается клапан 8 поврежденного
контура, и часть воздуха поступает в поврежденный контур. После
устранения неисправности поврежденный контур постепенно до-
полняется сжатым воздухом, и давление в контурах становится
одинаковым. Большой поршень /при этом занимает среднее (ней-
тральное) положение, и сжатый воздух продолжает поступать в
воздушные резервуары обоих контуров.
Водоотделитель. Он предназначен для очистки сжатого возду-
ха, нагнетаемого компрессором в воздушные резервуары от обра-
зовавшейся капельной влаги. Этот аппарат (рис. 5.21) является
влагоотделителем смешанного типа и состоит из комбинации тер-
модинамического и центробежного влагоотделителей.
Слив конденсата — автоматический (через специальный кла-
пан). Он происходит за счет перепада давления в нагнетательном
трубопроводе при включении компрессора.
Водоотделитель работает следующим образом. Сжатый воздух,
нагнетаемый компрессором, поступает для охлаждения (снизу)
в ребристый змеевик охладителя 1 и, проходя через левое верх-
Рис. 5.21. Водоотделитель:
1 — охладитель; 2 — направляющий аппарат; 3 — обратный клапан; 4 — винт; 5 —
диафрагма; 6 — корпус; 7 — пружина золотника; 8 — золотник; 9 — крышка
94
нее отверстие в корпусе, омывает крыльчатку направляющего
аппарата 2, где и задерживается влага. Далее сжатый воздух через
осевое отверстие в винте 4 и правое верхнее отверстие в корпусе
6 поступает в воздушный магистральный резервуар пневмосис-
темы троллейбуса. Одновременно сжатый воздух через зазор между
диафрагмой 5 и стержнем золотника 8 поступает в полость под
диафрагму 5, куда стекает также отделившаяся на крыльчатке
направляющего аппарата 2 влага. В момент включения компрес-
сора диафрагма 5 вследствие перепада давления прогибается
вверх, клапан золотника 8 открывается, и скопившаяся в ниж-
ней крышке 9 влага вместе с остатками воздуха выбрасывается в
атмосферу.
В случае замерзания конденсата в охладителе 1 сжатый воздух
будет поступать в воздушный магистральный резервуар пневмо-
системы троллейбуса через вертикальный канал и обратный кла-
пан 3 водоотделителя. Открытие этого клапана происходит при
достижении в водоотделителе давления воздуха 4...6 кгс/см2.
Клапан контрольного вывода. Он предназначен для присоеди-
нения к нему контрольно-измерительных приборов при проверке
давления в пневматической системе троллейбуса, наполнения
пневмосистемы троллейбуса сжатым воздухом при буксировке и
отбора сжатого воздуха.
Клапан контрольного вывода (рис. 5.22) подключен к магист-
ральной системе и установлен в передней части троллейбуса в
удобном для использования месте. Клапан рассчитан для работы с
контрольно-измерительными приборами и шлангами, имеющи-
ми накидные гайки М16х1,5. Для проверки давления в пневмати-
ческой системе троллейбуса или наполнения пневмосистемы сжа-
тым воздухом следует отвернуть гайку-барашек 4 и навернуть на
патрубок 2 накидную гайку шланга или контрольно-измеритель-
ного прибора. При наворачивании гайки выступ шланга или при-
бора отжимает клапан 3 от седла, соединяя тем самым пневмати-
ческую систему троллейбуса с контрольно-измерительным при-
бором или внешним источником сжатого воздуха. После отсоеди-
нения шланга или прибора пружи-
на 6 прижимает клапан 3 к шайбе
5, тем самым закрывая выход сжа-
тому воздуху из пневмосистемы. Гай-
ка-барашек служит для предохране-
ния внутренности клапана от за-
грязнения.
Рис. 5.22. Клапан контрольного вывода:
1 — шайба уплотнительная; 2 — патрубок
клапана; 3 — клапан; 4 — гайка-барашек;
5 — шайба; 6 — пружина
95
Воздухоосушитель. Данный прибор предназначен для сниже-
ния вероятности замерзания пневматической системы. Помимо
осущки сжатого воздуха он автоматически поддерживает в за-
данных пределах давление сжатого воздуха в резервуарах нагне-
тающей части пневматической системы троллейбуса, предохра-
няет от чрезмерного повышения давления и существенно сни-
жает вероятность замерзания влаги в холодное время года. Его
работа основана на принципе адсорбции, т.е. поглощения влаги
веществами, имеющими развитую пористую структуру. На
рис. 5.23 приведена конструкция воздухоосушителя, установлен-
ного на троллейбусе модели 201 и состоящего из корпуса 1 и
адсорбера 2.
Б—Б
Рис. 5.23. Воздухоосушитель:
7 — корпус; 2 — адсорбер; 3 — предохранительный клапан; 4, 8, 10, 14, 19, 20, 25 —
пружина; 5 — регулировочный винт; 6 — перепускной клапан; 7— клапан; 9, 11 —
обратные клапаны; 12, 17, 32 — поршни; 13, 18 — втулки; 75— нагреватель; 16 —
регулятор давления; 21 — устройство включения/выключения двигателя компрес-
сора; 22 — колпак; 23 — сектор; 24, 30— фильтры; 26— катушка; 27— гильза; 28,
29— перегородки; 31 — цеолит; А — полость; В, М — каналы; Г — надпоршневая
полость; Н — спиральный канал; О, С — отверстия; Т — дроссельное отверстие; 7 —
вход; II — выход
96
В корпусе 1 установлены:
предохранительный клапан 3, прижимаемый к седлу пружи-
ной 4, натяг которой регулируется винтом 5;
перепускной клапан 6, состоящий из клапана 7 и пружины 8;
обратный клапан 9 с пружиной 10,
обратный (разгрузочный) клапан 11, состоящий из стержня
поршня 12 с втулкой 13 и пружины 14;
нагреватель 15, предотвращающий замерзание конденсата в хо-
лодное время года;
следящий механизм регулятора давления 16, состоящий из
поршня 17, втулки 18 и пружин 19, 20,
устройство 21 для включения и отключения электропривода
компрессора, состоящее из подпружиненного поршня 32 и элек-
трических контактов.
Адсорбер 2 состоит из колпака 22, трех секторов 23, фильтра 24,
пружины 25, катушки 26, состоящей из гильзы 27, перегородок
28 и 29, двух фильтров 30 и цеолита 31.
Действует воздухоосушитель следующим образом. По трубопро-
воду от компрессора, получающего привод от электродвигателя,
запускаемого при замкнутых контактах устройства 21, сжатый воз-
дух поступает на вход I От этого входа по каналу М, спиральному
каналу Н, через отверстие О и фильтр 24 он поступает на цеолит 31.
Далее сжатый воздух попадает в полость А, откуда через канал В и
обратный клапан 9 он поступает по магистрали к выходу II, свя-
занному с рабочими резервуарами пневмосистемы. Одновременно
осушенный воздух из полости А поступает в резервуар регенерации
через дроссельное отверстие Т. В начале пути воздух закручивается в
спиральном канале Н. Капли воды, масла и частицы пыли при этом
отбрасываются на стенки канала, собираясь затем на его дне. Далее
воздух, проходя через отверстие О, продолжает двигаться по спи-
рали и контактирует с более холодным колпаком 22. В результате
этого из воздуха выпадают капли конденсата, которые накаплива-
ются в порах фильтра 24. Далее воздух, проходя через цеолит 31,
подвергается глубокой и окончательной осушке. Осушка и очистка
воздуха продолжается до тех пор, пока давление воздуха после об-
ратного клапана 9 не достигнет верхнего предела регулирования,
определяемого настройкой регулятора давления осушителя.
При достижении верхнего предела регулирования поршень 17
перемещается и сжимает пружины 19 и 20. Вследствие этого выход
II получает сообщение через отверстие С с надпоршневой полос-
тью Г обратного клапана 11. Поршень 32 при этом перемещается
под действием сжатого воздуха и размыкает контакты устройства
21 для включения и отключения электропривода компрессора,
тем самым отключая его.
Одновременно под действием давления сжатого воздуха в над-
поршневой полости Г перемещается поршень 12, сжимая пру-
4 Максимов
97
жину 14. Обратный клапан 11 вследствие этого соединяет вход-
ной канал 1с атмосферой. Давление в канале М и входном кана-
ле /— при этом падает, и обратный клапан 9 закрывается. Сжа-
тый воздух из резервуара регенерации через дроссельное отвер-
стие Т с резким понижением давления до атмосферного устрем-
ляется с минимальной относительной влажностью в полость А.
Проходя через цеолит 31, он полностью его восстанавливает,
отбирая ранее накопленную влагу; затем увлекает за собой кап-
ли влаги, масла, частицы пыли из фильтра 24 и канала Н и вы-
ходит в атмосферу. При расходе сжатого воздуха потребителями
давление в рабочих резервуарах падает до нижнего предела регу-
лирования. По мере падения давления пружины 19 и 20 возвра-
щают поршень 17 в исходное положение, и при достижении
минимального давления надпоршневая полость Г через отвер-
стие С сообщается с атмосферой. При этом поршень 32 под воз-
действием пружины возвращается в исходное положение, что
приводит к замыканию контактов устройства 21 и включению
электропривода компрессора. Одновременно пружина 14 возвра-
щает в исходное положение обратный клапан 11, после чего со-
общение входного канала I и канала М с атмосферой прекраща-
ется, а подача воздуха в пневматическую систему, его очистка и
осушка возобновляются. В случае чрезмерного замерзания фильт-
ров 24 и 30, что вызывает перепад давлений на осушителе около
1,5 кгс/см2, для обеспечения функционирования пневмосисте-
мы открывается перепускной клапан 6. При этом клапан 7, сжи-
мая пружину 8, пропускает воздух из канала Н в полость А, ми-
нуя фильтр 24 и цеолит 31.
В случае отказа в работе регулятора давления осушителя или
при превышении давления воздуха в осушителе по другим причи-
нам до (11,0 ± 1) кгс/см2 открывается предохранительный клапан 3,
выпуская воздух из канала М в атмосферу. При этом давление в
пневмосистеме не превышает давления настройки предохрани-
тельного клапана.
Для предотвращения промерзания обратного клапана 11 в хо-
лодное время года предусмотрен нагреватель 75, подключенный к
бортовой сети троллейбуса. Он автоматически включается при тем-
пературе воздуха в зоне установки реле (7±2)“С и отключается
при температуре (35±5) °C.
5.5. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД МЕХАНИЗМА
ОТКРЫВАНИЯ И ЗАКРЫВАНИЯ ДВЕРЕЙ
Троллейбусы производства Минского завода «Белкоммунмаш»
и троллейбусы чешского производства, а также отечественные
98
троллейбусы модели ЗиУ-682-016 оборудованы пневматическим
приводом открывания и закрывания дверей.
В большинстве двухосных троллейбусов для входа и выхода пас-
сажиров предусмотрены задняя и средняя четырехстворчатые и
передняя двухстворчатая двери. Створки дверей попарно соедине-
ны между собой петлями и вращаются на оси трубчатого сечения.
Створки передней двери застеклены в верхней и нижней частях,
а задней и средней дверей — только в верхней части. Смягчение
ударов створок дверей при открывании обеспечивается резино-
выми амортизаторами.
Устройство и принцип работы пневматического привода две-
рей практически одинаковы. Поэтому в качестве примера рассмот-
рим привод дверей белорусских троллейбусов моделей 101 и 201.
Основное отличие дверей этих машин заключается в том, что на
модели 101 установлены створчатые (ширменные) двери, а на
модели 201 — двухстворчатые (поворота о-лавирующие). В перед-
ней двери одна створка предназначается для водителя, а вторая —
для пассажиров. Троллейбус модели 201 при открытых дверях на
остановках автоматически затормаживается стояночным тормозом.
Механизм открывания и закрывания дверей снабжен пневма-
тическим приводом и смонтирован вместе с пневмоаппаратами в
единый блок. Этот блок установлен в кожухе над дверным про-
емом и закрыт люком. Для передней двери механизм устанавлива-
ется с одним, для средней и задней дверей — с двумя пневмоци-
линдрами. На рис. 5.24 показан механизм открывания и закрыва-
ния передней двери троллейбуса модели 101.
Рис. 5.24. Механизм открывания и закрывания передних дверей
троллейбуса модели 101:
7 — регулировочный винт; 2 — пневмодроссель с обратным клапаном; 3 — крон-
штейн; 4 — шланг; 5 — винт-регулятор времени открывания и закрывания дверей;
6 — выходной пневмораспределитель; 7 — пневмодроссель с глушителем; 8 —
рычажок; 9 — входной пневмораспределитель; 10 — дроссель; 11 — дверной ци-
линдр; 12 — вилка; 13 — рычаг
99
При его работе воздух из пневмосистемы по шлангу 4 поступа-
ет к входному пневмораспределителю 9, рычажок 8 управления
которым должен быть опущен вниз. Далее воздух поступает в вы-
ходной пневмораспределитель 6, который управляется из кабины
водителя. Воздух через полиуретановые трубки и тройники посту-
пает к передней или задней полости дверного цилиндра 77. Двер-
ные цилиндры закреплены шарнирно на пластине крепления ме-
ханизма при помощи кронштейна 3 и соединены штоком с осями
створок дверей рычагом 75. Дверной цилиндр 77 через вилку 12
своим штоком передает усилие, создаваемое давлением воздуха,
на рычаги открывания и закрывания дверей. Выходящий из двер-
ного пневмоцилиндра воздух поступает через трубку в выходной
пневмораспределитель 6 и далее — в пневмодроссель с глушите-
лем 7. Продолжительность открывания и закрывания дверей, ко-
торая должна быть в пределах 2... 3 с, регулируется винтами 5дрос-
селя. При ввертывании винтов время открывания или закрывания
увеличивается, а при вывертывании — уменьшается. Один из вин-
тов предназначен для регулировки времени открывания, другой
для регулировки времени закрывания дверей. Пневмодроссель с
обратным клапаном 2 служит для регулировки одновременности
закрывания дверей, которая производится путем вращения руко-
ятки регулировочного винта 7. Для предотвращения ударов ство-
рок дверей о подножки и гашения скорости закрывания дверей в
конечных положениях дверные цилиндры имеют тормозные уст-
ройства.
Для аварийного открывания дверей вручную или для обслу-
живания дверных цилиндров и других аппаратов служит входной
пневмораспределитель 9. При повороте рычажка 8 вверх воздух
вытекает из дверных цилиндров в атмосферу, и двери свободно
открываются вручную.
Механизм открывания и закрывания средней и задней дверей
троллейбуса модели 101 приведен на рис. 5.25.
Пневматический привод управления средней и задней дверьми
конструктивно аналогичен приводу управления передней дверью.
Отличие состоит только в наличии двух пневмоцилиндров 5 и со-
ответствующем этому изменении компоновки механизма.
Пневмораспределитель типа П-Р4Ф231 — пятилинейный, двух-
позиционный с односторонним электроуправлением. Он предназ-
начен для изменения направления потоков сжатого воздуха в двер-
ных цилиндрах. Приведение в действие пневмораспределителя
осуществляется электромагнитным клапаном, работающим от
постоянного тока напряжением (24 + 2,4) В. Обмотка катушки кла-
пана включается выключателем, расположенным на щитке при-
боров в кабине водителя. При регулировке скорости открывания и
закрывания дверей возникает необходимость оперативного пере-
ключения пневмораспределителя. Для этого в корпусе электро-
100
Рис. 5.25. Механизм открывания и закрывания средней и задней дверей троллейбуса модели 101:
6, 7, 8, 9, 13, 18 — шланги; 2— распределитель; 3, 20 — рычаги; 4, 19 — вилки; 5— пневмоцилиндры; 10, 11 — винты-регуляторы;
12 — пневмораспределтель; 14, 16 — кронштейны; 15 — дроссель; 17 — механизм крепления
101
магнитного клапана имеется утопленная кнопка в виде латунного
поршня, расположенного на одой из сторон катушки. Нажатие на
кнопку углом отвертки приводит к закрыванию дверей; при от-
пускании кнопки происходит их открывание.
Пневмораспределитель П-Р4Ф231 — пятилинейный, двухпо-
зиционный с односторонним электроуправлением, предназначен
для изменения направления потоков сжатого воздуха в дверных
цилиндрах. Приведение в действие пневмораспределителя осуще-
ствляется электромагнитным клапаном, который включается вы-
ключателем, расположенным на щитке приборов в кабине води-
теля. Конструкция пневморасределителя показана на рис. 5.26. Сжа-
тый воздух из канала Д поступает в электропневматический канал
Вив полость а дифференциального поршня 2, связанного с зо-
лотником 7. Золотник перемещается вправо, отсекает атмосфер-
ный канал Е и соединяет канал подвода сжатого воздуха Д с ка-
налом потребителя А, а канал потребителя Б — с атмосферным
каналом Г. При подаче напряжения на катушку электромагнита
сжатый воздух из электропневматического клапана поступает в
полость б, перемещая золотник 1 влево. Атмосферный канал Г в
этом случае отсекается от канала потребителя Б, который, в свою
очередь, соединяется с входным каналом Д. Канал потребителя А
при этом соединяется с атмосферным каналом Е.
Пневмораспределитель типа П-РКЗ.С.З выполнен трехлиней-
ным (рис. 5.27). Он предназначен для предотвращения попадания
воздуха из пневмосистемы в механизм привода дверей, с одно-
временным выпуском оставленного сжатого воздуха из дверных
цилиндров в ситуациях, когда необходимо аварийное открытие
дверей вручную, а также при обслуживании или ремонте меха-
низмов привода дверей. В корпусе 70 размещены клапан 7; втулка
Рис. 5.26. Пневмораспределитель П-Р4Ф231:
7 — золотник; 2 — дифференциальный поршень; А, Б — каналы потребителей; В —
электропневматический канал; Г, Е — атмосферные каналы; Д — входной канал;
а, б — полости
102
Рис. 5.27. Пневмораспределитель
П-РКЗ.С.З:
7 — втулка; 2 — стакан; 3 — толкатель;
4 — приводной элемент; 5 — опора толка-
теля; 6, 9 — пружины; 7 — клапан;
8 — кольцо; 10 — корпус; А — атмосфер-
ный канал; Б — выходной канал; В — канал
питания
7, служащая направляющей клапа-
на; пружина 9; уплотнительное
кольцо 8. К корпусу крепится орган
управления, состоящий из стака-
на 2 с размещенным в нем толка-
телем 3, пружины 6, опоры тол-
кателя 5 и приводного элемента 4,
выполненного в виде тумблера. При
отсутствии воздействия на привод-
ной элемент 4 клапан /прижима-
ется к седлу пружиной 9 и частич-
но давлением воздуха, подводимо-
го через канал питания В. Выход-
ной канал Б через отверстие в клапане соединен с атмосферным
каналом А. При включении органа управления толкатель 3, пере-
мещаясь вниз, закрывает отверстие в канале отсекая выходной
канал от атмосферного и соединяя канал питания В с выходным
каналом Б.
Пневмодроссель с обратным
клапаном типа П-Д04 предназна-
чен для регулирования расхода
сжатого воздуха в одном направ-
лении и обеспечения свободного
прохода воздуха в обратном на-
правлении. Пневмодроссели вво-
рачиваются в цилиндры привода
дверей и служат для регулировки
одновременного закрытия сред-
ней и задней дверей. Конструкция
пневмодросселя с обратным кла-
паном приведена на рис. 5.28. При
его работе сжатый воздух подво-
Рис. 5.28. Пневмодроссель:
7 — манжета; 2 — седло; 3 — контргайка;
4 — дроссель; 5 — регулировочная ручка;
6 — букса; 7 — пружина; 8 — корпус; А,
Б — полости
103
Рис. 5.29. Пневмодроссель
с глушителем:
7 — корпус; 2 — металлокера-
мический пористый элемент;
3 — игла; 4 — контргайка
дится в полость А. Вследствие этого ман-
жета прижимается к седлу Сдавлением
воздуха, и поток воздуха проходит в по-
лость Б через кольцевой зазор, образо-
ванный конусом дросселя 4 и седлом 2.
Седло поджато к корпусу 8 пружиной 7.
Настройка пневмодросселя на опреде-
ленный расход сжатого воздуха произ-
водится вращением регулировочной
ручки 5, положение которой фиксиру-
ется гайкой 3. При изменении направ-
ления потока сжатого воздуха манжета
отходит от седла в корпусе, обеспечи-
вая свободный проход сжатого воздуха
в обратном направлении. При вворачивании регулировочной руч-
ки 5 скорость расхода воздуха уменьшается, а при выворачивании
скорость расхода воздуха увеличивается.
Пневмодроссель с глушителем П-ДГ04-2 приведен на рис. 5.29.
Этот пневмодроссель предназначен для регулирования выпуска
воздуха из дверных цилиндров пневмосистемы привода дверей
троллейбуса, а также для гашения скорости и шума выходящего
сжатого воздуха.
Пневмодроссели с глушителями вворачиваются в выпускные
каналы пневмораспределителя. В резьбовом отверстии корпуса 1
расположена регулировочная игла 3, которая фиксируется в за-
данном положении контргайкой 4. Регулирование расхода возду-
ха, поступающего на вход пневмодросселя, осуществляется па-
рой цилиндрическое отверстие корпуса — конус регулировочной
иглы. Металлокерамический пористый элемент 2 при прохожде-
нии через него воздуха снижает энергию звуковых колебаний. При
вворачивании регулировочной иглы 3 скорость открывания и за-
крывания дверей уменьшается; при выворачивании винта скорость
открывания или закрывания дверей увеличивается. После регули-
ровки регулировочная игла фиксируется контргайкой 4.
Рис. 5.30. Пневматический цилиндр:
1,5 — крышки; 2 — корпус; 3 — шток; 4 — поршень; 6 — кронштейн цилиндра;
7 — шпилька; 8 — гайка; А, Б — каналы подвода воздуха
104
Для привода дверей троллейбуса используются дверные пнев-
матические цилиндры двухстороннего действия с двухсторонним
торможением в конце хода.
Пневматический цилиндр (рис. 5.30) состоит из корпуса 2 и
передней 7 и задней 5 крышек, соединенных между собой шпиль-
ками 7. Поршень 4 связан со штоком 3, на конце которого уста-
новлена гайка 8 крепления. К задней крышке 5 крепится крон-
штейн цилиндра 6. Подвод сжатого воздуха производится к кана-
лам А и Б.
Основные неисправности в пневматическом оборудовании,
причины их возникновения и способы устранения приведены в
табл. 5.3.
Таблица 5.3
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Перегрев шатунных подшипников в компрессоре Сильно затянуты болты шатунов. Недостаточное количество масла. Загрязненное масло Ослабить затяжку болтов. Проверить подачу масла и его уровень. Промыть корпус и залить свежее масло
Стук в компрессоре Разработались головки шатунов. Ослабли болты крышек головок шатунов. Ослабление пальца во втулке шатуна или в поршне. Поломка деталей зубчатой передачи или ослабление посадки шестерен Вынуть соответствующее количество прокладок и подтянуть гайки. Подтянуть болты. Поставить новый палец или заменить втулку. Заменить дефектные детали новыми, восстановить по- садку шестерен
Снизилась производи- тельность компрессора Нагар на клапанных пластинах и седлах. Задиры на рабочей поверхности цилиндров или их выработка. Сработались поршневые кольца Удалить нагар. Прошлифовать цилиндры, поставить новые кольца. Поставить новые поршне- вые кольца
Выбрасывание масла в возду- хопровод Изношены поршневые кольца. Выработка в цилиндре (эллипс) Поставить новые кольца. Прошлифовать цилиндры
Падает конеч- ное давление сжатого воздуха Неисправность клапанов, пропускают поршневые кольца Осмотреть клапаны, заме- нить или устранить неис- правность. Заменить кольца
105
Окончание табл. 5.3
Признаки неисправности Причины Способы устранения
При нажатии на тормозную педаль, про- исходит утечка воздуха Ослабло крепление в штуцерах, тройниках воздухопровода тормозной системы. Протерся тормозной шланг. Износ манжеты и саль- ника поршня П одтя нуть соед и не н ия воздухопровода. Заменить шланг. Заменить изношенные детали
Компрессор работает пос- тоянно, двига- тель не отклю- чается, сраба- тывает предо- хранительный клапан (в зим- нее время) Замерз тройник под полом кабины водителя, к кото- рому подключен регуля- тор дааления Отогреть тройник
При нажатии на тормозную педаль мано- метр не пока- зывает давле- ние в тормоз- ной системе Неисправен манометр. Замерз тройник под полом, соединяющий тормозной кран с манометром Заменить. Отогреть тройник
ГЛАВА 6
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
6.1. ПРОВОДНИКИ И ИЗОЛЯТОРЫ
Атом любого элемента состоит из ядра и вращающихся вокруг
него по определенным орбитам отрицательно заряженных элект-
ронов. Ядро атома состоит из нейтронов и положительно заря-
женных протонов. Суммарный заряд электронов равен заряду ядра
с противоположным знаком. При определенных воздействиях про-
исходят отъем одного или нескольких электронов с внешней ор-
биты одного атома и присоединение их к другому атому. Это явле-
ние называется ионизацией. Атом, присоединивший или отдавший
один или несколько электронов, теряет свою нейтральность и ста-
новится носителем заряда (отрицательным или положительным
ионом).
Вещества, в которых имеется значительное количество свобод-
ных электронов и ионов, называются проводниками. Хорошими
проводниками электрического тока являются все металлы, их спла-
вы, растворы кислот, щелочей и их солей, влажная почва и пр. Из
металлов лучший проводник — серебро, за ним следуют медь,
золото, алюминий, цинк, железо и другие металлы.
Вещества, в которых отсутствуют свободные носители зарядов
(электроны или ионы), называются изоляторами или диэлектри-
ками. К изоляторам относятся воздух, резина, фарфор, пластмас-
сы, слюда, парафин, масла, ткани, смолы, стекло, дистиллиро-
ванная вода и большое количество других естественных и искус-
ственных материалов.
6.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
И ЗАКОНЫ
Электрический ток. Беспорядочное движение электрических
носителей зарядов можно упорядочить, если подключить провод-
ник к источнику электрической энергии, которая будет поддер-
107
живать в нем электрическое поле. Упорядоченное движение носи-
телей электрических зарядов в проводящей среде под действием
электрического поля называется электрическим током. Условно
принято считать, что электрический ток течет по проводнику от
положительного полюса источника энергии к отрицательному.
Для количественной характеристики электрического тока слу-
жит сила тока /, которая определяется величиной электрического
заряда, протекающего через поперечное сечение проводника в
единицу времени:
/= Q/t,
где Q — количество электричества в кулонах (Кл); t ~ время, с.
Единицей измерения силы тока является ампер (А).
Электродвижущая сила и напряжение. Источниками электри-
ческой энергии являются гальванические батареи, аккумулято-
ры, различные виды генераторов и т.п.
Источники электрической энергии характеризуются величиной
электродвижущей силы (ЭДС), вызывающей и поддерживающей в
замкнутой цепи электрический ток. ЭДС измеряют при отключе-
нии от источника электрической энергии всех без исключения
электрических приемников (потребителей Л), т.е. при отсутствии
во внешней цепи электрического тока (точки а и б на рис. 6.1).
При замыкании цепи в тех же точках можно измерить напря-
жение.
ЭДС обозначается буквой Е, напряжение — U; измеряются эти
величины в вольтах (В) при помощи вольтметра V. Сила тока обо-
значается буквой I и измеряется в амперах (А) при помощи ам-
перметра А.
Сопротивление. Направленному движению носителей зарядов в
любом проводнике препятствуют его молекулы и атомы. Противо-
действие проводника прохождению электрического тока называ-
ется электрическим сопротивлением проводника, а устройство,
обладающее сопротивлением, — резистором. Резистор обознача-
ется буквой R или г, а его сопротивление измеряется в омах (Ом).
Сопротивление проводника электрическому току зависит от ма-
териала, а также от длины и площади поперечного сечения. Со-
противление проводника определяют по формуле
Рис. 6.1. Простая электрическая
цепь:
Е — ЭДС; I — сила тока; V — вольт-
метр; А — амперметр; Л — электричес-
кая лампа
108
Л = р//5,
где р (греческая буква «ро») — удельное сопротивление материа-
ла, Ом м; / — длина, м; 61 — поперечное сечение, мм2.
Сопротивление проводника, изготовленного из серебра, по-
чти в два раза меньше сопротивления такого же проводника, из-
готовленного из чистого алюминия, и в пять раз меньше сопро-
тивления проводника, изготовленного из стали.
Наилучшими изоляционными свойствами обладают гетинакс,
лакоткань, фарфор и трансформаторное масло.
Последовательное и параллельное соединение резисторов. При
последовательном соединении резисторов (рис. 6.2, о) общее со-
противление цепи увеличивается и равно сумме всех сопротивле-
ний резисторов:
R ~ R\ + /?2 ^з + ••• + Rn-
При параллельном соединении резисторов (рис. 6.2, б) общее
сопротивление цепи меньше наименьшего сопротивления из вклю-
ченных резисторов. Для двух и более параллельно соединенных
резисторов общее сопротивление определяется по формуле
R = R\R2Rn/ (R\ + Ri+ Rn).
Закон Ома. Любая замкнутая электрическая цепь состоит из
внутреннего и внешнего участков. Внутренний участок представ-
ляет собой сам источник энергии. Внешний участок цепи состоит
из одного или нескольких потребителей электрической энергии,
соединительных проводов и различных устройств управления,
включенных в эту цепь. Замкнутая электрическая цепь характе-
ризуется тремя величинами: силой тока, ЭДС и сопротивлением
всей цепи. Эти параметры связаны между собой законом Ома.
Закон Ома для полной цепи гласит: сила тока в замкнутой цепи
прямо пропорциональна электродвижущей силе источника элект-
рической энергии и обратно пропорциональна полному сопротивле-
нию цепи'.
I-E/(R+Rq),
где Е — ЭДС, В; R — сопротивление внешнего участка цепи, Ом;
Rq —- внутреннее сопротивление источника тока, Ом.
Рис. 6.2. Соединение резисторов:
а — последовательное; б — параллельное; R,, R2, Ry — сопротивление резисторов
109
Часто также применяют закон Ома для участка цепи: сила тока
на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на участке и
обратно пропорциональна сопротивлению этого участка'.
1= U/R.
Законы Кирхгофа. Эти законы применяются при расчетах слож-
ных электрических цепей, при этом используются понятия: ветвь,
узел, контур.
Ветвь электрической цепи — это участок цепи, через который
проходит один и тот же ток и который состоит из последователь-
но соединенных элементов электрической цепи.
Узел электрической цепи — это место соединения трех и более
ветвей.
Контур цепи — это любой замкнутый путь, который можно
обойти, перемещаясь по нескольким ее ветвям.
Первый закон Кирхгофа гласит, что в любом узле сумма токов,
направленных к узлу, всегда равна сумме токов, уходящих от узла.
Иными словами, алгебраическая сумма токов в любом узле цепи
всегда равна нулю:
2У=о.
Второй закон Кирхгофа гласит, что в любом замкнутом элект-
рическом контуре алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической
сумме произведений токов на сопротивление соответствующих уча-
стков контура'.
^E=^IR.
Для расчета неизвестных токов в сложных электрических цепях
вначале произвольно назначают направление токов в ветвях. За-
тем по первому закону составляют п - 1 уравнений, где п — коли-
чество узлов цепи. По второму закону составляют еще т - (п - 1)
уравнений, где т — число неизвестных токов.
Для схемы, изображенной на рис. 6.3, по первому закону состав-
ляют и-1 = 2-1 = 1 уравнение, по второму — т - (п - 1) = 3 - (2 -
- 1) = 2 уравнения:
А ~ 4 + Л = О,
^2~ ^2^2 + W
Подставляя в эти уравнения известные величины, математи-
ческими методами определяют неизвестные токи. Если при реше-
нии уравнений величина какого-либо тока оказывается отрица-
тельной, это указывает на то, что действительное направление тока
противоположно выбранному направлению в начале расчета.
Магнитное поле электрического тока. Вокруг проводника, по
которому протекает ток, образуется магнитное поле. Направление
НО
магнитных силовых линий вокруг
проводника с током определяют
по правилу «буравчика», которое
формулируется следующим обра-
зом: если поступательное движе-
ние буравчика совпадает с направ-
лением тока в проводнике, то вра-
щательное движение его рукоятки
указывает направление магнитных
силовых линий поля, образующегося
вокруг проводника.
Магнитные поля, создаваемые
одним и тем же контуром с то-
Рис. 6.3. Цепь с двумя источни-
ками электроэнергии и тремя
ветвями:
ком в вакууме и в пространстве,
заполненном веществом, имеют
разную интенсивность. Магнитное
поле в вакууме характеризуется
величиной, называемой напря-
женностью магнитного поля
Л> h, В, Я(, — соответствен-
но токи и сопротивления резисто-
ров первой, второй и третьей вет-
вей; £ь £2 — источники электро-
энергии
(А/м). Магнитное поле с такой напряженностью появляется на
расстоянии 16 см от проводника, по которому протекает ток в 1 А.
Другой величиной, характеризующей магнитное поле в любой
его точке, является магнитная индукция В, измеряемая в теслах
(Тл).
Магнитная индукция поля составляет 1 Тл, если это поле воз-
действует силой в 1 Н (ньютон) на помещенный в него провод-
ник, по которому протекает ток в 1 А.
Отношение магнитной индукции к напряженности магнитно-
го поля называется абсолютной магнитной проницаемостью
Цо = В/ Н.
Практически в большинстве случаев используется не абсолют-
ная магнитная проницаемость вещества ца, а относительная про-
ницаемость
Р-Г — -^/-^0 ~ Ра/ ЙО*
Катушка, состоящая из нескольких витков проволоки, распо-
ложенных так, что их оси совпадают, называется соленоидом. При
прохождении тока через обмотку соленоида возбуждается магнит-
ное поле, направление которого определяется по правилу «бурав-
чика».
Силовые возможности магнитного поля зависят от его магнит-
ного потока Ф, который определяется величиной индукции, ум-
ноженной на площадь поперечного сечения магнитного потока.
Магнитный поток измеряется в веберах (Вб); 1 Вб соответствует
индукции в 1 Тл, действующей на площади 1 м2.
111
Магнитный поток Ф определяют по формуле
Лм.общ
где £м — магнитодвижущая сила, измеряемая в ампер-витках;
Л<.обш — общее магнитное сопротивление, которое вычисляется
по формулам расчета последовательно и параллельно соединен-
ных электрических резисторов.
Сопротивление участка магнитной цепи определяют по формуле
где ц — магнитная проницаемость; 1т — длина участка; Sm — пло-
щадь сечения.
ЭДС индукции возникает только при изменении магнитного поля
вокруг проводника. Подобное явление наблюдается при измене-
нии тока по величине или по направлению в проводнике.
ЭДС индукции подразделяют на следующие составляющие:
ЭДС индукции, возникающую в проводнике, движущемся в
магнитном поле;
ЭДС взаимоиндукции, возникающую при изменении величи-
ны или направления тока в одном из рядом расположенных про-
водников;
ЭДС самоиндукции, возникающую в самом проводнике при
изменении в нем тока. В момент размыкания цепи тока самоин-
дукция поддерживает ток; в момент замыкания — препятствует
нарастанию тока.
6.3. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК. ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА ТОКА
Переменным называется ток (или напряжение), периодически
изменяющий свое направление и величину (рис. 6.4). Изменения
тока повторяются через определенный промежуток времени Г,
называемый периодом, длительность которого измеряется в секун-
дах. Число периодов в секунду называют частотой Еди-
ницей измерения частоты является герц (Гц). Преимущественное
применение переменного тока в электроэнергетике и промыш-
ленности обусловлено его свойством легко трансформироваться
из одного уровня напряжения в другой, что позволяет передавать
колоссальную энергию по проводам с минимальными материаль-
ными затратами и использовать наиболее конструктивно простые
и дешевые двигатели переменного тока.
Мгновенная величина переменного тока выражается формулой
i = Im sin(oH + у/,),
112
Рис. 6.4. Процесс изменения во
времени напряжения синусоидаль-
ного переменного тока:
]т — максимальное значение амплитуды
синусоидального тока; Т — определенный
промежуток времени (период); у — началь-
ная фаза переменного тока; со — угловая
частота переменного тока
где Im — максимальное значение амплитуды синусоидального тока;
со = 2л/Т = 2л/ — угловая частота переменного тока; у,- — началь-
ная фаза переменного тока.
Основной величиной при измерениях переменного тока слу-
жит его действующее значение I. Действующее значение тока все-
гда меньше тока амплитудного:
Трехфазной системой называют сеть переменного тока, в кото-
рой действуют три ЭДС одинаковой частоты, но взаимно смещен-
ные по фазе на одну треть периода. Отдельные цепи, составляю-
щие систему, называют фазами. Фазы источника тока и приемни-
ка могут быть соединены звездой или треугольником (рис. 6.5). Фазы
источника электроэнергии обозначают прописными латинскими
буквами А, В, С или X, Y, Z; фазы приемника электроэнергии —
соответственно строчными а, Ь, с или х, у, z, нейтраль 00.
Для симметричного приемника, соединенного в звезду, спра-
ведливы соотношения:
У = /л = 7ф,
где ил — линейное напряжение (между двумя фазами); иф — фаз-
ное напряжение (на зажимах одной фазы); /л, /ф — сила тока соот-
ветственно линейного и фазного.
Рис. 6.5. Схемы соединений источкиков и потребителей трехфазного
переменного тока:
а — соединение фаз звездой; б — соединение фаз треугольником; А, В, С, X, У,
Z — фазы источника электроэнергии; а, Ь, с, х, у, z — фазы приемника электро-
энергии; 00 — нейтраль; Za, Zb, Zc — комплексные сопротивления в цепях фаз
113
Для симметричного приемника электроэнергии, соединенно-
го треугольником, справедливы соотношения:
1А,= /л=Д/ф.
Мощность, потребляемая симметричным приемником, может быть:
• активной; Р - у/3ил1л coscp = ЗС7ф/ф coscp;
• реактивной; Q = 3<2Ф = 3£/ф/ф sin<р = у/зил1л costp;
• полной; 5 = 3(/ф/ф - 4зил1л.
