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.

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.

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

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ТЛ-2К

1.1 Назначение тягового двигателя ТЛ-2К.
На электровозе ВЛ10 установлены восемь тяговых электродвигателей типа ТЛ2К. Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ2К предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря электродвигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники двигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению. Подвеска электродвигателя опорно-осевая. Электродвигатель с одной стороны опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары электровоза, а с другой на раму тележки через шарнирную подвеску и резиновые шайбы. Система вентиляции независимая, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом сверху с противоположной стороны вдоль оси двигателя. Электрические машины обладают свойством обратимости, заключающимся в том, что одна и та же машина может работать как двигатель и как генератор. Благодаря этому тяговые электродвигатели используют не только для тяги, но и для электрического торможения поездов. При таком торможении тяговые двигатели переводят в генераторный режим, а вырабатываемую ими за счет кинетической или потенциальной энергии поезда электрическую энергию гасят в установленных на электровозах резисторах (реостатное торможение) или отдают в контактную сеть (рекуперативное торможение).

1.2 Принцип работы ТЛ-2К.

При прохождении тока по проводнику, расположенному в магнитном поле, возникает сила электромагнитного взаимодействия, стремящаяся перемещать проводник в направлении, перпендикулярном проводнику и магнитным силовым линиям. Проводники обмотки якоря в определенном порядке присоединены к коллекторным пластинам. На внешней поверхности коллектора установлены щетки положительной (+) и отрицательной (-) полярностей, которые при включении двигателя соединяют коллектор с источником тока. Таким образом, через коллектор и щетки получает питание током обмотка якоря двигателя. Коллектор обеспечивает такое распределение тока в обмотке якоря, при котором ток в проводниках, находящийся в любое мгновение времени под полюсами одной полярности, имеет одно направление, а в проводниках, находящихся под полюсами другой полярности, - противоположное.
Катушки возбуждения и обмотка якоря могут получать питание от разных источников тока, т. е тяговый двигатель будет иметь независимое возбуждение. Обмотка якоря и катушки возбуждения могут быть соединены параллельно и получать питание от одного и того же источника тока, т.е тяговый двигатель будет иметь параллельное возбуждение. Обмотка якоря и катушки возбуждения могут быть соединены последовательно и получать питание от одного источника тока, т.е тяговый двигатель будет иметь последовательное возбуждение. Сложным требованием эксплуатации наиболее полно удовлетворяют двигатели с последовательным возбуждением, поэтому их применяют на электровозах.

1.3 Устройство ТЛ-2К.
Тяговый двигатель ТЛ-2К имеет глухие подшипниковые щиты с выбросом охлаждающего воздуха через специальный патрубок.
Он состоит из остова, якоря, щеточного аппарата и подшипниковых щитов (рис.1). Остов двигателя 3 представляет собой отливку из стали марки 25Л цилиндрической формы и служит одновременно магнитопроводом. К нему крепятся шесть главных 34 и шесть дополнительных 4 полюсов, поворотная траверса 24 с шестью щеткодержателями 1 и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь 5 двигателя. С наружной поверхности остов имеет два прилива 27 для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвески двигателя, предохранительные приливы и приливы с отверстиями для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенные для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закрываются крышками. Крышка верхнего коллекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка нижнего одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной и крышка второго нижнего люка четырьмя болтами М12. Для подачи воздуха имеется вентиляционный люк. Выход вентилирующего воздуха осуществлен со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух, укрепленный на подшипниковом щите и остове.

Выводы из двигателя выполнены кабелем марки ПМУ-4000 сечением 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой. На кабелях имеются ярлычки из полихлорвиниловых трубок с обозначениями Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ соединены с обмотками: якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.
Сердечники главных полюсов собраны из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и остовом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди МГМ размерами 1,?95 65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова. Корпусная изоляция состоит из восьми слоев стекломикаленты марки ЛМК-ТТ 0,13*30 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,2 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Межвитковая изоляция выполнена из бумаги асбестовой в два ряда слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком К-58. Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компенсационная обмотка, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка состоит из шести катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки МГМ сечением 3,28?22 мм и имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два стержня. Корпусная изоляция состоит из 9 слоев микаленты марки ЛФЧ-ББ 0,1х20 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой микаленты толщиной 0,1 мм, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты. Крепление компенсационной обмотки в пазах клиньями из текстолита марки Б.
Сердечники дополнительных полюсов выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами М20 каждый. Для уменьшения насыщения добавочного полюса между остовом и сердечником дополнительных полюсов предусмотрены латунные прокладки толщиной 7 мм. Катушки дополнительных полюсов намотаны на ребро из мягкой медной проволоки МГМ сечением 6х20 мм и имеют 10 витков каждая.
Корпусная и покровная изоляция этих катушек аналогична изоляции катушек главного полюса. Межвитковая изоляция состоит из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком К-58.
Щеточный аппарат тягового электродвигателя состоит из траверсы разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов и шести щеткодержателей. Траверса стальная, отливка швеллерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства: одно – внизу остова, второе – со стороны подвески. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС-4000 сечением 50 мм2.
Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин) закреплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Изоляционные пальцы представляют собой стальные шпильки, опрессованные прессмассой АГ-4, сверху на них насажены фарфоровые изоляторы. Щеткодержатель имеет две цилиндрические пружины, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпуса щеткодержателя, другим на оси нажимного пальца с помощью регулирующего винта, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку. Кроме того, при максимально допустимом износе щетки давление нажимного пальца на нее автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора шунтами сработанных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размером 2(8х50)х60 мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой.
Для более надежного крепления и для регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрена гребенка.
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.

2.2 Дефектировка

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.
При ремонте тяговых двигателей, и особенно двигателей ТЛ-2К1, необходимо внимательно осматривать якорь, обращая особое внимание на плотность посадки его элементов, и не допускать выпуска в эксплуатацию якорей с указанными дефектами.
Очень тщательно следует проверять плотность установки пакета сердечника на якорях, у которых обнаружены обрывы витков обмотки якоря. Обрывы секций обмотки якоря ухудшают коммутацию тягового двигателя, и часто их можно обнаружить по состоянию коллектора и электрощеток. На коллекторных пластинах, которые были соединены с оборванными секциями, и на коллекторных пластинах, находящихся рядом с ними, обычно имеются подгары и оплавления, наблюдаются также подгары на электрощетках. Можно обнаружить подгары также на коллекторных пластинах, отстоящих от дефектных (с обрывом секции) на двойное полюсное деление. В отдельных случаях в петушках коллекторов с обрывом секций имеются следы выплавления припоя. Якоря, имеющие ослабление пакета сердечника и задней нажимной шайбы, необходимо отправлять в капитальный ремонт. О наличии таких дефектов следует обязательно указывать в техническом паспорте якоря перед его отправкой на ремонтный завод.

2.4 Осмотр и ремонт коллектора

Конструкция коллектора предусматривает необходимые элементы, обеспечивающие защиту его корпусной изоляции от проникновения к ней влаги и загрязнений. В случаях когда эти уплотнения выполнены неудовлетворительно и внутрь коллектора попадают влага и загрязнения, в эксплуатации могут произойти замыкание между коллекторными пластинами и пробой корпусной изоляции коллектора. Аналогичные неисправности возможны при ослаблении коллекторных болтов. Поэтому при деповском ремонте тщательно осматривают коллектор и проверяют его техническое состояние.
Важной изоляционной поверхностью коллектора является его передний миканитовый конус. Нажимной передний конус коллектора изолирован миканитом и стеклобандажной лентой (два слоя вполуперекрышу) и покрыт электроизоляционной эмалью. Если поверхность конуса имеет закопченность, подгары и другие дефекты, их зачищают до удаления верхнего слоя лака, тщательно протирают.
После очистки конуса его покрывают эмалью НЦ-929 или ГФ-92-ХК не менее двух раз до получения гладкой глянцевой поверхности.
Обстукиванием проверяют плотность затяжки коллекторных болтов. Коллектор, имеющий ослабление болтов или гаек, нагревают до температуры 90 °С, после чего болты подтягивают. Подогрев коллектора для подтягивания болтов целесообразно совмещать с сушкой якоря при режимах пропитки и покрытия его электроизоляционной эмалью. Подтяжку осуществляют равномерным подворачиванием диаметрально противоположных болтов. Для предотвращения перекосов коллектора и повреждения его изоляции болты поворачивают сразу не более чем на половину оборота.
Измеряют диаметр рабочей поверхности коллектора. В случаях когда диаметр коллектора менее установленного размера, якорь отправляют в заводской ремонт для замены коллектора.
Разница чисел коллекторных пластин в полюсных дугах не должна быть больше одной пластины. Если эта разница больше, то якорь рекомендуется отправить на завод в капитальный ремонт, при котором выполняют полную разработку коллектора. В условиях депо такие дефекты исправить нельзя. Отправка на завод необходима особенно в тех случаях, когда есть сведения о том, что до снятия с электровоза тяговый двигатель с этим якорем работал неудовлетворительно (имели место неоднократные отключения защиты вследствие перебросов и кругового огня, заволакивание межламельных канавок, повышенный износ рабочей поверхности и другие дефекты). Если двигатель работал устойчиво, то якорь может быть направлен для сборки со своим остовом, но в его паспорте указывают о неравномерном распределении коллекторных пластин. За работой двигателя, в который будет установлен этот якорь, устанавливают контроль в эксплуатации.
Проверяют состояние пайки обмотки якоря в петушках коллектора. Если при осмотре обнаружены выплавление припоя (или олова) из петушков коллекторных пластин, неудовлетворительное качество пайки обмотки, обмотку в петушках коллектора пропаивают.
Рабочая поверхность коллектора в эксплуатации изнашивается, и в деповской ремонт двигатель обычно поступает с выработкой на поверхности коллектора и повышенным биением, с подгаром пластин, «затягиванием» меди в межламельные канавки. Коллекторы с такими дефектами подлежат ремонту.
Недостаточная чистота обработки коллектора и наличие неровностей на его рабочей поверхности (подгаров, оплавления, износа, повышенного биения) или даже небольшого выступания отдельных пластин - медных или изоляционных - нарушают работу скользящего контакта и приводят к повреждениям двигателей в эксплуатации. Поэтому обработка коллектора - очень ответственная технологическая операция, ее поручают наиболее квалифицированным работникам и проводят под руководством мастера цеха.
В процессе ремонта рабочую поверхность коллектора обтачивают, шлифуют, межламельные канавки продороживают. Торцы пластин со стороны изоляционного конуса закругляют радиусом 3 мм и осуществляют разделку ламелей с обеих сторон.
Последовательность операций при обработке коллектора установлена следующая. Сначала производят продорожку коллектора, затем - его обточку, снятие фасок и, наконец, шлифовку и полировку рабочей поверхности. Обточку, шлифовку, продорожку коллектора целесообразно выполнять на специальном универсальном станке. Якорь устанавливают на станке и центрируют относительно беговой дорожки внутреннего кольца роликового подшипника или (если кольцо снято) относительно шейки вала. Этим достигается концентричность рабочей поверхности коллектора с валом двигателя, а следовательно, минимальное биение коллектора после обточки. Глубина межламельных канавок коллекторов тяговых двигателей принята 1,4-1,6 мм, т. е. несколько большей толщины коллекторного миканита. Более глубокая продорожка нецелесообразна, так как тогда канавка между коллекторными пластинами приобретает вид щели, которая в эксплуатации быстро засоряется угольной пылью, пыль плотно оседает в ней, особенно при увлажнении коллектора, что в дальнейшем вызывает перекрытия и замыкания между соседними пластинами и повышенное искрение на коллекторе.
Минимальная глубина межламельных канавок в эксплуатации установлена 0,5 мм.
После обточки по краю коллекторной пластины вдоль ее рабочей поверхности снимают фаску размером 0,2 мм под углом 45°. Снимать фаску большего размера не рекомендуется, так как это уменьшает рабочую часть пластины, что в свою очередь увеличивает плотность тока под электрощеткой. Целесообразно снимать фаску под углом относительно вертикальной оси пластины, несколько меньшим 45° (~30°). Тогда форма канавки будет способствовать лучшему выдуванию из нее пыли.
После снятия фасок коллектор шлифуют мелким стеклянным полотном, набитым на колодку, обеспечивая шероховатость поверхности по 8-му классу.
После обточки и шлифовки рекомендуется выполнить полировку коллектора или накатку специальным роликом.

