Аналіз надійності роботи тягових електродвигунів

/

/

Вступ

У локомотивному господарстві ремонтне виробництво служить для забезпечення надійності роботи локомотивів і мотор-вагонного рухомого складу.

Робота рухомого складу неминуче пов'язана зі зношуванням окремих деталей. Зміна розмірів та ослаблення кріплення деталей приводять до порушення нормальної роботи механізмів і апаратів або до їхніх поломок. Головними причинами більшості несправностей рухомого складу є: спрацювання понад припустимих значень деталей, старіння електричної ізоляції апаратури і електричних машини, порушення контактних з'єднань в електричних ланцюгах.

Для забезпечення надійної роботи обладнання, продовження періоду природних і попередження аварійних зносів, обслуговування рухомого складу будується на принципі проведення технічних оглядів в експлуатації та періодично повторюваних ремонтів.

Немаловажну роль у скороченні простоїв на обслуговуванні й ремонтах, поліпшенні якості ремонту, зменшенні трудомісткості й витрат грає застосування агрегатного методу ремонту.

Ремонтне виробництво постійно розвивається й удосконалюється за рахунок удосконалювання системи ремонту, а також за рахунок удосконалювання організації ремонту й впровадження прогресивних технологій.

При ремонті рухомого складу велику увагу приділяють ремонту електричних машин, це один з найбільш уразливих вузлів на рухомому складі.

Підтримка тягових електродвигунів у справному, працездатному стані - одна з обов'язкових умов для забезпечення безпечного руху поїздів.

1 Аналіз умов роботи тягових електродвигунів ТЕ - 006

1.1 Аналіз надійності роботи тягових електродвигунів

В останній час на залізницях склалась така тенденція, що пошкодження тягових електродвигунів (ТЕД) в експлуатації складає близько 20% в наслідок порч та 30% по кількості заходів на позаплановий ремонт відносно загальній кількості. Найбільш часто ТЕД потрапляють в ремонт в наслідок пошкодження ізоляції (30%), низького її опору (5%), перебігу кругового вогню по колектору (15%), пошкодження якірних підшипників (15%).

Під час проходження практики в локомотивному депо були зібрані статистичні данні по виникненню відмов ТЕД тепловозів ЧМЕ-3 - ТЕ-006.

Для побудови діаграми виникнення відмов у залежності від пробігу визначається кількість інтервалів пробігу за формулою:

lg (1.1)

де N- кількість ТЕД , які знаходяться під нашим наглядом, що дорівнює 150 ТЕД .

+lg=6,5

Визначається величина інтервалу пробігу за формулою :

(1.2)

де - найбільший пробіг ТЕД до виникнення відмови ;

- найменший пробіг ТЕД до виникнення відмови .

, міс

Визначається кількість відмов n у кожному інтервалі пробігу i ,та їх відносна кількість i% за формулою:

(1.3)

Розрахунок зведено до таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Відсоток відмов в залежності від пробігу

Загальна кількість відмов Уn за період нагляду ( рік ) дорівнює 33 ТЕД

Аналізуючи діаграму виникнення відмов в залежності від пробігу, можна зробити висновок, що більшість відмов виникає у початковий період експлуатації, після ремонту, що свідчить про недостатню якість ремонту.

Таблиця 1.2 - Відсоток відмов від сезону експлуатації

Рисунок 1.1- Діаграма залежності відмов від пробігу

Рисунок 1.2 - Залежність відсотку відмов від сезону експлуатації

Аналізуючи діаграму виникнень відмов в залежності від сезону експлуатації, можна зробити висновок, що більшість відмов приходиться на осінньо-весняний період, причинами цього може бути різкі коливання температур між температурами окремих частин доби.

Таблиця 1.3 - Кількість відмов в залежності від характеру пошкодження

Загальна кількість відмов Уn за період нагляду( рік ) дорівнює 33 ТЕД

Рисунок 1.3 - Діаграма залежності відмов від характеру пошкодження

Для побудови графіка безвідмовної роботи ТЕД, розраховуємо імовірність відмови по формулі:

P(в)=1- (1.4)

Розрахунок зводимо до таблиці 1.4.

Таблиця 1.4 - Імовірність безвідмовної роботи тягового електродвигуна

Рисунок 1.4 - Графік безвідмовної роботи тягових електродвигунів

Аналізуючи графік, показаний на рисунку 1.4, можна зробити висновок що тягові електродвигуни працюють не досить надійно тому, що за період нагляду їх надійність понизилась на 22 відсотка.

1.1.1 Засоби підвищення надійності тягових двигунів

Використання резервів підвищення експлуатаційної надійності вузлів ТЕД залишається актуальним, як для проектування нових двигунів перспективних локомотивів, так і розробці конструктивно-технічних рішень для експлуатаційного парку локомотивів.

Знаходження в конструкції тягового електродвигуна щіточно- колекторного вузла обумовлює прагнення перейти до без колекторного приводу. Трудомісткість його поточного обслуговування складає чи не основний відсоток від вартості обслуговування всього двигуна в цілому. Дуже трудомісткими є такі операції як об точка колектора, усунення наслідків кругових вогнів та „наволакування” міді в міжламельному просторі. Оскільки ці явища принципово взаємозв'язані, кардинальне рішення проблеми надійності щітко - колекторного вузла знаходиться на шляху комплексного використання резервів що є у розпорядженні.

Серед них можна відмітити наступні. Впровадження швидкодіючого захисту ТЕД на аварійних режимах. Вона повинна попереджувати перетворення перекидів струму по колектору в міцний круговий вогонь по колектору. В даному випадку цього можна уникнути за допомогою встановлення швидкодіючого вимикача ВБ8. Опит експлуатації застосовуючи такий захист показує, що виникаючи перекидів дуги по колектору обумовлюється появою у виді невеликих підгарів групи пластин, що порівняно легко знешкоджується. Застосування нових матеріалів в конструкції, та наприклад заміна старих колекторних профілів з колекторної міді з присадкою срібла (МС-1) на профіль з мідно-кадмієвого сплаву (бронза) БрКд-1 цей матеріал дозволить зменшити інтенсивність зносу колектора і щіток у 2-2,5 рази. Він має низький коефіцієнт тертя і високу стійкість до появи наволакування міді.

На сучасних локомотивах широко застосовується регулювання системи вентиляції, і тягові двигуни працюють більшу частину зміни на пониженому витраченні обдуваємого повітря до однієї третини від номінальної величини. Ці зміни призводять до недостатньо інтенсивного виносу струмопровідних продуктів із носа щіток, їх осіданню на ізоляційних деталях та при зволоженні до появи електричного перекриття.

У зв'язку з цим, як первинні міри пропонується:

- перехід на конструкцію ізоляційних пальців із дугостійкого та трекингостійкого пресовочного матеріалу амінопласт МФЕ-2 замість серійного матеріалу;

- нанесення на ізоляційний виліт конуса колектора фторопластового трекінгостійкого покриття.

В теперішній час ізоляційні системи забезпечують ресурс роботи без заміни ізоляції на пробіг 5 млн.км. серед них можна відмітити чотири основних.

Одна з них - система „Мнолит” класу нагрівостійкості F. Вона використовується для якорів, головних і додаткових полюсів моноблочного виконання на основі непропитаних або заздалегідь пропітано на основі склослюдинітових стрічок з вакуумна - нагнітатільною пропіткою в епоксидному компаунді.

Наступна ізоляційна система - класу нагрівостійкості F. Вона застосовується для компенсаційних обмоток на основі заздалегідь пропітаних в епоксидному составі склослюдинітових стрічок з проходженням пазової частини промащених компаундом К-110 та токовою термообробкою після укладки дротів в пази. Система має високою вологостійкість, теплопровідність, та надійно закріплює обмотку в пазах.

Ізоляційна система класу нагрівостійкості Н заснована на поліамідних плівках з кропіткою в кремнії - органічному лаку КО-916 (обмотка якоря) або зі змазкою і токовою випічкою (компенсаційні обмотки). Система внаслідок малої товщини має велику теплопровідність і дозволяє повисити токове навантаження обмотки за рахунок збільшення площі перетину міді в пазу.

Система класу нагрівостійкості С на основі непропітаних склослюдних стрічок з пропіткою в кремніїорганічному компаунді. Єдиним опитним місцем її застосування є статор асинхронного двигуна.

Експлуатаційні затрати на обслуговування якірних підшипників кочення і моторно - вістових ковзання великі. Перші з них потребують з періодичністю в три чотири місяці дозаливки консистентної змазки, а інші - з періодичністю один раз в 2-3 доби контролю рідкої осьової змазки в буксах моторно - вістових підшипників та, при необхідності її поповнення. Зниженню цих затрат приділяється велика увага.

Головний резерв підвищення надійності моторно - якірних підшипників для знов проектованих локомотивів складається в правильному і доцільному виборі тягового приводу, а для експлуатаційного парку - в мотивованому виборі мастила та регламенті обслуговування (кількість і тип мастила та періодичність його заміни).

Для експлуатаційного парку локомотивів з моторно - вістовими підшипниками в теперішній час основним резервом підвищення надійності та зниження витрат на обслуговування є обладнання їх вкладишів композиційними матеріалами з бронзо - графічного сплаву.

1.2 Конструкція та основні несправності тягового електродвигуна

1.2.1 Тяговий електродвигун ТЕ-006 використовується на маневрових локомотивах ЧМЕ-2, ЧМЕ-3 та ЧМЕ-3т, та служить для перетворення електричної енергії в механічну, необхідну для обертання колісної пари локомотива.

Якщо порівнювати тягові електродвигуни з іншими електричними машинами то вони працюють в більш важких умовах з точки зору комплексної дії теплових, механічних та кліматичних факторів. Їх розміщують в середині рам візків тепловоза, тобто мають обмежені габаритні розміри, не захищені кузовом від дії зовнішнього середовища, під час руху підвернені дії постійних динамічних навантажень внаслідок нерівностей колії. Все це обумовлює особливості їх конструкції ( високу міцність, герметичність, яка не дозволяє засмічення внутрішніх частин двигуна, підсилене охолодження, більшу здатність до перевантажень та міцнішу ізоляцію ).

На тепловозі ЧМЕ3 встановлені тягові електродвигуни типу ТЕ-006 (див. рисунок. 1.5), що являють собою чотириполюсні машини постійного струму, з послідовним збудженням, примусовим охолодженням та опорно-рамною ( трамвайною ) підвіскою. Застосування двигунів з послідовним збудженням дозволяє отримати найбільш добру тягову характеристику (найбільший обертаючий момент на валах двигунів виробляється при рушанні з місця та підчас руху на малих швидкостях ).

До основних частин ТЕД відносяться: остов, підшипниковий щит, головні та додаткові полюси, якір та щіткову систему.

1.2.2 Остов відлито із спеціальної сталі, яка має велику механічну міцність та добру магнітну проводимість. Восьмигранна форма остова дозволяє краще використовувати внутрішній простір ТЕД для розміщення головних та додаткових полюсів

З однієї сторони остов має оброблені приливи під вкладиші моторно осьових підшипників, а з іншої два виступи ( носики ) для монтажу пружинної підвіски, через яку двигун запирається на раму візка. З торців остову розточені два отвори діаметром 580 та 630 мм під передній та задній підшипникові щити. Зі сторони колектору зроблені чотири люки ( три для огляду колектору і щиток та один для підводу охолоджуючого повітря ). Оглядові люки закриті знімними кришками з ущільнюючими прокладками. Кришка верхнього люка закріплена пружинним замком, а кришки бокового та нижнього люків закриті болтами М12.

В верхній частині остова зроблені два некрізних різьбових отвора під рим-болти ( М24 ), що використовуються для транспортування тягового електродвигуна на ремонтах. По закінченню монтажу колісно-моторного блоку рим-болти знімають, а в отвори вкручують пробки. Зі сторони шестерні в остові маються чотири вікна для виходу охолоджуючого повітря.

К обробленим в середині остова приливам прикріплені болтами чотири головних та чотири додаткових полюса. Для попередження потрапляння вологи в середину ТЕД головки верхніх болтів залиті компаундною масою. Осередець головного полюса набрано з 328 листів електротехнічної сталі товщиною 1 мм, ізольованих одна від одної лаком. Листи осереддя спресовані і стягнуті чотирма заклепками діаметром 16 мм, кінці яких приварені до стальних пластин товщиною 15мм, поставленим по кінцям пакета. В центральний отвір осереддя запресована стальний циліндричний стержень діаметром 42мм з трьома різьбовими отворами М24 під закріплюючи болти. Котушка головного полюса намотана з 18 витків полосової міді.

1, 16 - роликові підшипники; 2 - труба подачі мастила; 3 - траверса; 4, 15- передній і задній підшипникові щити; 5,21 - болти; 6 - колектор; 7- зрівнювальні з'єднання; 8, 14 - передня і задня натискні шайби; 9 - остов; 10- вал якоря; 11- осередець якоря; 12 - головний полюс; 13 - обмотка якоря; 17- ведуча шестерня; 18 - рим - болт; 19 - накладка; 20 - шапка моторно - вісьового підшипника; 22,24,26 - кришки; 23 - кожух тягового редуктора;25 - додатковий полюс; 27- щіткотримач

Рисунок 1.1 - Тяговий електродвигун типу ТЕ-006

Осередець додаткового полюса цільний а в ньому просвердлені три глухих отвори з різьбою М24 під закріплюючи болти. Знизу до осереддя приварено полюсний наконечник, що являє собою упор для котушки, намотаної з 12 витків полосової міді. Усі чотири котушки, розташовані на полюсах, з'єднані послідовно, утворюючи обмотки головних та додаткових полюсів.

1.2.3 Якір тягового електродвигуна складається з валу, осереддя, обмотки і колектора. Вал виготовлено з високоякісної сталі. На конусну частину вала напресована ведуча шестерня (z=15). Для зняття шестерні за допомогою гідравлічного пресу на торці вала зроблене осьове свердлення діаметром 8 мм з різьбою М20 під штуцер пресу, з'єднане радіальним отвором діаметром 4 мм з кільцевою канавкою шириною 4,2 мм, проточеною на зовнішній поверхні вала.

Осереддя зібране з 645 листів електролітичної сталі, стягнутих передніми і задніми стальними натискними шайбами. Шайба впирається в борт вала, а шайба додатково застопорена кільцем. В листах осереддя, напресованих на шпонку, виштампувані 24 вентиляційних отворах діаметром 35 мм, розташованих по двом колам, і 58 пазів для вкладання пітливої обмотки якоря, яка складається з 58 котушок. Кожна котушка являє собою три одновиткові секції. Таким чином уся обмотка якоря має 174 вітка. Крок обмотки по пазам 1-15, крок обмотки по колектору 1-2. Котушки закріплені в пазах осереддя якоря текстолітовими клиннями, передня і задня лобові частини котушок закріплюються дротяними бандажами. Під передніми лобовими частинами обмотки вкладаються зрівнювальні з'єднана з шагом по колектору 1-88, 4-91, 7-94. Кінцівки секцій якірної обмотки та зрівнювальних з'єднань припаяні до півників колекторних пластин.

Колектор ТЕД (див. рисунок 1.6) забезпечує зміну направлення струму в провідниках якірної обмотки при переході їх з зони дії полюса однієї полярності в зону дії полюса іншої полярності. Таке розподілення струму необхідно для того, щоб утворюємий провідниками крутний момент діяв в одному напрямку, тобто погоджено.

1 - стяжний болт; 2 - натискна шайба; 3 - меканітова манжета; 4- колекторна пластина; 5 - меканітова прокладка; 6 - корпус колектора; 7 меканітовий циліндр

Рисунок 1.6 - Колектор тягового електродвигуна

Колектор зібране з 174 мідних пластин, ізольованих одна від одної міканітовими прокладками. Колекторні пластини мають клиновидну форму і закінчуються “ластівчиним хвостом”, що дає змогу надійно закріпити їх в кільцевому пазу, утвореним корпусом колектора та натискною шайбою. Корпус та шайба затягнуті 16 болтами (М20), під головки яких підкладено лепесткові шайби. Пластини ізольовано від корпусу колектора і наживної шайби двома міканітовими манжетами та меканітовим циліндром. В зібраному стані колектор напресовано на вал на шпонці.

Вал якорю обертається на двох роликових підшипниках (див. рисунок 1.7), встановлених в підшипникові щити. Підшипник встановлений зі сторони колектора, є опорно-упорний. Осьовий розбіг якоря (0,15-0,45 мм) обмежене упорним кільцем, яке закріплюється на валу за допомогою шайби та трьох болтів (М12), що закручені в торець вала. Під головку болта ставлять лепесткову шайбу товщиною 0,5 мм. Кути лепесткової шайби після затяжки болтів відгинають, попереджуючи їх само відкручування.

1,17- болти; 2- упорне кільце; 3- упорна шайба; 4- опорно - упорний роликовий підшипник; 5,8- передні і задні кришки; 6- трубка підвода мастила; 7,12- передній і задній підшипникові щити; 6,15- лабіринтні кільця; 10- вал якоря; 11- опорний роликовий підшипник; 13- ущільнююче кільце; 14- масловідбивач; 16- кільце; а- наклонний отвір

Рисунок 1.7 - Підшипникові вузли тягового електродвигун

Внутрішній простір підшипника утворене передніми і задніми кришками, відлитого із чавуна, та стягнутих шістьма шпильками М12, що проходять крізь отвори в підшипникових щитах. Задні кришки разом з напресованими на вал стальними лабіринтними кільцями утворюють ущільнення, яке перешкоджає засмічення мастила та потрапляння її у ТЕД.

