56 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диагностика и ремонт якоря тягового электродвигателя электровоза

Технология ремонта

Основные неисправности якоря тягового электродвигателя и способы их устранения

Тяговые двигатели электровозов переменного тока работают в условиях резких изменений нагрузок; частота вращения их якорей изменяется в широких пределах. Это обусловлено частыми пусками электровозов, преодолением ими подъёмов, значительными колебаниями напряжения в контактной сети. Из-за действия центробежных сил, динамических усилий и ударных нагрузок, возникающих от неровностей пути во время движения поезда или в результате неисправности рессорного подвешивания локомотива, якорь повреждается чаще, чем остов. Большие динамические нагрузки через зубчатую передачу передаются на якорь двигателя. Прежде всего неисправности начинают появляться на коллекторе. Образуется повышенный износ его рабочей поверхности, появляются риски и забоины, наблюдается подгар и оплавление коллекторных пластин. Также возможно ослабление коллекторных болтов, образование трещин. В результате неисправностей деталей тягового привода или боксования колёсной пары и постоянной вибрации при движении ослабляется крепление обмотки в пазах сердечника, а также ослабляются бандажи или обрывается бандажная проволока. Кроме того на ухудшение условий работ влияет пыль, поднимающаяся с пути при движении подвижного состава. Угольная пыль от истирающихся щёток, снег, влага, содержащаяся в воздухе, способствуют загрязнению и отсыреванию изоляции, снижению её электрической прочности. Высокие температуры совместно с отсутствием охлаждения приводят к высыханию изоляции, изоляция трескается и осыпается.

Также, загрязнения и влага попадают в зазоры между шинками секций обмотки у петушков коллектора, в межламельные промежутки коллектора и вентиляционные каналы сердечника якоря, а также скапливаются на поверхности якоря, в углублениях между катушками на выходе их из паза, на изолированном конусе коллектора особенно тогда, когда его глянцевая поверхность обожжена круговым огнём.

Необходимое качество ремонта узлов и деталей может быть обеспечено только в том случае, если требования к состоянию этих узлов четко определены, а объем работ, их последовательность, а также качество материалов и запасных частей предварительно оговорены. Все эти требования указываются в ряде документов, которыми руководствуются в повседневной практике работы в депо и на локомотиворемонтных заводах.

Якорь в продувочной камере, затем на кантователе устанавливают его в горизонтальное положение и подают на позицию осмотра и дефектовки.

Перед осмотром металлические элементы протирают смоченными в керосине техническими салфетками, а затем сухими.

Валы с задирами и поверхностными трещинами на конусах и шейках протачивают до полного удаления дефекта.

Для восстановления изношенных поверхностей шеек валов и якорных коробок широко применяют вибродуговую наплавку. Предварительно все вмятины или забоины глубиной до 2 мм с вала удаляют проточкой. Вибродуговую наплавку ведут автоматом АНКЭФ-1 с применением флюсов. В качестве электродов используют обезжиренную и очищенную от ржавчины электродную проволоку марки СВ диаметром 1-1,2 мм. Вал и автомат устанавливают на токарном станке, позволяющем получать необходимую для наплавки низкую частоту вращения. Автомат подключают к «+» зажиму источника, а на вал подают «-». После остывания наплавленную поверхность протачивают и накатывают на токарном станке двумя роликами — упрочняющим и сглаживающим. Затем вал шлифуют. Вибродуговой наплавкой восстанавливают также и дефектные поверхности конусов вала. Наплавку применяют также и при ремонте дефектных резьб и шпоночных канавок вала. Забитую или сорванную резьбу срезают, наплавляют слой металла требуемой толщины и нарезают новую резьбу. Втулки и кольца с ослаблением посадки, с трещинами и повышенным износом рабочих поверхностей с вала снимают индукционным нагревателем и заменяют на новые. Петушки с выплавившимся припоем или плохим качеством пайки пропаивают на станке для пайки петушков. При этом применяют флюс и два электрода. Обмотку якоря с обрывом витков, пробоем изоляции и другими дефектами, для устранения которых требуется разбандажировка якоря и извлечение секций обмотки из пазов, в депо не ремонтируют. В условиях депо ремонт якорной обмотки сводится к восстановлению электрической прочности изоляции и восстановлению качества паяных соединений шин обмотки с коллектором. Качество изоляции обмотки восстанавливают сушкой в автоклавах или специальных сушильных печах и пропиткой пропиточным лаком в специальных пропиточных баках методом погружения, после чего опять сушат в печи. Элементы крепления якорной обмотки, не обеспечивающие надёжное закрепление обмотки, ремонтируют. Клинья, крепящие обмотку в пазах сердечника якоря, заменяют в случае их ослабления или повреждения. Дефектные клинья обычно выбивают пневматическим молотком со специальным бойком. Можно пользоваться и обычным слесарным молотком с подбойкой. После изъятия клина из паза проверяют состояние прокладки, установленной между клином и уложенной в этом пазу обмоткой. Повреждённую прокладку заменяют. Новую делают из электрокартона требуемой толщины и пропитывают льняным маслом. Проволочные бандажи в зависимости от характера повреждения ремонтируют или заменяют. Проволочные бандажи с местными нарушениями качества пайки между витками, со слабо пропаянными скобами и следами окисления очищают и пропаивают с помощью электрического паяльника. Бандажи, имеющие механические повреждения, оплавление витков, ослабление, сдвиг и обрывы замковых скоб или конца витка в замке, распаивают электрическим паяльником и снимают с якоря. Новый бандаж наматывают на бандажировочном станке. Продорожку коллектора выполняют на полуавтоматическом станке системы И.И.Горбунова или на токарном станке, оборудованном специальной установкой для продорожки. При продорожке нельзя допускать подрез стенок пластин, нанесение рисок на рабочую поверхность коллектора, подрез и забоины на петушках, а также уступы по длине коллектора на дне канавки. После продорожки у стенок коллекторных пластин не должно оставаться неподрезанной слюды. Обточку коллектора выполняют на специальных или обычных токарных станках в два приёма. Вначале коллектор обтачивают до устранения выработки или овальности рабочей поверхности, а затем шлифуют. Толщина стружки должна быть наименьшей.