2.5 Ремонт обмотки якоря

Около 35% повреждений тяговых двигателей происходит из-за межвитковых замыканий и пробоев изоляции их якорей. Эти повреждения значительно снижают надежность электровозов в эксплуатации, так как они весьма часто требуют их непланового ремонта и обязательной выкатки двигателя и отправки его (или якоря) в капитальный ремонт на завод. В некоторых случаях указанные повреждения приводят к порчам электровозов в пути следования. Повреждения изоляции обмотки якоря являются, как правило, следствием ее старения в процессе эксплуатации или неудовлетворительного качества изготовления, ремонта обмоток и содержания их в эксплуатации. Пробои и межвитковые замыкания обмотки якоря чаще всего обнаруживают на выходе якорных катушек из пазов, т. е. в местах с наибольшей неравномерностью электрического поля, или у петушков коллектора. В соответствии с действующими правилами ремонта обязательная пропитка обмоток якорей электрических машин электровозов с последующим покрытием их электроизоляционной эмалью предусмотрена при среднем ремонте через пробег ~700 тыс. км от начала эксплуатации или предыдущего капитального ремонта. При среднем ремонте пропитку выполняют 2 раза: первый раз вакуум-нагнетательным способом в специальных баках, второй - окунанием.
Большое влияние на состояние изоляции обмоток якорей оказывает прочность их крепления на сердечнике. В тяговых двигателях обмотки на сердечнике якоря укрепляют в лобовых частях бандажами, изготовленными из стеклонитей, покрытых специальным лаком, или из стальной проволоки, скрепленной скобами из жести и пропаянными оловом или оловянистым припоем; в пазах сердечников - текстолитовыми клиньями.
Применение стеклобандажей упрощает технологический процесс укладки бандажа, так как не требуется установка соединительных скобочек, подбандажной изоляции, исключается процесс пайки скобочек и стального бандажа. Значительно снижается расход дорогостоящих и дефицитных материалов - олова, стальной проволоки, белой жести, изоляции. Стеклобандаж является хорошим изоляционным материалом, обладает высокой влагостойкостью и надежно защищает лобовые части обмотки от проникновения в их изоляцию влаги и загрязнений.
При ремонте якоря, замене одних деталей другими, а также в случае утери балансировочных грузов может быть ухудшена балансировка якоря. Наличие неуравновешенности при вращении якоря, особенно при высокой частоте, вызывает повышенную вибрацию двигателя. Износы и повреждения узлов тяговых двигателей при повышенных вибрациях резко возрастают. Особенно ухудшаются условия работы якорных подшипников, щеточно-коллекторного узла, изоляции, обмотки якоря, ослабеваю! крепления основных узлов и деталей. Поэтому после ремонта выполняют динамическую балансировку якоря.
Якорь устанавливают на балансировочный станок с опорой на внутренние кольца роликовых подшипников (или на шейки валов под внутренние кольца роликовых подшипников, если они спрессованы), определяют небаланс для каждой стороны якоря отдельно. После определения небаланса с одной стороны и приварки необходимого для его устранения балансировочного груза якорь балансируют с другой стороны. После установки груза на вторую сторону якоря балансировка первой стороны несколько нарушается. Поэтому ее повторно проверяют и при необходимости подправляют. Балансировочные грузы должны закрепляться прочно, утеря грузов или их перемещение недопустимы.

3 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЕМОНТЕ ЭЛЕКТРОМАШИН
1) Слесарь по ремонту ТЭД допускается к работе после медицинского освидетельствования, специального обучения, после инструктажа и последующей проверке знаний, а так же инструктажа на рабочем месте.
2) Приступить к выполнению производственного задания, если известны безопасные способы его выполнения. В случае неясности обратиться к мастеру за распоряжением. При получении новой работы требовать от мастера дополнительного инструктажа по техники безопасности.
3) Находясь на территории завода или депо, цеха, участка – быть внимательным к сигналам, подаваемые водителем транспорта.
4) При работе около электросварки требовать ограждения места сварки.
5) При несчастном случае немедленно обратиться в медпункт, поставив при этом в известность мастера или бригадира.
6) К работе с грузоподъемными механизмами могут быть допущены лица не моложе 18 лет, специально обученные, имеющие удостоверение.
Перед началом работы.
1) Привести в порядок рабочую одежду, застегнуть рукава, подобрать подобрать волосы под плотно облегающий головной убор.
2) Организовать свое рабочее время так, чтобы все необходимое для работы было под руками.
3) Проверить исправность инструмента.
4) На станке проверить зазор между краем подручника и рабочей частью шлифовального круга (не более 3мм).
5) Необходимо убедиться в исправности круга, во время работы станка необходимо стоять сбоку относительно плоскости вращения круга.
Во время работы.
1) Пользоваться исправным инструментом и предусмотренном в тех процессе. 2) При работе на наждачном станке пользоваться защитными очками или защитным экраном.
3) При работе на сверлильном станке: а) не наклоняться близко к сверлу, б) плотно закрепить сверло в патрон, в) сжатые детали удерживать при помощи клещей, г) напряжение переносного электроинструмента должно быть не более 36В.
По окончании работы.
1) Проверить наличие инструмента.
2) Инструмент убрать в шкаф.
3) Привести в порядок рабочее место.
4) Не мыть руки в масле, керосине, не вытирать их обтирочным материалом.
Запрещается.
1) В цехах и на участках проходить по сложенному материалу, детали, а так же под поднятым грузом.
2) Находиться с открытым огнем в близи газовых баллонов и легковоспламеняющихся жидкостей.
3) Включать и останавливать машины, станки, механизмы работа, которая не поручена администрацией.
4) Прикасаться к аппаратам общего освещения и оборванным электропроводом.
5) Наращивать ключи другими предметами.
6) Работать неисправным инструментом.
7) Не курить в цехе, участке, на рабочем месте, курить на специальном оборудованном месте.
8) Соблюдать правила пожарной безопасности.
Наибольшую опасность при осмотре и ремонте электрических машин предоставляет поражения электрическим током пониженного напряжения при шлифовке или обточке коллекторов, сушке изоляции тяговых двигателей током низкого напряжения.
Возможны так же ожоги и травмирования рук при работе на неостывшем двигателе, смене щеткодержателей постановки кронштейнов без применения специального инструмента. Поэтому применяют специальные ключи для смены щеткодержателей и их кронштейнов приспособления с изолированным резцом для коллекторов, колодки с изолированными ручками для шлифовки коллекторов. При осмотре и ремонте необходимо строго выполнять требования техники безопасности. При пропиточных работах и особенно компаундирующих, на ряду с правилами техники безопасности соблюдать так же противопожарные мероприятия. Выполнение работ с деталями из пластмассы, особенно из стекла пластика, требует обязательного соблюдения правил техники безопасности. Стеклянная пыль, стеклопластики, попадая на кожу, вызывает ее раздражение и зуд.
Перед началом работы рекомендуется чистые, сухие руки смазать пастой. Биологические перчатки их просушить на воздухе 5-7 минут. Рабочая одежда должна иметь длинные рукава и глухой воротник.
Во время работы нельзя касаться открытых частей тела руками, загрязненными пылью и эпоксидным компаундом. Остатки компаунда с рук смывают спиртоканифольной смесью и затем моют руки горячей водой с мылом и смазывают глицерином. При испытаниях необходимо исключить возможность соприкосновения с вращающимися частями и особенно касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, кроме того, необходимо обеспечивать выполнение всех требований промышленной санитарии, предъявляемых к помещению, где ремонтируют и испытывают электрические машины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения настоящей работы я хорошо изучил конструкцию и принцип действия тягового электродвигателя ТЛ-2К1, установленного на электровозе ВЛ-10. Я ознакомился с правилами их ремонта, 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 – якоря. Я научился безопасным приемам труда, соблюдал меры безопасности при нахождении на железнодорожных путях, правила личной гигиены.
Считаю, что работа над ПЭР и производственная практика помогли мне закрепить теоретические знания, полученные в училище, и подготовиться к самостоятельной работе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Правила МПС России от 26.05.2000 № ЦРБ-756 «Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации».
2. Алябьев С.А. и др. Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. Учебник для технических школ ж.д. транспорта - М., Транспорт, 1977
3. Дубровский З.М. и др. Электровоз. Управление и обслуживание. - М., Транспорт, 1979
4. Красковская С.Н. и др. Текущий ремонт и техническое обслуживание электровозов постоянного тока. - М., Транспорт, 1989
5. Афонин Г.С., Барщенков В.Н., Кондратьев Н.В. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава. Учебник для начального профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2005.
6. Кикнадзе О.А. Электровозы ВЛ-10 и ВЛ-10у. М.: Транспорт, 1975
7. Охрана труда на железнодорожном транспорте и в транспортном строительстве. Учебник для учащихся техникумов ж.д транспорта. - М., Транспорт, 1983

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..р

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

Сопротивление обмотки якоря при температуре 20 "С...0,0317 Ом

Система вентиляции........ независимая

Количество вентилирующего воздуха, не менее 95 м3/мин

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

К. п. д. в продолжительном режиме.... 0І930

Масса без шестерен....... 5000 кг

Сравнительный анализ двигателей ТЛ-2К1 и НБ-418К6

Наибольшее распространение в промышленности получили электрические двигатели двух видов: переменного тока НБ-418К6 и постоянного тока ТЛ-2К1 с различными способами возбуждения.

Двигатели, которые могут быть использованы в качестве тяговых на электровозе, должны удовлетворять как минимум двум требованиям. Прежде всего, они должны допускать возможность регулирования в широких пределах частоты вращения. Это позволяет изменять скорость движения поезда. Кроме того, необходимо иметь возможность регулировать в широком диапазоне силу тяги, т. е. вращающий момент, развиваемый двигателем. Так, двигатели электровоза должны обеспечивать значительную силу тяги во время трогания поезда, его разгона, при преодолении крутых подъемов и т. п. и снижать ее при более легких условиях движения.

С точки зрения организации движения, казалось бы, желательно, чтобы поезда независимо от изменения сопротивления движению перемещались с постоянной скоростью или эта скорость снижалась бы незначительно. В этом случае зависимость между силой тяги Р и скоростью движения и (рис. 4, а) представляла бы в прямоугольных осях координат вертикальную прямую линию 1, параллельную оси Р, или слегка наклонную линию 2. Зависимость между силой тяги, развиваемой двигателями локомотива, и скоростью его движения называют тяговой характеристикой и представляют ее графически, как показано на рис. 4, или в виде таблиц.

Рисунок 4. жесткая (а) и мягкая (б) тяговые характеристики

Изображенные на рис. 4, а тяговые характеристики являются жесткими. В случае жесткой характеристики мощность, потребляемая двигателями и равная произведению силы тяги на скорость, например, на крутых подъемах, возрастает пропорционально увеличению силы тяги. Резкое увеличение потребляемой мощности приводит к необходимости повышения мощности как самих двигателей, так и тяговых подстанций, увеличения площади сечения контактной подвески, что связано с затратами денежных средств и дефицитных материалов. Избежать этого можно, обеспечив характеристику двигателя, при которой с увеличением сопротивления движению поезда автоматически снижалась бы его скорость, т. е. так называемую мягкую характеристику (рис. 4, б). Она имеет вид кривой, называемой гиперболой. Двигатель с такой тяговой характеристикой работал бы при неизменной мощности. Однако при движении тяжелых составов на крутых подъемах, когда необходима большая сила тяги, поезда перемещались бы с очень низкой скоростью, тем самым резко ограничивая пропускную способность участка железной дороги. Примерно такой характеристикой обладают тепловозы, так как мощность их тяговых двигателей ограничена мощностью дизеля. Это относится и к паровой тяге, при которой мощность ограничивается производительностью котла.

Мощность, развиваемая тяговыми двигателями электровоза, практически не ограничена мощностью источника энергии. Ведь электровоз получает энергию через контактную сеть и тяговые подстанции от энергосистем, обычно обладающих мощностями, несоизмеримо большими мощности электровозов. Поэтому при создании электровозов стремятся получить характеристику, показанную на рис. 4, б штриховой линией. Электровоз, оборудованный двигателями с такой характеристикой, может развивать значительную силу тяги на крутых подъемах при сравнительно высокой скорости. Конечно, мощность, потребляемая тяговыми двигателями в условиях больших сил тяги, повышается, но это не приводит к резким перегрузкам питающей системы.

Двигатели ТЛ-2К1 самые распространенные. Достоинства их трудно переоценить: простота устройства и обслуживания, высокая надежность, низкая стоимость, несложный пуск. Однако, как известно, частота вращения асинхронного двигателя почти постоянна и мало зависит от нагрузки, она определяется частотой подводимого тока и числом пар полюсов двигателя. Поэтому регулировать частоту вращения таких двигателей, а, следовательно, и скорость движения поездов можно только изменением частоты питающего тока и числа пар полюсов, что трудно осуществить. Кроме того, как уже отмечалось выше, для питания таких двигателей требуется устраивать сложную контактную сеть.

Благодаря развитию полупроводниковой техники оказалось возможным создать преобразователи однофазного переменного тока в переменный трехфазный и регулировать их частоту.

В какой же степени отвечают требованиям, предъявляемым к тяговым двигателям, электрические машины постоянного тока? Напомним, что эти машины -- генераторы и двигатели -- различаются по способу возбуждения.

Обмотка возбуждения может быть включена параллельно обмотке якоря (рис. 5, а) и последовательно с ней (рис5, б). Такие двигатели называют соответственно двигателями параллельного и последовательного возбуждения. Используют также двигатели, у которых имеются две обмотки возбуждения -- параллельная и последовательная. Их называют двигателями смешанного возбуждения (рис. 5, в). Если обмотки возбуждения включены согласно, т. е. создаваемые ими магнитные потоки складываются, то такие двигатели называют двигателями согласного возбуждения; если потоки вычитаются, то имеем двигатели встречного возбуждения. Применяют и независимое возбуждение: обмотка возбуждения питается от автономного (независимого) источника энергии (рис. 5, г).

Рисунок 5. Схемы, проясняющие способы возбуждения двигателей постоянного тока

Чтобы оценить возможности регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока, напомним, что при вращении в магнитном поле проводников обмотки якоря двигателя в них возникает (индуцируется) электродвижущая сила (э. д. с). Направление ее определяют, пользуясь известным правилом правой руки. При этом ток, проходящий по проводникам якоря от источника энергии, направлен встречно индуцируемой э. д. с. Напряжение, подведенное к двигателю, уравновешивается э. д. с, наводимой в обмотке якоря, и падением напряжения в обмотках двигателя.

Значение э. д. с. пропорционально магнитному потоку и частоте вращения, с которой проводники пересекают магнитные силовые линии. Поэтому без ощутимой ошибки можно считать, порциональность) или магнитный поток возбуждения (обратная пропорциональность).