Крізь отвір передньої кришки зі сторони шестерні проходе виступаючий кінець вала, тому лабірінтне ущільнення тут дечим відрізняється по конструкції. Для утримання мастила в полості підшипника використовується сальне ущільнююче штамповане кільце, що вільно зодягається на середнє кільце та притискається к торцю зовнішнього кільця підшипника передньою кришкою. Середнє стальне кільце напресоване на вал до упору в торець внутрішнього кільця підшипника. До нього шістьма болтами (М8) прикріплене лабірінтне кільце і стальний штампований масловідбивач, який попереджує потрапляння оберненого мастила у підшипник із кожуха тягового редуктора. Під час зборки до внутрішніх порожнин підшипників закладають відповідно 400 та 800 грамів змазки ЖРО, а на поточних ремонтах ПР-1 та ПР-2 крізь маслопідводящу трубку та нахилений отвір в підшипниковому щіті додають 50-70 грамів , та 150-200 грамів відповідно. Обидві кришки мають ребра, що забезпечують рівномірне розподілення мастила по всьому об'єму.

1.2.4 Підшипникові щити, відлиті зі сталі, запресовані в росточки остова та додатково закріплені шістьма болтами (М24), три з яких використовуються для випри совки підшипникових щитів підчас розбирання ТЕД на ремонтах. В щитах розточені центральні отвори діаметрами 195 та 310 мм під підшипники. Задній щит (зі сторони шестерні) має відлитий за одне ціле з ним кронштейн для закріплення кожуха тягового редуктору. В расточку переднього підшипникового щита додатково вставлена стальна траверса, що додатково кріпиться к щиту чотирма болтами (М20). На траверсі встановлено чотири щіткотримача.

1.2.5 Корпус щіткотримача (див. рисунок 1.8) відлито з бронзи та має три гнізда, в кожне з яких уставлено по одній розрізній щітці (на рисунку 1.8 показано тільки одну щітку). Щіткотримачі обладнані спіральними пружинами з храповиками для регулювання натиску. Корпус щіткотримача закріплюється двома болтами к кронштейну. Отвори під болти зроблено овальної форми, що дозволяє переміщувати корпус відносно кронштейна, регулюючи зазор між щіткотримачем та колектором. Для більш надійної фіксації прівалочні поверхні корпусу та кронштейна зроблені зубчастими. Кронштейн за допомогою накладки та двох стяжних болтів закріплюється на двох пальцях, що вкручені в траверсу. На рифльону поверхню накладено слой ізоляції, а потім на смоляні стой масі закріплюється фарфоровий ізолятор, під який заздалегідь поставлено гумове кільце. На слой ізоляції напресована стальна трубка. Підчас монтажу ТЕД болти використовуються також для кріплення силового кабелю та трьох перемичок ( дві з яких попарно з'єднують плюсові та мінусові щіткотримачі, а третя поставлена між мінусовим щіткотримачем та виводом котушки додаткового полюсу).

1 - щіткотримач; 2 - щітка; 3 - спіральна пружина; 4 - шунт; 5 - кронштейн; 6 - болти; 7 - накладка; 8 - гумове кільце; 9 - смоляниста маса; 10 - фарфоровий ізолятор; 11 - палець; 12 - стальна трубка; 13 - ізоляціям

Рисунок 1.8 - Щіточний вузол тягового електродвигуна

1.2.6 Тягові електродвигуни працюють з великими струмами (тобто, сильно нагріваються) підчас руху тепловоза з малою швидкістю. Внаслідок чого порівнюючи з іншими електричними машинами вони мають примусове охолодження, що виконується двома центр обіжними вентиляторами, які отримують привід через клинопасову передачу від колінчастого вала дизеля (кожен вентилятор забезпечує охолодження трьох ТЕД одного візка). Три такому засобі інтенсивність охолодження залежить не від швидкості тепловоза а від частоти обертання колінчастого вала дизеля.

Охолоджуюче повітря від кожного вентилятора проходе по каналам головної рами тепловоза та далі крізь гнучкі з'єднання (“гармошку”) на входе в ТЕД зі сторони колектора, рухається в середині двигуна двома паралельними потоками та виходить крізь чотири вікна в торці остова зі сторони шестерні (в експлуатації вони прикриті знімними металевими козирками). При роботі дизеля на восьмій позиції через ТЕД проходе близько 60 м³/хв повітря.

1.2.7 ТЕД приєднано до силового ланцюга за допомогою чотирьох гнучких багатожильних кабелів перетином 300мм² , які виведено через отвори в остові, в які поставлено гумові ущільнюючі втулки. Втулки фіксуються стальною накладкою, приєднаною к остову двома болтами М12. Кінцівки кабелів впаяні в латунні накінцівники, на яких позначено виводи обмоток. Зовні кабелі захищені від грязі та вологи брезентовими рукавами [одна кінцівка якого закріплюється сталевим хомутиком на виступі накладки, а інший - шпагатом на накінцівникі ] і додатково закріплені на остові за допомогою дерев'яних колодочок.

1.2.8 Основні несправності ТЕД. До основних несправностей двигуна належить погіршення комутації, посилене іскріння в колекторно-щітковому вузлі, ушкодження й старіння ізоляції, зношування механічних деталей двигуна, радіальне биття якоря, збільшений аксіальний розбіг. Ушкодження такого характеру приводять до більш небезпечних наслідків: поява колового вогню на колекторі, пробою обмоток, короткому замиканню та іншим аварійним режимам.

Найбільш характерною несправністю тягового електродвигуна є зношування колектора за місцем роботи щіток - це природне зношування, що відбувається в результаті тривалої роботи двигуна. Відповідно більш інтенсивно зношуються щітки як по висоті, так і ”по місту щіткотримача”. Згідно правил ремонту щітки підлягають заміні при досягненні бракувального розміру 25 мм.

Тому що тяговий електродвигун працює з великими струмами, відбувається перегрів обмоток, а отже й ізоляції що негативно впливає на величини опіру ізоляції. По цьому при деповському ремонті якір підлягає просоченню ізоляційними лаками.

У тяжких умовах працює підшипниковий вузол тягового електродвигуна, тому правила ремонту тягових електричних машин передбачають контроль за нагріванням якірних підшипників, перевірку роботи підшипників на слух, а також контроль за якістю змащення і її додавання.

Так само, небезпечною несправністю двигуна є поява колового вогню по колекторі, а також надмірне іскріння під щітками. Причинами цього явища, можна назвати - забруднення колектора, міжвиткове замикання або випаювання секції обмотки якоря з петушків колектора, заклинювання щіток, коротке замикання в обмотці додаткових полюсів, биття колектора, неприпустиме зношування щіток, ушкодження поверхні колектора й багато інших факторів.

Усілякі замикання та пробої також є небезпечними несправностями, вони відбуваються, у більшості випадків, через механічні ушкодження: проникнення вологи, пилу й інших електропровідників у тяговий електродвигун. Можливі несправності і методи їхнього усунення простежимо по таблиці 1.5.

Таблиця 1.5 - Можливі несправності ТЕД та способи їхнього усунення

Усунення цих відмов, а також планові регламентні роботи по ремонту та поточному ремонту щіточно - колекторного вузла, ізоляціонних конструкцій та підшипникових вузлів складає основний відсоток робіт щодо утримання ТЕД в експлуатації, а також є трудомістким процесом підчас ремонту тягових електродвигунів на поточних та капітальних ремонтах, вимагає спеціальних навиків роботи та фахівців високого класу та вузької спеціалізації.

1.3 Розрахунок програми ремонту локомотивів та ТЕД

1.3.1 Для розрахунку кількості обладнання застосовуваного при ремонті тягового електродвигуна визначаємо річну програму ремонту ТЕД та тепловозів.

Річна програма ремонту визначається за формулою:

N= (1.5)

N= (1.6)

N= (1.7)

N= (1.8)

N= (1.9)

N=- (1.10)

де -парк маневрових локомотивів, що експлуатується;

- норми пробігу, відповідно між ремонтами і оглядами, визначаються згідно з наказом Укрзалізниці №30-ЦЗ від 30 січня 2005 р., „Про вдосконалення системи технічного обслуговування, експлуатації, поточного та капітального ремонтів тягового рухомого складу ”.

N==3,76 локомотив

N==3,76 локомотив

N==15,09 локомотив

N==22,89 локомотив

N==45,2 локомотив

N=-=558,4 локомотив

Кількість технічних обслуговувань ТО-4 можливо визначити за формулою:

=-+ (1.11)

де - період між обточками бандажів, міс.

- приймаємо відповідно до кількості в депо, що дорівнює 23,75 локомотивам.

Визначаємо програму ремонту тягових електродвигунів виходячи з формули:

Н = Н_тр-3^. n_тед, (1.12)

де n_тед - число тягових електродвигунів на тепловозі.

М=15,09*6=90,54 електродвигун

Фронтом ремонту називається кількість локомотивів, які одночасно знаходяться в даному виді ремонту, та визначається за формулою:

(1.13)

де - річна програма ремонту даного виду ремонту;

- простій локомотива на ремонті даного виду;

- розрахункова кількість робочих днів в році.

0,082 локомотива

0,072 локомотива

локомотива

локомотива

локомотива

локомотива

=0,43 локомотива

1.3.2 Визначення інвентарного парку та розрахунок відсотка несправних локомотивів

Інвентарний парк локомотивів складається з локомотивів: -які експлуатуються; - які знаходяться в ремонті; - які знаходяться у резерві управління залізниці; а також -у запасі Укрзалізниці, та визначається за формулою:

, локомотив (1.14)

Кількість локомотивів які знаходяться у ремонті визначається за формулою:

, локомотив (1.15)

де - КР, ПР, ТО та позапланових ремонтів.

0,082+0,072+0,18+0,77+0,24+0,34+0,43=2,114 локомотива

Кількість локомотивів, які знаходяться у резерві управління залізниці можна прийняти до 10%, а запасі Укрзалізниці до 5% від парку локомотивів, які експлуатуються.

Деповській відсоток несправних локомотивів визначається з формули:

, % (1.16)

2,7 %

Заводській відсоток несправних локомотивів визначається з формули:

, % (1.17)

=0,21 %

Загальний відсоток несправних локомотивів визначається з формули

, % (1.18)

=2,91 %

Наказом Укрзалізниці №30-ЦЗ від 30.01.20055р. деповській відсоток несправних маневрових тепловозів дорівнює 8,0%. В розрахунковому депо відсоток несправних маневрових локомотивів дорівнює 2,7 % , цей показник вказує на велику швидкість ремонту і показує що у депо є резерви для збільшення ремонтуємих тепловозів.

2 Ремонт тягового електродвигуна ТЕ - 006

2.1 Технологія розбору, обмивки та очищення тягового електродвигуна

2.1.1 Технологія розбору. Є два способи зняття ТЕД з тепловозу: без викатки і після викатки візка із під тепловозу. Для вилучення ТЕД в зборі з колісною парою (колісно-моторний блок) із-під тепловоза без викатки візка, локомотив встановлюють на електропідйомник скатоопускної канави так, щоб колісна пара, що підлягає викочуванню, встановилася на площадці підйомника, а впадина остова ТЕД - над вінтом домкрата підйомника. Колісну пару з обох сторін разклинівають буксами. Після цього послідовно від'єднують від електродвигуна струмоведучі кабелі та повітряні брезентові рукави, розпускають гальмівні тяги візка, знімають пісочні труби та від'єднують привід скоростеміра. Останню операцію виконують тільки при викатці крайніх колісно-моторних блоків. Кінці ресор утримуються домкратами, встановленими між ресорами і рамою візка; знімають підбуксові струни. Зазор в моторно-осьових підшипниках тягового електродвигуна заміряють до викатки колісно-моторного блоку із-під тепловоза, тобто при робочому положенні електродвигуна. Потім електропідйомник повільно опускають вниз і одночасно підіймають тяговий електродвигун домкратом до виходу пружинної підвіски із челюсті остова електродвигуна. В разі викатки крайнього колісно-моторного блоку кінець рами візка підпирають домкратом або підвіскою. Процес демонтажу ТЕД з викоченого із-під тепловозу візка заключається в наступному. Викочений візок встановлюють ( підйомним краном або перекачуванням) на розборочній площадці. Раму тепловозу опускають шворнями (п'ятами) на подставку або технологічні візки, щоб частково розгрузити консолі електрифікованих домкратів.

Для того щоб полегшити зняття рами візка, розборочну площадку оборудують підйомником ТЕД, який встановлюють в канаві на підошві рельсу.

Після встановлювання візка на підйомник з нього знімають повітряні та пісочні труби, буксові струни, розпускають ричажну передачу гальм і відьєднують кабелі електродвигунів. Буксові струни маркірують, щоб підчас зборки встановити їх на попередні місця. Тросом зачалюють раму візка. Включають електродвигун приводу підйомника і підіймають ( обертають навколо вісі колісних пар) тягові електродвигуни на 17⁰ так, щоб з носиків (приливів) їх остов вийшли верхні обойми пружинних підвісок. Хвостовики валиків буксових повідків із пазів кронштейнів (або корпуса букси) дістають за допомогою гідравлічного або гвинтового зйомника. Після цих операцій краном припідіймають і знімають раму візка.

Колісно-моторний блок, викочений із-під тепловоза або демонтований з візка, очищують. Щоб встановити надійність посадки, знос та орієнтоване положення деталей, в процесі розборки колісно-моторного блоку вимірюють розбіг електродвигуна на осі колісної пари, перевіряють натяг вкладишем та ступінь деформації постелі моторно-осьових підшипників, а також заміряють відстань між віссю якоря та віссю постелів моторно-осьових підшипників. Знімають польстер і зливають масло з моторно-осьових підшипників. Колісно-моторний блок встановлюють колісною парою догори на підставці або на розбірній позиції поточної лінії.

Щоб судити об зносі торців вкладишів моторно-осьових підшипників, здвигають колісну пару ліворуч і замірюють щупом зазор (осьовий розбіг) між торцем вкладишів і центром колісної пари, заздалегідь знявши ущільнююче кільце. Потім знімають кожух тягового редуктора. Перевіряють і при необхідності затягують гайки кріплення моторно-осьових підшипників з метою визначення щільності посадки вкладишів в постелях (натяг вкладишів). В тому разі якщо натяг є, то зазору між стиками вкладишів в плоскості розйому не буде. Розбирають моторно-осьові підшипники і знімають колісну пару. Прокладки, встановлені між остовом і кришками підшипників, зберігають.

Щоби знати ступінь деформації постелі, кришки моторно-осьових підшипників знову монтують на остов згідно маркіровці на кришці. Величину деформації постелі підшипників віднаходять вимірюванням діаметра постелі за допомогою мікрометричного чи індикаторного нутроміру в трьох поясах і двох плоскостях, а величину натягу в остові - грубо щупом, більш точно мікрометражем.

Для віднаходження між центрової відстані С в обидві постелі моторно-осьових підшипників монтують по одній зірочці , а на кінець валу якоря - втулку. Вимірювання проводять мікрометричним нутроміром. Щоб зменшити похибку вимірювання, викликану непаролельністью поверхонь труби і втулки, вимірювання ведуть, розташував інструмент якомога блищи до остова, до отриманого результату додають половину діаметра труби і втулки.

Перед розбиранням тягового двигуна заміряють осьовий розбіг і радіальне биття колектора якоря індикаторним пристроєм, при цьому на ніжка індикатора надягають “шляпку” з тим, щоб ніжка не провалилася в доріжки (заглиблення) між мідними пластинами, а ковзала по поверхні колектора якоря. Вимірюють також зазор в якірних підшипниках щупом або індикаторним пристроєм і, крім того з'ясовують стан струмопровідних частин. Стан струмопровідних частин з'ясовують за допомогою вимірювань:

- вимірювання опору ізоляції відносно корпусу, відшукання пробою ізоляції на корпус і між вітками обмотки (за допомогою мегомметру; вимірювання проводяться тільки якщо струмопровідні частини знаходяться в робочому стані) ;

- окремі випробування та перевірки якоря і котушки полюсів на міжвіткове замикання (МВЗ), пробій на корпус, відшукання пошкоджень провідників та їх з'єднань ;

- перевірка міцності ізоляції струмопровідних частин відносно корпусу і між вітками обмотки якоря, головних та додаткових полюсів.

2.1.2 Технологія очистки. Після цього виконують вже чистку окремо одного ТЕД, чистку виконують в мийній машині (див.рис.2.1), яка застосовується для автоматичної чистки гарячою водою з додаванням миючих засобів від пилу, бруду, мастила та інших речовин, що забруднюють зовнішні поверхоні тягових електродвигунів локомотивів і моторвагонного рухомого складу. Вона складається з камери, пристрою для подачі та очищення розчинів та води пристрою для подачі та очищення розчинів та води, насос та вентиляційний пристрій, пульт керування та шафа з електроапаратурою.

1-пристрій для подачі та очищення розчинів та води ; 2-камера ; 3-двір ; 4-вентиляційний пристрій ; 5-колоріфер ; 6- вентилятор високого тиску ; 7-бак

Рисунок 2.1 - Мийна машина

Перед тим як подати ТЕД для миття в машину, для попередження потрапляння в тяговий електродвигун миючої рідини усі вентиляційні отвори заздалегідь закривають спеціальними заглушками, а для нагнітання гарячого повітря в електродвигун є патрубок, в який крізь калорифер подається повітря від вентилятору високого тиску. Патрубок має рухому частину, якою він за допомогою гідро циліндрів притискається до вхідного вентиляційного отвору тягового електродвигуна. На камері розташовані вхідні та вихідні двері, відкриття та закриття якого позводяться одночасно з одного гідроциліндру. Керування приводиться з пульту керування. Після миття виконують розбирання тягового двигуна в такій послідовності. Відвернути гайку та зняти шестерню з кінця вала, віджимним пристроєм зняти ущільнюючі кільця, відвернув гайки і болти, зняти кришки підшипників, упорну шайбу та упорне кільце. Виміряти зазор в роликових підшипниках. Від'єднати гнучкі провідники та вийняти щітки із щіткотримачів. Відкрутити болти що закріплюють підшипниковий щит зі сторони шестерні. На кінцівці вала якоря закріпити підйомну скобу, за допомогою якої якір разом з підшипниковим щитом виймати краном з остова та покласти на підставку. Якір старанно очистити с продуванням сухим стислим повітрям з тиском 0,2-0,3 Мпа ( 2-3 кгс/см²).