Снятие фасок с коллекторных пластин выполняют как для устранения заусенцев, образующихся в результате продорожки, так и в целях предотвращения затягивания меди пластин в канавки при работе машины.

Фаски снимают по краю коллекторной пластины вдоль всей её длины вручную фасовочниками. Высота фаски должна быть не более 0,2-0,3 мм под углом 45°, иначе значительно уменьшится рабочая поверхность пластины и плотность тока под щётками превысит допускаемое значение.

Шлифовку коллектора на токарном станке выполняют деревянной колодкой со стеклянной бумагой №00. Шлифовку на универсальном станке осуществляют или стеклянной бумагой с последующей полировкой войлоком.

Зачистку миканитовых манжет коллектора от загрязнений и подгаров выполняют мелкой стеклянной бумагой до удаления верхнего слоя лака. Повреждённый бандаж манжеты снимают и наматывают новый.

Ремонт якоря тягового электродвигателя магистрального грузового электровоза 3ЭС5К

Ремонт якоря тягового электродвигателя НБ-514Е

Ремонт якоря производите в следующем порядке. Установите якорь концами вала на специальные подставки, затем, вращая его, очистите вентиляционные каналы проволочным ершиком. После этого тщательно продуйте каналы сжатым воздухом. Медленно вращая якорь, очистите его от пыли, грязи и смазки. Осмотрите бандажи, испытайте на межвитковые замыкания, замерьте сопротивление изоляции обмоток якоря относительно корпуса. Простукиванием проверьте плотность посадки пазовых клиньев. Если клинья в пазу ослабли на длине, большей 1/3 длины паза, замените их. Проверьте простукиванием затяжку коллекторных болтов. Подтяните ослабшие болты специальным ключом-трещоткой, предварительно нагрев якорь до температуры 160—170 °С. Для подтяжки коллекторных болтов якорь поставьте на специальную подставку коллектором вверх. Болты подтягивайте постепенно, с поочередным подвертыванием не более чем на пол-оборота диаметрально противоположных болтов. Визуальным осмотром проверьте качество пайки обмоток якоря к петушкам коллектора. Обнаруженные дефекты устраните. Просушите якорь. Проведите обточку коллектора в собственных подшипниках, снимите фаски с продольных ребер коллекторных пластин, а концы пластин разделайте специальным ножом. При необходимости произведите продорожку коллектора. Удалите остатки миканита у боков коллекторных пластин и вручную прочистите межламельное пространство. Прошлифуйте коллектор, обдуйте сжатым воздухом, испытайте якорь на межвитковое замыкание, а также замерьте сопротивление изоляции относительно корпуса. Восстановите покрытие якоря. Если сборка двигателя задерживается, то оберните рабочую поверхность коллектора плотной бумагой или закройте брезентовым чехлом. После этого якорь положите на деревянную подставку [4].

Сборка тягового электродвигателя НБ — 514Е магистрального грузового электровоза 3ЭС5К

Окраска, пропитка, сушка ТЭД перед сборкой

Сушка обмоток. Назначение сушки — удалить влагу из обмоток машины, чтобы восстановить качество изоляции и, следовательно, обеспечить возможность надежной работы машины не менее чем до очередного планового ремонта. Удаление влаги происходит вследствие термической диффузии, вызывающей перемещение влаги в направлении потока тепла, т. е. от более нагретой части к более холодной. Перемещение влаги происходит вследствие перепада влажности в разных слоях изоляции; из слоев с большой влажностью влага перемещается в слои с меньшей влажностью. Чем больше температурный перепад, тем интенсивнее происходит сушка. Поэтому, нагревая внутренние части обмотки (например, током), можно создать дополнительный перепад температуры между внешними и внутренними слоями изоляции и тем ускорить процесс сушки.

При ТР-3, когда электрические машины с э, п. с. снимают и разбирают, появляется возможность сушки их в автоклавах или в специальных сушильных печах. Режимы сушки различных узлов машин зависят от типа примененной в них изоляции и конструктивных особенностей этих узлов. Поэтому в сушильную печь одновременно можно загружать только однотипные элементы машин. Нельзя, например, сушить одновременно якоря и остовы, так как для них требуются различные режимы сушки.

Подлежащие сушке якоря, остовы или статоры подают в печь на специальной тележке, на которой их устанавливают в вертикальном положении. Снятые с остова полюсные катушки загружают в печь в специальных решетчатых металлических корзинах. Остовы с катушками или снятые с них катушки и статоры сушат при температуре 110—130 °С в течение 10—12 ч с момента, когда температура в печи после ее загрузки достигнет 100 °С, а якоря — в течение 8—10 ч при температуре 130—140 °С. В автоклавах обмотки сушат при температуре 100—110 °С и вакууме около 280 кПа.

