Диагностика и ремонт якоря тягового электродвигателя электровоза

ОТДЕЛЕНИЕ ПО РЕМОНТУ И ДИАГНОСТИКЕ ЯКОРЯ ТЭД

ПЛАН ОТДЕЛЕНИЯ

Рис 2.1 план отделения по ремонту якоря ТЭД

Отделение по ремонту якоря состоит из четырёх участков

Участок разборки , участок ремонта, участок сборки, участок диагностических испытаний.

Схема технологического процесса ремонта якоря при смене обмотки:

• — снятие проволочного бандажа ,распайка проводов на коллекторе.
• — Выемка из пазов старых секций .
• — Очистка пазов
• — Испытание коллектора на пробой.
• — Изолирование нажимных шайб на якоре.
• — Укладка секций в пазы
• — Наладка временных бандажей.
• — Испытание на межвитковые замыкания.
• — Испытание на диэлектрическую прочность
• — Пайка коллектора
• — Проточка коллектора.
• — Диагностические испытания якоря ТЭД
• — Испытание на межвитковое замыкание
• — Сушка 6 часов
• — Пропитка
• — Сушка 12 часов
• — Вторая пропитка.
• — Сушка 6 часов
• — Покрытие изоляционным лаком с естественной шуков.
• — Продороживание коллектора.
• — Шлифовка коллектора.
• — Испытание на межвитковые замыкания.
• — Балансировка якоря

Диагностические испытания якоря ТЭД .

При ремонте электрических машин, помимо Правил ремонта, руководствуются чертежами заводов-изготовителей, чертежами и технологическими инструкциями. Правила ремонта электрических машин электроподвижного состава НТ-60 устанавливают объем ремонта электрических машин, их узлов и деталей, нормы допусков и износов, объем и режимы приемо-сдаточных испытаний, методы и способы их проведения с учетом требований ГОСТ 2582—81. Предусматривается выполнение следующих работ:

освидетельствование и ремонт при необходимости электрической части остова с проверкой состояния межкатушечных соединений перемычек и выводных проводов, правильности установки главных и добавочных полюсов, плотности посадки катушек на сердечниках и компенсационных катушек в их пазах;

покрытие полюсных катушек электроизоляционной эмалью;

освидетельствование, проверку и ремонт якоря, покрытие его сердечника и конуса изоляционными эмалями;

замена ослабших или поврежденных бандажей, клиньев:

обточка, продорожка и шлифовка коллектора;

ревизия первого объема узлов с подшипниками качения, ремонт моторно-осевых букс, крышек, уплотнительных и лабиринтных втулок и колец, щеткодержателей и их кронштейнов, траверс, крышек люков, механической части остова и якоря; ревизию первого объема узлов с подшипниками качения выполняют согласно требованиям Инструкции;

проверка симметрии магнитной системы остова и якоря;

сборка электрических машин, настройка коммутации тяговых двигателей;

приемо-сдаточные испытания электрических машин на стенде.

Перед началом ремонта двигатели очищают. Затем проверяют состояние двигателя, в том числе измеряют сопротивление его изоляции, активное сопротивление обмоток, прослушивают работу якорных подшипников,

измеряют вибрацию двигателя , осматривают коллектор.

Осуществляют разборку двигателя. Трещины в остове, буксах и щитах устраняют электросваркой.

Резьбовые отверстия в остове проверяют калибрами. Восстанавливают резьбу заваркой отверстий, по следующим их сверлением и нарезкой резьбы или запрессовкой ремонтных втулок с соответствующей резьбой. Проверяют состояние посадочных и приварочных поверхностей щитов, букс и остовов, рабочих и посадочных поверхностей деталей якорных и моторно-осевых подшипников, радиальные зазоры в собранных якорных и моторно-осевых подшипниках, надежность крепления букс и щитов к корпусу двигателя, натяги щитов и букс в остове двигателя, наружных колец в подшипниковых щитах, вкладышей в буксах, внутренних колец подшипников на валу, износ моторно-осевых горловин остова, горловин остова под подшипниковые щиты.

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

Страницы работы

Фрагмент текста работы

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

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

3 Объём работ при ремонте якоря тягового электродвигателя…..