2.1.3 Підшипниковий щит. Випрісувати з остова за допомогою пресу (див. рисунок 2.2) або за допомогою віджимних болтів, вкручуючи їх в різьбові отвори щита. В разі необхідності таким же чином знімають передній підшипниковий щит

Роликові підшипники із підшипникового щита випрісувати з передачею зусилля на зовнішнє підшипникове кільце. Після демонтажу підшипники промити. Промивку проводити в бензині з добавленням 4-6% мінерального масла чи в освітлювальному керосині в двох ваннах. Забороняється промивка підшипників в дизельному паливі. Промивку в другій ванні проводити з використанням жорсткої волосяної щітки. Вимиті підшипники слід продути сухим стислим повітрям і оглянути.

Слід мати на увазі, що підшипникові щити кожного електродвигуна спарені зі “своїм” остовом і тому не взаімозаміняємі. Тому після розборки перевірити чи є маркування спареності на щитах і остові. Якщо вона відсутня поставити маркування. Перед виприсовкою зовнішньої обойми роликового підшипника із підшипникового щита фарбою помічають їх взаємну орієнтацію.

/

/

1 -- нижній корпус; 2 -- верхній захват; 3 --верхній корпус; 4 -- рукоятка; 5 -- автоматична головка; 6 -- повітряний циліндр; 7 -- бак; 8 -- підвіска; 9 -- манометр; 10 -- закриваюча голка; 11 -- клапанна коробка; 12 захисний клапан; 13 -- поршень; 14 -- упор; 15 -- тяга; 16 -- нижній захват

Рисунок 2.2 - Прес для распресування і запресування підшипникового щита

2.1.4 Демонтаж магнітної системи. Для зняття щіткотримачів від'єднати від них електричну проводку та відвернути болти кріплення.

Далі остов і якір передають на ланки за їх ремонтом де проводять наступні етапи розборки. Наприклад: полюси з пробоєм ізоляції котушок на корпус і МВЗ, пошкодженими виводами, з пониженим опором ізоляції, що не відновлюється сушкою, демонтують з остова для ремонту або заміни.

Для демонтажу полюса з остова, від'єднують від пошкодженої котушки міжкотушкове з'єднання. При горизонтальному положенні остова полюс з нього виймають за допомогою скоби. Скобу підвішують к крюку підйомного крану, вводять в остов та трохи “підживлюють” демонтуємий полюс скобою.

Відвернув болти полюс разом із скобою виймають з остова. Коли остов встановлено вертикально, до відвертання полюсних болтів на головному полюсі змонтувати пристрій, а якщо знімається додатковий полюс, то його необхідно зачалити пасом. Перед демонтажем головного полюса необхідно заздалегідь зняти сусідні додаткові полюси.

Для контролю стану деталей полюси розбирають, тобто з котушки випрісовують під тиском осереддя. Деталі котушок після розборки очищують.

Якісне очищення й мийка деталей і вузлів сприяє підвищенню продуктивності праці при виконанні розбірних операцій і контролі перед ремонтом.

2.1.5 Очищення деталей. Деталі й вузли локомотива, зокрема деталі тягового електродвигуна очищають у мийній машині й в установці для очищення

Висока якість очищення досягається сполученням руху деталей на конвеєрі з механічним і хімічним впливом 2-3%-вого розчину каустичної соди, а потім води, підігрітої до температури 80-90^оС. Процес очищення відбувається у двох камерах: у першій (зона очищення) шар бруду омиливається й розм'якшується; у другій (зона обмивки) видаляються залишки бруду й з поверхні деталей змивається плівка лужного розчину. Між обома камерами убудована проміжна секція, що не допускає змішування розчину з водою при переході деталі з однієї камери в іншу.

Рух конвеєра здійснюється приводною станцією , що складається з електродвигуна з редуктором, роликопластинчатой ланцюгової передачі, ведучого вала й двох вантажних зірочок. Залежно від ступеня забруднення стрічки конвеєра може пересуватися зі швидкістю 0,211 й 0,323 м/хв. Натяжна станція містить у собі натяжний вал із зірочками й натяжні гвинти.

Для зручності завантаження й вивантаження деталей передбачені приставні столи з рольгангами.

Розчин і вода циркулюють у машині за замкнутим циклом: ванна, фільтр-насоси водяної подачі розчину в теплообмінник-трубопровід-душова система, сопла - очищуєма деталь - ванна . Цикл обмивання від циклу очистки відрізняється тим, що в останньому виключена одна ланка - теплообмінник. Вода в цьому циклі нагрівається за рахунок зіткнення із зовнішньою стінкою теплообмінника, зануреного у водяну ванну .

Примусову циркуляцію розчину й води та створення заданого напору струменя на виході із сопів здійснюють два насосних агрегати, що працюють одночасно в кожній із зон.

Постійний рівень розчину у ванні підтримується пропускним бочком (при зниженні рівня) і зливальними отворами в кишенях ванн (при підвищенні рівня); робоча температура (80-90^оС) - пропуском пари через теплообмінник. Трубопроводи машини складаються із двох самостійних груп, що обслуговують душові системи обох зон. У системі зони очищення розміщено 8 секцій з 404 соплами, а в зоні обмивання - 6 секцій з 304 соплами, розставлених у шаховому порядку.

Для видалення пара, що утворюється при обмиванні, на вході й виході з камер установлені дві витяжні установки зі спеціальними влаговідбійними пристроями.

Бруд з робочого розчину безперервно видаляється за допомогою наступних пристроїв: системи знімних баків, установлених у каркас друг під другом; знімних сітчастих фільтрів, до яких від кожною ванною виведені назовні кишені; відстійника й гідроциклона. Останні два пристрої дають більше тонке очищення від суспензій. Очищення розчину в знімних баках відбуваються за рахунок поступового осідання бруду на їхніх днищах.

Відстійник постачений автоматично закривається й відкривається спускним клапаном, у нижній частині відстійника (грязьовій кишені) є спускна трубка із засувкою. Температуру розчину й води контролюють двома дистанційними термометрами, датчики яких включені в кожну з ванн.

Керування машиною дистанційне, кнопкове. З обох кінців каркаса встановлені дублюючі один одного кнопкові станції, причому електродвигуни насосів подачі розчинів і води, а також привода конвеєрної стрічки й привода вентиляторів мають самостійні кнопки керування. Включення електродвигуна насоса, що перекачує розчин, виробляється автоматично після зупинки електродвигуна насоса (кнопка зупинки двигуна насоса зблокована з пусковою кнопкою двигуна насоса).

По закінченні перекачування розчину з ванни у відстійник насос зупиняється автоматично - спрацьовує поплавковий механізм із кінцевим вимикачем, що находиться в кишені ванн. Спускний клапан у відстійнику відкривається при натисканні пускової кнопки електродвигуна, що подає розчин. Як тільки розчин у відстійнику досягне нижнього рівня, електромагніт клапана відключиться й клапан закриється за допомогою поплавкового механізму з кінцевим вимикачем, що находиться у відстійнику.

2.2 Технологія перевірки, ремонту та дефектоскопії ТЕД

2.2.1 Ремонт та перевірка остову. Після очищення і продування ТЕД в спеціальній камері: оглянути електричні і механічні частини остова, перевірити відстань між опорними поверхнями підтримуючих носиків в остові. Забоїни, спрацювання і задири на опорних поверхнях носиків зачистити, спрацьовані більш ніж на 1мм пластини замінити. Допускається проварювання ослаблених пластин по контуру. При підготуванні до приварювання накладку притиснути до носика, перевірити прилягання (допускається проходження щупа не більше 0,3мм на глибину 2мм). Ослаблені пластини приварити за контуром безперервним швом. Допускається наплавлення носика при спрацюванні литої його частини не більше 10мм.

Привалочні поверхні вентиляційних вікон і колекторних люків зачистити від забоїн і задирок. Вентиляційні сітки, кришки колекторних люків при наявності несправностей відремонтувати або замінити. Допускається зменшувати переріз вентиляційних сіток до 10%. Кришки колекторних люків повинні щільно прилягати до остову, легко зніматись і установлюватися. Внутрішню поверхню кришок колекторних люків покрити ізоляційною емаллю або лаком. Замки перевірити на щільне замикання кришок та при необхідності відремонтувати.

При ремонті остова дозволяється розробити і заварити тріщини, які направлені від отвору під болти і кріплення, підшипникових щитів до краю якірної горловини, біля колекторного люку чи вентиляційного вікна довжиною не більше 100мм і які не виходять на горловину остова, в середній частині моторно-осьової горловини довжиною не більше 100мм і які не виходять на торцеву стінку остова або на виступ ярма остова. При зварюванні котушки полюсів зняти. Місця зварювання зачистити, а на робочих поверхнях обробити в рівень з основним металом.

Перевірити спрацювання моторно-осьової горловини ТЕД. Розмір діаметра горловини вимірювати по обидві сторони на відстані 10мм від лінії роз'єму і приймати як півсуму двох діаметрів. Різниця між середнім розміром діаметра горловини і розміром діаметра, перпендикулярного до лінії роз'єму (при повністю закручених болтах), повинна бути в межах норм для забезпечення натягу моторно-осьових підшипників. Шапку моторно-осьового підшипника слід замінити, якщо тріщини в привалочній поверхні займають більше 20% площі перерізу, а також якщо тріщини і раковини в масляних камерах не підлягають виправленню електронаплавленням. Дозволяється залишати без виправлення до трьох вм'ятин глибиною до 2мм і загальною площею до 20см на постелях моторно вісьових вкладишів. Дозволяється виконувати наплавлення і обробку посадочних поверхонь шапок моторно - вісьових підшипників. Тріщини в кронштейнах шапок моторно - вісьових підшипників дозволяється розробити і заварити з встановленням підсилюючої планки. Після заварювання кронштейнів перевірити паралельність отворів в них постановкою шаблонів або нового кожуха зубчатої передачі.

Непридатні різьбові і прохідні отвори під болти кріплення моторно - вісьових підшипників, кожухів, зубчастих передач і частин остову в місцях їх роз'ємну та інші несправності усунути.

Деталі різьбового з'єднання, які мають витягнутість та знос різьб, недопустимі забоїни, в залежності від їх конструкції, міцності і матеріалу деталі, а також економічній доцільності ремонту допустимо відновлювати одним із наступних способів:

а) перерізанням різьби під робочий діаметр (під менший розмір у болтів, шпильок, кінців валів) ;

б) наплавкою з послідуючим нарізанням різьби номінального діаметру. Наплавка різьбової частини болтів, шпильок або валів, які працюють із знакозмінними навантаженнями, забороняється ;

в) нарізанням нових різьбових отворів поряд із старими.

При розбиранні різьбових з'єднань потрібні виконуватись наступні вимоги:

а) прохідні отвори під болти в з'єднувальних деталях при відносному їх зміщенні, яке не дозволяє постановку болта відповідного розміру, слід виправляти розсвердлюванням, розвертанням або наплавкою. В іншому випадку отвори повинні бути оброблені під номінальний розмір. Роздача отворів оправкою недопустима ;

б) забороняється використовувати болти, шпильки, які мають розроблену або зірвану різьбу, забиті грані головок. Різьбу болтів і гайок важливих різьбових з'єднань необхідно провіряти різьбовим калібром 3-го класу точності ;

в) не допускається вкручувати болти, які довші за довжину отвора, та нормальні болти в занижені по глибині нарізки отвори ;

г) для щільної посадки шпильок або вкруток, їх необхідно ставити на густо тертому сурику чи на густо тертих білилах ;

д) вісь різьби шпильок повинна бути перпендикулярна, а торець-гайки паралельно опорній поверхні деталі, в яку ввернута шпилька, площі шайб повинні бути паралельні між собою ;

е) для виключення можливих перекосів і коробління деталей важливих складальних одиниць, гайки і болти слід затягувати з зусиллям і в послідовності, встановленій технологічною інструкцією або кресленням на складання даної складальної одиниці ;

ж) стопоріння і кантування деталей повинно бути проведено згідно вимог креслення на складання даної складальної одиниці. Непридатні пружини і фасонні шайби, шплінти й інші деталі, які служать для стопоріння й кантування інших деталей, необхідно замінити.

Масляні камери шапок моторно-осьових підшипників перевірити на щільність гасом. Дефектні місця виділити і заварити с послідуючою перевіркою на щільність. При необхідності внутрішню поверхню масляної камери шапок підшипників пофарбувати емаллю. Механізм польстера, встановлений в масляну камеру, повинен забезпечувати рівномірне притискання гнітів до осі і пружинне переміщення без заїдання. Вихід гнітів з підшипників повинен бути 15мм. Кришки маслянок шапок моторно-осьових підшипників та їх деталей відремонтувати, непридатні замінити. Кришки маслянок повинні забезпечувати щільне закриття заливних горловин.

2.2.2 Ремонт полюсів. Головні та додаткові полюси оглянути і перевірити справність кріплення, неушкодженість ізоляції та відповідність нормам опору обмотки. Перевірити стан виводів котушок (стан ізоляції, наявність тріщин та інших дефектів). Міцність посадки котушок полюсів на сердечниках при закручених полюсних болтах перевірити за видимими слідами зміщення (потертість, зашліфованість на поверхні котушок, появлення іржі та ін.) при постукуванні по фланцях, а також по переміщенню котушок. Дозволяється виконувати ущільнення посадок полюсних котушок на осереддя встановленням прокладок з просоченого картону. Перевірити відстань від осі обертання якоря до осереддя полюсів і наконечників та розміщення за колом. Вказані розміри повинні відповідати нормам.

Котушки з пошкодженою ізоляцією, а також ті, що мають ознаки послаблення посадки на осереддях, ремонтувати з вийманням з осотова. Ослаблення котушок на осереддях котушок не допускається.

Перевірити закріплення полюсних болтів ключем і обстукуванням молотком. Полюсні болти з дефектами (обірвані, зі спрацьованими або збитими гранями головок, с тріщинами і т.д.) замінити, ослаблені викрутити і перевірити. Пружинні шайби перевірити і непридатні замінити. Перевірити довжину болтів, що кріплять полюс, за глибиною отвору. Невідповідність довжини болтів головних полюсів можна найти за вигинанням пластини всередину остова, у допоміжних за обтисненням пружинної шайби. Виявлені несправності усунути.

Болти, що кріплять додаткові полюси ТЕД, перевірити ультразвуковим дефектоскопом. При виявлені хоча б одного болта з тріщиною, замінити всі болти даного полюса. Дозволяється перевірка болтів без їх зняття. Під головку болтів встановити пружинні стопорні шайби. Закручування полюсних болтів (крім полюсів з котушками, виконаними на ізоляції “Моноліт”) виконувати при підігрітих до температури 70-100⁰С котушках. Головки полюсних болтів, де це передбачено, залити компаундною масою. Голівки болтів головних полюсів зі сторони моторно-осьової горловини законтрувати по кресленню.

Цільність контактних з'єднань в ланцюгу полюсів перевірити нагріванням подвійним номінальним струмом на протязі 7-8хв. про надійність контактів робити висновок за різницею нагрівання місця з'єднаня, обмацуванням після відключення струму, змінюванню показань амперметру при кочанні місць з'єднань або по омічному опору.

Кабельні наконечники, що мають ознаки перегріву, роз'єднати, зачистити і залудити, а контактні поверхні перевірити на щільність прилягання. Дефектні наконечники, гайки і болти, замінити. Наконечники повинні мати між собою місце з'єднання і надійний контакт. Проводи, які мають обривання жил більше 10%, замінити або відремонтувати з перепаюванням наконечників. Дозволяється виконувати зрощування вивідних проводів наконечниками на відстані не менше 220 мм від вивідної коробки машини чи від кілець.

Пошкоджену ізоляцію проводів і міжкотушкових з'єднань відновити. Ізоляцію вивідних проводів ТЕД дозволяється відновлювати, якщо ділянка пошкодження знаходиться не блищи 220 мм від місця виводу з остова. Пошкоджену ізоляцію проводів відновити таким чином: накладкою по всій пошкодженій частині ізоляційної стрічки з натуральної гуми чи лакотканині. Пошкоджена частина ізоляції повинна бути попередньо зрізана на конус довжиною 20-25 мм. Нову ізоляцію намотувати без щилин, в напів перекриття, послідовно з одного краю вирізаної частини до іншого. Кожен шар ізоляції промазувати кліючим лаком. Загальна товщина покладених шарів повинна бути не менша товщини основної ізоляції. Поверх останнього шару намотувати в напівперекриття два шари ізоляційної стрічки, яка перекриває ніжні шари на 5-10 мм. Дозволяється виконувати ізоляцію без використання натуральної гуми при використанні шовкової лакотканини чи фторопластової ізоляційної стрічки. Вивідні проводи і міжкотушкові з'єднання ізолювати згідно кресленням. У всіх з'єднань проводів не допускати торкання обплетення з оголеними жилами. Ослаблені бандажі з'єднань замінити новими. Накладена ізоляція повинна бути щільною і не мати ознак сповзання з проводу.