После выгрузки из печи, пока просушенные элементы не остыли и имеют температуру 120—130°С, измеряют сопротивление изоляции. Для машин с номинальными напряжениями 3000, 1500 и менее 100 В оно должно быть соответственно не ниже 3; 1,5 и 0,5 МОм, а для асинхронных машин — не менее 1 МОм. Если сопротивление окажется менее указанных норм, сушку повторяют. Сопротивление изоляции всех машин измеряют мегаомметром на 2,5 кВ, а машин с номинальным напряжением ниже 100 В — мегаомметром на 500 В.

Читать еще:  Температура закипания тосола

Пропитка изоляции. Назначение пропитки — обеспечить возможно дольше сохранение диэлектрических свойств изоляции, восстановленных предварительно проведенной сушкой. Сущность пропитки состоит в заполнении всех пор и неплотностей в изоляции различными лаками или компаундами для придания изоляции монолитности и предотвращения проникания внутрь нее влаги, т. е. для восстановления электрической и механической прочности изоляции. В зависимости от применяемых пропиточных материалов и технологии прочность изоляции можно восстановить методами покрытия, пропитки или компаундирования.

Покрытие изоляции лаками применяют в том случае, когда есть полная уверенность в достаточной электрической прочности изоляции по всей ее толщине. Обычно в таком состоянии оказывается изоляция, которая при изготовлении или ремонте была выполнена на кремнийорганических материалах и пропитана термореактивными лаками или компаундами.

Обмотки якоря или катушки полюсов, изготовленные с такой изоляцией, при деповском ремонте достаточно просушить и покрыть изоляционной эмалью ГФ-92, ПКЗ-22 или ЭП-91. Сушку осуществляют в течение 5 ч в сушильной печи при температуре 130—140 °С.

Пропитку производят для заполнения пропиточным лаком пор и неплотностей изоляции на всю ее глубину. Лак после высыхания делает изоляцию монолитной, более теплопроводной, механически и электрически прочной. Для пропитки применяют специальные пропиточные лаки, способные проникать в поры изоляции, имеющие хорошую адгезию к ней и обеспечивающие после высыхания влагонепроницаемость изоляции. Такие лаки обычно представляют собой растворы пленкообразующих веществ в летучих органических соединениях с добавлением сиккатива, обеспечивающего более быстрое высыхание раствора. В процессе высыхания в ходе сушки из лака растворитель улетучивается, а лак затвердевает, образуя прочную основу.

Катушки якорей тяговых двигателей и вспомогательных машин подвергают пропитке в том случае, если они ранее были пропитаны лаком № 447. Пропитывают их или тем же лаком, или (что предпочтительнее) лаком ФЛ-98. Пропитку осуществляют в специальных пропиточных баках методом погружения.

Для этого якорь, еще не остывший после сушки (с температурой около 80 °С), устанавливают в пропиточный бак вертикально коллектором вверх, после чего в бак снизу нагнетают пропиточный лак, подогретый до температуры 30—50 °С. Уровень лака должен не доходить до петушков коллектора на 15—20 мм. Для полной пропитки изоляции якоря лаком достаточно обычно 20—30 мин. Практически пропитку заканчивают, когда прекратится выделение пузырьков газа на поверхности лака.

Закончив пропитку, сразу вынимать якорь из бака не следует. Вначале надо выпустить из бака лак и дать возможность лишнему лаку стечь с поверхности якоря. Затем якорь устанавливают на специальное приспособление наклонно под углом 45° и через каждые 10—15 мин поворачивают на четверть оборота, обеспечивая тем самым равномерность удаления остатков лака с поверхности якоря. Для окончательного удаления лишнего лака якорь протирают салфетками, смоченными в техническом спирте или бензине.

Пропитывая якоря лаком № 447, следует помнить, что пленка этого лака обладает недостаточной стойкостью к воздействию масла. Поэтому обмотку после пропитки и сушки (при ее температуре около 60—70 °С) покрывают эмалью ГФ-92-ГС, предварительно подогретой до температуры 30—50 °С.

Окраска остовов при ТР-3. Остовы электрических машин при их ремонте в депо окрашивают полностью (и снаружи, и изнутри) или только снаружи. Это зависит от вида ремонта, который проходит данная машина. Если для ремонта машину разбирают, то представляется возможность окрасить ее не только снаружи, но и изнутри.

Внутренние поверхности остовов машин окрашивают непосредственно после окончания их ремонта лаками или эмалями холодной сушки. Целью такой окраски является защита внутренней поверхности остова от коррозии. Кроме того, на окрашенной поверхности меньше скапливаются пыль и влага. Снаружи остов окрашивают после сборки, испытания и слесарной отделки. Цель такой окраски — предохранение остова от коррозии и придание машине хорошего внешнего вида.

Электрические машины, устанавливаемые под кузовом, снаружи окрашивают черным лаком БТ-99 воздушной сушки, а вспомогательные машины электровозов, устанавливаемые в кузове,— серой эмалью ГФ-92-ХС. Чтобы краска ложилась ровнее, прочнее держалась и под ней не происходил коррозионный процесс, поверхность под окраску должна быть тщательно подготовлена. Для этого ее очищают стальными щетками от старой краски, ржавчины и возможной грязи, обдувают сжатым воздухом и протирают ветошью, смоченной в бензине. При декоративной окраске остовов вспомогательных машин электровозов их предварительно грунтуют и шпатлюют, что необходимо для получения хорошего качества окрашиваемых поверхностей. Окраску выполняют с помощью пульверизатора. После полного высыхания остов окрашивают повторно.