6.4. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ,
ОБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОГО ПЕРЕХОДА
Полупроводниковые материалы по электрической проводимо-
сти занимают промежуточное место между проводниками и ди-
электриками.
В настоящее время для изготовления полупроводниковых при-
боров используют кремний и германий, а также некоторые хими-
ческие соединения, например арсенид галлия, антимонид индия
и некоторые другие. Наибольшее применение находят кремний и
германий, относящиеся к четвертой группе Периодической сис-
темы Д. И. Менделеева. Их атомы на внешней оболочке имеют по
четыре валентных электрона.
При температуре абсолютного нуля (-273,2 °C) кремний и гер-
маний являются идеальными изоляторами; при повышении тем-
пературы некоторые валентные электроны получают энергию,
достаточную для отрыва от своего атома. Атом с положительным
зарядом, появившийся вследствие отрыва электрона с внешней
орбиты, называют «дыркой», или положительно заряженным ионом.
Атомы и ионы прочно закреплены в кристаллических решетках
германия и кремния и передвигаться не могут. Однако электрон с
соседнего атома быстро и легко перескакивает на пустующее ря-
дом с ним место, превращая положительный ион в нейтральный
атом, а свой собственный атом — в положительный ион. Если
отвлечься от некоторых подробностей, то можно считать, что
произошло «перемещение» положительного иона, хотя все они
остались на своих местах. В полупроводниках дырки ведут себя
подобно свободным электронам — они хаотически перемещаются
по кристаллу. При приложении электрического напряжения к та-
кому полупроводниковому материалу электроны будут перемещать-
ся с одних атомов на другие в одном направлении, а дырки ста-
нут возникать в противоположном. Кажущееся перемещение ды-
114
рок в направлении, противоположном перемещению электронов,
называют дырочным током.
Электронная проводимость или электропроводимость п-типа
обусловлена перемещением свободных электронов; дырочная элек-
тропроводимость, или электропроводимость p-типа, обусловлена
перемещением дырок.
Из вышесказанного следует, что в полупроводниках существу-
ет электропроводимость двух видов: электронная и дырочная, а в
проводниках — только электронная.
В чистом полупроводниковом материале число электронов и
дырок одинаковое. Для создания полупроводниковых приборов (ди-
одов, транзисторов, тиристоров, стабилитронов и т.п.) необхо-
димы полупроводниковые материалы с преобладанием электро-
нов или дырок. Для этого в тщательно очищенный полупровод-
никовый материал вносят примеси, в качестве которых исполь-
зуют элементы III и V групп Периодической системы элементов
Д.И. Менделеева. Элементы Ш группы создают дырочную элект-
ропроводимость и называются акцепторными (отбирающими) при-
месями, элементы V группы создают электронную электропрово-
димость и называются донорными (дающими) примесями. К III
группе относятся бор, индий, алюминий, а к V группе — сурьма,
мышьяк, фосфор.
Электронно-дырочный переход. Электронно-дырочным переходом
называют область на границе двух полупроводников, один из ко-
торых имеет электронную проводимость, а другой — дырочную.
Для краткости электронно-дырочный переход назван п-р-пере-
ходом. В связи с различной концентрацией электронов и дырок в
этих областях через границу раздела происходит направленная
диффузия электронов из «-области в /^-область, а дырок — на-
встречу. При этом между образовавшимися объемными зарядами
образуется электрическое поле Ек. Одновременно с диффузион-
ным перемещением основных носителей под действием поля Ек
происходит и обратное перемещение (дрейф) через границу раз-
дела не основных носителей — дырок из «-области, а электронов
из /^-области. В установившемся режиме токи диффузии и дрейфа
равны и противоположны по направлению. Если к п— р-переходу
приложить внешнее напряжение, которое создаст в запирающем
слое электрическое поле £вн, совпадающее с полем £к (рис. 6.6, а),
то это приведет лишь к расширению запирающего слоя, так как
Erh отведет от контактной зоны и положительные, и отрицатель-
ные носители заряда. При этом сопротивление п— р-перехода ве-
лико, а ток через него мал, так как он обусловлен движением
неосновных носителей заряда. В этом случае ток называют обрат-
ным (/обр), а п—^-переход — закрытым. При противоположной
полярности источника напряжения (рис. 6.6, б) внешнее элект-
рическое поле направлено навстречу £к, вследствие чего толщина
115
Рис. 6.6. Процессы, происходящие в полупроводнике при прямом
и обратном его подключении к источнику электрической энергии:
а — р— «-переход закрытый; б — /?—«-переход открытый; п — область электронной
проводимости; р — область дырочной проводимости; Евн, Е.й — электрические
поля; /Г|р — соответственно обратный и прямой токи
запирающего слоя и сопротивление п —/лперехода уменьшаются.
При напряжении 0,3...0,5 В запирающий слой исчезает, и возни-
кает сравнительно большой ток, который называют прямым (Zrip),
а п —/^-переход открытым. Сопротивление открытого перехода оп-
ределяется только сопротивлением полупроводника.
6.5. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
На основе свойств электронно-дырочного перехода созданы
различные полупроводниковые приборы: диоды, транзисторы,
тиристоры и др. Их условные обозначения приведены в табл. 6.1.
Полупроводниковые диоды. Полупроводниковый прибор с од-
ним электрическим п~/^-переходом и двумя выводами называют
полупроводниковым диодом. Для изготовления диодов используют
кремний, германий, а также арсенид и фосфид галлия. Германи-
евые диоды не теряют работоспособность до температуры не бо-
лее +70 °C, кремниевые — не более +150 °C.
По конструктивному исполнению диоды подразделяют на то-
чечные и плоскостные.
а б
Рис. 6.7. Устройство полупроводниковых диодов:
а — точечного; б — плоскостного
116
Таблица 6.1
Наименование прибора Условное обозначение
Выпрямительный диод -4-
Тунельный диод
Стабилитрон -ty-
Тиристор с управлением по катоду Л
Тиристор с управлением по аноду Л
Транзистор типа п—р—п
Транзистор типа р—п—р
Полевой транзистор типа р—п—р ©
Полевой транзистор типа п—р—п ©
Основными частями точечного диода (рис. 6.7, а) являются
пластина из полупроводникового материала с электропроводнос-
тью «-типа площадью 0,5... 1,5 мм2 и соприкасающаяся с ней сталь-
ная заостренная проволочка (игла) с электропроводимостью £-типа
на конце. В месте контакта иглы с пластиной образуется мини-
атюрный п—/^-переход полусферической формы. Вследствие ма-
лой площади контактов точечные диоды пропускают небольшой
прямой ток и имеют весьма малую межэлектродную емкость (ме-
нее 1 пФ), что позволяет применять их в устройствах с высокими
и сверхвысокими частотами.
У плоскостных диодов «—^-переход образуется на границе раз-
дела двух слоев полупроводника с электропроводимостью разных
типов (рис. 6.7, б). Площадь л—/^-перехода плоскостного диода
может быть от сотых долей квадратного микрометра (микроплос-
костные диоды) до нескольких квадратных сантиметров (силовые
диоды). Плоскостные диоды позволяют пропускать значительно
большие токи, чем точечные, однако они имеют повышенную
межэлектродную емкость (десятки пФ и более), что ограничивает
их применение для работы в области высоких частот.
По назначению полупроводниковые диоды подразделяются на
выпрямительные диоды, варикапы, стабилитроны, туннельные
диоды, светодиоды, фотодиоды и др.
Одной из основных характеристик полупроводникового при-
бора является его вольт-амперная характеристика — зависимость
тока, проходящего через прибор от величины и полярности при-
117
Рис. 6.8. Вольт-амперная
характеристика диода
ложенного напряжения. Эта зави-
симость изображается в виде гра-
фика. Вольт-амперная характерис-
тика полупроводникового диода
небольшой мощности изображена
на рис. 6.8. Для наглядности правая
и левая части графика выполнены
в различных масштабах.
В первом квадранте показана за-
висимость тока от прямого напря-
жения на диоде (плюс к аноду, ми-
нус к катоду). Вначале характерис-
тика имеет значительную нелиней-
ность, так как при увеличении пря-
мого напряжения сопротивление запирающего слоя уменьшается.
При напряжении, близком к десятой доли вольта, запирающий
слой практически исчезает, и остается только сопротивление п- и
/^-областей. Поэтому далее характеристика становится практически
линейной, В третьем квадранте приведена зависимость обратного
напряжения на диоде (плюс к катоду, минус к аноду). При обрат-
ном напряжении до точки А, если не учитывать начальную ста-
дию, ток растет незначительно. При более высоком обратном на-
пряжении электроны приобретают большую скорость, ударяются в
атомы кристаллической решетки и выбивают из них новые элект-
роны. Происходит резкое увеличение тока и, как следствие, про-
бой п —р-перехода. Это явление носит название ударной ионизации.
Оно вызывает лавинное увеличение носителей заряда.
При определенных условиях может наступить электрический, а
затем и тепловой пробой п—р-переход а. Электрический пробой (об-
ласть АБВ) является обратимым, так как при этом пробое в пере-
ходе не происходит разрушения структуры вещества. На участке
БВ работают специальные диоды — стабилитроны. Тепловой про-
бой необратим (ВГ), так как он сопровождается разрушением ве-
щества в месте п—р~перехода.
При повышении температуры сопротивление п—р-перехода
уменьшается, а прямой и обратный токи увеличиваются.
Как уже отмечалось, при приложении к п—/7-переходу обрат-
ного напряжения его сопротивление весьма велико и играет роль
диэлектрика, вследствие чего переход становится конденсатором.
Емкость несколько ухудшает качество выпрямления переменного
тока, так как шунтирует диод, благодаря чему через последний
на более высоких частотах проходит переменный ток. Емкость пе-
рехода с увеличением приложенного напряжения увеличивается.
Эта особенность перехода используется в специальных диодах —
варикапах, которые являются конденсаторами переменной емко-
сти в различной радиоаппаратуре.
118
Свойство полупроводниковых диодов хорошо проводить ток в
прямом направлении и плохо в обратном используют для вы-
прямления переменного тока.
Основным материалом для изготовления выпрямительных дио-
дов является кремний. Выпрямительные диоды малой мощности
на прямые токи до 0,3 А выполняются точечными, на средние
токи 0,3... 10 А и на токи более 10 А — плоскостными.
Таблица 6.2
Буквенное обозначение Термин Определение
4Р ^Пр.ср А>ып max ^обрхр Постоянное прямое напряжение диода Постоянное обрат- ное напряжение диода Постоянный пря- мой ток диода Постоянный обрат- ный ток днода Среднее прямое напряжение Максимально до- пустимое обратное напряжение Максимально до- пустимый выпрям- ленный ток Средний обратный ток Максимально до- пустимый импуль- сный ток Максимальная частота Значение постоянного напряжения на диоде при заданном постоянном токе Значение постоянного напряжения, приложенного к диоду в обратном направлении Значение постоянного тока, проте- кающего через диод в прямом направлении Значение постоянного тока, проте- кающего через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении Среднее за период прямое напряже- ние на диоде при протекании через него максимально допустимого выпрямленного тока Наибольшее постоянное обратное напряжение, при котором диод может длительно работать Средний за период ток через диод (постоянная составляющая), при котором обеспечивается его длитель- ная работа Средний за период обратный ток, измеряемый при максимальном обратном напряжении Наибольший допустимый кратко- временный ток Наибольшая частота подводимого напряжения, при которой выпрями- тель эффективно работает при нагре- ве самого диода, не превышающего допустимой величины
119
Условные буквенные обозначения основных параметров вы-
прямительных диодов приведены в табл. 6.2, а значения парамет-
ров диодов, применяемых в электрических схемах отечественных
троллейбусов, — в табл. 6.3, 6.4, и 6.5.
Для получения более высокого обратного напряжения диоды
включают последовательно. При этом общее напряжение разделя-
ется между диодами пропорционально их сопротивлениям. Обрат-
ные сопротивления диодов неодинаковы вследствие неизбежного
разброса их параметров, поэтому напряжения, прикладываемые
к диодам в непроводящую часть периода, получаются неодинако-
выми, что может привести к пробою отдельных диодов.
В связи с этим применяют устройства для выравнивания обрат-
ных напряжений на диодах. На рис. 6.9, а изображена схема вырав-
нивания напряжений на диодах, состоящая из резисторов, вклю-
ченных параллельно диодам.
Таблица 6.3
Тип Чбр max’ В А ’ А), В, не более U<"P« «А. не более Л™. А кГц
КД 212А 200 1 1 (1) 0,5 50 100
КД 213А 200 10 1 (10) 0,2 1 00 100
Таблица 6.4
Тип Ц>6р шах (^обр max), В (при Aip.ma), В, не более Л1р max (Aip.n max), мА ^обр (при ^обр max), мкА, не более сл (при ^4бртахв)> пФ, не более 'вое, МКС
КД510А 50 (70) 1.1 (200) 200 (1500) 5 4(0-0,05) 0,004
КД 522Б 50 (60) 1,1 (100) 100 (1500) 5 4(0-0,05) 0,004
Таблица 6.5
Тнп U„±&U„, в '„(при мА), Ом, не более (Zrrmin), МА а... %ГС Л,»». Вт
КС 133 А 3,3 ±0,3 65(10) 81 (3) -0,11 0,3
КС 147А 4,7 ±0,5 56 (10) 58(3) -0,09; +0,01 0,3
КС 168В 6,8 ±0,5 28 (10) 20 (3) ±0,05 0,15
КС515А 15±1,5 25(5) 53(1) 0,1 1,0
Д 814А 7 (8) ±0,043 6 40 (3) +0,07 0,34
Д815Г 10+1,5 2,7 800 (25) 0,1 8,0
Примечание. В табл. 6.3 — 6.5 в скобках даны предельные значения.
120
б
Рис. 6.9. Схема выравнивания напряжений на диодах:
Д1, Д2 — диоды; 7?1, R2 — резисторы; RH — сопротивление нагрузки; С— конден-
саторы
Так как сопротивления резисторов берут в несколько раз мень-
шими наименьшего обратного сопротивления диода, то распре-
деление общего обратного напряжения между диодами определя-
ется резисторами, которые играют роль делителя напряжения. Рас-
смотренное устройство не выравнивает обратное напряжение на
диодах в переходном режиме, возникающем в коммутационный
период (при переходе диодов из открытого состояния в закрытое).
Для равномерного распределения обратного напряжения по дио-
дам в этом случае применяют схему, изображенную на рис. 6.9, б.
Сопротивление резистора R2 сравнительно невелико (10... 50 Ом),
что обеспечивает равномерное распределение общего напряже-
ния по отдельным диодам в начальные моменты коммутации, когда
конденсаторы С еще не заряжены. После зарядки конденсаторов
токи в резисторах Л2 прекращаются, и роль делителя напряжения
переходит к цепочке резисторов А1.
В мощных выпрямительных установках используется параллель-
ное включение диодов. При неодинаковых вольт-амперных харак-
теристиках диодов, токи между параллельно включенными дио-
дами будут разными (рис. 6.10).
Первый диод нагружается большим током по сравнению со
вторым. Для уменьшения неравномерности распределения общего
тока нагрузки между параллельно
включенными диодами применя-
ют симметрирующие устройства,
состоящие из индуктивностей L1
Рис 6.10. Вольт-амперные характери-
стики параллельно включенных
диодов:
/b 12 — токи, протекающие через парал-
лельно включенные диоды; U— напряже-
ние на диодах
121
Рис. 6.11. Схема с симметрирующими индук- .
тивностями:
Д1, Д2 — параллельно включенные диоды; Li, L2 —
симметрирующие индуктивности; /2 — токи со-
ответственно первого и второго диодов; RH — со-
противление нагрузки
и £2 (рис. 6.11). Если токи диодов различны, то в обмотках устрой-
ства наводятся ЭДС. Направления намотки обмоток выбирают та-
кими, чтобы в ветви с более нагруженными диодами действовала
ЭДС, уменьшающая ток, а в ветви с менее нагруженным диодом —
ЭДС, увеличивающая ток. В результате достигается существенное
выравнивание токов, протекающих через диоды.
В настоящее время выпускаются так называемые диодные стол-
бы, в которых соединены последовательно от 5 до 50 диодов с
одинаковыми характеристиками. Обратное напряжение таких стол-
бов лежит в пределах от 2 до 40 кВ.
Группы идентичных маломощных диодов часто выпускаются в
виде диодных матриц и диодных сборок. В диодных матрицах дио-
ды присоединены к одному общему выводу; в диодных сборках
применяются параллельное, последовательное, мостовое и дру-
гие виды соединений.
Высокочастотные диоды — это приборы универсального назна-
чения. Они широко применяются на высоких частотах, а некото-
рые их типы и на СВЧ (на частотах до нескольких сотен мегагерц).
Высокочастотные диоды также успешно работают и на низких
частотах. Германиевые и кремниевые диоды выпускаются с пре-
дельным обратным напряжением до 150 В и максимальным вып-
рямленным током до 100 мА.
Стабилитроны предназначены для стабилизации напряжения
на нагрузке при изменении питающего напряжения в широких
пределах. Рабочая точка стабилитрона находится на участке про-
боя обратной ветви вольт-амперной характеристики. На этом участ-
ке напряжение на стабилитроне оста-
ется практически постоянным за счет
изменения его дифференциального со-
противления (рис. 6.12). Основные пре-
имущества полупроводниковых стаби-
литронов по сравнению с другими уст-
Рнс. 6.12. Зависимость дифференциального
сопротивления от тока:
— дифференциальное сопротивление стаби-
А литрона; /ст — ток стабилизации
122
ройствами или схемными решениями, выполняющими анало-
гичные функции, следующие: широкий интервал значений на-
пряжения стабилизации (от нескольких вольт до сотен вольт при
рабочих токах от нескольких миллиампер до нескольких ампер);
отсутствие скачкообразного изменения напряжения стабилиза-
ции в течение длительного времени, высокая надежность. Для
изготовления стабилитронов используется кремний. Конструк-
тивное исполнение стабилитронов аналогично выпрямительным
диодам. Стабилитроны допускают последовательное включение,
при котором общее напряжение стабилизации равно сумме на-
пряжения соединенных стабилитронов.
Параллельное соединение стабилитронов недопустимо, так как
из всех параллельно соединенных стабилитронов только в одном
стабилитроне, имеющем наименьшее дифференциальное сопро-
тивление, будет протекать ток. Условные буквенные обозначения
основных параметров стабилитронов приведены в табл. 6.6.
Таблица 6.6
Буквенное обозначение Термин Определение
Д(/ст аст Напряжение стабилизации Допускаемый разброс значения напряжения стабилизации от номи- нального значения Дифференциальное сопротивление стабилизации Ток стабилизации максимальный Ток стабилизации минимальный Температурный коэф- фициент напряжения стабилизации Значение напряжения на стабилитроне при протекании заданного тока стабилизации Максимально допустимое откло- нение напряжения стабилизации от номинального для стабилит- ронов данного типа Величина, определяемая отноше- нием приращения напряжения стабилизации на стабилитроне к вызвавшему его малому прираще- нию тока в заданном диапазоне частот Максимальное значение тока стабилизации, при котором обеспечивается заданная надежность Минимальное значение тока ста- билизации, при котором обеспе- чивается заданная надежность Величина, определяемая отно- шением относительного измене- ния напряжения стабилизации к абсолютному изменению темпера- туры окружающей среды при пос- тоянном токе стабилизации
123
Рис 6.13. Схема включения
С^пит — напряжение источника
питания; U„ — напряжение ста-
билизации; R — резистор; Лн —
сопротивление нагрузки
Простейшая схема включения ста-
билитрона приведена на рис. 6.13. На-
грузка (потребитель) включена
параллельно стабилитрону. Если на-
пряжение на входе будет изменяться
в ту или другую сторону, то будет
изменяться ток стабилитрона, но на-
пряжение на нем, а следовательно,
и на нагрузке Ян останется практи-
чески постоянным. Все изменения
стабилитрона: напряжения на входе при его неста-
бильности почти полностью поглоща-
ются ограничительным резистором R.
Туннельные диоды изготавливают из
германия или арсенида галлия с вы-
сокой концентрацией примесей (IO19... 1О20 см '), т.е. с очень ма-
лым удельным сопротивлением, в сотни и даже в тысячи раз мень-
шим, чем в обычных диодах. Потенциальный барьер туннельного
диода примерно в два раза выше, чем у обычного. Вследствие ма-
лой толщины перехода напряженность поля в нем даже при от-
сутствии внешнего напряжения достигает 10бВ/см. В туннельном
диоде, как и в обычном, происходит диффузное перемещение
носителей через электронно-дырочный переход и обратный их
дрейф под действием поля. Но кроме этих процессов основную
роль играет туннельный эффект. Он состоит в том, что в соответ-
ствии с законами квантовой физики при достаточно малой тол-
щине потенциального барьера имеется возможность для проник-
новения электронов через барьер без изменения их энергии.
Вольт-амперная характеристика туннельного диода приведена
на рис. 6.14. При нулевом напряжении ток равен нулю. Увеличение
прямого напряжения до 0,1 В дает возрастание прямого туннель-
ного тока до максимума (точка А).
Дальнейшее увеличение прямого на-
пряжения до 0,2 В сопровождается
уменьшением туннельного тока. По-
этому в точке Б получается мини-
мум тока, и характеристика имеет
падающий участок АБ, для которо-
го характерно отрицательное сопро-
тивление переменному току. При на-
пряжении свыше 0,2 В диффузный
ток возрастает и достигает значений,
характерных для прямого тока обыч-
ного диода.
Туннельные диоды используются
в усилителях, генераторах и переклю-
Рис. 6.14. Вольт-амперная
характеристика туннельного
диода
124
чающих схемах. Включая туннельный диод в различные схемы,
можно отрицательным сопротивлением скомпенсировать актив-
ное сопротивление (если рабочая точка будет находиться на учас-
тке АБ) и получить режим усиления или генерации колебаний.
Условные буквенные обозначения основных параметров туннель-
ных диодов приведены в табл. 6.7.
Светодиод — это полупроводниковый прибор, в котором пре-
дусмотрена возможность вывода светового излучения из области
и—р-перехода сквозь прозрачное окно в корпусе. Принцип дей-
ствия светодиода основан на излучении квантов света при реком-
бинации носителей заряда в области п—р-перехода, к которому
приложено прямое напряжение. Светодиоды изготавливают, глав-
ным образом, из фосфида галлия и карбида кремния. Внесение в
полупроводник некоторых примесей позволяет получать свечение
различного цвета. Выпускаются светодиоды и инфракрасного из-
лучения, изготавливаемые из арсенида галлия. Основными пара-
метрами светодиода являются сила света (канделы), яркость (кан-
делы на см2), максимально допустимый постоянный прямой ток,
максимальное допустимое обратное напряжение и др. Светодиоды
Таблица 6.7
Буквенное обозначение Термин Определение
4 Ч ч ^пр шах ^обр шах Лип Пиковый ток Ток впадины Напряжение пика Напряжение впадины Максимально до- пустимый постоян- ный прямой ток Максимально допустимый постоянный обратный ток Максимально до- пустимая рассеи- ваемая импульсная СВЧ мощность диода Прямой ток в точке максимума вольт- амперной характеристики Прямой ток в точке минимума вольт- амперной характеристики Прямое напряжение, соответствующее пиковому току Прямое напряжение, соответствующее току впадины Максимальное значение постоянного тока на второй восходящей ветви вольт-амперной характеристики, при котором обеспечивается заданная надежность Максимальное значение постоянного обратного тока, при котором обеспе- чивается заданная надежность Максимальная импульсная СВЧ мощность, при которой обеспечи- вается заданная надежность
125
являются основой для более сложных приборов (линейная свето-
диодная шкала, цифробуквенный светодиодный индикатор и др.).
Во многих современных радиоэлектронных устройствах полу-
проводниковые диоды часто работают в импульсном режиме при
длительности импульсов, равной микросекундам и даже долям
микросекунды. Для работы в таких режимах применяют импульс-
ные диоды. Важнейшим параметром, определяющим возможность
использования импульсного диода при коротких импульсах, яв-
ляется время восстановления обратного сопротивления. Для его умень-
шения диоды изготавливают так, чтобы емкость перехода была
малой и рекомбинация носителей происходила как можно быст-
рее. При прямом напряжении ток в цепи определяется сопротив-
лением нагрузки, вследствие чего импульсы прямого тока прак-
тически не искажаются. При перемене полярности диод запирает-
ся не сразу, а через некоторое время, затрачиваемое на перезаряд
емкости диода. Импульсные диоды выпускают на токи в импульсе
до нескольких сотен миллиампер и предельные обратные напря-
жения до нескольких десятков вольт.
Обозначение полупроводниковых диодов для устройств широ-
кого применения состоит из семи элементов. Первый, второй и
третий элементы соответственно определяют исходный матери-
ал, подкласс и назначение приборов. Четвертый, пятый и шестой
элементы определяют порядковый номер разработки технологи-
ческого типа с обозначением его от 01 до 999. Седьмой элемент,
обозначенный буквами от А до Я, кроме 3, О, Ч, определяет класси-
фикацию по параметрам приборов, изготовленных по единой тех-
нологии. Для стабилитронов и стабисторов четвертый и пятый
элементы определяют напряжение стабилизации, а шестой эле-
мент — последовательность разработки с обозначением от А до Я.
При напряжении стабилизации менее 10 В четвертый элемент —
целое число, а пятый — десятые доли вольта; при напряжении
стабилизации в интервале от 10 до 99 В четвертый и пятый элемен-
ты —- целые числа; при напряжении стабилизации от 100 до 199 В
четвертый и пятый элементы представляют собой разность между
значением номинального напряжения стабилизации и 100 В.
Примеры обозначений полупроводниковых диодов:
• КД-213 А — диод полупроводниковый выпрямительный, пред-
назначенный для устройств широкого применения, кремниевый,
средней мощности, номер разработки 13;
• БКС-168 В — стабилитрон полупроводниковый, предназна-
ченный для устройств широкого применения, кремниевый, мощ-
ностью не более 0,3 Вт, с напряжением стабилизации до 10 В,
последовательность разработки В;
• АЛ-102 Б — диод, излучающий свет в инфракрасном диапа-
зоне, из арсенида галлия, предназначенный для устройств широ-
кого применения, номер разработки 02, параметр прибора Б.
126
Транзисторы биполярные. Биполярный транзистор представ-
ляет собой полупроводниковый прибор, в котором используются
носители электрических зарядов противоположных полярностей —
электроны и дырки. В качестве полупроводникового материала
для изготовления транзисторов применяют германий или крем-
ний.
В зависимости от чередования областей с различной электро-
проводимостью различают два типа транзисторов: п—р—п и р—
п—р (рис. 6.15). Центральный слой называют базой (Б); слой, яв-
ляющийся источником носителей заряда, обеспечивающих ток
через транзистор, — эмиттером (Э); а слой, принимающий заря-
ды от эмиттера, — коллектором (К). Таким образом, в транзисто-
ре имеются два п—р-переход а: эмиттерный — между эмиттером и
базой и коллекторный — между базой и коллектором.
На рис. 6.15, а изображен транзистор типа п—р—п. При подаче
и увеличении прямого напряжения (Д) между эмиттером и ба-
зой понижается потенциальный барьер в эмиттерном переходе.
Вследствие этого из эмиттера в базу инжектируются электроны, и
соответственно возникает и возрастает ток через этот переход. Из-
за малой толщины слоя базы и концентрации в нем дырок боль-
шинство электронов, проходя через базу, не успевают рекомби-
нировать с дырками базы и достигают коллекторного перехода.
Лишь небольшая часть электронов рекомбинирует в базе с дырка-
ми, образуя ток базы.
Коллекторный переход работает при обратном напряжении
Е2, и в этом переходе возникают объемные заряды, показанные
на рис. 6.15, а кружками со знаками плюс или минус. Между
ними возникает электрическое поле, способствующее продви-
жению электронов через коллекторный переход. Чем больше на-
Рнс. 6.15. Процессы, происходящие в транзисторах различной проводи-
мости:
а — п—р—п', б — р—п—р; Еь Е2 — ЭДС источников энергии; Б — база; К —
коллектор; Э — эмиттер; /6, 4, А — точки соответственно базы, эмиттера, коллек-
тора
127
пряжение на эмиттерном переходе (входное напряжение), тем!
больше токи эмиттера и коллектора. Из вышесказанного ясно,
что напряжение между эмиттером и базой управляет током кол-
лектора.
При отсутствии входного напряжения на эмиттерном переходе
через коллекторный переход протекает небольшой обратный ток,
вызванный перемещением навстречу друг другу неосновных но-
сителей, т. е. электронов из /j-области и дырок из «-области. Малая
величина обратного тока обусловлена большим сопротивлением
коллекторного перехода постоянному току. Подобные же процес-
сы происходят в транзисторах типа р—п—р (рис. 6.15, б), но в
них изменяются на обратные полярности напряжения и направ-
ления токов. В этих транзисторах из эмиттера в базу инжектируют-
ся не электроны, а дырки.
Транзисторы п—р—п-ир-п — p-типов могут работать в трех
режимах: активном, насыщения и отсечки (или запирания).
Работа в активном режиме происходит в том случае, если на
эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном —
обратное. Активный режим является основным.
Режим запирания достигается подачей обратного напряжения
на оба перехода.
При подаче на оба перехода прямого напряжения транзистор
оказывается в режиме насыщения.
Возможны три схемы включения транзисторов, в которых про-
являются их усилительные свойства (рис. 6.16): с общей базой (ОБ),
с общим эмиттером (ОЭ) и с общим коллектором (ОК).
Название схемы показывает, какой электрод транзистора яв-
ляется общим для входной и выходной цепи. Схемы включения
транзисторов отличаются свойствами, но принцип усиления ко-
лебаний остается одинаковым. Следует отметить, что под входом
и выходом понимают такие точки схемы (транзистора), между
которыми приложено переменное напряжение. При этом не сле-
дует рассматривать вход и выход по постоянному току.
В схеме с ОБ (рис. 6.16, а) источник входного напряжения вклю-
чен в цепь эмиттер —база, а источник питания коллектора и по-
следовательно соединенное с ним сопротивление нагрузки вклю-
чены между выводами коллектора и базы. Усилитель с ОБ облада-
ет малым входным и большим выходным сопротивлением. Малое
входное сопротивление в некоторых случаях является недостат-
ком усилителя. Так, в многокаскадных усилителях оно оказывает
шунтирующее действие на сопротивление нагрузки предыдущего
каскада, тем самым резко снижая усиление каскада по напряже-
нию и мощность. В схемах с ОБ входной ток больше выходного,
т. е. коэффициент усиления по току в этой схеме меньше единицы.
Усиление мощности в усилителе с ОБ получается только благода-
ря усилению по напряжению.
128
б
в
Рис. 6.16. Схемы включения транзисторов:
а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим коллектором; /б, /э, /к —
токи соответственно базы, эмиттера, коллектора; — входное напряжение; 1/вых —
выходное напряжение; UK — напряжение коллектора; UCil — напряжение смеще-
ния; RK — сопротивление нагрузки
В схеме с ОЭ (рис. 6.16, б) источник входного напряжения вклю-
чен также в цепь эмиттер — база, а источник питания коллектора
и сопротивление нагрузки — в цепь эмиттер — коллектор. Эта схе-
ма является наиболее распространенной, так как она дает наи-
большее усиление по мощности. Входное сопротивление схемы с
ОЭ больше, чем схемы с ОБ, так как входным током в ней явля-
ется ток базы, который много меньше тока эмиттера и тока кол-
лектора. В схеме с ОЭ при усилении входного напряжения проис-
ходит поворот фазы выходного напряжения на 180°.
В схеме с ОК (рис. 6.16, в) источник входного напряжения вклю-
чается в цепь базы, а источник питания и сопротивление нагруз-
ки — в цепь эмиттера. Эта схема обладает наибольшим входным
сопротивлением. Выходное сопротивление в схеме с ОК получа-
ется сравнительно небольшим, обычно единицы килоом или сот-
ни ом. Схема с ОК применяется редко, в основном для согласова-
ния сопротивлений между каскадами или между выходом усили-
теля и нагрузкой с малым сопротивлением.
Практически наиболее часто используется схема с ОЭ, в кото-
рой небольшой базовый ток управляет намного большим коллек-
торным током.
Основные параметры усилителей на биполярных транзисторах
приведены в табл. 6.8.
5 Максимов
129
Таблица 6.8
Параметр Схема с ОБ Схема с ОЭ Схема с ОК
Коэффициент усиления по току Коэффициент усиления по напряжению Коэффициент усиления по мощности Входное сопротивление Выходное сопротивление Фазовый сдвиг между напряже- ниями входа и выхода Меньше 1 Десятки — сотни Десятки — сотни Единицы — десятки ом Сотни килоом — единицы мегаом 0е Десятки — сотни Десятки — сотни Сотни — десятки тысяч Сотни ом — единицы килоом Единицы — десятки килоом 180’ Десятки — сотни Меньше 1 Десятки — сотни Десятки — сотни килоом Сотни ом — единицы килоом 0°
Для практических расчетов транзисторных схем в основном
используются входные и выходные вольт-амперные характерис-
тики транзисторов.
Входные характеристики устанавливают зависимость входного
тока от напряжения между базой и эмиттером U&.3 (рис. 6.17). Вход-
ные характеристики относятся к эмиггерному переходу, работа-
Рис. 6.17. Входные характеристики транзисторов:
Ук.э напряжение между коллектором и эмиттером; Сб.э — напряжение между базой
и эмиттером; /б — ток базы
130
ющему при прямом напряжении, поэтому они аналогичны ха-
рактеристике для прямого тока диода. При нулевом значении на-
пряжения между эмиттером и коллектором Ик.э (эмиттер и кол-
лектор замкнуты накоротко) характеристика выходит из начала
координат, при напряжении больше нуля она сдвигается вправо,
а при напряжении меньше нуля — влево.
Выходные характеристики устанавливают зависимость тока кол-
лектора от напряжения между коллектором и эмиттером при фик-
сированных значениях входного тока (рис. 6.18). Выходные харак-
теристики подобны характеристике для обратного тока диода, так
как они отображают свойства коллекторного перехода, работаю-
щего при обратном напряжении. Первая характеристика при токе
базы, равном нулю, выходит из начала координат. Условие, когда
ток равен нулю, соответствует разомкнутой цепи базы.
При токе базы больше нуля характеристика располагается выше,
чем характеристика с током базы, равным нулю. Весьма важная
особенность транзисторов заключается в том, что чем больше ток
коллектора, тем раньше, т. е. при меньших значениях напряжения
между коллектором и эмиттером, наступает электрический пробой.
Транзисторы обозначают буквенно-цифровым кодом. Обозна-
чение типа транзисторов, разработанных в соответствии с ГОСТ
10862 — 72, состоит из нескольких элементов:
• первый элемент обозначения так же, как и у полупроводни-
ковых диодов, определяет исходный материал: германий — Г;
кремний — К и соединения галлия — А;
UK_3 — напряжение между коллектором и эмиттером; /6, /к — токи соответственно
базы и коллектора; /к.э0 — нулевое значение тока между коллектором и эмиттером
131
• второй элемент — это подкласс (или группа) прибора; тран-
зисторы всех видов за исключением полевых — Т, транзисторы
полевые — П;
• третий элемент определяет назначение прибора;
• четвертый, пятый и шестой элементы определяют порядко-
вый номер разработки технологического типа с обозначением его
от 01 до 999;
• седьмой элемент обозначения — это буква, определяющая
классификацию по параметрам приборов, изготовленных по еди-
ной технологии; обозначается буквами алфавита от А до Я (за
исключением 3, О и Ч).
Пример обозначения: КТ-3123 А — транзистор биполярный,
предназначенный для устройств широкого применения, кремни-
евый, с граничной частотой коэффициента передачи тока 5 МГц,
мощностью 150 мВт, номер разработки 123, параметр прибора А,
большой мощности, номер разработки 15, группа В.
Тиристоры. Тиристоры являются переключающими прибора-
ми. Через тиристор, находящийся в выключенном состоянии, про-
ходит незначительный ток утечки. Если тиристор включен и нахо-
дится в проводящем состоянии, то при протекании значительно-
го тока (достигающего иногда десятков и сотен ампер) падение
напряжения на нем очень мало и не превышает десятых долей
вольта. Тиристоры, как правило, изготавливаются из кремния и
подразделяются на диодные (динисторы), триодные (тринисто-
ры), запираемые и симметричные (симисторы).
Триодный тиристор, нашедший широкое применение в элект-
рических схемах трамвайных вагонов и троллейбусов с тиристор-
но-импульсной системой управления, показан на рис. 6.19, а. Он
имеет четырехслойную полупроводниковую структуру р—п—р—п
и три перехода (Пь П2 и П3). Две крайние области (р и ri) явля-
ются соответственно анодом (А) и катодом (К). Средняя область
имеет вывод — управляющий электрод. При отключенном управляю-
щем электроде тиристор превращается в диодный тиристор (1у= 0).
Режим работы тиристора иллюстрируется его вольт-амперными
характеристиками, представленными на рис. 6.19, б.