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

1 УСЛОВИЯ РАБОТЫ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ

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

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

— класс изоляции по нагревостойкости:

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

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

— сопротивление при 15 о С, Ом:

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

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

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

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

Технологическая карта ремонта якорей ТЭД по циклу ТР-3

Вытащить якорь из остова ТЭД. Вал якоря расположен строго вертикально и должен проворачиваться.

В обдувочной камере произвести очистку вентиляционных каналов от пыли и грязи. Проверить состояние обдувочных рукавов. Обдувку производить сжатым воздухом под давлением 4 – 5 кгс/см2.

Переместить якорь на ремонтную позицию.
Произвести визуальную дефектацию якоря. Якорь осматривается на наличие механических повреждений сердечника, потеков меди, коррозии, выжигов и разрывов подбандажной изоляции.
Замерить величину изоляции обмоток якоря относительно корпуса. Активное сопротивление обмотки якоря при температуре в цехе 20оС должно быть равным 0,01120,00056 Ом.
Убедиться, что в обмотке якоря отсутствуют межвитковые замыкания и проверить целостность обмотки якоря. Завышенное сопротивление указывает на возможное увеличение переходного сопротивления в месте приварки (припайки) концов секций к петушкам коллектора. Заниженное сопротивление указывает на возможное межвитковое замыкание секций обмотки якоря. Сопротивление, равное нулю, указывает на обрыв витков обмотки якоря или нарушение приварки секций в петушках коллектора.
Проверка конуса вала, шейки вала под уплотнительные, наружные поверхности внутренних колец подшипников. Проверку производить дефектоскопом магнитопорошковым в соответствии с «Инструкцией по магнитному контролю». Трещины на деталях не допускаются.
Снять внутренние кольца подшипников Внутренние кольца подшипников снимать с вала индукционным нагреванием переходных колец при температуре 100-120оС. Нагрев производить в течении 1-2 мин.
Проверить посадочные поверхности на валу якоря под внутренние кольца роликовых подшипников. Проверку производить визуально, а затем дефектоскопом. Посадочные поверхности должны быть чистыми, гладкими, не иметь забоин и следов коррозии.
Измерить диаметры посадочных поверхностей вала якоря под внутренние кольца подшипников. Измерение диаметров выполнять микрометром рычажным типа МРИ-200-0,01 как полу-сумму двух диаметров, измеренных по взаимно-перпендикулярным осям или три раза со сдвигом на 120о по посадочным поверхностям и подсчитать среднеарифметический размер. Овальность и конусообразность шейки вала под внутренние кольца подшипников не должна превышать 0,02 мм.
Проверить качество пайки обмотки в коллекторе (методом падения напряжения). Разница между максимальными и минимальными показаниями прибора не должна превышать 20% среднего значения.
При низкой изоляции якоря произвести его сушку. Сушку производить 5-6 часов в сушильной печи при температуре 30оС.
Пропитать обмотку якоря с последующим покрытием ее электроизоляционной эмалью. Пропитке подлежит если:
1. Состояние требует замену бандажей, крепящих обмотку якоря.
2. Сопротивление которых после сушки не восстанавливается и не соответствует установленным нормам.
3. Изоляция при изготовлении или последнем заводском ремонте была пропитана битумно-масляным лаком.
Заменить стеклобандаж. Стеклобандаж подлежит замене если: при обстукивании возникает глухой звук, вследствие отслоения бандажа от якорных катушек, ожоги дугой, расслоения, поперечные трещины, надрывы и вырыв отдельных волокон или полосок по окружности, разрушения волокон нитей на кромках бандажей, трещины во всю толщину стеклобандажа.
Допускается не производить замену стеклобандажа:
1. При наличии продольных трещин шириной не более 0,5 мм, длиной до 300 мм и глубиной до 1 мм, продольных трещин у кромки бурта задней нажимной шайбы шириной 0,5 мм и глубиной до 3 мм.
2. Если глухой звук при обстукивании молотком массой 200 гр. возникает на длине до 1/3 окружности бандажа.
При укладке нового бандажа из стеклобандажной ленты обязательно подложить под него прокладку из электрокартона напротив шпоночного паза на конце вала для защиты обмотки от повреждений при снятии бандажа. Поврежденный бандаж резать только в том месте, где уложена прокладка.
Отремонтировать конусы для посадки шестерни. Конусы очистить от заусенцев и забоин.
Проверить прилегание конусного кольцевого калибра. Площадь прилегания конуса вала к калибру должна быть не менее 65%.
Шпоночные канавки очистить от заусенцев и забоин. Разрешается электронаплавка поврежденных канавок с последующей обработкой или уширение их до 1 мм, а так же выпиловка трещин в углах канавки при длине до 10 мм и глубине до 5 мм.
Проверить резьбу вала якоря. Поврежденную или разработанную резьбу вала восстановить нарезкой резьбы ремонтного размера. Разрешается восстановление резьбы электродуговой наплавкой с последующей обработкой.
Проверить крепление коллекторных болтов. При остукивании болты не должны вибрировать. Коллектор, имеющий ослабленные болты нагреть до температуры 70оС, болты подтянуть. Подтяжку болтов производить плавно (не более чем на пол оборота за один прием) с поочередным подвертыванием диаметрально противоположных болтов.
Отремонтировать рабочую часть коллектора. Измерить коллектор для определения износа по диаметру и проточить с минимальным снятием металла выставив биение на станке ДИП-300 не более 0,15 мм на каждый конец вала.
При обточке коллектора разрешается углублять проточную канавку у петушков до чертежного размера 3,7-4,3 мм
При обточке коллектора запрещается:
1. Обтачивать петушки коллектора.
2. Отпиливать рабочую поверхность.
3. Устранять местные забоины на пластинах глубиной более 0,5 мм обточкой коллектора.
Коллектор продорожить на глубину соответствующую нормам допусков и износа. При продорожке коллектора запрещается:
― ОСТАВЛЯТЬ НЕПОДРЕЗАННУЮ СЛЮДУ У СТЕНОК ПЛАСТИН.
― ПОДРЕЗАТЬ СТЕНКИ ПЛАСТИН ИЛИ НАНОСИТЬ РИСКИ НА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА
Допускается: подрезы или забоины на петушках; уступы по длине коллектора на дне канавки; глубина продорожки миканита между коллекторными пластинами должна быть (1,2-2,0) мм.
Снять фаски с кромок коллекторных пластин.
Снятие фасок произвести по всей длине рабочей части 0,2 мм под углом 450. После чего произвести зачистку заусенцев, либо произвести накатку.
Очистить коллектор от медной пыли. Очистку производить с помощью волосяной щётки и убедится в отсутствии межвитковых замыканий.
Отремонтировать бандаж на переднем миканитовом конусе коллектора. Бандаж зачистить до удаления верхнего слоя лака, протереть чистыми сухими салфетками и покрыть эмалью НЦ-929 или ГФ-92 ХС красной, не менее двух раз, до получения сплошной глянцевой поверхности
Проверка изоляции относительно корпуса. Проверка производится с помощью мегомметра, должно быть не менее для ТР-3 =2,5 МОм, СР = 3 МОм.
Испытание на электрическую прочность. В течении 1 мин. на коллектор подаётся напряжение: СР = 4,18 кВ, ТР-3 = 3,74 кВ.
Не должно быть пробоя.