Все операции по окраске и сушке следует проводить в специальных камерах в помещении с хорошей приточно-вытяжной вентиляцией и постоянной (около 20 °С) температурой.

Ремонт якоря тягового электродвигателя в объеме ТР-3 (стр. 2 )

В настоящее время основными сериями грузовых электровозов постоянного тока являются ВЛ11, ВЛ10, ВЛ10у и переменного тока ВЛ80к, ВЛ80р, ВЛ80т, ВЛ-80с, ВЛ85. Электровоз ВЛ82М является локомотивом двойного питания. В пассажирском движении эксплуатируются электровозы постоянного тока серий ЧС2,ЧС2Т, ЧС6, ЧС7, ЧС200 и переменного тока ЧС4, ЧС4Т, ЧС8.

На Коломенском и Новочеркасском заводах изготовлен восьмиосный пассажирский электровоз переменного тока ЭП200, рассчитанный на скорость движения 200 км/ч.

Заданием на письменную экзаменационную работу было предложено описать назначение и конструкцию тягового электродвигателя, технологический процесс ремонта его якоря, изучить безопасные приёмы труда, меры по экономичному расходованию материалов при ремонте, а также начертить чертеж на формате А1, содержащий общий вид тягового электродвигателя ТЛ-2К1.

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ТЛ-2К

1.1 Назначение тягового двигателя ТЛ-2К.

На электровозе ВЛ10 установлены восемь тяговых электродвигателей типа ТЛ2К. Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ2К предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря электродвигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники двигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению. Подвеска электродвигателя опорно-осевая. Электродвигатель с одной стороны опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары электровоза, а с другой на раму тележки через шарнирную подвеску и резиновые шайбы. Система вентиляции независимая, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом сверху с противоположной стороны вдоль оси двигателя. Электрические машины обладают свойством обратимости, заключающимся в том, что одна и та же машина может работать как двигатель и как генератор. Благодаря этому тяговые электродвигатели используют не только для тяги, но и для электрического торможения поездов. При таком торможении тяговые двигатели переводят в генераторный режим, а вырабатываемую ими за счет кинетической или потенциальной энергии поезда электрическую энергию гасят в установленных на электровозах резисторах (реостатное торможение) или отдают в контактную сеть (рекуперативное торможение).

1.2 Принцип работы ТЛ-2К.

При прохождении тока по проводнику, расположенному в магнитном поле, возникает сила электромагнитного взаимодействия, стремящаяся перемещать проводник в направлении, перпендикулярном проводнику и магнитным силовым линиям. Проводники обмотки якоря в определенном порядке присоединены к коллекторным пластинам. На внешней поверхности коллектора установлены щетки положительной (+) и отрицательной (-) полярностей, которые при включении двигателя соединяют коллектор с источником тока. Таким образом, через коллектор и щетки получает питание током обмотка якоря двигателя. Коллектор обеспечивает такое распределение тока в обмотке якоря, при котором ток в проводниках, находящийся в любое мгновение времени под полюсами одной полярности, имеет одно направление, а в проводниках, находящихся под полюсами другой полярности, — противоположное.

Катушки возбуждения и обмотка якоря могут получать питание от разных источников тока, т. е тяговый двигатель будет иметь независимое возбуждение. Обмотка якоря и катушки возбуждения могут быть соединены параллельно и получать питание от одного и того же источника тока, т. е тяговый двигатель будет иметь параллельное возбуждение. Обмотка якоря и катушки возбуждения могут быть соединены последовательно и получать питание от одного источника тока, т. е тяговый двигатель будет иметь последовательное возбуждение. Сложным требованием эксплуатации наиболее полно удовлетворяют двигатели с последовательным возбуждением, поэтому их применяют на электровозах.

1.3 Устройство ТЛ-2К.

Тяговый двигатель ТЛ-2К имеет глухие подшипниковые щиты с выбросом охлаждающего воздуха через специальный патрубок.

Он состоит из остова, якоря, щеточного аппарата и подшипниковых щитов (рис.1). Остов двигателя 3 представляет собой отливку из стали марки 25Л цилиндрической формы и служит одновременно магнитопроводом. К нему крепятся шесть главных 34 и шесть дополнительных 4 полюсов, поворотная траверса 24 с шестью щеткодержателями 1 и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь 5 двигателя. С наружной поверхности остов имеет два прилива 27 для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвески двигателя, предохранительные приливы и приливы с отверстиями для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенные для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закрываются крышками. Крышка верхнего коллекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка нижнего одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной и крышка второго нижнего люка четырьмя болтами М12. Для подачи воздуха имеется вентиляционный люк. Выход вентилирующего воздуха осуществлен со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух, укрепленный на подшипниковом щите и остове.

Рис. 1 Тяговый двигатель ТЛ-2К

Выводы из двигателя выполнены кабелем марки ПМУ-4000 сечением 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой. На кабелях имеются ярлычки из полихлорвиниловых трубок с обозначениями Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ соединены с обмотками: якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.

Сердечники главных полюсов собраны из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и остовом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди МГМ размерами 1,?95 65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова. Корпусная изоляция состоит из восьми слоев стекломикаленты марки ЛМК-ТТ 0,13*30 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,2 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Межвитковая изоляция выполнена из бумаги асбестовой в два ряда слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком К-58. Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компенсационная обмотка, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка состоит из шести катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки МГМ сечением 3,28?22 мм и имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два стержня. Корпусная изоляция состоит из 9 слоев микаленты марки ЛФЧ-ББ 0,1х20 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой микаленты толщиной 0,1 мм, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты. Крепление компенсационной обмотки в пазах клиньями из текстолита марки Б.