Рассмотрим процесс отпирания тиристора при управляющем
токе, равном нулю (7У = 0). При приложении прямого напряжения
(первый квадрант) переходы П| и П3 открыты, переход П2 сме-
щен в обратном направлении. На участке ОА ток невелик и растет
медленно, так как он ограничивается большим сопротивлением
перехода П2. Вольт-амперная характеристика тиристора на этом
участке подобна обратной ветви характеристики диода. В этом ре-
жиме тиристор считают закрытым (запертым). При дальнейшем
увеличении напряжения до некоторого определенного значения
(точка А), называемого напряжением включения (С4кл)> напря-
женность электрического поля в переходе П2 становится доста-
132
Рис. 6.19. Схема включения триодного тиристора (а) н его вольт-ампер-
ные характеристики (6):
А — анод; К — катод; ЭУ — управляющий электрод; Пh П2, П3 — переходы; Лн —
сопротивление нагрузки; Яу — резистор управления; £у, Е^р, Епр — соответствен-
но источник энергии управления, источники энергии основной цепи обратной и
прямой полярности; /у, 1^р, /пр — соответственно ток управления, обратный и
прямой токи в основной цепи; Вк(, Вк2, Вк3 — выключатели; /1Пах — максимально
допустимый ток через тиристор; />я — минимально допустимый ток открытого
состояния тиристора; Омой. йвкяз — напряжения включения цепи тиристора
в зависимости от тока в цепи управления; Unp, f7o6p — напряжения прямой и
обратной полярности; /у1, /у2, /у3 — токи удержания в открытом состоянии
точной для ионизации и образования свободных носителей заря-
дов (электронов и дырок). Сопротивление перехода резко умень-
шается, вследствие чего возникает скачкообразный лавинный
процесс быстрого отпирания тиристора (пробой). Дальнейшее уве-
личение тока через тиристор (участок Б В) ограничивается сопро-
тивлением нагрузки RH. Для поддержания тиристора в открытом
состоянии через него должен протекать ток не менее 1уа. Снижая
напряжение на тиристоре, можно уменьшить ток до значения,
меньшего, чем 7уд, переведя этим тиристор в выключенное состо-
яние. Включение и рост тока управляющего электрода (от Ту = 0 до
7уз) приводят к смещению вольт-амперной характеристики в сто-
рону меньшего напряжения включения (от UBKn до С/Вклз)- При до-
статочно большом токе управляющего электрода (так называемом
токе спрямления) вольт-амперная характеристика триодного ти-
ристора превращается в характеристику обычного диода, теряя
участок отрицательного сопротивления.
После снятия напряжения с управляющего электрода тирис-
тор продолжает оставаться во включенном состоянии. Отключе-
ние тиристора при понижении напряжения описано выше.
При подаче на электроды А и К напряжения обратной поляр-
ности (катод — плюс, анод — минус) переходы П, и П3 оказыва-
133
ются в обратном направлении, а переход П2 — в прямом направ-
лении (третий квадрант). Вольт-амперная характеристика тирис-
тора в этой области практически не отличается от обратной ветви
диода.
Запираемые тиристоры могут выключаться не только при умень-
шении анодного тока, но и при подаче в цепь управляющего элек-
трода запирающего тока.
Симметричные тиристоры могут включаться при подаче управ-
ляющего импульса не только при прямом, но и обратном напря-
жении на аноде, поэтому такие тиристоры работают в цепях уп-
равления переменным током.
Хотя КПД тиристоров очень высок, однако тепловые потери в
нем, составляющие доли процента от мощности нагрузки, вызы-
вают значительный нагрев корпуса самого тиристора, что может
привести к опасному повышению его температуры. В связи с этим
в тиристорных устройствах предусматривают систему охлаждения
с помощью специальных радиаторов, охлаждаемых за счет есте-
ственной конвекции воздуха или принудительного обдува венти-
ляторами.
Термины и буквенные обозначения основных параметров си-
ловых тиристоров приведены в табл. 6.9.
В настоящее время в эксплуатации находится большое число
тиристоров, имеющих различные обозначения и маркировки. ГОСТ
Таблица 6.9
Буквенные обозначения параметров Термин
М еждународные ГОСТ 20332-84
UD ц. Постоянное напряжение в закрытом состоянии
UDRM Повторяющее импульсное напряжение в закрытом состоянии
и™ "ох.. Импульсное напряжение в открытом состоянии
Ц-(ТО) t/nop Пороговое сопротивление
'TAV /осср Средний ток в открытом состоянии
'TAVm Ахс.ср max Максимальный допустимый средний ток в открытом состоянии
di^/dt Скорость нарастания тока в открытом состоянии
(Ат/А)сЛ (А„УЛ)кр Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии
Гу Гдин Динамическое сопротивление в закрытом состоянии
134
20859 — 75 установил следующие обозначения силовых тиристо-
ров:
• первый элемент — буква, обозначающая вид тиристора: Т —
тиристор, ТС — симметричный тиристор, ТО — оптронный ти-
ристор;
• второй элемент — буква, определяющая функциональное
назначение приборов: И — импульсный, Ч — высокочастотный,
Л — лавинный;
♦ третий элемент — число (цифры от 2 до 9), соответствующее
конструктивному оформлению прибора;
• четвертый элемент — число, обозначающее значение пре-
дельного тока в амперах;
• пятый элемент (буква X) — вводится только для приборов с
обратной полярностью (основание корпуса — катод). Для обозна-
чения типового номинала прибора применяют дополнительно
цифры, определяющие:
класс по напряжению — 1, 2, 3, 4-й и т.д. соответствует сот-
ням вольт;
группы по критической скорости нарастания тока в открытом
состоянии (0...9).
Пример обозначения: Т 160-10-542 — низкочастотный тирис-
тор 10-го конструктивного исполнения, рассчитанный на пре-
дельный ток 160 А и повторяющееся напряжение 1000 В, ско-
рость нарастания напряжения в закрытом состоянии 500 В/мкс,
время выключения 70 мкс, критическая скорость нарастания тока
40 А/мкс.
В зависимости от характера вольт-амперной характеристики
тиристоры обозначают следующим образом:
• первый элемент — буква, обозначающая вид прибора: Т —
триодный тиристор, ТЛ — лавинный тиристор, ТС — симметрич-
ный триодный тиристор (симистор), ТО — оптронный тиристор,
ТД — тиристор-диод;
• второй элемент — буква, определяющая подвид тиристора:
Ч — быстровключающийся (высокочастотный), со временем вы-
ключения не менее 63 мкс; Б — быстродействующий, со временем
выключения менее 63 мкс и временем включения менее 4 мкс;
И — быстровключающийся (импульсный), со временем включе-
ния менее 4 мкс;
• третий элемент состоит из трех знаков:
первый — порядковый номер модификации (от 1 до 9);
второй и третий — условное обозначение конструктивного ис-
полнения (штыревой, таблеточный, фланцевый) и размера, на-
пример размера гаечного ключа, которым вворачивают тиристор
при его монтаже;
• четвертый элемент состоит из цифр, определяющих макси-
мально допустимый действующий ток для симисторов.
135
Таблица 6.10
Тип Ч.,„. в С.с.ср max’ А А/мкс Ч... в /пор, В, не более Гдин» МОм
ТЛ-250-10-332 1000 250 40 1,8 1,35 0,38
Т171-200-14-53 1400 200 80 1,75 1,15 1,00
ТБ171-200-10-644 1000 200 800 1,75 1,15 1,05
Т161-160-14-53 1400 160 80 1,75 1,75 1,40
Приборы с обратной полярностью имеют в обозначении букву X.
Кроме того, тиристоры подразделяются на классы по повторя-
ющемуся напряжению, а также на группы по критической скоро-
сти нарастания напряжения в закрытом состоянии и по времени
включения и выключения.
Пример обозначения: ТЛ 171-320-10-6 — тиристор лавинный,
первой модификации, размер «под ключ» 41 мм, конструктивное
исполнение штыревое с гибким выводом, средний ток в откры-
том состоянии 320 А, повторяющееся напряжение 1000 В (10 класс),
критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоя-
нии 500 В/мкс.
В качестве примера в табл. 6.10 приведены основные параметры
отечественных тиристоров, применяемых на подвижном составе
городского электрического транспорта.
6.6. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТИРИСТОРНО-
ИМПУЛЬСНОМ РЕГУЛИРОВАНИИ РАБОТЫ ТЯГОВОГО
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Импульсное регулирование при пуске (разгоне) основано на
периодическом подключении ТЭД к источнику энергии. Принци-
пиальная простейшая схема тиристорно-импульсного регулиро-
вания представлена на рис. 6.20, а.
Она включает в себя тиристорно-импульсный преобразователь
(ТИП), входной Аф, Сф и выходной До фильтры.
ТИП преобразовывает постоянное напряжение контактной
сети (Спит) в последовательные импульсы напряжения. Входной
фильтр (£ф, Сф) служит для ограничения перенапряжения на
ТИП при его запирании и для сглаживания пульсаций тока в
контактной сети; выходной фильтр (La, До) необходим для огра-
ничения пульсаций тока в ТЭД и для прохождения тока ТЭД
после запирания ТИП. При открытом ТИП к ТЭД в течение вре-
мени Гн прикладывается напряжение входного фильтра £7Сф
(рис. 6.20, б). Оно, если не считать падение напряжения на оми-
136
Рис. 6.20. Упрощенная схема регулирования (а) и график изменения
тока / и напряжения Uна ТЭД (б):
ТИП — тиристорно-импульсный преобразователь; Дф, Сф и Ья, До — входной и
выходной фильтры; ^„1Т — напряжение источника питания; UaB — среднее напря-
жение на двигателе; М — двигатель; /тах — максимальный ток; 7min — минималь-
ный ток; Т — период регулирования; /н — время открытого состояния ТИП; /пауз —
время закрытого состояния ТИП; Л пауз — ток, протекающий через М при закры-
том состоянии ТИП; 11н — ток из контактной сети при открытом ТИП; ОВ —
обмотка возбуждения; UCil — напряжение конденсатора
ческом сопротивлении дросселя £ф; равно напряжению источ-
ника энергии (питания) £/пит. При этом ток в ТЭД возрастает по
экспоненте до значения Imax.
При запирании ТИП в обмотках ТЭД и дросселе Ьл возникает
электродвижущая сила самоиндукции, и, несмотря на отключе-
ние от источника энергии (/пауз), ток через ТЭД продолжает про-
текать в том же направлении, замыкаясь через диод До. Среднее
напряжение на ТЭД ((/дв) за период регулирования Т определяет-
ся следующим выражением:
1 о 7
где /н — ширина импульса; Л — коэффициент заполнения.
Коэффициент заполнения определяется по формуле
идв _ .
U 1
пит
где f = — — частота регулирования.
По способу изменения коэффициента заполнения системы управ-
ления разделяются на частотно-импульсные = const), широтно-
импульсные (f = const) и комбинированные (fH = var и f - var).
Упрощенная схема электродинамического торможения тяговым
электродвигателем, переведенным в генераторный режим, пока-
зана на рис. 6.21.
137
Рис. 6.21. Упрощенная схема электродинамического торможения:
ТИП — тиристорно-импульсный преобразователь; ОВ — обмотка возбуждения; До —
обратный диод; — дроссель фильтра; — дроссель; М — тяговый электродви-
гатель (ТЭД); Д. — тормозной резистор; Тт — тормозной тиристор; — ток
рекуперации; 1Х — тормозной ток; Сф — конденсатор фильтра; Ц,|ит — напряже-
ние источника питания; IRt — ток, протекающий через тормозной резистор '
Она состоит из тех же элементов, что и схема ТИП при движе-
нии в режиме тяги, но их соединение изменено. ТИП включен
параллельно ТЭД, а диод До препятствует протеканию тока из
источника питания в цепь ТЭД. При открывании ТИП электро-
двигатель переходит в генераторный режим, образуется коротко-
замкнутый контур (М, ТИП, OB, М). Вследствие этого ток в
тяговом электродвигателе двигателе возрастает, а в обмотках ТЭД
и дросселе накапливается энергия. При запирании ТИП ток в
ТЭД уменьшается, в обмотках тягового электродвигателя и дрос-
селя возникает ЭДС самоиндукции. Благодаря этому напряжение
на ТИП становится выше, чем напряжение на входном фильтре,
и ток ТЭД через диод До поступает в контактную сеть. Такой про-
цесс повторяется и называется рекуперативным торможением. Если
напряжение на ТИП оказывается ниже, чем напряжение на вход-
ном фильтре, то включается тиристор Тт. При этом образуется
цепь тормозного резистора Лт (М, L&, Тт, Лт, OB, М). Энергия,
выделяемая ТЭД, в этом случае рассеивается на резисторе Лт. Та-
кой процесс называется реостатным электродинамическим тор-
можением.
6.7. СХЕМЫ ТИРИСТОРНО-ИМПУЛЬСНЫХ
ПРЕРЫВАТЕЛЕЙ
Частотно-импульсный прерыватель. Простейший частотно-им-
пульсный прерыватель показан на рис. 6.22.
Он состоит из тиристора Т, дросселя £к, ограничивающего
скорость нарастания тока в тиристоре Т, и коммутирующего кон-
денсатора Ск. При наличии напряжения {7ПИТ на зажимах преобра-
зователя конденсатор Ск заряжается с полярностью, указанной
138
Рис. 6.22. Упрощенная схема частотно-импульсного преобразователя:
Л|> — дроссель фильтра; Д — дроссель; Д — дроссель коммутирующий; М —
тяговый электродвигатель; ОВ — обмотка возбуждения; До — обратный диод; Т —
тиристор; I — ток в цепи ТЭД; Сф — конденсатор фильтра; Ск — коммутирующий
конденсатор; £Дф — напряжение на конденсаторе фильтра; Дит — напряжение
контактной сети; 1Сх — ток перезаряда коммутирующего конденсатора; Дф — ток
из контактной сети при открытом тиристоре; /д, — ток через обратный диод при
закрытом тиристоре
без скобок. При отпирании тиристора Т получает питание ТЭД
(плюс, Т, £ф, LK и Т, La, М, ОВ, минус), вследствие чего проис-
ходит перезаряд коммутирующего конденсатора Ск на противопо-
ложную полярность, указанную в скобках (плюс, Ск, £к, Т, ми-
нус, Ск).
Как только потенциал на катоде тиристора станет выше по-
тенциала на его аноде, тиристор закроется. После запирания Т
потребление тока из сети прекращается, а ток в ТЭД продолжает
протекать за счет электромагнитной энергии, запасенной в ин-
дуктивности, через диод До (М, ОВ, До, £д, М). Конденсатор Ск
снова заряжается с полярностью, указанной без скобок. При по-
даче на управляющий электрод тиристора следующего отпираю-
щего импульса процесс повторяется.
Достоинствами схемы частотно-импульсного прерывателя яв-
ляются простота схемы управления и более плавные процессы,
чем в широтно-импульсном прерывателе. Существенным недостат-
ком схемы являются большие масса и габариты конденсаторов и
дросселей.
Широтно-импульсный прерыватель. На рис. 6.23 изображена одна
из первых схем, получившая широкое распространение для ши-
ротно-импульсного регулирования напряжения при безреостат-
ном пуске двигателей постоянного тока. Схема преобразователя
включает в себя главный Т1 и вспомогательный Т2 тиристоры;
139
Рис. 6.23 Схема широтно-импульсного ТИП:
Tl, Т2 — соответственно главный и вспомогательный тиристоры; Ск — коммути-
рующий конденсатор; Z,K — перезарядный дроссель; Дк — диод в цепи коммутиру-
ющего конденсатора; ДН1, ДН2 — дроссели насыщения; R, С — резистор и кон-
денсатор цепей защиты полупроводниковых приборов от коммутационных пере-
напряжений; — резистор; М — ТЭД; 1/Сф — напряжение на конденсаторе фильн
тра; До — обратный диод; Ов — обмотка возбуждения; Сф — конденсатор фильтра;
I — ток через ТЭД; /сф — ток из контактной сети; /л — индуктивность
ТЭД; — дроссель фильтра
коммутирующий конденсатор Ск; перезарядный дроссель LK\ диод
Дк; дроссели насыщения ДН1, ДН2; АС-цепи, защищающие ти-
ристоры и диоды от коммутационных перенапряжений. Дроссели
ДН1 и ДН2 служат для создания задержки нарастания тока на
время, необходимое для отпирания р—л-перехода. Они выполне-
ны таким образом, что после насыщения сердечника их индук-
тивность мала, и ее можно не учитывать.
В начале работы прерывателя первым подается отпирающий
импульс на управляющий электрод тиристора Т2. При отпирании
Т2 получает питание ТЭД, и происходит заряд коммутирующегр
конденсатора Ск (со стороны плюса: Лф, LK, Ск; со стороны мину-
са: До, Дк, LK, Ск). При достижении на зажимах Ск напряжения,
равного напряжению источника, ток заряда Ск снижается до тока,
который меньше тока удержания тиристора в открытом состоя-
нии, вследствие чего тиристор Т2 запирается.
Однако ток ТЭД не исчезает, а за счет запасенной энергии в
индуктивности цепи двигателя продолжает поступать в ТЭД через
диод До. При отпирании главного тиристора Т1 поступает питание
на ТЭД, и происходит перезаряд коммутирующего конденсатора
Ск на полярность, указанную в скобках. Перезаряд С* осуществ-
ляется через диод Дк. После перезаряда Ск снова включают тирис-
140
тор Т2. При этом к главному тиристору Т1 подсоединяется обрат-
ное напряжение конденсатора Ск, и тиристор запирается, а кон-
денсатор Ск снова заряжается с полярностью без скобок. Далее
процесс повторяется. Ширина импульса tK в этом прерывателе за-
висит от сдвига во времени подачи отпирающего импульса на Т2
по отношению ко времени подачи отпирающего импульса, пода-
ваемого на Т1.
При широтно-импульсном регулировании требуются меньшие
масса и габариты коммутирующих конденсаторов и дросселей по
сравнению с ТИП для частотно-импульсного регулирования. Это
объясняется тем, что через элементы коммутирующего контура
при широтном регулировании проходит меньшая доля электро-
энергии, потребляемой ТЭД. В этой схеме главный тиристор так-
же нагружается током перезаряда коммутирующего конденсатора.
Комбинированный прерыватель. На рис. 6.24 изображен комби-
нированный ТИП.
Вначале схема обеспечивает частотно-импульсное регулирова-
ние при помощи только коммутирующего тиристора Т2. Затем,
после достижения заданного уровня частоты для дальнейшего
повышения скорости включается главный тиристор Т1 с некото-
рым опережением включения тиристора Т2. Сдвиг между включе-
нием Т1 и Т2 увеличивается по мере повышения скорости по-
движного состава. Так осуществляется переход на широтно-им-
пульсное регулирование.
Тиристорио-импульсный прерыватель без предварительного пе-
резаряда коммутирующей емкости. В схемах ТИП, рассмотренных
выше, для запирания (гашения) главных тиристоров вначале про-
Рис. 6.24. Схема комбинированного ТИП:
£ф — дроссель фильтра; Сф — конденсатор фильтра; — ток через тиристор Т1;
Uc^ — напряжение на конденсаторе фильтра; — ток через открытый тиристор
Т2; М — ТЭД; — ток из контактной сети; Ск — коммутирующий конденсатор;
ОВ — обмотка возбуждения; До — обратный диод; /д, — ток, протекающий через
обратный диод; £д — индуктивность ТЭД; LK — перезарядный дроссель; Т1, Т2 —
соответственно главный и вспомогательный тиристоры; £7ПИТ — напряжение кон-
тактной сети
141
изводят перезаряд коммутирующей емкости. Это увеличивает на-
чальную ширину импульса и непроизводительно нагружает Ск
реактивной мощностью. Для обеспечения необходимых парамет-
ров в этом случае необходимо увеличивать емкость конденсаторов
входного фильтра и индуктивность сглаживающего дросселя £д, а
это приводит к увеличению массы, габаритов и стоимости элект-
рооборудования.
Для предотвращения этих явлений был разработан ТИП без
предварительного перезаряда коммутирующей емкости, схема
которого приведена на рис. 6.25. В начале пуска тягового электро-
двигателя попарно работают только вспомогательные тиристоры
Т1 и ТЗ или Т2 и Т4. При отпирании, например, Т1 и ТЗ ТЭД
получает питание через коммутирующий конденсатор Ск После
заряда Ск до напряжения (7Пит тиристоры Т1 и ТЗ запираются из-
за прекращения тока, поступающего из сети. Но ток в цепи ТЭД
не прекращается.
Он замыкается через диод До и поддерживается энергией, за-
пасенной в индуктивности обмоток ТЭД и дросселя. Затем вклю-
чается вторая пара тиристоров Т2 и Т4, и конденсатор Ск пере-
заряжается на полярность, указанную в скобках. Далее процесс
повторяется. Для дальнейшего увеличения скорости подвижного
состава включают главный тиристор ТГ с некоторым опереже-
нием по времени по отношению к вспомогательным тиристорам.
Тогда общая ширина импульса ТИП будет складываться из вре-
Рис. 6.25. ТИП без предварительного перезаряда коммутирующей
емкости:
ТГ — главный тиристор; Tl, Т2, ТЗ, Т4 — вспомогательные тиристоры; М —
ТЭД; ОВ — обмотка возбуждения; Ск — коммутирующий конденсатор; До — об-
ратный диод; £ф — дроссель фильтра; (7сф — напряжение на конденсаторе фильт-
ра; Дно — дроссель; — ток из контактной цепи; Сф — конденсатор фильтра; I —
ток, протекающий через ТЭД при закрытом ТГ; Упит — напряжение контакт-
ной сети
142
мени включенного состояния главного и вспомогательных тири-
сторов.
Запирание главного тиристора ТГ осуществляется обратным
напряжением Ск при включении вспомогательных тиристоров.
При дальнейшем увеличении сдвига между включениями глав-
ного и вспомогательных тиристоров увеличиваются коэффициент
заполнения X и пропорционально ему напряжение на ТЭД. При
некотором значении коэффициента заполнения главный тирис-
тор ТГ остается в постоянно включенном состоянии. Такой ТИП
иначе называется ТИП с общим узлом коммутации.
ГЛАВА 7
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ТРОЛЛЕЙБУСОВ
7.1. ТОКОПРИЕМНИКИ И ШТАНГОУЛОВИТЕЛИ
Токоприемники. Эти аппараты предназначены для передачи элек-
троэнергии от тяговых преобразовательных подстанций через кон-
тактные провода к электрическому оборудованию, установленно-
му на троллейбусе, как на стоянке, так и во время движения.
Все троллейбусы ЗиУ оборудованы токоприемниками РТ-6И
(рис. 7.1). Токоприемник состоит из следующих основных частей:
основания, штангодержателя с пружинами, штанги и контакт-
ной головки.
Основание состоит из стальных опор 1 и корпуса 2, вращающе-
гося на двух конических подшипниках 40, 44 и закрепленного на
штыре гайкой 43.
Выступ корпуса 13, упираясь в прилив 14 на плите основания,
ограничивает поворот корпуса на угол 110° в обе стороны от
продольной оси троллейбуса. Корпус сверху закрыт крышкой 42,
снизу — стальной уплотнительной шайбой 39.
Штангодержателъ имеет вилку 12, которая на двух двухрядных
подшипниках 19, 22 закреплена на валике 21 нижнего прилива.
Подшипники вилки закрыты крышками 20. В разрезную часть вилки
вставлена труба 10 с напрессованным на нее держателем штанги 30.
Эта труба крепится стяжными болтами 11. Необходимое нажатие
головки токоприемника на контактный провод создают две пру-
жины 28, верхние концы которых закреплены на валике 29. Шай-
бы 32 и шплинты удерживают пружины от соскакивания с валика.
Натяжение пружин регулируется тягами 37, имеющими правую и
левую резьбу. Одним концом тяга ввинчивается в корпус шарни-
ра 16, укрепленного на валике 15 верхнего прилива, а другим — в
винтовую пробку 27 пружины 28.
Для ограничения подъема и опускания головки токоприемни-
ка при ее сходе с контактного провода предусмотрен двухсторон-
ний пружинный буфер. Его вилка 23 валиком 38 шарнирно соеди-
нена с корпусом основания. Хвостовик вилки проходит через от-
верстие в приливе штангодержателя. По обе стороны от прилива
144
145
на хвостовике расположены два буфера, каждый из которых со-
стоит из регулировочных гаек 24 и 33, цилиндрических пружин 25
и 34, сферических шайб 26 и 35. Левой гайкой 24 регулируют мак-
симальную высоту подъема головки токоприемника (7,2 м). Ми-
нимальную высоту от полотна дороги до головки токоприемника
(2,5 м) устанавливают правой регулировочной гайкой 33.
Штанга в виде бесшовной трубы изготовлена из конструкци-
онной легированной стали. Она закреплена в держателе двумя бол-
тами 31, стягивающими разрезную часть держателя, и изолирова-
на от него бакелитовым изолятором 6. Защита штанги от влаги
осуществляется резиновым изолятором 7, закрепленным на штанге
хомутом; в разрезной части — резиновым уплотнением 9. На верх-
ний конец штанги навернута изоляционная втулка, на которой
закреплены стальная разрезная втулка и держатель (башмак) кон-
тактной головки, изображенной на рис. 7.2. Подвижная часть го-
ловки соединена с башмаком с помощью пяты 11. Она состоит из
сферического держателя 10, стального омедненного вкладыша 7,
Рис. 7.2. Головка токоприемника троллейбусов ЗиУ:
1 — хомут; 2 — резиновая втулка; 3 — разрезная втулка; 4 — держатель (башмак);
5— изолятор; 6 — клемма для штангового провода; 7— вкладыш; 8, 17 — винты;
9 — прокладка из медной фольги; 10 — сферический держатель; 11 — пята; 12,
13 — стяжные болты; 14 — пряжковые изоляторы; 15 — латунные щеки;
16— контактная вставка; 18 — графитовая тетка; 19— прорезь; 20— пружина
146
двух латунных щек 75и контактной вставки 16. Для уменьшения пе-
реходного сопротивления в пяте установлена графитовая щетка 18
с гибким шунтом и пружиной 20, прижимающей щетку к шаро-
вой поверхности вкладыша.
Головка токоприемника при соскакивании со штанги удержи-
вается от падения страховочной лентой, прикрепленной к пряж-
ковым изоляторам 14.
Провод, проложенный внутри штанги, одним концом соеди-
нен с катушкой радиореактора, другим концом — со стальной
разрезной втулкой 3 башмака.
Токоприемник имеет три уровня изоляции (рис. 7.3). Первый
уровень отделяет башмак от штанги бумажно-бакелитовой труб-
кой 12 и резиновой втулкой 8, второй — штангу от штангодержа-
теля при помощи бакелитовой трубы 9 и третий — основание от
корпуса троллейбуса при помощи фарфоровых изоляторов 6.
На троллейбусе ЗиУ-683Б токоприемники установлены на при-
цепе. Устройства токоприемников для троллейбусов 14Тр и РТ-6И
отличаются незначительно.
а
Рис. 7.3. Изоляция токоприемника:
а — основания; б — штанга; в — головки: 1 — болт крепления основания; 2 —
фибровая втулка; 3 — паронитовая шайба; 4 — шланг; 5— основание; 6 — фарфо-
ровый изолятор, 7 — плита постамента, 8 — резиновая втулка, 9 — бакелитовая
труба, 10 — резиновый изолятор, 11 — хомут, 12 — бумажно-бакелитовая трубка,
13 — стальная втулка
147
Таблица 7.1
Параметры 14Тр ЗиУ
Номинальное напряжение, В ос») 550
Допустимый продолжительный ток, А 170
Усиление нажатия токоприемника на контактный провод при высоте его подвески 5,8 м над уровнем дорожного покрытия, кгс (Н) 8,5(83) 14(137)
Допуск на усилие нажатия токоприемника на контактный провод, % ±5% ±10%
Максимальная высота подъема головки токоприемника от уровня дорожного покрытия, м 7,25 7,2
Максимальный угол поворота штангодержателя в вертикальной плоскости, не более, 45 —
Минимальная высота опускания головки токоприемника от уровня дорожного покрытия, м — 2,5
Допустима разность в длине токоприемников не должна быть более, мм — 100
Допустимое отклонение штанги от оси подвески контактных проводов, м/° 4,5/60 4,5/60
Масса токоприемника, кг — 79
Технические данные токоприемников троллейбусов ЗиУ и 14Тр
приведены в табл. 7.1.
Токоприемники необходимо осматривать при ежедневном об-
служивании и периодически на линии.
Троллейбус не должен выпускаться на линию, если токопри-
емники имеют:
• дефекты, вызывающие сход токосъемных головок с контакт-
ных проводов (заедания при перемещении токоприемников в го-
ризонтальной или вертикальной плоскостях, износ щек, ширина
обоймы свыше 38 мм);
• трещины, погнутости и сквозные прожоги на штангах;
• поврежденную изоляцию проводов;
• изломы, сколы и износ контактной вставки по высоте более
половины;
• трещины и другие дефекты фарфоровых изоляторов;
• неисправности страховочных лент или пряжковых изолято-
ров;
• зазор между держателем (башмаком) и подвижной частью
головки более 4 мм;
• неисправности в отраничителе подъема и опускания токо-
приемников;
• повреждения резиновых трубок на крюках лиры.
148
При ТО-1 и ТО-2 необходимо производить регулировку нажа-
тия головок токоприемников на контактный провод, ограничите-
ля подъема и опускания токоприемников.
При ТО-1 производятся замена изношенных деталей и крепеж
всех узлов токоприемника.
При ТО-2 головки токоприемников отправляют в ремонтные
мастерские, закладывается смазка в шарниры, осматривается про-
вод и его крепление.
Штаигоуловители. Эти устройства служат для защиты контакт-
ной сети и головок токоприемников от повреждений при сходе
последних с контактного провода.
На троллейбусах ЗиУ штатными являются электромеханичес-
кие штаигоуловители. Троллейбусы 14Тр оснащены механически-
ми штангоуловителями с инерционно-пружинным приводом.
Технические данные электромеханического штангоуловителя
для троллейбусов ЗиУ следующие: напряжение — 24 В; ток двига-
теля — 140... 210 А; расстояние от крыши до штанги, при котором
отключается штангоуловитель, — 600+50 мм.
Основными узлами главного механизма штангоуловителя (рис. 7.4)
являются основание, тормоз 7, инерционный механизм (включа-
Рис. 7.4. Главный механизм штангоуловителя:
1 — тормоз; 2 — регулировочный винт; 3 — инерционный механизм; 4 — пружин-
ное кольцо; 5 — спиральная пружина; 6, 7 — крышки; 8 — барабан; 9 — канат;
10 — корпус; 11 — вал; 12 — электродвигатель; 13 — упор; 14 — упорный рычаг;
15 — подшипник; 16 — втулка
149
тель) 3, барабан 8 с канатом 9 и электродвигатель 12 (доработан-
ный дина-стартер ДС-1А).
Спиральная пружина 5 зацеплена внутренним концом за бара-
бан, а наружным — за корпус. Она служит для постоянного натя-
жения каната 9, закрепленного одним концом за барабан штанго-
уловителя, а другим — за штангу.
Барабан 8 с канатом, инерционный механизм 3 и якорь двига-
теля расположены на валу 11, с которым они жестко соединены.
Кроме главного механизма, к штангоуловителю относятся конце-
вые выключатели, расположенные около основания токоприем-
ников; панель с аппаратурой (контакторы, предохранители); ус-
покоитель (ограничитель) горизонтальных перемещений токо-
приемника после срабатывания устройства; блок управления; то-
ковое реле, размещенное на радиореакторе.
Штангоуловитель работает следующим образом. На валу бара-
бана главного механизма, соединенного со штангой канатом, ус-
тановлен инерционный механизм {включатель) 3 (рис. 7.5), замыка-
ющий свои контакты при рывке за канат на короткий промежу-
ток времени.
Принципиальная электрическая схема штангоуловителя трол-
лейбусов ЗиУ приведена на рис. 7.6. При замыкании инерцион-
ного включателя подается потенциал на базу транзистора Т1
(Т2), который открывается, если замкнут контакт токового реле
Р5. Вследствие этого возбуждается катушка контактора Pl (Р2),
он включается и своим блок-контактом шунтирует инерцион-
ный включатель Кн1 (Кн2). Для обеспечения гарантированного
включения контактора Pl (Р2) предусмотрен конденсатор С1
Рис. 7.5. Инерционный механизм (включатель):
1 — рычаг; 2 — регулировочный винт; 3 — коллектор; 4— контакт; 5— якорь; 6 —
основание; 7 — маховик; 8— пружина; 9— винт; 70, 11, 12 — фланцы
150
Рис. 7.6. Принципиальная электрическая схема штангоуловителя трол-
лейбусов семейства ЗиУ:
Ml, М2 — электродвигатели привода; Эм1, Эм2 — электромагниты; Pl, Р2 —
катушки и контакты контакторов; РЗ, Р4 — реле успокоителей горизонтального
перемещения штанг, сошедших с контактных проводов; Р5 — контакты токового
реле, катушка которого включена в цепь двигателя постоянно работающего вен-
тилятора; Л53, Л54 — сигнальные лампы; Кн1, Кн2 — энерционные выключате-
ли; В21 — включатель штангоуловителей; В22, В23 — концевые выключатели;
В24, В25 — включатели принудительного опускания штанг; Tl, Т2 — транзисто-
ры; Б1, Б2 — выключатели батареи; Пр7, Пр8, Пр 14 — плавкие предохранители;
7?4, Л6, /?8, /?9 — резисторы; Cl, С2 — конденсаторы
(С2), подающий отрицательный потенциал на базу транзисто-
ра Tl (Т2).
При этом включается электродвигатель привода Ml (М2), на
валу которого находится барабан <?(см. рис. 7.4), происходит нама-
тывание каната и подтягивание токоприемника к крыше троллей-
буса. Затем концевой выключатель В22 (В23), расположенный у
основания токоприемника, отключает питание электродвигате-
ля, и движение токоприемника прекращается. Одновременно с
включением контакта контактора Pl (Р2) подается напряжение
на катушку электромагнита Эм1 (Эм2) и реле РЗ (Р4) успокоите-
ля, питание которого во время движения штанги вниз осуществ-
ляют контакты контактора Pl (Р2). Выключатель В21 при этом
включен. Для принудительного опускания штанги водителем из
кабины установлен выключатель В24 (В25), при включении кото-
рого (если замкнуты В21, В22, В23) штанга снимается с контакт-
ного провода и притягивается к крыше.
151
Рис. 7.7. Ленточный тормоз штан-
гоуловителя'.
1 — стяжной винт; 2 — электромагнит;
3 — сережка пояса; 4 — якорь; 5 — ры-
чаг; 6— ось; 7 — пружина; 8 — шпиль-
ка; 9 — упорный рычаг; 10 — тормоз-
ная лента; 11 — основание
К корпусу штангоуловителя
прикреплен ленточный тормоз
(рис. 7.7), который затормажи-
вает двигатель штангоуловителя
после его отключения, что ис-
ключает самопроизвольный
подъем токоприемника (после
притягивания его к крыше трол-
лейбуса) и повторное включе-
ние штангоуловителя.
Стальная лента 10 с прикреп-
ленным фрикционным матери-
алом обхватывает якорь 4 электродвигателя.
Механизм штангоуловителя изолирован от корпуса троллейбу-
са изоляционными прокладками и втулками. Успокоитель горизон-
тальных перемещений штанги (рис. 7.8) расположен в основании
каждого токоприемника. Он служит для гашения перемещений
штанг в горизонтальной плоскости и их автоматического разме-
щения вдоль оси троллейбуса после срабатывания штангоулови-
теля. Отключение питания штангоуловителей после срабатывания
осуществляется концевыми выключателями, установленными по
одному у основания каждого токоприемника. Срабатывание штан-
Рис. 7.8. Успокоитель горизонтальных перемещений штанги:
1 — электромагнит; 2 — возвратная пружина; 3 — корпус; 4 — пружина буфера
токоприемника; 5 — защелка; 6 — фиксатор; 7 — ось; 8 — опора; 9 — якорь
152
гоуловителя происходит при совпадении двух событий: отсутствие
напряжения контактной сети на головке токоприемника и резкий
рывок штанги токоприемника.
На левом борту кабины водителя установлен блок управления
штангоуловителями (рис. 7.9), в котором установлены переключа-
тель для принудительного съема штанг 5 (В24, В25 на рис. 7.6),
выключатель штангоуловителей 4 (В21), фонари контрольных
ламп 6 (см. рис. 7.9) и панель.
На панели блока размещены транзисторы П217Б, резисторы
ВС-2-ЮК и МЛТ-2-1К, плавкий предохранитель 5, конденсато-
ры К-50-12-20-50. На заднем борту между штангоуловителями со
стороны помещения для пассажиров размещена панель, на ко-
торой установлены контакторы Pl (Р2) типа КПД-110Е дорабо-
танные (снята дугогасительная катушка и заменена перемычкой).
На крыше троллейбуса установлены токовое реле, концевые вы-
ключатели типа ВПК-2110 (рис. 7.10) (В22, В23 на рис. 7.6) и
успокоители горизонтальных перемещений штанг (РЗ, Р4). Кон-
трольные лампы оповещают о включенном состоянии штанго-
уловителей и о положении токоприемников в пространстве (ус-
тановлены ли они на контактные провода или заведены под лиру).
Они размещены на блоке управления и на приборной панели
водителя.
Свечение ламп на блоке управления указывает на включение
соответствующего штангоуловителя и электрическое соединение
Рис. 7.9. Блок управления штангоуловителями:
1 — корпус; 2 — крышка; 3 — плавкий предохранитель; 4 — выключатель штанго-
уловителей; 5 — переключатель принудительного съема штанг; б — фонари сиг-
нальных ламп
153
Рис. 7.10. Концевой выключатель ВПК-2110:
1 — кронштейн; 2 — стопорный болт; 3 — колпачок; 4 — пружина; 5 — втулка;
6— рычаг; 7— выключатель; 8— пластина крепления выключателя
головок токоприемников с контактными проводами, а на при-
борной панели водителя — на наличие напряжения в контакт-
ной сети.
7.2. ТЯГОВЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
Тяговые электродвигатели. На отечественных троллейбусах при-
меняются тяговые электродвигатели (ТЭД) постоянного тока по-
следовательного и смешанного возбуждения.
Основными частями ТЭД (рис. 7.11) являются: остов (стани-
на) с четырьмя главными и четырьмя дополнительными полюса-
ми, якорь (ротор), коллектор, щеткодержатели, подшипниковые
щиты с подшипниками качения. ТЭД, применяемые на троллей-
бусах, выполняются с самовентиляцией. Вентилятор закреплен на
валу якоря со стороны, противоположной коллектору. Вход воз-
духа осуществляется со стороны коллектора.
Остов ТЭД цилиндрической формы, изготовлен из стали с вы-
сокой магнитной проницаемостью и выполняет роль магнитопро-
вода. Для осмотра коллектора и щеткодержателей в остове преду-
смотрены два люка, закрытых крышками с замками.