Кріплення проводів і міжкотушкових з'єднань в остові повинно бути міцним і включати можливість вібрації, протирання та інших пошкоджень ізоляції, а також напруженого стану місць з'єднань. Дозволяється закріплювати проводи і міжкотушкові з'єднання крученим шпагатом чи встановленням на остові металевих скоб з обов'язковою додатковою ізоляцією проводів, в місцях кріплення. Забороняється згинати проводи ближче 50 мм від наконечників і застосувати для бандажів і закріплення проводів в остові кіперну та інші види стрічок, які мають властивість розтягуватись.

Проводи щільно закріпити в клицях кронштейна на осьові, шахівні рукави на вихідних проводах повинні бути цілими, надійно укріплені і ущільнені на кінці дроту і в клицях кронштейна остова. Резинові втулки пошкоджені або які погано тримаються на проводі та в отворі остова замінити.

Після ремонту остова котушки полюсів покрити емаллю ГФ-92ХС без їх зняття з остова з дотриманням слідуючи вимог: очистити внутрішню поверхню остова і полюсів технічними серветками змоченими в бензині.

Покрити емаллю ГФ-92ХС котушки та міжкотушкові з'єднання з наступним сушінням до припинення присипання. Для прискорення сушіння, покриття вести при температурі 70-80⁰С. Контактні місця щіткоутримувачів і наконечників при покриванні з пульвілізатору повинні бути закриті. Поверхня покриття повинна бути рівною, гладкою, не мати відшарувань, надутих місць і напливів.

В разі послаблення котушок і пошкодження їх ізоляції головні і додаткові полюси зняти, котушки зпресувати з осередків. Покривну ізоляцію при наявності пошкоджень і нещільності відновити або замінити. Вивідні дроти, їх наконечники та вивідні шини перевірити на справність. Дроти з перетертою, крихкою або потрісканою гумовою ізоляцією замінити. Наконечники з тріщинами чи обгорівши, а також котушки з тріщинами на вихідних шинах замінити. При наявності обриву більше 5% жил пошкоджену частину проводу виділити, а наконечник перепаяти, а при недостатній довженні провід замінити. Відкриті місця резинової ізоляції проводу бандажерувати пісочною кіперною або прорезиненою стрічкою.

Місця впаювання проводів в котушках (в разі заміни проводу і перепаювання) відкрити до оголення ; при цьому корпусну ізоляцію бокових сторін котушки не знімати, край корпусної ізоляції зрізати з поступовим нахилом до розізольованої частини на довженні не менше 25 мм. Після впаювання проводу і огляду головки котушок зашпарувати електроізоляційною замазкою і наложити міканітову ізоляцію з поступовим заходом на стару в прямих частинах котушки. При накладанні ізоляції кожен її шар промазати ізоляційним лаком.

Вивідні проводи міцно закріпити в ізоляції котушок. Вихід дроту із-під ізоляції ущільнити так, щоб запобігти потраплянню вологи. Відновити маркування на виводах. Наконечники вивідних кінців міжкатушкових з'єднань і вивідних шин повинні бути гарно облужені і мати правильну площину контакту.

Котушки, зняті для ремонту, перед постановкою в остов покриваються емаллю ГФ-92ХС з наступним сушінням до припинення відлипання. Поверхня котушки після покриття емаллю повинна бути рівною, гладкою. Підіймання емалі і деяких місць не допускається. Дозволяється просочування котушок в просочувальному (бітумному) лаку 447.

Ізоляцію котушок опресувати за внутрішніми поверхнями і висотою, витримати габаритні розміри котушок, верхній і нижній поверхнонь, а також внутрішні бокові поверхні повинні бути рівними і паралельними.

Оглянути стан осереддя полюсів. Осереддя головних полюсів повинні бути міцно склепані заклепками. Розшарування листків осереддя, ослаблення, тріщини та злом в боковинах не допускаються. Допускаються неглибокі вм'ятини та невеликі викривлення листів осереддя при забезпеченні розмірів і щільності полюса. Кінці стержнів та головки болтів не повинні виступати з площі боковин. Опорна поверхня повинна бути чиста, без виступів і задирок. Кути в місцях посадки котушки повинні бути рівними, з радіусами закругленими за кресленням. Ослаблені боковини осереддя полюсів укріпити розклепуванням головок заклепок. Боковини, які мають тріщини або відламані частини, замінити.

Стержні полюсів, в яких зірвано більше двох ниток різьби в одному отворі або які мають різьбу, що не відповідає калібру третього класу, замінити. При наявності зірваної, пошкодженої чи зірваної різьби під закріплюючи болти в набраних стальних пластинах осереддя полюсу (без стержня) при відсутності інших дефектів, що потребують переклепування осереддя, допускається ремонт різьби закручуванням втулок в розсвердлені і нарізані отвори з нарізанням в них різьби під болт за затвердженими кресленнями.

Осереддя додаткових полюсів не повинні мати відколених бортів, ослаблених заклепок або тріщин, різьбу додаткових полюсів відновити постановкою і приварюванням різьбових втулок згідно з затвердженими кресленнями.

До монтажу котушок внутрішню поверхню остова, крім місць під осереддя полюсів, обробити емаллю ГФ-92ХС або ізоляційним лаком. Сторону колектора до приливів під осереддя полюсів обробити лугостійкою світлою емаллю. Металеві фланці, каркас підкладки під котушки повинні бути чистими, сухими, пофарбованими і не мати задирок.

Запресування осереддя полюсів в котушки виконувати на пресі без ударів і перекошування в нагрітому стані котушки до температури 70-80⁰С. Осередець повинен заходити в котушку щільно, без великого зусилля. Нещільності або зазори між боковими сторонами котушки осереддя усунути встановленням прокладок з просоченого персшпаніта.

Кріплення полюсів до остова виконувати з натягом на усадку котушок за висотою. В разі необхідності натяг регулювати установленням персшпанітових прокладок під котушку. Остаточне прикручування полюсів болтами виконувати з нагрівом котушок до температури 70-80⁰С.

Монтаж полюсів являється правильним, якщо: фланці щільно прилягають до котушок і не вібрують при обстукуванні; полюсні болти встановлені з пружинними шайбами або стопорними пластинами, закручені до кінця і не вібрують при обстукуванні, міжполюсна відстань відповідає нормам. При збільшені піжполюсної відстані дозволяється її регулювати встановленням металевих прокладок товщиною не більше 1,0мм.

Монтаж міжкотушкотушечних з'єднань виконувати без різких перегинань дроту; наконечники повинні бути міцно закріплені болтами і пружинними шайбами. Ізоляцію міжкотушкових з'єднань виконувати після випробування котушок в остові.

У змонтованих котушок в остові перевірити і випробувати: полярність, опір ізоляції по відношенню до корпусу, активний (омічний) опір, електричну міцність ізоляції, стан проводів і наконечників, контакт міжкатушкових з'єднань (по нагріванню), міжполюсну відстань, міцність кріплення полюсів.

Після виконання всіх цих операцій необхідно обробити поверхню котушок та міжкотущкових з'єднань ізоляційним лаком. Це виконується в камері для фарбування (див. рисунок 2.3) . Камера застосовується для нанесення на котушки та між котушкові з'єднання остовів ТЕД ізоляційного покриття, складається з пневмоприводу, пнемоціліндру для подачі в середину остову ізоляційної емалі і нанесення її на всю довжину обмотки, панелі пристроїв для слідкування за роботою камери, перетворювачу тиску та пульт керування для управління процесом фарбування.

2.2.4 Підшипникові щити, кришки і лабіринти після очищення оглянути і перевірити їх справність. Забоїни і задири на привалочних і посадочних поверхнях повинні бути зачищені. Підшипникові щити, які мають наскрізь радіальні тріщини або тріщини, що приводять до відколення лабіринт них бортів, і шапки з тріщинами, що призводять до відколювання привал очної частини, а також щити з тріщинами, які займають більше 20% перерізу, замінити.

Отвори і трубки для змащування підшипників в щитах і кришках щитів прочистити, продути і пропресувати свіжим мастилом; маслянки щільно підігнати до отворів, перевірити справність маслянок, якість приварювання.

1 -- камера; 2 -- двір; 3 -- пневмопривід; 4 -- панель приладів; 5 -- фільтр; 7 -- змінювач тиску; 8 -- распилювач; 9 -- пульт керування.

Рисунок 2.3 - Камера для фарбування

Робочі частини, а також щити з тріщинами, які займають більше 20% перерізу, замінити.

Отвори і трубки для змащування підшипників в щитах і кришках щитів прочистити, продути і пропресувати свіжим мастилом ; маслянки щільно підігнати до отворів, перевірити справність маслянок, якість приварювання.

Перевірити на проникнення стінок масляних шапок моторно-вістових підшипників гасом. Дефективні місця стінок видалити і заварити, після чого щільність маслокамер перевірити повторно. Перевірити міцність кріплення пробок масляних камер. Пробки встановити на сурик, білила або маслянистий лак і міцно закріпити. Голівки пробок повинні бути встановленого розміру, без забоїн і задирок. Кришки маслянок і заправ очних вікон відремонтувати і перевірити на щільність прилягання і справність замків.

Внутрішню поверхню підшипникових щитів пофарбувати електроізоляційною емаллю або ізоляційним лаком.

Польстери промити і оглянути. Непридатні пружини, спрацьовані гньоти та інші деталі відремонтувати чи замінити.

Виконати наплавку спрацьованих посадочних поверхонь підшипникових щитів в остові і посадочних гнізд під підшипники кочення в щитах з наступним проточуванням за горловиною остова і розточуванням посадочних місць під підшипники кочення для забезпечення натягу по нормах, при цьому з однієї установки виконувати перевірку і обробку всіх привал очних і посадочних поверхонь. Відносне биття посадочної поверхні підшипникового щита і посадочної поверхні під підшипник кочення після обварювання і проточування допускається не більше 0,1 мм. Дозволяється при наявності обладнання виконувати наплавлення і обробку поверхонь шапок вістових підшипників, відновлювати наплавкою або постановкою спеціальних зварних втулок в пошкоджені отвори для болтів кріплення підшипникового щита, шапок з наступним розсвердленням і нарізанням різьби.

Допускається залишати без виправлення раковини в лабіринтових нитках щита і лабіринтах довжиною до 6 мм, але не більше 15% загальної довжини нитки лабіринту. Співпадання раковин за шириною лабіринту допускається не більше ніж в двох нитках. Дозволяється зменшувати ширину лабіринту підшипникового щита до 30%, при меншій ширині відновлювати наплавленням.

Виконати ревізію першого об'єму роликів підшипників ТЕД. Перевірити легкість обертання підшипників, особливу увагу слід звернути на характер шуму, який видає підшипник, наявність заїдань та ступінь гальмування. В випадку ненормального обертання підшипник повинен бути знову промитий і перевірений. Легкість обертання підшипника, що контролюється, повинна порівнюватись з обертанням еталонного підшипника ; для огляду сферичних дворядних роліко і шарікопідшипників внутрішні кільця разом з сепараторами і шариками слід повертати відносно зовнішніх кілець. Несправні підшипники слід замінити. Внутрішні кільця роликових підшипників при їх справності з вала ТЕД дозволяється не знімати.

2.2.5 Якір. Обмотку якоря оглянути у всіх доступних місцях, особливу увагу слід приділити кінцям секцій в півниках. Піл, бруд, масло і надлишкові напливи лаку в проміжках між шинами видалити, не пошкодивши ізоляцію шин. Перевірити обмотку якоря на межвіткове замикання на імпульсній установці, цілісність її і якість пайки методом падіння напруги. Різниця міз максимальним і мінімальним падінням напруги не повинна перевищувати 20% середнього значення. Підпалини контактних поверхонь в півниках зачистити. В разі видимих підпалень або при показаннях приладів, які вказують на погану пайку, півники пропаяти. Для пайки півників використовувати припій типу ПОС61.

Перевірити стан бандажів і клинів. При наявності порушень цілісності припою між вітками проволочних бандажів, слабо припаяних скоб та окислення, бандажі очистити і пропаяти припоєм ПОС40 з застосуванні установлених флюсів, застосовувати при цьому кислоти забороняється. При пайці бандажів необхідно слідкувати за тим, щоб не було підгоряння ізоляції, попадання припою на обмотку якоря і контакти між бандажем і залізом якоря.

Проволочені бандажі, які мають механічні пошкодження чи оплавлення витків, ослаблення, зсуви чи обриви замкових скоб, замінити. Накладення бандажів, скоб, замкових з'єднань і ізоляції повинно виконуватись згідно креслень. Бандажі зі скло бандажної стрічки при наявності поперечних, глибоких поздовжніх і наскрізних тріщин довжиною більше 300 мм і глибиною більше 3 мм, а також послаблення чи руйнування замінити новими із скло бандажної стрічки або дротяними із обов'язковою перевіркою комутації. Укладку бандажа із склобандажної стрічки виконувати по технологією заводу “Електротяжмаш”. При вкладенні нового бандажа із склобандажної стрічки обов'язково підкласти під нього прокладку з електрокартона. Пошкоджений бандаж різати тільки в тому місці, де покладена прокладка для захисту обмотки від пошкодження.

При відсутності вище приведених несправностей бандажі протерти і покрити емалюю НЦ929 або ГФ-92ХК. Клини, що мають пошкодження чи послаблення, замінити. Для щільної посадки під клини дозволяється ставити прокладки із склотекстоліту або картону ЕВ, просоченого льняним маслом або натуральною оліфою, товщина прокладки визначається на місці.

При ремонті бандажів забороняється:

обстукувати проволочені бандажі над пазом;

виконувати зачищення бандажів інструментом, який залишає поперечні риски на проводці;

залишати на бандажах та інших місцях поверхні якоря краплі чи бриски припою та флюсу, а також виступаючі над поверхнею бандажа кінці витків в замку;

встановлювати спільні скоби на два бандажі і більше ;

намотувати бандажі без контролю кількості витків і розміру натягнення.

Якорі, що мають розповзання або розриви ізоляції під задніми лобовими частинами, пошкодження задніх лобових частин, при наявності необхідного обладнання і відповідних умов, ремонтувати по правилам капітального ремонту, а при відсутності обладнання і умов відправляти на завод.

Перевірити дефектоскопом конус вала, а при знятих внутрішніх кільцях підшипників або упорних втулок і шийку вала з оглядом під лупою не менш п'ятикратного збільшення. Незняті кільця роликових підшипників перевірити дефектоскопом на валу.

Вал, що після проточування має підплавлення, поперечні тріщини, не залежно від їх розміру і кількості, підлягає заміні.

Заміряти діаметри посадочних поверхонь шийок валів, відстань між торцями упорних втулок на відповідність нормам. Посадочні поверхні що не відповідають нормам дозволяється відновлювати за допомогою вібродугової наплавки під шаром флюсу з послідуючою механічною обробкою під потрібний діаметр.

При обробці шийок вала та інших частин якоря на верстаті, правильність центрів вала спочатку перевірити відносно посадочної поверхні під підшипники або відносно бігових доріжок внутрішніх кілець підшипника, биття яких не повинно бути більше норми. Шорсткість поверхонь шийок вала при їх обробці повинна відповідати кресленню. Якщо вал не обробляється, то дозволяється залишати риски глибиною не більше 0,1 мм. Галтелі радіусом менше установленого кресленням не допускаються. Поперечні риски і підрізи не допускаються.

Конуси для посадки шестерні зачистити від задирок і забоїн. Прилягання конусного кільцевого калібру по фарбі повинно бути не менше 85% поверхні притирання, з рівним розподілом фарби по всій поверхні конуса. Задири, риски, забоїни на конусі не допускаються. Дозволяється залишати на конусній частині вала окремі вм'ятини або риски загальною площею не більше 20% посадочної поверхні конуса і глибиною не більше 0,5 мм без виступання країв. Притирання конуса з шестерною виконувати скляним порошком. При випусканні якоря повинна бути забезпечена відстань від калібру конуса до галтелі по нормах допусків.

Пошкоджену або розроблену різьбу вала відновити наплавленням з послідуючою обробкою по кресленню.

Лабірінтні, ущільнюючі та інші кільця при наявності тріщин і ослаблення замінити.

Дозволяється відновлювати електронаплавленням посадочні поверхні лабіринт них і упорних втулок.

Колекторні болти повинні бути надійно закручені і не мати вібрації при їх обстукуванні. Колектор, що має ослаблення болтів або наживних гайок, нагріти до температури 80-100⁰С і підкрутити. Підкручування виконувати плавно не більше ніж на півоберта за один раз з почерговим підкручування діаметрально-протилежних болтів.

Робоча поверхня колектору повинна бути заміряна для визначення зношеності за діаметром і проточена з мінімальним зняттям металу. Торці колекторних пластин ТЕД закруглити радіусом 3 мм.

При обробці колектора забороняється:

поглиблювати проточуванням канавку біля півників до розміру креслення ;

заправляти тугоплавким припоєм місцеві забоїни на пластинах колектора.

Забороняється:

- обточувати півники колектора ;

- обпилювати робочу поверхню колектора ;

- усувати місцеві забоїни на колекторі глибиною більше 0,5 мм обточуванням колектора ;

- шліфувати колектор наждачним папером чи полотном ;

- обточувати або шліфувати колектор, якщо його робоча поверхня має нормальний вигляд - гладкий, полірований з фіолетово-червоним або каштановим відливом і биття його не перевищує встановлених норм, а спрацювання його не більше 0,2 мм і, якщо не роз'єднується з остовом (відсутнє зміщення доріжки від роботи щіток). В цьому разі дозволяється залишити працюючі щітки з висотою не менше 45 мм.