Читать еще:  Очистка дизельного топлива своими руками

Сердечники дополнительных полюсов выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами М20 каждый. Для уменьшения насыщения добавочного полюса между остовом и сердечником дополнительных полюсов предусмотрены латунные прокладки толщиной 7 мм. Катушки дополнительных полюсов намотаны на ребро из мягкой медной проволоки МГМ сечением 6х20 мм и имеют 10 витков каждая.

Корпусная и покровная изоляция этих катушек аналогична изоляции катушек главного полюса. Межвитковая изоляция состоит из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком К-58.

Щеточный аппарат тягового электродвигателя состоит из траверсы разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов и шести щеткодержателей. Траверса стальная, отливка швеллерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства: одно – внизу остова, второе – со стороны подвески. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС-4000 сечением 50 мм2.

Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин) закреплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Изоляционные пальцы представляют собой стальные шпильки, опрессованные прессмассой АГ-4, сверху на них насажены фарфоровые изоляторы. Щеткодержатель имеет две цилиндрические пружины, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпуса щеткодержателя, другим на оси нажимного пальца с помощью регулирующего винта, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку. Кроме того, при максимально допустимом износе щетки давление нажимного пальца на нее автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора шунтами сработанных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размером 2(8х50)х60 мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой.

Для более надежного крепления и для регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрена гребенка.

Способ контроля осевого разбега якоря тягового электродвигателя локомотива

Изобретение относится к железнодорожной технике и электромашиностроению и предназначено для контроля исправности электрических машин. Цель изобретения — повышение точности и упрощение. Для контроля осевого разбега якорь электродвигателя подключают к регулируемому источнику питания и измеряют осевой разбег во время разгона электродвигателя. 2 ил.

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 (3/12

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779648/11 (22) 22.11,89 (46) 23.03.92. Бюл. N 11 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) С. Н. Должиков и В. Ф. Тарута (53) 621.317.7(088.8) (56) Шубников П. Ф., Мазо Я. С. Ремонт электрооборудования электроподвижного состава. — М.: Транспорт, 1979, с. 85.

Изобретение относится к железнодорожной технике и электромашиностроению и предназначено для автоматизированного контроля неисправности электрических машин.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение.

На фиг. 1 представлена схема действия сил в тяговом электродвигателе (ТЭД); на фиг. 2 — развернутая диаграмма контроля осевого разбега якоря ТЭД по оборотам.

Способ контроля осевого разбега якоря реализуется следующим образом.

Испытатель предварительно подключа- 4 ет ТЭД к испытательному стенду, устанавливает устройство для контроля осевого С) разбега, а затем включает питание стенда и О задает режим конроля. К обмоткам ТЭД с С) помощью регулятора напряжения подводится напряжение постоянного тока (100120 В), достаточное для создания вращающего момента якоря, превышающее момент сопротивления. Якорь ТЭД начнет интенсивно разгоняться. В это время возникают неодинаковые по величине и противоположные по направлению осевые силы, которые заставляют якорь резко переместиться в сторону большей силы, и через 2—

3 оборота якорь достигнет крайнего положения (фиг. 2, точка А) и, оттолкнувшись от

9 с г. 2 упора, начинает перемещаться в другое крайнее положение, которое достигает через 3-5 оборотов фиг. 2 точка В), от которого отталкивается и опять перемещается к крайнему положению, при этом первоначальная осевая сила постепенно ослабевает и якорь начинает вращаться в каком-то среднем положении, не достигая крайних, до тех пор, пока испытатель не изменит режим работы. Во время разгона якоря устройство для контроля осевого разбега непрерывно фиксирует осевой разбег, а осевой разбег определяется как разность наибольшего и наименьшего отклонений двух крайних положений (фиг. 2, осевой разбег равен отклонению в точке А минус отклонение в точке В).

Способ позволяет контролировать осевой разбег в динамике, без дополнительных затрат времени на перемещение якоря с применением мускульной силы, повышает достоверность контроля, производительность труда, надежность выпускаемых ТЭД

5 после ремонта и снижает трудоемкость контроля.

Способ контроля осевого разбега якоря тягового электродвигателя локомотива, при

10 котором перемещают якорь в подшипниках в осевом направлении и по сумме его отклонений определяют величину осевого разбега, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения, переме15 щают якорь путем приведения его во вращение подключением электродвигателя к регулируемому источнику питания, а измеряют осевой разбег якоря во время разгона электродвигателя.

Условия работы якоря тягового электродвигателя на тепловозе. Неисправности якоря тягового электродвигателя тепловоза, их причины и способы предупреждения

Страницы работы

Фрагмент текста работы

1 Условия работы якоря тягового электродвигателя на тепловозе…………………………………………………………………….

2 Неисправности якоря тягового электродвигателя тепловоза, их причины и способы предупреждения……………………………

3 Объём работ при ремонте якоря тягового электродвигателя…..

3.1 Общие требования к объёму работ по якоря тягового электродвигателя согласно правилам ремонта тепловозов……….

3.2 Ведомость объём работ по ремонту деталей якоря тягового электродвигателя ………………………………………………

4 Разработка технологии ремонта якоря тягового электродвигателя …………………………………………………………………

4.1 Составление структурной схемы технологического процесса ремонта …………………………………………………………….