Главные полюсы служат для создания магнитного поля ТЭД. На
сердечниках главных полюсов, собранных из отдельных стальных
154
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Рис. 7.11. Продольный разрез тягового двигателя ДК-210А-3:
1 — вал якоря; 2, 4, 26, 27 — подшипниковые крышки; 3 — роликовый подшип-
ник; 5 — кольцевая гайка; 6 — кронштейн щеткодержателя; 7— вентиляционный
патрубок; 8, 24 — подшипниковые щиты; 9 — нажимная шайба; 10 — накладка;
11 — коллекторная втулка; 12 — обойма щеткодержателя; 13 — коллекторная плас-
тина; 14, 22 — нажимные шайбы; 15 — крышка люка; 16 — остов; 17, 18 — катушки
главных полюсов; 19— шпилька; 20—- обмотка якоря; 21 — пакет сердечника; 23 —
вентиляционные окна; 25 — вентилятор; 28 — шариковый подшипник; 29 — ка-
тушка дополнительного полюса; 30 — сердечник дополнительного полюса
листов, размещены обмотки последовательного и параллельного
возбуждения.
Дополнительные полюсы состоят из стального сердечника и об-
мотки, служат для улучшения коммутации ТЭД, т.е. для умень-
шения искрения под щетками.
Якорь состоит из вала, изготовленного, как правило, из стали 45,
сердечника, набранного из стальных листов, в пазы которого ук-
ладываются обмотки.
Коллектор ТЭД арочного типа, на стальном основании. Он состо-
ит из медных клинообразных коллекторных пластин, в верхнюю часть
которых впаяны или вварены концы секций обмоток якоря.
Четыре щеткодержателя укреплены на подшипниковом щите
с помощью прессованных пластмассовых изоляторов. Они имеют
устройства для регулировки усилия нажатия пальца на щетку.
Со стороны коллектора якорь опирается на роликовый под-
шипник, а с противоположной — на шариковый. В подшипники
закладывается жировая смазка 1-13 или УН ИОЛ-1.
Несмотря на ряд конструктивных и технологических особен-
ностей, ТЭД различных троллейбусов, в основном, похожи меж-
155
ду собой, В табл. 7.2 приведены основные характеристики ТЭД трол-
лейбусов семейства ЗиУ и 14Тр.
Правильное и бережное отношение к тяговым электродвигате-
лям при эксплуатации, а также своевременное техническое обслу-
живание и ремонты обеспечивают их надежность и долговечность.
Наибольшее количество отказов ТЭД наблюдается в периоды
скопления на дороге мокрого снега и воды. Водителю следует объез-
жать такие места, а при невозможности этого — снижать скорость
до минимальной величины.
Запрещается движение троллейбуса, если дорога покрыта во-
дой (или мокрым снегом) на высоту более 150 мм.
При ТО-1 очищают корпус и вентиляционные сетки от грязи,
проверяют крепления всех сочленений, уплотнение крышек и
состояние замков, состояние коллектора, изоляторов и выводных
проводов, износ щеток, удаляют с коллектора угольную пыль и
Таблица 7.2
Параметры ЗиУ-682В ЗиУ-682В1, ЗиУ-683 14Тр
ДК-210АЗ ДК-211Б 9AL 2943 m
Напряжение номинальное, В 550 550 600
Мощность номинальная, кВт 110 150 100
Частота вращения максимальная, об/мин 3900 3900 3800
Частота вращения номинальная, об/мин 1500 1750 1520
Ток часового режима, А 220 300 —
Ток продолжительного режима, А 185 185 182
Число щеток в щеткодержателе, шт. 2 2 2
Размеры щеток, мм 16x33x50 16x33x50 —
Минимально допустимая высота щетки, мм 25 25 24
Нажатие на щетку, Н 20,0 20,0 15
Марка щетки ЭГ-2А ЭГ-84; ЭГ-2А Е50Х
Масса ТЭД, кг 725 900 800
156
следы перебросов электрической дуги, зачищают при необходи-
мости коллектор, протирают изоляторы щеткодержателей.
При ТО-2 помимо объема ТО-1 дополнительно проверяют вы-
работку рабочей поверхности коллектора (не более 0,5 мм), со-
стояние пайки или сварки секций якоря в коллекторных пласти-
нах, зазор между обоймой щеткодержателя и коллектором, кото-
рый должен быть 3...4 мм. Щетки в одном щеткодержателе заме-
няют одновременно, после чего притирают по поверхности кол-
лектора. Затем производят замер давления пальцев на щетки.
В табл. 7.3 приведены наиболее часто встречающиеся неисправ-
ности тяговых электродвигателей, их причины и способы устра-
нения.
Таблица 7.3
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Повышенный износ щеток Поставлены щетки другой марки. Недопустимое биение коллектора, неровности и грязь на поверхности. Разное нажатие пальцев на щетки Заменить щетки. Проточить коллектор. Отрегулировать нажатие
Круговой огнь по коллектору Щетки другой марки. Коллектор загрязнен токопроводящей пылью. Замыкание в обмотке якоря. Плохая пропайка концов секций обмотки якоря в коллекторных пластинах Заменить щеки. Протереть коллектор. Отремонтировать якорь. Пропаять коллектор
Почернение от- дельных пластин коллектора Выступает коллекторный миканит между пласти- нами. Ослаб коллектор или появилось биение Коллектор продорожить и прошлифовать. Коллектор подтянуть, при необходимости про- точить и прошлифовать
Щетки вибриру- ют и издают шум. Поверхнось кол- лектора почер- нела и стала вол- нистой. Имеет место повышен- ный нагрев шеток и коллектора Плохо закреплены щетко- держатели и увеличено расстояние между щетко- держателем и поверх- ностью коллектора. Щетки с дефектами (сколы и т.п.) Закрепить щеткодержа- тели, установив необхо- димый зазор между щеткодержателем и по- верхностью коллектора. Заменить щетки
157
Окончание табл. 7.3
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Искрение меня- ется (слабее и сильнее), перехо- дит с одной щет- ки на другую или исчезает Слабый контакт между щеткой и коллектором, щеткой и щеткодержа- телем Устранить неплотности в контактных соедине- ниях, пришлифовать щетки по коллектору, отрегулировать нажатие
Вспомогательные электродвигатели. На троллейбусах ЗиУ-682
и ЗиУ-682В1 в качестве привода вентилятора и низковольтного
генератора используются электродвигатели ДК-661А-1 или ДК-
661Б последовательного возбуждения.
Они имеют четыре главных и четыре добавочных полюса. На
сочлененном троллейбусе ЗиУ-683Б питание низковольтных це-
пей осуществляется двумя генераторами, приводимыми во вра-
щение электродвигателями ДК-661Б.
На всех троллейбусах ЗиУ в качестве привода компрессора при-
меняют электродвигатель постоянного тока последовательного
возбуждения ДК-408.
Двигатель четырехполюсный рассчитан на прерывистый режим
работы.
Для ограничения тока при пуске в цепь двигателя включено
демпферное сопротивление величиной 6,6 Ом.
В качестве привода компрессора на троллейбусе 14Тр исполь-
зуется двигатель последовательного возбуждения MG 112 L-P, а
насоса гидроусилителя руля и генератора — MG 132 L-P.
Технические данные вспомогательных электродвигателей при-
ведены в табл. 7.4.
Таблица 7.4
Параметры ДК-661А-1 ДК-661Б ДК-408В MG 112 L-P MG 132 L-P
Напряжение, В 550 550 550 600 600
Мощность, кВт 2,8 3,0 3,5 2,0 3,6
Номинальная 1600 2000 1100 2500 1900
частота враще- ния, об/мин
Ток якоря, А 7,0 7,2 9,0 4,2 7,5
Наименьшая 12,5 12,5 20 12 12
допустимая вы- сота щеток, мм Масса, кг 130 195 63 96
158
7.3. РЕЗИСТОРЫ
Резисторы на троллейбусе предназначены для ограничения тока
в электрических цепях. По своему назначению резисторы подраз-
деляют на пусковые, тормозные, регулировочные, добавочные,
разрядные, демпферные и др.
Пусковые резисторы включаются в цепь якоря ТЭД для умень-
шения пускового тока.
В тормозных резисторах рассеивается электроэнергия, выраба-
тываемая ТЭД при реостатном электродинамическом торможе-
нии. Часто в электрических схемах одни и те же резисторы ис-
пользуются как при разгоне, так и в тормозном режиме.
Регулировочные резисторы предназначены для регулирования
магнитного поля в параллельной и последовательной обмотках
возбуждения ТЭД.
Разрядный резистор уменьшает перенапряжения в параллель-
ной обмотке возбуждения ТЭД, возникающие при размыкании
цепи.
Демпферные резисторы служат для ограничения тока в цепях
электродвигателей привода компрессора и вентилятора.
Добавочные резисторы типа ПЭ включаются в цепи катушек
реле, ламп, низковольтных электродвигателей и т. п.
Резисторы монтируются в ящиках или на панелях; различают-
ся они по конструкции и по мощности.
На рис. 7.12 показана конструкция резистора типа КФ, при-
меняемого в качестве пускового, тормозного и регулировочного.
Плоская лента из фехраля (сплав железа, хрома и алюминия)
наматывается на ребро и надевается на фарфоровые изоляторы,
имеющие на своей поверхности направляющие канавки. Резис-
торы типа КФ выпускаются длиной 520 и 600 мм, мощностью
1820 и 2150 Вт соответственно. В пределах одной длины резисто-
Рис. 7.12. Резистор КФ:
7, 5 — наконечники; 2 — держатель; 3 — фехралевая лента; 4 — керамический
изолятор
159
Рис. 7.13. Резистор СР:
1 — фарфоровый цилиндр; 2 — винты для проводов; 3 — фехралевая проволока;
4 — хомут
Рис. 7.14. Резистор ПЭ-75:
а — общий вид, б — нерегулируемый резистор, в — регулируемый резистор; 1 —
керамический цилиндр; 2 — держатель; 3 — фарфоровый изолятор; 4— гайка; 5 —
шпилька; 6 — вывод из гибкого медного провода; 7 — не покрытые эмалью до-
рожки витка; 8 — хомутик; 9 — винт
ры имеют различное сопротивление и рассчитаны на различный
длительный ток.
В качестве демпферных, регулировочных и разрядных резисторов
применяют сопротивления типа СР мощностью 200 Вт (рис, 7.13).
Фарфоровый цилиндр (изолятор) имеет на своей поверхности
винтовую канавку, куда укладывается проволока из фехраля. Ре-
зистор типа СР может иметь промежуточный вывод.
Резистор типа ПЭ-75 (рис. 7.14) состоит из керамического ци-
линдра, на который намотана нихромовая или константановая
проволока. После намотки проволоку при высокой температуре
покрывают стекловидной эмалью.
160
7.4. КОНТРОЛЛЕРЫ
На троллейбусах ЗиУ установлены два контроллера: контрол-
лер управления и групповой реостатный контроллер.
Конструкция контроллера управления типа КВП-22Б для трол-
лейбуса ЗиУ-682В приведена на рис. 7.15. На троллейбусе ЗиУ-682В1
установлен контроллер управления КВП-34, имеющий устрой-
ство, аналогичное КВП-22Б.
Контроллер управления (рис. 7.15, а) задает режим работы кон-
такторам и групповому реостатному контроллеру и представляет
собой электрический групповой аппарат кулачкового типа с пе-
дальным управлением. Он состоит из рамы 2, на которой закреп-
лены: контроллер хода, реверсор, тормозной контроллер и меха-
ническая блокировка.
Контроллер хода (рис. 7.15, б) предназначен для управле-
ния пуском троллейбуса и включает в себя кулачковый барабан 4,
состоящий из стального вала 23 квадратного сечения и изоляци-
онных кулачковых шайб 5, кулачковых элементов 6 и педального
привода.
Реверсор (см. рис. 7.15, б), как это отмечалось ранее, служит
для изменения направления вращения якоря ТЭД, т.е. для измене-
ния направления движения троллейбуса. При помощи реверсивно-
го вала изменяется направление тока в якоре ТЭД и обмотках до-
полнительных полюсов, в результате чего изменяется направление
вращения якоря. Реверсивный барабан представляет собой вал 21,
на квадратном сечении которого расположены сегментодержате-
ли 22, выполненные в виде четырех изоляционных шайб, в пазах
которых винтами укреплены пять медных сегментов 10.
Тормозной контроллер (рис. 7.15, в) задает тормозной
режим. Он состоит из тормозного барабана 13 с укрепленными на
нем кулачками 20 из изоляционного материала и кулачковых эле-
ментов 7. В контроллерах хода и торможения применяют кулачко-
вые элементы типа КЭ-42. Тормозной барабан 13 вращается на
цилиндрической части вала контроллера хода и приводится в дей-
ствие тормозной педалью, связанной с рычагом 9.
К пластмассовой рейке 14 каркаса крепятся четыре держателя
контактных пальцев 16 с шунтами 18 из медной ленты и прижим-
ными пружинами 17. Реверсивный барабан имеет три фиксиро-
ванных позиции: «Вперед», «О», «Назад».
Вал реверсивного устройства поворачивается съемной рукоят-
кой. Барабан контроллера хода и реверсивный барабан сблокирова-
ны механической блокировкой (рис. 7.15, г) так, что барабан кон-
троллера хода нельзя перевести в пусковое положение, если ревер-
сивный барабан не установлен в положение «Вперед» или «Назад».
Для этого на валу реверсивного барабана имеется храповик 27,
который в нулевом положении фиксатора 24 препятствует враще-
6 Максимов
161
Рис. 7.15. Контроллер управления КВП-22Б:
а — общий вид; б — контроллер хода и реверсор; в — тормозной контроллер; г —
механическая блокировка; 1 — головка вала реверсора; 2 — рама; 3 — шестерня;
4 — кулачковый барабан; 5 — изоляционные кулачковые шайбы; 6, 7 — кулачко-
вые элементы; 8 — стальная рейка; 9 — рычаг; 10 — контактный сегмент; 11 —
барабан реверсора; 12 — рычаг зубчатого сектора; 13 — тормозной барабан; 14 —
пластмассовая рейка; 15 — прилив; 16 — контактные пальцы; 17 — прижимная
пружина; 18 — шунт; 19 — шпилька; 20 — кулачок; 21 — вал реверсора; 22 —
ссгментодержатель; 23 — вал; 24 — фиксатор; 25 — пружина фиксатора; 26 —
зубчатый сектор; 27 — храповик; 28 — упор зубчатого сектора
нию барабана контроллера хода. Впадины храповика, соответству-
ющие рабочему положению реверсивного барабана, более глубо-
кие по сравнению с впадиной, соответствующей нулевому поло-
жению, поэтому фиксатор 24 опускается ниже упора зубчатого
сектора 28, и барабан контроллера хода может вращаться. Ревер-
сивный барабан можно перевести из рабочего положения в поло-
162
Таблица 7.5
Аппарат КВП-22Б КВП-34
Число положе- ний (без нулевого) Число кулачко- вых элемен- тов Контакты Число положе- ний (без нулевого) Число кулачко- вых элемен- тов Контакты
Контрол- лер хода 4 6 КЭ-42 4 8 КЭ-42
Контрол- лер тормоза 2 3 КЭ-42 5 4 КЭ-42
Реверсор 2 4 Пальце- вые 2 4 Пальце- вые
жение «Стоп» только в том случае, если барабан контроллера хода
остановлен на нулевой позиции.
На изоляционной панели каркаса смонтированы конденсато-
ры и резисторы помехоподавляющего устройства. Они подключе-
ны параллельно контактам кулачковых элементов тормозного кон-
троллера.
В табл. 7.5 приведены основные технические данные контрол-
леров КВП-22Б и КВП-34.
В качестве примера кулачкового контроллера для тиристорно-
импульсной системы управления ТЭД приведен контроллер 3 KTD3
троллейбуса 14Тр (рис. 7.16). Контроллер 3 KTD3 предназначен
для включения цепей управления троллейбуса при разгоне, регу-
лировании скорости движения и электродинамическом торможе-
нии путем подачи тока определенной величины управляющему
регулятору, который и организует работу импульсных преобразо-
вателей хода и торможения.
Этот контроллер (см. рис. 7.16) состоит из следующих основ-
ных частей: корпуса, шестеренного редуктора, соосного кулачко-
вого барабана движения и электродинамического торможения, кол-
лекторного потенциометра.
Управление контроллером осуществляется двумя валами 7и 6,
механически связанными с педалями управления троллейбусом.
Более длинный вал ходового контроллера 7 управляет движени-
ем, для чего в контроллере предусмотрен кулачковый элемент,
приводимый в действие кулачковым валом, установленным в зуб-
чатой втулке 10. Втулка 10 вращается на кулачковом валу 11 и
приводится в движение зубчатым сектором 8, находящимся на
валу ходового контроллера 7.
Этот сектор приводит в движение одновременно и верхнюю
шестерню контроллера хода 4, к которой присоединен внешний
поводок 2. Поводок опирается на выступ изоляционной муфты
74, который поворачивает вал потенциометра 1.
163
2
3
ФИН-Ф-II -Ф- -Ф--Ф--Ф
Рис. 7.16. Контроллер управления 3 KTD3:
1 — коллекторный потенциометр; 2,3— поводки; 4 — верхняя шестерня контрол
лера хода; 5 — верхняя шестерня контроллера тормоза; 6 — вал тормозного кон
троллера; 7 — вал ходового контроллера; 8 — зубчатый сектор ходового контрол
лера; 9 — зубчатый сектор тормозного контроллера; 10 — зубчатая втулка; 11 -I
кулачковый вал; 12 — кулачковые диски; 13 — кулачковый барабан; 14— изоля
ционная муфта
При электродинамическом торможении контроллер управля-
ется более коротким валом тормозного контроллера 6, который
через зубчатый сектор 8 приводит в движение кулачковый бара-
бан 13 с четырьмя кулачковыми дисками 12. Зубчатый сектор тор-
мозного контроллера 9 приводит одновременно в движение и верх-
нюю шестерню 5, соединенную с поводком 3, которым управля-
ется коллекторный потенциометр 1. Оба вала 7 и 6 возвращаются
в нулевое положение пружинами. Движение валов в обратную сто-
рону ограничено упорами.
Групповой реостатный контроллер предназначен для включе
ния и отключения пусковых резисторов в цепь ТЭД, а также дли
обеспечения необходимых переключений в цепи управления. Оь
состоит из рамы, вала с кулачковыми шайбами и кулачковых эле-
ментов типов КЭ-42, КЭ-61 и КЭ-54. Общий вид контроллер*
ЭКГ-20Б-1 и кулачковых элементов КЭ-42, КЭ-61 и КЭ-54 пред-
ставлен соответственно на рис. 7.17, 7.18, 7.19 и 7.20. В качестве
164
в-в
10 н
Рис. 7.17. Контроллер ЭКГ-20Б-1:
1 — серводвигатель; 2 — резисторы; 3 — кулач-
ковая шайба; 4 — силовой кулачковый элемент
КЭ-52; 5, 8 — рамы; 6, 11 — изоляционные
рейки; 7—уголок; 9— стоп-реле; 10— тексто-
литовая шестерня; 12 — кулачковые элементы
КЭ-42; 13 — вал; 14 — болты крепления сер-
водвигателя; 15 — ограничитель; 16 — ведомая
шестерня; 17 — втулка; 18, 19, 20 — шариковые
подшипники
165
8
9
10
Рис. 7.18. Кулачковый элемент КЭ-42:
1 — выводы; 2 — изоляционное основание; 3 — неподвижный контакт; 4 — по-
движный контакт; 5 — контактная пружина; 6 — рычаг; 7 — ось рычага; 8 — ось
ролика; 9 — ролик; 10 — кулачковая шайба; 11 — пружина
Рис. 7.19. Кулачковый элемент КЭ-61:
1, 15 — выводы; 2 — стойка; 3 — винт; 4 — держатель неподвижного контакта; 5 —
неподвижный контакт; 6 — подвижный контакт; 7 — держатель подвижного кон-
такта; 8 — болт; 9 — ось; 10 — рычаг; 11 — ролик; 12 — кулачковая шайба; 13 —
шунт; 14 — изоляционное основание; 16 — пружина
166
Рис. 7.20. Кулачковый элемент
КЭ-54:
I — вывод; 2 — основание; 3 — пружи-
на; 4— ролик; 5— рычаг; 6 — контакт-
ная пружина; 7 — неподвижные кон-
такты; 8 — подвижный контакт; 9 —
стойка
привода группового реостатного контроллера применен электро-
двигатель постоянного тока типа ПЛ-072Д, выполненный с двумя
параллельными отдельными обмотками возбуждения для быстро-
го изменения направления вращения якоря. На изоляционной пане-
ли, прикрепленной к раме, установлены два резистора ПЭ-75: на
3 Ома — нерегулируемый и на 10 Ом — регулируемый. Для быст-
рой остановки якоря серводвигателя на фиксированных позициях
(15, 17 и 18) установлено стоп-реле типа РМ-3000.
Технические характеристики реостатных контроллеров ЭКГ-
20Б-1, ЭКГ-38А, установленных на троллейбусах ЗиУ-682В1, и
кулачковых элементов приведены в табл. 7.6 и 7.7.
Основные параметры электродвигателя ПЛ-072Д даны ниже:
Напряжение номинальное, В..............................24
Ток, А................................................ 10
Мощность, Вт......................................... 150
Частота вращения, об/мин.............................1350
Сопротивление изоляции, МОм, не менее.................3,0
Основными неисправностями в контроллерах, наиболее часто
встречающимися в эксплуатации, являются следующие:
а) в цепях 24 В:
• нарушение электрического контакта вследствие ослабления
крепления провода;
• зависание щеток в серводвигателе;
Таблица 7.6
Параметры ЭКГ-20Б-1 ЭКГ-38А
Число позиций при пуске 18 18
Число позиций при торможении — 14
Число КЭ-42 8 15
Число КЭ-61 12 12
Число КЭ-54 1 —
Напряжение на КЭ-42, В 24 24
Напряжение на КЭ-61, В 550 550
Напряжение на КЭ-54, В 24 —
167
Таблица 7.7
Параметры КЭ-61 КЭ-42 КЭ-54
Номинальное напряжение, В 550 24 24
Длительный ток, А 150 20 20
Провал контактов, мм — 3±0,5 3±0,5
Раствор контактов, мм 10,0 10±2 5±1
Нажатие начальное, кгс — 0,21 0,31...0,24
Нажатие конечное, кгс 1,4 0,31 0,37...0,29
• выпадение пружин в кулачковых элементах или их излом;
• загрязнение контактов;
б) в цепях 550 В:
• отгорание наконечников и перемычек вследствие слабого креп-
ления;
• износ роликов и осей кулачковых элементов.
Для исключения упомянутых неисправностей при техническом
обслуживании выполняют следующие действия.
При ТО-1 проверяют состояние кулачковых элементов; работу
фиксирующих устройств контроллера; состояние изоляции и креп-
ление подводящих проводов; работу ходовой и тормозной педа-
лей; состояние пружин и изоляторов; надежность запоров и уп-
лотнений защитного кожуха.
При ТО-2 дополнительно к объему ТО-1 производят продувку
и протирку контроллеров; проверку давления, раствора и провала
у контактов кулачковых элементов и стоп-реле; проверку каче-
ства закрепления наконечников; смазку зубчатого сектора кон-
троллера водителя и зубчатой передачи реостатного контроллера.
7.5. КОНТАКТОРНЫЕ ПАНЕЛИ, КОНТАКТОРЫ И РЕЛЕ
Конструкция и компоновка контакторных панелей зависят от
электрической схемы, определяющей количество и тип контакто-
ров и реле, от устройства кузова и кабины, а также от других
особенностей троллейбуса.
На троллейбусе ЗиУ-682В установлены основная контакторная
панель ТП-94В и панель с реле времени ПР-119; на троллейбусе
ЗиУ-682В1 — контакторная панель ТП-136А (ТП-136В) и панель
с аппаратурой ПР-130А (ящик ЯР-29). В скобках указаны панели
последней модификации.
Панель ТП-94В установлена в кабине водителя. Она включает в
себя пять контакторов типа КПП-113 (рис. 7.21), четыре контак-
168
Рис. 7.21. Контактор КПП-113:
7, 5 — выводы; 2 — полюс; 3 — винт; 4 — гибкий шунт; 6 — противовес якоря;
7 — блокировочное устройство; 8 — втягивающая катушка с сердечником; 9 —
ярмо; 10 — держатель неподвижного контакта; 11 — дугогасительная катушка; 12 —
дугогасительная камера; 13 — неподвижный контакт; 14 — дугогасительный рог;
15 — подвижный контакт; 16 — контактная пружина; 17 — изолятор; 18 —
кронштейн; 19 — болт; 20 — якорь
тора типа КПД-110Е (рис. 7.22), реле максимального тока РЭВ-571,
реле минимального тока РЭВ-830, реле ускорения Р-52Б, реле
минимального напряжения РЭВ-827, реле времени РЭВ-811, ре-
зистор ПЭВ-75 на 10 кОм, шунт 75 ШСМ и клеммник.
Панель ТП-136А также расположена в кабине водителя. В ее со-
став входят шесть контакторов КПП-ИЗ, контактор КПД-ИОЕ,
реле максимального тока РЭВ-571, реле ускорения и торможения
Р52-Б, нулевое реле РЭВ-827, резистор ПЭ-75 на 10 кОм, шунт
ШС-75 на 500 А и зажим на 30 выводов.
Панель ПР-130А расположена под полом у правого борта. На ней
установлены двухполюсный контактор ТКПМ-121, реле времени
схемы пуска РЭВ-118, реле времени тормозной схемы РЭВ-816, реле
169
11 1213
Рис. 7.22. Контактор КПД-1 JOE:
1 — подвижный блок-контакт; 2, 12 — неподвижные контакты; 3, 20, 21 — изоля-
торы; 4— отключающая пружина; 5— якорь; 6, 9— гибкие шунты; 7— пружинная
шайба; 8 — контактная (притирающая) пружина; 10 — подвижный контакт; 11 —
дугогасительная камера; 13 — полюс; 14 — сердечник дугогасительной катушки;
15 — дугогасительная катушка; 16 — ярмо; 17 — сердечник; 18— шпилька; 19 —
втягивающая катушка
времени серводвигателя РЭВ-811, промежуточное реле РЭВ-821
и диод В2-10-6 кл.
Все контакторы в качестве привода имеют электромагнит и
электромагнитную систему гашения электрической дуги.
Устройство контакторов изображено на рис. 7.21 и 7.22, техни-
ческие данные приведены в табл. 7.8.
Реле РЭВ-571 (рис. 7.23) включает в себя Г-образное ярмо,
выполненное из полосовой стали; сердечник, на котором укреп-
лена катушка, изготовленная из шинной меди; подвижный якорь.
Таблица 7.8
Параметры КПД-110Е КПП-113
Напряжение номинальное, В 550 750
Ток длительный, А 5...25 150
Напряжение цепи управления, В 24 24
Раствор главных контактов, мм 8... 11 14... 18
Провал главных контактов, мм 4...6 5...7
Нажатие конечное, кге 0,25 2
Раствор блок-контактов, мм 3,5 4
Провал блок-контактов, мм 2 2,5
Нажатие конечное, кге 0,1 0,1
170
Рис. 7.23. Реле токовое РЭВ-571:
1 — якорь; 2 — катушка; 3 — панель; 4 — сердечник; 5 — контакт
Катушка включена в силовую цепь ТЭД, контакты — в цепь кату-
шек линейных контакторов. Ток срабатывания реле регулируют с
помощью гайки, изменяющей усилие пружины.
Реле РЭВ-830 (рис. 7.24) также имеет Г-образный сердечник,
катушку, якорь и контакты. Катушка включена в цепь ТЭД, кон-
такты — в цепь катушки контактора Ш2. Регулировка реле осуще-
ствляется гайкой, стягивающей пружину.
Рис. 7.24. Реле минимального тока РЭВ-830:
I — панель; 2 — катушка; 3 — якорь; 4 — сердечник; 5 — контактная система; 6 —
регулировочная пружина
171
Рис. 7.25. Реле напряжения РЭВ-827:
7 — магнитопровод; 2, 5 — катушки; 4 — якорь; 5 — сердечник; 6 —
пружина
Реле РЭВ-827 (рис. 7.25) устроено аналогично РЭВ-830. Отли-
чительной особенностью этого реле является наличие на одном
сердечнике двух катушек. Первая катушка выполнена из тонкой
изолированной медной проволоки и включена параллельно вспо-
могательной обмотке возбуждения, вторая силовая — параллель-
но последовательной обмотке возбуждения ТЭД. Реле настраива-
ется регулировочной гайкой.
Реле РЭВ-811 и РЭВ-816 (рис. 7.26) конструктивно отличают-
ся от реле, рассмотренных ранее. На ярме магнитопровода и сер-
дечнике расположены съемные демпферные пластины, изготов-
ленные из меди или алюминия. Эти пластины предназначены для
получения необходимой временной выдержки. Предназначены эта
реле для уменьшения тока цепи при ее отключении в режиме
пуска и торможения.
Реле ускорения Р-52Б (рис. 7.27) обеспечивает автоматический
переход с позиции на позицию реостатного контроллера при пус-
ке ТЭД. Оно предназначено для управления работой серводвига-
теля в соответствии с положением ходовой педали контроллер*
управления и в зависимости от величины тока в силовой цеп^
тягового электродвигателя.
На изоляционном основании 1 реле закреплены стальная стой-
ка 15 и скоба 3 из немагнитного материала. К скобе с помощьк
заклепок прикреплен пакет стальных листов. Между стойкой t
скобой вставлен сердечник 25, набранный также из отдельны?
стальных листов. На сердечнике размещены три катушки: после-
172
Рис. 7.26. Реле времени РЭВ-811 и РЭВ-816:
/ — панель; 2 — катушка; 3 — якорь; 4 — сердечник; 5 — контактная система 6 —
регулировочная пружина
13 14 15 16 17 18
7 6 5 4 3 2 1
Рис. 7.27. Реле ускорения Р-52Б:
/ — изоляционное основание; 2 — шпильки; 3, 9 — скобы; 4 — размыкающий
контакт; 5 — подвижный контакт; 6— пластмассовый изолятор; 7— замыкающий
контакт; 8 — якорь; 10 — пружина; 11 — пружинодержатель; 12 — регулировоч-
ный винт; 13 — болт; 14 — кронштейн; 15 — стойка; 16, 17, 18 — катушки; 19 —
опора вращения; 20 — гайка; 21 — ось; 22 — медный шунт; 23 — клеммная колод-
ка; 24— зажим; 25 — сердечник
173
довательная силовая катушка 17 из полосовой меди, включенная
в цепь тягового электродвигателя; регулировочная 18 и подъем-
ная 16 катушки, включенные в цепь управления. На стойке 75бол-
том 13 закреплен кронштейн 14 с осью 21. Якорь 8 под действием
регулировочной пружины 10 оттянут от сердечника реле.
Регулировочная пружина одним концом прикреплена к скобе
9 якоря, а другим — к кронштейну 14 пружинодержателем 77 и
регулировочным винтом 12. Реле ускорения имеет один замыкаю-
щий 7 и один размыкающий 4 контакты. Неподвижные контакты
закреплены в пластмассовом изоляторе 6, который на двух шпиль-
ках 2 укреплен на изоляционном основании реле. Подвижные кон-
такты 5 припаяны непосредственно к якорю и соединены со сво-
ими зажимами через медный шунт 22. Концы силовой катушки
выведены на зажимы 24, а концы низковольтных катушек на
клеммную колодку 23.
Технические данные реле и их регулировочные параметры наи-
более полно приведены в руководствах по эксплуатации конкрет-
ной модели троллейбуса.
7.6. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ,
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Автоматические выключатели предназначены для автоматичес-
кого отключения ТЭД от контактной сети при перегрузке или
коротком замыкании в высоковольтных цепях троллейбуса. На
троллейбусах семейства ЗиУ установлен автоматический выклю-
чатель АВ-8А-1, на троллейбусе 14Тр — автоматический выклю-
чатель 2 НА 1.
Устройство автоматического выключателя приведено на рис. 7.28.
Механизм выключателя смонтирован на панели из асбоцемента и
заключен в пластмассовый корпус 3. Неподвижный контакт 6 ук-
реплен болтом на зажиме 2, к которому присоединен один из
внешних проводов. Подвижный контакт 7 болтом укреплен на
подвижном держателе 5, который осью 4 соединен с рычагом дер-
жателя 23. Все детали подвижного механизма (рычаг держателя 23
подвижного контакта, рычаг ручного привода 27, защелка 22 с
пружиной и отключающая притирающая пружина 7) укреплены
на раме контактного механизма 25. Подвижный контакт гибким
медным шунтом 72 соединен с максимальной катушкой 14 и ду-
гогасительным рогом 11. Максимальная катушка автоматического
выключателя одновременно является дугогасительной. Она выпол-
нена из шинной меди, намотанной на ребро. Второй конец ка-
тушки выведен на зажим 16, к которому присоединен второй внеш-
ний провод.
174
Рис. 7.28. Автоматический выключатель AB-8A-I:
1 — отключающая (притирающая) пружина; 2, 16 — зажимы; 3 — пластмассовый
корпус; 4 — ось; 5 — подвижный держатель; 6 — неподвижный контакт; 7 —
подвижный контакт; 8 — болт; 9 — регулировочная гайка; 10 — дугогасительная
камера; 11 — дугогасительный рог; 12 — гибкий шунт; 13 — регулировочная пру-
жина; 14— максимальная катушка; 75—якорь; 17— боек; 18 — хвостовик защел-
ки; 19 — пружина защелки; 20— выступ рычага; 21 — валик; 22— защелка; 23 —
рычаг держателя; 24 — ось рычага ручного привода; 25 — рама контактного меха-
низма; 26— шпилька рычага ручного привода; 27 — рычаг ручного привода; 28 —
изоляционная рукоятка
При включении автоматического выключателя ток идет от за-
жима 2 через неподвижный 6 и подвижный 7 контакты, гибкий
шунт 12, максимальную катушку 14 и зажим 16. В случае прохож-
175
дения чрезмерного тока магнитный поток катушки, преодолевая
натяжение регулировочной пружины, притягивает якорь к сер-
дечнику. При этом боек 77якоря 75 выводит защелку 22 из зацеп-
ления, контакты под действием отключающей пружины размы-
каются и разрывают цепь ТЭД. Электрическая дуга, возникающая
между контактами в момент их размыкания, выбрасывается под
действием дугогасительной катушки в дугогасительную камеру 10
и гаснет в ней.
Технические данные автоматических выключателей приведены
в табл. 7.9.
Установлены автоматические выключатели на перегородке ка-
бины водителя троллейбуса.
Для включения и отключения электродвигателя вентилятора и
генератора, электродвигателя компрессора, параллельной обмот-
ки возбуждения ТЭД (на троллейбусах ЗиУ-682В), а также цепей
отопления помещения для пассажиров и кабины водителя исполь-
зуются выключатели ВУ22-2Б1.
Выключатель ВУ22-2Б1 состоит из основания и крышки из
карболита, подвижного и неподвижного контактов и дугогаси-
тельного устройства. При эксплуатации рекомендуется не задер-
живать движение рукоятки во время отключения аппарата. Необ-
ходимо также следить за подвижным контактом, не допуская каса-
ния его о стенки дугогасительной камеры. Выключатели ВУ22-2Б1
установлены в кабине водителя с левой стороны.
Таблица 7.9
Параметры АВ-8А-1 2 НА 1
Напряжение, В 550 600
Ток, А:
длительный 240 —
номинальный — 250
Пределы срабатывания, А 360... 1000 350... 600
Раствор контактов, мм 14,5... 15 —
Провал контактов, мм 9+1 —
Контактное нажатие начальное, кгс 3,0...5,4 —
Контактное нажатие конечное, кгс 9,0...14,0 —
Полное время отключения, с 0,05 0,025
Масса, кг 8,2 19,0
Величина уставки, А 500 (650) 380
Вспомогательные контакты:
на номинальное напряжение, В — 220
номинальный ток, А — 10
Примечание. В скобках указаны данные для троллейбуса ЗиУ-682В1.
176
Рис. 7.29. Трубчатый предохранитель:
/ _ латунный колпачок; 2 —- винт; 3 — фибровая трубка;
4 — засыпка; 5 — вставка; 6 — асбестовые шайбы; 7 — плав-
кий элемент
Для защиты электрических вспомогательных
цепей 550, 24 и 12 В применяются плавкие предо-
хранители.
Трубчатый предохранитель на напряжение
550 В представлен на рис. 7.29. Его вставка 5изго-
товлена из медной полоски или проволоки, впа-
янной в латунные колпачки 7. Эти колпачки ук-
реплены с обеих сторон фибровой трубки 3 вин-
тами 2. Вставка 5 расположена внутри фибровой
трубки 3, свободное пространство которой за-
полнено засыпкой 4 (мраморной крошкой или
чистым речным песком).
При установке плавкого предохранителя его
латунные колпачки 7 входят в пружинные за-
жимы. Номинальный ток срабатывания, на ко-
торый рассчитан плавкий предохранитель, ука-
зан на колпачке. При перегорании плавкой встав-
ки внутри фибровой трубки значительно повышается давление
газов, выделяемых фиброй и мраморной крошкой, что способ-
ствует быстрому гашению возникающей электрической дуги. Кро-
ме того, при соприкосновении с зернами засыпки происходит
быстрое охлаждение дуги. Предохранители электрических цепей
на 550 В троллейбусов ЗиУ помещены в изоляционные пеналы,
крышки которых крепятся к корпусу при помощи запоров. Рас-
полагаются эти пеналы за спинкой кресла водителя на перего-
родке кабины.
Предохранители на 12 и 24 В троллейбусов ЗиУ установлены на
панели, расположенной между приборным щитком водителя и
контакторной панелью. На разных троллейбусах количество и ха-
рактеристики предохранителей различны и зависят от принятых
электрических высоковольтных и низковольтных электрических
схем.
В качестве примера в табл. 7.10 приведены технические характе-
ристики плавких предохранителей, используемых в схемах, изоб-
раженных на рис. 8.1 ...8.3, 8.6.
Основными неисправностями, которые встречаются в эксплу-
атации автоматического выключателя, являются обгар клеммы
шунта, автоматическое отключение выключателя при пуске. При-
чинами в этих случаях соответственно могут быть слабое крепле-
ние шунта, износ крючка защелки или круговой огонь на коллек-
торе ТЭД.