Как зависит вращающий момент от тока якоря? Если подключить проводники обмотки якоря двигателя к электрической сети, то проходящий по ним ток, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создаст силы, действующие на каждый проводник с током. В результате совместного действия этих сил создается вращающий момент М, пропорциональный току якоря и магнитному потоку полюсов.

Чтобы построить тяговую характеристику двигателя постоянного тока, необходимо установить, как изменяются частота вращения п и момент М в зависимости от тока при разных способах возбуждения двигателей.

Для двигателей с параллельным возбуждением можно считать, что ток возбуждения не изменяется с изменением нагрузки.

Примерно такие же характеристики будут иметь двигатели с независимым возбуждением, если не изменяется ток возбуждения.

Рассмотрим те же характеристики для двигателя с последовательным возбуждением (см. рис. 5, б). У такого двигателя магнитный поток зависит от нагрузки, так как по обмотке возбуждения проходит ток якоря. Частота вращения якоря обратно пропорциональна потоку и при увеличении тока якоря, а значит и магнитного потока, резко уменьшается (рис. 6, б). Вращающий момент двигателя, наоборот, резко возрастает, так как одновременно увеличиваются ток якоря и зависящий от него магнитный поток возбуждения.

В действительности магнитный поток немного уменьшается вследствие размагничивающего действия реакции якоря. В случае небольших нагрузок магнитный поток возрастает пропорционально току, а вращающий момент, пропорционально квадрату тока якоря.

Рисунок 6. Электромеханические характеристики двигателей с параллельным (а) и последовательным (б) возбуждением

Если нагрузка увеличивается значительно, ток двигателя возрастет до такой степени, что наступит насыщение его магнитной системы. Это приведет к тому, что частота вращения будет снижаться уже в меньшей степени. Но тогда начнет более интенсивно возрастать ток, а значит, и потребляемая из сети мощность. При этом скорость движения поезда несколько стабилизируется. Зависимости частоты вращения якоря, вращающего момента и коэффициента полезного действия) от потребляемого двигателем тока называют электромеханическими характеристиками на валу тягового двигателя при неизменном напряжении, подводимом к тяговому двигателю, и постоянной температуре обмоток 115°С (по ГОСТ 2582--81).

По электромеханическим характеристикам двигателя можно построить его тяговую характеристику. Для этого берут ряд значений тока и определяют по характеристикам соответствующие им частоту вращения и вращающий момент. По частоте вращения двигателя несложно подсчитать скорость движения поезда, так как известны передаточное число редуктора и диаметр круга катания колесной пары.

Поскольку в теории тяги пользуются размерностью частоты вращения якоря тягового электродвигателя, выраженной в об/мин, а скорость движения поезда измеряют в км/ч.

Зная вращающий момент на валу двигателя, а также потери при передаче момента от вала тягового двигателя к колесной паре, которые характеризуют к. п. д. передачи, можно получить и силу тяги, развиваемую одной, а затем и всеми колесными парами электровоза.

По полученным данным строят тяговую характеристику (см. рис. 4). На электрических железных дорогах в качестве тяговых в подавляющем большинстве случаев используют двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением НБ418К6, обладающие мягкой тяговой характеристикой. Такие двигатели, как отмечалось выше, при больших нагрузках вследствие снижения скорости потребляют меньшую мощность из системы электроснабжения.

Тяговые двигатели последовательного возбуждения НБ418К6 имеют и другие преимущества по сравнению с двигателями параллельного возбуждения ТЛ-2К1. В частности, при постройке тяговых двигателей устанавливают допуски на точность изготовления, на химический состав материалов для двигателей и т. п. Создать двигатели с абсолютно одинаковыми характеристиками практически невозможно. Вследствие различия характеристик тяговые двигатели, установленные на одном электровозе, при работе воспринимают неравные нагрузки. Более равномерно нагрузки распределяются между двигателями последовательного возбуждения, так как они имеют мягкую тяговую характеристику.

Однако, двигатели последовательного возбуждения НБ418К6 имеют и весьма существенный недостаток -- электровозы с такими двигателями склонны к боксованию, иногда переходящему в разносное. Этот недостаток особенно резко проявился после того, когда масса поезда стала ограничиваться расчетным коэффициентом сцепления. Жесткая характеристика в значительно большей мере способствует прекращению боксования, так как в этом случае сила тяги резко снижается даже при небольшом скольжении и имеется больше шансов на восстановление сцепления. К недостаткам тяговых двигателей последовательного возбуждения НБ418К6 относится и то, что они не могут автоматически переходить в режим электрического торможения: для этого необходимо предварительно изменить способ возбуждения тягового двигателя.

Технические данные.

Часовой режим. Длительный режим.

Ток, А…………………………………….480 Ток, А……………………………410

Мощность, кВт………………………….670 Мощность, кВт………………...575

Частота вращения, Частота вращения,

об/мин………………………………….790 об/мин…………………………..830

К.п.д…………………………………….0,931 К.п.д…………………………….0,936

Напряжение на коллекторе, В…………………………………………….1500

Наибльшая частота вращения

при среднеизношеных бандажах, об/мин. …………………………… 1690

Класс изоляции по нагревостойкости:

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

полюсной системы ………………………………………………………… F

Передаточное число …………………………………………………….. . 88/23

Сопротивление обмоток при температуре 200С, Ом:

главных полюсов ………………………………………………………… 0,025

дополнительных полюсов, компенсационной обмотки и якоря …. 0,0356

Количество вентилирующего воздуха, м3 /мин.

не менее……………………………………………………………………..…95

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

Максимальная частота вращения, об/мин……………………………… ..1690

Технические характеристики электродвигателя ЭДП810.

часовой длительный

Ток А 580 540

Мощность кВт 810 755

Частота вращения об/мин 750 770

Кпд % 93,1 93,3

Напряжение на коллекторе В 1500

Наибольшая частота вращения об/мин 1800

Класс изоляции якорь Н

полюсная система Н

Количество вентил. Воздуха м3/с 1,25

Масса кг. 5000

Ток якоря при трогании А 900

Ток возбуждения при трогании А 800

Основные элементы: остов, два подшипниковых щита, шесть главных, шесть дополнительных полюсов, якорь и щеточный узел.

Остов. Остов служит для размещения основных элементов тягового электродвигателя и является магнитопроводом. Он имеет две горловины под подшипниковые щиты, верхний и нижних коллекторных люка, вентиляционный люк для подвода охлаждающего воздуха, люк с кожухом для его выброса, кожух для ликвидации давления воздуха в остове. Два прилива под буксы моторно-осевых подшипников, четыре прилива для транспортировки и четыре кронштейна для крепления кожухов зубчатой передачи. Сзади - два предохранительных носика на случай обрыва маятниковой подвески электродвигателя и площадку для крепления её кронштейна.

Подшипниковые щиты. Подшипниковые щиты служат для размещения моторно-якорных подшипников вала якоря, то есть для его центровки и сохранения запаса смазки. Они запрессовываются в горловины остова нагретые индукционным нагревателем до температуры 100 – 150 градусов. Для выпрессовки щиты имеют резьбовые отверстия. На концы вала якоря и в отверстия щитов запрессовываются детали подшипниковых узлов.

На каждый конец вала якоря напрессовываются заднее упорное кольцо, внутреннее кольцо якорного подшипника переднее и переднее упорное кольцо. В центральное отверстие каждого щита запрессовывается наружное кольцо подшипника с роликами и сепаратором. Оно фиксируется передней и задней крышками с лабиринтами, которые соединяются между собой и со щитом при помощи гаек со шпильками. Подшипниковый щит с передней и задней крышками образует подшипниковую камеру.

На переднее упорное кольцо напрессовывается лабиринтовое кольцо. Подшипники имеют на внутренних кольцах один бурт и обеспечивают разбег якоря в остове в пределах 6.3-8 мм, который обеспечивает выравнивание нагрузок между левой и правой зубчатыми передачами. При сборке подшипников подшипниковые камеры заполняются смазкой ЖРО в количестве 1,5 кг. При необходимости на ТР через трубку в подшипниковом щите прослушивают работу моторно-якорных подшипников и добавляют по 150-170 гр. смазки ЖРО.

Главные полюсы. Главные полюсы служат для создания основного магнитного потока тягового

электродвигателя. Главный полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник шихтованный, то есть набран из листов электротехнической стали толщиной 0, 5 мм покрытых лаком и склепанных трубчатыми заклепками. Шихтованный сердечник уменьшает вихревые токи, что уменьшает нагрев сердечников. В два прямоугольных отверстия сердечника запрессовываются сплошные стальные стержни с резьбой под четыре полюсных болта. Головки болтов, крепящие верхние полюсы, заливаются компаундной массой. В полюсной дуге сердечника проштамповывается 10 пазов для укладки витков компенсационной обмотки. Катушка главного полюса намотана из шинной меди на широкое ребро и имеет 19 витков. К началу и к концу катушки припаяны гибкие выводы из медного, многожильного и изолированного провода сечением 95 мм с наконечниками. Изоляция катушки межвитковая, корпусная и покровная класса F. Для исключения повреждения изоляции катушки, во время сборки, между ней и сердечником устанавливается металлический флянец. При монтаже полюса между его сердечником и остовом устанавливается стальная прокладка толщиной 0, 5 мм.

Катушки шести полюсов соединяются между собой последовательно и образуют обмотку главных полюсов (обмотку возбуждения), которая имеет выводы из остова с маркировкой и К и КК. Выводы выполняются из медного, многожильного и изолированного провода сечением 120 мм 2 и защищаются брезентовыми чехлами.

Дополнительные плюсы (добавочные полюсы). Дополнительные полюсы служат для улучшения коммутации. Дополнительный полюс состоит из сплошного, стального сердечника и катушки. Сердечник сплошной, так как индукция под полюсом мала и вихревые токи незначительны, Катушка дополнительного полюса намотана из шинной меди и имеет 10 витков. Межвитковая, корпусная и покровная изоляции класса F. Выводы катушек этих полюсов изготавливаются в двух вариантах. При первом варианте один вывод гибкий из изолированного провода сечением 95 мм, а второй – жесткий и изготовлен из листовой меди сечением 6 ´ 20 мм. При втором варианте оба вывода гибкие, Один изготовлен из медного, многожильного и изолированного провода сечением 95мм2 , а второй - из медной плетенки ПШ. Эта конструкция выводов более надежна, поэтому в настоящее время только она и применяется.

Катушка крепится на сердечнике при помощи бронзовых угольников, приклёпанных к сердечнику, а сердечник к остову – через латунную (диамагнитную) прокладку толщиной 8 мм. Так же, как и у главных полюсов, между катушкой и сердечником устанавливается стальной фланец.

Катушки шести полюсов соединяются последовательно и образуют обмотку дополнительных полюсов, соединённую последовательно с обмоткой якоря.

Компенсационная обмотка. Компенсационная обмотка служит для полной компенсации реак-ции якоря под каждым из главных полюсов. Катушка обмотки намотана из мягкой медной шинки. Она имеет 10 изолированных витков. Каждые два витка изолированы вместе, поэтому готовая катушка имеет 5 двойных витков. Затем эти витки покрываются корпусной и покровной

изоляцией класса F. Одна сторона катушки укладывается в пазы полюсной дуги сердечника одного полюса, а другая – в пазы полюсной дуги сердечник соседнего полюса. и каждый её двойной виток крепится текстолитовыми клиньями.

Примечание: При укладке всей катушки в сердечник одного полюса, из-за различного направления тока в каждой из пяти сторон катушки, она не будет иметь магнитного потока.

Катушки шести полюсов обмотки соединяются последовательно и образуют компенсационную обмотку, соединённую последовательно с обмоткой якоря.

Якорь. Якорь служит для создания магнитного потока который, взаимодействуя с магнитным потоком главных полюсов создает вращающий момент тягового электродвигателя.

Основные элементы якоря: вал 8, втулка 4, сердечник 5, обмотка 6, коллектор (1,3) , и задняя нажимная шайба. Служит для напрессовки элементов якоря и шестерён зубчатой передачи.

Втулка барабанного типа. Служит для напрессовки задней нажимной шайбы, сердечника якоря, крепления обмотки якоря и напрессовки коллектора. Состоит из цилиндрической части и барабана. Барабан втулки с торцов имеет круглые вентиляционные отверстия, а внутри – ребра жёсткости с продолговатыми вентиляционными отверстиями.

Сердечник 5 набран из листов электротехнической стали толщиной 0,5мм. Имеет по окружности 75 пазов под катушки обмотки якоря. Один ряд вентиляционных отверстий и центральное отверстие под барабан втулки. Сердечник напрессовывается на барабан втулки по шпонке и фиксируется на нём задней нажимной шайбой 7 и корпусом 3 коллектора. Задняя нажимная шайба по шпонке напрессовывается на барабан втулки, а коллектор – на цилиндрическую часть втулки также по шпонке. Корпус 3 коллектора выполняет роль передней нажимной шайбы.

Обмотка якоря петлевая. Состоит из 75 катушек, в каждой из них 7 секций. В секции два, вертикально расположенных, проводника. Обмотка имеет 25 уравнительных соединений по три проводника в каждом, то есть всего 75 проводников Шаг секций по коллектору 1-2, шаг катушек по пазам 1-13, шаг уравнительных проводников по коллектору 1-176. Форма катушки обмотки якоря изображена на рисунке 22,а. Катуша имеет пазовую часть и две лобовых части.