Технологическая карта ремонта тягового трансформатора по циклу ТР-3 ОДЦЭ-5000/25Б

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

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 РЕМОНТ ЯКОРЯ В ОБЪЕМЕ ТР-3

2.1 Очистка якоря

Перед осмотром и ремонтом якорь очищают. При работе тягового двигателя для улучшения отвода тепла от нагретой обмотки якорь постоянно обдувается потоком охлаждающего воздуха, подаваемого в двигатель от вентиляторов под некоторым напором. Воздух несет с собой частицы пыли, а также продукты износа электрощеток. С охлаждающим воздухом внутрь двигателя проникает влага, снег. Эти загрязнения и влага попадают в зазоры между шинками секций обмотки у петушков коллектора, в межламельные промежутки коллектора и вентиляционные каналы сердечника якоря, а также скапливаются на поверхности якоря, в углублениях между катушками на выходе их из паза, на изолированном конусе коллектора особенно тогда, когда его глянцевая поверхность обожжена круговым огнем.

Наличие щеточной пыли и других загрязнений на изолированных поверхностях якоря значительно снижает устойчивость двигателя к перебросам, а также электрическую прочность изоляции обмоток и коллектора. Пыль, смешанная с влагой, накапливается также на стенках вентиляционных каналов сердечника; при этом живое сечение каналов уменьшается и ухудшается теплоотвод от сердечника. Это приводит к увеличению нагрева обмоток в эксплуатации, снижению их надежности и срока службы. Пыль и загрязнения при пропитке якорей могут попадать в пропиточный лак и вместе с ним проникать в изоляцию обмотки, что значительно снижает изоляционные характеристики обмоток и способствует их повреждению.

