Файл: Департамент образования и науки костромской области.docx

2 Детальное изучение объекта дипломного проекта(узлов электровоза)

2.1 Назначение и технические характеристики узлов электровоза

В процессе эксплуатации узлы и детали электровоза подвергаются значительным нагрузкам. Эти нагрузки возрастают тогда, когда механические силы, электрический ток и напряжение превышают номинальные значения.

При движении электровоза с поездом статические и динамические силы создают большие механические нагрузки в первую очередь в узлах механической части, раме тележки, колесных парах, буксах, рессорном подвешивании, опорах кузова. В отдельных случаях, например при боксовании колесных пар, резко увеличивается частота вращения якорей тяговых двигателей и может превысить конструктивную. Возрастающая при этом центробежная сила стремится нарушить крепление обмотки якоря и разрушить коллектор, а при несвоевременной и обильной подаче песка может привести к поломке зубчатой передачи, разрушению подшипников, буксовых поводков рессорного подвешивания и к обрыву подвески тягового двигателя.

В тех случаях, когда по проводам электрических цепей, катушкам электромагнитных аппаратов и обмоткам электрических машин протекают токи величиной значительно превышающие номинальную, это может привести к местному обгоранию изоляции проводов, выправлению припоя из наконечников проводов петушков коллекторных пластин электрических машин, подгару контактов аппаратов или к их привариванию. Кроме этого, непрерывное протекание тока по ним, приводит к постепенной утрате диэлектрических свойств изоляции, т.е. к "старению" и способствует ее разрушению и пробою.

Переключения, производимые в электрических цепях сопровождаются коммутационными перенапряжениями. Их величина тем больше, чем больше индуктивность разрываемой цепи и скорость расхождения контактов, поэтому они могут превысить номинальную величину в несколько раз. Повышенные коммутационные перенапряжения приводят к пробою и перекрытию изоляционных частей аппаратов, что усугубляется плохим состоянием изоляции, запыленностью среды и повышенной влажностью.

В особо трудных условиях работают тяговые двигатели. Они подвержены вибрациям от неровностей пути, особенно при опорно-осевом подвешивании, воздействию внешней среды (запыленность влажность, колебание температуры), изменениям нагрузки в широких пределах и колебаниям напряжения в контактной сети.

---

Работу отдельных узлов электровоза усложняет колебание температуры окружающего воздуха. При температурах ниже -30 градусов в  приводах аппаратов и тормозных приборах теряют эластичность резиновые манжеты и диафрагмы, густеет консистентная смазка. При плюсовых повышенных температурах ухудшаются условия охлаждения аппаратов и электрических машин, поэтому температура резисторов, шунтов катушек аппаратов, обмоток электрических машин их коллекторов и подшипников могут находиться на грани предельно-допустимых.

2.2 Технология испытания узлов электровоза

Все отремонтированные или вновь изготовленные детали, аппараты, машины, агрегаты перед постановкой на электровоз или перед сдачей в кладовую подвергаются проверке и испытаниям.

Обязательной проверке и испытанию подлежат: тяговые двигатели, тяговые трансформаторы, вспомогательные машины (включая компрессоры), колесно-моторные блоки, все электрические аппараты, электрические цепи электровоза, скоростемеры, вольтметры и амперметры, счетчики, манометры, электропневматические клапаны автостопа, краны машиниста, тормозные приборы, воздухораспределители, предохранительные и обратные клапаны, пробковые и концевые краны, воздушные резервуары, рукава концевые и токоприемников, воздухопроводы, рессоры и рессорные подвески, детали тормозной рычажной передачи, гидравлические амортизаторы, амортизаторы центральных опор, авторегуляторы, возвращающие устройства, буксовые поводки, буксовые связи в сборе и другое оборудование.

Для обеспечения проверки и испытаний указанных агрегатов и узлов необходимо иметь соответствующие стенды, приборы и инструмент.