При сборке якоря пазовая часть катушки укладывается в пазы сердечника якоря, передняя лобовая

часть на корпус коллектора, а задняя – на заднюю нажимную шайбу. Межвитковая изоляция проводников и секций, корпусная и покровная изоляция катушек класса В. Катушки обмотки якоря в пазовой части закреплены текстолитовыми клиньями, а в лобовых частях – с натягом обматываются стеклобандажной лентой.

Коллектор. Коллектор осуществляет коммутацию, то есть сохраняет постоянным направление тока в секциях обмотки якоря под каждым из главных полюсов.

Коллектор состоит из корпуса 4 и нажимного конуса 6, изготовленных отливкой из стали. Между ними располагаются 525, легированных серебром, медных коллекторных пластин 1 и между ними - столько же миканитовых пластин. Пластины изолируются от корпуса и конуса с боков миканитовыми манжетами (конусами) 7 и 3, а снизу - миканитовым цилиндром 2. Корпус и нажимной конус соединяются между собой болтами 5. Выступающая часть миканитовой манжеты 7, расположенной на нажимном конусе, с натягом бандажируется стеклобандажной лентой. Последний слой этой ленты покрывается электроизоляционной эмалью НЦ-929 или ГФ-92ХС до получения ровной, глянцевой поверхности. Эта часть коллектора называется изоляционной или миканитовый конус. Собранный коллектор напрессовывается по шпонке на цилиндрическую часть втулки якоря, устанавливается маслоотбойное кольцо 9 и закручивается корончатая гайка 10.

Нижняя часть коллекторных пластины имеют форму ”ласточкина хвоста”, обеспечивающая их надёжное крепление между корпусом коллектора и нажимным конусом (рис.24). В верхней части они имеют выступы, называемые ”петушками”. В их прорези, при сборке якоря, впаиваются секции катушки обмотки якоря и её уравнительные соединения. Для облегчения веса коллектора, что уменьшает центробежные силы, и для снятия напряжений, возникающих при нагревании коллектора, в них просверливаются отверстия. С обеих сторон коллекторной пластины снимаются фаски размером 0,2 мм ´ 45о и на 1,5+/- 0,1мм углубляются (продораживаютя) миканитовые пластины.

Щёточный узел. Щёточный узел служит для подвода тока через коллектор к обмотке якоря.

Основные элементы щёточного узла: поворотная траверса 1, пальцы кронштейнов 2 с изоляторами, щёткодержатели 4 и щётки.

Траверса служит для крепления щёточного аппарата и для настройки коммутации. Изготовлена в

виде стального разрезного кольца с зубьями по наружной окружности. В разрезе имеет разжимное устройство, которое служит для сжатия траверсы перед её поворотом и разжатия её в подшипниковом щите после его окончания. Зубья траверсы входят в зацепление с зубьями поворотной шестерни 6, которая закреплена при помощи валика около нижнего коллекторного люка. Его квадратный конец, выполненный под ключ-трещётку, выходит наружу остова. В подшипниковом щите положение траверсы зафиксировано фиксатором 5, расположенного около верхнего коллекторного люка, и двумя стопорными устройствами 7. На заводе изготовителе, после настройки коммутации, положение траверсы отмечается рисками на остове и на траверсе.

Пальцы кронштейна служат для крепления кронштейнов щеткодержателей. Палец состоит из стальной шпильки 1 с резьбой, опрессованной сверху пресс-массой АГ-4В и фарфорового изолятора 3, плотно насажанного на слой пресс-массы при помощи пасты АСТ-Т. Перед насадкой изолятора на выступ шпильки под ключ одевается миканитовая шайба. Пальцы ввернуты в траверсу по два рядом для крепления одного кронштейна.

Кронштейны служат для крепления щёткодержателей. Кронштейн 3 стальной, разъёмный и состоит из двух половин.

Кронштейн закрепляется на двух пальцах и обе его половины стягиваются одним болтом. На торцевой поверхности верхней половины имеется шпилька 4 и “гребёнка” для крепления щёткодержателя, а также резьбовые отверстия для крепления выводных проводов и перемычек между щёткодержателями. Щёткодержатели 2 служат для установки щёток. Щёткодержатель изго- товлен из кремнистой латуни. Имеет привалочную поверхность с овальным отверстием и “гребёнкой” для

крепления его на шпильке кронштейна при помощи гайки с пружинящей шайбой, окно для установки двух щёток 3 и нажимной механизм. Он включает в себя две пружины 1 , работающие на растяжение и нажимные пальцы 4. Механизм обеспечивает постоянное давление на щётку независимо от её высоты и прекращает его при минимальной высоте. Натяжение пружин, которыми устанавливается давление на щётки, производится винтами 5. Медные, плетёные шунты обеих щёток крепятся винтом к корпусу щёткодержателя.

Щётки служат для создания скользящего контакта между коллектором и щёткодержателем.

Щётки электорографитированные, на сажевой основе, разрезные, с резиновыми амортизаторами, типа

ЭГ-61 размером 2 (8 ´ 50 ´ 60) мм. В каждый щёткодержатель устанавливаются две щётки.

Щётка состоит из двух половин 1, резиновых амортизаторов 2, медных плетёных шунтов 3 и припаянных к ним медных лужённых наконечников 4. Крепление медных шунтов в отверстиях щеток производится при помощи медного порошка методом конопатки. При этом переходное сопротивление между шунтом щёткой не должно быть более 1,25 Мом. В противном случае произойдет выгорание конопаточного порошка и перегорание медного шунта. Электрографитированные щётки, отличаются от ранее выпускаемых щёток типа ЭГ-2А, отсутствием зольности, что способствует образованию устойчивой политуры на рабочей поверхности коллектора и способствует повышению коммутационных свойств щёток.

Система вентиляции. Система вентиляции независимая. Охлаждающий воздух поступает через люк с коллекторной стороны, охлаждает коллектор и через пространство между его ребрами жёсткости проходит тремя путями:

· в воздушном зазоре между якорем и полюсами;

· через отверстия в сердечнике;

· через отверстия во втулке и вокруг её внутреннего диаметра;

Схема соединения обмоток. Тяговый электродвигатель типа ТЛ-2К1 двигатель последовательного возбуждения, поэтому его обмотки соединяются следующим образом:

· шесть катушек главных полюсов соединены последовательно и образуют обмотку главных полюсов (обмотку возбуждения). Она имеет выводы из остова с маркировкой К и КК..

· шесть катушек обмотки дополнительных полюсов, шесть катушек компенсационной обмотки и обмотка якоря соединены последовательно в следующей очерёдности: вывод Я, перемычка между плюсовыми щёткодержателями, плюсовые щётки, коллектор, секции обмотки якоря, коллектор, минусовые щётки, их щёткодержатели, перемычка между ними, катушки обмоток: ДП, КО, КО, ДП, КО, ДП, КО, КО, ДП, КО, КО, ДП, вывод ЯЯ.

Примечания:

· на схеме катушки дополнительных полюсов ДП обозначены нечётными номерами 1, 3, 5, 7, 9, 11, а катушки компенсационной обмотки обозначены буквами H, S, H, S, H, S;

· между собой обмотки возбуждения двух спаренных тяговых электродвигателей соединяются последовательно с обмотками якорей этих двигателей в силовой схеме электровоза при помощи кулачковых элементов тормозных переключателей.

· катушка главного полюса намотана на ребро из мягкой ленточной меди ЛММ, размерами 1,95 ´ 65 мм, изогнутая по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова. Межвитковая изоляция выполнена из асбестовой бумаги в два слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком КО-919 ГОСТ 16508-70. Корпусная изоляция выполнена из восьми слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭП-934-ТП 0, 13 ´ 30 мм ГОСТ13184-78 с полиэтилентерефталантной пленкой на лаке марки ПЭ-934 и одного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающейся толщиной 0,22 мм ТУ-17 ГССР8-79, наложенных с перекрытием в половину ширины ленты;

· катушка дополнительного полюса намотана из шинной меди размерами 6 ´ 20 мм. Межвитковая изоляция выполнена из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком КО-919. Корпусная изоляция катушки такая же, как и катушки главного полюса;

· катушка компенсационной обмотки намотана из мягкой медной шинки ПММ размерами 3,28 ´ 22 мм. Межвитковая изоляция состоит из одного слоя стеклослюдяной ленты, уложенной с перекрытием половину ширины ленты. Корпусная изоляция выполнена из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПЛ толщиной 0,11мм ГОСТ13184-78 и одного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающей толщиной 0,22мм ТУ-17 ГССР 8-78, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты;

· секция обмотки якоря состоит из двух проводников, выполненных из медной ленты размерами

0,9 ´ 8,0 мм марки ЛММ и изолированных одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой лентой ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм. Точно также изолирован каждый пакет из семи проводников. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стоклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,01´ 20 мм, одного слоя фторопластовой ленты толщиной 0,03мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты;

· уравнительные соединения изготавливают из трех проводников размерами 1´ 2,8 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из стеклослюдинитовой ленты ЛСНК-5-СПл размерами 0,1´ 20 мм, одного слоя фторопластовой ленты толщиной 0,03мм. Вся изоляция уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Изолированные провода соединяются в секцию одним слоем стеклоленты, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты.

ВИДЫ РЕМОНТОВ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И ИХ КРАТКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА.

Правилами ремонта для тяговых электродвигателей установлены три вида ремонта: деповский ТР3, средний СР и капитальный КР. Пробег электровоза между каждым из них составляет 750 тыс. км.

Краткий перечень работ, выполняемый при деповском ремонте ТР-3:

· разборка электродвигателя без снятия полюсных катушек с сердечников, осмотр и ремонт остова, подшипниковых щитов, шапок МОП, их вкладышей. Ремонт механической части якоря. Магнитная дефектоскопия конусов вала и внутренних колец якорных подшипников;

· обточка, продорожка, снятие фасок и шлифовка коллектора. Ревизия щёточного узла.

· пропитка полюсных и якорных катушек, если сопротивление изоляции менее 1 МОм. и не восстанавливается после сушки, катушки были пропитаны при изготовлении или ремонте масленно-битумным лаком и

после смены ослабших бандажей якоря.

Пропитка полюсных катушек производится без снятия полюсов с остова, а якорных – без снятия клиньев в пропиточном лаке ФЛ-98.

После пропитки катушек и их сушки, покрытие их и остова изнутри электроизоляционной эмалью ЭП-91. Сборка, покраска остова снаружи и испытание электродвигателя на испытательной станции.

Примечание: на ТР3 у тяговых двигателей электровозов ЧС производится магнитная дефектоскопия карданного вала, его поводков, цапф, крестовин и корпусов игольчатых подшипников.

Краткий перечень работ, выполняемый при среднем ремонте СР: дополнительно к ТР3 произво-

· у полюсных катушек снятие корпусной изоляции. Осмотр межвитковой изоляции, замер омического сопротивления катушек и проверка их на межвитковое замыкание. Замена жёстких выводов на гибкие. Укладка новой корпусной изоляции, пропитка, сушка и покрытие электроизоляционной эмалью ЭП-91.

· у якоря снятие бандажа, если он ослаб, имеет ожоги дугой или расслоения. Осмотр видимых частей обмотки якоря и пайки в петушках. Двойная пропитка обмотки, сушка и покрытие эмалью ЭП-91. Сборка, покраска и испытание электродвигателя на испытательной станции.

Капитальный ремонт КР: ремонт всех узлов с полной разборкой и с доведением всех размеров до чертежных. Замена изоляции коллектора и изоляции катушек всех обмоток. Сборка, покраска и испытание электродвигателя на испытательной станции.

ПОНЯТИЕ ОБ ИСПЫТАНИИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

Перед испытанием тяговых электродвигателей убеждаются в правильности установки щёток на нейтраль, проверяют свободность вращения якоря вручную. На холостом ходу проверяют работу коллекторно-щёточного узла при вращении якоря в обе стороны.

· замеряет омическое сопротивление обмоток при температуре 20 градусов окружающего воздуха. Его отклонение от номинального не должно быть более 10%;

· испытывают на нагревание обмотки при номинальном напряжении и часовом токе в течение 1 часа по методу возвратной работы

Предельно допустимые температуры в градусах для классов изоляции.

Обмотка якоря 120 140 160

Обмотка полюса 130 155 180

Коллектор 95 95 105

Примечание: количество воздуха номинальное для тягового электродвигателя ТЛ-2К1 95 м 3/мин.

· проверяют частоту в обе стороны при часовом токе и номинальном напряжении. Отклонение частоты вращения должно быть не более +/- 3%;

· проводят испытание на повышенную частоту вращения. Для тягового электродвигателя ТЛ-2К1

2260 об./мин;

· проверяют электрическую прочность витковой изоляции в течение 5 мин, напряжение на 50% сверх номинального напряжения;

· проверяют биение коллектора. Оно допускается не более 0,08мм;

· проверяют коммутацию при вращении в обе стороны. Её проверяют в трех режимах:

Напряжение на коллекторе номинальное (1500 В), ток якоря двойной часовой 960 А, ток возбуждения номинальный;

Напряжение на коллекторе наибольшее (2000 В), частота вращения наибольшая для испытаний 2260 об/мин. Ток возбуждения наименьший, соответствующий ОВ4, то есть 36% от тока якоря;

Напряжение на коллекторе наибольшее (2000 В), ток якоря наибольший пусковой, ток возбуждения наименьший, соответствующий ОВ4 .

· проверяют сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса, которое должно быть не менее

· проверяют электрическую прочность изоляции переменным током в течение 1 мин напряжением: КР – 8800 В, СР-7000 В, ТР3 – 6000 В.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ УКЛАДКИ И КРЕПЛЕНИЯ ОБМОТКИ ЯКОРЯ.