4.2 Разработка технологических документов: маршрутной карты, технологической инструкции, карты эскизов……………….

4.3 Организация рабочего места и техника безопасности при ремонте якоря тягового электродвигателя ……………………….

5 Конструкция, работа и расчёт специального технологического оборудования …………………………………………………….

6 Эффективность применения разработанного оборудования (определение технологической себестоимости ремонта сборочной единицы, срока окупаемости разработанного оборудования и др.)

Список использованных источников …………………………….

В курсе «Технология ремонта тепловозов» изучаются вопросы теории и практики технического обслуживания подвижного состава хранения и выпуска его на линию, осмотры и ремонты в эксплуатационных и ремонтных депо, мастерских и заводах.

Ресурс надежности, заложенный в конструкции локомотива при проектировании и постройке, постепенно расходуется, и при его значении ниже определенного уровня может произойти отказ локомотива, что может стать причиной аварии, чаще – нарушения графика движения поездов, перерасхода топлива, остановки на железнодорожном участке и др.

Для предупреждения этих недопустимых явлений создана и функционирует система технического обслуживания (ТО) и ремонта (ТР). Система ТО и ТР включает комплекс работ для поддержания и восстановления исправности и работоспособности локомотива.

Курс «Технология ремонта тепловозов» является одним из завершающих этапов в подготовке инженеров по специальности «Тепловозы». Программой предусмотрено выполнение курсового проекта по технологии и процессу ремонта одного из узлов подвижного состава. В данном курсовом проекте в качестве сборочной единицы, подлежащей ремонту, выступает якорь тягового электродвигателяЭД-118 Б, используемый в основном на тепловозах серии 2ТЭ-10 М(У).

Якорь тягового электродвигателя является одной из важнейших и ответственных сборочных единиц тепловоза, исправность которого в значительной мере влияет на эффективную работу всего подвижного состава в целом. Поэтому ремонт якоря тягового электродвигателя является очень важной и ответственной операцией в комплексе ремонтно-восстановительных мероприятий для всего тепловоза. А разработка технологического процесса ремонта и правильный подбор технологического оборудования – неотъемлемая часть данного процесса.

В первом и втором разделах проекта приведены условия работы якоря тягового электродвигателя на тепловозе, возникающие при этом неисправности, их причины и способы предупреждения.

В третьем разделе отражен объем работ при текущем ремонте (ТР-3) якоря тягового двигателя.

В четвертом разделе отражена технология ремонта якоря тягового электродвигателя с заполнением сопутствующих документов, а также организация рабочего места и техника безопасности при ремонте.

В пятом и шестом разделах проекта осуществляется расчет специального оборудования, применяемого при ремонте, а также эффективность применения разработанного оборудования.

Графическая часть проекта представлена чертежом «Печь для сушки тяговых электродвигателей», применяемого при ремонте, предназначенного для сушки якоря тягового электродвигателя, который выполнен на формате А1.

1 УСЛОВИЯ РАБОТЫ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ

Тяговый электродвигатель постоянного тока ЭД-118 Б предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой от тягового генератора, в механическую, передаваемую с вала двигателя на колесную пару тепловоза. Технические данные электродвигателя ЭД-118 Б следующие:

— напряжение на коллекторе, В……………………………………. …………463

— класс изоляции по нагревостойкости:

катушек главных и добавочных полюсов………………………………. F

якоря и компенсационной обмотки………………………………………. F

— сопротивление при 15 о С, Ом:

обмоток главных полюсов………………. …………………………..0,0105

обмотки дополнительных полюсов………………………………….0,00812

— число коллекторных пластин………………………………………………. 216

Двигатель ЭД-118 Б выполнен для опорно-осевого подвешивания и представляет собой электрическую машину постоянного тока с последовательным возбуждением и независимой системой вентиляции. Тяговый двигатель состоит из остова, траверсы, якоря, подшипниковых щитов, моторно-осевых подшипников. В свою очередь якорь двигателя состоит из вала, сердечника, обмотки и коллектора. Вал изготовлен из углеродистой конструкционной стали 45 с последующей термообработкой. Диаметр вала изменяется ступенчато по его длине. Сердечник набирается из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, изолированных между собой бакелитовым лаком. Коллектор двигателя имеет 216 коллекторных пластин, изготовленных из кадмиевой коллекторной меди, обладающей в сравнении с обычной вдвое большей износостойкостью. Коллекторная пластина состоит из рабочей поверхности, петушка

К вопросу о совершенствовании технологии ремонта тяговых электродвигателей локомотивов

Рубрика: Технические науки

Читать еще:  Аудиосистема в машину установка особенности настройки виды и отзывы

Статья просмотрена: 2551 раз

Библиографическое описание:

Долгова А. В., Шкодун П. К. К вопросу о совершенствовании технологии ремонта тяговых электродвигателей локомотивов // Молодой ученый. — 2010. — №1-2. Т. 1. — С. 51-54. — URL https://moluch.ru/archive/13/1064/ (дата обращения: 25.02.2020).

Подвижной состав железных дорог России эксплуатируется в различных климатических зонах и подвержен комплексному воздействию тепловых, электрических, механических и климатических факторов. Тяговые машины относятся к наиболее нагруженному оборудованию электроподвижного состава. Работа тягового электродвигателя (ТЭД) при значительных перепадах температур приводит к ускорению старения изоляции, изменению характеристик смазочных материалов, нарушению монолитности коллектора. Эксплуатация в условиях низких температур приводит к повышению динамического воздействия на электродвигатель со стороны пути, следовательно, и к увеличению числа отказов [1, с. 10]. На сегодняшний день актуальной остается задача совершенствования технологии ремонта ТЭД, которая обеспечивала бы сохранение и восстановление параметров, устанавливаемых техническими условиями на работу ТЭД.