Колектор продорожити на глибину згідно з нормами допусків і зношення. Для цього використовується верстат для продорожки (див. рисунок 2.5) Вздовж продоріжки не допускається наявність слюди біля стінок пластин.

При продорожці колектора забороняється підрізати стінки пластин або наносити риски на робочу поверхню колектора, допускати підрізання або забоїни на півниках і уступи по довжині на дні канавки.

Процес продорожки виробляється з пульта за допомогою керуванням клапаном пересування золотника. Золотник у свою чергу управляє роботою циліндра подачі супорта фрези. Фреза обертаючись від електричного двигуна через клино-ременную передачу робить продорожку. Глибина продорожки встановлюється такий, щоб забезпечити роботу колектора до наступного планового ремонту й становить 1,0-1,5 мм.

Верстат для продорожки колектора тягового електродвигуна значно збільшує продуктивність праці, зменшує трудоємкість й час роботи.

Після продорожки з кромок колекторних пластин зняти фаски розміром 0,5ммх45⁰по всій довжині робочої поверхні, провести зачищення задирок, розробку ламелів і шліфування колектора брусками типу Р-16, Р-17, Р-30 або папером 1МС7 20х50, ВМ200В8А, закріпленими на твердій основі. Очистити колектор жорсткою волосяною щіткою.

Бандаж на передньому меканітовому конусі колектора зачистити дрібним скляним папером до видалення верхнього шару лаку, протерти чистими сухимим серветками і покрити лугостійкою емаллю НЦ-929 або ГФ-92ХК не менше двох разів до одержання суцільної глянцевої поверхні. Вразі ослаблення, зміщення вітків, надимання, пропалювань або поперечних тріщин стрічковий бандаж замінити. Не дозволяється залишати щілини і заглиблення між торцем колектора та краєм стрічкового бандажа.

У випадках передбачених нормами ремонтів при знятих бандажах виконати просочування ізоляції обмотки якоря методом занурювання. При цьому повинні бути виконані наступні вимоги:

а) попереднє сушіння ізоляції якоря перед просочуванням виконувати при температурі 110-130⁰С. Опір ізоляції після сушіння при температурі колектора 100-110⁰С повинен бути не менше 1,5 Мом ;

б) провести одноразове просочування якоря в ізоляційному лакоу, методом занурювання з наступною разгонкою на верстаті ;

в) висушити якір в печі при температурі 110-120⁰С протягом 8-10 г. Після сушіння якір повинен відповідати усім вимогам у противному разі сушіння продовжити до тих пір, поки якір не буде відповідати вказаним вимогам ;

г) покрити якір (після накладання бандажів) двома шарами емалі ЕП-91 з наступним сушінням до припинення випливання. По режиму сушіння, контролю просочуючих лаків і емалей керуватися інструкцією по просочуванню ізоляції обмоток тягових двигунів.

1 - передня бабка; 2 - регулювальний пристрій; 3 - фрезерна головка; 4 - пульт керування; 5 - електронний щуп з фіксатором; 6 - головний гідроциліндр; 7- стійка; 8 - задня бабка; 9 - привод поздовжнього переміщення задньої бабки; 10 - черв'ячний редуктор; 11 - електродвигун; 12 рама.

Рисунок 2.5 - Верстат для продорожки колектора

При ремонті без зняття бандажів і просочуваня, якір після очищення покрити двома шарами емалі ГФ-92ХС за допомогою пульвілізатора з наступним сушінням до припинення відлипання. Для прискорення сушіння покриття емаль вести при температурі якоря 70-80⁰С. Опір ізоляції перед покритям емалью повинен бути не менше 1,5 МОм. Якщо опір нижче вказаних значень, провести сушіння якоря в печі до покриття його емалью. Поверхня якоря повинна бути після покритя рівною, гладкою, не мати відшарувань, напливів лаку і надутих місць або місцевого продавлювання її під деталями кріплення.

Після обточування колектора, перевірки міжвіткового замикання і цілісності обмотки за допомогою імпульсної установки і в разі втрачення балансировочного тягарця виконати динамічне балансування. Залишковий дисбаланс повинен бути не більше значення, встановленого кресленням, для якорів ТЕД не більше 180 г.см. Балансировочні тягарі повинні бути закріплені відповідно з кресленням якоря ТЕД.

2.2.6 Щіткоутримувач. Оглянути щіткоутримувачі, їх пальці і кронштейни. Опір ізоляції пальців щіткоутримувачів, виміряний мегомметром, повинен бути не менше 100МОм. Пальці щіткоутримувачів, які мають занижений опір ізоляції, просушити до одержання встановленого рівня. Пальці з пробитою ізоляцією, а також з тріщинами або пошкодженнями отворів відремонтувати або замінити.

Ізолятори пальців з тріщинами, сколеними краями, пошкодженою глазур'ю, замінити. Дозволяється залишати пошкоджені ізолятори які мають крапкові пошкодження глазурі під дією бризок розплавленого металу. Ізолятори, ослабленні на пальцях, перепрасувати з накладанням додаткової ізоляції. Напресовані ізоляція і ізолятор повинні відповідати кресленню. Ізолятори на пальцях повинні сидіти щільно, торцеві частини ізоляторів на пальцях повинні бути залити компаундом і покрити емаллю згідно з вимогами креслення.

Щіткоутримувачі розібрати, деталі очистити від забруднень і перевірити. Пошкодженні деталі а також з тріщинами або спрацюванням більше допустимого, замінити.

Корпус щіткоутримувача зачистити від наплавлень. Тріщини копусів щіткоутримувачів дозволяється заварювати газовим зварювання з розробкою країв, і попередньою підігрівом з наступною протяжкою вікон під шітки. Зварювати тріщини білля основи приливу для кріплення щіткоутримувачів забороняється. Гнізда для щіток, які мають місцеві спрацювання, відновлюють обпиленням з наступним відновленням розмірів за встановленими нормами допусків і працювань, нарощуванням, при дотриманні норм, дозволяється відновлювати спрацьовані гільзи гальванічним способом з наступною протяжкою, а також обтисненням в гарячому стані на спеціальному пристрої.

При наявності вироблення отворів в корпусі під вісі пружин чи храповиків більше 0,5 мм дозволяється їх заварювати з одночасним заварюванням отворів під шплінти і наступним розсвердленням отворів згідно з кресленням.

Вісі пружин або храповиків в місцях посадки в корпус щіткоутримувачів не повинні мати спрацювання більше 0,5 мм ; діаметри отворів під шплінти повинні відповідати отворам в корпусі, в противному разі вісь замінити.

Пружини щіткоутримувачів перевірити, ослаблені, з тріщинами, слідами підпалу і оплавлень замінити. Спіральні пружини які мають перекошення вітків, тріщини або такі, що втратили пружність, замінити. При спрацювані пружинної планки більше ніж на 10% товщини, ослабленні заклепок, пружину відремонтувати с заміною або переклеюванням планки.

Перевірити стан шунтів і кріплення наконечників шунтів до пружин, де передбачено кресленням. Дозволяється залишати без ремонтування шунти з обривом не більше 10% жил при відсутності слідів перегріву.

Нажимні пальці в зібраному щіткоутримувачів при нормально натягнутих пружинах не повинні торкатися бокових стінок вирізу, як при вертикальному так і при горизонтальному їх переміщенні. Поворот пальців навколо своєї осі повинен відбуватися без заїдань. Натиснення пальців щіткоутримувачів відрегулювати в межах норм. Різниця в натисненні на щітки одного тягового електродвигуна між максимальним і мінімальним значенням не повинна бути більшою 10% від номінального.

2.2.7 Магнітний контроль вузлів ТЕД. Згідно з “Інструкцією по магнітному контролю відповідальних деталей тягового рухомого складу залізниць України” ЦТ-0066 від 04.03.03р., при поточному ремонті ПР-3 для своєчасного вилучення з експлуатації деталей, що мають тріщини, що загрожують безпеці і безперебійності руху необхідно проводити дефектоскопію таких вузлів ТЕД типу ТЕ-006: якір ТЕД ( конус валу та внутрішні кільця підшипників), шестерня ТЕД (зубці).

Магнітний контроль конусів валів тягових двигунів роблять круглими соленоїдами змінного струму із застосуванням, як індикатор, дефекту магнітну суспензію.

Перед перевіркою шестерні та підшипники повинні бути зняті з відповідних конусів.

Перевірку кожного конуса робити при двох положеннях соленоїда. У першому положенні перевіряють внутрішню частину конуса вала. Потім для перевірки зовнішньої частини конуса вала, соленоїд переміщають на перевірену внутрішню частину.

Після перевірки конуса вала по всій довжині в одному положенні вал двічі повертають на 120⁰ і в кожнім з цих положень перевіряють, як зазначено вище.

Особливу увагу при перевірці конуса потрібно звертати на галтелі, кути і крайки шпонкових канавок.

Поряд з перевіркою в змінному магнітному полі, конуси і шийки валів можна перевіряти і на залишковій намагніченості.

Перевірку шийок валів, на які насаджуються підшипники кочення, а також перевірку внутрішніх кілець підшипників кочення без знімання їх з вала роблять при одному положенні соленоїда по довжині вала (безпосередньо в шийки чи кільця).

Після перевірки шийки вала по всій довжині в одному положенні вал двічі повертають на 120⁰ і в кожнім з цих положень перевіряють, як зазначено вище.

По закінченні перевірки роблять розмагнічування деталей. Роз магнічення роб ляд видаленням соленоїда від деталі чи шляхом переключення дефектоскопа в режим розмагнічування.

Перевірку зубчатих коліс, шестерень робити послідовним намагніченням всіх зуб'їв, що перевіряються.

Рекомендовані засоби перевірки-дефектоскопи типів МД-87П, МД-14П. Магнітний індикатор - водяна суспензія концентрату Діагма 1100. Стан зубчатого колеса контролювати способом залишкової намагніченості.

Викласти кабель за формою зубів, скріпити за допомогою діелектричного матеріалу.

Дефектоскоп підготувати до роботи в режимі імпульсного намагнічування шляхом пропускання імпульсів струму по кабелю. Струм в імпульсі - максимальний.

Укласти кабель в міжзуб'єві западини, пропустити три імпульси струму, підняти кабель і переставити його в сусідні западини, процес повторити і так доти, доки не будуть намагнічені всі зуб'я. Нанести на поверхню зуб'їв індикатор і оглянути їх. Дефектоскоп переключити в режим розмагнічування. Встановлюючи кабель по черзі в усі западини, зуб'я розмагнітити.

Перевірка зубчатих коліс дефектоскопом типу УМД-Ш-ТПС робиться аналогічно описаному вище з використанням спеціальних індукторів, що входять у комплект дефектоскопа.

Розмагнічування у цьому випадку роблять за допомогою дефектоскопа типу МД-12ПШ. При цьому його соленоїд необхідно піднести, як можна, ближче до зуб'їв колеса, увімкнути струм, що намагнічує, і обертати зубчате колесо. Після того, як колесо зробить повний оборот, плавно відвести соленоїд на відстань не менше ніж 0,5 метра. Виключити струм, що намагнічує.

Круглим соленоїдом соленоїдам можна перевіряти тріщини, орієнтовані тільки поперек зуба. Для виявлення повздовжніх тріщин треба змінити схему намагнічування.

Магнітний контроль кілець підшипників кочення роблять на залишковій намагніченості.

Засоби контролю що рекомендуються:

- дефектоскопи типів МД-87П, МД-14П, УНМ300/2000 ;

- суспензія водяна, на основі концентрату Діагма 1100 ;

Як пристрій для намагнічування використовувати гнучкий кабель дефектоскопів зазначеного типу.

Дефектоскоп підготувати до роботи в режимі імпульсного намагнічування. Контроль кілець проводити в два етапи, що забезпечують виявлення тріщин двох взаємно перпендикулярних орієнтацій.

Один кабель пропустити строго по центру одного кільця, а другий оповити двома-трьома вітками навколо зовнішнього діаметра другого кільця. Кабелі приєднати до вивідних затискачів дефектоскопа і пропустити імпульси однієї полярності максимального значення. Нанести індикатор і оглянути контрольовані участки. Поміняти кільця місцями і повторити контрольні операції. Переключити дефектоскоп на режим розмагнічування, оповити кільця кабелем і включити розмагнічування. Залишкова намагніченість кілець підлягає перевірці і повинна складати на більше 1А/см². не розмагнічені кільця монтувати на шики кілець забороняється.

2.3 Технологія зборки та випробувань тягового електродвигуна.

2.3.1 Зборку ТЕД починають у зворотній послідовності. Тобто з початку збирається полюс: надягають на заплічники осереддя пружинну рамку пластиною до наплічників а потім фланець. Осередець у зборі з пружинною рамкою та фланцем запресовують в котушку. Котушка на осередді повинна сидіти щільно (з натягом), при необхідності між ними прокладають електрокартон. До постановки осереддя в котушку останню перед тим нагрівають до температури 80-90⁰ С. Далі збирають остов.

Процес монтажу полюсів в остов складається з наступних операцій: очистити і покрити емаллю внутрішні поверхні остова, перевірки прямолінійності та плоскостності місць встановлення полюсів, закріплення полюсу в остові, перевірки полярності котушок, перевірка контактних з'єднань, ізолювання контактів та закріплення міжкатушкових з'єднань в остові.

Внутрішню поверхню остова старанно відчищають, обезжирюють бензином, після чого покривають ( окрім місці під головні полюси) єлектроізоляціонной емаллю ГФ-92ХС.

Місце постановки полюса в остові ТЕД повинно мати рівну поверхню. Її перевіряють контрольною лінійкою довжиною 500 мм. Нерівності знешкоджують опіловкою або швабровкою.

З початку в остові монтують головний, а потім додатковий полюс. Під полюсами розміщують заздалегідь стягнуті регулювальні прокладки, а під додатковий полюс - пружинну рамку. Закріплюють полюси болтами. Після цього вимірюють відстань між осередцем кожної пари полюсів, а потім знаходять різницю відстані від продольної осі остова до осереддя кожного полюса. У однієї пари полюсів різниця цих розмірів не повинна перевищувати 1 мм. Регулювання проводять за допомогою розміщення прокладок між остовом і кожним полюсом. Нормальна відстань між полюсами вказано на кресленні машини. Матирілізованою віссю остова може бути контрольна труба пристрою. Пристрій монтується в отвори остова замість підшипникових щитів. Після закінчення встановлення відстань між боковинами повинна бути не менше 3 мм. Міжкатушечні з'єднання монтуються, дотримуючись рекомендацій за зборкою нерухомих роз'ємних поєднань.

Після цього перевіряють полярність та чередування полюсів. Для цього по цепі котушок головних і додаткових полюсів пропускають струм (10-20% номінального) в напрямку вказаному на схемі електричної машини. Чередування полюсів встановлюють за допомогою магнітної стрілки, яку підвішують на нитці та обережно, щоб не відбулось перемагнічування, по черзі підносять до середини кожного осереддя полюса. Висновки о полярності роблять виходячи с того, який кінець магнітної стрілки притягається до полюсу. Якщо використовується компас, його стрілка повинна обертатися без заїдань, не торкаючись оправи. У ТЕД полюси повинні чергуватися так, щоб в напрямку обертання якоря за любим головним полюсом знаходився однойменний (>N-n-S-s) додатковий полюс. При зборці магнітну стрілку підносять до головок полюсних болтів. При цьому стрілка покаже протилежну полярність, що діє протилежно полярності полюса. Після перевірки полюсів та їх чередування, контролюють якість монтажу міжкатушкових з'єднань за ступінню нагріву контактних поверхонь, затягують (при гарячих котушках) і контрят полюсні болти. Контакти міжкатушечнех з'єднань ізолюють, кабелі закріплюють на остові від'ємними або постійними скобами. Закінчив усі роботи про ремонту і зборці остова, внутрішню поверхню остова, зовнішні поверхні котушок і міжкатушкових зьєднань після повторної очистки покривають електроізоляційною емаллю потім знову перевіряють стан струмопровідних частин, як це зазначено вище.

Загальна зборка ТЕД проводиться в такому порядку. Встановлюють на валу внутрішні обойми роликопідшипників, в підшипникові щити встановлюють обойми підшипників разом з роликами, встановлюють і закріплюють на остові підшипниковий щит. Підшипникові щити перед посадкою зовнішніх обойм роликових підшипників, а також остова перед посадкою підшипникового щита нагрівають до 100-120⁰С індуктивним нагрівачем. О правильності монтажу підшипникових щитів в остові роблять висновок за відсутності зазору між ними (за щупом), а також по величині биття зовнішніх обойм підшипника, визначають індикаторним пристроєм, стійку якого закріплюють на валу якоря. Надів на вал якоря підшипниковий щит та закріпив на валу підйомну скобу, вставляють якір разом зі щитом в остов. Закріплюють на остові щит. Монтаж підшипникових щитів рахується нормальним, якщо місцевий зазор між щитом і остовом не перевищує 0,15мм, а торцеве биття обойм ролікопідшипників-0,12мм. Недопустиме биття обойм підшипників відбувається в наслідок їх деформації (надто високий натяг) або деформація підшипникового щита внаслідок порушення послідовності затяжки болтів кріплення, натягу понад норму між щитом і остовом або недопустимої овальності отвору остова. Вимірюють радіальне биття колектора, осьовий розбіг якоря в підшипниках, перевіряють довгими щупами зазори між осереддям якоря і полюсами. Осьовий розбіг якоря регулюють за рахунок товщини упорного кільця підшипника, розташованого зі сторони колектора якоря. Регулювання розводиться за рахунок шліфування одного з торців упорного кільця. Положення упорного кільця шліфується за допомогою стопорного кільця. Після регулювання осьового розбігу встановлюють на місце підшипникові щити, а також ущільнююче кільце. О том, що кришки підшипників закріплені вірно, а зовнішні кришки роликопідшипників достатньо стиснуті, роблять висновок по рівномірності зазору між підшипниковими щитами і кришками. Монтують в остов щіткотримачі, притирають щітки по колектору. Для досягнення безискрової роботи ковзаючего контактного з'єднання електричної машини , щіткотримачі встановлюють в остові машини так, щоб відстань між щіткотримачами по колу були однаковими (з різницею ±1мм). Щіткотримачі розташовують на фізичній нейтралі, тобто породільні вісі щиток приблизно співпадали з осями головних полюсів. Положення щіток на нейтралі перевіряють індуктивним способом при нерухомому якорі. Для цього крізь обмотку збудження пропускають струм 10-15% від номінального, що необхідно для попередження пробою обмотки ізоляції обмотки екстраструмами розмикання. До двох щіток сусідніх щіткотримачів приєднують мілівольтметр на 45-50 мВ з нулем посередині шкали.