Следовательно, очистку якорей следует рассматривать как одну из важнейших операций при их ремонте и поэтому необходимо следить за тем, чтобы производилась она тщательно. Все щели, в которых возможны скопления загрязнений, продувают и очищают пылесосом, а поверхностные загрязнения удаляют продувкой и протиркой поверхности сначала увлажненными в бензине (изоляционные поверхности, коллектор) или керосине (другие металлические поверхности), а затем сухими техническими салфетками.

Вентиляционные каналы прочищают специальными щетками-ершами. В настоящее время с целью повышения эффективности очистки якорей проводят работы по изысканию составов синтетических моющих средств, а в отдельных депо осуществляют практические шаги по их применению. Такими средствами являются водные растворы «Концентрат-Термос» («Термос-К»), МЛ-80, отходы производства синтамида и др. В состав «Термос-К» и других синтетических моющих средств входят поверхностно-активные вещества, которые способствуют хорошей очистке загрязненных поверхностей. Целесообразно применение этих веществ осуществлять в моечных машинах. Преимуществом этих средств является также возможность их регенерации, т. е. при накоплении в моющих растворах загрязнений сверх установленных норм они могут подвергаться очистке и вновь использоваться. Синтетические моющие средства необходимо применять в соответствии с действующей инструкцией.

После очистки для удобства осмотра якорь устанавливают на специальную установку, обеспечивающую возможность его поворота, на которой проверяют состояние его изоляции, выявляют степень износа его

узлов и дефектные детали. Перед тем как приступить к ремонту якоря, измеряют сопротивление его изоляции, активное сопротивление обмотки, обращают внимание на наличие межвитковых замыканий и обрывов витков секций, а также качество пайки обмотки в петушках коллектора.

При замерах сопротивления изоляции один выводной конец мегаомметра прикладывают к коллектору, который предварительно закорачивают проводом, другой — к валу якоря. Сопротивление изоляции якоря при этих измерениях, т. е. в холодном состоянии, должно быть не ниже 5 МОм. Если оно ниже, это означает, что в обмотке якоря или в изоляции коллектора имеются дефекты либо изоляция увлажнена. При пробое изоляции или очень сильном увлажнении мегаомметр покажет 0.

После контроля сопротивления изоляции якоря проверяют на наличие межвитковых замыканий. Межвитковое замыкание, если оно произошло в доступном для осмотра месте, иногда удается обнаружить при внешнем осмотре якоря и коллектора. Более тщательную проверку наличия межвитковых замыканий выполняют специальными приспособлениями.

2.3 Осмотр и ремонт механической части якоря

Магнитный контроль шеек и конусов вала выполняют круглыми магнитно-порошковыми дефектоскопами переменного тока. Каждый конус вала проверяют при двух положениях дефектоскопа, устанавливая его то с одной, то с другой стороны проверяемой поверхности. Шейки вала под якорные подшипники, а также внутренние кольца роликовых подшипников, если их не требуется снимать с вала, проверяют при одном положении дефектоскопа. Наиболее часто трещины появляются в переходных галтелях вала, поэтому при магнитной дефектоскопии эти места проверяют особенно тщательно. Если на шейках вала обнаружены задиры, трещины или другие дефекты, дефектную шейку протачивают до полного удаления дефекта.

Восстановление изношенных поверхностей валов. Перед наплавкой поверхность очищают от загрязнений, обезжиривают и проверяют магнитным дефектоскопом. Если на поверхностях, подлежащих наплавке, имеются вмятины или забоины глубиной до 2 мм, то вал протачивают до удаления этих дефектов. Если наплавку начинают на поверхностях, находящихся от торца вала на расстоянии более 50 мм, то предварительно вал необходимо подогреть до температуры 300—350 °С. Для подогрева используют индукционный нагреватель. Подогрев должен быть равномерным. Если наплавку выполняют с торца, то подогрев необязателен. В этом случае на торец закрепляют специальное кольцо из малоуглеродистой стали шириной 20 мм. С этого кольца начинают наплавку.