177
Таблица 7.10
Условное обозначение в схемах Тип предохранителя Напряжение, В Ток плавления вставки, А
ПП1 Трубчатый 600 10
ПП2 » 600 10
ППЗ » 600 8
ПП4 » 600 35
ПП5 » 600 20
Пр1 100 30 100
Пр2 пв-зо 30 30
Пр7 ПВ-40 30 40
Пр8 » 30 20
Пр9 7,5 12 —
ПрЮ ПВ-20 30 20
При » 30 20
Пр12 ПВ-2 30 2
Пр13 » 30 2
Пр14 ПВ-6 30 6
F22 ПВ-20 30 20
F23 ПВ-6 30 6
F24 ПВ-40 30 40
F25 100 220 100
F28 ПВ-6 30 6
При ТО-1 проверяют вручную работу автоматического выклю-i
чателя. Рукоятка автомата должна фиксироваться в положениях
«Включено» и «Выключено». Проверяют крепление контактов,’
шунта и самого автомата, зачищают контакты и искрогаситель-^
ную камеру.
При ТО-2 дополнительно осматривают и крепят все остальные
детали и узлы автомата, проверяют и доводят до нормы давление,
раствор и провал контактов.
ГЛАВА 8
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПУСКА
И ТОРМОЖЕНИЯ
С РЕОСТАТНО-КОНТАКТОРНЫМИ
СИСТЕМАМИ УПРАВЛЕНИЯ
8.1. РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
ТРОЛЛЕЙБУСА ЗИУ-682В
Троллейбусы ЗиУ-682В и ЗиУ-682В1 оснащены реостатно-кон-
такторными системами управления. Эти троллейбусы различа-
ются между собой в основном только тяговым электрооборудо-
ванием.
На троллейбусе ЗиУ-682В установлен комплект тягового обо-
рудования с электродвигателем ДК-210А-3 номинальной мощно-
стью ПО кВт.
Комплект тягового электрооборудования троллейбуса ЗиУ-
682В1 рассчитан на работу с тяговым электродвигателем ДК-211Б
номинальной мощностью 150 кВт.
Поэтому силовые схемы и отдельные элементы электрообору-
дования троллейбусов ЗиУ-682 В и ЗиУ-682 В1 несколько отлича-
ются друг от друга.
Вспомогательное высоковольтное и низковольтное оборудова-
ние, а также электрические схемы пуска и торможения практи-
чески одинаковы и не отличаются друг от друга.
Электрооборудование троллейбуса ЗИУ-682В включает в себя
тяговое электрооборудование и цепи управления. Тяговое элект-
рооборудование данного троллейбуса обеспечивает следующие ре-
жимы работы:
• маневровый (М) режим с предпусковой позицией, предна-
значенный для выбора люфта в трансмиссии и движения со ско-
ростью до 10 км/ч;
• разгон при автоматическом реостатном пуске и движение на
первом ходовом положении (XI) контроллера водителя с первой
позицией ослабления поля возбуждения тягового электродвигате-
ля. Этому режиму соответствуют позиции 1... 15 группового реос-
татного контроллера;
• движение на втором ходовом положении (Х2) контроллера
водителя со второй позицией ослабления поля возбуждения тяго-
вого электродвигателя на позициях 16... 17 группового реостатно-
го контроллера;
179
180
Рис. 8.1. Принципиальная электрическая схема высоковольтных цепей
троллейбуса ЗиУ-682В:
ТД — электродвигатель тяговый; ЯП, Я21 — обмотка якоря; СП, C2I — об-
мотка возбуждения сериесная; Ш11, Ш21 — обмотка шунтовая; ДВ — электро-
двигатель вспомогательный (привод генератора); ДК. — электродвигатель комп-
рессора; Tl, Т2 — токоприемники; PPI, РР2 — реакторы помехолодавления;
АВ — выключатель автоматический; ПП1...ПП5 — предохранители; Ш1. Ш2,
ШЗ, КДК, ЛК1, Л К.2, Л КЗ, Р, Т, К.П1 — контакторы; PHI, РН2 — реле напря-
жения; РТ — реле максимального тока; РМТ — реле минимального тока; РУ1 —
реле ускорения; ДСЗ — резистор добавочный; РК1...РК11 — кулачковые эле-
менты группового реостатного контроллера; Hl, Н2, Bl, В2 — кулачковые эле-
менты контроллера управления (водителя); Р1...Р10, Р19, Р20 — пускотормоз-
ные резисторы; Р13...Р16 — шунтовые резисторы; ВВЦ1...ВВЦ4 — выключате-
ли вспомогательных цепей; ШС1 — шунт для амперметра; А1 — амперметр; П4 —
печь кабины водителя; ЛН — лампа неоновая; ПС — печь для отопления пас-
сажирского салона
• движение на третьем ходовом положении (ХЗ) контроллера
водителя с полным ослаблением поля возбуждения тягового элек-
тродвигателя на 18-й позиции группового реостатного контрол-
лера;
• электродинамическое торможение (Tl, Т2) с регулируемым
замедлением;
• реверсирование (изменение направления движения).
На рис. 8.1 представлена принципиальная схема высоковольт-
ных цепей троллейбуса ЗиУ-682В.
Выбор режима движения осуществляется с помощью контрол-
лера водителя, связанного рычагами и тягами с педалями хода и
торможения.
Выбор маневрового и ходового режимов осуществляется с по-
мощью педали хода, причем каждому режиму соответствует опре-
деленное положение педали.
Это позволяет водителю регулировать скорость движения трол-
лейбуса в зависимости от условий движения.
Выбор тормозного режима осуществляется тормозной педа-
лью.
Поворот вала группового реостатного контроллера до любой
фиксированной позиции осуществляется под контролем реле ус-
корения-торможения.
Кроме того, изменение направления движения городского трол-
лейбуса осуществляется переводом съемной рукоятки вала ревер-
сивного барабана контроллера водителя в положение «Вперед»
или «Назад».
Принципиальная схема цепей управления троллейбуса ЗиУ-
682В приведена на рис. 8.2.
181
182
Рис. 8.2. Принципиальная электрическая схема цепи управления трол-
лейбуса ЗиУ-682В:
КВМ-1, КВМ-3, КВ1, К.В2, КВЗ — кулачковые элементы контроллера водителя;
Л К.1, ЛК2, Л КЗ — катушки, контакты и блок-контакты линейных контакторов; РВ,
РВ1 — катушки и контакты реле времени; ТК.0, ТК1, ТК2 — контакты кулачковых
элементов тормозного контроллера; Т — катушка и контакты тормозного контактора;
РТ — катушка и контакты токового реле перегрузки; PH — контакты реле напряже-
ния; РК, РКМ, РКП — кулачковые элементы группового реостатного контроллера;
ИН, Ш2, ШЗ — катушки шунтовых контакторов; РУ2, РУЗ — катушки реле ускоре-
ния; РУ — контакты реле ускорения; РМТ — реле минимального тока; «Вперед»,
«Назад» — обмотки возбуждения серводвигателя; СД — якорь серводвигателя; Л41,
Л42, Л43 — сигнальные лампы фиксированных позиций контроллера водителя; Л44 —
сигнальная лампа аварийного давления в пневмосистеме; Л45, Л46 — лампы стоп-
сигналов; ММ — контакт включения Л44; СР — стоп-реле; АК — автоматический
выключатель двигателя компрессора; ВУК — ручной выключатель двигателя комп-
рессора; ЗОТ — звонок отрыва токоприемника от контактной сети; ВУ2 — выключа-
тель звонка ЗОТ; С1 и 7?1 — помехоподавляюшая цепочка; Пр2 — плавкий предохра-
нитель; ВУ1 — выключатель; КДК — контактор включения двигателя компрессора;
R1 — резистор; ПС1, ПС2 — печи для отопления пассажирского салона
8.2. АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ
ТРОЛЛЕЙБУСА ЗИУ-682В
Подготовка схемы к пуску. Для приведения электрических це-
пей троллейбуса в рабочее состояние необходимо установить то-
коприемники Т1 и Т2 на контактные провода (см. рис. 8.1). Затем
включают выключатели ВВЦ1 и ВВЦ2, при этом подается напря-
жение на электродвигатель вентилятора ДВ и катушку реле напря-
жения PH 1; последнее включается.
Далее включают выключатели аккумуляторной батареи и цепи
управления, двигателя компрессора ВВЦЗ и электродвигателя уси-
лителя руля, а также автоматический выключатель АВ. Контрол-
лер водителя (КВ) (см. рис. 8.2) имеет нулевое, маневровое и
три ходовых положения; при торможении — нулевое и два поло-
жения электрического торможения (табл. 8.1). В табл. 8.2 показано
состояние (включено 0) контактов контроллера водителя в за-
висимости от режима движения и положения педалей управле-
ния.
Маневровое движение. При рассмотрении алгоритма работы элек-
трических схем троллейбуса рекомендуется использовать табл. 8.1,
8.2 и рис. 8.1, 8.2.
При установке ходовой педали в маневровое положение М в
контроллере водителя замыкаются контакты (11-12) кулачкового
элемента контроллера водителя КВМ-3 и контакты (5-26) кулач-
кового элемента КВМ-1 (см. рис. 8.2). Контакты (11-12) кулачко-
вого элемента КВМ-3 контроллера водителя собирают цепь втя-
гивающих катушек линейных контакторов ЛК1 и ЛК2 (плюс ак-
183
кумуляторной батареи — провод 5, контакты реостатного кон-1
троллера РК1 (5-11), КВМ-3 (11-12), контакты тормозного кон-1
троллера ТКО (12-13), контакты контактора Т (13-14), токового
реле РТ (14-15) и реле напряжения PH (15-16), катушки ЛК1 и
ЛК2, минус — провод Б).
Одновременно через контакты (12-18) кулачкового элемента
реостатного контроллера РК1 ток идет на катушку контактора ТТТ1.
Далее через контакты (5-26) КВМ-1 он поступает на катушку
реле ускорения РУ2.
При этом включаются контакторы ЛК1, ЛК2 и Ш1 (см. табл. 8.2),
подключая ТЭД к контактной сети. Ток при этом идет (см. рис. 8.1)
через токоприемник Т1, реактор РР1, автоматический выключа-1
тель АВ, главные контакты ЛК1, катушку реле перегрузки (тока) РТ,
контакты реверсора JB1, резисторы Р12-Р13-Р21, обмотку яко-
ря Я11-Я21, катушки РУ1 и РМТ, шунт амперметра ШС1, кон-
такты реверсора В2, контакты реостатного контроллера РК7, ре-
зисторы Р1-Р2-РЗ-Р4-Р5-Р6-Р7-Р10, последовательную обмотку
возбуждения ТЭД (С11-С21), контакты ЛК2, реактор РР2, то-
коприемник Т2.
В параллельную обмотку возбуждения ток проходит через Т1,
РР1, АВ, ЛК1, РТ, В1, резисторы Р12-Р14, параллельную обмот-
ку ТЭД (Ш11-Ш21), контакты Ш1, выключатели ВВЦ2, РР2, Т2.
Происходит включение ЛК2, ток через его контакты (7-8)
(см. рис. 8.2) и контакты контроллера водителя КВМ-3 (5-7) по-
ступает на катушку реле времени РВ, а затем — на катушку ЛКЗ.
Таблица 8.1
Ре- жим По- ло- же - ние Контроллер хода Тормозной контроллер
КВМ-3 11-12 КВМ-2 5-7 КВМ-1 5-26 КВ 1-3 5-24 КВ-2 3-40 КВ-3 5-41 ТК1-2 5-20 ТК1-2 43-43А ТК-2 5-21 ТК-0 12-13
Ход 0 0
м 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0
Тор- моз 0 0
1 0 0
2 0 0 0
Примечание. Цифрами в скобках в тексте и в табл. 8.1 обозначены точки-,
электрической схемы или контакты коммутирующих элементов, которые соеди-
няются (замыкаются) в соответствии с алгоритмом работы аппаратуры управле-
ния.
184
в силовой цепи при этом контакты Л КЗ шунтируют пусковые ре-
зисторы Р12-Р13-Р21.
Якорь тягового электродвигателя начинает вращаться, выби-
рает люфты в трансмиссии и обеспечивает движение троллейбуса
в маневровом режиме.
Разгон н ходовые позиции. При установке ходовой педали в
первое положение (XI) замыкаются контакты КВ 1-3 (5-24) и со-
бирается цепь серводвигателя реостатного контроллера.
Ток в якорь серводвигателя идет от плюса через КВ 1-3, кон-
такты Л КЗ (24-25), контакты стоп-реле СР, контакты реле уско-
рения РУ(32-33), якорь СД, к минусу.
Обмотка возбуждения серводвигателя «Вперед» получает пита-
ние через контакты контактора ЛК1 (24-29).
Серводвигатель приводит во вращение вал группового реостат-
ного контроллера, а силовые кулачковые элементы контроллера
замыкаются в соответствии с табл. 8.2, уменьшая тем самым со-
противление резисторов в цепи тягового электродвигателя.
Вывод секций реостата из цепи якоря тягового электродвига-
теля вызывает увеличение тока якоря. Это происходит под конт-
ролем реле ускорения, силовая катушка РУ1 которого включена
последовательно с якорем тягового электродвигателя. Если увели-
чить ток якоря тягового электродвигателя выше определенного
значения, определяемого током уставки реле ускорения, то пос-
леднее срабатывает, при этом размыкаются его контакты (32-34)
и замыкаются контакты (33-34). Вследствие этого прерывается цепь
питания якоря серводвигателя СД, и происходит его затормажи-
вание, а вместе с ним и затормаживание вала группового реостат-
ного контроллера.
Если реле ускорения срабатывает раньше, чем вал группового
реостатного контроллера остановится на фиксированной позиции
(т. е. будет находиться между позициями), то якорь серводвигателя
СД будет получать питание через катушку реле ВУЗ и контакты
РКМ (32А-33); контакты РКП (34-Б) в цепи тормозного контура
серводвигателя будут разомкнуты. При подходе вала группового
реостатного контроллера к ближайшей позиции контакты РКМ
(32А-33) размыкаются, а контакты РКП (43-Б) замыкаются.
По мере увеличения частоты вращения якоря ТЭД ток в его
цепи уменьшается. При уменьшении тока в цепи якоря ниже зна-
чения, определяемого током уставки реле ускорения РУ, контак-
ты (32-34) замыкаются, а контакты (33-34) размыкаются. После
этого цепь якоря серводвигателя СД получает питание, и вал груп-
пового реостатного контроллера вновь приводится во вращение.
На первой ходовой позиции контроллера управления через
кулачковый элемент КВМ-1 (5-26) получает питание подмагни-
чивающая катушка РУ2 реле ускорения. Наличие в магнитной си-
стеме реле ускорения подмагничивающего потока снижает ток
185
Режим Положе- ние педалей Поз. ЭКГ Контакторы
ЛК1 ЛК2 Л КЗ р т Ш1 Ш2 шз РК1 РК2
ПО 0 !
М 1а 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0
Пуск, разгон XI 2 0 0 0 0 0 0 1
3 0 0 0 0 0 1
4 0 0 0 0
5 0 0 0 0
6 0 0 0 0
7 0 0 0 0
8 0 0 0 0
9 0 0 0 0
10 0 0 0 0
11 0 0 0 0
12 0 0 0 0
13 0 0 0 0
Ослабле- ние поля возбуж- дения 14 0 0 0 0 0
15 0 0 0 0
16 0 0 0 0
17 0 0 0 0
ХЗ 18 0 0 0 0
Тормо- жение 0
Т1 0 0 0
Т2 0 0 0 0
П р и меча вне. О — контакты включены.
186
Таблица 8.2
Кулачковые элементы реостатного контроллера Сопротив- ление цепи, Ом Поле возбужде- ния последова- тельно соединен- ных обмоток, %
РКЗ РК4 РК5 РК6 РК7 РК8 РК9 РК10 РКП РК12 при последова- тельном соеди- нении при параллель-| ном соединении.
0 6,160 48 100
0 4,308 48 100
0 3,308 48 100
0 2,988 48 100
0 0 1,848 48 100
0 0 0 1,540 48 100
0 0 0 1,232 48 100
0 0 0 0,924 48 100
0 0 0,710 48 100
0 0 0,532 48 100
0 0 0 0,370 48 100
0 0 0 0 0,231 48 100
0 0 0 0 0 0,136 48 100
0 0 0 0 0 0 48 100
0 0 0 0 0 0 668 100
0 0 0 0 0 0 668 72
0 0 0 0 0 0 0 668 53
0 0 0 0 0 0 0 0 668 40
0 0 0 0 0 0 0 0 0 668 31
1,85 48 0
1,85 0 0
187
уставки реле. Если реле ускорения отрегулировано по току отпа-|
Дания якоря силовой катушки РУ1 (см. рис. 8.1) на силу тока 250 АД
то при подключении подмагничивающей катушки РУ2 (см. рис. 8.2)1
якорь реле будет отпадать при силе тока в катушке РУ1, равной-1
150 А. Снижение тока уставки реле ускорения на первой позиции]
контроллера управления обеспечивает начало движения троллей-д
буса с места без потери сцепления (пробуксовки колес) в услови-1
ях гололеда и скользкой дороги.
На тринадцатой позиции группового реостатного контроллерД
замыкаются контакты (16-17) кулачкового элемента РК13-18, по-
давая напряжение на втягивающую катушку контактора Р, кото-1
рый, включившись, шунтирует весь пусковой резистор (реостат). 1
На четырнадцатой позиции группового реостатного контрол-1
лера размыкаются контакты кулачкового элемента РК1-13, от-|
ключая втягивающую катушку контактора Ш1. В этом случае в цепь]
параллельной обмотки возбуждения вводятся резисторы P15-PI6
(см. рис. 8.1) сопротивлением 620 Ом, и скорость движения трол-1
лейбуса увеличивается вследствие ослабления поля параллельной
обмотки возбуждения тягового электродвигателя. На этой пози-|
ции группового реостатного контроллера тяговый электродвига-]
тель работает с полным полем возбуждения последовательной
обмотки и ослабленным магнитным потоком возбуждения парал-1
дельной обмотки.
На пятнадцатой позиции группового реостатного контроллера
замыкается силовой кулачковый элемент РК10, вследствие чего в |
цепь якоря тягового электродвигателя параллельно обмотке воз-|
буждения С11-С21 вводятся резисторы Р19-Р20А и токовая ка-
тушка PH2. При этом происходит ослабление поля возбуждения]
последовательной обмотки двигателя на 28 %. Пятнадцатая пози-
ция группового реостатного контроллера является фиксирован-
ной позицией первого ходового режима (XI). При подходе кулач-
кового вала группового реостатного контроллера к этой позиции
замыкается кулачковый элемент РК15-18 (26-27) (см. рис. 8.2),
включая катушку стоп-реле СР. При этом размыкаются контакты.
(33-34), в результате чего в цепи якоря серводвигателя образуется
тормозной контур. Якорь серводвигателя останавливается.
При установке пусковой педали на вторую ходовую позицию
контроллера управления замыкаются контакты (5-41) кулачково-
го элемента КВ2 и размыкаются контакты кулачкового элемента
КВМ-1, разрывая цепь катушки стоп-реле СР. Контакты (33-34)
стоп-реле при этом размыкаются, а контакты СР (25-31) замыка-
ются, подавая напряжение на якорь серводвигателя СД. Кулачко-
вый вал группового реостатного контроллера занимает шестнад-
цатую позицию.
На шестнадцатой и семнадцатой позициях группового реостат-
ного контроллера замыкаются силовые кулачковые элементы РКб
188
(см. рис. 8.1), а затем РКП, закорачивая резисторами Р22А-Р22 и
затем Р22-Р20. При этом происходит ослабление поля возбуждения
тягового электродвигателя сначала на 47 %, а затем — на 60 %.
На семнадцатой позиции группового реостатного контроллера
замыкается кулачковый элемент РК17-18 (40-27) (см. рис. 8.2) цепи
управления, подавая напряжение на катушку стоп-реле СР. Эта
позиция является фиксированной позицией второго ходового ре-
жима Х2.
При установке пусковой педали на третью ходовую позицию
(ХЗ) контроллера управления замыкаются контакты (5-40) ку-
лачкового элемента КВЗ и размыкаются контакты кулачкового
элемента КВ2, разрывая цепь катушки стоп-реле СР. При этом
контакты (25-31) стоп-реле замыкаются, а кулачковый вал груп-
пового реостатного контроллера переходит на восемнадцатую по-
зицию. На восемнадцатой позиции группового реостатного кон-
троллера замыкается силовой кулачковый элемент РК12 (см. рис. 8.1),
шунтируя резисторы Р19-Р22А-Р22-Р20. Соответственно происхо-
дит ослабление поля возбуждения тягового электродвигателя на
69%. Одновременно включается кулачковый элемент РК18, пода-
ющий питание на катушку стоп-реле СР (см. рис. 8.2). Кулачковый
вал группового реостатного контроллера останавливается.
В зависимости от условий движения троллейбуса, количества
пассажиров и состояния дорожного покрытия пуск троллейбуса
может осуществляться с различным ускорением. Наименьшее ус-
корение имеет место при первой ходовой позиции контроллера
управления. При этом включена катушка реле ускорения РУ2,
создающая дополнительный магнитный поток, действующий со-
гласно магнитному потоку силовой катушки.
Если перевести ходовую педаль из положения, соответствую-
щего маневровому режиму, в положение, соответствующее вто-
рому Х2 или третьему ХЗ ходовым режимам, минуя первый XI,
то кулачковый элемент контроллера управления КВМ-1 (5-26)
разомкнется и отключит катушку реле ускорения РУ2. В этом слу-
чае сердечник реле ускорения будет намагничиваться от одной
силовой катушки РУТ, а якорь реле будет притягиваться к сер-
дечнику при токе в силовой катушке 300...310 А и отпадать при
токе 250...260 А. Пуск троллейбуса при этом будет происходить с
большим ускорением.
Снижение пусковых токов при повторном пуске после выбега
происходит благодаря наличию третьей катушки РУ (31-32А),
которая находится в цепи якоря серводвигателя СД и влияет на
продолжительность остановки вала группового реостатного кон-
троллера на данной позиции.
В случае отпускания пусковой педали вал контроллера управ-
ления возвращается в исходное положение, и все кулачковые эле-
менты контроллера размыкаются. При этом обесточиваются ка-
189
тушки линейного контактора ЛКЗ и реле времени РВ. Силовые
контакты контактора ЛКЗ размыкаются и вводят в цепь тягового
электродвигателя резисторы Р12-Р13-Р21, снижая силу тока в этой
цепи. Через промежуток времени, определяемый отключением реле
времени РВ, размыкаются контакты (11-12) этого реле. Вслед-
ствие этого происходит разрыв цепи питания катушек контакто-
ров ЛК1 и ЛК2, отключающих тяговый электродвигатель от кон-
тактной сети. Блок-контакты ЛК1 (24-29) разрывают цепь пита-
ния обмотки «Вперед», а блок-контакты ЛК1 (24-31) подключа-
ют цепь питания обмотки «Назад» электродвигателя СД группо-
вого реостатного контроллера. Якорь серводвигателя СД получает
питание по цепи: провод 5, кулачковый элемент РК2-18, блок-
контакт ЛК1 (24-31), резистор Р2 (31-32), контакты реле ускоре-
ния РУ (32-33). Вал группового реостатного контроллера возвра-
щается на первую позицию, причем при ходе «Назад» частота
вращения кулачкового барабана контроллера выше, чем при ходе
«Вперед» вследствие того, что при этом отключен регулировоч-
ный резистор 38-Б. При подходе кулачкового барабана контролле-
ра к первой позиции размыкается кулачковый элемент РК2-18,
разрывая цепи питания якоря и обмотки возбуждения серводви-
гателя. Кулачковый элемент РК1 (35-Б) замыкается и, так как
блок-контакт РК2 (33-35) замкнут, то создается тормозной кон-
тур для якоря серводвигателя СД. Это приводит к остановке ку-
лачкового барабана группового реостатного контроллера на пер-
вой позиции.
Последующее включение линейных контакторов ЛК1 и ЛК2
возможно только после возвращения барабана группового реос-
татного контроллера на первую позицию, т.е. после включения
кулачкового элемента РК1 (5-11).
Электродинамическое реостатное торможение. Электрическая
схема предусматривает два положения электродинамического ре-
остатного торможения с максимальной скорости до скорости по-
рядка 10 км/ч. При установке левой тормозной педали в первое
положение в контроллере водителя (см. рис. 8.2) размыкаются кон-
такты (12-13Т) кулачкового элемента ТКО, разрывая цепь пита-
ния катушек линейных контакторов ЛК1 и ЛК2. Вследствие этого
тяговый электродвигатель отключается от контактной сети. Одновре-
менно замыкаются контакты (5-20) кулачкового элемента ТК1-2,
замыкающие цепь питания включающих катушек контакторов Т
и ШЗ. При этом ток питания катушек проходит от плюса цепи
управления через контакты ТК1-2 (5-20), блок-контакты ЛК2,
ЛКЗ, ЛК1 на катушку Т; параллельно — через ТК1-2 (43-43А) на
катушки ШЗ и РВ1. При включении контактор Т силовыми кон-
тактами замыкает якорь ТЭД на тормозное сопротивление Р12-
Р13-Р21, а контактами (5-18) в цепи управления — цепь катушки
контактора Ш1. Одновременно с Т включается контактор ШЗ,
190
подающий питание от контактной сети на обмотку параллельного
возбуждения ТЭД (Ш1-Ш2). Ток в обмотку поступает по следую-
щей цепи (см. рис. 8.1): Т1-РТ1-АВ, контакты ШЗ-Р21-Р13-Р14-
Ш11-Ш21, контакты Ш1, выключатель ВВЦ2-РР2, контактор Т2.
При этом ТЭД работает в генераторном режиме, создавая тормоз-
ной момент на ведущих колесах троллейбуса.
При установке тормозной педали во второе положение замы-
каются контакты ТК2 (5-21) (см. рис. 8.2), включающие цепь ка-
тушки контактора Ш2. Включением Ш2 выводятся резисторы Р13-
Р14 (см. рис. 8.1), что увеличивает ток возбуждения и, следова-
тельно, тормозной ток. В результате включается реле минимально-
го тока РМТ, замыкая контакты в цепи питания катушки контак-
тора Ш2.
При установке тормозной педали троллейбуса в положение,
соответствующее второй тормозной позиции Т2 контроллера уп-
равления, замыкается кулачковый элемент, включающий контак-
тор Ш2. При включении этого контактора замыкается накоротко
добавочный резистор Р14. Это приводит к увеличению силы тока
в цепи параллельной обмотки тягового электродвигателя и, как
следствие, к увеличению тормозного усилия, развиваемого ТЭД.
При более глубоком нажатии педали на реостатное торможе-
ние накладывается торможение механическими тормозами с пнев-
матическим приводом.
При сбросе педали на нулевое положение вначале выключаются
контактор ШЗ и реле РВ1; затем контактами РВ1 через 0,3... 0,5 с —
контактор Т. Это обеспечивает меньшее подгорание контактов
контактора Т.
8.3. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Для защиты силовой цепи от коротких замыканий предназна-
чен автоматический выключатель АВ (см. рис. 8.1) типа АВ-8А-1,
который выключается при токе более 500 А.
Для защиты от перегрузки применяется максимальное токовое
реле РТ, которое при токе в цепи якоря более 450 А разрывает
своими контактами (14-15) цепь питания катушек линейных кон-
такторов ЛК1 и ЛК2. Последние отключают цепь якоря ТЭД от
контактной сети. Для повторного включения линейных контакто-
ров необходимо, чтобы вал реостатного контроллера вернулся на
первую позицию, чтобы замкнулись его контакты РК1 (5-11)
(см. рис. 8.2).
Для защиты ТЭД от возможной перегрузки при восстановле-
нии полного рабочего напряжения (после его резкого уменьше-
ния или исчезновения) установлено реле напряжения PH, кото-
191
рое при снижении или снятии напряжения контактной сети от-]
пускает свой якорь и своими контактами (15-16) разрывает цепь
питания катушек контакторов ЛК1 и ЛК2, отключающих ТЭД.
После срабатывания реле PH контакторы ЛК1 и ЛК2 могут быть
включены лишь после возвращения реостатного контроллера на
первую позицию и восстановления напряжения.
Для уменьшения тока в параллельной обмотке ТЭД, если на
остановке тормозная педаль не возвращена в нулевое положение,
служит реле минимального тока РМТ. Катушка этого реле вклю-
чена в цепь якоря ТЭД. На остановке тормозной ток отсутствует,
вследствие чего якорь РМТ отпадает. Его контакты в цепи катуш-|
ки контактора Ш2 при этом размыкаются, а в цепь обмотки па-
раллельного возбуждения ТЭД вводятся резисторы Р13-Р14.
Защита от перегрузок и коротких замыканий электрооборудо-!
вания вспомогательных цепей осуществляется плавкими предо-]
хранителями, включенными в состав поставки аппаратов.
Каждый электропривод стеклоочистителей имеет термобиме-
таллическую защиту.
Защита электропривода дверей от коротких замыканий и пере->
грузок обеспечена плавкими индивидуальными предохранителя-
ми на 20 А, установленными на панелях механизмов открывания
дверей.
Для защиты электропривода штангоуловителей от коротких
замыканий и перегрузок предназначены плавкие предохранители.
Каждый дина-стартер защищен предохранителем на 45 А, кото-
рый установлен на панели штангоуловителя. Блок управления
штангоуловителями защищен предохранителем на 6 А, установ-
ленным в самом блоке.
8.4. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ НАПРЯЖЕНИЕМ 550 В
ТРОЛЛЕЙБУСА ЗИУ-682В
Вспомогательные цепи напряжением 550 В (см. рис. 8.1) вклю-
чают в себя: цепь двигателя ДВ, вращающего вентилятор и гене-
ратор; цепь двигателя ДК; цепь электрических печей отопления
пассажирского помещения ПС; цепь электрического отопления
кабины водителя П4; цепь неоновой лампы ЛН, показывающей
наличие напряжения в контактной сети.
Двигатель ДВ последовательного возбуждения включается при
помощи выключателей ВВЦ1 и ВВЦ2 (ВУ-222). Параллельно дви-
гателю подключена основная катушка реле напряжения РН1. Та-
кое включение необходимо в целях постоянной зарядки аккуму-
ляторных батарей. Двигатель ДВ и реле напряжения РН1 имеют
защиту — ПП1 (10 А).
192
Электрическая печь пассажирского помещения ПС помимо
выключателей ВВЦ! и ВВЦ2 имеет собственный выключатель
ВВЦ4 и предохранитель ПП5 (20 А). Электрическая печь П4 каби-
ны водителя включается при помощи контактора КП1 (КПД-
110Е), катушка которого находится во вспомогательной низко-
вольтной схеме 24 В, и управляется выключателями ВВЦЗ. Эта
цепь защищена предохранителем ППЗ.
Двигатель компрессора ДК работает периодически под конт-
ролем регулятора давления в пневматической системе. Двигатель
компрессора включается контактором КДК, катушка которого
включена в цепь управления через контакты регулятора давления
АК-11 и получает питание только при замкнутых его контактах.
При включении контактора КДК и выключателя ВВЦЗ собирает-
ся цепь двигателя ДК, для защиты которой установлен предохра-
нитель ПП2 (10 А).
Неоновая лампа ЛН, имеющая в цепи питания резистор ДСЗ,
загорается при постановке токоприемников на контактные про-
вода.
8.5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ БОРТОВОЙ СЕТИ
ТРОЛЛЕЙБУСА ЗИУ-682В
На рис. 8.3 приведены электрические цепи источников тока и
потребителей бортовой сети. Они включают в себя две соединен-
ные последовательно щелочные аккумуляторные батареи АВ типа
9 НКЛБ-70, которые параллельно соединены с трехфазным син-
хронным генератором Г через выпрямительные диоды Д и реле-
регулятор РР-363, предохранитель Пр1 и двухполюсный пакет-
ный выключатель.
Для контроля напряжения и тока заряда/разряда аккумулятор-
ных батарей включены амперметр А с шунтом СШ и вольтметр В.
Аккумуляторы имеют дополнительный вывод для питания элек-
тродвигателей стеклоочистителей (СО1 и СО2) и громкоговоря-
щего устройства Гр.
Через пакетный выключатель А1 подключен электродвигатель
ЭУР привода насоса гидроусилителя руля.
Освещение помещения для пассажиров осуществляется 36 лам-
пами накаливания, установленными в 12 плафонах. Лампы вклю-
чены в две группы, которые включаются выключателями В31 и
В32 через плавкий предохранитель ПрЗ на 40 А. Цепь электродвига-
телей ЭВП1 и ЭВПП вентиляторов включается выключателем В8.
Два параллельно соединенных звуковых электрических сигнала
включаются кнопочным выключателем КЗС, установленным на
колонке рулевого механизма. Звонок 30 для связи пассажиров с
I Максимов
193
194
Рис. 8.3. Принципиальная схема источников тока и потребителей борто-
вой сети троллейбусов ЗиУ-682В:
рР-363 — реле-регулятор; Г — генератор; АБ — аккумуляторная батарея; РШ —
розетка для переносной лампы; Пр1, ПрЗ...Пр7 — плавкие предохранители; А2 —
выключатель; А — амперметр; СШ — шунт; В — вольтметр; 0 — вывод 12 В; М —
микрофон; Гр — громкоговоритель; У — усилитель звука (магнитофон-информа-
тор); СО[, СО2 — стеклоочистители; А! — выключатель двигателя насоса усили-
теля руля; В31, В32 — выключатели освещения пассажирского помещения;
nJ!Nl...nJIN12 — плафоны освещения; В8 — выключатель вентиляторов; ЭВП1,
ЭВПП — двигатели вентиляторов; ЗС — звуковой сигнал; КЗС — кнопка звуково-
го сигнала; 30 — звонок; К.01, КО2, КОЗ — кнопки включения 30; Л31, Л32 —
фары с ближним и дальним светом; В13 - ножной переключатель света фар; Л14,
Л15 — лампы подфарников; ВЗ — выключатель подфарников; Л30 — контрольная
лампа включения дальнего света; Л17 и Л22, Л18 и Л21, Л19 и Л20 — соответ-
ственно передние, боковые и задние лампы указателей поворота; В16 — переклю-
чатель сигнала поворота; К — электромагнитный прерыватель; Л1...Л6 — лампы
габаритных огней; Л7, Л8, Л9 — лампы освещения маршрута; Л25... Л29 — лампы
подсветки приборов; В19 — выключатель ламп Л1 ...Л9, Л25...Л29; ДС — датчик
спидометра; ПС — спидометр; КП! — контактор включения электрической печи
в кабине водителя; ЭУР — электродвигатель привода насоса гидроусилителя руля
водителем включается одним из кнопочных выключателей КО1,
К.О2 или КОЗ, расположенных у служебных дверей троллейбуса.
Цепи электропривода вентиляторов, звуковых сигналов и звонка
защищены плавким предохранителем Пр4 на 20 А.
Фары с далвним и ближним светом Л31, Л32, управляемые
ножным переключателем В13; два подфарника Л14, Л15, вклю-
чаемые выключателем ВЗ и контрольная лампочка ЛЗО включе-
ния дальнего света защищены предохранителем Пр5 на 20 А. Лам-
пы передних указателей поворота Л17, Л22, боковвтх Л18, Л21 и
задних Л19, Л20 включаются переключателем В16, а для полу-
чения прерывистого сигнала о направлении поворота применен
электромагнитный прерыватель, к которому подсоединена кон-
трольная лампа. Данная цепь защищена предохранителем Прб.
Лампы габаритных огней Л1...Л6, маршрутных фонарей и лам-
пы подсвета приборов Л25...Л29 включаются выключателем В19.
Ранее выпущенные троллейбусы комплектовалисв часами води-
теля ЧВ.
Цепь электропривода спидометра получает питание через плав-
кий предохранитель Пр7 (2 А). Электропривод спидометра состо-
ит из двух синхронно работающих электрических машин: датчика
спидометра ДС и приемника спидометра ПС.
Цепь сигнализатора аварийного давления ММ (см. рис. 8.2)
предназначена для предупреждения водителя об уменвшении дав-
ления в пневматической системе ниже допустимого предела.
195
Чувствительным элементом сигнализатора служит гофрирована
ная мембрана, которая при давлении более 0,4 МПа перемещает-!
ся и размыкает контакты цепи лампочки Л44.
8.6. ПРИВОД ДВЕРЕЙ ТРОЛЛЕЙБУСА ЗИУ
Привод дверей троллейбуса (рис. 8.4) — электромеханический!
с дистанционным управлением из кабины водителя. Электр од ви!
гатель с редуктором установлены и закреплены на специальной
раме, вваренной в каркас крыши. Коромысло 1 посажено на ко-
нус вала редуктора со шпонкой и закреплено гайкой М12. Тяги 5,1
8 соединены с коромыслом 7 и рычагами 4, 9 осями, установлен-!
ными в подшипниках.
При работе дверей вращающий момент от электродвигателя Л
через соединительную муфту 2 и редуктор передается на коро-
мысло 7. Тяги, совершая возвратно-поступательное движение,
поворачивают рычаги и оси дверей, тем самым обеспечивая за-
Рис. 8.4. Механизм открывания и закрывания двери:
7 — коромысло; 2 — соединительная .муфта; 3 — электродвигатель; 4, 9— рычаги^
5, 8 — тяги; 6 — дверь; 7 — редуктор
196
крывание и открывание дверей. Длины тяг отрегулированы та-
ким образом, чтобы двери открывались и закрывались полнос-
тью.
Механизмы привода дверей закрыты наддверными кожухами
из стальных листов толщиной 1 мм. Кожуха сварной конструкции
имеют два люка: фронтальный и нижний. Крышки люков на ро-
яльных петлях запираются замками: фронтального — тремя, ниж-
него — одним. Крышка фронтального люка служит для обслужи-
вания, регулировки и ремонта механизма; нижнего — для регули-
ровки фрикциона.