Перевіряють якість зборки ТЕД.

2.3.2 Випробування. Зовнішній огляд і перевірку виконання норм здійснюють при зібраній електричній машині.

Провертуванням якоря вручну перевіряють вільність обертання й відсутність механічних заїдань.

Годинними індикаторами ИЧ-1С с допомогою спеціальних наконечників вимірюють биття конусної частини вала й робочої поверхні колектора, а також осьовий розбіг якоря. Перед відліком биття необхідно переконатися в правильності установки індикатора й надійності закріплення.

Прохідними щупальцями вимірюють повітряний зазор між сердечниками полюсів й якорем у найбільш доступних місцях при різних положеннях якоря.

Перевіряють якість продорожки й шліфування колектора. У канавках між ламелями не повинне бути залишків слюди, емалі, вугільного й мідного пилу. Глибина продорожки повинна бути в межах норми. Пластини з гострими краями й задирками не допускаються.

Перевіряють правильність установки щіткотримачів. Гнізда щіткотримачів повинні перебувати на рівних відстанях по окружності робочої поверхні колектора. Ці відстані перевіряють за допомогою смуги міліметрового паперу, просовуючи її під щітки й відзначаючи на ній положення щіток. Одночасно перевіряють непаралельність гнізд щіткотримачів щодо колекторних пластин, а також зазори між щіткотримачами й колектором.

Правильність установки щіток й якість підбора щіткотримачів контролюють за розмірами зазорів між гніздами щіткотримачів і щітками по ширині й товщині. Якість протирання щіток перевіряють за еталоном. Натискання пальців щіткотримачів на щітки контролюють динамометром.

Правильність установки щіток на геометричної нейтралі контролюють індуктивним методом. До двох щіток, розташованим друг від друга на відстані полюсного розподілу, підключають чутливий гальванометр або мілівольтметр магнітоелектричної системи із двосторонньою шкалою й нулем у середині. Обмотку збудження підключають до акумуляторної батареї або іншого джерела постійного струму й установлюють у ланцюзі струм від 2 до 10 А. Включаючи й відключаючи ланцюг порушення, спостерігають за показаннями приладу. При положенні щіток на геометричної нейтрали стрільця приладу буде мати мінімальне відхилення або не буде відхилятися зовсім.

Правильність з'єднань обмоток, розташування вивідних кабелів й їхнього маркування перевіряють за схемою з'єднань. Особливу увагу варто обертати на якість ізоляції з'єднань.

Відхилення від норм і допусків та дефекти, виявлені при зовнішньому огляді, повинні бути усунуті до продовження випробувань.

Опір ізоляції обмоток щодо корпуса й між обмотками вимірюють мегаомметром на напругу, що відповідає ТУ на двигун. При вимірі опру ізоляції не допускається наявність конденсату на поверхнях, доступних зовнішньому огляду. Виміру здійснюють по черзі для кожної електрично незалежного ланцюга, з'єднавши всі інші ланцюги з корпусом машини.

При вимірі опру ізоляції враховують тільки сталі показання мегомметра через 1хв. після подання напруги. Опір ізоляції обмоток зібраної машини в холодному стані повинне бути не менш 5 МОм. По закінченні виміру опору ізоляції кожної обмотки необхідно розрядити її на заземлений корпус машини. Занижений опір ізоляції обмоток свідчить про дефекти або вологість ізоляції. Нульове показання мегомметра вказує на прожоги (тепловий пробій) або механічні ушкодження ізоляції.

У цих випадках машини повинні бути повернуті у відділення зборки для виявлення причин і для усунення дефектів ізоляції.

Опір обмоток вимірюють при постійному струмі в холодному стані.

Температура всіх частин електричної машини при вимірі опарів обмоток у холодному стані не повинна відрізнятися від температури навколишнього повітря більш ніж на 3^оC.

Опір обмоток вимірюють подвійним мостом постійного струму МД-6, МО-62 або універсальним мостом УМВ із дзеркальним гальванометром; при цьому погрішність приладів не повинна перевищувати 2%.

При вимірі опірів обмоток головних і додаткових полюсів щупи вимірювального моста варто приєднувати до вивідних проводів початку й кінця відповідних обмоток. Для виміру опіру обмотки якоря щупи варто прикладати на попередньо позначені пластини колектора, що перебувають друг від друга на відстані полюсного розподілу.

Якщо температура обмоток під час вимірів відрізняється від +20^оС, то обмірюваний опір для порівняння з номінальним варто привести до температури +20^оС по формулі:

R₂₀=R_t[1+(20-t)], Ом (2.1)

де R_t - опір при температурі t, Ом;

t - температура, при якій вимірявся опір, ^оС;

( - 1/(235-t) - температурний коефіцієнт для мідних обмоток.

Опір обмоток, обмірюваний при постійному струмі в холодному стані й наведені до температури 20^оС, не повинні відхилятися від номінальних значень більш ніж на 5%.

Частоту обертання при випробуваннях на холостому ходу необхідно підвищувати поступово до значення не менш частоти годинного режиму й не більше частоти тривалого режиму. Тривалість обертання в кожну сторону при цих умовах повинна бути не менш 15 хв.

При обертанні на холостому ходу перевіряють на слух відсутність зачіпання якоря за полюси, відсутність стукоту щіток, безшумність роботи якірних підшипників спеціальним слуховим апаратом.

Після закінчення 15-хвилинних циклів режиму холостого ходу приступають до виміру вібрації. Вібрацію вимірюють у режимі холостого ходу за допомогою комплектів вібровимірювальних приладів ВА-2, ВИП-2 або інших, що дозволяють замірити ефективні значення вібраційної швидкості в діапазоні частот до 2000 Гц.

Вимір вібрації роблять на підшипникових щитах і на лабетах електродвигуна в трьох взаємно перпендикулярних напрямках при різних частотах обертання від мінімальної до максимальної. Максимальне значення вібраційної швидкості згідно ДСТУ 16921-83 не повинні перевищувати класу 4,5 у всьому діапазоні частот обертання. Підвищена вібрація є ознакою неякісного балансування якоря.

Після випробування в режимі холостого ходу машину необхідно оглянути, перевірити затягування болтів і гайок, стан щіток, замірити температуру підшипників. Притерта поверхня щіток повинна бути 100% їхньої контактної поверхні.

Перевірена на холостому ходу електрична машина при відсутності дефектів і відхилень від норм піддається подальшим випробуванням.

При наявності шуму в якірних підшипниках, витікання змащення з підшипників, підвищеного їхнього нагрівання, руйнування щіток, а також підвищеної вібрації й інших дефектів необхідно, повернути машину у відділення зборки для виправлення. Після усунення дефектів, випробування на холостому ходу, повторюють у повному обсязі.

Випробування на нагрівання тягових електричних машин роблять по методу взаємного навантаження.

При випробуванні по методу взаємного навантаження на стенді встановлюють дві однотипні машини, вали яких з'єднують муфтою. Одну з машин включають на режим двигуна, другу - на режим генератора. Обмотки збудження машин включають паралельно.

Напруга й струм годинного режиму встановлюють на машині, що працює в режимі двигуна. Випробування тягових електричних машин на нагрівання проводиться вздовж 60 хв. Гранично припустимі значення перевищення температури наведені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 - Гранично припустимі значення перевищення температури електричних частин машини

¹ Температуру вимірюють по методу опру

² Температуру вимірюють термометром

Перевищення температур обмоток вимірюють по методу опру. Перевищення температури колектора визначають термометром або термопарою. Опір обмоток для визначення їхньої температури по методу опру вимірюють як у холодному, так й у нагрітому стані тими самими приладами.

Вимір опру обмоток вимірювальним мостом і температури колектора варто проводити за час не більше 2хв. після відключення й зупинки електричних машин.

Перевищення температури обмоток над температурою охолодного повітря визначають по формулі:

Т = ⁰С (2.2)

де r_t-опір обмотки в нагрітому стані, Ом;

r_x- опір обмотки в холодному стані, Ом;

t_x-температура обмотки в холодному стані, ^оС;

t_o - температура охолоджуючого (навколишнього) повітря, ^оС.

Отримані значення перевищення температури кожної обмотки й колектора необхідно зрівняти з відповідними крапками типових криві нагрівання.

Гранично припустимі перевищення температури частин тягових електричних машин стосовно температури охолодного повітря не повинні перевищувати значень зазначених у таблиці 2.1.

Частоту обертання й реверсування якоря вимірюють при потужності годинного режиму й номінальній напрузі.

Відхилення частоти обертання якоря від номінального значення в годинному режимі не повинне перевищувати 4%.

Різниця між частотами обертання якоря в одну й іншу сторону при струмі, що відповідає потужності годинного режиму, і при номінальному порушенні не повинне перевищувати 4% середнього арифметичного значення обох частот обертання. Іспитова частота обертання повинна перевищувати максимально гарантовану (робочу) не менш чим на 10% для машин, що випускають із ТР-3 при випробуваннях. Вимір проводять на нагрітій електричній машині, на холостому ходу на протязі 2 хв. Підвищену частоту обертання якоря контролюють тахометром з точністю вимірів не менш 5%.

Після випробування на підвищену частоту обертання якоря в електричній машині не повинне бути яких-небудь руйнувань і змін, які можуть відбитися на її працездатності.

Перевірку комутації проводять на нагрітій до робітника стані електричній машині.

Режими випробувань повинні відповідати зазначеним у таблиці 2.2 при обертанні в кожну сторону не менш 30с.

Випробування двигунів по режиму 1 роблять при протитиску 900кпа протягом 5 хв тільки в робочому напрямку обертання.

ремонт тяговий електродвигун тепловоз

Таблиця 2.2 - Режими випробувань ТЕД

Комутацію оцінюють за ступенем іскріння під краєм щітки, що збігає, відповідно до вимог ДСТУ 183-74. Комутацію електричної машини варто вважати задовільної, якщо при випробуваннях на всіх режимах, передбачених програмою випробувань у межах робочих характеристик, при обох напрямках ступінь іскріння не перевищує 1,5. Дозволяється видача тягових електричних машин в експлуатацію тільки при класах комутації (ступеня іскріння), зазначених у таблиці 2.3.

Ступінь іскріння за результатами випробувань записують до протоколу випробувань. При підвищеному іскрінні під час випробувань необхідно виявити й усунути причину незадовільної комутації, після чого електричну машину випробовують повторно.

Після випробувань електрична машина не повинна мати залишкових деформацій або ушкоджень колектора, щіткотримачів і щіток. Колекторно-щітковий вузол повинен бути придатний для подальшої роботи без очищення або якого-небудь виправлення.

Биття колектора нагрітої електричної машини перевіряють відразу після її відключення й зупинки. Для нагрітої машини биття допускається не більше 0,04 мм при різниці між биттями в нагрітому й холодному станах не більше 0,02 мм.

Температуру якірних підшипників вимірюють термометром або хімічними термоіндикаторами. Температура нагрівання підшипників наприкінці випробування машини на стенді не повинна перевищувати 55^оС.

Таблиця 2.3 - Характеристика по класах комутації.

Електричну міцність ізоляції між струмоведучими частинами й корпусом і між обмотками перевіряють на нагрітій машині наприкінці випробувань.

Високовольтні виводи підвищувального трансформатора підключають до випробуваної електричної машини - один кінець до корпуса кістяка, іншої до з'єднаного разом виводам випробуваної обмотки. Подводиме до обмотки іспитова напруга повинне плавно регулюватися на стороні нижчої напруги трансформатора.

Підводиму при випробуваннях напругу контролюють за вольтметром, нульове показання якого, указує на пробій ізоляції обмотки. Випробування починають із напруги, що не перевищує 100 В, потім збільшують його поступово до остаточного значення за час не менш10с.

Ізоляція обмоток щодо корпуса й між обмотками повинна витримувати в впродовж 1 хв синусоїдальну іспитову напругу 2500 В частотою 50 Гц.

Після закінчення всіх перевірок і випробувань, передбачених програмою, необхідно оглянути електричну машину з метою перевірки стану колектора, щіткотримачів і кронштейнів, надійності їхнього кріплення, стан щіток, бандажів обмотки якоря й інших доступних для огляду частин машини. Повторно прослуховують роботу машини на холостому ходу. Додають змащення в підшипники в кількості разової норми додавання, передбаченою інструкцією.

Електричні машини, що не вимагають яких-небудь випробувань і задовольняючих вимог дійсних Правил, визнають придатними до експлуатації. Результати випробувань записують до протоколу приймально-здавальних випробувань. До протоколу приймально-здавальних випробувань записують також результати випробувань і всі виявлені дефекти механічного або електромагнітного характеру, при проведенні повторних випробувань - тільки поліпшені результати.

Методи настроювання номінальної частоти обертання якоря й комутації.

При відхиленні частоти обертання якоря при годинному режимі більше 4% необхідно перевірити стан щіток й якість їхнього притирання. Якщо щітки притерті правильно, перевіряють наявність сталевих прокладок під головними полюсами. Прокладка товщиною 0,5 мм знижує частоту обертання приблизно на 70 об/хв. До ухвалення рішення про постановку або вилучення прокладок необхідно перевірити реверсування.

Якщо частота обертання якоря в одну або іншу сторону відрізняється більш ніж на 4% від середнього арифметичного значення цих частот обертання в годинному режимі, необхідно визначити й усунути причини цього явища. Причинами відхилення частот обертання можуть бути:

- невідповідність відстаней між щіткотримачами за окружністю колектора встановленим нормам;

- зсув щіток в одну сторону обертання з меншою частотою;

- завищений зазор між щітками й гніздами щіткотримачів за шириною щіток (робота з перекосом, при якому можливий 50%-вий контакт щітки з колектором, що рівнозначно зсуву щіток).

Причини відхилення частот обертання при реверсуванні повинні бути усунуті правильним підбором щіткотримачів й установкою щіток. При цьому необхідно враховувати, що щітки повинні бути зрушені убік більшої частоти обертання. Допускається зсув щіток поворотом переднього підшипникового щита, у якому попередньо фрезерують (відповідно до напрямку зсуву щіток) отвір під болти кріплення до остова. Зсув щіток на 1 мм змінює різницю частот обертання приблизно на 1 %.

Настроювання комутації до необхідного ступеня іскріння забезпечується виконанням заходів, передбачених настроюванням номінальної частоти обертання в прямому й зворотному напрямку, а також усуненням непаралельності щіток із пластинами колектора.

При відхиленні частоти обертання й комутації після заміни дротових бандажів обмотки якоря на склобандажи; настроювання цих параметрів роблять зміною повітряного зазору під додатковими полюсами, установкою латунних прокладок однакової товщини під всіма додатковими полюсами. Товщину прокладок визначають досвідченим шляхом залежно від типу машини й відхилення від номінальної частоти обертання.

2.4 Розрахунок кількості обладнання при ремонті ТЕД

Необхідне технічне обладнання, інвентар та інструмент розраховується та вибирається окремо для кожної ділянки в залежності від його призначення та спеціалізації.

Розрахунок необхідного технологічного обладнання (n_об, шт) виконується за формулою:

n_об=(g_ст*М_Г)/F_О (2.3)

де g_ст - витрати агрегато-годин (станко-годин) на ремонт тягового електродвигуна;

F_О - річний фонд роботи обладнання;

М_Г - річна програма ремонту і тягового двигуна.

Річний фонд часу ділянки по ремонту тягових електродвигунів (F_ц, год.) визначається за формулою:

F_ц=(Д_р * t_c -h*t_s )*S_зм (2.4)

де Д_р - кількість робочих днів у році, днів;

tc - тривалість робочої зміни , година, tс=8 год.;

h - кількість святкових днів у році, h=9 днів;

ts - час на скорочення тривалості зміни перед святом, год.,ts=1год;

Sзм - кількість робочих змін у робочий добі, S_зм-1 зміна.

F_ц=(252 *8 -9*1 )*1=2007 годин

Річний фонд часу роботи обладнання (F_O, год) визначається за формулою:

F_O= F_ц* (2.5)

де - коефіцієнт, який враховує простій обладнання в плановому ремонті, =0,96.

F_O= 2007*0,96=1927 годин

Результати розрахунку технологічного обладнання заносяться до таблиці 2.2. У цій таблиці подано перелік необхідного технологічного обладнання на розбирання та ремонт тягових електродвигунів. Коефіцієнт завантаження (К_З, %) обладнання визначається за формулою:

К_З=(n_об.роз./n_об.пр.)*100% (2.6)

де n_об.роз - розрахункова кількість обладнання;

n_об.пр - прийнята кількість обладнання.