· на миканитовый манжет корпуса коллектора укладывают и закрепляют заранее изолированные уравнительные соединения. Их проводники с шагом по коллектору 1-176 заводят в прорези петушков коллекторных пластин;

· в пазы сердечника укладывают прокладки из стеклослюдинита, а на нажимную шайбу и уложенные уравнительные соединения – миканитовые прокладки.

· в пазы сердечника якоря с шагом 1-13 укладывают его катушки и их секции с шагом 1-2 заводят в прорези петушков коллекторных пластин. Между двумя сторонами различных катушек в пазу предварительно укладывают прокладки из слюдинита;

· в пазовой части катушки обмотки якоря закрепляют текстолитовыми клиньями;

· производят пайку секций обмотки якоря и уравнительных соединений;

· производят первичную пропитку обмотки якоря в пропиточном лаке ФЛ-98 и сушку ее в сушильных печах.

· на лобовые части катушек обмотки якоря с натягом укладывают стеклобандаж;

· производят вторичную пропитку обмотки якоря в этом же лаке, сушку, покрытие электроизоляционной эмалью ЭП-9, механическую обработку коллектора и динамическую балансировку якоря с обеих сторон.

Примечания.

Краткие сведения об обмотках якорей.

Обмотки якорей электрических машин электровоза выполняются двух видов:

· волновая обмотка(рис.32,34). Форма волновой обмотки в развернутом виде напоминает волну. В простой волновой обмотке секции, расположенные под различными полюсами соединены последовательно. Поэтому эту обмотку называют ещё и последовательной;

· петлевая обмотка (рис.32,33). Форма катушка петлевой обмотки напоминает петлю. В простой петлевой обмотке секции, расположенные под каждой парой полюсов, образуют параллельные ветви, потому ее называют еще параллельной.

Любая из этих обмоток разделяется щётками на параллельные ветви. В волновой обмотке, независимо от числа пар полюсов, их всегда две. В петлевой обмотке их число равно числу полюсов. Число параллельных ветвей и определяет область применения обмотки.

Сравнение обмоток по току. Наибольшая величина тока, которую можно пропустить по обмотке якоря, определяется его величиной в одной параллельной ветви. Чем больше параллельных ветвей, тем меньший по величине ток протекает в каждой из них (ток обмотки делится на их число). Поскольку число параллельных ветвей больше в петлевой обмотке, она способна пропустить больший ток, чем волновая обмотка. Эта обмотка применяется в тяговых двигателях электровозов серии

ВЛ11, (ВЛ11 м), ЧС и в генераторе преобразователя, работающих при больших токах.

Сравнение обмоток по напряжению. Величина напряжения, приложенная к обмотке, определяется количеством секций обмотки якоря в одной параллельной ветви. При одинаковом количестве секций в обмотках обоих типов, количество секций в одной параллельной ветви в волновой обмотке больше (делится на два). Поэтому эта обмотка подключается под большее напряжение (меньше падение напряжения на каждой секции), чем петлевая. Волновую обмотку применяют в двигателях вспомогательных машин, работающих при напряжении на коллекторе 3000 В.

Особенность петлевой обмотки. Особенность петлевой обмотки заключается в том, что каждая её параллельная ветвь расположена под определенной парой главных полюсов. Из-за того, что технологически нельзя изготовить все главные полюсы с одинаковой намагниченной силой и идеально выполнить воздушные зазоры между якорем и полюсами, в параллельных ветвях индуцируется различные по величине э.д.с.. Разность этих э.д.с. вызывает появление в параллельных ветвях обмотки якоря уравнительных токов. Эти токи, из-за малой величины сопротивлений параллельных ветвей, имеют значительную величину. Уравнительные токи, проходя через щетки, перегружают одни щётки и разгружают другие. Для отвода их от щёток применяют уравнительные соединения, которые соединяют точки обмотки якоря с одинаковым потенциалом.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОВОРОТА ТРАВЕРСЫ.

· отсоединяют провода от кронштейнов двух верхних щёткодержателей и отводят их в сторону от траверсы;

· отворачивают болт фиксатора до выхода фиксатора из паза обоймы на остове;

· фиксатор разворачивают на 180 градусов и утопляют в паз обоймы во избежание зацепления за пальцы кронштейнов щёткодержателей и накладку при повороте траверсы;

· отворачивают на 3-4 оборота болты стопорных устройств;

· через нижний коллекторный люк, вращая шпильку разжимного устройства на траверсе в направлении на ”себя”, устанавливают щель в месте разреза не более 2 мм;

· поворачивая плавно ключём-трещёткой поворотную траверсу подводят к верхнему коллекторному люку два щёткодержателя со стороны вентиляционного люка, а затем остальные щёткодержатели, вращая траверсу в обратном направлении;

· при повороте траверсы через нижний коллекторный люк щеткодержатели подводят к люку в обратной последовательности;

Поворот траверсы в оба направления исключает попадание зуба поворотной шестерни в разрез траверсы.

После окончания осмотра или ремонта щёточного узла траверсу устанавливают по рискам. Закрепляют провода, отнятые от верхних кронштейнов, разжимают траверсу, вращая шпильку разжимного устройства “от себя”, наблюдая через верхний люк за совпадением фиксатора с пазом на траверсе и завертывают болты стопорных устройств до отказа.

ТРЕБОВАНИЯ К КОЛЛЕКТОРНО-ЩЁТОЧНОМУ УЗЛУ В ЭКСПЛУАТАЦИИ.

· коллектор должен иметь сухую, гладкую поверхность, темно или светло-орехового цвета (наличие поли-

туры), без следов кругового огня, задиров и царапин;

· глубина продорожки коллекторного миканита должна быть в норме и правильно должны быть фаски с коллекторных пластин;

· миканитовый конус должен быть чистым, гладким, без трещин в электроизоляционной эмали НЦ-929. Не иметь отслоенной этой эмали и следов ожога электрической дугой;

· траверса должна быть правильно установлена в подшипниковом щите и разжата;

· пальцы кронштейнов щёткодержателей должны быть прочно завернуты в траверсу. Их фарфоровые изоляторы должны быть чистыми, не иметь трещин, отколов, следов ожога дугой и не должны проворачиваться на пальцах;

· щёткодержатели должны быть правильно установлены относительно коллектора, обеспечивать нормальную работу щёток и давление на них. Не должны иметь следов ожогов дугой;

· щётки перед постановкой в щёткодержатель должны быть просушены и притёрты к коллектору. Не должны иметь трещин, отколов, обрывов медного шунта больше нормы. Щётки должны иметь нормальную высоту и правильно установлены в окнах щёткодержателей без перекосов и заеданий.

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ИХ ХАРАКТЕРНЫЕ

ПРИЗНАКИ НА ЕГО КОЛЛЕКТОРЕ.

· оплавление меди коллектора по концам ламелей и петушкам, обгар миканитового конуса, обожжённая дугой глазурь изоляторов кронштейнов: следствие кругового огня по различным причинам;

· местный нагрев коллектора (посинение коллекторных пластин), при этом возможно выгорание изоляции катушки в пазу сердечника якоря: межвитковое замыкание в катушке обмотки якоря;

· подгорание двух смежных коллекторных пластин: обрыв секций обмотки якоря;

· задир коллектора: не закреплен медный шунт одной из щёток, падение щёткодержателя из-за неправильной установки, куржак на коллекторе (образуется в зимний период, если электровоз после поездки, оставлен с опущенными токоприёмниками);

· смазка на коллекторе: избыток смазки в моторно-якорном подшипнике или нарушен лабиринт задней крышки подшипникового щита;

· влага на коллекторе: неплотное прилежание люков, выдача электровоза из теплого стойла без просушки тяговых электродвигателей от калориферной установки.

БРАКОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ КОЛЛЕКТОРНО-ЩЁТОЧНОГО УЗЛА В ЭКСПЛУАТАЦИИ.

ТЛ-2К1 АЛ-484еТ

· высота щётки мм………………………… менее 25 менее 21

·откол щётки % от площади…………………более 10 более 10

· обрыв жил медных шунтов %…………… более 15 более 15

·давление на щётку кг……………………… более 3,7 более 2,1

менее 3,0 менее 1,6

· разница этих давлений в

одном щёткодержателе или

щёткодержателях одной полярности % … более 10 более 10

· зазор между щёткой и щёткодержателем

по толщине щётки мм……………………… более 0,35 более 0,35

по ширине щетки мм более1 более 1

· расстояние между корпусом

щёткодержателя и рабочей

поверхностью коллектора мм……………… более 5 более 4

менее 2 менее 1,8

тоже самое до петушков мм……………… менее 4 менее 7

· глубина продорожки коллектора мм……….менее 0,5 менее 0,5

· биение коллектора мм……………………… более 0,1 более 0,1

· выработка коллектора мм………………… более 0, 2 более 0,2

(по разрешению начальника локомотивной службы до 0, 5 мм)

БРАКОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ КОЛЛЕКТОРНО-ЩЁТОЧНОГО УЗЛА

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН

Для двигателей ТЛ100М: НБ431П: ТЛ122: НБ110: НБ436В:

Дв. Генер

высота щетки мм. менее 30 30 30 16 20 25
зазор между щеткой и

щеткодержателем по толщине мм. более 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

зазор между щеткой и

щеткодержателем по ширине мм. более 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8

расстояние от корпуса

щеткодержателя до рабочей более 5 5 5 4 2,5 2,5

поверхности коллектора мм. менее 2,5 2,5 2,5 2 2,5 2,5

тоже самое до петушков мм. более 5 4 3 4 5,5 12,5
нажатие на щетку кг. менее 1,2 1 1,2 2,75 1 0,75

более 1,5 1,5 1,5 3,2 1,2 0,1

глубина продорожки мм. более 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
биение коллектора мм. более 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБМОТКАХ ЯКОРЕЙ.

Обмотки якорей электрических машин электровоза выполняются двух типов:

Волновая (катушка этой обмотки в развернутом виде напоминает волну). В простой волновой обмотке секции, расположенные под разными полюсами, соединены последовательно, поэтому эту обмотку называют еще и последовательной.

Петлевая (катушка этой обмотки напоминает петлю). В простой петлевой обмотке секции, расположенные под каждой парой полюсов, образуют две параллельные ветви, поэтому ее называют параллельной.

Любая из обмоток разделяется щетками на параллельные ветви.

При волновой обмотке, независимо от числа полюсов, их всегда две.

При петлевой обмотке число параллельных ветвей равно числу полюсов. Число параллельных ветвей обмотки и определяет область ее применения.

Сравнение обмоток по току. Наибольшая величина тока, которую можно пропустить по обмотке якоря, определяется величиной тока в одной параллельной ветви. Чем их больше, тем меньше ток в каждой из них (ток обмотки делится на их число). Поскольку число параллельных ветвей в петлевой обмотке больше, она может пропустить больший ток, чем волновая. Применяется в двигателе ТЛ-2К1 и в генераторе преобразователя НБ-436В, работающих с большими токами.

Сравнение обмоток по напряжению. Величина напряжения, приложенного к обмотке, определяется количеством секций обмотки в одной параллельной ветви. При одинаковом количестве секций в обоих типах обмоток, количество секций в одной параллельной ветви волновой обмотки больше (делится на два) , поэтому эту обмотку подключают под большее напряжение, чем петлевую. Волновую обмотку применяют в двигателях вспомогательных машин, напряжение на коллекторе которых 3000V.

Особенность петлевой обмотки. Особенность этой обмотки заключается в том, что каждая ее параллельная ветвь расположена под определенной парой главных полюсов. Из-за того, что технологически нельзя изготовить все полюсы с одинаковой намагничивающей силой и выполнить строго одинаковыми воздушные зазоры между ними и якорем, в параллельных ветвях индуцируются различные по величине ЭДС. Разность этих ЭДС вызывает появление в ветвях уравнительных токов. Эти токи, из-за малой величины сопротивления параллельных ветвей, имеют значительную величину. Уравнительные токи, проходя через щетки, будут перегружать одни щетки и разгружать другие. Для отвода их от щеток применяют уравнительные соединения, которые соединяют точки обмотки якоря с одинаковым потенциалом.

ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ТЭД ЭЛЕКТРОВОЗА ЧС-2 ТИПА АЛ-484еТ.

Часовой режим длительный режим

Ток 495А 435А

Мощность 700квт 618квт

Частота вращения 680об/мин 720об/мин

Кпд 0,943 0,948

Максимальная частота вращения 1185об/мин

Двигатель имеет опорно-рамное подвешивание. Устройство его аналогично устройству двигателя типа ТЛ-2К, за исключением устройства якоря. Основные элементы: остов, два подшипниковых щита, шесть главных и шесть дополнительных полюсов, якорь, коллектор и щеточный узел.

Остов. В верхней части имеет два люка. С противоколлекторной стороны для входа охлаждающего воздуха, а с коллекторной стороны – для его выхода и осмотра коллектора. Кроме этого, для выхода воздуха служат и два нижних люка. Внутри остова приварены специальные рамки из полосовой стали для крепления катушек полюсов.

Полюс. Принципиально устроены также как и у ТЛ-2К1. Катушка главного полюса выполнена из шинной меди в два слоя и имеет 24 витка (по 12 витков), а катушка дополнительного полюса – в два слоя по 19 витков (по 10 и 9 витков). К началу и к концу катушек припаяны латунные наконечники в которые впаиваются соединительные кабели.