Редуктор дверей (рис. 8.5) — червячно-цилиндрический, двух-
ступенчатый. Механизм редуктора собран в корпусе 2. Вращаю-
щий момент от двигателя поступает на червячный вал 3. Для
предотвращения травмирования пассажиров створками дверей,
поломки привода и дверей в случае перегрузок в редукторе преду-
смотрен конический фрикцион 5. Он подвижно соединен шпон-
кой с валом-шестерней 77, и его коническая поверхность со-
прикасается с конической поверхностью червячной шестерни 4.
Регулировка усилия пробуксовки фрикциона осуществляется та-
Рис. 8.5. Редуктор дверей:
/ — тарельчатая пружина; 2 — корпус; 3 — чераячный вал; 4 — червячная шестер-
ня; 5— конический фрикцион; 6— сапун; 7— шарикоподшипник упорный; 8 —
крышка люка; 9— диск; 10 — регулировочный винт; 11 — вал шестерни
197
Рис. 8.6. Принципиальная схема управления электродвигателями приво-
да дверей:
Пр8...Пр11 — плавкие предохранители; «Закрыто», «Открыто» — обмотки возбуж-
дения двигателей привода дверей; М5, Мб, М7 — якоря двигателей; К20...К25 —
катушки и контакты контакторов; В1, В2, Вб, В7, В11, В12 — переключатели;
В5, В10, В15 — выключатели; ВЗ, В4, В7, В8, В9, В13, В14 — концевые выклю-
чатели; ЛЮ, ЛИ, Л12 — сигнальные лампочки на щитке водителя; Л1...Л9 —
лампы освещения подножек
198
рельчатыми пружинами 1 с помощью диска 9 и трех регулировоч-
ных винтов 10.
Усилие тарельчатых пружин 1 на фрикцион 5 передается через
упорный шарикоподшипник 7. Для осмотра и заливки масла в
корпусе редуктора предусмотрено смотровое окно, герметично
закрытое крышкой люка 8. Для поддержания в картере редуктора
атмосферного давления в него ввернут сапун 6. Воздушные кана-
лы сапуна необходимо периодически прочищать для предотвра-
щения просачивания масла через уплотнение в картере редуктора.
Смазка редуктора в зимний и летний периоды эксплуатации осу-
ществляется в соответствии с картой смазки.
На рис. 8.6 приведены цепи электродвигателей, изготовленных
на базе генератора Г-108А мощностью 0,2 кВт (М5, Мб, М7) и
используемых для привода дверей троллейбуса ЗиУ-682В.
Цепь каждого электродвигателя включает в себя сам двигатель,
состоящий из обмотки якоря и двух последовательных обмоток
возбуждения («Закрыто» и «Открыто»); два реле К20 и К21; лампу
освещения подножки Л1; сигнальную лампу ЛЮ (на щитке води-
теля); два концевых выключателя двери ВЗ, В4, переключатель
В1; аварийный выключатель В2 и предохранители. При постанов-
ке переключателя В1 в нижнее положение собирается цепь ка-
тушки реле К21 (плюс, предохранитель Пр9, переключатель В1,
катушка К21, концевой выключатель В4, минус). Реле К21 вклю-
чается и собирает цепь обмотки возбуждения «Открыто» двигате-
ля М5. Двигатель начинает работать, и передние двери открыва-
ются. Как только дверь откроется, размыкается концевой выклю-
чатель В4, обесточивается реле K2I, и двигатель останавливается.
В это время концевой выключатель ВЗ включен, горят лампы Л1 и
Л10. Для закрытия дверей необходимо включить переключатель В1
в верхнее положение. При этом собирается цепь катушки реле К20,
включается якорь двигателя с обмоткой «Закрыто», и двери зак-
рываются. При полном закрытии размыкается концевой выклю-
чатель ВЗ, якорь останавливается, лампы гаснут. Так же работа-
ют двигатели средней и задней дверей. Отличительной особен-
ностью этих дверей является наличие нескольких ламп, освеща-
ющих подножки.
При включении аварийных выключателей цепь каждого двига-
теля собирается в положение «Открыто».
Основными неисправностями в цепях двигателей дверей явля-
ются перегорание предохранителей и нарушение установки кон-
цевых выключателей. Для надежной работы двигателей дверей не-
обходимо правильно регулировать фрикцион двухступенчатого
редуктора.
Возможные неисправности электрического оборудования
троллейбуса ЗиУ-682В и способы их устранения приведены в
табл. 8.3.
199
Таблица 8.3
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Не включаются контакторы ЛК1, ЛК2, ЛКЗ и Ш1 Реостатный контрол- лер не вернулся на первую позицию. Разомкнут РК-1 (5-11) Неисправны контакты контроллера водителя КВМ-3 (11-12) Вернуть контроллер на первую позицию механичес- ким способом или неодно- кратным включением ПС1 и ПСП (см. рис. 8.2), предва- рительно отключив все дру- гие потребители низковольт- ной схемы. Обеспечить раствор и про- вал контактов в соответствии с нормами. Зачистить контакты
Не включаются контакторы ЛК1 иЛК2. Контак- тор 1111 включа- ется Неисправны контакты ТКО (12-13) илиТК (13-14), или РТ (14-15), или PH (15-16) Обеспечить раствор и провал контактов в соответствии с нормами. Зачистить контакты
Не включаются реле времени РВ и контактор Л КЗ Неисправны контакты КВМ-3 (5-7) илиЛК2 (7-8). Сгорела катушка реле времени Обеспечить раствор и провал контактов в соответствии с нормами. Зачистить контакты. Заменить катушку РВ
Вал реостатного контроллера не возвращается на первую позицию Неисправны контакты РК2-18(5-24) или ЛК1 (24-31), или РВ (31-30) Обеспечить раствор и про- вал контактов в соответствии с нормами. Зачистить контакты
При постановке ходовой педали в любое положе- ние, в том числе до упора, не вра- щается вал рео- статного кон- троллера Неисправны контакты ЛК1 в цепи обмотки возбуждения «Вперед» серводвигателя (24-29). Неисправны контакты КВ 1-3 (5-24) или ЛКЗ (24-25), или СР (25-31), или РУ (32-33). Сгорел резистор R2 (31-32) Обеспечить раствор и про- вал контактов в соответствии с нормами. Зачистить контакты. Обеспечить раствор и провал контактов в соответствии с нормами. За- чистить контакты. Заменить резистор
При движении в XI, Х2 и ХЗ по- ложениях кон- троллера водите- ля срабатывает автоматический выключатель Круговое искрение по коллектору ТЭД — грязный коллектор Зачистить коллектор или заменить ТЭД
200
Продолжение табл. 8.3
Признаки неисправности Причины Способы устранения
При сбрасыва- нии ходовой педали под кон- тактами контак- торов Л К1 и ЛК2 возникает значительная электрическая дуга Не отрегулировано реле времени РВ Произвести регулировку реле времени РВ. Выдержка времени на включение и выключение должна быть в пределах 0,7...0,8 с
При сбрасыва- нии тормозной педали под кон- тактами контак- тора Т возникает значительная эле ктр ичес кая дуга Не отрегулировано реле времени РЕИ Произвести регулировку реле времени РВ1
Линейные кон- такторы при постановке пе- дали контрол- лера управления в маневровое положение включаются; при сбросе пе- дали под кон- тактами нет эле- ктрической ду- ги, троллейбус стоит на месте Механическое заеда- ние подвижной части контактора в искрога- сительной камере, сломана или от- сутствует притираю- щая пружина подвиж- ного контакта контак- тора. Отсутствует контакт между сегментами и пальцами реверсора в контроллере управле- ния. Обрыв цепи в пусковых резисторах. Отгорел или оборван шунт в контакторе или автоматическом выключателе Открыть камеру, устранить заедание; произвести замену пружины. Довести реверсор до упора, обеспечить притирание между сегментами и пальцами реверсора. Сменить пусковые резисторы. Заменить шунт
При включении маневрового ре- жима происхо- дит резкий набор скорости Неисправны кулачко- вые элементы реостат- ного контроллера (сломана ось, большой износ ролика ит.д.) Заменить кулачковый элемент
201
Окончание табл. 8.3
Признаки неисправности Причины Способы устранения
Не включаются все вспомога- тельные двига- тели и аппараты 550 В Сгорел предохранитель ПП4 (35 А) Заменить предохранитель
Не включается реле напряже- ния, двигатель вентилятора ра- ботает Сгорел резистор (Т1А- Т2Е) или катушка РН1 Заменить резистор (10 кОм) или катушку PH 1
Контактор КДК включается, двигатель ком- прессора не ра- ботает Сгорел резистор (TI2- Т13) или предохрани- тель ПП2 (10 А) Заменить резистор (6,6 Ом) или предохранитель
Не горит неоно- вая лампа Сгорел резистор ДСЗ. Вышла из строя неоно- вая лампа Заменить неисправный элемент
8.7. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
ТРОЛЛЕЙБУСА ЗИУ-682В1
Алгоритм работы тягового электропривода троллейбуса ЗиУ-
682В1 обеспечивает движение на маневровой позиции; автомати-
ческий реостатный пуск и разгон при двух уставках пускового тока
до безреостатной характеристики полного поля; автоматический
реостатный пуск с максимальной уставкой пускового тока до верх-
ней безреостатной характеристики ослабленного поля; автомати-
ческое реостатное электродинамическое торможение с максималь-
ной уставкой тормозного тока; подтормаживание на уклонах с пя-
тью фиксированными характеристиками электродинамического
торможения; реверсирование (изменение направления движения).
Комплект тягового электропривода троллейбуса ЗиУ-682В1, как
уже отмечалось ранее, отличается от комплекта троллейбуса ЗиУ-
682В только более мощным тяговым электродвигателем типа ДК-
211Б (150 кВт), некоторыми схемными и конструктивными ре-
шениями, связанными с расширением функциональных характе-
ристик троллейбуса, с более широким набором ускорений, за-
медлений и скоростей движения.
Изменены панели с аппаратурой по количеству и составу
контакторов и реле, изменен контроллер управления и группо-
202
вой реостатный контроллер, усилены пускотормозные резис-
торы. В связи с изложенным претерпела изменения и схема управ-
ления тяговым приводом. Вспомогательная низковольтная схема
и оборудование остались без изменения.
Несколько увеличилась масса снаряженного троллейбуса
(10622 кг, против 10 111 кг троллейбуса ЗиУ-682В).
Максимальный подъем, преодолеваемый троллейбусом ЗиУ-
682В1 при полной конструктивной массе составляет 12 %, а трол-
лейбусом Зиу-682В — 8 %.
ГЛАВА 9
ТИРИСТОРНО-ИМПУЛЬСНЫЕ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
ТРОЛЛЕЙБУСОВ
9.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТРОЛЛЕЙБУСА ЗИУ-683Б.
АЛГОРИТМЫ ЕЕ РАБОТЫ
Тяговый электропривод РМ 300/700 БМ был разработан заво-
дом «Динамо» совместно с кафедрой электротранспорта МЭИ в
1986 г. и выпускался предприятием в г. Запорожье специально для
установки на сочлененном троллейбусе ЗиУ-683Б.
Тяговый электропривод обеспечивает следующие эксплуатаци-
онные режимы:
• движение троллейбуса с различными скоростями в диапазоне
от 5 до 70 км/ч;
• плавный автоматический безреостатный пуск и электродина-;
мическое (следящее реостатно-рекуперативное) торможение с
широкими пределами изменения ускорения и замедления, зада-
ваемыми водителем;
• практически мгновенный автоматический переход с реостат-
ного на рекуперативное торможение и обратно в зависимости от
наличия или отсутствия потребителей рекуперируемой электри-
ческой энергии на участке контактной сети;
• движение троллейбуса выбегом;
• изменение направления движения.
Схемой также предусмотрена быстродействующая электронная
защита электрооборудования троллейбуса от перегрузок по току,
напряжению и от кратковременного перерыва питания (нулевая
защита).
Режим работы тягового электродвигателя задается с помощью
бесконтактного устройства — контроллера водителя, механичес-*
ки связанного с пусковой и тормозной педалями.
Силовые тяговые цепи получают электроэнергию из контакт-
ной сети постоянного тока с номинальным напряжением на то-
коприемниках 550 В.
Цепи управления получают электроэнергию от генератора или
статического преобразователя напряжения, работающего парал-
лельно с аккумуляторной батареей с номинальным напряжени-
ем 24 В.
204
Силовая цепь троллейбуса ЗиУ-683Б представлена на рис. 9.1.
Она включает в себя следующие основные узлы и элементы: ти-
ристорно-импульсный регулятор напряжения (ТИРН); тиристор-
но-импульсный регулятор возбуждения (ТИРВ); тяговый элект-
родвигатель ДК-211 с номинальной мощностью 150 кВт; пере-
ключатель полярности напряжения ППН; входной фильтр, со-
стоящий из двухфазного реактора Дрф и нулевых диодов И20... И23;
два автоматических выключателя АВ1 и АВ2; контакторы КЛ1,
КЛ2, КП, КМ, КТ и КТ1; датчики напряжения и тока (показаны
на схеме не все) ТПН1, ТПН2 и ТПТ.
ТИРН предназначен для регулирования напряжения на ТЭД
троллейбуса при пуске и торможении. В ТИРН применен двухфаз-
ный тиристорно-импульсный прерыватель с общим узлом ком-
мутации без предварительного перезаряда коммутирующей емко-
сти. Силовая схема ТИРН включает в себя: коммутирующие тири-
сторы И5... И12; главные тиристоры И... V4; тормозные тиристо-
ры И13, К14; нулевые диоды И20... И23; один тормозной диод
И24; входной фильтр, состоящий из РПП1, РППЗ, Сф; коммути-
рующий конденсатор Ск; токоограничивающие реакторы насы-
щения Др1... Др4; реакторы насыщения Др5, Дрб; фазный реак-
тор Дрф; RС-цепи, шунтирующие силовые полупроводниковые
приборы (на схеме не показаны).
ТИРВ используется для регулирования тока возбуждения ТЭД
троллейбуса с целью расширения диапазона скоростей. В ТИ РВ
применяется однофазный регулятор. Силовая схема ТИРВ состоит
из главного тиристора И 5 с обратным диодом И26, линейного
дросселя Др 10, коммутирующего тиристора И16, разделительно-
го диода И25, коммутирующего конденсатора Скп и коммутирую-
щей катушки индуктивности Др7.
Основные технические данные ТИРН и ТИРВ приведены ниже:
Тиристорный регулятор напряжения (ТИРН)
Входное напряжение силовой цепи номинальное, В....550
Максимальное напряжение силовой цепи, В...........720
Номинальный ток, А................................320
Максимальный пусковой ток, А......................440
Максимальная выходная мощность, кВт...............317
Частота регулирования на нагрузке, Гц..........200 ...800
Тиристорный регулятор возбуждения {ТИРВ)
Максимальный ток, А...............................320
Частота регулирования на нагрузке, Гц......... 100 ...400
Подготовка схемы к пуску. Для приведения схемы в рабочее
состояние необходимо выполнить следующие действия:
а) установить токоприемники на контактные провода;
б) включить:
205
206
Рис. 9.1. Упрощенная схема силовых цепей троллейбуса ЗиУ-683Б:
МI — тяговый электродвигатель; Дрф — двухфазный реактор; И20... И23 — нуле-
вые диоды; АВ1, АВ2 — автоматические выключатели; КЛ1, КЛ2, КП, КМ, КТ,
КТ1 — контакторы; ТПТ — датчик тока; И1...И4, И15 — главные тиристоры; К5...
И12, И16 — коммутирующие тиристоры; ИЗ, И4 — тормозные тиристоры; И24 —
диод; И25 — разделительный диод; И26 — обратный диод; Ск, Скп — коммутирую-
щие конденсаторы; — ревестор; ТК1, ТК2 — токоприемники; РПП1, РПП2 —
радиореакторы; Др!, Др2, Др5, Дрб — дроссели; ДрЗ, Др4 — реакторы насыще-
ния; Др7 — коммутирующая катушка индуктивности; Др 10 — линейный дроссель;
ППН — переключатель полярности напряжения; — шунт амперметра; Rl, R2 —
резисторы
• выключатели вспомогательного двигателя и двигателя комп-
рессора;
• выключатель аккумуляторной батареи;
• выключатель управления;
• выключатель компрессора ВУК;
• тумблер «Запуск преобразователя»;
в) в вечернее время включить выключатели освещения поме-
щения для пассажиров, подножек, указателей маршрута, габа-
ритных огней и т.д.
После наполнения сжатым воздухом пневматической системы
воздухом рукоятку реверсора на контроллере управления устанав-
ливают в положение, соответствующее намеченному направле-
нию движения. Затем включают автоматические выключатели,
расположенные на перегородке в кабине водителя.
Пуск тягового электродвигателя. При нажатии на ходовую пе-
даль контроллера водителя включаются контакторы КЛ1, КЛ2,
КМ и с задержкой 0,2 с КП. Бесконтактное устройство контрол-
лера преобразовывает глубину нажатия педали в ходовой сигнал
напряжения, причем величина сигнала напряжения пропорцио-
нальна глубине нажатия правой педали (датчики Холла). Сигнал
напряжения поступает в блоки цепей управления, а затем в виде
управляющих импульсов в определенной последовательности —
на тиристоры ТИРН. Вначале включаются попарно коммутиру-
ющие тиристоры И5, И7, И9, ИИ или Кб, И8, ИЮ, И12.
При включении тиристоров И5, И7, И9, И1 образуется цепь
питания ТЭД через коммутирующий конденсатор Ск: плюс кон-
тактного провода, токоприемник ТК1, радиореактор РПП1, ав-
томатический выключатель АВ1, переключатель полярности на-
пряжения ППН, контактор КЛ1, реактор насыщения ДрЗ, тири-
сторы И5 и И7, коммутирующий конденсатор Ск, тиристоры И9 и
ИИ, реакторы насыщения Др4 и ДрЗ, двухфазный реактор Дрф,
автоматический выключатель АВ2, реверсор QSI, якорь ТЭД (Ml),
QS1, шунт амперметра 7?ш, резистор R5, последовательная об-
мотка возбуждения ТЭД, контакторы КМ, КЛ2, ППН, РПП2,
ТК2, минусовой контактный провод. После того как конденсатор
207
Ск зарядится до напряжения контактной сети, ток в цепи прекра-
щается, и тиристоры У5, /7, /9, /11 закрываются, вследствие
чего потребление электроэнергии из сети прекращается. Однако
благодаря энергии, накопленной в обмотках реактора Дрф и ТЭД,
ток в последнем не спадает до нуля, а замыкается через нулевые
диоды по цепочке (Ml, 251, 7?ш, /?4, обмотка возбуждения ТЭД
(С12, CH), /23 и /21, Др4, ДрЗ, Дрф, АВ2, 051, Ml). В следую-
щий полупериод регулирования ток протекает из контактной сети
аналогичным образом, но по коммутирующим тиристорам /6,
/8, И 0, /12 и обмотке второй фазы Дрф. Через 0,2 с замыкается
контактор КП, который шунтирует резистор R5.
Этот режим используется для пуска троллейбуса с малым ус-
корением и движения с малой скоростью (маневровый режим).
Далее с опережением по отношению к коммутирующим тири-
сторам включаются главные тиристоры /1, УЗ или /2, V4. Шири-
на импульса напряжения на ТЭД при этом увеличивается на вре-
мя опережения. Выключение главных тиристоров происходит в
момент включения соответствующей группы коммутирующих ти-
ристоров, в результате чего к главным тиристорам прикладывает-
ся обратное напряжение.
Главные тиристоры /1 и УЗ закрываются при включении ком-
мутирующих тиристоров Уб, У8, ЙО, /12, а главные тиристоры
VI и /4 — при включении коммутирующих тиристоров /5, VI,
/9, /11.
По мере разгона троллейбуса происходит увеличение коэффи-
циента заполнения ТИРН, вследствие чего напряжение, прило-
женное к ТЭД, постепенно возрастает до напряжения контакт-
ной сети.
После завершения работы регулятора напряжения вступает в
действие регулятор поля ТИРВ, подключенный параллельно пос-
ледовательной обмотке возбуждения ТЭД. Для повышения ста-
бильности работы ТИРВ первоначальный заряд коммутирующего
конденсатора Скп осуществляется от вспомогательного преобразо-
вателя напряжения. Вначале подают импульс на управляющий
электрод главного тиристора /15. При включении тиристора /15
происходит шунтирование обмотки возбуждения ТЭД через рези-
стор R3. Затем включают коммутирующий тиристор /16, который
через Др7 перезаряжает коммутирующий конденсатор Скп; отри-
цательное напряжение прикладывается к главному и коммутиру-
ющему тиристорам, после чего они закрываются, а ток, протека-
ющий через главный тиристор, вытесняется по разделительному
диоду /25 в коммутирующий конденсатор Скп, подготавливая его
к следующему циклу. Обратная полуволна перезаряда колебатель-
ного контура проходит через обратный диод /26, линейный дрос-
сель Др 10 и разделительный диод /25. После выключения тирис-
торов /15 и /16 ток шунтовой цепи будет протекать по резистору
208
R4. С изменением соотношения времени включенного и выклю-
ченного состояния тиристоров меняется величина эффективного
сопротивления резистора R4 и, следовательно, степень ослабле-
ния поля.
После завершения работы ТИРВ ТЭД выходит на режим мак-
симального ослабления поля и наибольшей скорости.
Электрическое торможение. При нажатии на левую тормозную
педаль включаются контакторы КЛ1, КЛ2, КТ и КТ1. Послед-
ний используется для перемагничивания магнитной системы ТЭД.
В этот момент, как и при пуске, управляющие импульсы подают-
Таблица 9.1
Наименование индикаторов Назначение индикаторов
Лампочка «ППН» Лампочка свидетельствуете работе преобразователя постоянного напряжения блока управления. Если она гаснет то запуск ППН повторить. Вслучае пов- торного отказа необходимо установить характер неисправности и устранить ее
Лампочка «Регул. Возбуждения» Лампочка загорается при работе регулятора возбуж- дения. Если в режиме работы регулятора возбуж- дения лампочка гаснет, то необходимо установить вид неисправности по устройству встроенной диагностики
Лампочка «впн» Лампочка загорается при работе вспомогательного преобразователя напряжения. При погасании лампочки необходимо повторить запуск, а в случае отказа установить характер неисправности в ВПН
Лампочка «обесточка» Лампочка «обесточка» загорается при отсутствии напряжения на токоприемниках или неправильной полярности. В случае обратной полярности горит неоновая лампочка, тогда необходимо перевести ручку переключателя полярности в другое поло- жение. Автоматический выключательАВ! должен быть отключен при этом.
Звонок «зуммер» Звонок подает сигнал при отсутствии напряжения на токоприемниках
Лампочка «Отказ БУ» Лампочка загорается при выходе из строя блока управления. В этом случае необходимо открытьлюк отсека, где помещается блок управления, и по устройству встроенной диагностики определить номер неисправной платы
Лампочка «Ток перегрузки» Лампочка загорается при аварийном режиме и срабатывания защиты при повышении тока ТЭД выше допустимого
209
ся на коммутирующие тиристоры ТИРН, а также на главный ти-
ристор /15 ТИРВ. Такое включение тиристоров соответствует ре-
жиму предпозиции торможения (процесс самовозбуждения ТЭД).
Перемагничивание магнитной системы ТЭД происходит с помо-
щью дополнительной обмотки, подключаемой контактором КТ1
к аккумуляторным батареям (плюс аккумуляторной батареи,
КТ1.1, С21, С22, КТ2.1, минус аккумуляторной батареи). Также
образуется цепь питания ТЭД через коммутирующие тиристоры
(Ml,<251, /?ш, R5 параллельно 7?4, С21, С11, далее КТ, диод /24,
тиристоры Й5, /7, конденсатор Ск, тиристоры /9 и /11, Др4,
ДрЗ, Др4„ АВ2, QS1, Ml). Такая же цепь образуется и при вклю-
чении коммутирующих тиристоров /6, /8, /10 и /12. По мере
возбуждения ТЭД происходит нарастание напряжения на Ск, и
при определенном его уровне начинают работать главные тирис-
торы /1, /3 или /2, /4. В момент их включения в цепи ТЭД про-
ходит увеличенный ток, запасается электрическая энергия в фаз4
ном реакторе. В периоды пауз благодаря накопленной энергии про-
исходит резкое возрастание напряжения, и ток при этом идет в
контактную сеть (Ml, R5, КТ, /24, КЛ1, плюс источника пита-
ния; потребитель — троллейбусы, находящиеся на участке пита-
ния; минус источника питания; КЛ2, /23, /21, Дрф, АВ2,
Ml). Так происходит рекуперативное электродинамическое тор-
можение. Переход с рекуперативного на реостатное торможение в
случае отсутствия потребителей электроэнергии на линии осуще-
ствляется автоматически при помощи тиристоров /13 и /14. В цепь
ТЭД при этом параллельно главным тиристорам включается ре-
зистор 7?1 или R2.
В табл. 9.1 приведены индикаторы, свидетельствующие о воз-
можных неисправностях тиристорно-импульсной системы управ-
ления (ТИСУ) с помощью встроенной системы диагностики.
9.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТРОЛЛЕЙБУСА 14ТР
С ТИРИСТОРНО-ИМПУЛЬСНОЙ СИСТЕМОЙ
УПРАВЛЕНИЯ. АЛГОРИТМЫ ЕЕ РАБОТЫ
Электрическая схема данного троллейбуса позволяет осуществи
л ять следующие режимы работы: плавный безреостатный пуск,
автоматический плавный переход на характеристику с ослаблен-
ным магнитным полем (на 60%), электродинамическое реостат-
ное торможение и изменение направления движения.
Электрические цепи троллейбуса 14Тр напряжением 600 В
(рис. 9.2 и 9.3) включают в себя следующие элементы: тяговый
электродвигатель последовательного возбуждения М3 мощностью
100 кВт при номинальном напряжении 600 В; электродвигатель
210
Рис. 9.2. Упрощенная схема силовой части тиристорно-импульсного
управления троллейбуса 14Тр:
М3 — тяговый электродвигатель последовательного возбуждения мощностью 100
кВт при номинальном напряжении 600 В; 0 — переключатель направления дви-
жения 1РРД21; 1/1, 1/2 — токоприемники; /11... /14 — диоды выпрямительного
моста; /15, /19 — перезарядные диоды; /16 — вспомогательный тиристор; /17,
/18 — главные тиристоры; /20 — диод; /21 — тормозной нулевой диод; /22 —
а нтиколеба тельный диод; 1Л, 12, L5 — индуктивности; L3, L4, ТМ4 — дроссели;
С2 — сглаживающая конденсаторная батарея; 012 — коммутирующая конденса-
торная батарея; 1К5, 1К6, 1К7, 1К8 — контакторы; 2НА1 — автоматический
выключатель; ЛЛ/3.1 — тормозной резистор; 7?1... /?3, R8 — шунтирующие резис-
торы; fl — предохранитель; НРМЗ — обмотка возбуждения ТЭД
211
Рис. 9.3. Схема вспомогательного оборудования на напряжение контакт-
ной сети троллейбуса 14Тр:
Hl, W2 — токоприемники; Я — разрядник; CI...C5 — конденсаторы; Z.C1.3 —1
помехоподавляющее звено; £1, L2 — индуктивности; £3, LA — дроссели; Л1...Л5,
/?11, £15 — резисторы; /З...Я0 — предохранители; £1, 1£2, 2£2, £3, £4 — ото-
пительные элементы; 1К1, 1КЗ, 1К4, 1К5, 1К10, 1К17, ЗКЗ, 5КЗ — контакто-
ры; 01 — переключатель направления движения 1РРД21; 2НА1 — автоматический
выключатель; Ml, М2 — электродвигатели последовательного возбуждения
212
Ml последовательного возбуждения мощностью 2 кВт при напря-
жении 600 В для компрессора; электродвигатель М2 последова-
тельного возбуждения мощностью 2 кВт при напряжении 600 В
для генератора и гидронасоса; автоматический выключатель £2 с
током уставки 380 А, вспомогательными контактами на номи-
нальное напряжение 220 В и ток 10 А; контакторы ряда SM на
номинальные токи 200 и 40 А (К 1, КЗ, К4, К5, Кб, К7, К8, К10,
К17); контроллер управления 1КТДЗ; переключатель направле-
ния движения 1РРД21 (21); тормозные (RM3.1) и шунтирующие
(/?!, £2, £3) резисторы; силовой блок, состоящий из вспомога-
тельного (£16) и главных (£17 и И 8) тиристоров, коммутирую-
щего конденсатора С12, перезарядных диодов £15 и И 9, тормоз-
ного нулевого диода £21, антиколебательного диода £22, выпря-
мительного моста £11 — И4, диода £21 (обеспечивает направле-
ние тока в тиристоры), дросселей L3 и £4 и индуктивностей £1 и
£5, резисторов £1 и £2, а также не показанных на схеме диодного
делителя £1 — ИЮ и £С-цепей; сглаживающую конденсаторную
батарею С2; дроссель ТМ4 и помехоподавляющее звено £0.3; ото-
пительные элементы (£1 — £4); токоприемники W1 и 1£2; разряд-
ник £1.
Подготовка схемы к пуску. Для пуска схемы необходимо по-
ставить токоприемники W\ и 1И2 на контактные провода, вклю-
чить автоматический выключатель £2 и разъединители аккумуля-
торов, закрыть все двери, включить переключатель сигнализации
потери напряжения в положение «Включено» и выключатель сиг-
нализации потери давления в положение «Включено». После на-
полнения сжатым воздухом пневматической системы схема гото-
ва к пуску.
Автоматический пуск ТЭД. При нажатии пусковой педали кон-
троллера включаются контактор К5 и вспомогательный тиристор
£16. Контактор К1 включается ранее от вспомогательных контак-
тов автоматического выключателя £2. С включением указанных
элементов собирается цепь тягового электродвигателя, сглажива-
ющих и коммутирующих конденсаторных батарей (плюс контакт-
ной сети, токоприемник ИД, £3, £1; контакты контактора 1К5;
диод моста £1 1, ТМ4, последовательная обмотка ТЭД, разряд-
ник £1, диоды £22 и £20, коммутирующая конденсаторная бата-
рея 02, тиристор £16, диод моста £12, £2, £2, £4, Й<2, минус
контактной сети). Как только 02 зарядится до напряжения сети,
тиристор И6 закроется, но двигатель будет получать питание за
счет запасенной энергии в ТМ4 и обмотках ТЭД через диод £21
(ТМ4, НРМЗ, £8, М3, £1, £22, £21, ТМ4).
После отключения вспомогательного тиристора £16 включа-
ются главные тиристоры £17 и £18, и снова образуется цепь ТЭД
(плюс контактной сети, 1К5, £11, ТМ4, НРМЗ, М3, £22, £20,
£17 и £18, £12, £2, минус контактной сети). Одновременно с
213
образованием цепи ТЭД происходит перезаряд коммутирующего
конденсатора 02 на обратную полярность, указанную в скобках.
Контур перезаряда: 02, И7 и И 8, И5, 02. Затем снова вклю-
чается вспомогательный тиристор И6, и обратное напряжение
конденсатора 02 прикладывается к главным тиристорам И7 и
И8. Последние вследствие этого закрываются, а конденсаторы 02
заряжаются через И 9 с полярностью, указанной без скобок. Да-
лее процесс повторяется.
При дальнейшем наборе скорости автоматически включаются
контакторы Кб и К7, которые параллельно обмотке возбуждения
ТЭД подключают резисторы R2 и R\. Ток в обмотке возбуждения
уменьшается, и скорость вращения якоря ТЭД возрастает.
Электрическое реостатное торможение. При электродинамичес-
ком торможении обмотка возбуждения питается от контактной
сети. Цепь якоря подключается к постоянному тормозному резис-
тору ЯЛ/3.1. Тяговый электродвигатель переводится в режим гене-
ратора, при этом в якоре вырабатывается энергия, которая рас-
ходуется на нагрев тормозного резистора. В результате этого воз-
никает тормозной момент. Максимальный тормозной момент до-
стигается при 50%-ном нажатии на тормозную педаль. При ско-
рости 10... 15 км/ч нажатие на тормоз можно продолжить. При этом
на электрическое торможение накладывается торможение меха-
ническими колодочными тормозами с пневматическим приводом.
Схема при электрическом торможении действует следующим
образом.
При нажатии на тормозную педаль вначале включается кон-
тактор К8, а затем К5. Контактор К8 при этом собирает замкну-
тый контур якоря ТЭД через тормозной резистор (М3, 1К8, RMS. 1,
М3). Контактор К5 подключает обмотку возбуждения НРМЗ через
регулятор напряжения к контактной сети (плюс контактной сети,
ИП, 1К5, HI, ТМ4, НРМЗ, 1К8, И20, И6, И2, F2, W2, минус
контактной сети).
9.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТРОЛЛЕЙБУСА
МОДЕЛИ 201
Троллейбус модели 201 (Республика Беларусь, г. Минск, завод
«Белкоммунмаш») оборудован тиристорно-импульсной системой
управления ТЭД. На данном троллейбусе установлен электродви-
гатель постоянного тока типа ДК-211 БМ или ДК-213. Для визу-
ального контроля за его работой предназначена лампа HL1, рас-
положенная на пульте водителя.
Технические характеристики электродвигателя ДК-211 БМ при-
ведены ниже:
214
Возбуждение................................последовательное
Мощность номинальная, кВт.............................. 170
Напряжение номинальное, В...............................550
Частота вращения, об/мин:
номинальная..........................................1700
максимальная........................................3900
КПД....................................................0,91
Момент номинальный, Нм..................................955
Кратность пускового момента...............................2
Масса, кг..............................................1000
Электроэнергию тяговое электрооборудование и часть вспомо-
гательных цепей троллейбуса получают из контактной сети посто-
янного тока с номинальным напряжением 550 В. Если напряжение
контактной сети выше нормы, установленной ГОСТ 6962 — 75
«Транспорт электрифицированный с питанием от контактной сети.
Ряд напряжений», т.е. больше 720 В или меньше 450 В, то на
панели водителя загорается индикатор красного цвета HL9. Ос-
новная часть вспомогательного электрооборудования получает
энергию от статического преобразователя с параллельно подклю-
ченной аккумуляторной батареей напряжением 24 В.
В состав электрооборудования троллейбуса модели 201 входят
следующие составные части:
• тяговая, которая включает в себя тяговый электродвигатель,
высоковольтную и низковольтную части тиристорно-импульсной
системы управления;
• высоковольтная, включающая в себя вводное и распредели-
тельное устройства, электродвигатели компрессора и гидронасо-
са, нагреватели электропечей отопления, устройства контроля и
сигнализации;
• источники питания постоянного тока низкого напряжения
(аккумуляторные батареи 9НКЛБ-70 и статический преобразова-
тель 600/24 В);
• низковольтная, содержащая цепи управления и контроля,
световую и звуковую сигнализацию и освещение.
Тиристорно-импульсная система управления тяговым электро-
двигателем предназначена для приведения троллейбуса в движе-
ние, а также для регулирования скорости при разгоне и электро-
динамическом торможении. Данная система обеспечивает следу-
ющие режимы:
• плавный автоматический безреостатный пуск с регулирова-
нием тока тягового электродвигателя и реостатное торможение;
• реверсирование направления вращения тягового электродви-
гателя для движения троллейбуса вперед или назад. При движе-
нии назад скорость движения троллейбуса ограничена;
• движение троллейбуса вперед и назад при любой полярности
напряжения контактной сети (при прямой полярности — мину-
215
совой контактный провод расположен ближе к правой обочине
дороги);
• управление переключения стрелок при движении (проезд
стрелки);
• приоритетный режим торможения перед режимом хода;
• защиту электрооборудования от перегрузок по току, от сни-
жения и повышения напряжения и от коротких замыканий в элек-
трических цепях;
• защиту электрооборудования и его работоспособность при
исчезновении и повторном появлении напряжения контактной
сети.
В состав комплекта тиристорно-импульсной системы управле-
ния входят: тяговый электродвигатель ДК-211БМ или ДК-213Б,
электродвигатель МЭ250 для привода вентилятора, блок силовых
вентилей, блок управления, контроллер хода, контроллер тормо-
жения, сглаживающий реактор ИК20М, блок контакторов и реле,
блок конденсаторов и блок контакторов реверса, блок тормозных
резисторов, переключатель полярности П36ВУЗ.
Упрощенная схема тиристорно-импульсного регулирования
напряжения на тяговом электродвигателе троллейбуса модели 201
представлена на рис. 9.4.
Приведенная схема включает следующие основные узлы: то-
коприемники ХА1, ХА2; входной дроссель Z1, который уменьша-
ет влияние преобразователя на качество напряжения в контакт-
ной сети, а также совместно с конденсатором С образует входной
низкочастотный фильтр, уменьшающий радиопомехи от элект-
рического оборудования троллейбуса; защитные автоматические
выключатели QF1, QF2\ переключатель полярности SA1, необхо-
димый для выбора прямой полярности напряжения на входе пре-
образователя при изменении полярности проводов контактной
сети; блок конденсаторов фильтра С, необходимый для сглажива-
ния пульсаций напряжения; контакторы заряда фильтра КМ1,
КМ2, причем КМ1 включается с выдержкой времени 0,5...0,7 с
относительно КМ2 для ограничения зарядного тока резистором /?2;
контактор ходового режима КМЗ; контактор тормозного режима
КМ4; контакторы реверса КМ5, КМ7 обеспечивают движение
троллейбуса вперед, КМ6, КМ8 — движение троллейбуса назад;
датчик тока якоря ДТЯ; тяговый электродвигатель Ml (М 1.1 — якорь,
М1.2 — обмотка возбуждения, М1.3 — шунтовая обмотка возбуж-
дения).
Работа тягового привода троллейбуса модели 201 осуществля-
ется следующим образом.