Таблиця 2.2 - Розрахунок технологічного обладнання

3 Діагностика тягового електродвигуна

3.1 Загальні поняття діагностування

3.1.1 Структура технічного діагностування. Питаннями діагностування технічних об'єктів присвячена значна кількість вітчизняних та закордонних публікацій. Система діагностування являє собою сукупність об'єкта та засобів діагностування. Вона об'єднує інформаційне, технічне та математичне забезпечення. Основні елементи системи діагностування представлені на рисунку 3.1.

Інформаційне забезпечення характеризує об'єкт і включає в себе модель об'єкта, його діагностичні признаки, еталони справного і несправного станів, доречи несправних станів та їх еталонів може бути декілька ( в залежності від кількості дефектів та ступеню їх розвитку).

Математичне забезпечення дозволяє формувати алгоритм діагностування, який визначає склад, послідовність та спосіб аналізу технічного стану об'єкту, а також вирішуючи правила розпізнавання, які при наявності еталонів дають можливість прийняти рішення о стані об'єкту.

Технічне забезпечення включає в себе технічні засоби діагностування, тобто пристрої зняття, вимірювання, обробки і надання діагностичної інформації та результатів діагнозу.

Технічна діагностика вивчає методи отримання та оцінки інформації, діагностичні моделі і алгоритми прийняття рішень. Метою технічного діагностування є підвищення надійності і збільшення ресурсу технічних систем. Основним завданням технічної діагностики являється розпізнання стану технічної системи в умовах обмеженої інформації.

Структура технічної діагностики показана на рисунку 3.2. Теоретичним фундаментом для вирішення основної задачі технічної діагностики слід вважати загальну теорію розпізнання образів. Ця теорія, займає важливий розділ технічної кібернетики, та займається розпізнанням образів любої природи. Технічна діагностика вивчає алгоритми розпізнання відносно задач діагностики, які можуть розглядатись як задачі класифікації. Алгоритми розпізнавання в технічній діагностиці часто засновуються на діагностичних моделях, що встановлюють зв'язок між станом технічної системи та їх відображенням в просторі у виді діагностичних сигналів. Важною частиною розпізнавання являється правило прийняття рішення (вирішуючи правила).

Рисунок 3.1 - Елементи системи діагностування технічного стану механізмів

Вирішення діагностичної задачі (відношення деталі до справних та несправних) завжди пов'язано з ризиком ложної тривоги або пропуску дефекту. Для прийняття мотивованого рішення необхідно застосовувати методи статистичних рішень.

Рішення задач технічної діагностики також пов'язано з прогнозуванням надійності на найближчій період експлуатації (до наступного огляду). Тут рішення повинні засновуватись на моделях відмов, вивчаємих в теорії надійності.

Рисунок 3.2 - Структура технічної діагностики

3.2 Методи вібродіагностування

Віброакустична діагностика, являється розділом технічної діагностики, є напрямок знаній, що включає в себе теорію і методи організації процесів розпізнавання технічного стану машин і механізмів по вихідній інформації, що знаходиться в віброакустичному сигналі.

Вібродіагностика - це одна з нових напрямків науки, що засновується на припущенні, ніби любий об'єкт може бути представлений у вигляді коливальної системи та спектру вібросигналу, стимульованого або тестом, або функціональним обуренням, яка утримує в собі інформацію о технічному стані, дефектах та якості об'єкту. Спосіб вилучення і розшифровки цієї інформації зо допомогою ПОМ складають основне завдання діагностики. Відокремлюють функціональну і тестову діагностику. Під функціональною діагностикою частіш за все порозумівають віброакустичну діагностику, а під тестовою - визначення технічного стану об'єкту за допомогою штучно створюємої вібрації.

3.3 Структура системи віброакустичного діагностування

Сигнал, який приймається датчиком, що встановлен на корпусі пристрою, містить усю інформацію о стані всіх його вузлів. Тобто, необхідно виділити частину сигналу, корисної для встановлення діагнозу конкретного вузла механізму.

При обробці віброакустичних сигналів переслідується мета формування діагностичних признаків, чутливих до малого відхилення параметрів технічного стану від норми в умовах великого рівня перешкод не тільки від роботи діагностуємого вузла, но і від сусідніх вузлів.

У зв'язку з тим, що сам часовий процес отримує надлишок інформації і мало придатне для мети діагностики, а рівень віброакустичного сигналу в широкому полі частот являється малоінформативною діагностичною ознакою, виникає необхідність тонкого аналізу структури сигналу, що включає інформацію о структурі об'єкту. Тому застосовуються методи виявлення інформативних компонент, колерированих з фізикою звукоутворення при винекнені несправності механізму. До них в першу чергу відноситься гребінчаста фільтрація, в тому числі у поєднані з амплітудним і фазовим детектуванням сигналу в зонах вимушених і власних частот механізму. До найбільш вживаємих методів обробки сигналу відносять: частотна та часова селекція, виділення когерентних складових, аналіз поведінки статистичних методів одномірного та двомірного закону розподілення імовірності миттєвих значень, кипстральний і безспектральний аналіз та інші методи вилучення інформації.

Для вирішення ряду діагностичних задач необхідна розробка цілепрямуючого програмного забезпечення для персональних комп'ютерів, що дозволяють формувати інформативні діагностичні признаки та оптимальні вирішуючи правила для віднаходження технічного стану машини.

3.4 Засоби діагностики машин і механізмів по віброакустичним
параметрам

Технічні засоби діагностики відносять до вимірювально - інформаційних систем та використовуються для віднаходження стану технічних об'єктів. Вони включають в себе апаратні засоби, експлуатаційну - технічну документацію і призначені для рішення наступних задач: визначення працездатності об'єкта; пошук дефектів; прогнозування змін технічного стану об'єкта.

В даний час публікації в технічній літературі по віброціонній діагностиці присвячено питанням саме розробки контрольно - аналізуючих апаратів і методам її застосування.

Сьогоденні засоби діагностування, що базуються на аналізі інформації, яка утримується в віброакустичних процесах, що супроводжують функціонування машин і механізмів, умовно можна розділити на дві групи. Першу групу складають системи віброконтролю і діагностики загального призначення з орієнтуванням на використання даних спектрального аналізу коливань. Другу групу складають спеціальні системи з орієнтацією на виявлення окремих видів дефектів як на етапі доводки і виготовлення механізму, так і в експлуатації при малих відхиленнях технічних параметрів від норми.

Незалежно від використання система діагностування складається з двох підсистем. Перша підсистема призначена для збору інформації і реєстрації її в оперативній і довгостроковій пам'яті. Вона складається з датчиків коливання різних типів (мікрофонів, акселерометрів, тензодатчиків, струмовіхрівих, індукційних та інших датчиків механічних коливань ) узгоджувальних пристроїв та іншого. Другорядна система призначена для обробки отриманої інформації і може утримувати як ПОМ загального застосування, так і комплекс окремих модулів з периферійними пристроями ( дисплеєм, принтером, зовнішньою пам'яттю, блоками вводу і виводу інформації), пристроями спряження окремих блоків та пультом управління.

3.5 Вібродіагностика якірних підшипників ТЕД

3.5.1 Причини виникнення несправностей. Велика кількість порч і несправностей якірних підшипників обумовлена тяжкими умовами їх роботи. Важкі умови роботи якірних підшипників обумовлені порівняно великими динамічними навантаженнями, великою кількістю оборотів якорю, перекосами, що виниклі внаслідок відхилень при монтажу і виготовлені деталей, сполученних з підшипниками, та в наслідок пружного прогину вала якоря, а також нагрівом деталей, обумовленим внутрішнім тертям в самому підшипнику, за рахунок надходження тепла від обмоток двигуна та іншими факторами.

Важною умовою, обумовлюючою роботу підшипника, це посадка внутрішнього кільця на вал з гарантованим натягом. Не виконання цієї умови призводить до того, що при максимальному натягу внутрішніх кілець на вал радіальний зазор на валах може бути відсутній та можлива поява преднатяга в підшипнику. В цих випадках він гріється, зношується, відбувається руйнування сепаратора та заклинювання підшипника. Також слід мати на увазі що кількість втрат від пар тертя і на тепловий режим підшипника вісьма сильно впливає ступінь заповнення корпуса при постійному об'ємі мастила. Надлишок мастила як і недостаток, завжди викликає нагрів підшипника.

В якірних підшипниках деякі дефекти виявляються внаслідок зношування і розвитку втомлених мікротріщін. Зношування виникає внаслідок проскакування тіл кочення по кільцю, що вельми зростає внаслідок забруднення, погіршення якості мастила, ржавіння. Внаслідок циклічних навантажень виникає прояв втомлених як на робочих поверхонь внутрішніх і зовнішніх кілець, так і на сепараторі підшипника. Періодичність деформації призводить до виникнення мікротріщін і відслаюваня металу. Для відслідкування стану підшипника в локомотивному депо використовуються методи віброакустичної діагностики.

Найбільш перспективним напрямком в теперішній час вважається розробка та створювання експертних систем діагностування. Експертна система - це система, в яку включені знання спеціалістів о деякій проблемній області і яка в проміжку цієї області здатна приймати експертні рішення.

Система діагностування звичайно складається з двох підсистем. Перша підсистема призначена для збору інформації та реєстрації її в оперативній та довгостроковій пам'яті. Вона складається з датчиків коливань різного типу ( мікрофонів, акселерометрів, тензодатчиків, струмовіхревих, індукційних та інших датчиків механічних вливань ), погоджуючих пристроїв та іншого. Вторічна підсистема використовується для обробки отриманої інформації і може складатися як з ПОМ загального призначення, так і комплекс окремих модулів з периферійними пристроями ( дисплеєм, принтером, зовнішньою пам'яттю, блоками вводу і виводу інформації ), пристроями поєднання окремих блоків і пультом керування.

З використанням комп'ютерних технологій працюють діагностичні комплекси ВЕКТОР - 2000, ВЕКТОР - 2 (ПРИЗ), та ПРОГНОЗ - 1 та використовуються для:

- контролю технічного стану підшипників кочення, після їх монтажу на локомотив і підчас експлуатації;

- раннього віднаходження дефектів підшипникових вузлів з віднаходженням виду і розмірів усіх двонадцяти можливих дефектів;

- контролю за розвитком дефекту аж до попереднього ремонту або заміни підшипника з максимально можливими інтервалами між замірами;

- експрес - прогноз технічного стану підшипників кочення по одноразовим чи періодичним замірам вібрації для визначення строків технічного обслуговування і ремонту;

- накопичування і зберігання інформації о стані підшипників кочення в процесі експлуатації.

Для організації віброакустичного комплексу необхідні наступні апаратні засоби: спектроаналізатори - збирачі даних з частотою реєстрації прибором вібросигналів, необхідних для діагностування підшипника кочення, повинна бути в діапазоні від декількох герц до декількох тисяч герц, які можуть проводити реєстрацію сигналів впродовж довгого інтервалу часу. Тільки в цьому випадку може дути гарантовано те, що при обробці сигналу буде виявлено справжні признаки дефекту, що повторюються від обороту к обороту. Поодинокі імпульси іншого походження будуть ідентифіковані як випадкові, не пов'язані з роботою підшипника кочення.

4 Охорона праці при ремонті тягових електродвигунів

4.1 Характеристика відділення ремонту тягових електродвигунів

У відділенні з ремонту тягових електродвигунів роблять: мийку, очищення, ремонт, випробування, а також дефектоскопію деталей ТЕД.

У відділенні роблять просочування обмоток та полюсів ТЕД, пайку колекторів, наплавлення підшипникових щитів. Виконують сушку, продувку, шліфування колекторів, перевірку електричної міцності ізоляції.

Ремонт ТЕД виконують за допомогою миючих машин, спеціальних стендів, кантувачів, гідравлічних домкратів, кранів. Використовують пневмо- інструмент.

Режим роботи відділення 1 зміна - 8 годин.

Живлення кантувачів - однофазний струм 220В, на випробувальній станції напруга постійного струму до 600В.

4.2 Аналіз потенційних та виробничих небезпек на об'єкті проектування

Небезпечні та шкідливі фактори (ДСТ12.0.003-74 ССБТ, СНІП-111-4 80) при ремонті ТЕД:

рухомий склад;

рухомі транспортні засоби (електро - і автокари);

не захищені рухомі або такі, що обертаються елементи устаткування;

падаючі з висоти предмети і інструмент;

переміщуване вантажопідйомними кранами і іншими вантажопідйомними механізмами устаткування і інші вантажі;

підвищене значення напруги електричного ланцюга, замикання якою може відбутися через тіло людини;

недостатня освітленість робочої зони;

підвищена загазованість і запилене повітря робочої зони;

підвищена або знижена температура поверхонь устаткування матеріалів;

підвищена або знижена температура повітря робочої зони;

підвищені рівні шуму на робочому місці;

підвищений рівень вібрації устаткування або інструменту;

підвищена або знижена вологість повітря;

підвищена або знижена рухливість повітря;

розташування робочого місця на значній висоті щодо поверхні землі (підлоги);

фізичні перевантаження;

патогенні мікроорганізми.

При санітарно-гігієнічному дослідженні виявлен великий перелік і значні об'єми потенційно небезпечних хімічних речовин і матеріалів, використовуваних при ремонті електродвигунів. У процесі розбирання, просочування та фарбування у повітря робочої зони також можуть виділятися шкідливі речовини: пари бензину, ацетону, різних лаків. При перевірці та ремонті підшипників, їхньому протиранню, можливий контакт із дизельним маслом, а при протиранні ізоляторів і щіткотримачів з бензином і спиртом.

Процес покриття ізоляторів й інших деталей емалями, компаундами, лаками супроводжується контактом працюючих із самими продуктами й з їхніми летучими компонентами: фенолформальдегідними й бітумними смолами, поліхлоридними емалями.

При фарбуванні вузлів електричних машин у повітря виділяються пари бензолу, толуолу, ксилолу, ацетону й інших розчинників. Немеханічні процеси ізолювання сполучені з контактом шкіри рук й окремих частин тіла працівника з подразником сенсибілізаторами шкіри.

Короткий перелік «хімічного» оснащення ремонтного процесу дозволяє встановити потенційну небезпеку загальтоксичного, місцевого дратівного, алергійного й іншого видів шкідливої дії застосовуємих речовин.

Шум при ремонті та випробуванні електродвигуна можна віднести до третього класу й досягає 120 Дб.

4.3 Заходи щодо забезпечення безпеки праці при ремонті тягових електродвигунів

Для керування роботою по охороні праці використаються суспільна, галузева й організаційно-методична форми керування.

Робоче місце повинне відповідати вимогам охорони праці, техніки безпеки й охорони навколишнього середовища.

Будинки й приміщення повинні втримуються в справному стані й чистоті. Для кожної виробничої ділянки, відділення повинен бути встановлений порядок збирання приміщень і графік огляду перекриттів, а також очищення від пилу й бруду віконних прорізів і світлових ліхтарів.

Освітлення відповідно до СНІП 23.05.

Для ефективного природного освітлення й аерації приміщень поряд з бічним освітленням доцільно передбачати пристрій у перекриттях будинків світлових ліхтарів зенітного типу. Коефіцієнт природної освітленості в приміщеннях, відповідно Снип II-А8-71 повинен становити 2-5% (при верхнім і комбінованому освітленні) і 0,5-1,5% (при бічному освітленні).

Опалення та вентиляція відповідно до СНІП 2.04.05, СНІП 2.09.04, ДСТ12.1.002, ДСТ12.4.021, Правил технічної експлуатації тепловикористуючих установок та теплових мереж.

Приміщення ділянки обладнаються природною та механічною приточно - витяжною вентиляцією. Концентрація у повітрі шкідливих речовин за ДСТ 12.1.005-88 та ДСТ12.1.007-76. Для захисту працюючих від протягів у холодний період року (температура нижче 10^оС) при відкриванні воріт, автоматично за допомогою регулятора включаються повітряної - теплові завіси.

Шум при ремонті та випробуваннях ТЕД значно перевищує припустимі шумові характеристики робочих місць регламентованих за ДСТ 12.1.003-83. Машинні агрегати і інші джерела шуму при можливості повинні бути винесені в окремі приміщення або розміщені під підлогою.

Електробезпечність за ДСТ 12.1.019.-79, ДСТ12.1.038-82, ДСТ12.2.007.8-75.

Іспитова станція електричних машин повинна розташовуватися в прольоті відділення й обгороджена металевою сіткою висотою не менш 1,8м. Стенди для установки випробуваних машин повинні бути розташовані в підкрановому полі електромашинного відділення.

До робіт по випробуванню електричного встаткування на спеціалізованих стендах можуть допускатися слюсарі, що знають конструкцію стенда, правила роботи на ньому й, що мають від майстра ділянки дозвіл на право виконання цих робіт.

Обдування і забарвлення остовів (статорів) і якорів (роторів) тягових генераторів, тягових електродвигунів і інших електричних машин слюсар повинен проводити в камерах обдувань при включеній витяжній вентиляції. При цьому слюсар повинен надіти рукавиці і захисні окуляри (маску).

Перед вимірюванням опору ізоляції електричних ланцюгів і електричного устаткування, слід переконатися, що всі роботи на тепловозі припинені, працівники з використовуваним в роботі інструментом зійшли з тепловоза і вийшли з оглядової канави, тепловоз спереду і ззаду з правої і лівої сторін захищений чотирма застережливими знаками 'Увага! Небезпечне місце'.

Перед вимірюванням опору ізоляції необхідно відключити акумуляторну батарею, на її рубильник вивісити плакат 'Не включати! Працюють люди', а напівпровідникові блоки, панелі випрямлячів і датчиків температури відключити і зашунтувати.