После наплавки шов зачищают до металлического блеска. Никакие дефекты в наплавленном металле не допускаются. При наплавке в два слоя первый слой зачищают до металлического блеска, проверяют, затем наплавляют второй слой. Наплавку вала начинают на меньшем диаметре и ведут в направлении к галтели. После прохода галтели обязательно наплавляют еще 2—3 витка на участке большего диаметра.

Наплавленные места валов протачивают, а затем проверяют магнитным дефектоскопом и упрочняют накаткой. Накатке подвергают всю наплавленную поверхность и прилегающие к ней участки вала на длине 30—50 мм, а также переходные галтели. Перед накаткой поверхности вала должны быть обточены и иметь шероховатость по 5-му классу.

Накатку выполняют на токарном станке при помощи двух роликовых приспособлений, оборудованных автоматическим регулятором давления, обеспечивающим постоянное усилие накатки. В приспособлении имеются два ролика — упрочняющий и сглаживающий диаметром 100 мм. Профильный радиус упрочняющего ролика 14 мм, сглаживающего — 50 мм. Усилие накатки 14 кН (1400 кгс), подача станка 0,2—0,3 об/мин, частота вращения вала 250 об/мин.

Уменьшение диаметра вала после накатки должно быть в пределах 0,03—0,05 мм. Накатываемую поверхность смазывают машинным маслом. После накатки вал шлифуют. Размеры и чистота обработки восстановленных шеек и конуса вала должны соответствовать размерам и чистоте обработки, указанным в чертежах и правилах ремонта.

К вопросу о совершенствовании технологии ремонта тяговых электродвигателей локомотивов

Рубрика: Технические науки

Статья просмотрена: 2373 раза

Библиографическое описание:

Долгова А. В., Шкодун П. К. К вопросу о совершенствовании технологии ремонта тяговых электродвигателей локомотивов // Молодой ученый. — 2010. — №1-2. Т. 1. — С. 51-54. — URL https://moluch.ru/archive/13/1064/ (дата обращения: 11.12.2019).

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

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

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

Рис. 1 – Диаграмма неисправностей тяговых электродвигателей электровозов

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

Рис. 2 – Диаграмма неисправностей тяговых электродвигателей тепловозов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Диагностика и ремонт якоря тягового электродвигателя электровоза — Дипломная работа

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:

Стабильное функционирование отраслей промышленности и сельского хозяйства обеспечивается развитой транспортной системой, в числе которой ведущее место занимает железнодорожный транспорт.

Сегодня в Республике Узбекистан проводятся целенаправленные мероприятия по дальнейшему развитию транспортного потенциала, что способствует укреплению политической и экономической независимости страны, обеспечивает ее активную интеграцию в мировое сообщество. В частности, ведется строительство новых железнодорожных линий внутри страны, проводится реконструкция и электрификация основных транзитных железнодорожных участков, производится организация новых маршрутов и формирование контейнерных поездов, с целью открытия клиенто-ориентированных, коротких и удобных путей перевозок.

За годы независимости в Узбекистане сделаны достаточно весомые шаги по формированию единой сети железных дорог — сданы в эксплуатацию железнодорожные линии: Навои-Учкудук-Нукус и Ташгузар-Байсун-Кумкурган; электрифицированы линии Ташкент-Самарканд и Ташкент-Ходжикент; продолжается электрификация линии Тукимачи-Ангрен; построен совмещенный железнодорожно-автомобильный мост через реку Амударья: проведена реабилитация пути на участке Ташкент-Самарканд-Бухара; завершено строительство волоконнооптических линий связи протяженностью более 600 км на участке Келес — Бухара.

Железнодорожным транспортом страны перевозится грузов больше, чем всеми остальными видами транспорта. Особенно велико его значение в экспорте и импорте грузов.

На сегодняшний день ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» является единым производственно-хозяйственным комплексом, предоставляющим транспортные железнодорожные услуги народному хозяйству и населению Республики Узбекистан.

Общая протяженность сети железных дорог составляет более 6020 км, в т.ч. общего пользования — 4230 км. Средняя плотность железных дорог Узбекистана составляет 13,5 км на 1000 кв. км площади страны. В Узбекистане электрифицировано около 15% железных дорог общего пользования.

Охват средствами диспетчерской централизации составляет 43%, автоблокировкой — 54,6%, бесстыковыми путями -55,8%о.

За период 2004-2008 гг. рост объема перевозок грузов составил 45%, пассажирооборот вырос на 24%. грузооборот на 38%, объемы транзитных перевозок увеличились на 52%.