Детали электровозов по перечню подлежат диагностированию в соответствии с требованиями «Инструкции по неразрушающему контролю деталей локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Магнитопорошковый метод», «Инструкции по неразрушающему контролю деталей локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Вихретоковый метод», «Инструкции по ультразвуковому контролю деталей и локомотивов и вагонов электропоездов на базе программируемого дефектоскопа УД-2-102», «Инструкции по ультразвуковому контролю деталей электровозов ЧС2, ЧС2^Т», «Инструкции по ультразвуковому контролю деталей электровозов ЧС4, ЧС4^Т, ЧС7». Кроме того, обязаны проводить временно или постоянно магнитный контроль или проверку ультразвуковым дефектоскопом тех деталей, в которых наблюдается появление трещин.

---

Измерительные приборы, инструмент и устройства, применяемые для проверки и испытания узлов, деталей и материалов при ремонте электровозов, содержатся в постоянной исправности и подвергаются систематической проверке в установленные сроки.

Отдел технического контроля обязан контролировать качество работ, соблюдение установленной технологии, действующих инструкций и принимать в процессе сборки и выпуска из ремонта в целом электровозы и следующие основные их узлы, аппараты, машины, агрегаты и оборудование:

а) тяговые двигатели и вспомогательные машины, включая их испытания;

б) токоприемники, компрессоры для их подъема;

в) электрическую аппаратуру (ремонт, испытание, монтаж), зарядные устройства и устройства поездной радиосвязи;

г) колесные пары, тяговые зубчатые передачи, устройства привода и собранные колесно-редукторные блоки, с прослушиванием работы зубчатой передачи и подшипниковых узлов;

д) тележки, их рамы, сочленения, шаровые связи, подвески редукторов, рессоры и рессорное подвешивание, гидравлические амортизаторы, тормозную рычажную передачу, ударно-сцепные устройства;

е) буксы и собранные буксовые узлы, резинометаллические блоки буксовых поводков, роликовые подшипники, проверку расположения колесных пар в тележках;

ж) рамы, шкворневые соединения и опоры кузова, противоразгрузочные устройства;
з) приборы автоматического и электропневматического тормозов, манометры, автостопы, воздушные резервуары и соединительные провода, производится испытание тормозов;

и) песочницы, звуковые сигналы, скоростемеры с их приводами;

к) правильность работы всех электрических цепей электровоза в соответствии со схемой, сопротивления и диэлектрическую прочность изоляции высоковольтных и низковольтных проводов и цепей.

Техническая приемка электровозов производится после опускания кузова на тележки и окончания всех работ по ремонту.

Приемосдаточные испытания состоят из стационарных (стендовых) испытаний на испытательных станциях под напряжением 50 и 3000

При стационарных (стендовых) испытаниях производятся:

а) проверка монтажа силовых и вспомогательных цепей, цепей управления и электрических аппаратов;

б) проверка сопротивления изоляции и диэлектрической прочности изоляции силовых и вспомогательных цепей, цепей управления;

в) проверка работы и последовательность включения электрических аппаратов при номинальных и минимально допустимых значениях напряжения и давления воздуха в магистралях;

---

г) замеры сопротивлений пусковых, стабилизирующих, переходных, шунтирующих, демпферных и добавочных резисторов;

д) замеры сопротивлений электрических цепей;

е) проверка соответствия направления вращения тяговых двигателей, работы вспомогательных машин, цепей отопления, освещения и другого оборудования при номинальном напряжении в контактной сети;

ж) регулировка работы пневматической и тормозной систем с проверкой производительности мотор-компрессоров и плотности воздушных магистралей на утечку;

з) проверка работы АЛСН, автостопов, мотор-компрессоров для подъема токоприемника, звуковых сигналов и другого оборудования электровоза;

и) проверка кузова на водонепроницаемость;

к) проверка распределения охлаждающего воздуха по тяговым двигателям;

л) проверка при работающих мотор-вентиляторах давления воздуха внутри кузова, кабины с доведением до нормы;

м) проверка правильности регулировки системы вентиляции электровоза, перевода ее на режим работы в зависимости от времени года.