Під час вимірювання опору ізоляції електроустаткування тепловоза за допомогою мегомметра забороняється проводити будь-які види технічного обслуговування і ремонту електричних машин і апаратів.

Випробування електричних машин на електричну міцність ізоляції після ремонту проводити на спеціально обладнаній станції (майданчику, стенді). Перед початком випробувань необхідно перевірити правильність підключення електричної машини, наявність і цілість заземлення, відсутність сторонніх осіб на випробувальному майданчику.

Перед обточуванням або шліфовкою колекторів тягових електродвигунів і електричних машин на тепловозі і прослуховуванням роботи зубчатої передачі і підшипників тягових редукторів колісно-моторних блоків, моторно-якірних підшипників тягових електродвигунів і самшитових підшипників колісних пар слід переконатися, що всі роботи в кабіні, кузові, під кузовом і на даху припинені, працівники зійшли з тепловоза і вийшли з оглядової канави.

Окрім цього, слід переконатися у відсутності в канаві води, мастила, стружки, а також пристосувань і деталей, не призначених для використання в майбутній роботі.

Обточування і шліфовку колектора тягового електродвигуна проводити при вивішеній колісній парі. При цьому щіткотримач обточуваного тягового електродвигуна (електричної машини) має бути заземлений, раз'єднателі тягових електродвигунів відключені, а колісні пари загальмовані ручним гальмом або гальмівними черевиками, за винятком тієї, яка приводиться в обертання.

При обточуванні під тепловозом колектора якоря тягового електродвигуна (що приводиться в обертання від стороннього джерела струму) за допомогою переносного пристрою його різець має бути електрично ізольований від пристрою (супорта). Для місцевого освітлення під тепловозом повинен використовуватися переносний світильник напругою не вище 12В. Світильник повинен підвішуватися так, щоб не заважав слюсареві і не зліпив його.

При обточуванні і шліфовці колекторів тягових електродвигунів і електричних машин слюсар повинен надіти діелектричні рукавички, захисні окуляри (маску) і підкласти під ноги діелектричний гумовий килим, а при продорожці колектора - надіти захисні окуляри (маску).

Шліфовку колектора слюсар повинен виконувати за допомогою спеціальної колодки з ізольованою ручкою.

Забороняється обточування і шліфовка колекторів тягових електродвигунів при знятих кожухах зубчатої передачі.

Перед обточуванням і шліфовкою колектора тягового генератора на тепловозі слюсар повинен надіти захисні окуляри (маску), поставити на клямки якір реле заземлення і переконатися, що збудження тягового генератора зняте (рукоятка контролера поставлена в нульове положення). При обточуванні і шліфовці колектора тягового генератора на тепловозі не повинні виконуватися роботи, пов'язані з ремонтом дизеля і електроустаткування.

Пожежна безпека за ДСТ12.1.004-91, ДСТ12.1.010-76, ДСТ12.1.044-89.

Просочувально-сушильна ділянка повинна бути розташована в окремому приміщенні, ізольованому від сусідніх відділень і ділянок суцільними вогнестійкими перегородками. Приміщення цієї ділянки повинні бути обладнані приточно-витяжною вентиляцією.

Електроустаткування на висоті 2,5м від підлоги просочювально-сушильного відділення, повинне бути обране для вибухонебезпечного приміщення класу В-1б відповідно до Правил пристрою електроустановок.

Апарати відкритого виконання для включення й вимикання встаткування просочувально-сушильної ділянки повинні бути винесені за межі цього приміщення.

4.4 Розрахунок повітряно-теплової завіси

У холодний період року за рахунок гравітаційного й вітрового тиску розрядження можливий прорив холодного повітря в приміщення через різні прорізи (ворота, двері й інші). У цьому випадку температура повітря в зонах приміщення, що прилягає до прорізів може понизитися до значення нижче нормованих. Ефективним способом боротьби із проривом, джерелом холодного повітря є пристрій повітряних завіс.

Повітряна завіса являє собою повітряний струмінь, що направлено під кутом на зустріч холодному потоку повітря, зменшуючи тим самим прорив холодного повітря через прорізи. Відповідно до будівельних норм і правилам повітряні завіси необхідно встановити: у різного роду прорізів (воріт, дверей і люків), опалювальних приміщень, при розрахунковій температурі холодного періоду року мінус -15^оС і нижче, при неможливості пристрою шлюзів і тамбурів;

Кут нахилу струменя до площини воріт становить 30^о-45^о. Швидкість повітря із щілини приймаємо 11-16м/с. Температура повітря, що подається до завіс повинна бути дорівнює 50^оС.

Завіси можуть працювати на приточном повітрі або на рециркуляції. Завіси можуть бути з нижньою подачею повітря й бічний (одно і двостороння). Для ділянки, де виконується ремонт та технічне обслуговування ТЕД застосовуємо бічну двосторонню теплову завісу.

Для розрахунку повітряно-теплової завіси вибираємо вихідні дані: висота воріт - 3 м; ширина - 2,5м. (Н-5м; В=3,5м).

Завіса працює на рециркуляції із забором повітря з верхньої зони ділянки (tв=15С, 15=1,226кг/м). Температура зовнішнього повітря tм=-21С(-21С=1,4кг/м). Середня швидкість повітря V=2м/с. Висота бічної щілини h=4,6м, ширина b=0,2м. Кут випуску струму плоскої й прорізу =45.

Кількість повітря, що уривається в ділянку у відкритий проріз при недіючої завісі визначається по формулі:

L = 3600 *V *H *B, м/г (4.1)

де V- швидкість повітря, що надходить через ворота, м/с;

H- висота просвіту, м;

B- ширина просвіту, м.

L=3600 *2 *3 *2,5 = 54000 м/г.

Вважаємо, що 20% холодного повітря буде прориватися в ділянку при працюючій завісі, у такий спосіб КПД завіси буде дорівнює 0,8.

Рисунок 4.1- Графік для розрахунку повітряних завіс

Із графіка (див. рисунок 4.1) знаходимо на осі ординат величину 0,8 (ККД завіси) і проводимо лінію паралельно осі абсцис до перетинання із кривій (для двосторонньої завіси). Ворота піддаються дії вітру. Із крапки перетинання опускаємо перпендикуляр і знаходимо на осі абсцис величину 0,83. Отже, продуктивність двосторонньої завіси можна порахувати по формулі:

Lзов=0,83* L, м/с (4.2)

Lзов=0,83* 54000=44820 м/г

При температурі 15^оС продуктивність завіси обчислюємо по формулі:

Gзов= г *Lзов, кг/с (4.3)

Gзов=1,226*12,45=15,26 кг/с

Кількість повітря, що проривається в ділянку при роботі завіси, складе:

Lм=b*Lзов, м/с (4.4)

Lм=0,2*12,45=2,49 м/с

При температурі зовнішнього повітря -21^ОС продуктивність завіси обчислюється по формулі:

Gм= г - 21С * Lм, кг/с (4.5)

Gм=1,4*2,49=3,49 кг/с

Розрахунок тепла на нагрівання зовнішнього повітря до t=15^ОС виконаємо по формулі:

Q=C*Gм(tв-tм),кДж/с (4.6)

де С- теплоємність повітря, С=1,104кДж/кг*град;

tв,tм - температура повітря усередині й зовні ділянки.

Q=1,104*3,49(15-(-21)=138,6 кДж/с

Необхідна температура підігріву розраховується по формулі:

tзов= tв + ^ОС (4.7)

tзов=15 + = 23,22 ^ОС

Годинна витрата тепла на підігрів повітря, узятого з верхньої зони ділянки (з 15^ОС до 23^ОС):

Q=C * Lзов (tзов-tв), кДж/с (4.8)

Q=1,104 * 104580(23-15) = 923636,76кДж/с

Швидкість повітря при виході із щілини:

V_щ= м/с (4.9)

V_щ= = 11,97 м/с < 16 м/с

Кількість повітря узята в половинному розмірі (дві щілини).

Потім підбираємо калорифер для ділянки, а також вибираємо III тип стандартної завіси.

У даній завісі один стояк продуктивністю 40000 м/ч - холодний (подає повітря з верхньої зони ділянки без підігріву), другий - 22000 м/ч - з підігрівом. Тому зробимо перевірку необхідної температури підігріву повітря завіси для наших умов. Секундна вагова витрата для стояка з підігрівом:

Gз= =14,48 кг/с

Необхідна температура підігріву повітря

tзов=tв+ ^ОС (4.10)

tзов=15 + = 23,67 ^ОС

Годинна витрата тепла на підігрів повітря, узятого з верхньої зони (від 15^ОС до 35^оС):

Q = C * Lзов * (tз-tв), кДж/с (4.11)

Q = 1,104* 44820 * (35-15)= 989607,2 кДж/с

Як бачимо III тип завіси задовольняє нашим вимогам.

Тому що продуктивність другого стояка в 2 рази більше, тоді ширину щілини приймаємо в=0,4м.

Тоді визначимо швидкість виходу повітря із щілини

Vщ = , м/ (4.12)

Vщ = =13,28 м/с < 16м/с

Розрахунки показують, що вибрана нами теплова завіса задовольняє усім вимогам охорони праці та виробничої санітарі. Та захистить робочих в холодний період року від захворювань пов'язаних з переохолодженням.

5 Економічний ефект від модернізації верстата для продорожки колектора ТЕД

5.1 Коротка характеристика запропонованого заходу

У відділенні з ремонту ТЕД проводиться їхній ремонт в обсязі ПР-3. Аналізуючи час, що витрачається на виконання кожної операції, що виконується на ділянці, було визначено що однією з найтривалих операцій є продорожка колектора якоря ТЕД, яка визначає тривалість і трудомісткість ремонту. Для скорочення тривалості ремонту в дипломному проекті пропонується модернізувати існуючий верстат для продорожки колектора якоря ТЕД, за рахунок встановлення на вже існуючий станок пристрою з двома паралельними фрезами. Життєвий цикл служби пристрою 5 років. Програма ремонту ТЕД у становить 21 двигун у рік. Рішення про впровадження пристрою приймається після розрахунку економічного ефекту від його застосування.

5.2 Вихідні дані для розрахунку економічного ефекту

Таблиця 5.1 - Калькуляція собівартості пристрою

5.3 Розрахунок приросту економічного ефекту

Економічний ефект від впровадження пристрою для продорожки колектора ТЕД визначають за умови використання продукції за розрахунковий період - 5 років.

Сукупний економічний ефект визначається як перевищення вартісної оцінки результатів над вартісною оцінкою сукупних витрат ресурсів за строк здійснення заходу НТП.

(5.1)

де Э - економічний ефект заходу з НТП за розрахунковий період;

Р - вартісна оцінка результатів від здійснення заходу з НТП за розрахунковий період;

З - вартісна оцінка затрат на здійснення заходу з НТП за розрахунковий період.

Визначення економічного ефекту проводиться за умови обов'язкового приведення різнотермінових вартісних оцінок результатів і затрат до єдиного моменту часу - розрахункового року .

Приведення різнотермінових результатів і затрат усіх років періоду реалізації заходу до розрахункового року, здійснюється множенням їх вартісної оцінки за кожний рік на коефіцієнт приведення (дисконтування)

(5.2)

де Е - середня річна ставка комерційних банків за депозитними внесками. При 20% річних Е=0,2;

І - середньорічний темп інфляції, що прогнозується в період здійснення проекту (5%);

tk - кількість років, що відділяють розрахунковий рік від року, витрати якого приводяться до розрахункового року.

Витрати на впровадження пристрою включають витрати на придбання необхідного пристрою для модернізації, установку, налагодження та витрати на експлуатацію за розрахунковий період.

(5.3)

де - одноразові витрати на придбання та налагоджування пристрою 630грн. (див. таблицю 5.1);

- поточні витрати на експлуатацію пристрою.

Вартісна оцінка результатів за розрахунковий період визначається за формулою:

(5.4)

де - вартісна оцінка результатів у t-тому році;

- початковий, - кінцевий рік розрахункового періоду.

Початковим роком розрахункового періоду є рік початку фінансування робіт. Кінцевим роком розрахункового періоду є рік завершення «життєвого циклу».

Затрати визначаються за формулою:

(5.5)

де - затрати всіх ресурсів у t-тому році

- поточні витрати при використанні пристрою у t-тому році без урахувань амортизаційних відрахувань;

- одноразові затрати (капітальні вкладення) у t-тому році;

- залишкова вартість (ліквідаційне сальдо) основних фондів.

Величина визначається як залишкова вартість пристрою.

Період повернення загальної суми одноразових витрат визначається як період, що починається з початкового року вкладення одноразових витрат до року, коли починає виконуватися така умова:

(5.6)

5.3.1 Розрахунок витрат на заробітну плату

Витрати на заробітну плату токарю

B_зс = k_с · k_з · k_в · t_з (5.7)

де k_c -- кількість токарів - k_c=1;

k₃- тарифна ставка токарю 4-го розряду - к₃=5,09 грн/год;

к_в- нарахування на заробітну плату - к_в=0,375;

t₃ - час на продорожку колектору до та після впровадження пристрою - t_3.1=1,25 год., t_3.2=0,65 годин;

к_р - премія та доплати к_р -0,2.

Таблиця 5.2 - Розрахунок зміни витрат на заробітну плату

5.3.2 Розрахунок додаткових витрат

Додаткові витрати

(5.8)

де В_п - витрати стислого повітря;

В_е - витрати електроенергії.

(5.9)

де bп - витрата повітря для обдування колектору під час продорожки, м³;

Цп - вартість 1м³ стиснутого повітря, 0,03грн/м³.

(5.10)

де be - витрата електроенергії на 1годину роботи станка, 30 кВт*год;

Це - вартість 1кВт*год, 0,16грн/кВт*год.

Розрахунок додаткових витрат виконуємо у таблиці 5.3

Таблиця 5.3 - Розрахунок зміни додаткових витрат

Сумарне зниження витрат

Всз+Вд=5,52+2,9=8,42 грн/1ТЕД.

5.4 Розрахунок економічного ефекту

Таблиця 5.4 - Розрахунок економічного ефекту від впровадження нового пристрою для продорожки колектору ТЕД

Висновок: застосування пристрою для продорожки колектору ТЕД дає економічний ефект за розрахунковий період 133,4 грн.

Список використаних джерел

1. Натин А.Г. Тепловоз ЧМЕ3, ЧМЕ3т. Пособие машинисту - М.: Транспорт, 1990.- 381с.

2. Нотик З.Х. Тепловозы ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭЕ3Э. - М: Транспорт, 1996. - 444с.

3. Правила технічного обслуговування та поточних ремонтів тепловозів ЧМЕ3, ЧМЕ3т, ЧМЕ3е. ЦТ-0042. -К: Укрзалізниця, 2000. -283с.

4. Хомич А.З., Жалкин С.Г., Симcон А.Э., Тартаковский Э.Д. Диагностика и регулировка тепловозов.-М.: Транспорт, 1977.-222с.

5. Френкель Е.Б., Комолов В.Г., Файт С.И., Савченко В.В. Заводской ремонт тяговых электродвигателей и вспомогательных машин.- М.: Транспорт,- 1961-365с.

6. Куртасов А.С., Седов В.И., Сорин Л.Н. Проектирование тяговых электродвигателей.-М.: Транспорт, - 1987.-536с.

7. Дмитриев В.А., Шишков А.Д., Хлонков М.В., Черепашенец Р.Г. Экономика предприятий по ремонту электроподвижного состава и устройств электроснабжения.-М: Транспорт. 1983.-343с.

8. Бочаров В.И., Кодинцев И.Ф., Кравченко А.И. Магистральные электровозы: Общие характеристики.-М.: Машиностроение, 1991.-224с.

9. Правила ремонту електричних машин тепловозів. ЦТ-0064 - Київ: Укрзалізниця - 2003. -149с.

10. Зеленченко А.П. Устройство диагностики тяговых двигателей электрического подвижного состава. - М.: Транспорт. 2002.-323с.

11. Дайлидко А.А. Электрические машины тягового подвижного состава. - М.: Транспорт. 2002.-287с.

12. Четвергов В.А. Надежность локомотивов. - М.: Транспорт.-2003.-248с.

13. ГутВ.А., ГусевВ.И. Испытание электрооборудования стали безопаснее/ Локомотив, №2, 2004 - с.27-28.

14. Мерезон Ю.М. Что показывают исследования/ Локомотив, №2, 20056 - с. 27-28.

15. Осяев А.Т. Качеству ремонта - комплексное управление / Локомотив, №2, 20056 - с.27-28.

16. Пельман Д.Я., Норкин Я.А., Скиба И.Ф., Арустамян С.А. Комплексная механизация и автоматизация ремонта подвижного состава.- М.: Транспорт. 1969.- 312с.

17. Левицкий А.Л., Сибаров Ю.Г. Охрана труда в локомотивном хозяйстве. М.: Транспорт. 1979. - 216с.

18. Методические указания к дипломному проектированию по разделу «Охрана труда» по расчету местной вентиляции. - Харьков. ХИИТ,1983.- 26c.

19. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического процесса на железнодорожном транспорте/ВНИИЖДТ МПС. - М.: Транспорт, 1991.- 239с.

20. Тартаковський Е.Д., Калабухін Ю.С., Фалендиш А.П. Розробка техніко-економічних розрахунків в дипломних проектах. Методичні вказівки для студентів спеціальності “Локомотиви”.-Харків: ХарДАЗТ, 1998.- 24с.

21. Фильков Н.И., Дубинский Е.Л., Мойзель М.М.,Стерлин И.Б. Поточные линии ремонта локомотивов в депо. - М.:Транспорт, 1983.- 302с.