Несмотря на мировой финансово-экономический кризис, который способствует снижению объемов перевозок грузов в целом в большинстве стран мира, в Республики Узбекистан продолжается рост объемов перевозок. Особо следует отметить рост объема перевозок транзитных грузов в направлении Афганистана и Ирана.

В ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» проводится работа по обновлению парка подвижного состава, до настоящего времени продлены сроки службы более 7000 грузовых, более 300 пассажирских вагонов и около 350 секций локомотивов. Кроме того, организовано строительство пассажирских вагонов, цистерн, крытых вагонов и полувагонов на базе имеющихся промышленных предприятий.

Железная дорога за годы независимости и создания государственной акционерной железнодорожной компании не только получила свое мощное развитие в виде новых линий и мостов, выхода на линию скоростных комфортабельных поездов «Регистан» (Ташкент-Самарканд), «Насаф» (Ташкент-Карши), «Шарк» (Ташкент-Бухара), но и украсилась красивейшими зданиями вокзалов, которые стачи олицетворением мощи и прогресса страны, щедрости и гостеприимства нашего народа.

В целях организации первого в Центральной Азии высокоскоростного пассажирского движения от Ташкента до Самарканда, ведутся переговоры с компанией «Тальго» (Испания) по приобретению высокоскоростного электропоезда, согласно подписанного Меморандума. Применение подвижного состава компании Тальго» позволит минимизировать затраты на модернизацию верхнего строения пути на участке высокоскоростного движения.

В целях обеспечения непрерывного и безопасного перевозочного процесса осуществляются проекты по обновлению и модернизации подвижного состава, как за счет собственных средств компании, так и с привлечением кредитных средств международных финансовых институтов.

Управление эксплуатации локомотивов является одним из важных подразделений ГЛЖК «Узбекистан темир йуллари» и имеет в своем распоряжении мощный парк тяговой силы — тепловозов, электровозов и обеспечивает все виды пассажирских, пригородных и грузовых перевозок, маневровые работы. В восьми, имеющихся в распоряжении управления, депо выполняются работы по обслуживанию и ремонту техники.

Начиная с 2000 года управлением эксплуатации локомотивов на УП «Узжелдорреммаш» проводится капитально- восстановительный ремонт магистральных и маневровых тепловозов с продлением срока их службы, что позволяет увеличивает их пробег, сэкономить значительные валютные средства, как на покупку новых тепловозов, так и на их содержание, а также обеспечивает снижение эксплуатационных расходов по ГСМ на 15-20 %. Так, за указанный период через капитально-восстановительный ремонт прошли 372 секции.

В целях более высокого сервисного обслуживания пассажиров в 2004 году компанией за счет кредитной линии ЕБРР были приобретены 12 современных электровозов производства Чжучжоуского электровозостроительного завода (КНР) общей стоимостью 40 млн. долл. США. Производство локомотивов на данном заводе осуществляется под контролем и на основе высокотехнологического оборудования компании Siemens, которое соответствует европейским стандартам качества. Указанные электровозы используются как для грузового, гак и для пассажирского движения.

Также приобретены четыре пассажирских тепловоза серии ТЭП70БС производства Коломенского тепловозостроительного завода, продукция которого полностью отвечает техническим требованиям по эксплуатации и ремонту на предприятиях ГРЖК «Узбекистон темир йуллари».В период 2009-2013 годов предусматривается приобретение 13 единиц пассажирских тепловозов и 10 секций электровозов.

Компанией также реализуется проект «Модернизация дизельных локомотивов», который предусматривает установку 90 комплектов дизелей производства Коломенского завода (Россия) и вспомогательного оборудования на существующие тепловозы серии ТЭ10М.

На предприятиях республики освоен выпуск триплекса для локомотивов и МВПС, силовых контактов для главного контроллера электровоза, для тепловозов типа ТЭМ-2 и ТЭ-10 изготавливаются цилиндры компрессора КТ-76. Согласно ежегодного Единого комплексного плана повышения технического уровня компании в текущем году внедрены в локомотивное депо комплексы интеллектуальных производственных автоматизированных реостатных испытаний «Кипарис», стенды по обкатке топливных насосов высокого давления дизелей типа «-100, Д-49, Д-50, комплекс оперативной диагностики «Прогноз-1 М».