Статистические данные по отказам узлов электроподвижного состава за период с января 2007 г. по август 2009 г. свидетельствуют о том, что на долю тяговых двигателей приходится 20-25% от общего числа отказов. На рис. 1 и 2 приведены диаграммы неисправностей ТЭД локомотивов.

1 – попадание смазки; 2 – повреждение якорных подшипников; 3 – перебросы, оплавления, подгары, затяжка ламелей коллектора; 4 – задир коллектора; 5 – биение поверхности коллектора; 6 – выплавление припоя из петушков коллектора; 7 – пробой и межвитковые замыкания обмотки якоря; 8 – прочие неисправности

Рис. 1 – Диаграмма неисправностей тяговых электродвигателей электровозов

1 – пробой изоляции и межвитковые замыкания якоря; 2 – выплавление припоя из петушков коллектора; 3 – попадание смазки в остов; 4 – биение коллектора; 5 – повреждение якорных подшипников; 6 – низкая изоляция обмоток; 7 – пробой изоляции и межвитковые замыкания главных и дополнительных полюсов; 8 – прочие неисправности

Рис. 2 – Диаграмма неисправностей тяговых электродвигателей тепловозов

Проанализировав их, можно сделать вывод о том, что причины неисправностей ТЭД электровозов и тепловозов одинаковы по своей природе.

Одной из основных причин выхода тягового электродвигателя электровозов из строя является выброс смазки из подшипниковых камер внутрь двигателя и попадание последней на коллектор, что ухудшает параметры функционирования ТЭД. Выброс смазки приводит к отказу тягового электродвигателя электровозов в 27% случаев, тепловозов – в 7% случаев за период 2007-2008 г. Данная неисправность возникает из-за больших зазоров в лабиринтных уплотнениях, перепрессовки смазки, засорения вентиляционных каналов сердечника якоря. Другой распространенной причиной, приводящей к выходу ТЭД из строя в 21% случаев для электровозов и в 10% случаев для тепловозов, является повреждение якорных подшипников. Как правило, причинами этих отказов является превышение допустимой температуры нагрева подшипников, их загрязнение при сборке или наличие загрязненной смазки, ее избытка, износ или разрушение деталей подшипника ввиду установки последнего с перекосом, малого радиального зазора, наличие трения в уплотнениях подшипников [2, с. 356].

Распространенной причиной неисправности ТЭД являются пробой изоляции и межвитковое замыкание обмотки якоря, на долю которых приходится около 20% и 24% от общего числа отказов для электровозов и тепловозов соответственно. Следует отметить, что за рассматриваемый период количество пробоев изоляции и межвитковых замыканий (МВЗ) обмотки якоря ТЭД электровозов с пробегом до 400 тыс. км после последнего капитального ремонта уменьшается, а при пробеге 400 тыс. км и более – возрастает. Состояние изоляции во многом определяется климатическими условиями, в которых работает двигатель. Работа в условиях влажности и резких перепадов температур (особенно в зимний период) приводит к ухудшению объемного и поверхностного сопротивления изоляции и увеличению вероятности пробоя [1, с. 10]. Попадание металлических стружек под катушки главных и дополнительных полюсов при сборке остова и под обмотку якоря в процессе ремонта, механическое повреждение обмотки при сборке и разборке машины, ослабление крепления межкатушечных соединений и повреждение их изоляции может впоследствии явиться причиной ее пробоя. Существующий технологический процесс ремонта ТЭД в объеме ТР-3 предусматривает измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками, испытания изоляции на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками, проверку обмотки якоря на МВЗ, обрыв витков и качество пайки петушков коллектора методом падения напряжения с использованием милливольтметра, а также путем визуальной оценки [3, с. 18, 24].

Якорь является наиболее ответственным в эксплуатации узлом ТЭД. Состояние коллекторно-щеточного узла в значительной степени определяет качество работы электродвигателя. Биение рабочей поверхности коллектора и заволакивание медью межламельного пространства является одной из причин значительного искрения под щетками и появления круговых огней, что может привести к отказу ТЭД и, как следствие, к неплановому ремонту. Повышенное биение поверхности коллектора приводит к отказу ТЭД электровозов в 3% всех случаев, а ТЭД тепловозов в 4%. Для определения диаметра коллектора в условиях локомотивного депо используют скобу измерительную СИК–600–750. Величина биения в условиях локомотивного депо, согласно технологической документации, не определяется при помощи измерительных инструментов. Устранение биения по поверхности коллектора производится механической обработкой, при этом точность формы определяется жесткостью и точностью технологической системы станок – приспособление – инструмент – деталь (СПИД) и состоянием сопрягаемых узлов. Согласно статистическим данным, число отказов по причине повышенного биения поверхности коллектора в разные годы немонотонно возрастает с увеличением пробега от последнего капитального или среднего ремонта (рис. 3). Резкое возрастание числа отказов при пробеге 600 тысяч км в 2008 году свидетельствует о неудовлетворительном качестве ремонта. Дальнейшее снижение числа отказов может обуславливаться более качественным ремонтом, улучшением существующей технологии.

Задир коллектора как причина отказа встречается довольно редко и составляет около 1% от всех неисправностей тягового электродвигателя.