При установке токоприемников ХА1, ХА2 на контактную сеть
на схему подается напряжение от контактной сети. Контроль на-
личия напряжения осуществляется индикатором зеленого цвета
HIA, расположенным на пульте водителя. Автоматический вы-
216
Рис. 9.4. Схема тиристорно-импульсного регулирования тягового элект-
родвигателя троллейбуса модели J01:
ХА1, ХА2 — токоприемники; £1.1, Д1.2 — входные дроссели; QF\, QF2 — защит-
ные автоматические выключатели; £41 (£41.1 ...£41.4) — переключатель полярно-
сти; Сф — блок конденсаторов фильтра; КМ1, КМ2 — контакты заряда фильтра;
КМЗ — контактор ходового режима; КМ4 — контактор тормозного режима;
КМ5...КМ8 — контакторы реверса; L2 — индуктивность; ДТЯ — датчик тока
якоря; Ml — тяговый электродвигатель (М1.1 — якорь; Ml .2 — обмотка возбужде-
ния; М1.3 — шунтовая обмотка возбуждения): КМ9 — контактор; R1 — резистор
фильтра; Ю. — токоограничивающий резистор; R3 — резистор предварительного
заряда коммутирующего конденсатора; /?4 — резистор ослабления поля ТЭД; 7?5 —
демпфирующий резистор; R6, Ю — добавочные резисторы шунтовой обмотки
возбуждения; Л8 — тормозной реостат; KS'l — тиристор ослабления поля тягового
двигателя; И£2 — основной тиристор импульсного прерывателя; КУЗ — коммути-
рующий тиристор импульсного прерывателя; И01 — обратный диод якорного тока;
VD2 — раздельный диод; КОЗ, УМ — диоды; KD5 — обратный диод тока воз-
буждения; Ск, LK — коммутирующие соответственно конденсатор и дроссель
217
ключатель QF\ обеспечивает защиту элементов тягового привода'
от токов короткого замыкания, а также позволяет обесточить
троллейбус при проведении каких-либо работ. Переключатель по-'
лярности SAI служит для выбора необходимой полярности на-1
пряжения. При неправильной полярности напряжения на входе
преобразователя (конденсаторе фильтра) происходят полное вы-
ключение тягового электрооборудования и блокировка управле-1
НИЯ.
При включении управления и правильной полярности проис-j
ходит включение контактора КМ2 и осуществляется заряд кон-
денсатора фильтра через токоограничивающий резистор R2. В слу-|
чае достижения напряжения на фильтре минимально необходи-
мого уровня (430 В) происходит шунтирование резистора А2 кон-’
тактором КМ1. Если при этом ходовая и тормозная педали нахо-
дятся в исходном положении, а также включен реверс (контакто-
ры КМ5 — КМ8), то тяговое электрооборудование находится в со-
стоянии готовности к восприятию команд контроллеров хода
или торможения.
При нажатии на ходовую педаль происходит включение ходо-
вого контактора КМЗ. После включения КМЗ снимается блоки-
ровка импульсов управления основным тиристором VS2 импульс-’
него прерывателя. При включении KS2 ток протекает по цепи:
ХА1, £1.1, 0F1.I, 5Л1.1, KMI, Сф, КМЗ, QF2, L2, КМ5, М1.1,
КМ7, ДТЯ, VD2, М1.2, VS2, Сф, SA1.2, QF1.2, £1.2, ХА2.
При включении вспомогательного тиристора И5'3 происходит
выключение основного тиристора за счет разряда коммутирую-
щего конденсатора (параллельная емкостная коммутация), вслед-!
ствие чего ток через KS2 прерывается. Ток при этом протекает
через обратный диод VD1 по цепи: QF2, L2, КМ5, М1.1, КМ7^
ДТЯ, К£Ч, QF2 (ток в закороченном контуре протекает за счет
энергии, запасенной в индуктивностях силовой цепи за время
открытого состояния KS2). При закрытом К52 ток из сети не по-
требляется, а в якорной цепи протекает, постепенно уменьша-
ясь, по экспоненциальной кривой с постоянной времени якор-
ной цепи: Тя.ц = L^JR^.
В режиме полного открытия тиристора KS2 двигатель выходит
на естественную характеристику полного поля возбуждения. При
дальнейшем увеличении нажатия педали хода происходит вклю-
чение тиристора И51, шунтирующего сериесную обмотку возбуж-
дения. Вследствие этого электродвигатель переходит в зону ослаб-
ленного магнитного потока главных полюсов, и происходит даль-
нейшее увеличение скорости движения. При отпускании педали
хода происходит выдача импульса управления на KS3, тиристор
VS2 закрывается, и уже без тока отключается ходовой контактор
КМЗ. Силовая цепь разрывается, и троллейбус переходит на ре-
жим выбега.
218
С включением режима движения «Назад» включаются контак-
торы КМ6, KMS, а КМ5, КМ7 выключаются. Работа электрообо-
рудования в этом случае аналогична режиму движения «Вперед»,
но при режиме «Назад» вводится дополнительное ограничение
скорости.
Электродинамическое реостатное торможение основано, как
это уже отмечалось ранее, на принципе обратимости тягового элек-
тродвигателя в генератор. Электрическая энергия, вырабатывае-
мая тяговым электродвигателем, гасится в тормозных резисторах
(тормозных реостатах). Для перехода с тяги на торможение необ-
ходимо отключить якорь тягового электродвигателя от контакт-
ной сети и замкнуть его на тормозной резистор, а также переклю-
чить тиристорно-импульсный преобразователь, т. е. реверсировать
схему. При нажатии на тормозную педаль происходит включение
тормозного контактора КМ4. Начальное возбуждение электродви-
гатель получает от независимой обмотки возбуждения М1.3 (вклю-
чение КМ9). Под действием ЭДС электродвигателя ток в якоре
электродвигателя меняет направление и протекает по цепи: М1.1,
КМ5, £2, QF2, КМ4, VD2, Л8, VD2, ДТЯ, КМ7, М1.1. Таким
образом, якорь электродвигателя замкнут на тормозной реостат
R8. Ток возбуждения электродвигателя регулируется тиристором
К52, как и при ходовом режиме.
При открытом VS2 ток протекает по цепи: катод VD2, М1.2,
VS2, VD5, анод VD2, т.е. диод VD2 разделяет ток якоря и ток
возбуждения в режиме торможения.
При закрытом VS2 ток возбуждения замыкается по цепи: катод
VD2, Ml.2, VD1, КМ4, катод VD2.
При торможении с высоких скоростей тиристор VS2 работает
на минимальной скважности. По мере снижения скорости проис-
ходит снижение ЭДС электродвигателя, и время открытого состо-
яния тиристора увеличивается. Вследствие этого при практически
нулевой скорости достигается полное открытие KS2. Так реализу-
ется электродинамическое торможение с самовозбуждением. Тор-
мозной режим имеет приоритет перед ходовым режимом, т.е. при
нажатии тормозной педали реализуется режим торможения вне
зависимости от того, нажата или нет ходовая педаль.
Формирование режимов тяги, выбега или торможения трол-
лейбуса осуществляется блоком управления, который включает
соответствующие контакторы и формирует импульсы управле-
ния тиристорами в соответствии с сигналами задатчиков режи-
мов работы контроллеров хода и торможения и сигналами об-
ратной связи по току, напряжению и положению контакторов.
Если на тиристорно-импульсную систему подано напряжение не-
правильной (обратной) полярности и троллейбус не включает-
ся, то на пульте управления загорается индикатор красного цве-
та HL5.
219
Бесконтактные контроллеры, связанные с педалями хода и’
торможения, выполнены на основе преобразователей положения
на датчиках Холла и представляют собой аналоговые преобразо-1
ватели «угловое перемещение — напряжение». Кроме того, в кон-
троллерах имеются индивидуальные бесконтактные переключате-
ли, фиксирующие их нулевое положение.
В высоковольтную схему троллейбуса постоянный ток поступа-1
ет от контактной сети через токоприемники XAI и ХА2 (см. рис. 9.3
и 9.4), сглаживающий реактор 1Л на автоматические выключате-1
ли QF\ и QF2. При включении автоматического выключателя QF1
питание поступает в высоковольтную часть схемы тиристорно-1
импульсной системы управления, а с включением автоматичес-1
кого выключателя QF2 ток поступает в якорь ТЭД. Автоматичес-
кий выключатель QF2 предназначен для защиты тягового элект- !
родвигателя от перегрузок и коротких замыканий.
При включении автоматического выключателя QF3 срабатыва-
ют контакторы, включающие электродвигатель привода гидрона-
соса, электродвигатель компрессора, статический преобразователь, ]
а также подготавливаются цепи питания нагревателей электропе-
чи кабины водителя, нагревателей электропечей помещения для
пассажиров.
Основным источником постоянного тока низкого напряжения
является статический преобразователь 600/28,5 В, преобразующий
электроэнергию постоянного тока напряжением (550+170) В в
электроэнергию постоянного тока напряжением (28,5± 1,5) В. Вспо-
могательными (аварийными) источниками электроэнергии посто-1
янного тока с номинальным напряжением 24 В являются четыре
щелочные никель-кадмиевые аккумуляторные батареи типа
9НКЛБ-70 емкостью 70 А-ч каждая. Преобразователь работает в
параллели с двумя группами аккумуляторных батарей. В каждой
группе аккумуляторные батареи соединены последовательно. Ак-
кумуляторные батареи первой группы предназначены для пита-
ния низковольтной части тиристорно-импульсной системы ун-|
равления при отключении преобразователя (проезд стрелок, изо-
ляционных вставок и т. п.). Аккумуляторные батареи второй труп-1
пы служат для питания всех других низковольтных потребителей
троллейбуса при отключении напряжения контактной сети.
ГЛАВА 10
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
10.1. ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ТРОЛЛЕЙБУСА
Правила технической эксплуатации (ПТЭ) устанавливают ос-
новные положения, относящиеся к эксплуатации и порядку ра-
боты троллейбусного транспорта, нормы содержания важнейших
сооружений, устройств и подвижного состава, а также требова-
ния к ним. Кроме того, в ПТЭ приведены нормы износа основных
элементов оборудования троллейбуса, влияющих на безопасность
движения и пассажиров, характерные неисправности, при нали-
чии которых недопустима эксплуатация троллейбусов. Также ПТЭ
содержат основные требования по организации движения трол-
лейбусов на линии.
Руководители и специалисты троллейбусного транспорта, свя-
занные с организацией и проведением работ непосредственно на
производственных участках, а также осуществляющие контроль и
технический надзор, проходят проверку знаний ПТЭ троллейбуса
и Правил безопасного труда на городском электротранспорте не
реже одного раза в три года, а водители и ремонтный персонал —
не реже одного раза в год.
Все инструкции и руководящие указания, относящиеся к тех-
нической эксплуатации, проектированию и.строительству соору-
жений и подвижного состава, должны соответствовать ПТЭ и, во
всяком случае, не вступать с ними в противоречие.
ПТЭ троллейбуса регламентируют всю производственную дея-
тельность троллейбусного транспорта и обеспечивают слаженность
в работе всех звеньев этого многоотраслевого хозяйства.
Обязанности работников городского электротранспорта. Основ-
ной обязанностью каждого работника городского электрического
транспорта (ГЭТ) является предоставление качественных транс-
портных услуг населению города с обязательным обеспечением
безопасности пассажиров и обслуживающего персонала.
Троллейбусный транспорт является источником повышенной
опасности. В связи с этим к водителю предъявляются особые тре-
бования. Водитель должен соответствовать медицинским нормам,
221
установленным Министерством здравоохранения РФ и предъяв-
ляемым к водителям транспортных средств, а также проходить
предрейсовые медицинские осмотры.
Водитель троллейбуса обязан периодически подтверждать зна-
ния ПТЭ, правил безопасного труда, должностной инструкции
водителя, правил внутреннего распорядка организации. Водитель
обязан содержать в чистоте и порядке свое рабочее место, иметь
опрятный вид, быть вежливым и предупредительным с пассажи-
рами, обеспечивать их культурное обслуживание и одновременно
требовать от пассажиров точного выполнения Правил пользова-
ния троллейбусом.
Общие требования к троллейбусам. Вводимые в эксплуатацию
новые троллейбусы должны соответствовать техническим услови-
ям на троллейбус и иметь комплект документации, в том числе:
• копию «Одобрения типа транспортного средства»;
• формуляр;
• паспорт;
• каталог деталей и сборочных единиц;
• ведомость ЗИП.
Троллейбусы должны содержаться в исправном состоянии,
обеспечивающем их бесперебойную работу, безопасность движе-
ния и перевозки пассажиров. Поддержание троллейбусов в техни-
чески исправном состоянии возлагается на собственника органи-
зации ТЭТ в соответствии с Законом РФ «О безопасности дорож-
ного движения» № 196-ФЗ от 10.12.1995 г.
Внесение в конструкцию троллейбусов изменений, влияющих
на безопасность движения и пассажиров, не допускается без со-
гласования с разработчиком (заводом-изготовителем). Троллейбус,
непригодный к эксплуатации вследствие физического износа, а
также в случае нецелесообразности его восстановления после до-
рожно-транспортного происшествия, подлежит списанию. Спи-
сание троллейбусов производится в порядке, установленном соб-
ственником организации ТЭТ с учетом норм амортизации. Эксп-
луатация троллейбусов за пределами срока амортизации допуска-
ется при условии выполнения капитально-восстановительного ре-
монта в соответствии с порядком, утвержденным Минтрансом РФ.
Неисправности, с которыми запрещается выпуск троллейбусов
на линию. В ПТЭ представлен подробный перечень неисправнос-
тей по всем видам оборудования, при обнаружении которых зап-
рещается выпуск троллейбусов на линию. Дорожно-транспортные
происшествия по причине технической неисправности троллей-
бусов происходят довольно редко, но сопровождаются серьезны-
ми последствиями. Поэтому к техническому состоянию троллей-
бусов, подготовленных для работы на линии, предъявляются весьма
жесткие требования. Особое внимание при этом обращается на
механизмы, оборудование и узлы, обеспечивающие безопасную
222
эксплуатацию троллейбусов. Это рулевое управление и тормозные
системы, ходовая часть троллейбуса (крепление колес и состоя-
ние шин), дверной привод и т.п.
Перед выездом на линию водитель должен принять троллейбус
в строгом соответствии с ПТЭ и должностной инструкцией води-
теля. Водитель, принимая троллейбус, проверяет его соответствие
техническим требованиям, изложенным в ПТЭ, а также выпол-
нение заявки на устранение неисправностей, записанных в книге
поезда после предыдущей смены. Принявший троллейбус води-
тель, следуя нулевым рейсом, проверяет техническое состояние
троллейбуса на ходу. При этом он следит за работой токоприем-
ников, проверяет работоспособность тормозных систем, рулевого
управления, генератора, плавность набора скорости; убеждается
в отсутствии посторонних шумов и стуков. В случае обнаружения
неисправности водитель обязан прекратить движение, высадить
пассажиров, затормозить троллейбус стояночным тормозом, при
необходимости поставить противооткатные упоры, завести токо-
приемники под лиры, сообщить о неисправности линейному ра-
ботнику службы движения или депо и действовать по их указанию.
При движении нулевым рейсом водитель обязан останавливать
троллейбус на всех остановках для посадки и высадки пассажиров.
В случае отсутствия претензий к техническому состоянию трол-
лейбуса водитель на конечной станции подписывает путевой лист,
после чего троллейбус считается им принятым. Троллейбус, при-
бывший нулевым рейсом на конечную станцию и сделавший один
оборотный рейс, считается выпущенным из депо на линию.
При работе на линии водитель обязан строго соблюдать Пра-
вила дорожного движения РФ, а также требования ПТЭ и долж-
ностной инструкции водителя троллейбуса.
10.2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ
ТРОЛЛЕЙБУСОВ ч
Общие сведения. Техническое обслуживание и ремонт троллей-
бусов выполняются согласно заводской эксплуатационной и ре-
монтной документации. Для их проведения организация ГЭТ ос-
нащается технологическим, контрольным, измерительным и ди-
агностическим оборудованием, а также комплектуется квалифи-
цированным ремонтным персоналом.
Основная цель технического обслуживания и ремонта состоит
в поддержании троллейбусов в технически исправном состоянии,
т. е. в способности выполнять перевозку пассажиров при условии,
что все параметры, характеризующие их безопасность, особенно
электро- и пожаробезопасность, соответствуют требованиям нор-
223
мативно-технической документации и обеспечивают безопасности
дорожного движения и пассажиров.
Техническое обслуживание (ТО) является средством уменьше-
ния интенсивности износа деталей и предотвращения всякого рода
неисправностей и повреждений механического и электрического
оборудования троллейбусов. Нормы, правила и процедуры техни-
ческого обслуживания и ремонта в соответствии с Законом о без-
опасности дорожного движения устанавливаются заводами —из-
готовителями троллейбусов. Однако по традиции, сложившейся с
начала эксплуатации троллейбусного транспорта, транспортные
организации корректируют заводские инструкции по эксплуата-
ции и ремонту троллейбусов, предварительно согласовав их с из-
готовителем.
В России установлена планово-предупредительная система тех-
нического обслуживания, основанная на обязательном выполне-
нии работ по уходу за троллейбусами как в процессе их использо-
вания (после отработки ими установленного срока или пробега),
так и в процессе кратковременного или длительного хранения. Она
характеризуется тем, что такие мероприятия обслуживания трол-
лейбусов, как осмотр, оценка технического состояния, регули-
ровка, заранее планируются, имеют определенную периодичность
и носят профилактический (предупредительный) характер, т.е.
производятся не после отказов оборудования, а заранее, с целью
их предупреждения.
Техническое обслуживание троллейбусов включает в себя:
• технические работы по поддержанию троллейбусов в чистом
и опрятном виде, по выявлению и устранению дефектов;
• подготовку троллейбусов к выпуску на линию с надлежащей
экипировкой;
• восстановление работоспособности троллейбусов, нарушен-
ной в результате износа или повреждения;
• линейный ремонт и скорую техническую помощь для быст-
рой ликвидации мелких неисправностей;
• хранение троллейбусов в депо.
Необходимо применять такие формы обслуживания, которые
при минимальных трудовых и материальных затратах и минималь-
ном времени простоя троллейбусов при техническом обслужива-
нии обеспечивают максимальную вероятность выявления и устра-
нения всех его неисправностей.
Наиболее распространенной является поточная форма техни-
ческого обслуживания. При ее организации объем осмотровых и
ремонтных работ разбивают на технологически однородные, бо-
лее или менее равные по трудоемкости части, которые, в свою
очередь, закрепляют за несколькими специально оборудованны-
ми местами (постами), образующими поточную линию. Каждый
пост обслуживает специальная бригада рабочих. Троллейбусы в
224
процессе обслуживания передвигают с одного рабочего места на
другое.
Техническое обслуживание троллейбуса по периодичности,
выполняемым операциям и трудоемкости выполняемых работ
подразделяют на пять видов:
Ежедневное обслуживание (ЕО)...ежесуточно в ночное время
Контрольно-профилактический
осмотр (КПО)...................один раз в 7...9 сут в днев-
ное время при чередовании
КПО и ТО-1
Первое техническое
обслуживание (ТО-1).............один раз в семь дней в днев-
ное время
Второе техническое
обслуживание (ТО-2).............через 11... 13 тыс. км пробе-
га после предыдущего ана-
логичного техобслуживания
или ремонта, но не реже,
чем через 6 мес
Сезонное обслуживание (СО)......дважды в год по графику,
установленному в депо
С целью обеспечения безотказной работы узлов, отвечающих
за безопасность движения и электробезопасность троллейбуса, на
пробеге между ТО-1 и ТО-2 введен такой вид обслуживания, как
контрольно-профилактический осмотр (КПО). КПО включает в
себя обязательные работы по контролю тока утечки, моечно-убо-
рочные и очистительные работы, осмотр и проверку узлов, влия-
ющих на безопасность движения. Кроме того, он включает в себя
контроль таких технических параметров, как давление воздуха в
шинах, схождение управляемых колес, работоспособность дей-
ствия рабочей и стояночной тормозных систем, определение удель-
ного сопротивления движению троллейбуса. Этот вид техническо-
го обслуживания выполняется в соответствии с графиком на спе-
циальных постах или в межсменное время на постах поточной
линии ЕО.
Техническое обслуживание осуществляется в троллейбусных
парках или депо.
В троллейбусном депо, как правило, размещены поточные ли-
нии ЕО и ТО-1 с уборочно-моечным отделением. В уборочно-мо-
ечном отделении установлены машины с вращающимися щетка-
ми и осмотровые канавы с приямками.
Работы по ЕО и ТО-1 троллейбусов производят преимуществен-
но на трех постах, причем на первом из них производят предвари-
тельную уборку и мойку троллейбусов; на втором — осмотр, креп-
ление узлов и агрегатов; на третьем — смазку, экипировку и окон-
чательную уборку. Первый пост оборудован мостиком для осмот-
8 Максимов
225
ра и ремонта токоприемников, последний — канавными домкра-
тами для вывешивания мостов. ТО-2 и СО в основном проводятся
на стационарных постах.
Для производства ЕО формируют бригады мойщиков, чистиль-
шиков-уборщиков, смазчиков, экипировщиков, слесарей-элект-
ромехаников, слесарей для выполнения работ по заявкам водите-
лей. Проверку тока утечки выполняет, как правило, работник от-
дела технического контроля (ОТК).
Для производства ТО-1 выделяют бригады мойщиков-уборщи-
ков, слесарей-электриков, слесарей-механиков, смазчиков, сле-
сарей по обслуживанию и ремонту пневматического оборудова-
ния, слесарей-кузовщиков, слесарей-аккумуляторщиков.
Работы по ТО-2 выполняют стационарно-поточным методом
специализированные бригады слесарей-механиков, электриков,
слесарей по обслуживанию и ремонту пневматического оборудо-
вания, экипировщиков. В бригаду рабочих по выполнению ТО-2
входят маляр, столяр-кузовщик, листоправ и транспортный ра-
бочий. Работы по ТО-2 характеризуются большим объемом прове-
рочных работ. Поэтому бригады ТО-2 обеспечивают соответству-
ющим мерительным инструментом, шаблонами и приспособле-
ниями.
Ежедневное обслуживание (ЕО). Основной задачей ежедневно-
го обслуживания является подготовка к выпуску исправных и чи-
стых троллейбусов, техническое состояние которых должно обес-
печивать безопасную и безотказную работу на линии. Оно выпол-
няется в ночное время, после возвращения машины с линии. Ос-
новными работами ЕО являются уборочно-моечные и экипиро-
вочные. Эти работы дополняют общим осмотром троллейбуса и
проверкой работоспособности его основных узлов и устройств.
В первую очередь проверяют узлы и устройства, определяющие
безопасность движения.
При ЕО наиболее трудоемкими являются уборочно-моечные
работы. Уборка кузова и кабины водителя внутри предусматривает
очистку от грязи и подметание пола, а также протирку влажной,
а затем сухой ветошью потолка и бортов помещения для пассажи-
ров, перегородки кабины водителя, пассажирских сидений, две-
рей, поручней, ограждений окон, оконных стекол.
Уборка кузова снаружи предусматривает промывку овалов,
боковых и торцевых стенок. Затем производят протирку сухой фла-
нелью стекол помещения для пассажиров и кабины водителя, фар,
подфарников, указателей поворота, стоп-сигналов и маршрутных
фонарей кузова троллейбуса. Осуществляется это стационарной
установкой с вращающимися щетками, через которые троллей-
бус проходит самоходом с низкой скоростью. Торцы кузовов и
овалы крыш промывают вручную. После этого производят экипи-
ровку троллейбуса, при необходимости заменяют маршрутные ука-
226
затели и знаки, проверяют и доливают масло, проверяют комп-
лектность, т.е. наличие всех необходимых элементов оборудо-
вания, состояние и крепление пассажирских сидений, обшивки
и др.
ЕО электрооборудования включает в себя проверку секвенции
(последовательности) работы электрических цепей системы ото-
пления (в осенне-зимний период), стеклоочистителей, высоко-
вольтного автоматического выключателя и других выключателей
электрических цепей, тумблеров, стеклообогревателей, цепей ос-
вещения, световой и звуковой сигнализации, приводов дверей,
пусковых и тормозных педалей и т.д.; контроль давления токо-
приемников на контактные провода и тока утечки. Проверка сек-
венции представляет собой проверку порядка включения и от-
ключения контактов и блокировок электрических аппаратов при
ходе педали контроллера на включение и отключение. Ее осуще-
ствляют визуально при открытых контакторных панелях. Контроль
давления токоприемников на контактные провода осуществляет-
ся вручную пружинным динамометром или специальными уст-
ройствами.
При контроле токов утечки используют стационарно установ-
ленные щеточные токосъемники, скользящие при проходе трол-
лейбуса по металлическим, специально установленным на кузове
рамкам или штангам. При наличии на кузове потенциала в цепи
миллиамперметра появляется электрический ток.
Для автоматизированного контроля тока утечки с каждой парти-
ей троллейбусов Минского завода поставляется стационарный
сигнализатор ПСТ-4, имеющий две уставки: на 0,4 и 3 мА. При
превышении током утечки величины 0,4 мА на световом табло
загорается желтый сигнал. При токе утечки 3 мА загорается крас-
ный сигнал и включается электрический звонок. Ток утечки при
выпуске на линию не должен превышать 0,4 мА при напряжении
в контактной сети 550 В.
Работы по механическому оборудованию при ЕО троллейбуса
состоят в проверке люфтов, состояния и крепления элементов
рулевого механизма, работоспособности тормозов, компрессора,
тормозного крана, гидронасоса рулевого управления, состояния
подвесок ведущих и управляемых мостов, шин и давления в них,
отсутствия утечек сжатого воздуха и течи масла из компрессора, ре-
дуктора и др. Давление в пневмосистеме троллейбуса ниже 0,64 МПа
и выше 0,74 МПа указывает на необходимость регулировки регу-
лятора давления. Давление в тормозных камерах ниже 0,5 МПа
при полностью нажатой тормозной педали указывает на необхо-
димость регулировки ее хода. При каждом ЕО из ресиверов слива-
ют накопившийся конденсат. В холодную погоду перед этой опе-
рацией пневмосистему продувают горячим воздухом для размора-
живания льда, накопившегося в пневматических приборах.
227
Инструментальная проверка рулевых механизмов при ЕО про-
изводится при наличии записей в книге поезда. Она сводится к
проверке окружного и продольного люфтов рулевого колеса, со-
стояния и крепления рулевых тяг рычагов, работы системы гид-
роусилителя руля.
Контроль давления сжатого воздуха в шинах ходовых колес
осуществляют при ЕО визуально (по прогибу шины) или мано-
метром.
Работоспособность тормозных систем проверяют либо проб-
ной проездкой на выделенной площадке, либо путем затормажи-
вания колес ведущего моста при приподнятых колесах над опор-
ной поверхностью. Работоспособность стояночного тормоза кос-
венно определяют по отсутствию движения троллейбуса, затор-
моженного стояночным тормозом, при установке ходовой педали
на первую ходовую позицию.
Контрольно-профилактическое обслуживание (КПО). Помимо
работ по приемке троллейбуса и контролю изоляции, моечно-убо-
рочных и очистных работ и устранению замечаний по заявкам во-
дителей, при КПО проводятся контрольные работы по проверке:
• люфта и усилия поворота рулевого колеса, схождения управ-
ляемых колес, люфтов в шкворневых соединениях и подшипни-
ках ступиц колес переднего моста и моста прицепа;
• герметичности узлов и агрегатов пневмосистемы, а также
производительности компрессора, регулировки регулятора давле-
ния, регулятора положения кузова, утечки воздуха из пневмоси-
стемы, наличия пломб на манометре, предохранительном клапа-
не и регуляторе давления;
• состояния колес с контролем давления воздуха в шинах с
подкачкой последних при необходимости (непосредственно на
канаве);
• срабатывания контрольной лампы индикации аварийного
падения давления воздуха в рабочей тормозной системе и сиг-
нального звонка;
• давления токоприемников на контактные провода, работо-
способности систем ограничения подъема и опускания штанг;
• регулировки фар троллейбуса и действия подфарников, зад-
них фонарей, стоп-сигнала и указателей поворота;
• величины выхода штоков тормозных цилиндров (камер), дей-
ствия и одновременности срабатывания тормозов передней, ве-
дущей осей и оси прицепа;
• состояния элементов карданного вала, осевого зазора кар-
данного шарнира и радиального зазора шлицевого соединения,
состояния изоляции между фланцами карданного вала и тягового
двигателя;
• состояния коллекторов и щеткодержателей электродвигате-
лей с контролем давления на щетки;
228
• аккумуляторной батареи с помощью нагрузочной вилки, ра-
боты реле-регулятора.
Помимо перечисленного, при КПО выполняются следующие
действия:
а) очистка элементов тиристорного регулятора, тягового и вспо-
могательных электродвигателей, пускотормозных и шунтовых ре-
зисторов и других элементов высоковольтного оборудования трол-
лейбуса;
б) замер сопротивления изоляции между пускотормозными и
шунтовыми резисторами и кожухом, а также проверка надежнос-
ти крепления проводов;
в) очистка сжатым воздухом и протирка от грязи элементов
электрооборудования, установленных на контакторной панели,
реостатном контроллере, контроллере водителя с проверкой на-
дежности контактных соединений, зачисткой и проверкой пока-
зателей раствора, провала и нажатия контактов, отсутствия зати-
рания подвижной системы всех реле, контакторов, выключателей
и т.д.;
г) смазочно-заправочные работы (согласно карте смазки), кон-
троль изоляции троллейбуса и определение удельного сопротив-
ления движению;
д) определение длины тормозного пути или эффективности
действия тормозов.
Первое техническое обслуживание (ТО-1). При проведении дан-
ного технического обслуживания выполняют осмотр оборудова-
ния троллейбуса, в процессе которого устанавливается пригод-
ность его для безопасной и бесперебойной работы на линии. Кро-
ме того, устраняются обнаруженные ремонтным персоналом или
водителями неисправности, возникшие во время работы троллей-
буса на линии. ТО-1, помимо работ ЕО, предусматривает следую-
щее: более тщательные уборочно-моечные работы, периодически
дополняющиеся дезинфекцией пассажирского помещения; боль-
шой объем кузовных работ с проверкой комплектности, состоя-
ния и прочности крепления всех элементов кузовного оборудова-
ния.
Выполнение ТО-1 начинают с работ по приемке троллейбуса и
контролю изоляции, а также моечно-уборочных и очистных. За-
тем проверяется состояние наружной обшивки кузова, подножек,
крепления лестницы для подъема на крышу, резиновой дорожки
на крыше, состояние и крепление бортовых люков, оконных рам
и раздвижных форточек, дверей кабины и сиденья водителя, си-
дений для пассажиров, покрытие пола помещения для пассажи-
ров, плотность прилегания крышек люков, состояние и крепле-
ние створок и опор дверей, элементов привода дверей.
После этого производят работы по электрическому, механи-
ческому и пневматическому оборудованию.
229
Работы по электрооборудованию начинают с очистки всех его
элементов от пыли и грязи. Затем проверяют состояние, креплен
ние и работу всех аппаратов; производят зачистку подгоревших
коллекторов электрических машин, контактов и блок-контактов,
контакторов и групповых аппаратов электрической схемы. Убеж-
даются в исправности приборов световой и звуковой сигнализа-;
ции, электроприборов, головок токоприемников, изоляционных
втулок контактных головок.
После этого проверяют состояние и крепление штанг токо-
приемников, резиновых изоляторов, натяжных пружин, тяг, токо-
ведущих проводов, опорных изоляторов, ограничителей подъему
и опускания токоприемников, состояние предохранителей; нека-
либрованные предохранители заменяют. Проверяют также работу
стеклоочистителя, состояние освещения помещения для пасса-
жиров, подножек и дверных проемов, состояние приборов на-
ружной световой и звуковой сигнализации. Аккумуляторную бата-
рею очищают от пыли, ржавчины, окислов и солей; проверяют
состояние и крепление датчика спидометра и его редуктора.
Особое внимание при контроле механического оборудования
обращают на техническое состояние агрегатов, определяющих
безопасность движения: рулевого управления, тормозов, ходовых
колес. Мосты вывешивают для проверки люфтов в ступицах и оп-;
ределяют работоспособность механических тормозов. Работоспо-
собность механических тормозов ведущего моста определяют по
«срыву сцепления», т.е. по началу вращения колес при включе-
нии тягового электродвигателя на первые позиции контроллера
управления при заторможенных колесах или по быстроте «схва-
тывания» (остановки) вращающихся колес. О работоспособности
механических тормозов управляемых колес можно весьма при-
близительно судить по невозможности проворачивания их вруч-
ную в заторможенном состоянии. Затем замеряют величину выхо-
да штоков тормозных цилиндров. Отсутствие люфтов устанавли-
вают покачиванием колес вручную. При вывешенном переднем
мосте проверяют и регулируют специальной линейкой схождение,
управляемых колес. Для определения угла схождения колеса уста-
навливают в положении движения прямо и линейкой замеряют
расстояние между торцами тормозных барабанов в плоскости осец
управляемых колес спереди и сзади балки моста. Разность должна
быть в интервале, указанном в заводской инструкции по эксплу-
атации.
Окружной люфт рулевого колеса троллейбуса проверяют при
неподвижных управляемых колесах люфтметром. Люфтметр пред-
ставляет собой скобу с градусной шкалой, которую укрепляют на
рулевой колонке, а указательную стрелку устанавливают на руле-
вом колесе. Окружной люфт рулевого колеса троллейбуса не дол-
жен превышать 20°. Проверяют его при работающем гидронасосе,
230
так как иначе результаты замера могут быть искажены при нали-
чии люфтов шарового пальца в корпусе распределителя.
Проверяют состояние и крепление насоса и электродвигателя,
насоса гидроусилителя руля, трубопроводов и шлангов гидросис-
темы, поперечных, продольных тяг и двуплечего рычага прицепа
троллейбуса ЗиУ-683, уровень масла в гидоросистеме. Особое вни-
мание уделяют техническому состоянию колес, креплению колес
и тормозных барабанов. Проверяют герметичность картера цент-
рального редуктора, крепление и герметичность колесных редук-
торов ведущего моста, замеряют рабочую высоту подвески, зазо-
ры между накладками тормозных колодок и тормозным бараба-
ном.
Проверяют состояние и крепление компрессора, водоотдели-
теля, воздушных резервуаров, противозамораживателя, двойного
защитного клапана, буксирного и обратного клапанов, электро-
пневматических вентилей и цилиндров привода дверей, тормоз-
ного крана и деталей его привода, клапана управления тормозами
прицепа, проверяют исправность предохранительного клапана и
наличие пломбы, уровень масла в компрессоре и смазывают все
точки по карте смазки.
Проверяют состояние и крепление амортизаторов переднего и
ведущего мостов и моста прицепа, их кронштейнов и резиновых
втулок, ограничителей хода подвески всех мостов, регуляторов
уровня пола, крепление рессор, рессорных втулок и пальцев, це-
лостность и отсутствие сдвига листов, элементов пневматическо-
го подрессоривайия, подрамника заднего моста.
Кроме вышеперечисленного, у троллейбуса ЗиУ-683Б допол-
нительно проверяют состояние опорно-сцепного шарнира и креп-
ление его деталей, люфт в шарнирных соединениях тяг верхнего
и нижнего стабилизаторов, состояние сигнализации предельного
угла складывания прицепной секции. Проверяют состояние и креп-
ление гармошки сочленения, ограждения поворотного круга.
В заключение проводят смазочно-заправочные работы соглас-
но карте смазки и обслуживание в объеме КПО.
Второе техническое обслуживание (ТО-2). Основной задачей
ТО-2 является выявление и устранение неисправностей, могущих
привести к внезапному отказу оборудования на линии или вызы-
вающих интенсивный износ элементов оборудования.
Объемы работ по ТО-2 включают в себя работы, выполняемые
при ТО-1; кроме того, отдельные узлы, агрегаты и их элементы
демонтируют с троллейбуса для детальной ревизии в мастерских
депо.
ТО-2 является переходным этапом между техническими осмот-
рами и текущими ремонтами. Данное техническое обслуживание
содержит большой объем работ по контролю технического состо-
яния троллейбуса. В связи с этим бригады, выполняющие ТО-2,
231
обеспечивают соответствующим мерительным инструментом,
шаблонами и приспособлениями. Основной объем работ ТО-2
проводят непосредственно на троллейбусе. Часть агрегатов и уст-
ройств (аккумуляторные батареи, карданные валы, измеритель-
ные приборы и некоторое другое оборудование) при этом снима-
ют для оценки технического состояния и ремонта в мастерских.
В первую очередь при проведении ТО-2 проверяют сопротив-
ление изоляции электрических цепей и ток утечки. При понижен-
ном сопротивлении изоляции находят причины и устраняют их.
Затем троллейбус поднимают подъемниками и опускают на
подставки. Колеса снимают и направляют в мастерскую для пере-
монтажа и контроля технического состояния. Шины колес ведо-
мых мостов работают в более тяжелых условиях по сравнению с
ведущими, поэтому их износ наступает раньше. Для предупреж-
дения неравномерного износа шины переставляют по ранее при-
веденной схеме.
В подвеске троллейбуса при ТО-2 проверяют износ и гермети-
ческие характеристики элементов оборудования. Амортизаторы,
пневмоэлементы, регуляторы положения уровня пола кузова при
необходимости заменяют на новые или отремонтированные. В ру-
левом управлении проверяют состояние и крепление рычагов, тяг,
люфты в шарнирных соединениях и рулевого колеса, проверяют
и регулируют углы схождения управляемых колес, состояние и
работу элементов гидроусилителя. На управляемых мостах снима-
ют ступицы колес с тормозными барабанами, заменяют негод-
ные подшипники, сальники и другие детали. Тормозные бараба-
ны при этом направляют на расточку, а тормозные колодки — в
ремонт.
На ведущих мостах проверяют состояние центральных редук-
торов, колесные редукторы разбирают и после ремонта собирают.
Тормозные барабаны снимают, проверяют техническое состоя-
ние колесных тормозов и при необходимости передают на расточ-
ку. Проверяют техническое состояние тормозов, последователь-
ность срабатывания электрического и пневматического тормоза,
исправность и надежность крепления тяг, рычагов, вилок, вали-
ков. У пневматического оборудования проверяют работу компрес-
сора, время наполнения системы сжатым воздухом, величину
общей утечки сжатого воздуха, температуру нагрева клапанной
коробки, отсутствие течи масла. Для контроля технического со-
стояния и ремонта в мастерских снимают предохранительный и
обратный клапаны, редуктор давления. Проверяют состояние и
крепление тормозных кранов, тормозных камер с энергоаккуму-
ляторами, резервуаров, воздухоосушителя и блока подготовки
воздуха.