Якорь. Полый вал, два полых фланца, две нажимные шайбы, сердечник и обмотка. Полые фланцы закреплены к торцам полого вала болтами. На них напрессованы внутренние кольца моторно – якорных подшипников. Внутри полого вала расположен карданный вал с внутренней карданной муфтой, которая помещена в смазочную камеру. Смазка в камеру заправляется через трубку в глухой крышке подшипникового щита со стороны коллектора. Карданная муфта шлицами своего цилиндра входит в зацепление с зубьями, которые приварены изнутри полого вала. На наружную сторону полого вала напрессованы задняя нажимная шайба, сердечник и передняя нажимная шайба.

Сердечник шихтованный из листов электротехнической стали. Снаружи имеет87 пазов для катушек обмотки якоря, с торца 48 треугольных отверстий для охлаждения и центральное отверстие диаметром 500мм. по диаметру полого вала и углубление под шпонку.

Коллектор устроен аналогично ТЭД ТЛ-2К1, но имеет 522 медных и столько же пластин из амбирита (коллекторный меканит). Напрессовывается на переднюю нажимную шайбу.

Обмотка якоря. Петлевая, шаг по коллектору 1-2. Имеет 87 катушек. В катушке 6 секций, в секции 2 проводника. Обмотка имеет 174 уравнительных проводника, их шаг по коллектору 1-175. Крепление обмотки в пазах клиновое, а в лобовых частях проволочный бандаж.

Щеточный узел. Устройство аналогично устройству щеточного узла ТЭД типа ТЛ-2К1. Отличие в том, что траверса выполнена неразрезной, щеткодержатели имеют окна для установки трех щеток и у нажимных пальцев пластинчатые пружины.

У двигателя отсутствует компенсационная обмотка, однако он имеет хорошую коммутацию. Это обусловлено опорно – рамным подвешиванием, расчетом магнитной системы, увеличенными воздушными зазорами между якорем и полюсами, большим количеством уравнительных соединений.

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН

Двигатели МК типа НБ-431П, МВ типа ТЛ-110М и АМ-Д типа НБ-436В имеют одинаковое, за небольшим исключением, устройство.

Основные элементы: остов, два подшипниковых щита (у НБ-436В – один), четыре главных и четыре дополнительных полюса, якорь, коллектор, щеточный узел и вентилятор охлаждения.

Остов. Имеет цилиндрическую форму, лапы для крепления к фундаменту, коллекторный люк, окна для выхода охлаждающего воздуха и горловины для подшипниковых щитов.

Подшипниковые щиты. Имеют устройство аналогичное щитам ТЛ2К1, за исключением:

У двигателей НБ-436В и НБ-431П вместо переднего упорного кольца установлены торцевые шайбы.

С коллекторной стороны установлен фиксирующий, а с противоколлекторной стороны - плавающий роликовые подшипники.

Щиты с противоколлекторной стороны не имеют задней крышки, ее роль выполняет сам подшипниковый щит

Смазка ЖРО 200-250 гр., добавление по 20-30 гр. На ТР.

Якорь: вал, коллектор, передняя нажимная шайба, сердечник, задняя нажимная шайба, вентилятор (кроме НБ-431П), обмотка якоря. Вал якоря не имеет втулки, поэтому все элементы напрессовываются на вал по шпонке. Сердечник шихтованный, имеет 43 паза (у НБ-436В 49) для катушек обмотки якоря, три ряда вентиляционных отверстий, центральное отверстие под вал с углублением под шпонку, снаружи углубления под стеклобандаж. С обеих сторон сердечник сжат нажимными шайбами. Обмотка волновая. Корпусная и покровная изоляция катушек обмотки класса В. Крепление катушек по всей длине стеклобандажом. Коллектор имеет устройство аналогичное ТЛ2К1, но количество пластин 343.

Главные и дополнительные полюсы. Их устройство аналогично ТЛ2К1. Катушки намотаны из изолированного провода. Корпусная и покровная изоляция класса F «монолит». У НБ-431П изоляция съемная: стеклослюдинитовая и лавсановая лента.

Щеточный узел: траверса, на которой закреплены четыре стальных пальца, опресованных пресмассой АГ-4 с насаженными на них изоляторами. На пальцах закреплено по одному щеткодержателю с одной щеткой типа ЭГ-61 размером 10-25-50.

Вентиляция: воздух засасывается через отверстия в коллекторном люке, проходит в зазоре между полюсами и якорем, через вентиляционные отверстия в сердечнике и выходит через окна остова с противоколлекторной стороны. У НБ-431П вентиляция принудительная от МВ. Воздух подается через люк с коллекторной стороны и выходит через отверстия в подшипниковом щите с противоколлекторной стороны.

УСТРОЙСТВО И ДЕЙСТВИЕ ОБМОТОК ГЛАВНЫХ ПОЛЮСОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НБ-436В.

Главные полюсы двигателя. На сердечниках 39 главных полюсов расположены катушки двух обмоток. Катушка 40, соприкасающаяся с остовом, катушка независимой обмотки возбуждения (в дальнейшем – НОВ). Вторая катушка 41 – катушка обмотки последовательного возбуждения (в дальнейшем – ПОВ). Катушка НОВ изготовлена из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 234 витка. Катушка ПОВ также изготовлена из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 95 витков. Изоляция катушек класса F Монолит.

НОВ служит для создания основного магнитного потока главных полюсов и получает питание от цепей управления при включении кнопки Возбудитель. ПОВ выполняет роль защитной обмотки и включена в силовую цепь электродвигателя последовательно с обмоткой якоря. Магнитные потоки обеих обмоток имеют согласованное направление, поэтому магнитный поток каждого полюса равен Фгп=Фнов+Фпов.

Действие обмотки последовательного возбуждения. При возникновении короткого замыкания в контактной сети или в крышевом оборудовании электровоза (до быстродействующего выключателя) напряжение в контактной сети спадает до нуля. Прохождение тока по обмотке якоря и последовательной обмотке возбуждения прекращается, но так как главные полюса сохранили свой магнитный поток, созданный независимой обмоткой возбуждения, а якорь вращается по инерции, то двигатель переходит в режим генератора. Этот режим является для него опасным, так как цепь его обмотки якоря и последовательной обмотки возбуждения замыкается через место короткого замыкания и по ним протекает ток короткого замыкания. Однако, наличие обмотки последовательного возбуждения приводит к тому, что протекающий по ней ток короткого замыкания в направлении противоположном ранее протекаемому по ней току, создает сильный магнитный поток, направленный против магнитного потока независимой обмотки возбуждения. Происходит интенсивное размагничивание главных полюсов магнитным потоком, созданным током короткого замыкания и опасный режим прекращается.

Примечания:

· причиной разносного вращения является обрыв независимой обмотки возбуждения. В этом случае магнитный поток главных полюсов создается одной обмоткой последовательного

возбуждения, имеющей в своих четырёх катушках по 95 витков. Магнитный поток главных полюсов, из-за отсутствия магнитного потока независимой обмотки, резко уменьшается. Двигатель начинает работать в режиме глубокого ослабления возбуждения, что приводит к повышенной частоте вращения якоря и к разрушению обоих электромашин. Повышенная частота вращения прекращается при помощи реле оборотов 28, установленного на подшипниковом щите 26 генератора преобразователя (схемное обозначение РО12). Реле срабатывает при частоте вращения 1950 об/мин и выключает контактор, подключающий электродвигатель преобразователя к контактной сети;

· в подобном случае при переходе в режим генератора двигателя с последовательным возбуждением, процесс размагничивания главных полюсов происходит автоматически из-за изменения направления тока в его обмотке возбуждения;

Полюсная система генератора преобразователя. Полюсная система состоит из шести главных и шести дополнительных полюсов. На сердечниках 44 дополнительных полюсов расположены катушки 45, намотанные из изолированного провода прямоугольного сечения. Каждая из них имеет 8 витков из трёх, параллельно соединённых проводников. На сердечниках 14 главных полюсов расположены катушки двух обмоток. Первая катушка 17, соприкасающаяся с остовом – катушка обмотки независимого возбуждения, вторая катушка 18 – катушка обмотки противовозбуждения. Катушка обмотки независимого возбуждения изготовлена из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 230 витков. У генератора преобразователя на электровозах ВЛ11м эта катушка имеет 280 витков. Катушка обмотки противовозбуждения изготовлена из изолированной медной шины и имеет один виток из двух проводников. Изоляция катушек обоих полюсов класса F Монолит.

Обмотка независимого возбуждения служит для создания магнитного потока главных полюсов. Подключается к цепям управления при сборе схемы рекуперативного торможения. Величина тока в ней регулируется изменением величины сопротивления резистора в ее цепи (схемное обозначение R31) при перемещении тормозной рукоятки контроллера машиниста.

Обмотка противовозбуждения служит для стабилизации тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети, поэтому каждая из двух параллельных ветвей этой обмотки включена в одну их параллельных ветвей тяговых электродвигателей и по ней протекает ток рекуперации.

Схема соединения обмоток. Независимая обмотка имеет две параллельные ветви по три катушки в каждой, соединенные внутри генератора, и имеет выводы Н4 и НН4. Обмотка противовозбуждения имеет также две ветви по три катушки в каждой с выводами Н2 и НН2, и Н3 и НН3. Обмотка якоря соединяется с катушками обмотки дополнительных полюсов в следующей последовательности:вывод Я1.перемычка между минусовыми щёткодержателями, минусовые щётки, коллектор, секции обмотки якоря, коллектор, плюсовые щётки и щёткодержатели, перемычка между ними, шесть дополнительных полюсов, вывод ЯЯ2.

Примечание: на электровозах ВЛ11 и ВЛ11м с системой САУРТ у генератора преобразователя обмотка независимого возбуждения имеет также две параллельных ветви по три катушки в каждой, но каждая из них имеет свои выводы из остова с маркировкой Н5-НН5 и Н4 и НН4.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Принцип действия электрического торможения основан на принципе обратимости электрических машин, согласно ему каждая машина может работать как электродвигателем, так и генератором, то есть переходить из двигательного режима в генераторный режим и обратно. Электрическое торможение подразделяется на рекуперативное и реостатное. Рассмотрим принцип действия электрического торможения на примере рекуперативного торможения.

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Для обеспечения рекуперативного торможения должны быть выполнены следующие условия:

· тяговый электродвигатель последовательного возбуждения невозможно перевести в режим генератора. Для работы таких электродвигателей в генераторном режиме их необходимо перевести на независимое возбуждение. Для этого обмотки возбуждения всех тяговых электродвигателей отключаются от обмоток якорей и подключаются к зажимам якоря генератора преобразователя;

· направление тока возбуждения в обмотках возбуждения должно соответствовать направлению тока в режиме работы двигателем;

· суммарная э.д.с. всех тяговых двигателей работающих в режиме генератора должна быть больше напряжения контактной сети на 80-100 вольт;

· электровоз должен работать в замкнутом контуре, т.е. между контактной сетью и рельсовой цепью должен быть включен потребитель: тяговая подстанция, принимающая электроэнергию, или электровоз, работающий в режиме тяги.

· схема рекуперативного торможения должна обеспечивать стабилизацию величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРОСТЕЙШЕЙ СХЕМЫ РЕКУПЕРАТИВНОГО

ТОРМОЖЕНИЯ С ПРОТИВОВОЗБУЖДЕНИЕМ ГЕНЕРАТОРА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.

Одним из условий рекуперативного торможения, как указывалось выше, является стабилизация величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети. Это условие наиболее просто достигается в схеме рекуперативного торможения с противовозбуждением генератора преобразователя.

Простейшая схема рекуперативного торможения с противовозбуждением генератора преобразователя показана на рисунке.

Генератор такого преобразователя имеет на сердечниках главных полюсов катушки двух обмоток. Одна из них является катушкой обмотки независимого возбуждения (нов), другая – катушкой обмотки противовозбуждения (пов), Первая обмотка создает магнитный поток главных полюсов, вторая – стабилизирует величину тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

Перед сбором схемы рекуперативного торможения включается кнопка Возбудители. При её включении включается контактор КЗ и подключает обмотку независимого возбуждения (нов) двигателя АМ-Д преобразователя под напряжение цепей управления. После его включения включается К53, подключающий к контактной сети его обмотку якоря вместе с последовательной обмоткой возбуждения (пов). Двигатель начинает работать и вращать якорь генератора АМ-Г преобразователя.

При сборе схемы рекуперативного торможения силовыми контактами кулачковых элементов тормозного переключателя (на схеме не изображены) обмотка возбуждения ОВ тягового электродвигателя ТЭД отключается от обмотки якоря и подключается к зажимам якоря генератора АМ-Г преобразователя.

Затем, после включения контактора К62, к цепям управления через резистор R31 переменной величины подключается обмотка НОВ генератора АМ-Г преобразователя. Появляется магнитный поток главных полюсов генератора и э.д.с. на зажимах его якоря. Поскольку к ним подключена обмотка ОВ тягового двигателя ТЭД, то по ней от плюсового зажима генератора начинает протекать ток возбуждения Iв. Появляется магнитный поток главных полюсов двигателя и э.д.с. на его зажимах.

Подключение тягового электродвигателя к контактной сети и установление необходимой величины тока рекуперации.