Заволакивание медью межламельного пространства коллектора приводит к отказу тяговой машины также в 1% всех случаев. Причинами возникновения этой неисправности является попадание стружки при ремонте, изменение свойств поверхностного слоя коллектора при интенсивном искрении щеток и перенос продуктов износа щеткой в межламельное пространство, повышенное биение поверхности коллектора. Технологический процесс, устраняющий выше перечисленные неисправности, заключается в механической обработке коллектора и его продорожке. В условиях локомотивного депо не предусматривается упрочнение поверхностного слоя коллектора.

Рис. 3 – Зависимость числа отказов по причине повышенного биения поверхности коллектора от пробега

Проблема повышенного биения рабочей поверхности коллектора и заволакивания медью межламельного пространства является актуальной при эксплуатации тяговых машин. Возможные пути решения данного вопроса заключаются в установлении интервала твердости щеток и меди коллектора, инструментальном определении величины биения поверхности коллектора и обоснование величины припуска на механическую обработку, контроле положения установки щеток и профиля коллектора после обточки и шлифовки, а также расположения якоря после установки в подшипники; использование более жесткой и точной системы СПИД при обработке коллектора.

Выплавление припоя из петушков коллектора приводит к отказу ТЭД электровозов в 8% случаев, тепловозов – в 13% и обуславливается перегрузкой якоря током при работе либо плохим качеством пайки. Пайка петушков коллектора производится контактным способом на установке для контактной пайки коллекторов, качество пайки проверяется методом падения напряжения. В настоящее время предпринимаются попытки бесконтактного контроля якорей для выявления зон локального перегрева в местах соединения выводов якорной обмотки с коллекторными «петушками», что является следствием неудовлетворительного качества пайки контактных соединений [4, с. 4 – 7].

В период жизненного цикла ТЭД происходит изменение технических параметров его узлов и деталей, в первую очередь под воздействием старения и износа, причем ухудшение технических параметров ТЭД приводит к увеличению числа неплановых ремонтов. В процессе ремонта должна решаться задача не только восстановления работоспособности системы, но и прогнозирования ее остаточного ресурса. Диагностирование ТЭД до и после ремонта позволит определять узлы, наиболее подверженные выходу из строя, их остаточный ресурс и производить ремонт по техническому состоянию. Существующий технологический процесс в условиях локомотивного депо направлен на установление факта отказа и устранение неисправности. Оценка технического состояния элементов ТЭД в ряде случаев производится визуально, причем такой контроль не позволяет объективно оценивать состояние электрического оборудования, поскольку определяется квалификацией исполнителя. Технологический процесс ремонта должен быть направлен не только на устранение существующей неисправности, но и построен таким образом, чтобы предотвратить возникновение отказа в будущем. На сегодняшний день некоторые причины отказов ТЭД закладываются в процессе технического обслуживания и ремонта, другие – обусловлены эксплуатацией. Отсюда возникает необходимость не только в проведении диагностирования ТЭД, но и в оценке качества ремонта, производимого в условиях локомотивного депо.

Произведенный анализ свидетельствует о важности диагностирования в технологическом процессе ремонта и определении остаточного ресурса ТЭД на этапе входного контроля. Наличие аппаратных средств диагностирования позволит более достоверно оценивать параметры электродвигателя там, где в настоящее время используется визуальный контроль. Сотрудниками ОмГУПСа предложена методика для оценки эффективности функционирования системы технического диагностирования узлов и деталей тепловозов, учитывающая взаимосвязь параметров системы ремонта, параметров надежности работы диагностируемых узлов и технико-экономические характеристики применяемых диагностических средств и методов [5, с. 5 – 6]. Однако данная методика не связывает диагностирование с технологическим процессом ремонта и не учитывает оценку качества произведенного ремонта. Таким образом, на завершающем этапе технологического процесса необходимо комплексно оценивать качество произведенного ремонта и делать заключение о величине остаточного ресурса тягового электродвигателя.

1. Тяговые электрические двигатели электровозов / В.И. Бочаров, В.И. Захаров, Л.Ф. Коломейцев, Г.И. Колпахчьян, М.А. Комаровский, В.Г. Наймушин, В.И. Седов, И.И. Талья, В.Г. Щербаков, В.П. Янов; Под ред. В.Г. Щербакова. – Новочеркасск: Агентство Наутилус, 1998. – 672 с., ил.

2. Электровозы ВЛ10 и ВЛ10 у . Руководство по эксплуатации / Под ред. О.А. Кикнадзе. – М.: Транспорт, 1981. – 519 с.

3. Технологическая инструкция на деповский ремонт ТЭД типа ТЛ-2К.

4. Фоменко В.К. Разработка технологии тепловизионного контроля технического состояния якорей тяговых электродвигателей локомотивов / В.К. Фоменко // Автореф. дисс. на соискание ученой степени кандидата техн. наук / Омск, 2009 с. 4 – 7.

5. Овчаренко С. М. Повышение эффективности системы диагно­стирования тепловозов / С.М. Овчаренко // Автореф. дисс. на соискание ученой степени доктора техн. наук / Омск, 2007 с. 5 – 6.

Источники:

http://vuzlit.ru/955095/tehnologiya_remonta
http://studbooks.net/2456773/tehnika/remont_yakorya_tyagovogo_elektrodvigatelya_magistralnogo_gruzovogo_elektrovoza_3es5k
http://pandia.ru/text/80/229/10550-2.php
http://findpatent.ru/patent/172/1720907.html
http://vunivere.ru/work88164
http://moluch.ru/archive/13/1064/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector