Конструкция тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Конструкция тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлена на рисунке 1.1.

https://pandia.ru/text/80/230/images/image002_19.jpg" align="left" width="394" height="262">

7 – крышка; 8 – букса; 9 – катушка дополнительного полюса; 10 – сердечник дополнительного полюса; 11 – крышка; 12 – катушка главного полюса; 13 – сердечник главного полюса; 14 – компенсационная обмотка; 15 – крышка; 16 – съёмный кронштейн; 17 – предохранительный прилив; 18 – вентиляционный люк.

Рисунок 1.2 – Поперечный (б) разрез тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Основные технические данные электродвигателя ТЛ-2К1

Основные технические данные тягового электродвигателя ТЛ-2К1 следующие:

Напряжение на зажимах двигателя Uд = 1500 В;

Ток при часовом режиме Iч = 480 А;

Ток при длительном режиме Iдл = 410 А;

Мощность при часовом режиме Рч = 670 кВт;

Мощность при длительном режиме Рдл = 575 кВт;

Возбуждение – сериесное (режим тяги); независимое (режим рекуперативного торможения);

Охлаждение – независимое;

Частота вращения (часовой режим) nч = 790 об/мин;

Частота вращения (длительный режим) nдл = 830 об/мин;

КПД (часовой режим) hч = 0,931;

КПД (длительный режим) hдл = 0,93;

Класс изоляции: обмотка якоря – В, обмотка возбуждения – F;

Передаточное число 88/23;

Масса двигателя без шестерён m = 5000 кг.

Остов

Остов тягового электродвигателя ТЛ-2К1 показан на рисунке 1.3.

1 – полюс добавочный; 2 – катушка компенсационной обмотки; 3 – корпус; 4 – упор предохранительный; 5 – полюс главный.

Рисунок 1.3 – Остов тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Остов представляет собой отливку цилиндрической формы, выполненной из стали 25Л-II, и служит одновременно магнитопроводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов. Также к нему крепится поворотная траверса, подшипниковые щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь двигателя. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съёмный кронштейн для подвески двигателя, предохранительные приливы и приливы с отверстиями для транспортировки.

Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенные для осмотра щёточного аппарата и коллектора. Крышка верхнего коллекторного люка 7 укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка нижнего 15 – одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной и крышка второго нижнего люка 11 – четырьмя болтами М12.

Для подачи воздуха имеется вентиляционный люк. Выход вентилирующего воздуха осуществлён со стороны противоположной коллектору, через специальный кожух 5, укреплённый на подшипниковом щите и остове.

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 13 (см. рис. 1.1, б) собраны из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Катушка главного полюса 12, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди МГМ размерами 1,95X65 мм. Межвитковая изоляция выполнена из бумаги асбестовой в два слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком К-58.

Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компенсационная обмотка 14, 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 3,28X22 мм и имеет 10 витков.

Сердечники дополнительных полюсов 10 выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами.

Для уменьшения насыщения добавочного полюса между остовом и сердечником дополнительных полюсов предусмотрены латунные прокладки толщиной 7 мм. Катушки дополнительных полюсов 9 намотаны на ребро из мягкой медной проволоки МГМ сечением 6X20 мм и имеют 10 витков каждая.

Схема электрических соединений полюсных катушек тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлена на рисунке 1.4.

DIV_ADBLOCK14">

https://pandia.ru/text/80/230/images/image007_8.jpg" align="left hspace=12" width="244" height="207">Щёткодержатель тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлен на рисунке 1.6.

1 – пружина винтовая; 2 – корпус щёткодержателя; 3 – кронштейн щёткодержателя; 4 – щёткодержатель.

Рисунок 1.6 – Щёткодержатель тягового электродвигателя ТЛ-2К1

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. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щётки 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 при износе коллектора на корпусе щеткодержателя предусмотрена гребёнка.

Якорь

Якорь тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлен на рисунке 1.7.

1 – коллекторная пластина; 2 – уравнительное соединение; 3 – корпус коллектора; 4 – втулка якоря; 5 – сердечник якоря; 6 – катушка якоря; 7 – нажимная шайба; 8 – вал.

Рисунок 1.7 – Якорь тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Якорь состоит из коллектора; обмотки, вложенной в пазы сердечника якоря, набранного в пакет из листов электротехнической стали; стальной втулки коробчатого сечения; передней нажимной шайбы; задней нажимной шайбы.

Якорь состоит из 75 катушек 6 и 25 секционных уравнителей 2, концы которых впаяны в петушки коллектора. Каждая катушка имеет 14 отдельных стержней, расположенных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду, они изготовлены из ленточной меди размером 0,9X8,0 мм марки МГМ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины микаленты ЛФЧ-ББ толщиной 0,075 мм.

Уравнители секционные изготовляют из трех проводов сечением 0,90X2,83 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из одного слоя стеклослюдинитовой ленты ЛС1К-1Ютг 0,11X20 мм, одного слоя ленты электроизоляционного фторопласта толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,11 мм. В пазовой части обмотка якоря крепится текстолитовыми клиньями, а в лобовой части – стеклобандажом.

Коллектор тягового двигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм состоит из 525 медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов – 75, шаг по пазам– 1 – 13, число коллекторных пластин – 525, шаг по коллектору – 1–2, шаг уравнителей по коллектору – 1 – 176.

Якорные подшипники двигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 8Н42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3-8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в щиты подшипников, а внутренние кольца напрессованы на вал якоря.

Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнения. Подшипниковые щиты запрессованы в остов и прикреплены к нему каждый восемью болтами М24 с пружинными шайбами. Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом Б16, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпоночное соединение.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
«Регионального Центра Инновационных Технологий»

Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1

Назначение и технические данные.

Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1 (рис. 1) предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря двигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники двигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению.

1 - гайка специальная с пружинной шайбой; 2 - вал якоря; 3 - трубка для смазывания якорных подшипников;
4 - крышка верхнего смотрового люка; 5, 6 - кожуха выхлопные большой и малый;
7, 8 - букса и вкладыш моторно-осевого подшипника; 9 - нижние смотровые люки

Подвешивание электродвигателя опорно-осевое. С одной стороны он опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары электровоза, а с другой - на раму тележки через шарнирную подвеску и резиновые шайбы. Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности (0,74) при наибольшей скорости электровоза (рис. 2).

Рисунок 2. Электрохимические характеристики
тягового электродвигателя ТЛ-2К1 при U d ≈ 100В

Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх с противоположной стороны вдоль оси двигателя (рис. 3). На электровозе установлено восемь тяговых электродвигателей.

Технические данные двигателя ТЛ-2К1 следующие:

Напряжение на зажимах двигателя	1500 В
Ток часового режима	480 А
Мощность часового режима	670 кВт
Частота вращения часового режима	790 об/мин
Ток продолжительного режима	410 А
Мощность продолжительного режима	575 кВт
Частота вращения продолжительного режима	830 об/мин
Возбуждение	последовательное
Класс изоляции по и нагревостойкости обмотки якоря	В
Класс изоляции по нагревостойкости полюсной системы	F
Наибольшая частота вращения при среднеизношенных бандажах	1690 об/мин
Подвешивание двигателя	опорно-осевое
Передаточное число	88/23 - 3,826
Сопротивление обмоток главных полюсов при температуре 20 °С	0,025 Ом
Сопротивление обмоток дополнительных полюсов и компенсационной обмотки при температуре 20 °С	0,0356 Ом
Сопротивление обмотки якоря при температуре 20 °C	0,0317 Ом

Конструкция.

Тяговый двигатель ТЛ-2К1 состоит из остова 3 (рис. 4), якоря 6, щеточного аппарата 2 и подшипниковых щитов 1, 4.

Рисунок 4. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы тягового электродвигателя ТЛ-2К1.
1, 4 - подшипниковые щиты; 2 - щеточный аппарат; 3 - остов; 5 - кожух; 6- якорь;
7, 11, 15 - крышки; 8 - букса; 9, 10 - катушка и сердечник дополнительного полюса;
12, 13 - катушка и сердечник главного полюса; 14 - компенсационная обмотка;
16- съемный кронштейн; 17 - предохранительный прилив; 18 - вентиляционный люк

Остов (рис. 5) двигателя представляет собой отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит одновременно магнитопроводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса с шестью щеткодержателями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь двигателя.

1 - дополнительный полюс; 2 - катушка компенсационной обмотки;
3 - корпус; 4 - прилив предохранительный; 5 - главный полюс

Установку подшипниковых щитов в остов электродвигателя производят в такой последовательности: собранный остов с полюсными и компенсационными катушками ставят стороной, противоположной коллектору, вверх. Индукционным нагревателем нагревают горловину до температуры 100-150 °С, вставляют и крепят щит восемью болтами М24 из стали 45. Затем поворачивают остов на 180°, опускают якорь, устанавливают траверсу я аналогично описанному выше вставляют другой щит и крепят его восемью болтами М24. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвешивания двигателя, предохранительные приливы и приливы для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенных для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закрываются крышками 7, 11, 15 (см. рис. 4).

Крышка 7 верхнего коллекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка 15 нижнего люка - одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной, а крышка 11 второго нижнего люка - четырьмя болтами M12.

Для подвода воздуха имеется вентиляционный люк 18. Выход вентилирующего воздуха осуществлен со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух 5, укрепленный на подшипниковом щите и остове. Выводы из двигателя выполнены кабелем марки ПМУ-4000 площадью сечения 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой. На кабелях имеются ярлычки из полихлор виниловых трубок t обозначением Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ (рис. 6) соединены с обмотками якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.

Рисунок 6. Схемы соединения катушек полюсов со стороны коллектора (а)
и противоположной (б) тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Сердечники главных полюсов 13 (см. рис. 4) набраны из листовой электротехнической стали марки 1312 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 12, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди JIMM размерами 1.95Х Х65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова.

Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компенсационная обмотка 14, 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 ПММ размерами 3,28X22 мм, и имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два витка. Корпусная изоляция состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,1i мм ГОСТ 13184-78, одного слоя фторопластовой ленты толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой стеклослюдинитовой ленты той же марки, она уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Компенсационная обмотка в пазах закреплена клиньями из текстолита марки Б. Изоляция компенсационных катушек на ТЭВЗ выпекается в приспособлениях, на НЭВЗ - в остове.

Сердечники дополнительных полюсов 10 выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами М20. Для уменьшения насыщения дополнительных полюсов между остовом и сердечниками дополнительных полюсов предусмотрены диамагнитные прокладки толщиной 8 мм. Катушки дополнительных полюсов 9 намотаны на ребро из мягкой медной проволоки ПММ размерами 6x20 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 КО-919 ГОСТ 16508-70.

Новочеркасский электровозостроительный завод изготавливает тяговый двигатель ТЛ-2К1, полюсная система (катушки главных и дополнительных полюсов) которого выполнена на изоляции системы «Монолит 2». Корпусная изоляция катушек. выполнена из стеклослюдинитовой ленты 0,13X25 мм ЛС40Ру-ТТ, катушки пропитаны в эпоксидном компаунде ЭМТ-1 или ЭМТ-2 по ТУ ОТН.504.002-73, причем катушки дополнительных полюсов пропитаны совместно с сердечниками и представляют собой неразъемный моноблок. На моноблоке закреплена диамагнитная прокладка толщиной 10 мм, которая одновременно служит для закрепления катушки. Катушка главного полюса от перемещений на сердечнике уплотнена двумя клиньями в распор по лобовым частям.

Щеточный аппарат тягового электродвигателя (рис. 7) состоит из траверсы 1 разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов 3 и шести щеткодержателей 4.

Траверса стальная, отливка швеллерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней 2 (рис. 8) поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора 3, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства 1: один - внизу остова, другой - со стороны подвешивания. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС-4000 площадью сечения 50 мм2. Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин), закреплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах 2 (см. рис. 7), установленных на траверсе. Стальные шпильки пальцев опрессованы прессмассой АГ-4В, на них насажены фарфоровые изоляторы.

Рисунок 8. Стопорение и фиксация траверсы тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Щеткодержатель (рис. 9) имеет две цилиндрические пружины, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпуса 2 щеткодержателя, другим - на оси нажимного пальца 4 с помощью винта 5, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку 3. Кроме того, при наибольшем допустимом износе щетки нажатие пальца 4 на щетку автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора гибкими проводами сработанных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размерами 2(8Х50Х Х60) мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой. Для более надежного крепления и регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте при износе коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрены гребенки.

Якорь (рис. 10, 11) двигателя состоит из коллектора, обмотки, вложенной в пазы сердечника 5 (см. рис. 10), набранного в пакет из лакированных листов электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 мм, стальной втулки 4, задней 7 и передней 3 нажимных шайб, вала 8. В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Передняя нажимная шайба 3 одновременно служит корпусом коллектора, Все детали якоря собраны на общей втулке 4 коробчатой формы, напрессованной на вал 5 якоря, что обеспечивает возможность его замены.

Якорь имеет 75 катушек б и 25 секционных уравнительных соединений 2. Соединение концов обмотки и клиньев с петушками коллекторных пластин / выполнено припоем ПСР-2,5 ГОСТ 19738-74 на специальной установке токами высокой частоты.

Рисунок 11. Схема соединения катушек якоря и уравнителей
с коллекторными пластинами тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Каждая катушка имеет 14 отдельных проводников, расположенных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду. Они изготовлены из медной ленты размерами 0,9x8,0 мм марки Л ММ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм ГОСТ 13184-78. Каждый пакет из семи проводников изолирован также лентой стеклослюдинитовой ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм с перекрытием в половину ширины ленты. На НЭВЗ изготовляют якорные катушки из изолированного провода ПЭТВСД размерами 0,9X7,1 мм без дополнительного наложения витковой изоляции. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,1X20 мм, одного слоя ленты фторопластовой толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты.

Уравнители секционные изготовляют из трех проводов размерами 1X2,8 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из одного слоя стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СГТл размерами 0,1X20 мм и одного слоя ленты фторопластовой толщиной 0,03 мм. Вся изоляция уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Изолированные провода соединяют в секцию одним слоем стеклоленты, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты. В пазовой части обмотку якоря крепят текстолитовыми клиньями, а в лобовой части - стеклобандажом.

Коллектор двигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм набран из медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. От нажимного конуса и корпуса коллектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов 75, шаг по пазам 1-13, число коллекторных пластин 525, шаг по коллектору 1-2, шаг уравнителей по коллектору 1-176.

Рисунок 12. Уплотнения якорных подшипников и подвод
к ним смазки тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Якорные подшипники двигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 80-42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3-8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в подшипниковые щиты, а внутренние - на вал якоря. Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнения (рис. 12). Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом Б16 ГОСТ 1320-74, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпоночное соединение.

Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1

Устройство ТЭД ТЛ-2К1

Назначение и технические данные. Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1 предназначен для преобра­зования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря двигателя пе­редается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче под­шипники двигателя не получают добавочных нагрузок по аксиаль­ному направлению.

Подвешивание электродвигателя опорно-осевое. С одной сто­роны он опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колес­ной пары электровоза, а с другой - на раму тележки через шар­нирную подвеску и резиновые шайбы. Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности (0,74) при наибольшей скорости электровоза..

Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей вен­тилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх с противоположной стороны вдоль оси двигателя.

Технические данные двигателя ТЛ-2К1 следующие:

Напряжение на зажимах двигателя..………………………………… 1500 В

Ток часового режима......………………………………………………. 480 А

Мощность часового режима....………………………………………… 670 кВт

Частота вращения часового режима... ... ………………………………790 об/мин

Ток продолжительного режима..... …………………………………… 410 А

Мощность продолжительного режима..……………………………….. 575 кВт

Частота вращения продолжительного режима ……………………… 830 об/мин

Возбуждение........………………………………………………………последовательное

Класс изоляции по нагревостойкости обмотки

якоря............ …………………………………………………………….. В

Класс изоляции по нагревостойкости полюсной си­стемы..........……. F

Наибольшая частота вращения при среднеизношенных бандажах........ 1690 об/мин

Подвешивание двигателя.....………………………………………….. опорно-осевое

Передаточное число......…………………………………………….. ….88/23-3,826

Сопротивление обмоток главных полюсов при тем­пературе 20 "С......... 0,025Ом

Сопротивление обмоток дополнительных полюсов и

компенсационной обмотки при температуре 20°С..........……………….. 0,0366 »

Сопротивление обмотки якоря при

Температуре 20 о С ………………………………………………………….. 0,0317 Ом

Система вентиляции........ …………………………………………………независимая

Количество вентилирующего воздуха, не менее. …………………….. 95 м.куб/мин

К. п. д. в часовом режиме.....……………………………………………. 0,931

К. п. д. в продолжительном.режиме.... ………………………………… 0,930

Масса без шестерен. ....... ……………………………………………… 5000 кг

Конструкция. Тяговый двигатель ТЛ-2К.1 состоит из остова, якоря, щеточного аппарата и подшипниковых щи­тов.

Остов двигателя представляет собой отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит одновременно магнитопроводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса с шестью щетко­держателями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь двигателя.

Установку подшипниковых щитов в остов электродвигателя производят в такой последовательности: собранный остов с по­люсными и компенсационными катушками ставят стороной, про­тивоположной коллектору, вверх. Индукционным нагревателем нагревают горловину до температуры 100-150°С, вставляют и крепят щит восемью болтами М24 из стали 45. Затем поворачива­ют остов на 180°, опускают якорь, устанавливают траверсу и ана­логично описанному выше вставляют другой щит и крепят его восемью болтами М24. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвешивания двигате­ля, предохранительные при­ливы и приливы для транс­портировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенных для осмотра щеточного аппара­та и коллектора. Люки гер­метично закрываются крыш­ками.

Крышка верхнего кол­лекторного люка укреплена на остове специальным пру­жинным замком, крышканижнего люка - одним бол­том М20 и специальным бол­том с цилиндрической пру­жиной, а крышка второго нижнего люка - четырьмя болтами М12.

Для подвода воздуха имеется вентиляционный люк. Выход вентилирующего воздуха осуществлен со стороны, противополож­ной коллектору, через спе­циальный кожух, укрепленный на подшипниковом щите и остове. Выводы из двигателя выполнены кабе­лем марки ПМУ-4000 пло­щадью сечения 120 мм 2 . Ка­бели защищены брезентовы­ми чехлами с комбиниро­ванной пропиткой. На кабе­лях имеются ярлычки из по­лихлорвиниловых трубок с обозначением 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 на­браны из листовой электро­технической стали марки 1312 толщиной 0,5мм,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 ЛММ размерами 1,95х65 мм, изогнута по радиу­су для обеспечения прилега­ния к внутренней поверхно­сти остова.

Корпусная изоляция со­стоит из восьми слоев стеклослюдинитовой ленты с полиэти-лентерефталантной пленкой на лаке марки ПЭ-934 и од­ного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающейся толщиной 0,22 мм, наложен­ных с перекрытием в поло­вину ширины ленты. Межвитквая изоляция выполнена из асбестовой бумаги в два слоя толщиной 0,2 мм и про­питана лаком КО-919.

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 ПММ и имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два витка. Корпусная изоляция состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты, одного слоя фторопластовой ленты и одного слоя стеклоленты ЛЭС, уложен­ных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой стеклослюдинитовой ленты, она уло­жена с перекрытием в половину ширины ленты.

1. Вкладыш моторно–осевого подшипника

2.10. Смотровой люк

2. Траверса

3. Кабели соединения кронштейнов траверсы щеткодержателя

4. Передняя нажимная шайба (нажимной конус)

5. Коллекторный болт

6. Задняя крышка подшипника

8. Подшипник якоря

11. Передняя крышка подшипника

12. Лабиринтное кольцо

13. Уплотнительное кольцо

14. Вал тягового двигателя

15. Валик шестерни проворота траверсы

16. Пружинная шайба

17. Специальная гайка

18. Шпонка шестерни

19. Нажимная гайка

20. Маслоотбойное кольцо

21. Нажимной конус

22. Подшипниковый щит со стороны коллектора

23. Корпус (втулка) коллектора

24. Уравнительное соединение

25. Обмотка якоря

26. Компенсационная обмотка

27. Катушка главного полюса

28. Шпонка сердечника якоря

29. Сердечник якоря

30. Заклепка сердечника главного полюса

31. Болт главного полюса

32. Кабель (Я)

33. Кабель (ЯЯ)

34. Сердечник главного полюса

35. Стальная прокладка между главным полюсом и остовом

36. Кабель (К)

37. Кабель (КК)

39. Выхлопной патрубок

41. Стеклобандаж

43. Подшипниковый щит со стороны противоположной коллектору

44. Нажимная шайба

45. Кронштейн

46. Гайка – барашек

47. Крышка моторно-осевого подшипника

48. Стопорная планка

50. Крышка буксы моторно-осевого подшипника

51. Букса моторно-осевого подшипника

52. Трубка для залива смазки в моторно-осевые подшипники

53. Перехдный канал

54. Подбивочная пряжа

55. Пробка слива смазки из рабочей камеры

56. Перегородка

57. Пробка слива смазки из рабочей камеры

58. Болт, крепящий дополнительный полюс к остову

59. Прокладка дополнительного полюса

60. Катушка дополнительного полюса

61. Сердечник дополнительного полюса

62. Втулка якоря

63. Коллектор

65. Шпонка вкладышей моторно-осевого подшипника

66. Шестерня проворота траверсы

67. Стержень изолятора

68. Регулировочный винт

69. Нажимные пальцы

70. Цилиндрическая пружина

71. Корпус щеткодержателя

72. Щетка с гибким проводом (шунтом)

73. Верхняя часть кронштейна

74. Палец кронштейна щеткодержателя

75. Нижняя часть кронштейна щеткодержателя

76. Болт кронштейна щеткодержателя

77. Болт фиксатора

78. Фиксатор

79. Стопорная планка

81. Регулировочный винт

82. Трубка подвода смазки

84. Уплотнение

Компенсационная обмотка в пазах закреплена клиньями из текстолита марки Б. Изо­ляция компенсационных катушек на ТЭВЗ выпекается в приспо­соблениях, на НЭВЗ - в остове.

Сердечники дополнительных полюсов выполнены из тол­столистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами М20. Для уменьшения насыщения дополнительных по­люсов между остовом и сердечниками дополнительных полюсов предусмотрены диамагнитные прокладки толщиной 8 мм. Катуш­ки дополнительных полюсов намотаны на ребро из мягкой мед­ной проволоки ПММ и имеют 10 витков каж­дая.

Корпусная и покровная изоляция этих катушек аналогична изоляции катушек главного полюса. Межвитковая изоляция сос­тоит из асбестовых прокладок, пропитанных ла­ком КО-919.

Новочеркасский электровозостроительный завод изготавлива­ет тяговый двигатель ТЛ-2К1, полюсная система (катушки глав­ных и дополнительных полюсов) которого выполнена на изоляции системы «Монолит 2». Корпусная изоляция катушек выполнена из стеклослюдинитовой ленты, катушки пропитаны в эпоксидном компаунде ЭМТ-1 или ЭМТ-2, причем катушки дополнительных полюсов пропитаны совместно с сердечниками и представляют собой не­разъемный моноблок. На моноблоке закреплена диамагнитная прокладка толщиной 10 мм, которая одновременно служит для закрепления катушки. Катушка главного полюса от перемещений на сердечнике уплотнена двумя клиньями в распор по лобовым частям.

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: один-внизу остова, другой-со стороны подве­шивания.

Электрическое соединение кронштейнов траверсы меж­ду собой выполнено кабелями ПС-4000 площадью сечения 50 мм 2 .. Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин), за­креплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Стальные шпильки пальцев опрессованы прессмассой АГ-4В, 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 винта, которым регулируют натя­жение пружины. Кинемати­ка нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное на­жатие на щетку. Кроме того, при наибольшем допустимом износе щетки нажа­тие пальца на щетку авто­матически прекращается. Это позволяет предотвра­тить повреждение рабочей поверхности коллектора гиб­кими проводами сработан­ных щеток. В окна щетко­держателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размерами 2(8х50х 60) мм. с резиновыми амортизаторами. Крепле­ние щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой. Для бо­лее надежного крепления и регулировки положения щеткодержателя относи­тельно рабочей поверхности по высоте при износе кол­лектора на корпусе щетко­держателя и кронштейна предусмотрены гребенки.

Якорь дви­гателя состоит из коллекто­ра, обмотки, вложенной в пазы сердечника, набранного в па­кет из лакированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, стальной втулки, задней и передней нажимных шайб, вала. В сердечнике имеется один ряд аксиаль­ных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Передняя нажимная шайба одновременно служит кор­пусом коллектора.Все детали якоря собраны на общей втулке коробчатой формы, напрессо­ванной на вал якоря, что обеспечивает возможность его замены,

Якорь имеет 75 катушек и 25 секционных уравнительных со­единений. Соединение концов обмотки и клиньев с петушками коллекторных пластин выполнено припоем ПСР-2,5 на специальной установке токами высокой частоты.

Каждая катушка имеет 14 отдельных проводников, располо­женных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду. Они изготовлены из медной ленты размерами 0,9х8,0 мм марки ЛММ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой ленты. Каждый пакет из семи проводников изолирован также стеклослюдинктовой лентой с перекрытием в половину ширины ленты. На НЭВЗ изготов­ляют якорные катушки из изолированного провода ПЭТВСД без дополнительного наложения витковой изоляции. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты, одного слоя ленты фторопластовой и одного слоя стеклоленты, уло­женных с перекрытием в половину ширины ленты.

Уравнители секционные изготовляют из трех проводов разме­рами 1Х2,8 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода со­стоит из одного слоя стеклослюдинитовой ленты и одного слоя ленты фторопластовой. Вся изоляция уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Изолированные провода соединяют в секцию од­ним слоем стеклоленты, уложенной с перекрытием в половину ши­рины ленты. В пазовой части обмотку якоря крепят текстолито­выми клиньями, а в лобовой части - стеклобандажом.

Коллектор двигателя с диаметром рабочей поверхности 660ммнабран из медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. От нажимного конуса и корпуса коллектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов 75, шаг по пазам 1-13, число коллекторных пластин 525, шаг по коллек­тору 1-2, шаг уравнителейпо коллектору 1-176.

Якорные подшипники двигателя тяжелой серии с цилиндриче­скими роликами типа 80-42428М обеспечивают разбег якоря в пре­делах 6,3-8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в подшипниковые щиты, а внутренние - на вал якоря. Подшип­никовые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнения. Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутрен­ней поверхности баббитом Б 16, и букс с постоян­ным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпо­ночное соединение.

Тяговый электродвигатель «ТЛ-2К»

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Назначение тягового двигателя ТЛ-2К Принцип работы тягового электродвигателя ТЛ-2К Основные неисправности и причины их возникновения Методы диагностирования Обзор и описания методов диагностирования Способы очистки тягового электродвигателя Диагностика тягового электродвигателя...

Введение

Тяговый электродвигатель «ТЛ-2К» установлен на электровозы серии ВЛ, предназначен для индивидуального привода колёсной пары. Крутящий момент передаётся на ось посредством шарнирной муфты. Двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением, 6-полюсные с добавочными полюсами. Двигатели имеют независимую вентиляцию. Тяговые электродвигатели преобразуют поступающую из контактной сети электрическую энергию в механическую работу, затрачиваемую на преодоление всех сил сопротивления движению поезда и силы его инерции при ускоренном движении.

Модель тягового электродвигателя постоянного тока электрического подвижного состава как объекта диагностирования включает в себя электроизоляционную конструкцию, коллекторно-щеточный аппарат и механическую часть. Поэтому отказы тяговых двигателей имеют различную природу и могут происходить вследствие:

– пробоя изоляции и межвитковых замыканий обмоток якоря;

– пробоя изоляции и межвитковых замыканий обмоток главных и дополнительных полюсов;

– пробоя изоляции компенсационной обмотки;

– повреждений выводов катушек полюсов;

– повреждений выводных кабелей, выплавления припоя из петушков коллектора;

– разрушения якорных бандажей;

– повреждения якорных подшипников;

– повреждения пальцев, кронштейнов и щеткодержателей;

– кругового огня по коллектору.

Необходимо отметить, что для определения неисправностей тяговых двигателей электровозов и электропоездов можно использовать одинаковые подходы.

Определению неисправностей в электрических машинах посвящено значительное количество публикаций в периодической печати, имеются научные монографии и патенты.

В последние годы активно внедряется методология диагностирования зарождающихся дефектов роторных узлов, в т.ч. и подшипников. Использование системы диагностирования, ориентированной на обнаружение зарождающихся дефектов и прогнозирование оптимальных сроков проведения технических обслуживаний, позволяет обеспечить максимально возможный экономический эффект за счет снижения трудозатрат, расхода запасных частей и простоев подвижного состава.

Глава I . Назначение и работа 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).

Все тяговые двигатели постоянного тока вагонов метрополитена имеют в основном одинаковое устройство. Двигатель состоит из остова, четырех главных и четырех добавочных полюсов, якоря, подшипниковых щитов, щеточного аппарата, вентилятора.

Остов двигателя

Он выполнен из электромагнитной стали имеет цилиндрическую форму и служит магнитопроводом. Для жесткого крепления к поперечной балке рамы тележки на остов предусмотрены три прилива-кронштейна и два предохранительных ребра. В остове имеются отверстия для крепления главных и добавочных полюсов, вентиляционные и коллекторные люки. Из остова двигателя выходят шесть кабелей. Торцовые части остова закрыты подшипниковыми щитами. В остове укреплена паспортная табличка с указанием завода-изготовителя, заводского номера, массы, тока, частоты вращения, мощности и напряжения.

Главные полюса

Рис.1. Тяговый двигатель ДК-117 в разрезе

Они предназначены для создания основного магнитного потока. Главный полюс состоит из сердечника и катушки. Катушки всех главных полюсов соединены последовательно и составляют обмотку возбуждения. Сердечник набран из листов электротехнической стали толщиной 1,5 мм для Уменьшения вихревых токов. Перед сборкой листы прокрашивают изоляционным лаком, сжимают прессом и скрепляют заклепками. Часть сердечника, обращенная к якорю, выполнена более широкой и называется полюсным наконечником. Эта часть служит для поддержания катушки, а также для лучшего распределения магнитного потока в воздушном зазоре. В тяговых двигателях ДК-108А, установленных на вагонах Е (по сравнению с ДК-104 на вагонах Д ), увеличен зазор между якорем и главными полюсами, что, с одной стороны, дало возможность увеличить скорость в ходовых режимах на 26 %, а с другой стороны, уменьшилась эффективность э лектрического торможения (медленное возбуждение двигателей в генераторном режиме из-за недостаточного магнитного потока). Для увеличения эффективности электрического торможения в катушках главных полюсов кроме двух основных обмоток, создающих основной магнитный поток в тяговом и тормозном режимах, имеется третья — подмагничивающая, которая создает дополнительный магнитный поток при работе двигателя только в генераторном режиме. Подмагничивающая обмотка включена параллельно двум основным и получает питание от высоковольтной цепи через автоматический выключатель, предохранитель и контактор. Изоляция катушек главных полюсов кремнийорганическая. Главный полюс крепится к остову двумя болтами, которые ввертывают в квадратный стержень, расположенный в теле сердечника.

Добавочные полюса

Они предназначены для создания дополнительного магнитного потока, который улучшает коммутацию и уменьшает реакцию якоря в зоне между главными полюсами. По размерам они меньше главных полюсов и расположены между ними. Добавочный полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник выполнен монолитным, так как вихревые токи в его наконечнике не возникают из-за небольшой индукции под добавочным полюсом. Крепится сердечник к остову двумя болтами. Между остовом и сердечником для меньшего рассеяния магнитного потока установлена диамагнитная латунная прокладка. Катушки добавочных полюсов соединены последовательно одна с другой и с обмоткой якоря.

Якорь

Рис.2. Тяговый двигатель ДК-108 в разрезе

Машина постоянного тока имеет якорь, состоящий из сердечника, обмотки, коллектора и вала. Сердечник якоря представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих при пересечении якорем магнитного поля, листы изолируют один от другого лаком. В каждом листе имеется отверстие со шпоночной канавкой для насадки на вал, вентиляционные отверстия и пазы для укладки обмотки якоря. В верхней части пазы имеют форму ласточкиного хвоста. Листы насаживают на вал и фиксируют шпонкой. Собранные листы прессуются между двумя нажимными шайбами. Обмотка якоря состоит из секций, которые укладывают в пазы сердечника и пропитывают асфальтовым и бакелитовым лаками. Чтобы обмотка не выпадала из пазов, в пазовую часть забивают текстолитовые клинья, а переднюю и заднюю части обмотки укрепляют проволочными бандажами, которые после намотки пропаивают оловом. Назначение коллектора машины постоянного тока в различных режимах работы неодинаково. Так, в генераторном режиме коллектор служит для преобразования переменной электродвижущей силы (э.д.с), индуцируемой в обмотке якоря, в постоянную э.д.с. на щетках генератора, в двигательном — для изменения направления тока в проводниках обмотки якоря, чтобы якорь двигателя вращался в какую-либо определенную сторону. Коллектор состоит из втулки, коллекторных медных пластин, нажимного конуса. Коллекторные пластины изолированы друг от друга миканитовыми пластинами, от втулки и нажимного конуса — изоляционными манжетами. Рабочую часть коллектора, имеющую контакт со щетками, протачивают на станке и шлифуют. Чтобы при работе щетки не касались миканитовых пластин, коллектор подвергают «продорожке». При этом миканитовые пластины становятся ниже коллекторных примерно на 1 мм. Со стороны сердечника в коллекторных пластинах предусмотрены выступы с прорезью для впаивания проводников обмотки якоря. Коллекторные пластины имеют клинообразное сечение, а для удобства крепления — форму «ласточкин хвост». Коллектор насаживают на вал якоря прессовой посадкой и фиксируют шпонкой. Вал якоря имеет разные посадочные диаметры. Кроме якоря и коллектора, на вал напрессована стальная втулка вентилятора. Внутренние кольца подшипников и подшипниковые втулки насажены на вал в горячем состоянии.

Подшипниковые щиты

В щитах установлены шариковые или роликовые подшипники — надежные и не требующие большого ухода. Со стороны коллектора стоит упорный подшипник; его наружное кольцо упирается в прилив подшипникового щита. Со стороны тяговой передачи установлен свободный подшипник, который позволяет валу якоря удлиняться при нагреве. Для подшипников применяют густую консистентную смазку. Чтобы смазка при работе двигателей не выбрасывалась из смазочных камер, предусмотрено гидравлическое (лабиринтное) уплотнение. Вязкая смазка, попав в небольшой зазор между канавками-лабич рингами, проточенными в щите, и втулкой, насаженной на вал, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам лабиринта, где самой смазкой создаются гидравлические перегородки. Подшипниковые щиты крепят к обеим сторонам остова.

Щеточный аппарат

Для соединения коллектора двигателя с силовой цепью вагона используют электрографитные щетки марки ЭГ-2А, которые обладают хорошими коммутирующими свойствами, высокой механической прочностью и способны выдерживать большие перегрузки. Щетки представляют собой прямоугольные призмы размером 16 х 32 х 40 мм. Рабочую поверхность щеток пришлифовывают к коллектору для обеспечения надежного контакта. Щетки устанавливают в обоймы, называемые щеткодержателями, и соединяют с ними гибкими медными шунтами: в каждом щеткодержателе по две щетки, число щеткодержателей — четыре. Нажим на щетку осуществляется пружиной, упирающейся одним концом через палец в щетку, другим — в щеткодержатель. Нажатие на щетку должно быть отрегулировано в строго определенных пределах, так как чрезмерный нажим вызывает быстрый износ щетки и нагрев коллектора, а недостаточный не обеспечивает надежного контакта между щеткой и коллектором, вследствие чего возникает искрение под щеткой. Нажатие не должно превышать 25Н (2,5 кгс) и быть менее 15Н (1,5 кгс). Щеткодержатель укрепляют на кронштейне и с помощью двух шпилек, запрессованных в кронштейн, крепят непосредственно к подшипниковому щиту. Кронштейн от щеткодержателя и подшипникового шита изолируют фарфоровыми изоляторами. Для осмотра коллектора и щеткодержателей в остове двигателя имеются люки с крышками, обеспечивающими достаточную защиту от проникновения воды и грязи.

Вентилятор

В процессе работы необходимо охлаждать двигатель, так как с повышением температуры его обмоток снижается мощность двигателя. Вентилятор состоит из стальной втулки и силуминовой крыльчатки, скрепленных восемью заклепками. Лопатки крыльчатки расположены радиально для выброса воздуха в одном направлении. Вентилятор вращается вместе с якорем двигателя, создавая в нем разрежение. Потоки воздуха засасываются внутрь двигателя через отверстия со стороны коллектора. Часть воздушного потока омывает якорь, главные и добавочные полюса, другая проходит внутри коллектора и якоря по вентиляционным каналам. Воздух выталкивается наружу со стороны вентилятора через люк остова.

1.2 Принцип работы тягового электродвигателя 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 Основные неисправности и причины их возникновения

Неисправности тягового электродвигателя:

1. круговой огонь по коллектору или чрезмерное искрение под щетками, подгар коллектора;
2. потеки смазки внутри тягового двигателя;
3. перегрев подшипника;
4. перекрытие или пробой кронштейна щеткодержателя;
5. пробой изоляции обмоток якорей и полюсов;
6. сильное искрение под щетками и срабатывание токовой защиты;
7. чрезмерное нагревание коллектора;
8. чрезмерное нагревание якоря;
9. порванные сетки в вентиляционных отверстиях или торчащие из них остатки бандажей;
10. На моторном вагоне срабатывает быстродействующий выключатель во время первой поездки после замены двигателя.

Причины их возникновения :

1. щетки плохо притерты к коллекторным пластинам, неплотное прилегание. Изоляция между коллекторными пластинами выступает над ними, коллектор плохо прошлифован. Недопустимый износ щеток, недостаточное или неравномерное нажатие щеток. Биение коллектора, низкое качество щеток, коллектора и изоляторов. Оборван проводник обмотки якоря, короткое замыкание в обмотке дополнительных полюсов. Заклинивание щетки, коллектор загрязнен, межвитковое замыкание или выпаивание секции обмотки якоря из петушков коллектора;
2. избыток смазки, перекос подшипника;
3. недостаточно смазки, повреждение подшипника;
4. попадание влаги в тяговый двигатель, перенапряжение, грязный изолятор или кронштейн щеткодержателя;
5. механические повреждения, резкое снижение сопротивления изоляции при частых перенапряжениях на двигателях, попадании влаги, пыли и т.д;
6. механическое повреждение изоляции, старение изоляции, снижение изоляционных свойств, вследствие частых перенапряжений;
7. щетки слишком сильно прижаты к коллекторным пластинам;
8. замыкание между секциями обмоток якоря или коллекторными пластинами;
9. размотаны бандажи якоря и часть обломков отброшена в сторону вентиляционных отверстий;
10. неправильный монтаж проводов.

Способ устранения неполадок тягового электродвигателя:

1. приработать щетки к коллекторным пластинам при малых скоростях движения, продорожить зачистить и отшлифовать коллектор. Заменить щетки, отрегулировать нажатие щеток, проточить и отшлифовать коллектор. Заменить щетки, изоляторы, отремонтировать обмотку в деповских условиях, отыскать поврежденную катушку дополнительного полюса и заменить её (в депо). Обеспечить свободный ход щетки, очистить коллектор, отремонтировать якорь в деповских условиях;
2. снять потеки и наблюдать за подшипниковым узлом. Если повреждение повториться, снять тяговый двигатель с тележки, разобрать подшипниковый узел и заменить подшипник. Устранить перекос, подтянув болты крышки подшипника;
3. добавить смазку. Снять тяговый двигатель с тележки, разобрать подшипниковый узел, заменить подшипник и смазку;
4. протереть тяговый двигатель чистой салфеткой, смоченной бензином, заменить изолятор или кронштейн щеткодержателя;
5. устранить повреждения в депо;
6. отключить тяговый двигатель, по прибытии в депо устранить повреждение;
7. установить нормальное нажатие щеток;
8. отключить тяговый двигатель, по прибытии в депо отремонтировать якорь;
9. отключить тяговый двигатель, по прибытии в депо отремонтировать;
10. пересоединить концы тягового двигателя.

Глава II . Методы диагностирования

2.1 Обзор и описания методов диагностирования

Для диагностирования тяговых электродвигателей используются основные методы диагностирования: неразрушающий контроль и разрушающий контроль.

Неразрушающий контроль включает в себя: электрический, вихретоковый, тепловой, радиоволновой, ультразвуковой методы, виброакустический.

Неразрушающий контроль – последняя и в ряде случаев единственно возможная технологическая операция, позволяющая выявлять недопустимые дефекты в технических объектах и тем самым предотвращать возникновение чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте.

Техническая диагностика – область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов.

Техническое диагностирование - процесс установления технического состояния объекта с указанием места, вида и причин возникновения дефектов и повреждений.

Надёжностью является наиболее полной оценкой качества объектов (изделий). Под надёжностью понимают свойство объекта (изделия) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, Характеризующих способность его выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надёжность - сложное свойство, состоящее из сочетания таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность - это свойство объекта (изделия) непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Долговечность - свойство объекта (изделия) сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при - установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность - свойство объекта (изделия), заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путём проведения технического обслуживания и ремонтов.

Ультразвуковая дефектоскопия

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн проникать в металл на большую глубину и отражаться от находящихся в нем дефектных участков. В процессе контроля пучок ультразвуковых колебаний от вибрирующей пластины вводится в контролируемый шов. При встрече с дефектным участком ультразвуковая волна отражается от него и улавливается другой пластиной, которая преобразует ультразвуковые колебания в электрические. Эти колебания после усиления подаются на экран электронно-лучевой трубки дефектоскопа, свидетельствуя в виде импульса о наличии дефектов. При контроле щуп перемещают вдоль шва, прозвучивая таким образом различные по глубине зоны шва. По характеру импульсов судят о протяженности дефектов и глубине их залегания.

К преимуществам ультразвуковой дефектоскопии относятся: возможность обнаружения внутренних дефектов, большая проникающая способность, высокая чувствительность, возможность определения места и размера дефекта. Вместе с тем, метод имеет ряд отрицательных особенностей. К ним относится необходимость специальных методик контроля отдельных типов изделий, высокой чистоты поверхности детали в месте контроля, что особенно затрудняет дефектоскопию наплавленных поверхностей. Поэтому указанным методом контролируются детали, для которых разработаны необходимые технологии, регламентирующие зоны и чувствительность контроля; места ввода ультразвуковых волн в изделие; тип дефектоскопа; тип искательной головки.

Вихретоковая дефектоскопия

Метод вихретоковой дефектоскопии дает возможность обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов. Он основан на использовании действия вихревых токов, возникающих в поверхностном слое контролируемой детали от пронизывания его магнитным потоком, на первичную или особую измерительную катушку.

Сущность метода состоит в следующем. Если к контролируемой поверхности приблизить катушку, по которой протекает переменный ток, то в металле возникнут замкнутые вихревые токи. Величина этих токов зависит от частоты возбуждающего тока, электропроводности и магнитной проницаемости материала изделия, относительного расположения катушки и детали, от наличия на поверхности дефектов типа нарушения сплошности. Магнитное поле вихревых токов направлено против основного магнитного потока и несколько гасит его, что может быть измерено величиной полного сопротивления генерирующей катушки. В случае изменения вихревых токов, изменяется и полное сопротивление. Изменение величины вихревых токов может быть обнаружено с помощью другой (измерительной) катушки.

Виброакустический метод

Виброакустическая метод - это наиболее эффективный из известных методов технической диагностики двигателей. Метод позволяет на работающем двигателе вести обнаружение ключевых дефектов, определяющих его надежность и ресурс, проводить локацию местоположения дефектов, контролировать и управлять их развитием.

2.2 Способы очистки тягового электродвигателя

Предварительно двигатель очищают снаружи вручную с помощью скребков и ветоши. Для окончательной очистки двигатель обмывают в специальных моечных (одно- или двухкамерных) машинах.

Двухкамерная моечная машина состоит из двух герметически закрывающихся камер. В камере двигатель обмывают горячей (80— 90 °С) водой, которую насосом подают во вращающееся, от привода душевое устройство. Чтобы внутрь двигателя не попала влага, все вентиляционные и другие отверстия в остове тщательно закрывают специальными заглушками и крышками, а на место крышки верхнего коллекторного люка прикрепляют специальный патрубок, через который в двигатель подают от вентилятора воздух, создавая внутри него избыточное давление. После обмывки поднимают промежуточную дверь и перемещают двигатель на самоходной тележке в камеру 2, где при закрытой двери в течение 15—20 мин сушат его потоком нагретого от калорифера воздуха.

Частота вращения душевого и сушильного устройств 2 об/мин. Обе камеры могут работать одновременно.

Очищенную машину устанавливают на позицию для осмотра, где ее тщательно осматривают

Осмотр по выявлению внешних дефектов осуществляют визуально. Одновременно сверяют номера остова, подшипниковых щитов и шапок моторно-осевых подшипников.

Затем измеряют электрические параметры машины, определяют осевой разбег якоря, биение и износ коллектора, радиальные зазоры якорных подшипников и биение наружных колец.

Для выполнения перечисленных измерений ремонтная позиция оснащена необходимыми измерительными приборами, статическим преобразователем с колонкой выводов и индукционным нагревателем для снятия внутренних колец подшипников и лабиринтных колец.

Сопротивление изоляции тяговых двигателей измеряют мегаомметром на 2,5 кВ. (Для исключения дополнительной погрешности сопротивление изоляции следует измерять мегаомметрами на соответствующее напряжение.)

При измерении сопротивления изоляции соединяют начало (или конец) цепи главных полюсов с началом (или концом) другой цепи — добавочных полюсов и якорной обмотки. К этим выводам подсоединяют зажим «Л» мегаомметра. Второй его зажим «3» соединяют с корпусом машины. В процессе измерения необходимо следить, чтобы выводные концы контролируемых обмоток не касались пола или корпуса двигателя, в противном случае показания прибора будут неправильными. У исправных тяговых двигателей сопротивление изоляции должно быть не менее 5 МОм. Если оно окажется меньше, следует измерить сопротивление отдельных цепей (главных и добавочных полюсов, обмоток якоря) и выявить поврежденное место, имея в виду, что снижение сопротивления могло быть вызвано увлажнением или неисправностью кронштейнов, межкатушечных соединений.

Сопротивление изоляции измеряют до обмывки двигателя.

Сопротивление изоляции вспомогательных машин должно быть не менее 3 МОм. Способы проверки и выявления дефектных мест в изоляции для вспомогательных машин те же, что и для тяговых двигателей.

Активное сопротивление обмоток электрических машин измеряют обычно мостом МД6 (или УМ13) и сравнивают с установленным для машины данного типа значением. Увеличение активного сопротивления может быть вызвано дефектами в полюсных катушках, выплавлением кабелей в патронах или наконечниках, обрывом жил выводных кабелей или межкатушечных соединений и нарушением контакта в этих соединениях.

Для выявления причины увеличения сопротивления подозреваемую обмотку машины подключают к статическому преобразователю и устанавливают в ней ток, равный удвоенному значению ее тока часового режима. Дефектное место выявляют на ощупь по повышенному нагреву.

Затем при вращении двигателя под напряжением 220—400 В без нагрузки проверяют работу якорных подшипников, вибрацию двигателя, биений коллектора и работу щеточного аппарата.

Якорные подшипники проверяют по их нагреву и на слух при вращении якоря двигателя с частотой около 700—750 об/мин в течение 5—10 мин в каждую сторону. Исправный подшипник должен работать без треска, щелчков, заеданий и в режиме холостого хода машины не перегреваться относительно температуры окружающей среды более чем на 10 °С.

Вибрацию двигателя проверяют также при его работе на холостом ходу при частоте вращения 700 об/мин. Измеряют вибрацию ручным вибрографом ВР-1. Место приложения вибрографа к корпусу двигателя может быть любым. Если вибрация двигателя окажется более 0,15 мм, якорь необходимо балансировать.

Биение коллектора измеряют индикаторов, который подводят к коллектору через коллекторный люк и закрепляют струбциной на кромке остова. Биение замеряют по средней части рабочей длины коллектора и на расстоянии 10-20 мм от его наружного среза. Если оно превысит предельно допустимое значение, то коллектор подлежит обточке.

Биение коллектора можно измерять и с помощью приспособления, корпус которого закрепляют на кронштейне щеткодержателя. Переместив ползунок на рабочую часть коллектора, устанавливают индикатор на нуль и при вращении коллектора определяют биение.

Выработку (износ) рабочей части коллектора можно измерить, также используя это приспособление. Для этого ползунок вначале отводят на нерабочую часть коллектора, устанавливают индикатор на нуль, а затем при неподвижном коллекторе перемещают ползунок по всей рабочей части коллектора и фиксируют по индикатору наибольшее значение выработки.

При отсутствии описанного приспособления выработку можно измерить шаблоном или щупом и линейкой.

Шаблон устанавливают на коллектор и удерживают рукой так, чтобы колодка приспособления располагалась строго параллельно коллекторным пластинам, а ее торец совпадал с концом коллектора. Вращая поочередно головки микрометров, определяют выработку в двух точках по длине коллектора.

Для определения выработки щупом и линейкой, линейку устанавливают узким ребром на коллекторную пластину и щупом по всей ее длине измеряют зазор между нижней кромкой линейки и рабочей поверхностью пластины. Такие замеры делают в нескольких местах по окружности коллектора.

Коммутацию машины оценивают по степени искрения под щетками. Если при визуальной оценке искрение под щетками окажется более 1.5 балла, а у щеточно-коллекторного узла дефектов выявлено не будет, то необходима тщательная проверка магнитной системы машины, ее отдельных узлов и настройка коммутации.

Радиальные зазоры якорных подшипников проверяют пластинчатыми щупами на неподвижной машине. Для этого снимают наружные крышки и лабиринтные кольца подшипников щитов и проверяют щупом зазор между роликом и внутренним кольцом подшипника в его нижней части. Для тяговых двигателей большинства типов он должен находиться в пределах 0,09—0,22 мм.

Биение наружных колец подшипников является следствием их перекосов при установке на двигатели. Такие перекосы приводят к значительному повышению напряжений на краю дорожки качения, повышенному износу и повреждениям сепараторов, к радиальному или осевому защемлению роликов, а иногда и к разрушению подшипников.

Выявить перекос колец можно специальным прибором, разработанным ВНИИЖТом. Прибор имеет кольцо, которое надевается на вал двигателя до упора во внутреннее кольцо подшипника и закрепляется на нем тремя центрирующими винтами. На кольце закреплена стойка с индикатором. Шток индикатора должен упираться своим концом в наружное кольцо подшипника.

Для измерения вертикального перекоса прибор закрепляют на валу и устанавливают индикатор в верхнем положении на нуль. Затем поворачивают индикатор относительно вала на 180° и определяют биение торца (с учетом знака отклонения стрелки). Таким же образом определяют биение и в горизонтальной плоскости. Значение биения определяют как максимальную разность в показаниях индикатора. У правильно установленного подшипника биение торца наружного кольца не должно превышать 0,12 мм.

Осевой разбег якоря измеряют индикатором. Для этого якорь сдвигают до упора в одну сторону, а с противоположной стороны закрепляют на специальной стойке индикатор и прижимают его к торцу вала якоря или коробки (на двигателях электровозов ЧС2) так, чтобы стрелка головки стояла на нуле. Затем якорь перемещают до упора в другое крайнее положение. Отклонение стрелки индикатора укажет осевой разбег. У тяговых двигателей с прямо- и косозубой передачами он должен быть соответственно не более 0,2—0,8 и 5,9—8,4 мм, у вспомогательных машин — 0,6—0,15 мм.

Воздушные зазоры между сердечниками полюсов и якорем машины проверяют щупами. Зазоры не должны превышать значения, установленные Правилами ремонта для машин данного типа.

В противном случае нарушится магнитная симметрия машины, изменятся ее характеристики, снизится коммутационная устойчивость. Недопустимые отклонения значений воздушных зазоров при ремонте машины должны быть устранены, а при ее испытании следует провести тщательную отладку коммутации.

Результаты осмотра электрических машин и проведенных измерений вносят в специальный журнал для использования в дальнейшем при определении необходимого объема их ремонта, после чего двигатель передают на позицию его разборки.

Глава III. Диагностика тягового электродвигателя

3.1 Контроль состояния якорных подшипников

Якорные подшипники служат для поддержания вала якоря. Количество порч и неисправностей на 1 млн км пробега колеблется от 0,44 до 3,68 для якорных подшипников электровозов. Большое количество порч и неисправностей якорных подшипников обусловлено тяжелыми условиями их работы. Тяжелые условия работы якорных подшипников определяются сравнительно высокими динамическими нагрузками, большим числом оборотов якоря, перекосами, возникающими вследствие отклонений, допускаемых при монтаже и изготовлении деталей, сопрягаемых с подшипниками, и в результате упругого прогиба вала якоря, а также нагревом деталей, обусловленным внутренним трением в самом подшипнике, притоком тепла от обмоток двигателя и другими факторами.

Важным условием, обусловливающим надежную работу подшипника, является посадка внутреннего кольца на вал с гарантированным натягом. Невыполнение этого условия приводит к тому, что при максимальном натяге внутренних колец на валах радиальный зазор может отсутствовать и возможно появление преднатяга в подшипнике. В этих случаях он греется, изнашивается, происходит разрушение сепаратора и заклинивание подшипника. Также следует учитывать, что на величину потерь трения и на тепловой режим подшипника весьма сильно влияет степень заполнения корпуса при постоянном объеме смазки. Избыток смазки так же, как и ее недостаток, всегда вызывает нагрев подшипников.

В якорных подшипниках некоторые дефекты появляются как следствие изнашивания и развития усталостных микротрещин. Износ возникает из-за проскальзывания тел качения по кольцу, что значительно возрастает при загрязнении, ухудшении качества смазки, ржавлении. Вследствие циклических нагрузок возникает явление усталости металла как на рабочих поверхностях внутреннего и наружного колец, так и на сепараторе подшипника. Периодические деформации приводят к образованию микротрещин и отслаиванию металла.

Для определения состояния подшипников в локомотивных депо используются методы виброакустической диагностики.

Вибрация, возбуждаемая подшипниками качения, обусловлена в первую очередь дефектами изготовления и монтажа, а также дефектами, возникающими в процессе эксплуатации.

Физическим носителем информации о состоянии элементов подшипника в виброакустической диагностике служат упругие волны, которые возбуждаются в подшипнике соударением этих элементов.

Наряду с методами виброакустической диагностики используется способ акустической эмиссии в ультразвуковой полосе частот.

На этом принципе работает индикатор ресурса подшипников ИРП-12 , который предназначен для проверки на работающем оборудовании технического состояния подшипников качения:

– степени износа подшипников в режимах экспресс контроля;

– наличие смазки в подшипниковых узлах;

– правильность сборки подшипниковых узлов при изготовлении и ремонте.

Прибор состоит из пьезоэлектрического датчика, присоединительного кабеля со штекером, измерительного блока, корпус которого изготовлен из алюминиевого сплава. На корпусе измерительного блока имеется гнездо, кнопка «включено - выключено», кнопка ПИК для фиксации наибольших показаний на дисплее, отсек источников питания с крышкой. Масса прибора (без источника питания) не более 0,4 кг. Устройство и принцип работы прибора иллюстрируется функциональной схемой (рис. 3).

Схема обеспечивает обработку ультразвуковых сигналов от дефектов всех частей подшипника и оценку их совокупного значения в виде обобщенного критерия степени износа подшипника в балльной форме. Критерии степени износа подшипников в цифровой форме выводятся на дисплей. Оценка состояния износа определяется путем сравнивания фактического показания дисплея при проверке технического состояния подшипника с данными, полученными экспериментально по различным дефектам якорных подшипников.

Рис. 3. Функциональная схема прибора ИРП-12

Зависимость между техническим состоянием (степенью износа якорного подшипника) и показанием дисплея D прибора ИРП-12 от времени работы при номинальной нагрузке подшипника представлена на рис.4.

Рис. 4. Зависимость между состоянием подшипника и показателями дисплея прибора ИРП-12

Кривая Dm - a - b - c - d - e в координатах D (показания дисплея) и Т (суммарное время работы в часах с момента установки подшипника при рабочей нагрузке оборудования) показывает степень износа подшипника от времени. Точки кривой соответствуют следующим состояниям подшипника (если дефекты смазки и монтажа отсутствуют):

– Dm –– исходное состояние;

– точка a –– накопленные усталостные микротрещины в поверхностном и приповерхностном слоях тел и дорожек качения приводят к микровыкрашиваниям;

– участок а - b –– развитие поверхностных трещин, мелких выкрашиваний, зарождение пятен выкрашивания на телах и дорожках качения;

– участок b - c –– развитие трещин на телах и дорожках качения, приводящих в дальнейшем к выкрашиванию металла с образованием раковин, начало интенсивного износа сепаратора, рост пятен выкрашивания;

– участок c - d –– образование мелких раковин, развитие трещин до сквозных на кольцах подшипника;

– точка e –– работа подшипника с крупными раковинами, трещинами, генерация значительной вибрации до заклинивания с большим тепловыделением;

– точка d –– вероятное разрушение сепаратора.

Oбласть кривой Dm - a определяет зону устойчивой работы подшипника, a - c –– область возможной эксплуатации, а переход показаний прибора в зону c - e сигнализирует о недопустимости дальнейшей эксплуатации. Для каждого конкретного подшипникового узла кривая D (T ) снимается экспериментально. На ней устанавливают границы областей износа.

Прибор работает следующим образом. Пьезодатчик включенного прибора прикладывается к наружной поверхности подшипникового узла в месте нахождения подшипника. Акустико-эмиссионный сигнал от работающего подшипника в полосе частот 20––300 кГц, несущий информацию об износных дефектах подшипника, после обработки в балльной цифровой форме выводится на дисплей.

С использованием компьютерных технологий работает диагностический комплекс ВЕКТОР-2000 .

Программно-методический комплекс виброакустической диагностики ВЕКТОР-2000 предназначены для:

– контроля технического состояния подшипников качения после их монтажа на локомотиве и в процессе эксплуатации;

– раннего обнаружения дефектов подшипниковых узлов с определением вида и величины всех 12 возможных дефектов подшипника;

– контроля за развитием дефектов вплоть до предаварийного состояния или замены подшипника с максимально возможными интервалами между измерениями;

– экспресс-прогноза технического состояния подшипников качения по однократным или периодическим измерениям вибрации для назначения сроков технического обслуживания или ремонта;

– накопления и хранения информации о состоянии подшипников качения в процессе эксплуатации.

Программно-методическое обеспечение виброакустического комплекса позволяет производить:

– автоматическую обработку результатов измерений вибрации виброанализатором с определением значений диагностических параметров и выводом их на экран монитора;

– автоматическую идентификацию всех обнаруженных из 12 основных дефектов подшипников качения с указанием их глубины;

– автоматическое определение гарантированного срока эксплуатации подшипника до 20 % от его среднего ресурса (при отсутствии опасных дефектов);

– диагностирование неограниченного количества подшипников, формирование и корректировку баз данных;

– ввод в базу данных информации о подшипниках с ее автоматической корректировкой;

– автоматический поиск ошибок и проверка совместимости результатов периодических измерений вибрации;

– детальное диагностирование подшипника в автоматическом режиме с выводом промежуточных результатов на экран монитора;

– подробный анализ спектров огибающей в неавтоматическом режиме;

– внесение в базу данных дополнительной информации;

– вывод на экран монитора или печатающее устройство необходимой документации;

– коррекцию данных подшипников с их последующим автоматическим или ручным передиагностированием по имеющимся в базе данных спектрам огибающей вибрации.

Структура программно-методического комплекса виброакустической диагностики представлена на рис.5.

Рис.5. Программно-методический комплекс виброакустической диагностики.

1- испытуемый объект; 2- спектроанализатор; 3- персональный компьютер; 4- акселерометр

3.2. Анализ результатов и принятие решения по организации ремонта

Подшипник , как и любая деталь, не смотря на свою прочность конструкции, и долговечность в работе, имеет свойство ломаться. Преждевременный выход из строя подшипника может случиться по разным причинам. Так, основными причинами могут быть:

Неправильность монтажа подшипника, а именно пережим стяжной конусной муфты при грубом монтаже,

Неправильная регулировка, а также дефекты геометрии, из-за которых появляется люфт и перегрев детали;

Загрязнённость подшипника, попавшие внутрь детали твёрдые или жидкие инородные частицы повреждают герметизирующее уплотнение, что ведёт к утечке смазки;

Плохое качество смазочных материалов;

Использование подшипника при неприемлемых для него нагрузках;

Электрический ток, проходящий через подшипник.

Неустранимые дефекты

Обычно при причинах поломки описанных выше, неисправный подшипник нужно заменять на новый, особенно если при его внешнем осмотре видно следующие неустранимые дефекты:

• сколы или трещины на кольцах, телах качения или сепараторе;
  • забоины или вмятины на поверхности дорожки качения внешнего или внутреннего колец;

Стук или повышенный шум в подшипнике, даже после его промывки;

Глубокие царапины на дорожках качения колец, расположенные поперёк движения тел качения;

Чёткие отпечатки тел качения на дорожках качения колец;

Выкрашивание или шелушение поверхности дорожки колец;

- повреждённые посадочные поверхности подшипника.

В остальных вариантах замену подшипника можно отложить, и неисправности можно отремонтировать. Но для начала необходимо провести диагностику неисправленной детали.

Диагностика при ремонте подшипника осуществляется в такой последовательности:

1. с помощью винтового съёмника необходимо снять с вала внутреннее кольцо;
2. установить дефект подшипника путём его осмотра, проверки его на лёгкость вращения и шум, а также измерив его осевой и радиальный зазор;
3. определить, необходима ли полная замена изношенной детали;
4. выявить степень износа подшипника, замерив зазор между телом качения и дорожкой качения;
5. результаты всех замеров необходимо сравнить с номинальными значениями.

Ремонт подшипника можно разделить на 2 вида:

• без переборки тел качения;
  • с переборкой тел качения.

К первому варианту ремонта прибегают, когда диагностика показывает, что с телами качения неисправленного подшипника всё в порядке, чего не скажешь о других его деталях. Действия при таком ремонте, могут быт различные, в зависимости от дефекта: от замены внешнего и внутреннего колец, шлифовке их бортов или дорожек качения, до расточки и замены сепаратора.

Второй вариант ремонта применяется при выявлении дефектов в телах качения, требующих их ремонта или замены. Например, при повреждении чеканки, из-за чего происходит выпадение отдельных шариков или роликов. При таком варианте ремонта неисправный подшипник необходимо полностью разобрать, после чего проводят осмотр всех деталей. При осмотре особенно нужно обращать внимание на то, есть ли трещины в районе перехода основания к перемычкам. Кольца и тела качения подшипника необходимо хорошо отшлифовать. После чего необходимо провести замену и монтаж новых тел качения. При этом нужно помнить, что все заменяемые тела качения, обязательно должны быть одного диаметра и одной формы с теми, которые были установлены на заводе.

После замены старых дефектных деталей на новые и конечной сборки подшипника, его работу необходимо повторно диагностировать, чтобы убедится в том, что дефекты полностью устранены.

3.3. Техника безопасности

Работы по ТО и ТР, испытанию и наладке электрического и электронного оборудования ТПС необходимо производить в соответствии с требованиями Правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП). Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ) и технологическими процессами.

Перед началом ремонта электрооборудования ТПС должны быть обесточены все силовые электрические цепи, отключены выключатели тяговых электродвигателей, крышевой разъединитель поставлен в положение "Заземлено", выпущен воздух и перекрыты краны пневматической системы электроаппаратов. Кроме того, при необходимости ремонта отдельных аппаратов, должны быть вынуты предохранители данного участка, предусмотренные конструкцией.

Внешние электрические сети питания переносных диагностических приборов напряжением более 42 В переменного или 110 В постоянного тока должны быть оборудованы защитным заземлением ("занулением" или устройством защитного отключения).

Стенд для диагностики и ремонта электронного оборудования должен иметь защитное заземление ("зануление" или устройство защитного отключения).

Испытания электрических машин, аппаратов и счетчиков электрической энергии на электрическую прочность изоляции после ремонта перед установкой на ТПС (кран) должны производиться на специально оборудованной станции (площадке, стенде), имеющей необходимое ограждение, сигнализацию, знаки безопасности и блокирующие устройства.

Перед началом и во время испытаний на станции (площадке) не должны находиться посторонние лица.

Сборка схем на испытательных стендах должна осуществляться при полном снятии напряжения. Питающие кабели для испытания электрических машин и аппаратов высоким напряжением должны быть надежно присоединены к зажимам, а корпуса машин и аппаратов заземлены.

Подачу и снятие напряжения необходимо осуществлять контакторами с механическим или электромагнитным приводом или рубильником, имеющим защитный кожух.

Пересоединение на зажимах испытываемых машин и аппаратов должно производиться после отключения всех источников питания и полной остановки вращающихся деталей.

Измерение сопротивления изоляции, контроль нагрева подшипников, проверка состояния электрощеточного механизма должны производиться после отключения напряжения и полной остановки вращения якоря.

При пайке наконечников на проводе непосредственно на ТПС (кране) должен использоваться надежно закрепленный тигель, исключающий выплескивание из него припоя.

При измерении сопротивления изоляции электрических цепей мегаомметром на напряжение 0,5 и 2,5 кВ выполнение каких-либо других работ на электрооборудовании и электрических цепях ТПС запрещается.

Перед испытаниями высоким напряжением сопротивления изоляции электрических цепей ТПС (крана) все ремонтные работы должны быть прекращены, работники выведены, входные двери на ТПС (кране) закрыты, а с четырех сторон на расстоянии 2 м установлены переносные знаки "Внимание! Опасное место".

Перед подачей высокого напряжения необходимо подать звуковой сигнал и объявить по громкоговорящей связи: "На локомотив (кран), стоящий на такой-то канаве, подается напряжение". Управлять испытательным агрегатом должен руководитель работ, проводить испытания - персонал, прошедший специальную подготовку.

Корпус передвижного трансформатора и рамы испытываемого ТПС необходимо заземлить.

После ремонта ЭПС подъем токоприемника и опробование электровоза или электросекции под рабочим напряжением должно производить лицо, имеющее право управления, в присутствии проводившего ремонт мастера или бригадира, которые до начала опробования должны убедиться в том, что:

• все работники находятся в безопасных местах, и подъем токоприемника не грозит им опасностью
• закрыты люки машин, двери шкафов управления, щиты стенок ВВК, реостатных помещений, крышки подвагонных аппаратных ящиков;
• в ВВК и под кузовом нет людей, инструментов, материалов и посторонних предметов;
• закрыты двери в ВВК, складные лестницы и калитки технологических площадок для выхода на крышу;
• с машин и аппаратов после их ремонта сняты все временные присоединения;
• машины, аппараты, приборы и силовые цепи готовы к пуску и работе.

После этого работник, поднимающий токоприемник, должен громко объявить из окна кабины локомотива: "Поднимаю токоприемник", подать звуковой сигнал свистком локомотива и поднять токоприемник способом, предусмотренным конструкцией данного электровоза или электросекции.

При поднятом и находящемся под напряжением токоприемнике разрешается:

1.заменять перегоревшие лампы в кабине машиниста, в кузове (без захода в ВВК и снятия ограждений), лампы освещения ходовых частей, буферных фонарей, внутри вагонов электросекций при обесточенных цепях освещения;

2.протирать стекла кабины внутри и снаружи, лобовую часть кузова, не приближаясь к токоведущим частям, находящимся под напряжением контактной сети, на расстояние менее 2 м и не касаясь их через какие-либо предметы:

• заменять предохранители в обесточенных цепях управления;
• заменять прожекторные лампы при обесточенных цепях, если их смена предусмотрена из кабины машиниста:
• осматривать тормозное оборудование и контролировать выходы штоков тормозных цилиндров: на электровозах типа ЧС - только на смотровой канаве, на электросекциях - не залезая под кузов:
• проверять на ощупь нагрев букс;
• настраивать электронный регулятор напряжения;
• продувать маслоотделители и концевые рукава тормозной и напорной магистралей;
• заправлять песочные бункера электропоездов;
• контролировать подачу песка под колесную пару;
• вскрывать кожух и настраивать регулятор давления. Кроме того, на электровозах дополнительно разрешается:
• обслуживать аппаратуру под напряжением 50 В постоянного тока, которая находится вне ВВК;
• проверять цепи электронной защиты под наблюдением мастера, стоя на диэлектрическом коврике и в диэлектрических перчатках;
• контролировать по приборам и визуально работу машин и аппаратов, не снимая ограждений и не заходя в ВВК;
• включать автоматы защиты;
• обтирать нижнюю часть кузова;
• осматривать механическое оборудование и производить его крепление, не залезая под кузов;
• проверять давление в масляной системе компрессора;
• регулировать предохранительные клапаны воздушной системы;
• производить уборку (кроме влажной) кабины, тамбуров и проходов в машинном отделении.

Другие работы на ЭПС при поднятом и находящемся под напряжением токоприемнике запрещаются.

Заключение

В данной курсовой работе я рассмотрел методы диагностики тягового электродвигателя (ТЭД), среди которых был описан виброакустический метод диагностирования, на этом методе работают приборы ИРП-12 и ВЕКТОР-2000, способные выявить различные дефекты и нарушения рабочих характеристик тягового электродвигателя. Во время написания работы я придерживался методических рекомендаций.

Список использованной литературы

1. ВЛ80с: Руководство по эксплуатации /Н.М.Васько, А.С. Девятков, А.Ф.Кучеров и др. - М.: Транспорт, 1990
2. Николаев А.Ю., Сесявин Н.В. Устройство и работа электровоза ВЛ80с – М.: Маршрут, 2010
3. Грузовые электровозы переменного тока: Справочник/ З.М.Дубровский, В.И.Попов, Б.А.Тушканов – М.: Транспорт, 1998
4. Находкин В.М., Яковлев Д.В., Черепашенец Р.Г. Ремонт электроподвижного состава – М.: Транспорт, 2009
5. Правила текущего ремонта и технического обслуживания электровозов переменного тока.
6. Жуков В.И. Охрана труда на железнодорожном транспорте. Учебное пособие для средних профессионально-технических училищ. - М.: Транспорт, 2008.

Дополнительные источники информации

1. Сайт « Железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть »

Доступ к сайту: открытый

Адрес сайта: www .сцибист. ru

1. Сайт « Помощник машиниста электровоза или тепловоза »

Доступ к сайту: открытый

Адрес сайта: www.pomogala.ru

PAGE 2

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать
30408.		Неолитическая революция. Динамика развития цивилизации, этапы ее развития на историческом примере	33.35 KB
	Падают темпы роста производительности общественного труда разражается новый кризис завершающий фазу зрелости. В основе прогресса лежали ступени общественного разделения труда сделавшие возможным производство прибавочного продукта. Выделение скотоводов и земледельцев →новые орудия труда обмен продуктами труда. Признаки кризиса: недостаток орудий труда зависимость от источников сырья падение производительности труда и численности населения сложившаяся система экономических отношений не удовлетворяла запросы производителей...
30409.		Переходный период цивилизаций: основные этапы и итоги	30.38 KB
	В духовной сфере зарождаются новые открытия экономические общественно-политические теории. Формируются новые технологии. Механизмы старой цивилизации рушатся а новые еще не установлены. Во время перехода на всех этажах пирамиды сталкиваются старые и новые.
30410.		Переходный этап в развитии цивилизации на историческом примере перехода от неолитической к раннеклассовой	28.5 KB
	Переходный этап в развитии цивилизации на историческом примере Переходный период от неолитической к раннеклассовой глобальной цивилизации на примере древних обществ Междуречья Уже в 4тыс. Достижения неолитической цивилизации позволили шумерам увеличить свою численность а с конца 4 тыс.о к началу 3 тыс. В первой половине 3 тыс.
30411.		Основные особенности и достижения глобальной неолитической цивилизации	32.9 KB
	Произошла неолитическая катастрофа т. Неолитическая революция переход от эпизодического выращивания злаков и приручения животных к регулярному воспроизводству продуктов питания на основе земледелия и скотоводства т. Неолитическая революция положила начало формированию неолитической цивилизации и всей человеческой цивилизации в целом. Неолитическая революция предложила два выхода: 1.
30412.		Методы ценообразования в туризме	45.5 KB
	количество отправлений туристов достич нулевую рентабельность работать не в убыток определить истинную цену тура рассчитать норму прибыли. Издержки бывают: Постоянные не зависят от объема работы ТО аренда зарплата коммунальные платежи интернет Переменные они меняются от тура к туру и зависят от объема работы ТО. неизвестно скольуо человек будет в группе Стоимость тура для сопровождающего Стоимость обслуживания тура это затраты рабочего времени сотрудников фирмы и денежные расходы на организацию продаж Норма прибыли...
30413.		Основные направления инновации в туризме	38 KB
	большая часть инноваций в туризме связанна с инновациями в транспорте. Другим направлением инноваций в туризме являются информационные технологии которые позволяют решать большинство проблем по бронированию туров способствует более эффективной работе фирм.
30414.		Сегментация туристского рынка	41.5 KB
	Обычно выделяют: А ВИП клиенты Б Туркласс В Эконом класс Эти группы определяются в каждом регионе по своему т. Члены фокусгруппы должны иметь одинаковые потребности и возможности. Члены фокусгруппы должны быть активными покупателями туристических услуг и не охвачены конкурентами.
30415.		Статистическая информация	39 KB
	Характерной особенностью статистической информации являются: Массовость Периодичность Получение и обработка Возможность хранения Статистическую информацию принято классифицировать: По принадлежности к отраслям экономики статистика туризма По месту возникновения государственная статистика статистика конкретного предприятия По периодичности ежегодная ежеквартальная Статистика туризма исследует информацию которая характеризует все процессы происходящие в туристической индустрии.

ВВЕДЕНИЕ

Днем рождения электрической тяги принято считать 31 мая 1879 г., когда на промышленной выставке в Берлине демонстрировалась первая электрическая железная дорога длиной 300 м, построенная Вернером Сименсом. Электровоз, напоминавший современный электрокар, приводился в движение электродвигателем мощностью 9,6 кВт (13 л. с.). Электрический ток напряжением 160 В передавался к двигателю по отдельному контактному рельсу, обратным проводом служили рельсы, по которым двигался поезд - три миниатюрных вагончика со скоростью 7 км/ч, скамейки вмещали 18 пассажиров.

Первоначально электрическая тяга применялась на городских трамвайных линиях и промышленных предприятиях, особенно на рудниках и в угольных копях. Но очень скоро оказалось, что она выгодна на перевальных и тоннельных участках железных дорог, а также в пригородном движении.

В России проекты электрификации железных дорог имелись еще до первой мировой войны. Уже начали электрификацию линии. С.-Петербург - Ораниенбаум, но война помешала ее завершить. И только в 1926 г. было открыто движение электропоездов между Баку и нефтепромыслом Сабунчи.

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).

Устройство ТЛ-2К.

2.1 Конструкция тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1 состоит из остова 3 (рис. 1), якоря 6, щеточного аппарата 2 и подшипниковых щитов 1, 4. Остов представляет собой отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит одновременно магнитопроводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса с шестью щеткодержателями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя.

Установку подшипниковых щитов производят в такой последовательности: собранный остов с полюсными и компенсационными катушками ставят стороной, противоположной коллектору, вверх. Индуктивным нагревателем нагревают горловину до температуры 100-150°С, вставляют и крепят щит восемью болтами М24 из стали 45. Затем поворачивают остов на 180°, опускают якорь, устанавливают траверсу и аналогично описанному выше вставляют другой щит и крепят его восемью болтами М24. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвешивания электродвигателя, предохранительные приливы для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенных для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закрываются крышками 7, 11, 15 (см. рис. 1).

Крышка 7 верхнего кол­лекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка 15 нижнего люка одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной, а крышка 11 второго нижнего люка - четырьмя болтами M12. Для подвода воздуха со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух 5, укрепленный на подшипниковом щите и остове. Выводы из электродвигателя выполнены кабелем марки ППСРМ-1-4000 площадью сечения 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой. На кабелях имеются ярлычки из полихлорвиниловых трубок с обозначением Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ (рис. 3) соединены с обмотками якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а вывод­ные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов

Рис.1 Продольный (а) и поперечный (б) разрезы тягового электродвига­теля ТЛ-2К1

2.2 Остов двигателя

Он выполнен из электромагнитной стали имеет цилиндрическую форму и служит магнитопроводом (рис 1.). Для жесткого крепления к поперечной балке рамы тележки на остов предусмотрены три прилива-кронштейна и два предохранительных ребра. В остове имеются отверстия для крепления главных и добавочных полюсов, вентиляционные и коллекторные люки. Из остова двигателя выходят шесть кабелей. Торцовые части остова закрыты подшипниковыми щитами. В остове укреплена паспортная табличка с указанием завода-изготовителя, заводского номера, массы, тока, частоты вращения, мощности и напряжения.

Рис.2 Остов

2.3 Главные полюса

Рис 3 Главные полюса

Они предназначены для создания основного магнитного потока. Главный полюс состоит из сердечника и катушки(рис 2.). Катушки всех главных полюсов соединены последовательно и составляют обмотку возбуждения. Сердечник набран из листов электротехнической стали толщиной 1,5 мм для Уменьшения вихревых токов. Перед сборкой листы прокрашивают изоляционным лаком, сжимают прессом и скрепляют заклепками. Часть сердечника, обращенная к якорю, выполнена более широкой и называется полюсным наконечником. Эта часть служит для поддержания катушки, а также для лучшего распределения магнитного потока в воздушном зазоре. Для увеличения эффективности электрического торможения в катушках главных полюсов кроме двух основных обмоток, создающих основной магнитный поток в тяговом и тормозном режимах, имеется третья - подмагничивающая, которая создает дополнительный магнитный поток при работе двигателя только в генераторном режиме. Подмагничивающая обмотка включена параллельно двум основным и получает питание от высоковольтной цепи через автоматический выключатель, предохранитель и контактор. Изоляция катушек главных полюсов кремнийорганическая. Главный полюс крепится к остову двумя болтами, которые ввертывают в квадратный стержень, расположенный в теле сердечника.

2.4Добавочные полюса

Они предназначены для создания дополнительного магнитного потока, который улучшает коммутацию и уменьшает реакцию якоря в зоне между главными полюсами. По размерам они меньше главных полюсов и расположены между ними. Добавочный полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник выполнен монолитным, так как вихревые токи в его наконечнике не возникают из-за небольшой индукции под добавочным полюсом. Крепится сердечник к остову двумя болтами. Между остовом и сердечником для меньшего рассеяния магнитного потока установлена диамагнитная латунная прокладка. Катушки добавочных полюсов соединены последовательно одна с другой и с обмоткой якоря.

Рис 4 Главные и добавочные полюса

Рис 5 Якорь

Машина постоянного тока имеет якорь(рис 4), состоящий из сердечника, обмотки, коллектора и вала. Сердечник якоря представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих при пересечении якорем магнитного поля, листы изолируют один от другого лаком. В каждом листе имеется отверстие со шпоночной канавкой для насадки на вал, вентиляционные отверстия и пазы для укладки обмотки якоря. В верхней части пазы имеют форму ласточкиного хвоста. Листы насаживают на вал и фиксируют шпонкой. Собранные листы прессуются между двумя нажимными шайбами. Обмотка якоря состоит из секций, которые укладывают в пазы сердечника и пропитывают асфальтовым и бакелитовым лаками. Чтобы обмотка не выпадала из пазов, в пазовую часть забивают текстолитовые клинья, а переднюю и заднюю части обмотки укрепляют проволочными бандажами, которые после намотки пропаивают оловом. Назначение коллектора машины постоянного тока в различных режимах работы неодинаково. Так, в генераторном режиме коллектор служит для преобразования переменной электродвижущей силы (э.д.с), индуцируемой в обмотке якоря, в постоянную э.д.с. на щетках генератора, в двигательном - для изменения направления тока в проводниках обмотки якоря, чтобы якорь двигателя вращался в какую-либо определенную сторону. Коллектор состоит из втулки, коллекторных медных пластин, нажимного конуса. Коллекторные пластины изолированы друг от друга миканитовыми пластинами, от втулки и нажимного конуса - изоляционными манжетами. Рабочую часть коллектора, имеющую контакт со щетками, протачивают на станке и шлифуют. Чтобы при работе щетки не касались миканитовых пластин, коллектор подвергают «продорожке». При этом миканитовые пластины становятся ниже коллекторных примерно на 1 мм. Со стороны сердечника в коллекторных пластинах предусмотрены выступы с прорезью для впаивания проводников обмотки якоря. Коллекторные пластины имеют клинообразное сечение, а для удобства крепления - форму «ласточкин хвост». Коллектор насаживают на вал якоря прессовой посадкой и фиксируют шпонкой. Вал якоря имеет разные посадочные диаметры. Кроме якоря и коллектора, на вал напрессована стальная втулка вентилятора. Внутренние кольца подшипников и подшипниковые втулки насажены на вал в горячем состоянии.

2.6 Подшипниковые щиты

Рис 6 Подшипниковый щит

В щитах (рис 5) установлены шариковые или роликовые подшипники - надежные и не требующие большого ухода. Со стороны коллектора стоит упорный подшипник; его наружное кольцо упирается в прилив подшипникового щита. Со стороны тяговой передачи установлен свободный подшипник, который позволяет валу якоря удлиняться при нагреве. Для подшипников применяют густую консистентную смазку. Чтобы смазка при работе двигателей не выбрасывалась из смазочных камер, предусмотрено гидравлическое (лабиринтное) уплотнение. Вязкая смазка, попав в небольшой зазор между канавками-лабич рингами, проточенными в щите, и втулкой, насаженной на вал, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам лабиринта, где самой смазкой создаются гидравлические перегородки. Подшипниковые щиты крепят к обеим сторонам остова.

2.7 Щеточный аппарат

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 мм 2 .

Рис. 7 Траверса

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 рахмером2(8х50)х60 мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой.

Рис. 8 Щеткодержатель

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

Якорь двигателя состоит из коллектора обмотки, вложенной в пазы сердечника, набранного в пакет из лакированных листов электротехнической стали марки Э-22 толщиной, 0,5 мм, стальной втулки, задней и передней нажимных шайб, вала, катушек и 25 секционных уравнителей, концы которых впаяны в петушки коллектора. В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Передняя нажимная шайба одновременно служит корпусом коллектора. Все детали якоря собраны на общей втулке коробчатой формы, напрессованной на вал якоря, что обеспечивает его замены. Катушка имеет 14 отдельных проводников, расположенных по высоте в два ряда, и по семи проводников в ряду, они изготовлены из ленточной меди размером 0,9?8,0 мм марки МГМ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины микаленты ЛФЧ-ББ толщиной 0,075 мм. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стеклослюдянитовой ленты ЛСК-110тт 0,11х20 мм, одного слоя ленты электроизоляционного фторопласта толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Уравнители секционные изготавливают из трех проводов сечением 0,90х2,83 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из одного слоя стеклослюдянитовой ленты ЛСК-110тт 0,11х20 мм, одного слоя ленты электроизоляционного фторопласта толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,11 мм. Вся изоляция уложена с перекрытием половины ширины ленты. В пазовой части обмотка якоря крепится текстолитовыми клиньями, а в лобовой части – стеклобандажом.

Коллектор тягового двигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм состоит из 525 медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками.

От нажимного конуса и корпуса коллектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром. Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов – 75, шаг по пазам – 1 – 13, число коллекторных пластин – 525, шаг по коллектору – 1 – 2, шаг уравнителей по коллектору – 1 – 176.

Якорные подшипники двигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 8Н2428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3 – 8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в щиты подшипников, а внутренние кольца напрессованы на вал якоря. Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнения. Подшипниковые щиты запрессованы в остов и прикреплены к нему каждый восемью болтами М24 с пружинными шайбами. Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом Б16, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпоночное соединение.

2.8 Технические данные двигателя ТЛ-2К.

Напряжение на зажимах двигателя	1500 В
Ток при часовом режиме	466 А
Мощность при часовом режиме	650 кВт
Скорость вращения при часовом режиме	770 об/мин.
Ток при длительном режиме	400 А
Мощность	560кВт
Скорость вращения при длительном режиме	825 об/мин
Возбуждение	последовательное
Изоляция обмотки якоря	В
Изоляция обмотки возбуждения	Н
Максимальная скорость вращения при среднеизношенных бандажах	1690 об/мин
Подвеска двигателя	опорно-осевая
Передаточное число	88/23 – 3,826.
Сопротивление обмоток главных полюсов при 20°С	0,025 Ом.
Сопротивление обмоток дополнительных полюсов и компенсационной обмотки При 200С	0,0365 Ом
Сопротивление обмотки якоря при 200С	0,0317 Ом
Система вентиляции	независимая
Количество вентилирующего воздуха	не менее 95 м3/мин
К. П. Д. ТЛ2К в часовом режиме	0,934
К. П. Д. ТЛ2К в длительном режиме	0,936
Вес без малых шестеренок	5000 кг

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.

Ремонт электродвигателя ТЛ2К

Перед постановкой электровоза на канаву для технического обслуживания или текущего ремонта продувают тяговые электродвигатели сжатым воздухом.

При наружных осмотрах проверяют исправность действия замков, крышек коллекторных люков, болтовые крепления: моторно-осевых букс, кожухов зубчатой передачи, главных и дополнительных полюсов.

Внутренние узлы электродвигателя осматривают через коллекторные люки. Перед осмотром поверхности около коллекторных люков и их крышки тщательно очищают от пыли, грязи, снега, после чего снимают крышку и осматривают коллектор, щеткодержатели, щетки, кронштейны и их пальцы, расположенные против смотрового люка, а также видимую часть кабельного монтажа траверсы, якоря и полюсных катушек.

Коллектор должен иметь полированную блестящую поверхность коричневого оттенка (политуру) без царапин, рисок, вмятин и подгаров. Во всех случаях повреждения или загрязнения коллектора необходимо установить причины этих повреждений и устранить их. Грязь и следы смазки удаляют мягкой салфеткой, слегка смоченной в техническом спирте или бензине. Подгоревшие и поврежденные места конуса зачищают шкуркой КЗМ-28 и окрашивают красно-коричневой эмалью ГФ-92- ХС (ГОСТ 9151-75") до получения глянцевой поверхности. Недопустимо применять для протирки материалы, оставляющие жирные следы.

Небольшие царапины, выбоины и подгары на рабочей поверхности коллектора устраняют зачисткой при помощи шкурки КЗМ-28, закрепленной на специальной деревянной колодке, имеющей радиус, соответствующий радиусу коллектора, и ширину не менее 2/3 ширины рабочей поверхности коллектора.

Рис.9 Деревянная колодка для шлифовки коллекторов в собранном электродвигателе: 1- прижимная планка; 2- войлок; 3- шкурка КЗМ-28; 4- ручка

Зачистку следует производить только на вращающемся коллекторе, так как в противном случае это вызывает местные выработки. Более трудоемко устранение последствий кругового огня. Медь из межламельного пространства удаляют, по возможности сохраняя политуру на коллекторе. Удаление заусенцев рекомендуется производить неметаллической щеткой или кистью, например капроновой. При этом чешуйки меди следует загибать щеткой в меж- ламельное пространство, затем сжатым воздухом поднять их вновь. Операции повторить два-три раза до излома козырьков затяжек. Крупные заусенцы от затяжки меди удалить специальным ножом для снятия фасок. В случае повышенного износа всех щеток или же щеток одной стороны (со стороны конуса или со стороны петушка) тщательно осматривают коллектор и замеряют его биение. Причиной повышенного износа щеток может быть недостаточно тщательная обработка коллектора или же выступание отдельных миканитовых или медных пластин. Выступание миканитовых пластин устраняют продорожкой коллектора. Если необходимо, снимают фаски. Стружку и металлическую пыль тщательно выдувают сухим сжатым воздухом. Следует иметь в виду, что шлифовка уничтожает "политуру" и тем самым ухудшает контакт между коллектором и щетками. Поэтому без особой необходимости к ней прибегать не рекомендуется. теговой электродвигатель конструкция ремонт

Обработку коллектора непосредственно на электровозах производят как исключение. Если в этом возникла необходимость, то работу должен выполнить квалифицированный специалист, соблюдая скорость резания в пределах 150 - 200 м/мин.

Коллектор рекомендуется обтачивать в собственных подшипниках якоря, сначала обточив его резцом из твердого сплава, а потом прошлифовать шлифбруском Р-30. При проточке резцом из твердого сплава подача должна быть 0,15 мм, а при чистовой обточке - 0,045 мм на каждый оборот при скорости резания 120 м/мин.

Биение и выработку коллектора замеряют 1 раз в 2 - 3 мес. Наибольшая в эксплуатации выработка не должна превышать 0,5 мм, биение - 0,1 мм. Биение недопустимо, если оно возникает в результате местной деформации. После обточки коллектора на токарном станке биение в собранном электродвигателе не должно превышать 0,04 мм. Глубина про- дорожки должна быть в пределах 1,3 - 1,6 мм, фаска с каждой стороны пластины - 0,2X45°. Разрешается выполнять фаски 0,5 мм по высоте и 0,2 мм по ширине пластины.

Рис.10 Отделка пластин коллектора

У щеточного аппарата снимают крышку смотрового люка и проверяют состояние щеток, щеткодержателей, кронштейнов, пальцев кронштейнов, поворачивая траверсу щеткодержателей. Для этого следует отвернуть болты, крепящие кабели к двум верхним кронштейнам, и отвести кабели от траверсы, чтобы не повредить их; вывернуть болт фиксатора до выхода фиксатора из паза обоймы на остове; фиксатор развернуть на 180° и утопить в паз обоймы во избежание зацепления за пальцы кронштейнов щеткодержателей и накладку при повороте траверсы; отвернуть на 3 - 4оборота болты стопорных устройств специальным ключом с зевом 24 мм; через нижний коллекторный люк отвернуть шпильку разжимного устройства на траверсе в направлении "на себя", установив щель в месте разреза не более 2 мм; проворачивая плавно ключом-трещеткой валик шестерни поворотного механизма, подвести к верхнему или нижнему коллекторному люку все щеткодержатели и выполнить необходимые работы. Сначала подводят к верхнему коллектору люка два щеткодержателя со стороны вентиляционного патрубка, а затем остальные щеткодержатели, вращая траверсу в обратном направлении. Вход в зацепление места разреза траверсы с шестерней поворотного механизма недопустим. При осмотре с нижнего коллекторного люка щеткодержатели следует подводить в обратном порядке. Общая высота щетки должна быть не менее 30 мм (наименьшая допустимая высота - 28 мм - отмечена риской).

При замене щеток шунты скручивают друге другом во избежание свисания их с корпуса щеткодержателя в сторону траверсы и петушков коллектора. Шунт не должен попадать между нажимным пальцем и щеткой для исключения его перетирания. Наконечники шунтов надежно закрепляют на корпусе щеткодержателя.

Рис.2.3 Пришлифовка щеток

Рис.11 Фиксирующее устройство траверсы тягового электродвигателя для установки щеток на нейтраль

Обмотки и межкатушечные соединения осматривают одновременно с коллектором и щетками. Проверяют состояние крепления межкатушечных соединений, выводных кабелей, кабелей траверсы, шунтов щеток, крепление кабельных наконечников, состояние жил проводов у наконечников.

Поврежденный слой изоляции на кабелях восстанавливают с последующей окраской этого места красно-коричневой эмалью ГФ-92-ХС. Причины, вызвавшие перетирание изоляции кабелей, устраняют.

При повреждении изоляции полюсных катушек или неудовлетворительном состоянии бандажей якоря электродвигатель заменяют. Если внутри электродвигателя обнаружена влага, то его сушат горячим воздухом, после чего замеряют сопротивление изоляции силовой цепи электровоза. Если же при рабочей температуре электродвигателя оно окажется менее 1,5 МОм, замеряют сопротивление на каждом электродвигателе отдельно. Для этого отключают электродвигатель от силовой цепи, подкладывают под соответствующие контакты реверсора электроизоляционные прокладки. Затем замеряют мегомметром сопротивление изоляции якоря и обмотки возбуждения. Если обе цепи имеют низкое сопротивление изоляции, то электродвигатель просушивают. Когда одна цепь имеет высокое сопротивление изоляции, а другая низкое, рекомендуется выяснить причину понижения сопротивления: возможно механическое повреждение изоляции кабелей или же пробой пальца кронштейна. Изоляцию якоря проверяют, вынув все щетки из щеткодержателей, а изоляцию кабелей траверсы и пальцев кронштейнов, замерив сопротивление изоляции двух соседних кронштейнов при вынутых щетках. Если не удается обнаружить механическое или электрическое повреждение изоляции, тщательно просушивают электродвигатель. Если после сушки сопротивление изоляции не повысилось, электродвигатель заменяют. При замере сопротивления изоляции электродвигателей, в цепь которых включен вольтметр, последний нужно отключить и цепь его проверить отдельно. По окончании замера штангой снимают заряд с цепи, вынимают электроизоляционные прокладки из-под контактов реверсора, ставят реверсор в исходное положение, подключают вольтметр (если он был отключен), устанавливают щетки и присоединяют кабели к кронштейнам щеткодержателей (если их отсоединили при замерах). В зимнее время в связи с отпотеванием электродвигателей сопротивление изоляции замеряют при каждой постановке электровоза в помещение, а данные замеров записывают в книгу записей ремонта электровозов (форма ТУ-28).

При осмотре моторно-осевых подшипников на смотровой канаве остукиванием проверяют надежность крепления букс к остову, уровень и состояние смазки, отсутствие течи, плотность прилегания крышек.

Смешивание в моторно-осевых подшипниках масел различных марок недопустимо. При переводе с летних смазок на зимние и обратно шерстяную набивку заменяют, а камеры букс тщательно очищают. При обнаружении в камерах влаги, грязи, стружек смазку заменяют, тщательно очищают камеры и меняют фитили, а также улучшают уплотнение крышек. Добавление смазки и перезаправку выполняют согласно карте смазки. При ремонте ТР-1 проверяют радиальные зазоры между осью и вкладышем. Зазоры замеряют через специальные вырезы в защитной крышке оси колесной пары. Осматривая якорные подшипниковые узлы, проверяют затяжку болтов, крепящих щиты, а также сохранность и надежность крепления пробок смазочных отверстий, нет ли выброса смазки из подшипниковых камер внутрь электродвигателя. Причинами выброса смазки могут быть большие зазоры в лабиринтных уплотнениях или большое количество смазки. Смешивание смазки различных марок недопустимо. Для якорных подшипников применяют масло ЖРО ТУ 32. Если своевременно добавлять смазку в камеры якорных подшипников, то электродвигатель может находиться в эксплуатации до ремонта ТР-3 без замены смазки. При ремонте ТР-3 тяговые электродвигатели снимают с электровоза, очищают подшипники и подшипниковые щиты, проверяют состояние подшипников. В случае стоянки электровоза более 18 месяцев в подшипниках и камерах подшипниковых узлов электродвигателей смазку заменяют.

Появление чрезмерных шумов в подшипниках, вибрации электродвигателя, а также чрезмерное нагревание подшипников свидетельствуют об их ненормальной работе. Такие подшипники необходимо заменить. Допустимое превышение температуры подшипников тяговых электродвигателей не более 55 °С.

Перед снятием колесно-моторного блока с тележки электровоза сливают масло из букс моторно-осевых подшипников и кожухов зубчатой передачи. Снимают колесно-моторный блок и разбирают его. На привалочных поверхностях букс ставят клеймо-номер, относящийся к соответствующему электродвигателю. При демонтаже кожухов зубчатой передачи предварительно снимают крышки с

камер для сбора отработанной смазки, расположенных на подшипниковых щитах. Снимают шестерни с концов вала двигателя. Чтобы снять шестерню с вала, следует снять стопорящую гайку и установить вместо нее специальную гайку с прокладкой. Присоединяют трубку гидронасоса и создают давление. После того как шестерня сдвинется с места, её снимают, предварительно открутив гайку. Съем шестерни без специальной гайки не допускается.

Рис.12 Схема подвода смазки при съеме шестерни с вала тягового электродвигателя

До разборки тягового электродвигателя проверяют соответствие номеров подшипниковых щитов номеру остова, помещенному на торцах расточки под вкладыши. Номер подшипникового щита указан на привалочной поверхности бобышки крепления кожуха зубчатой передачи к щиту. Замеряют мегомметром напряжением 1000 В сопротивление изоляции обмоток якоря и полюсной системы относительно корпуса и между собой для выявления участков с пониженным сопротивлением изоляции.

Разборку тягового электродвигателя выполняют в следующем порядке. Устанавливают тяговый электродвигатель в горизонтальное положение и снимают подшипниковые крышки. Индукционным нагревателем или другим способом, обеспечивающим сохранность вала, снимают уплотнительные кольца, крышки устанавливают вновь на свои места. Отсоединяют кабели, подходящие к двум верхним кронштейнам траверсы; вынимают все щетки из окон щеткодержателей и закрепляют их нажимными пальцами на щеткодержателях; снимают кожух для выброса воздуха. Устанавливают тяговый электродвигатель на специальную подставку или кантователь коллектором вверх; демонтируют подшипниковый щит и траверсу; вынимают якорь и кладут его на специальную подушку с резиновой и войлочной прокладкой. Переворачивают остов; демонтируют подшипниковый щит со стороны, противоположной коллектору. Дальнейшую разборку узлов ведут на стеллажах. Производяточистку остова и продувают его сухим сжатым воздухом, осматривают на наличие трещин. Обнаруженные дефекты устраняют. Зачищают от забоин и заусенцев привалочные поверхности остова. Вентиляционные сетки, крышки коллекторных люков при наличии неисправностей и повреждений ремонтируют или заменяют. Крышки коллекторных люков должны плотно прилегать к остову, легко сниматься и устанавливаться. Прокладки и уплотнения надежно закрепляют на крышках. Запоры проверяют на плотное закрытие крышек и при необходимости исправляют. Осматривают устройства для фиксации, прижима и проворота траверсы. Обнаруженные дефекты устраняют. Смазывают отверстия под болты фиксатора, прижимов и валик шестерни проворота траверсы смазкой ВНИИ НП-232. Снимают стеклопластиковую крышку коробки выводов, очистив ее от пыли и грязи. В случае перебросов по пальцам тщательно зачищают поврежденный участок мелкозернистой шлифовальной шкуркой и покрывают красно-коричневой электроизоляционной эмалью ГФ-92-ХС не менее двух раз. При необходимости демонтажа изоляционных пальцев пользуются специальным ключом. Проверяется состояние резиновых втулок и надежность их посадки на кабелях и в отверстиях крышки остова. Поврежденные втулки заменяются. Проверяют состояние и крепление кабелей в коробке выводов и устраняют обнаруженные дефекты.

Осматривают главные и дополнительные полюсы, компенсационную обмотку. Убеждаются в надежности крепления, отсутствии повреждений изоляции, соответствии активного сопротивления, обмоток нормам, прочности посадки катушек главных и дополнительных полюсов на сердечниках, надежности установки уплотняющих клиньев между сердечником полюса и лобовой частью катушек главных полюсов. Простукиванием проверяют плотность посадки клиньев катушек компенсационной обмотки в пазах полюсов. Проверяют полюсную систему на отсутствие межвитковых замыканий в катушках. Катушки с поврежденной изоляцией, а также имеющие признаки ослабления посадки на сердечниках и в пазах полюсов отремонтируйте со снятием с остова. Прочность посадки катушек главных и дополнительных полюсов на сердечниках при затянутых болтах проверяют по видимым следам смещения, например натертость или зашлифованность на пружинных рамках, фланцах, полюсных наконечниках, поверхностях катушек. Пружинные рамки и фланцы с трещинами замените исправными. Установка сердечников с поврежденной резьбой не допускается. Затяжку полюсных болтов производят ключом и простукиванием молотком. Полюсные болты с дефектами, такими как сорванная резьба, изношенные или забитые грани головок, трещины и т. д. заменяют, ослабшие выворачивают. Пружинные шайбы при смене болтов осматривают, негодные подлежат замене. Подтяжку полюсных болтов производят при подогретых до температуры 180- 190 °С катушках. Головки полюсных болтов, где это предусмотрено чертежом, залейте компаундной массой. Проверьте расстановку полюсов в остове по окружности; замерьте расстояние между полюсами по диаметру. Указанные размеры должны соответствовать чертежу. Определяют состояние выводов катушек главных и дополнительных полюсов, а также компенсационной обмотки (изоляцию, отсутствие трещин и других дефектов). Поврежденную изоляцию выводных кабелей и межкатушечных соединений восстанавливают. Изолированная часть должна быть плотной и не иметь признаков оползания. Межкатушечные соединения и выводные кабели внутри остова прочно закрепляют скобами с установкой под скобы изоляционных прокладок. Контактные соединения в цепи полюсов должны иметь прочное соединение и надежный контакт. Сушку изоляции катушек полюсов производят в остове без их снятия. После сушки нагретые катушки и межкатушечные соединения окрашивают эмалью ГФ-92-ХС. Замеряют сопротивление изоляции катушек. Для демонтажа катушек компенсационной обмотки, выпеченных в остове, разъединяют их межкатушечные соединения. С помощью струбцин и кабеля подсоедините их к источнику постоянного тока. Включив источник тока, установите ток 600 - 700 А и греют катушки в течение 20 - 30 мин. Отключив источник тока, простукивают молотком все клинья, крепящие катушки. Внимают катушки из пазов полюса с помощью приспособления или рычагов, установив между катушкой и рычагом резиновые прокладки. При извлечении катушек из пазов принимают меры, исключающие повреждение корпусной изоляции катушек. Очистку пазов полюсов от покровной и пазовой изоляции, наплывов ком паунда и продуйте сухим сжатым воздухом. Демонтированные катушки испытывают переменным напряжением. На катушках, выдержавших испытательное напряжение, восстанавливают покровную изоляцию. Поврежденные катушки заменяются новыми. При пробое корпусной изоляции катушки, выпеченной в остове, производят ее срез от места пробоя на 50 - 60 мм в обе стороны, на месте пробоя снимите изоляцию до меди на участке длиной 20 мм. Срез изоляции выполняют с уклоном в сторону места пробоя. Место среза изоляции промазывают компаундом К-110 или ЭК-5 и наложите необходимое число слоев конусной изоляции согласно чертежу с промазкой каждого слоя вышеупомянутым компаундом. На прямолинейной части катушек накладывают один слой фторопластовой пленки, а затем слой стеклоленты. Если необходимо снять катушки главных полюсов, то предварительно вынимают из пазов все катушки компенсационной обмотки. Смену катушек дополнительных полюсов производят без демонтажа катушек компенсационной обмотки. Для этого отсоединяют выводы катушек дополнительного полюса и вынимают сердечник полюса вместе с катушкой в окно компенсационной катушки. Монтаж остова проводят в следующем порядке. Катушки главных и дополнительных полюсов укладывают на специальный стеллаж и с помощью струбцин и кабеля присоединяют катушки к источнику постоянного тока. Включив источник тока, устанавливают ток 900 А и греют катушки в течение 15 - 20 мин. Изоляцию катушек испытывают относительно корпуса и между витками. Перед укладкой катушек компенсационной обмотки проверяют пазы полюсов на отсутствие заусенцев, наплывов компаунда и при наличии устраняют. Пазы полюсов продувают сжатым воздухом. Промазывают компаундом К-110 или ЭК-5 место среза компенсационных катушек.

Ремонт подшипниковых щитов выполняют в следующем порядке. Снимают крышки и кольца. Выпрессовывают подшипники. При необходимости выпрессовывают крышку из подшипникового щита со стороны, противоположной коллектору. Выпрессовка подшипника из подшипникового щита может производиться различными способами, и на различных приспособлениях, приемлемых для депо, но в любом случае распрессовочное усилие должно быть сосредоточено на торцовую поверхность наружного кольца, а не на сепаратор или ролики. При выпрессовке подшипника вниз падать выпрессованный подшипник должен на прокладку или настил из мягкого неметаллического материала для исключения возможности забоин на наружной обойме подшипника. Промывают подшипники в бензине и тщательно осматривают их. Внимание обращают на качество клепки и износ сепаратора. Если радиальный зазор в подшипнике находится в пределах 0,14 - 0,28 мм, а состояние беговых дорожек, роликов и качество клепки сепаратора хорошее, собирают и смазывают подшипниковые узлы после полной просушки подшипников. Подшипниковые кольца снимают лишь при повреждениях подшипников или вала. Номера внутренних и наружных колец подшипников при сборке должны совпадать. Если обнаружены трещины деталей, на беговых дорожках или роликах появились раковины, задиры или шелушение, радиальные зазоры подшипника превышают установленные нормы, подшипник заменяют. Новые подшипники вплоть до момента их установки не рекомендуется вынимать из ящика. Антикоррозионное покрытие, нанесенное на поверхность новых подшипников, перед сборкой удаляют; подшипник тщательно промывают бензином, протирают чистой салфеткой и просушивают. Ролики и сепаратор перед сборкой покрывают смазкой. Подшипниковые щиты и особенно маслопроводящие трубки и дренажные отверстия тщательно промывают и продувают сжатым воздухом. Посадочную поверхность подшипниковых щитов осматривают на отсутствие трещин. Проверяют все резьбовые отверстия подшипниковых щитов. При необходимости резьбу восстанавливают. Перед сборкой маслопроводящие трубки заполняют смазкой. В процессе сборки следят, чтобы ни в смазке, ни в подшипниковых камерах не оказалось металлической пыли. Сборку подшипниковых щитов выполняют в следующем порядке. В подшипниковый щит со стороны, противоположной коллектору, запрессовывают крышку, если она была выпрессована. Устанавливают кольца и крышки. Заполняют подшипниковые камеры смазкой на 2/3 свободного объёма. Уплотняющие поверхности на деталях промазывают смазкой. При этом канавки на крышке и щите не должны заполняться и промазываться смазкой.

Снятую траверсу продувают сжатым воздухом, протирают салфеткой и устанавливают на специальное приспособление. Снимают щеткодержатели, кронштейны, шинный монтаж, корпус траверсы промойте керосином, просушивают и восстанавливают антикоррозионное покрытие красно-коричневой эмалью ГФ- 92-ХС. Осматривают кронштейны щеткодержателей, щеткодержатели, изоляционные пальцы, шинный монтаж, разжимное устройство. Поврежденные и изношенные детали заменяются. Щеткодержатели разбирают, очищают их от пыли и копоти. Проверяют состояние нажимных пальцев, резиновых амортизаторов, пружин, корпуса, окон щеткодержателя, резьбовых отверстий и отверстий под оси. Устраняют обнаруженные дефекты. Собрав щеткодержатели, смазывают все трущиеся поверхности смазкой ВНИИ НП-232. Проверяют усилие нажатия на каждый элемент щетки и вращение пальцев на оси при нормально натянутых пружинах. Пружины, потерявшие жесткость или просевшие заменяют. Собирают траверсу. Для обеспечения равномерного расположения щеткодержателей по окружности коллектора сборку траверсы с кронштейнами и щеткодержателями необходимо вести на специальном приспособлении. Монтируют щетки в окна щеткодержателей. Щетки должны быть без трещин и сколов, входить в окна щеткодержателей свободно, без заеданий. Зазоры между щетками и стенками окон должны быть в пределах норм, не более 0,1мм. Производят притирку щеток. Отремонтированную траверсу испытывают на электрическую прочность изоляции относительно корпуса.

При ремонте якоря, его устанавливают концами вала на специальные подставки, затем, вращая его, очищают вентиляционные каналы проволочным ершиком, а затем тщательно продувают каналы сжатым воздухом. Медленно вращая якорь, счищают с него от пыль, грязь и смазку. Осматривают бандажи, испытывают их на межвитковые замыкания, осуществляют замер сопротивления изоляции обмоток якоря относительно корпуса. Проверяют плотность посадки пазовых клиньев.

Если клинья в пазу ослабли на длине, больше 1/3 длины паза, они заменяются. Закрепляют ослабшие болты специальным ключом-трещоткой, предварительно нагрев якорь до температуры 160 - 170 °С. Для подтяжки коллекторных болтов якорь ставят на специальную подставку коллектором вверх. Болты подтягивают постепенно, с поочередным подвертыванием не более чем на пол-оборота диаметрально противоположных болтов. Визуальным осмотром убеждаются в качестве пайки обмотки якоря к петушкам коллектора. Обнаруженные дефекты устраняют. Просушивают якорь. Проводят обточку коллектора в собственных подшипниках, снимают фаски с продольных ребер коллекторных пластин. Удаляют остатки миканита у боков коллекторных пластин, вручную прочищают межламельное пространство. Прошлифовав коллектор, продувают его сжатым воздухом, испытывают якорь на междувитковое замыкание, а также замеряют сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса. Восстанавливают покрытие якоря. Если сборка электродвигателя задерживается, то оберните рабочую поверхность коллектора плотной бумагой или закройте брезентовым чехлом. После этого якорь положите на деревянную подставку.

При сборке двигателя запрессовывают в остов щит со стороны, противоположной коллектору. Устанавливают в остов якорь и траверсу. Запрессовывают щит со стороны коллектора. Устанавливают двигатель в горизонтальное положение. Снимают крышки и кольца, замеряют торцовое биение подшипников, радиальный зазор между роликами и кольцом подшипника в холодном состоянии после посадки. Установив кольца, их насаживают на вал с нагревом кольца, подшипники закрывают крышками. Проверяют осевой разбег якоря, зазоры между петушками и корпусом щеткодержателя, расстояние между нижней кромкой щеткодержателя и рабочей поверхностью коллектора, перекос щеткодержателя по отношению к коллектору, которые должны быть в пределах норм. Установив траверсу в рабочее положение - ее закрепляют. Убеждаются в правильном расположении щеток на коллекторе. Производят работу тягового электродвигателя в режиме холостого хода, правильность расположения щеток на коллекторе и при необходимости устанавливают их на геометрическую нейтраль. По окончанию сборки тяговый электродвигатель подвергается испытаниям. Программа приемо-сдаточных испытаний машины постоянного тока включает в себя внешний осмотр машины, измерения сопротивления обмоток, испытания на нагревание в течение 1 ч, проверку частоты вращения и реверсирования при номинальных значениях напряжения, токов нагрузки и возбуждения для электродвигателей. При осмотре машины обращают внимание на состояние коллектора, установку щеткодержателей, разбег якоря, исправность щеточного аппарата и легкость вращения якоря. Коллектор не должен иметь пластин с острыми кромками, заусенцами и забоинами. Биение коллектора, контактных колец на нагретой машине допускается для электродвигателей и вспомогательных машин не более 0,04 мм.

Охрана труда

5.1 Организационные мероприятия по технике безопасности

Ответственность за выполнение требований правил техники безопасности возложена на руководителей предприятия. Мастера, бригадиры, дежурные по депо обеспечивают выполнение требований техники безопасности и производственной санитарии на своих участках; инструктируют рабочих, проверяют инструмент и приспособления; не допускают рабочих к работе без спецодежды и защитных средств, следят за освещением, вентиляцией и отоплением цехов, порядком на рабочих местах. Непосредственно ответственность по вопросам техники безопасности в депо возложена на главного инженера. Должностные лица виновные в нарушениях правил техники безопасности, могут быть привлечены к дисциплинарной, административной, материальной и уголовной ответственности. Вновь поступившие лица могут быть допущены к работе после изучения безопасных приемов труда и сдачи испытаний. Первоначально инженер по технике безопасности дает вводный инструктаж, затем мастер проводит первичный инструктаж на рабочем месте, обучает рабочего проверяя его знания. После сдачи испытаний при ремонте ЭПС заполняют акт, а корешок его выдают рабочему, который может быть допущен к работе. Периодически один раз в два года проводят испытания для слесарей по ремонту ЭПС. Работники, нарушающие требования техники безопасности или имеющие перерыв в работе больше трех месяцев, подвергаются внеочередным испытаниям. Работникам, показавшим неудовлетворительные знания по технике безопасности, назначают повторные испытания не менее чем через две недели. При неудовлетворительных повторных испытаниях рабочего отстраняют от работы.

5.2 Травматизм на производстве

Производственной травмой считают внезапное повреждение организма человека или нарушения правильного функционирования его органов в результате несчастного случая на производстве. По обстоятельствам возникновения и характеру различают несчастные случаи, связанные с производством, с работой и бытовые.

Несчастный случай, связанный с производством, - случай, происшедший в течении рабочего времени, включая и установленные перерывы, а также время, необходимое для приведения в порядок орудии производства, одежды; перед началом и по окончании работы; на территории организации; вне территории организации при выполнении работ по заданию организации; на транспорте организации, на транспорте с лицами, его обслуживающими.

Несчастный случай, связанный с работой, - случай, происшедший во время пути на работу и с работы домой не на транспорте организации; при выполнении общественных обязанностей.

Каждый случай травматизма на производстве, происшедший как в течении рабочего времени, так и перед началом и по окончании работы, подлежи расследованию не позднее чем через 24 часа. Узнав о несчастном случае необходимо немедленно организовать медицинскую помощь, сообщить руководству предприятия и комитету профсоюза, сохранить обстановку и состояние оборудования такими; какими они были в момент происшествия, выяснить обстоятельства и причины несчастного случая. Составляют акт формы Н-1 в четырех экземплярах.

5.3 Техника безопасности при испытание электрооборудования

При испытании изоляции электрического оборудования высоким напряжением все работы по ремонту прекращают, ЭПС ограждают четырьмя щитами с надписью «Опасно», а с двух сторон на расстоянии 2м. расставляют двух дежурных. При поднятом токоприемнике разрешается регулировать регулятор напряжения и реле обратного тока, регулятор давления; протирать стекла, проверять выходы штоков тормозных цилиндров; при обесточенных цепях заменять перегоревшие лампы и низковольтные предохранители. В цехах и отделениях депо следят, чтобы не было захламленности, легковоспламеняющиеся отходы собирают в специальных местах. Опасные и легковоспламеняющиеся отходы хранят в специальных местах. Опасные и легковоспламеняющиеся вещества хранят в особых помещениях, где установлен специальный режим противопожарной безопасности. В местах производства работ с применением этих веществ вывешивают предупредительные надписи и плакаты. Выход из помещений и подходы к ним должны быть свободными. Приказом начальника депо назначаются лица, ответственные за пожарную безопасность по цехам депо в целом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения настоящей работы я досконально изучил конструкцию и принцип действия тягового электродвигателя ТЛ-2К1, установленного на электровозе ВЛ-10.. Я ознакомился с правилами их ремонта в объеме ТР-3, как теоретически, по учебникам, так и практически, во время прохождения слесарной практики. Особое внимание я уделил тому узлу двигателя, который обозначен в теме моей работы – щеточного аппарата. Щеточный аппарат не очень сложный, но очень важный узел тягового электродвигателя, от его исправной работы зависит работа двигателя в целом, и значительная часть отказов тяговых двигателей в эксплуатации связана именно с неисправностями щеточного аппарата.

Я научился безопасным приемам труда, соблюдал меры безопасности при нахождении на железнодорожных путях, правила личной гигиены.

Считаю, что работа над ВПЭР и производственная практика помогли мне закрепить теоретические знания, полученные в колледже, и подготовиться к самостоятельной работе.