Для проведения обкатки на заводских путях производится тщательный осмотр электровоза, обращается особое внимание на подвеску и крепление аппаратов, электрических машин и редукторов, состояние рычажно-тормозной передачи, соединение тормозных рукавов, автосцепного устройства, узлов заземления.

После контрольно-обкаточных испытаний электровоз осматривается, все дефекты и неисправности, обнаруженные при обкатке и осмотре, устраняются. При осмотре необходимо:

а) проверить нагрев буксовых, моторно-редукторных и якорных подшипников, состояние аппаратов; электрических машин и токоведущих частей;

б) проверить состояние крепления деталей ходовых частей, внутрикузовного оборудования;

в) проверить плотность соединения кожухов зубчатой передачи, шаровой связи, боковых опор кузова и отсутствие течи смазки;

г) произвести регулировку рессорного подвешивания, опор кузова;

В своей дипломной работе я рассматриваю такие узлы, как тяговый двигатель, токоприемник, колесные пары, рессорное подвешивание. песочницы.

Тяговый двигатель пульсирующего тока НБ-418К6 предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую, передаваемую с вала двигателя на колесную пару электровоза.

Действующими нормами предусматриваются три вида ремонта тяговых двигателей и вспомогательных машин: деповской, заводской первого объема (средний) и заводской второго объема (капитальный) и устанавливается периодичность этих ремонтов. Возможны отклонения от установленных общесетевых межремонтных пробегов на ±20 % для более равномерного планирования ремонтов заводами и депо.

---

Отремонтированные машины осматривают и проверяют выполнение установленных норм, свободу вращения, измеряют сопротивление изоляции и активное сопротивление обмоток, опробуют машину на холостом ходу, испытывают ее на нагревание и на повышенную частоту вращения, проверяют частоту вращения, реверсирование, коммутацию машины и электрическую прочность ее изоляции. Контрольные испытания проводят на испытательных станциях депо. Результаты испытаний заносят в специальный журнал, а также в паспорт машины, прошедшей испытания.

Осмотр и проверку машины проводят для выявления соответствия допусков и износов установленным нормам. Для этого измеряют биение коллектора, вала, проверяют осевой разбег якоря, воздушные зазоры под полюсами, правильность установки щеткодержателей относительно коллектора, чистоту обработки рабочей поверхности коллектора, а также правильность установки щеток в щеткодержателях и их нажатие на коллектор. Техника проведения перечисленных измерений и проверок, а также соответствующие нормы были рассмотрены ранее.

Проверку вращения якоря проворачиванием его от руки выполняют для того, чтобы перед включением машины под напряжение быть уверенным в правильности ее сборки, на что укажет отсутствие толчков и заеданий при вращении якоря. Убедившись в их отсутствии, машину подключают к питающей сети и проверяют ее работу на холостом ходу. Вначале к машине подводят напряжение, составляющее около 10 % U_ном, и при пониженной частоте вращения еще раз убеждаются в отсутствии стука в подшипниках, задеваний вращающегося якоря о неподвижные части и стука щеток. При удовлетворительных результатах проверки частоту вращения повышают до номинальной и дают машине работать в течение 30 мин. Вибрографом ВР-1 измеряют вибрацию. Вибрация более 0,15 мм не допускается, так как в эксплуатации она вызовет неудовлетворительную работу основных узлов машины (причиной повышенной вибрации является неудовлетворительная балансировка якоря). Нереверсивные машины проверяют при вращении якоря только в рабочем положении, а реверсивные -- в обоих направлениях.

Затем машину отключают и, пока ее якорь еще вращается, на слух, применяя слуховые аппараты, или по степени нагрева окончательно проверяют работу подшипников. Температура исправных подшипников не должна превышать 95 °С. После остановки машины осматривают щетки и проверяют качество их притирки. Притертая поверхность должна составлять не менее 75 % площади контактной поверхности щетки. В противном случае щетки следует притереть стеклянной бумагой.

---