Через 130 000 км пробега или при наличии влаги в пневмоси-
стеме снимают адсорбер. Адсорбент заменяют полностью или ту
232
его часть, которая загрязнена маслом компрессора. Снятие адсор-
бера и полный демонтаж осушителя производят только при нера-
ботающем компрессоре и отсутствии давления в резервуарах. Тя-
говый электродвигатель продувают сжатым воздухом, очищают от
пыли коллектор, обмотки якоря и полюсов, межкатушечные со-
единения. Проверяют состояние крепления и регулировку щетко-
держателей, заменяют изношенные и притирают новые щетки,
при необходимости протачивают коллектор. Проверяют работу и
нагрев подшипников якоря. Аналогично, без снятия и разборки,
проводят оценку технического состояния двигателя компрессора.
Двигатель гидронасоса, вспомогательный двигатель, генератор
снимают и направляют в мастерскую, где контролируют техни-
ческое состояние и при необходимости производят ремонт. Пус-
ковые и тормозные резисторы продувают сжатым воздухом, про-
веряют состояние и крепление резисторных элементов, сопро-
тивление изоляции относительно корпуса, исправность изолято-
ров и контактных соединений. Неисправные изоляторы при необ-
ходимости заменяют. Головки токоприемников заменяют отремон-
тированными. Проверяют целостность и сопротивление изоляции
подводящих проводов, состояние и крепление штангодержателей,
регулировку ограничителей подъема и опускания штанг токопри-
емников, штангоуловителей и др.
Контроллер управления продувают сжатым воздухом, прове-
ряют состояние кулачковых барабанов, состояние и крепление
подвижных элементов, крепление и изоляцию проводов, плав-
ность хода педалей, действие возвращающих пружин, работу ме-
ханических блокировок, последовательность включения контак-
тов на всех позициях, разрыв и давление всех контактов. В группо-
вом реостатном контроллере для контроля технического состоя-
ния и ремонта в мастерских снимают серводвигатель, проверяют
время вращения вала контроллера, состояние и крепление сило-
вых и блокировочных контактов и кулачковых элементов, износ
контактных двигателей.
Аналогичные проверки выполняют по контакторным панелям,
панелям управления, автоматическому выключению силовой цепи,
низковольтному и другому оборудованию. Аккумуляторную бата-
рею заменяют батареей, прошедшей техническое обслуживание и
подзарядку. В кузове укрепляют каркасы пассажирских сидений,
при необходимости ремонтируют внутреннюю облицовку, крыш-
ки люков пола, подножки, механизмы открывания и закрывания
дверей, пассажирские сиденья и сиденье водителя, устраняют течь
в салоне и кабине водителя, выполняют окраску кузова. Смазоч-
ные работы выполняют по карте смазки с промывкой фильтров и
сапунов. После ТО-2 троллейбусы обкатывают пробегом не менее
25 км с проверкой работы всех механизмов и замеряют сопротив-
ление движению на выбеге.
233
Для повышения качества и снижения трудоемкости контрольных
работ при ТО-2 следует использовать диагностические и конт-
рольные передвижные и стационарные установки. В троллейбус-
ных депо используют установки для контроля секвенции и регу-
лировки электрической аппаратуры без снятия с троллейбуса.
Проверку эффективности тормозов, тяговой передачи электро-
оборудования, а также рулевых тяг управления желательно про-
водить на тормозных и силовых стендах с беговыми барабанами.
Сезонное обслуживание (СО). Данный вид технического об-
служивания выполняют для подготовки троллейбуса к работе в
осенне-зимних и весенне-летних условиях. Проведение СО совме-
щают с проведением ТО-1 или ТО-2 с соответствующим увеличе-
нием их плановой трудоемкости.
Объем и сроки СО устанавливает руководитель организации
ТЭТ в зависимости от местных условий. Цель СО — замена зимней
смазки на летнюю, и наоборот. Кроме того, отключают или под-
ключают системы отопления, выполняют работы, связанные с
вентиляцией и влагозащитой.
10.3. ХРАНЕНИЕ И СМАЗКА ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Хранение троллейбусов. Троллейбусы, поступающие потреби-
телю, могут храниться на его складах без проведения консерва-
ции не более трех месяцев со дня отгрузки с предприятия-изгото-
вителя. При более длительном сроке хранения необходима кон-
сервация троллейбуса для предохранения от коррозии его внут-
ренних и наружных поверхностей, агрегатов, узлов и механизмов
путем нанесения на эти поверхности защитной пленки — инги-
битора коррозии. Антикоррозийная обработка и упаковка должны
обеспечивать хранение троллейбуса в условиях, исключающих по-
падание атмосферных осадков и загрязнений на законсервиро-
ванные поверхности. Все узлы и агрегаты, подлежащие консерва-
ции, должны быть чистыми, без коррозийных поражений метал-
ла, а также без повреждения лакокрасочных, металлических и
других постоянных покрытий. В период консервации не допуска-
ются работы, при которых консервируемая поверхность может за-
грязниться металлической, лакокрасочной или другой пылью. Мас-
ляные пятна, подтеки и брызги консервационной смазки удаля-
ют чистой ветошью. Консервации подвергаются все металличес-
кие поверхности, не имеющие антикоррозийных покрытий (за
исключением окрашенных). Для покрытия применяют нейтраль-
ные смазки или легкоснимаемый лак.
Смазка троллейбусов. Надежность и долговечность работы аг-
регатов троллейбуса в целом зависят от своевременности выпол-
234
нения смазочных работ и качества применяемых масел и смазок.
Смазочные материалы должны снижать величину трения контак-
тирующих твердых поверхностей и способствовать отводу тепла и
продуктов износа из зоны контакта. Основное свойство масла сво-
дится к способности покрывать собой трущиеся поверхности, тем
самым предотвращая их непосредственное соприкосновение. Эта
способность зависит от вязкости, температуры и природы масла и
присадок.
Во время работы троллейбуса масло в картерах механизмов транс-
миссии, компрессора и рулевого механизма, а также смазка в от-
крытых узлах трения претерпевают изменения, постепенно теряют
свои свойства и становятся непригодными для дальнейшего ис-
пользования. Кроме того, количество масла в картерах рулевого
механизма, компрессора и механизмов трансмиссий уменьшается
за счет утечек через неплотности в прокладках, сальниковых уп-
лотнениях и в других открытых соединениях. Таким образом, ос-
новным видом смазочных работ является смена отработанного масла
и пополнение его количества до установленной нормы.
Для каждой модели троллейбуса характерны свои места смаз-
ки, регламенты смены и способы заправки, а также рекомендо-
ванные сорта смазочных материалов. Поэтому при смазочных ра-
ботах следует строго придерживаться указаний завода—изготови-
теля троллейбуса.
10.4. ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Общие сведения. Текущий ремонт (ТР) проводится с целью
поддержания троллейбуса в состоянии, обеспечивающем его ра-
ботоспособность и эксплуатационную надежность в межремонт-
ный цикл до следующего текущего (или капитального) ремонта
путем восстановления или замены его базовых агрегатов и меха-
низмов, достигших предельно допустимого технического состоя-
ния. Текущий ремонт проводят, как правило, в депо, после про-
бега 65... 90 тыс. км.
При текущем ремонте оборудование и агрегаты, демонтиро-
ванные с троллейбуса, как правило, обезличиваются по отноше-
нию к конкретному троллейбусу и передаются в мастерские для
разборки, очистки и отбраковки. Детали, пригодные для ремонта
и не требующие ремонта, используются в дальнейшем. Взамен
демонтированных на троллейбус устанавливаются только соответ-
ствующие данной модели или типу отремонтированные, испы-
танные агрегаты и оборудование.
В процессе ремонта производятся контроль и приемка деталей,
узлов и агрегатов троллейбуса, замер сопротивления изоляции
235
электрического оборудования и проводки. После ремонта и сбор-i
ки производятся проверка и регулировка агрегатов и систем, а
также обкатка и ходовые испытания троллейбуса пробегом, ука-1
занным в инструкции по-эксплуатации изготовителя.
Работы, выполняемые при текущем ремонте (ТР):
а) механического оборудования и кузова:
• подъемка кузова троллейбуса;
• очистка основания (рамы) и каркаса кузова, в местах вскры-
тия обшивки — очистка от грязи и коррозии;
• восстановление элементов основания кузова (рамы);
• заварка трещин, усиление элементов и соединений;
• ремонт буксирных устройств;
• восстановление посадочных мест для кронштейнов рессор и
подвески мотор-ком прессора, тягового электродвигателя;
• ремонт и усиление стоек каркаса кузова;
• ремонт и восстановление надколесных куполов;
• замена листов наружной обшивки кузова: деформированных,
подвергшихся коррозии, с ослабшим заклепочным соединением;
• ремонт и восстановление деформированных оконных рам и
междуоконных стоек;
• замена поврежденной уплотнительной резины;
• замена дефектного остекления;
• ремонт потолочных вентиляционных люков с заменой изно-
шенных деталей и уплотнительной резины;
• ремонт и восстановление до чертежных размеров гнезд штан-
гоуловителей;
• ремонт или замена дверок контакторного шкафа, восстанов-
ление нарушенного уплотнения;
• ремонт аккумуляторного ящика;
• ремонт или замена замков и кронштейнов крышки отсека
для аккумуляторов;
• замена дефектных листов внутренней обшивки;
• ремонт люков и замков шкафов: дверных приводов, марш-
рутных указателей, софитов;
• очистка и продувка боковых желобов отопления, замена де-
фектных крышек;
• ремонт узла педалей, кронштейнов, тяг педалей, рычагов и
валов ручного тормоза;
• замена втулок, валиков, вилок, шплинтов;
• испытания тормозных тяг;
• ремонт, восстановление переднего и заднего буферов;
• восстановление крепления кронштейнов зеркал, солнцеза-
щитного щитка;
• ремонт и усиление крепления подножек дверных проемов;
• ремонт резиновых ковриков на крыше, лестницы, лиры, ог-
раничителей опускания штанг;
236
• демонтаж, ремонт или замена служебных дверей и двери ка-
бины водителя;
• замена подшипниковых узлов и уплотнительной резины;
• ремонт поврежденных спинок и подушек пассажирских сиде-
ний, сиденья водителя;
• ремонт и восстановление кронштейнов и поручней пассажир-
ского помещения;
• очистка и полировка декоративных алюминиевых профилей,
установленных снаружи и внутри пассажирского помещения;
• ремонт пола пассажирского помещения, частичная замена
настила (покрытия);
• восстановление люков пола, подгонка и припасовка облицо-
вочных планок или уголков;
• ремонт перегородки кабины водителя;
• восстановление крепления и покрытия щитка управления,
других элементов обшивки кабины водителя, табличек с надпи-
сями;
б) электрического оборудования:
• демонтаж и ремонт тягового электродвигателя, штангоуло-
вителей, контроллеров, электродвигателя компрессора, агрегатов
обдува пассажирского помещения и лобового остекления, стек-
лоочистителей с электроприводом, мотор-генераторной установ-
ки низкого напряжения, регулятора зарядки, автоматических вы-
ключателей, переключателей, пускотормозных резисторов, аппа-
ратов освещения, отопления и сигнализации, аккумуляторной
батареи, амперметров;
• вскрытие желобов с электрической проводкой, проверка со-
стояния и крепления проводов;
• проверка состояния наконечников монтажных проводов;
• замена поврежденных элементов;
• проверка состояния, замена по дефектации радиореакторов,
изоляторов, соединительных проводов;
• ремонт электрической аппаратуры в контакторном шкафу с
заменой изношенных элементов, восстановление маркировки про-
водов;
• проверка и ремонт дверных концевых выключателей, блоки-
ровок на педали пневмотормоза, ручного тормоза;
• проверка и замена неисправных предохранителей, резисторов;
• проверка, ремонт или замена аппаратов и приборов щитка
водителя;
• проверка состояния арматуры освещения: рабочего, аварий-
ного, сигнального;
• проверка состояния и крепления подводящих проводов;
• проверка и ремонт крепления аппаратов обогрева пассажир-
ского помещения и кабины водителя, замена неисправных эле-
ментов, восстановление нарушенной изоляции;
237
в) пневматического оборудования:
• демонтаж и ремонт компрессора, тормозных цилиндров (ка-
мер), пневматической подвески и регулятора уровня пола, тор-
мозного крана, воздушного фильтра, регулятора давления, мас-
ловлагоотделителя, кранов спуска конденсата, предохранитель-
ного и обратного клапанов, шлангов пневмосистемы, редукци-
онных клапанов, вентилей;
• проверка крепления, очистка, продувка сжатым воздухом
трубопроводов, воздушных резервуаров, подтяжка фитингов;
г) гидравлического оборудования:
демонтаж и ремонт гидроусилителя рулевого управления, на-
соса гидроусилителя руля, гидроамортизаторов.
Окраска и смазка троллейбусов при текущем ремонте. Окраска
производится в следующем порядке;
• восстановление покрытия каркаса кузова в местах вскрытия
обшивки;
• удаление, расчистка краски в местах, имеющих признаки раз-
рушения покрытия;
• полная окраска наружной поверхности кузова и пассажир-
ского помещения;
• окраска внутренних поверхностей контакторного шкафа, шка-
фов маршрутных указателей и софитов, восстановление надпи-
сей;
• окраска оборудования, элементов каркаса и основания (рамы)
кузова под полом троллейбуса.
Смазке подвергаются те узлы и агрегаты, для которых преду-
смотрена смазка после сборки и монтажа на троллейбусе.
После сборки, смазки, окраски производится уборка и очист-
ка троллейбуса снаружи, помещения для пассажиров, кабины во-
дителя. Экипировку троллейбуса производят по утвержденному пе-
речню.
Кроме того, при текущем ремонте троллейбусов, отработав-
ших установленный срок амортизации, проводят дополнительные
работы согласно «Порядка продления срока эксплуатации под-
вижного состава сверх амортизационного в предприятиях городс-
кого электротранспорта» [17].
10.5. КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Общие сведения. Капитальный ремонт предназначен для при-
ведения троллейбуса в техническое состояние, обеспечивающее
его эксплуатацию до следующего капитального ремонта. Перио-
дичность проведения капитального ремонта установлена при про-
беге не более 270 тыс. км.
238
При капитальном ремонте оборудование и агрегаты, демонти-
рованные с троллейбуса, как правило, обезличиваются по отно-
шению к конкретному троллейбусу и передаются в мастерские
для разборки, очистки и отбраковки. Детали, подлежащие ремон-
ту, а также не требующие ремонта, используются в дальнейшем.
Взамен демонтированных на троллейбус устанавливают только
соответствующие данной модели или типу отремонтированные,
испытанные агрегаты и оборудование с обязательным оформле-
нием технических паспортов к ним.
В процессе ремонта производят контроль и приемку деталей,
узлов и агрегатов троллейбуса, а также замер сопротивления изо-
ляции электрических цепей. После ремонта и сборки производят
проверку и регулировку агрегатов и систем, а также обкатку и
ходовые испытания троллейбуса пробегом не менее 50 км.
Кузовные работы. Капитальный ремонт кузова троллейбуса вы-
полняется в следующей последовательности:
• подъемка кузова и демонтаж всего механического, электри-
ческого и пневматического оборудования;
• очистка основания (рамы) кузова от грязи и коррозии;
• дефектация, ремонт с заменой элементов, поврежденных
коррозией, деформированных или имеющих трещины;
• восстановление соединений каркаса кузова с основанием (ра-
мой);
• восстановление деталей сочленения подвески мостов с кузо-
вом;
• дефектация и замена листов наружной обшивки, имеющих
трещины, вмятины, поврежденные коррозией, новыми или от-
ремонтированными с предварительным восстановлением разру-
шенных элементов каркаса кузова и антикоррозионного покры-
тия;
• ремонт откидных бортов и люков, их запорных устройств и
шарниров;
• восстановление надколесных куполов или замена их новыми;
• демонтаж облицовочных профилей, эмблем, замена их но-
выми или восстановленными;
• ремонт переднего и заднего буферов;
• восстановление лир токоприемников;
• ремонт крышевых мостиков и лестницы для подъема на крышу;
• ремонт потолочных люков, восстановление проемов, замена
уплотнительной резины;
• ремонт крыши и потолка с заменой поврежденного уплотне-
ния отверстий под кронштейны крепления оборудования, распо-
ложенного на крыше;
• ремонт основания токоприемников;
• вскрытие и замена обшивки потолка и внутренней облицов-
ки по дефектации;
239
• восстановление облицовочных профилей, планок и их креп-
ления;
• восстановление дверок приборного шкафа, замена уплотни-
тельной резины;
• демонтаж дверных створок и восстановление шарниров, за-
мена уплотнений, восстановление направляющих;
• восстановление подножек в дверных проемах и элементов
крепления;
• частичная замена пола и его покрытия, а также ремонт лю-
ков пола с заменой окантовки крышек новой;
• замена подушек и спинок пассажирских сидений и сиденья
водителя отремонтированными с новой обивкой;
• восстановление крепления и покрытия каркасов и стоек;
• ремонт крепления поручней, оконных ограждений, вентиля-
ционных решеток;
• очистка и полировка алюминиевых деталей арматуры в пасса-
жирском помещении;
• ремонт перегородки кабины водителя, включая ремонт двери
перегородки с заменой изношенных деталей;
• ремонт, восстановление крепления щитка водителя, армату-
ры кабины водителя;
• ремонт кожухов электропневмовентилей, печей, песочниц,
шкафов дверных механизмов, камер маршрутных указателей;
• демонтаж и восстановление оконных рам, восстановление раз-
меров проемов, замена уплотнений, поврежденного остекления;
• замена поврежденных фонарей наружной и внутренней сиг-
нализации;
• ремонт камеры для аккумуляторной батареи;
• замена зеркал заднего вида и восстановление крепления крон-
штейнов для зеркал;
• восстановление табличек с надписями.
Капитальный ремонт механического, пневматического и элект-
рического оборудования. Узлы и агрегаты данного оборудования
демонтируют с троллейбуса, после чего производят их капиталь-
ный ремонт. Электрические провода заменяют, исходя из резуль-
татов дефектации.
Модернизация узлов и агрегатов выполняется в соответствии с
рекомендациями заводов-изготовителей.
Окраска троллейбусов при капитальном ремонте. Окраска про-
изводится в следующей последовательности:
• восстановление покрытия каркаса кузова в доступных местах;
• полная окраска наружной обшивки кузова, пассажирского
помещения и кабины водителя;
• окраска внутренних поверхностей шкафов и камер, в кото-
рых расположены контакторные панели, дверные механизмы,
маршрутные указатели, софиты и т.п.;
240
• окраска оборудования, каркаса и рамы под кузовом троллей-
буса;
• нанесение инвентарных номеров и надписей;
Смазка, уборка и экипировка троллейбусов при капитальном
ремонте выполняются так же, как и при текущем.
10.6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТРОЛЛЕЙБУСОВ,
ВЫРАБОТАВШИХ СВОЙ РЕСУРС
Троллейбус считается выработавшим свой ресурс либо после
истечения срока полной амортизации, составляющего для трол-
лейбуса десять лет, либо после пробега 600 тыс. км с момента
ввода в эксплуатацию. Оценка технического состояния троллей-
буса, выработавшего установленный срок амортизации, произ-
водится комиссией организации ТЭТ в соответствии с РД «По-
рядок продления срока эксплуатации подвижного состава сверх
амортизационного в предприятиях городского электротранспор-
та» [17].
На основании выводов комиссии организация ГЭТ принимает
решение о проведении текущего или капитально-восстановитель-
ного ремонта.
Целью капиталъно-востановительного ремонта (КВР) явля-
ется восстановление ресурса основных узлов и агрегатов для обес-
печения дальнейшей эксплуатации троллейбуса на срок не ме-
нее чем один межремонтный (между КР) пробег при условии
выполнения эксплуатационным предприятием текущих ремонтов
и технического обслуживания в соответствии с действующей сис-
темой.
При производстве КВР необходимо руководствоваться следу-
ющими нормативно-техническими документами:
• техническими требованиями к проведению капитально-вос-
становительного ремонта троллейбусов ЗИУ-682 иЗИУ-683Б[14];
• руководством по капитальному ремонту троллейбуса ЗИУ-9
[15].
10.7. ОСНОВНЫЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ
И РЕМОНТЕ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Наличие опасного для жизни относительно высокого элект-
рического напряжения требует обязательного соблюдения мер
электробезопасности, так как неправильное обращение с элект-
241
рическими приборами, аппаратами и источниками электричес-
кой энергии может привести к поражению электрическим током
и выходу из строя электрического оборудования. Поэтому следует
соблюдать следующие основные правила безопасности:
1) не производить какие-либо вмешательства как открытыми
руками, так и с помощью инструмента и посторонних предметов
в электрооборудование при установленных на контактные прово-
да токоприемниках. Это касается не только электрооборудования
на 550 В, но и электрооборудования на 24 В;
2) контроль тока утечки следует производить ежедневно при
ЕО, причем его величина не должна превышать 3 мА. При замере
тока утечки все высоковольтные и низковольтные цепи троллей-
буса должны быть включены, а токоприемники подключены к
плюсовому проводу контактной сети. Одну клемму миллиампер-
метра присоединяют к зачищенной или никелированной части
корпуса троллейбуса, а другую — к заземленному металлическо-
му предмету. Запрещается использовать в качестве заземлителя
элементы отопительной, водопроводной или газовой системы.
Желательно установить на троллейбусе специальное устройство
постоянного контроля тока утечки;
3) не допускать постановку в электрические цепи высокого и
низкого напряжения некалиброванных плавких вставок;
4) тщательно следить и выявлять обрывы проводов и другие
нарушения целостности электрических цепей;
5) строго выполнять Правила техники безопасности на город-
ском электротранспорте.
Во всех видах ремонта, в том числе на смотровой канаве, в
первую очередь необходимо обеспечить электробезопасность.
Перед началом осмотра троллейбуса или выполнения работ по
техническому обслуживанию следует:
• отсоединить токоприемники от контактной сети и завести их
под дуги лиры;
• затормозить троллейбус, установив при необходимости под
колеса противооткатные упоры;
• убедиться в наличии свободного доступа в канаву, исправно-
сти лестницы;
• при снятии отдельных агрегатов и деталей, требующих физи-
ческих усилий, а также при неудобствах в работе, связанных со
съемом агрегатов и деталей, рекомендуется применять специаль-
ные приспособления (съемники), обеспечивающие безопасную ра-
боту;
• при разборке и сборке рессор следует пользоваться слесарны-
ми тисками или другими специальными зажимными приспособ-
лениями;
• работая молотком или кувалдой при рубке, чеканке и подоб-
ных работах, нужно надевать защитные очки и принимать все меры
242
к тому, чтобы не травмировать себя и находящихся рядом людей
отлетающими частицами металла.
При зарядке аккумуляторных батарей необходимо соблюдать
следующие меры безопасности:
1) зарядку производить в чистом, хорошо вентилируемом по-
мещении, в котором категорически запрещается курить и зажи-
гать открытый огонь;
2) при зарядке, когда происходит интенсивное газовыделе-
ние, и при работе с щелочным электролитом необходимо защи-
щать глаза, кожу и одежду от попадания щелочи. Для этого необ-
ходимы защитные очки, резиновые перчатки и фартук;
3) при попадании электролита на кожу ее следует промыть
водой, затем 5%-ным раствором борной кислоты и снова водой.
При попадании электролита в глаза необходимо тщательно про-
мыть их водой и немедленно обратиться к врачу.
При проведении технического обслуживания запрещается'.
• выполнять моечные работы на троллейбусе с подключенны-
ми к контактной сети токоприемниками;
• допускать при выполнении моечных работ попадание воды на
электрооборудование, расположенное под полом троллейбуса;
• выполнять влажную уборку в пассажирском помещении и
кабине водителя с подачей воды под давлением;
• выполнять съем или подключение токоприемников к прово-
дам контактной сети при включенном блоке управления штанго-
уловителем;
• производить работы под троллейбусом, который не постав-
лен на козлы, не вывешен на домкратах или не установлен над
смотровой ямой;
• производить запуск тягового электродвигателя в случае, если
под троллейбусом в осмотровой канаве находятся люди;
• производить демонтаж любого из узлов пневматической си-
стемы троллейбуса или ослабление соединений пневматической
системы при наличии давления воздуха в воздушных резервуа-
рах;
• производить накачку шин сжатым воздухом вне специально
предназначенного для этого приспособления (клети), при этом
следует убедиться, что запорное кольцо полностью легло в замко-
вый паз диска;
• производить сварочные работы без индивидуального отклю-
чения люминесцентных светильников, блока управления тирис-
торно-импульсной системы управления тяговым двигателем и
преобразователя, блока управления штангоуловителями.
• поднимать, снимать, устанавливать и транспортировать тя-
желые (весом более 16 кг) агрегаты, узлы и детали троллейбуса
без использования подъемно-транспортных механизмов с вспо-
могательными грузозахватными приспособлениями.
243
10.8. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Троллейбус не может быть выпущен из парка, если в книге по-
езда нет подписи мастера об исправности троллейбуса, выполне-
нии заявок водителя и готовности к эксплуатации на линии, а
также в случае отсутствия путевого листа, подписанного диспет-
чером по выпуску или лицом, его заменяющим.
Перед выездом из троллейбусного парка водитель должен ос-
мотреть и проверить техническое состояние и экипировку трол-
лейбуса с учетом требований Правил дорожного движения и Пра-
вил технической эксплуатации троллейбуса.
Начинать движение можно только при достижении давления
воздуха в пневматической системе привода тормозных механиз-
мов не менее 0,65 МПа (6,5 кгс/см2).
При обнаружении тока утечки водитель обязан немедленно
прекратить перевозку пассажиров. Водитель должен остановить
троллейбус, привести в действие стояночную тормозную систе-
му, надеть оранжевый жилет, захватить резиновые перчатки и по-
кинуть троллейбус через переднюю дверь, предварительно запре-
тив пассажирам покидать машину, не касаясь кузова (прыжком).
Водитель в резиновых перчатках сначала снимает левый токопри-
емник (с плюсового провода), затем правый токоприемник (с ми-
нусового провода).
Высадку пассажиров производят только при опущенных токо-
приемниках. Затем водитель сообщает о повышенном токе утечки
линейному слесарю или диспетчеру, после чего троллейбус от-
правляется на буксире в депо.
При вынужденной длительной остановке троллейбуса (неисправ-
ности, ремонте, ожидании буксира) водитель должен оградить
его в соответствии с требованиями Правил дорожного движения.
Если водителю необходимо оставить троллейбус, даже на ко-
роткий срок, он обязан привести в действие стояночную тормоз-
ную систему, отключить все высоковольтные и низковольтные
цепи, поставить рукоятку реверсора (контроллера) в нулевое по-
ложение и взять ее с собой, закрыв кабину, и, соблюдая осто-
рожность, выйти из троллейбуса. При остановке на уклоне необ-
ходимо поставить противооткатный башмак со стороны уклона.
Если после возвращения к троллейбусу необходима постановка
токоприемников, то водитель перед этим обязан зайти в кабину и
убедиться, что все высоковольтные и низковольтные цепи отклю-
чены, а реверсор находится в положении «0».
В случае короткого замыкания, вспышки в кабине или в помеще-
нии для пассажиров водитель должен немедленно остановить трол-
лейбус, привести в действие стояночную тормозную систему, от-
244
ключить все электрические цепи, открыть двери, предупредив
пассажиров о соблюдении осторожности при выходе из троллей-
буса, снять с контактных проводов токоприемники, поставить при
необходимости противооткатный башмак и приступить к ликви-
дации огня. Тушение следует производить только углекислотными
или порошковыми огнетушителями. Если пожар потушить своими
средствами не удается, то необходимо срочно вызвать пожарную
команду.
При сходе токоприемников троллейбуса с контактных проводов
водитель должен немедленно остановить троллейбус, привести в
действие стояночную тормозную систему, отключить все элект-
рические цепи, поставить реверсор в нулевое положение, взять
рукоятку реверсора с собой, надеть оранжевый жилет и, соблю-
дая осторожность, выйти их троллейбуса. Приступить к постанов-
ке токоприемников на контактные провода, убедившись в пол-
ной безопасности производства работы. При этом необходимо сле-
дить за движущимся транспортом.
При необходимости перестановки токоприемников троллейбуса
на провода другого направления водитель обязан выполнить следу-
ющие меры предосторожности:
1) поставить троллейбус так, чтобы он не мешал потоку про-
ходящего транспорта и в то же время находился вблизи от прово-
дов, на которые будут установлены токоприемники;
2) привести в действие стояночную тормозную систему;
3) отключить автомат, цепь управления, мотор-компрессор;
4) поставить реверсор в нулевое положение и взять рукоятку
реверсора с собой;
5) надеть сигнальный жилет оранжевого цвета перед выходом
из троллейбуса. Перестановка токоприемников в сырую погоду
разрешается только в диэлектрических перчатках, при этом сле-
дует остерегаться попадания в глаза дождевых капель с контакт-
ного провода.
Ремонт троллейбусов на линии допускается при выполнении
следующих мер безопасности:
• водитель должен установить троллейбус на место, отведенное
для его ремонта на конечной станции, либо поставить троллей-
бус на улице так, чтобы он не мешал потоку проходящего транс-
порта;
• токоприемники троллейбуса должны быть опушены и надеж-
но зафиксированы;
• троллейбус должен быть заторможен ручным (стояночным)
тормозом;
• под колеса троллейбуса должны быть подложены противоот-
катные упоры;
• реверсивная рукоятка контроллера управления должна быть
переведена в нулевое положение и вместе с книгой поезда на
245
время ремонта должна находиться у линейного слесаря, произво-
дящего ремонт;
• при ремонте на линии допускается производство только тех
работ, которые не связаны с пребыванием под троллейбусом;
• при производстве ремонтных и других работ троллейбус дол-
жен быть огражден дорожными знаками и сигналами в соответ-
ствии с требованиями Правил дорожного движения и Инструк-
ции по ограждению мест производства работ в условиях дорожно-
го движения в городах;
• запрещается подкладывать кирпичи, обрезки дерева и другие
случайные предметы под основание троллейбуса;
• при подъеме троллейбуса домкратами их следует устанавли-
вать только на твердый грунт;
• при работе необходимо пользоваться только исправным ин-
струментом и приспособлениями, которые следует содержать в
сухом и чистом состоянии;
• запрещается заменять и наращивать веревку токоприемника
проволокой или другими токопроводящими материалами;
• производить демонтаж одного из колес сдвоенного колеса
путем наезда вторым колесом на доску, кирпич или другой пред-
мет;
Въезжая на территорию депо, водитель должен предъявить ма-
шину приемщику, затем поставить троллейбус на указанное дис-
петчером место, затормозить троллейбус, выключить все основ-
ные и вспомогательные электрические цепи, поставить рукоятку
реверсивного вала контроллера в нулевое положение и снять руч-
ку реверсора, взяв ее с собой, снять с контактных проводов и
закрепить токоприемники, закрыть окна и двери кабины водите-
ля и пассажирского помещения, отключить аккумуляторную ба-
тарею и спустить влагу из пневмосистемы, если это предусмотре-
но конструкцией троллейбуса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ефремов И. С., Косарев Г.Е. Теория и расчет троллейбуса: Электри-
ческое оборудование. В 2-х ч. — М.: Высш, шк., 1981. — Ч. 1 — 293 с., Ч. 2 —
248 с.
2. Ефремов И. С. Троллейбусы. — М.: Изд-во МКХ РСФСР, 1954. — 480 с.
3. Жеребцов И. П. Основы электроники. — Л.: Энергоатомиздат, 1985. —
352 с.
4. Касаткин А. С. Основы электротехники. — М.: Высш, шк., 1986. —
287 с.
5. Коган Л. Я., Корягина Е. Е., Белостоцкий И. А. Устройство и эксплуа-
тация троллейбуса. — М.: Высш, шк., 1978. — 336 с.
6. Правила технической эксплуатации троллейбуса. — М.: Минтранс
РФ, 2001. - 86 с.
7. Руководство по системе технического обслуживания и ремонта трам-
вайных вагонов и троллейбусов Р-11325455-2505-01. — М.: Минтранс РФ,
2000. -Ч. I - 8с., Ч. 2-40 с.
8. Справочник: Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры/
В.Я.Замятин, Б. В. Кондратьев, В.М. Петухов. — М.: Радио и связь, 1987. —
576 с.
9. Троллейбусы: Устройство и техническое обслуживание / Под ред.
Н. В. Богдана. — Минск: НП ООО «ТАМРАСАТ», 1997. — 254 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение................................................3
Глава 1
ТРОЛЛЕЙБУСЫ - ВИД ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА
1.1. Классификация троллейбусов........................15
1.2. Типаж троллейбусов................................16
1.3. Основные части троллейбуса........................17
Глава 2
ОБРАЗОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЯГОВЫХ
И ТОРМОЗНЫХ СИЛ ТРОЛЛЕЙБУСА
2.1. Образование силы тяги.............................19
2.2. Образование тормозной силы........................21
2.3. Сопротивление движению............................23
Глава 3
УПРАВЛЕНИЕ ТРОЛЛЕЙБУСОМ
3.1. Подготовка троллейбуса к работе....................24
3.2. Меры безопасности..................................27
Глава 4
МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
4.1. Кузов и его оборудование..........................29
4.2. Шасси.............................................34
4.3. Ходовая часть.....................................36
4.4. Рулевое управление.............................. 55
4.5. Карданная передача................................64
4.6. Тормоза...........................................66
Глава 5
ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
5.1. Назначение пневматического оборудования............70
5.2. Пневматические аппараты напорной системы...........73
5.3. Пневматические аппараты тормозной системы.........82
5.4. Пневматические аппараты вспомогательной системы...90
248
5.5. Пневматический привод механизма открывания и закрывания
дверей..................................................98
Глава 6
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
6.1. Проводники и изоляторы............................107
6.2. Основные электрические величины и законы..........107
6.3. Переменный ток. Трехфазная система тока...........112
6.4. Полупроводниковые материалы, образование и свойства
электронно-дырочного перехода..........................114
6.5. Полупроводниковые приборы..........................116
6.6. Общие сведения о тиристорно-импульсном регулировании
работы тягового электродвигателя........................136
6.7. Схемы тиристорно-импульсных прерывателей..........138
Глава 7
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
7.1. Токоприемники и штангоуловители...................144
7.2. Тяговые и вспомогательные электродвигатели .......154
7.3. Резисторы.........................................159
7.4. Контроллеры.......................................161
7.5. Контакторные панели, контакторы и реле............168
7.6. Автоматические выключатели, выключатели
и предохранители.......................................174
Глава 8
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПУСКА И ТОРМОЖЕНИЯ
С РЕОСТАТНО-КОНТАКТОРНЫМИ СИСТЕМАМИ УПРАВЛЕНИЯ
8.1. Режимы работы и электрические схемы троллейбуса
ЗиУ-682В...............................................179
8.2. Алгоритмы работы электрических схем троллейбуса
ЗиУ-682В...............................................183
8.3. Защита электрооборудования........................191
8.4. Вспомогательные цепи напряжением 550 В троллейбуса
ЗиУ-682В...............................................192
8.5. Электрические цепи бортовой сети троллейбуса
ЗиУ-682В...............................................193
8.6. Привод дверей троллейбуса ЗиУ.....................196
8.7. Особенности электрической схемы троллейбуса
ЗиУ-682В1 .............................................202
Глава 9
ТИРИСТОРНО-ИМПУЛЬСНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
9.1. Электрическая схема троллейбуса ЗиУ-683Б.
Алгоритмы ее работы....................................204
249
9.2. Электрическая схема троллейбуса 14Тр с тиристорно-
импульсной системой управления. Алгоритмы ее работы.........210
9.3. Электрическая схема троллейбуса
модели 201............................................... 214
Глава 10
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРОЛЛЕЙБУСОВ
10.1. Правила технической эксплуатации троллейбуса..........221
10.2. Техническое обслуживание и ремонт троллейбусов........223
10.3. Хранение и смазка троллейбусов........................234
10.4. Текущий ремонт троллейбусов...........................235
10.5. Капитальный ремонт троллейбусов.......................238
10.6. Восстановление троллейбусов, выработавших свой ресурс.241
10.7. Основные меры безопасности при техническом
обслуживании и ремонте троллейбусов........................241
10.8. Меры безопасности при эксплуатации троллейбусов.......244
Список литературы...........................................247
Учебное издание
Максимов Анатолий Николаевич
Городской электротранспорт:
Троллейбус
Учебник
Редактор В. К. Тихонычева
Технический редактор Н. И. Горбачева
Компьютерная верстка: И. Е. Белова
Корректоры Е- В. Соловьева, С. Ю. Свиридова
Диапозитивы предоставлены издательством.
Изд. № А-757-1/1. Подписано в печать 29.12.2003. Формат 60x90/16.
Гарнитура «Таймс». Печать офсетная. Бумага тип. № 2. Усл. печ. л. 16,0.
Тираж 20000 экз. (1-й завод 1—5100 экз.). Заказ №12767
Лицензия ИД № 02025 от 13.06.2000. Издательский центр «Академия».
Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.02.953.Д.003903.06.03 от 05.06.2003.
117342, Москва, ул. Бутлерова, 17-Б, к. 223. Тел./факс: (095)330-1092, 334-8337.
Отпечатано на Саратовском полиграфическом комбинате.
410004, г. Саратов, ул. Чернышевского, 59.
Для подготовки квалифицированных
кадров в учреждениях начального
профессионального образования
предназначены следующие
учебники и учебные пособия:
В. И. Нерсесян
Устройство легковых автомобилей:
Практикум
Ю. В. Панов
Установка и эксплуатация
газобаллонного оборудования
автомобилей
В.А.Родичев
Грузовые автомобили
Л. А. Собенин, В. И. Бахолдин,
0. В. Зинченко, А. А. Воробьев
Устройство и ремонт тепловозов
Федеральный компл
Учебник