Подключение тягового электродвигателя к контактной сети должно произойти тогда, когда величина его э.д.с. превысит напряжение контактной сети на 80-100 вольт. Для этого увеличивается э.д.с. генератора АМ-Г путём уменьшения величины сопротивления резистора R31 при перемещении тормозной рукоятки контроллера машиниста. При уменьшении его изменяются следующие электрические и электромагнитные величины:R31¯, Iнов, Фнов, Ег, Iв.тэд , Фтэд , Етэд и когда Етэд превысит величину Uкс на 80-100 вольт при помощи линейного контактора (на рис.51 не изображён) произойдёт подключение двигателя к контактной сети. После чего образуется цепь тока рекуперации: плюсовой зажим якоря ТЭД, работающего в режиме генератора, силовые контакты БВ, токоприёмник, контактная сеть, схема тяговой подстанции или электровоза, работающего в режиме тяги, рельсовая цепь, обмотка ОПВ АМ-Г, минусовой зажим якоря ТЭД. После протекания тока по обмотке ОПВ магнитный поток главных полюсов генератора АМ-Г будет равен: Фг =Фнов-Фопв.

Для получения необходимых величин тока рекуперации и тормозного момента, который выражается формулой Мт =См Iр ф, вновь уменьшается величина сопротивления резистора R31. Все вышеуказанные электромагнитные электрические величины вновь увеличиваются, увеличивается ток рекуперации и тормозной момент тягового электродвигателя.

Стабилизация величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

При изменении величины напряжения в контактной сети стабилизация величины тока рекуперации происходит следующим образом. Допустим, что Uкс, Iр¯ , Фпов¯ , Фг.(Фг =Фнов-Фопв.), Ег , Iв тэд ,

Ф тэд, Е тэд , Iр , т.е. за счет действия обмотки ОПВ генератора АМ-Г ток рекуперации сохранил свою прежнюю величину.

РЕОСТАТНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Для сбора схемы реостатного торможения тяговые электродвигатели отключаются от контактной сети и подключаются к тормозным резисторам (рис.52). В качестве таких резисторов используются пусковые резисторы. Реостатное торможение осуществляется только на параллельном соединении тяговых электродвигателей, так как на последовательно-параллельном и последовательном соединениях суммарная э.д.с. тяговых двигателей достигает величины опасной для электрооборудования электровоза.

Различают две системы реостатного торможения. Первая – с последовательным самовозбуждением, вторая – с независимым регулируемым самовозбуждением.

При переходе на реостатное торможение первоначальное появление генераторного тока в цепи двигателей вызывается э.д.с., возникающей из-за небольшого остаточного магнетизма главных полюсов тяговых электродвигателей. Для того, чтобы генераторный ток Iт не уничтожал остаточный магнетизм, его направление должно совпадать с направлением тока Iд, предшествующего тягового режима(рис.42,а). Это достигается переключением обмоток тяговых электродвигателей контактами реверсора (см. рис.52,б). Для регулирования величины тока Iт а, следовательно, и тормозной силы тяговых электродвигателей ступенями изменяется величина сопротивления резистора Rт с помощью контакторов 1-4.

При параллельном включении тяговых электродвигателей каждая из групп включается на отдельный резистор, а при включении на общий резистор – применяется перекрестная схема включения обмоток возбуждения электродвигателей (рис.52,в). Если по какой-то причине возрастает э.д.с. и ток в обмотках якорей одной пары двигателей, то соответственно увеличивается ток возбуждения другой пары, а значит – э.д.с. и ток в их обоих обмотках якорей.

КЛАССИФИКАЦИЯ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

Электрическими аппаратами называются устройства, служащие для включения, выключения и регулирования тока в электрических цепях электровоза.

Аппараты электровоза работают в тяжёлых условиях: они подвергаются сильным сотрясениям, температура окружающего воздуха изменяется от -50 до +40°; на аппараты попадает пыль, влага, смазка; ток проходящий по аппаратам резко меняет величину; возможны частые и длительные перегрузки; напряжение превышает номинальную величину на 15-20 %, возможно приложение и коммутационных перенапряжений (коммутационные напряжения, это напряжения образующиеся при разрыве электрической цепи, имеющую большую индуктивность).

Аппараты электровозов должны иметь:

механическую прочность деталей;

электрическую прочность изоляции;

стойкость против перегрузок, тряски, атмосферных влияний;

защищённость от пыли и грязи;

по возможности взаимозаменяемость и однотипность деталей;

простоту конструкции, удобство в эксплуатации и ремонте;

иметь минимальные габаритные размеры и вес;

должна обеспечиваться чёткость работы в любых атмосферных условиях.

В зависимости от назначения цепей, в которых устанавливаются аппараты, они подразделяются на аппараты:

Аппараты силовой цепи, включаемые в цепь тяговых двигателей;

Аппараты вспомогательных цепей, устанавливаемые в высоковольтную цепь электродвигателей вспомогательных машин и электрических печей;

Аппараты низковольтных цепей управления;

Измерительные приборы, приборы освещения и сигнализации, рейки зажимов, штепсельные разъёмы и розетки.

По типу привода аппараты подразделяются на аппараты:

Аппараты с ручным приводом: разъединители, кнопочные выключатели и т.д.;

Аппараты с электромагнитным приводом: электромагнитные контакторы, реле и т.д.;

Аппараты с электропневматическим приводом: электропневматические контакторы, переключатели групповые, кулачковые и т. д.;

По количеству приводимых в действие аппаратов подразделяются на аппараты:

Аппараты с индивидуальным приводом: пневматические и электромагнитные контакторы;

Аппараты с групповым приводом: групповой переключатель, кулачковые переключатели и т.д.;

По способу управления аппараты подразделяются на аппараты:

Аппараты с непосредственным управлением, например кнопочные выключатели (КУ);

Аппараты с косвенным (дистанционным управлением), например электропневматический контактор.

ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОНТАКТЕ.

Контакты подразделяются по виду соприкосновения контактных поверхностей и по исполнению.

По виду соприкосновения контактных поверхностей контакты бывают:

Точечные контакты (соприкосновение двух сферических поверхностей рисунок 1,а и рисунок 2,г). Применяются в аппаратах, работающих при малых токах.

Линейные контакты (соприкосновение двух цилиндрических поверхностей рисунок 1,б и рисунок 2,а, б, в), при которых соприкосновение происходит по линии. Следует отметить, что линейное соприкосновение контактов имеет ограничение по длине (20-35 мм), так как при большей длине возникновение неровностей и перекоса контактов сильно изменяет величину соприкосновения контактов по сравнению с расчётной. Линейные контакты применяются в аппаратах, работающих при больших токах.

Плоские контакты (рисунок 1,в и рисунок 2,г), рассчитанные на большую площадь прилегания плоских поверхностей. Применяются в болтовых соединениях и в аппаратах, контакты которых редко изменяют своё положение.

Рисунок 1. Виды соприкосновения контактных поверхностей электрических контактов:

точечные (а); линейные (б); плоские (в).

По исполнению контакты бывают (рисунок 2): г-образные (стопообразные), пальцевые, пластинчато-торцевые, мостиковые и клиновые.

Рис 2 Исполнение электрических контактов

Рисунок 3. Процесс включения контактов с притиранием:

а - выключенное положение, б - соприкосновение контактов, в - включенное положение

Раствор (разрыв контактов) это расстояние между рабочими поверхностями контактов в их выключенном положении.

Провал (притирание) это расстояние, проходимое подвижным контактом от момента соприкосновения контактов вспомогательными поверхностями до их полного замыкания рабочими поверхностями. Производится притирающей пружиной.

Начальное контактное нажатие (давление) создается притирающей пружиной. В зависимости от типа аппарата оно находится в пределах 3.5 – 9 кг.

Конечное контактное нажатие (давление) создается электропневматическим или электромагнитным приводом в зависимости от типа аппарата оно должно быть и менее 14 – 27 кг.

Линия соприкосновения контактов должна быть не менее 80 % от общей площади контакта.

Раствор контактов определяют наименьшим расстоянием между контактами в разомкнутом положении. Измеряется угловым шаблоном, проградуированным в миллиметрах (рисунок 4 а и б).

Провал контактов в каждом из аппаратов измеряют в зависимости от конструкции контактной системы. Так измерение провала контактов у контакторов типа ПК и контакторных элементов групповых переключателей производят при включенном аппарате угловыми шаблонами на 12 и 14 градусов Угол отклонения держателя подвижного контакта от упора контактного рычага (Рис 5, а) равный 13±1 градус соответствует провалу контактов 10 – 12 мм

Провал контактов кулачковых элементов у кулачковых переключателей определяют в замкнутом положении контактов по расстоянию а (Рис 5, б). Расстояние «а» 7-10 мм соответствует

провалу 10-14 мм

Рисунок 5. Определение провала контактов.

а) определение провала контактов контакторов типа ПК и контакторных элементов групповых переключателей б) - определение провала контактов кулачковых элементов к кулачковых аппаратов

ПОНЯТИЕ О ДУГОГАШЕНИИ В АППАРАТАХ.

Размыкание любой электрической цепи сопровождается образованием электрической дуги. Ее длина зависит от величины тока в цепи, состояния контактов и влажности окружающей среды. Образование дуги объясняется тем, что при снятии напряжения с катушки привода аппарата, давление контактов друг на друга ослабевает, переходное сопротивление между ними увеличивается. Это приводит к их нагреву а, следовательно, и к нагреву окружающего воздуха. Воздух вокруг контактов ионизируется, то есть становится токопроводящим, и потому при расхождении контактов между ними возникает электрическая дуга. Она вызывает подгар контактов, а при длительном её горении и большом токе в разрываемой цепи к оплавлению контактов и даже порче аппарата.

При расхождении контактов длина дуги увеличивается. Однако она будет гореть до тех пор, пока ее длина не достигнет критической. При большом токе критическая длина дуги принята 20 В/см. Таким образом, чтобы обеспечить разрыв дуги в аппарате, размыкающем цепь с напряжением 3000 В, нужно вытянуть дугу до 3000В / 20 = 150 см. Растянуть дугу до такой длины путем расхождения контактов не предоставляется возможным, поэтому в таких аппаратах применяют специальные дугогасительные устройства

В зависимости от мощности дуги ее гашение производят различными способами

Увеличением длины дуги до критической длины выбором величины раствора контактов. Такой способ дугогашения применяется в аппаратах разрываемых цепи управления с небольшими по величине токами. К таким аппаратам относятся реле кнопочные выключатели, контроллер машиниста и т.п.;

Применение двойного разрыва дуги с охлаждением дуги снизу. Такой способ дугогашения применяется в контакторах МК-15-01 на электровозах ВЛ11 и в контакторах МК-009 на электровозах ВЛ11М;

Воздушное дутье, увеличением давления газов внутри предохранителей, из-за нагрева меловой засыпки песка или фибрового корпуса предохранителя;

Применением специального дугогасительного устройства состоящего из дугогасительной катушки и дугогасительной камеры. Такой способ дугогашения применяется в быстродействующем выключателе и контакторах силовой цепи тяговых электродвигателей и высоковольтной цепи вспомогательных машин, а также в низковольтных электромагнитных контакторов, применяемых в цепях управления, обладающими большой индуктивностью или по которым протекают большие токи.

В дугогасительных устройствах дуга рассматривается как проводник с током имеющей определенную длину и сечение и находящийся в магнитном поле создаваемом дугогасительной катушкой. Под действием электромагнитной силы, направление которой определяется по правилу «Левой руки» дуга из раствора контактов перемещается в сторону дугогасительной камеры и сбрасывается на ее дугогасительные рога. В зависимости от конструкции камеры она растягивается до критической длины, огибая лабиринтные перегородки, или разделяется на параллельные ветви, охлаждается о стенки камеры и погасает. При горении дуги в камере воздух и газы, выделяемые из стенок и перегородок камеры, нагреваются. Вытесненные дугой из камеры они ионизируют воздух над ней, поэтому дуга будет гореть вне пределов камеры и перебросится на заземляющие части. Для исключения ионизации воздуха над камерой в дугогасительных камерах, например БВ, или контакторах типа МК-010 на электровозах ВЛ11М, применяют деионные решетки. Они охлаждают нагретые дугой воздух и газы так как представляют из себя пакеты из тонких стальных пластин скрепленные текстолитовыми планками и установленные вверху дугогасительной камеры.

Рисунок 6. Дугогасительное устройство: схема дугогасительного устройства

(а) и взаимодействие магнитного потока дугогасительной катушки и дуги (б).

Принцип работы. Техника безопасности при ремонте электрооборудования. На его долю приходится более 80 и около 40 всего объема соответственно грузовых и пассажирских перевозок выполняемых транспортом общего пользования. Реализуется комплексная программа информатизации железнодорожного транспорта основанная на применении высокоэффективных информационных технологий во всех его сферах.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Введение. Цель и задачи работы……………………………………………….

1 Краткая характеристика тягового электродвигателя ТЛ-2К…..…………..

1.1 Назначение тягового двигателя ТЛ-2К…………………………………….

1.2 Принцип работы…………………………………………………………….

1.3 Устройство ТЛ-2К…………………………………………………………..

2 Ремонт якоря в объеме ТР-3……........................………….……....………..

2.1 Очистка якоря..........................................………………………..…………

2.2 Дефектировка......................…………………………………………….….

2.3 Осмотр и ремонт механической части якоря.....................................……

3 Техника безопасности при ремонте электрооборудования……………….

Заключение………………………………………………………………………

Литература……………………………………………………………………….

ВВЕДЕНИЕ.

Основной вид транспорта Российской Федерации железнодорожный. На его долю приходится более 80% и около 40% всего объема соответственно грузовых и пассажирских перевозок, выполняемых транспортом общего пользования. Железные дороги, будучи основой транспортной системы Российской Федерации, имеют чрезвычайно важное государственное, экономическое, социальное и оборонное значение. От них требуется своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей населения, грузоотправителей и грузополучателей в перевозках.

Железные дороги располагают различными инженерными сооружениями, техническими устройствами и средствами, основным из которых являются железнодорожные пути, подвижной состав (локомотивы и вагоны), локомотивное и вагонное хозяйства, сооружения и устройства сигнализации, связи, электро- и водоснабжения, железнодорожные станции и узлы.

В последние годы создаются новые локомотивы и вагоны для скоростного движения, более современные устройства автоматики, телемеханики, связи, вычислительной техники и путевого хозяйства, проводятся работы по развитию автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ). Для оптимизации оперативного управления перевозочным процессом созданы автоматизированные диспетчерские центры управления перевозками, функционирующие на базе потоков информации, поступающей в компьютерную сеть АСУЖТ.

Реализуется комплексная программа информатизации железнодорожного транспорта, основанная на применении высокоэффективных информационных технологий во всех его сферах.

Четкая работа и безопасность движения обеспечиваются строжайшим соблюдением Правил технической эксплуатации (ПТЭ) железных дорог Российской Федерации. В новых ПТЭ, введенных в действие в 2000 г., предъявляются более строгие требования к работникам железнодорожного транспорта по эффективному использованию технических средств, обеспечению безопасности движения, сохранности перевозимых грузов и охране окружающей среды.

Железнодорожному транспорту приходится работать в сложных условиях рыночных отношений и социальных реформ. Для обеспечения рентабельности и конкурентоспособности железных дорог на рынке транспортных услуг потребовалось внести структурные изменения в систему управления и изменить технологию перевозочного процесса применительно к условиям рыночной экономики.

В рамках реализации первого этапа Программы структурной реформы на железнодорожном транспорте, утвержденной постановлением Правительства Российской федерации от 18 мая 2001 г. №384, произошло разделение функций государственного регулирования и хозяйственного управления.

Функции государственного регулирования и контроля в отношении всех видов транспорта, включая железнодорожный, возложены на вновь образованное в 2004 г. Министерство транспорта Российской Федерации, а функции управления хозяйственной деятельностью железных дорог переданы открытому акционерному обществу «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД»). Процесс реформирования на железнодорожном транспорте направлен на обновление производственно-технической базы отрасли, повышение эффективности и качества работы всех ее звеньев, освоение растущих объемов перевозок.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

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

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ТЛ-2К

1.1 Назначение тягового двигателя ТЛ-2К.

1.2 Принцип работы ТЛ-2К.

1.3 Устройство ТЛ-2К.

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

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

Рис. 1 Тяговый двигатель ТЛ-2К

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

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

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

Щеточный аппарат тягового электродвигателя состоит из траверсы разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов и шести щеткодержателей. Траверса стальная, отливка швеллерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства: одно внизу остова, второе со стороны подвески. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС-4000 сечением 50 мм 2 .

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

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.

2.2 Дефектировка

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

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 300350 °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 23 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 3050 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 0,20,3 об/мин, частота вращения вала 250 об/мин.

Уменьшение диаметра вала после накатки должно быть в пределах 0,030,05 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.

При ремонте тяговых двигателей, и особенно двигателей ТЛ-2К1, необходимо внимательно осматривать якорь, обращая особое внимание на плотность посадки его элементов, и не допускать выпуска в эксплуатацию якорей с указанными дефектами.

Очень тщательно следует проверять плотность установки пакета сердечника на якорях, у которых обнаружены обрывы витков обмотки якоря. Обрывы секций обмотки якоря ухудшают коммутацию тягового двигателя, и часто их можно обнаружить по состоянию коллектора и электрощеток. На коллекторных пластинах, которые были соединены с оборванными секциями, и на коллекторных пластинах, находящихся рядом с ними, обычно имеются подгары и оплавления, наблюдаются также подгары на электрощетках. Можно обнаружить подгары также на коллекторных пластинах, отстоящих от дефектных (с обрывом секции) на двойное полюсное деление. В отдельных случаях в петушках коллекторов с обрывом секций имеются следы выплавления припоя. Якоря, имеющие ослабление пакета сердечника и задней нажимной шайбы, необходимо отправлять в капитальный ремонт. О наличии таких дефектов следует обязательно указывать в техническом паспорте якоря перед его отправкой на ремонтный завод.

3 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЕМОНТЕ ЭЛЕКТРОМАШИН

1) Слесарь по ремонту ТЭД допускается к работе после медицинского освидетельствования, специального обучения, после инструктажа и последующей проверке знаний, а так же инструктажа на рабочем месте.

2) Приступить к выполнению производственного задания, если известны безопасные способы его выполнения. В случае неясности обратиться к мастеру за распоряжением. При получении новой работы требовать от мастера дополнительного инструктажа по техники безопасности.

3) Находясь на территории завода или депо, цеха, участка быть внимательным к сигналам, подаваемые водителем транспорта.

4) При работе около электросварки требовать ограждения места сварки.

5) При несчастном случае немедленно обратиться в медпункт, поставив при этом в известность мастера или бригадира.

6) К работе с грузоподъемными механизмами могут быть допущены лица не моложе 18 лет, специально обученные, имеющие удостоверение.

Перед началом работы.

1) Привести в порядок рабочую одежду, застегнуть рукава, подобрать подобрать волосы под плотно облегающий головной убор.

2) Организовать свое рабочее время так, чтобы все необходимое для работы было под руками.

3) Проверить исправность инструмента.

4) На станке проверить зазор между краем подручника и рабочей частью шлифовального круга (не более 3мм).

5) Необходимо убедиться в исправности круга, во время работы станка необходимо стоять сбоку относительно плоскости вращения круга.

Во время работы.

1) Пользоваться исправным инструментом и предусмотренном в тех процессе.
2) При работе на наждачном станке пользоваться защитными очками или защитным экраном.

3) При работе на сверлильном станке: а) не наклоняться близко к сверлу, б) плотно закрепить сверло в патрон, в) сжатые детали удерживать при помощи клещей, г) напряжение переносного электроинструмента должно быть не более 36В.

По окончании работы.

1) Проверить наличие инструмента.

2) Инструмент убрать в шкаф.

3) Привести в порядок рабочее место.

4) Не мыть руки в масле, керосине, не вытирать их обтирочным материалом.

Запрещается.

1) В цехах и на участках проходить по сложенному материалу, детали, а так же под поднятым грузом.

2) Находиться с открытым огнем в близи газовых баллонов и легковоспламеняющихся жидкостей.

3) Включать и останавливать машины, станки, механизмы работа, которая не поручена администрацией.

4) Прикасаться к аппаратам общего освещения и оборванным электропроводом.

5) Наращивать ключи другими предметами.

6) Работать неисправным инструментом.

7) Не курить в цехе, участке, на рабочем месте, курить на специальном оборудованном месте.

8) Соблюдать правила пожарной безопасности.

Наибольшую опасность при осмотре и ремонте электрических машин предоставляет поражения электрическим током пониженного напряжения при шлифовке или обточке коллекторов, сушке изоляции тяговых двигателей током низкого напряжения.

Возможны так же ожоги и травмирования рук при работе на неостывшем двигателе, смене щеткодержателей постановки кронштейнов без применения специального инструмента. Поэтому применяют специальные ключи для смены щеткодержателей и их кронштейнов приспособления с изолированным резцом для коллекторов, колодки с изолированными ручками для шлифовки коллекторов. При осмотре и ремонте необходимо строго выполнять требования техники безопасности. При пропиточных работах и особенно компаундирующих, на ряду с правилами техники безопасности соблюдать так же противопожарные мероприятия. Выполнение работ с деталями из пластмассы, особенно из стекла пластика, требует обязательного соблюдения правил техники безопасности. Стеклянная пыль, стеклопластики, попадая на кожу, вызывает ее раздражение и зуд.

Во время работы нельзя касаться открытых частей тела руками, загрязненными пылью и эпоксидным компаундом. Остатки компаунда с рук смывают спиртоканифольной смесью и затем моют руки горячей водой с мылом и смазывают глицерином. При испытаниях необходимо исключить возможность соприкосновения с вращающимися частями и особенно касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, кроме того, необходимо обеспечивать выполнение всех требований промышленной санитарии, предъявляемых к помещению, где ремонтируют и испытывают электрические машины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения настоящей работы я хорошо изучил конструкцию и принцип действия тягового электродвигателя ТЛ-2К1, установленного на электровозе ВЛ-10. Я ознакомился с правилами их ремонта, 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 якоря. Я научился безопасным приемам труда, соблюдал меры безопасности при нахождении на железнодорожных путях, правила личной гигиены.

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

ЛИТЕРАТУРА

Правила МПС России от 26.05.2000 № ЦРБ-756 «Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации».
Алябьев С.А. и др. Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. Учебник для технических школ ж.д. транспорта - М., Транспорт, 1977
Дубровский З.М. и др. Электровоз. Управление и обслуживание. - М., Транспорт, 1979
Красковская С.Н. и др. Текущий ремонт и техническое обслуживание электровозов постоянного тока. - М., Транспорт, 1989
Афонин Г.С., Барщенков В.Н., Кондратьев Н.В. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава. Учебник для начального профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2005.
Кикнадзе О.А. Электровозы ВЛ-10 и ВЛ-10у. М.: Транспорт, 1975
Охрана труда на железнодорожном транспорте и в транспортном строительстве. Учебник для учащихся техникумов ж.д транспорта. - М., Транспорт, 1983

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
13955.		Система керування тягового електропривода електровоза ВЛ-11	4.36 MB
	Кузов електровоза обтічної форми, складається з двох однакових секцій. Кожна секція з однією кабіною являє собою суцільнометалеву конструкцію з несучою рамою, зварену з прокатних та гнутих профілів і листів вуглецевої сталі.
19980.		Система регулирования скорости вращения асинхронного электродвигателя	600.22 KB
	Рассчитать и построить логарифмическую амплитудно-частотную характеристику (ЛАЧХ) и логарифмическую фазовую частотную характеристику (ЛФЧХ) разомкнутой системы. Проверить замкнутую систему на устойчивость. Определить передаточные функции корректирующего устройства и инерционного фильтра на входе системы из условия её настройки на модульный оптимум, скомпенсировав постоянную времени. Выбрать параметры элементов корректирующего устройства.
20965.		Исследовать и разработать серию моделей и рациональную конструкцию женских молодежных пальто	427.51 KB
	Исходные данные для разработки чертежей конструкции. Расчёт и построение чертежей базовой БК и исходной модельной ИМК конструкций. Для решения задачи обеспечения населения качественной одеждой соответствующей современному стилю в швейной отрасли предусматриваются следующие направления: совершенствование методов выполнения различных видов работ; развитие материальной базы; создание ресурсосберегающей малооперационной...
13086.		НАЗНАЧЕНИЕ НАКАЗАНИЯ	49.47 KB
	Назначение наказания является одним из этапов правоприменительной деятельности в сфере уголовного правосудия. На этом этапе происходит определение виновному конкретного вида и меры наказания за содеянное. Поэтому значение нормы, устанавливающей общие начала назначения наказания
6876.		Конституционный Суд РФ: назначение и компетенция	7.62 KB
	Предложения о кандидатах на должности судей Конституционного Суда Российской Федерации могут вноситься Президенту Российской Федерации членами депутатами Совета Федерации и депутатами Государственной Думы а также законодательными представительными органами субъектов Российской Федерации высшими судебными органами и федеральными юридическими ведомствами всероссийскими юридическими сообществами юридическими научными и учебными заведениями. Совет Федерации рассматривает вопрос о назначении на должность судьи Конституционного Суда...
2380.		Назначение стекла в электронике	1.61 MB
	Назначение стекла в электронике. Стекла неорганические квазиаморфные вещества представляют собой сложные системы различных оксидов. Основу большинства стекол составляет SiO2; такие стекла называются силикатными. Высокая пластичность стекла при нагревании дает возможность вырабатывать из него различные по размерам и сложные по форме детали внешних оболочек приборов.
2002.		Назначение и возможности пакета RDS	101.48 KB
	Назначение и возможности пакета RDS Часть 1 Службы На службах основана модель программирования Decentrlized Softwre Services DSS. RDS использует DSS Decentrlized Softwre Services для запуска и управления службами. Они могут быть запущены с помощью DssHost.exe или DssHost32.
15907.		НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СТАНЦИЙ И УЗЛОВ	667.65 KB
	Железнодорожные станции их классификация 2. Железнодорожные станции их классификация Все железнодорожные линии делятся на перегоны или блок-участки. К ним относятся: разъезды обгонные пункты станции узлы. Станции обеспечивают движение поездов по графику; отправление всех поездов в строгом соответствии с планом формирования поездов; исправными в техническом и коммерческом отношениях; обеспечивают безопасность движения при выполнении операций по приему отправлению и пропуску поездов производству маневров размещению и креплению грузов...
6918.		Компьютерные сети: понятие, назначение	5.69 KB
	Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных между собой и распределенных по определенной территории ЭВМ. ВИДЫ СЕТЕЙ Глобальная сеть WN сложная структура основанная на трех основных принципах: наличие единого центра ведающего координацией деятельности и развитием сети; использование системы маршрутизации позволяющей сообщению двигаться по цепочке узлов сети без дополнительного вмешательства человека; применение единой стандартной адресации делающей сеть прозрачной для внешних сетей а последние доступными...
9083.		Программное обеспечение. Назначение и классификация	71.79 KB
	Антивирусы Как ни странно но до сих пор нет точного определения что же такое вирус. либо присущи другим программам которые никоим образом вирусами не являются либо существуют вирусы которые не содержат указанных выше отличительных черт за исключением возможности распространения. макровирусы заражают файлы документов Word и Excel. Существует большое количество сочетаний например файловозагрузочные вирусы заражающие как файлы так и загрузочные сектора дисков.