Технология ремонта тягового електродвигателя ТЛ2К серии електровоза ВЛ11. Курсова технологія ремонту Хлипенка. Технологія ремонту якоря тягового електродвигуна типу тл2К електровоза серії вл11
 Скачать 0.91 Mb.
|
|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «ХАРКІВСЬКИЙ КОЛЕДЖ ТРАНСПОРТНИХ ТЕХНОЛОГІЙ» КУРСОВИЙ ПРОЄКТ на тему «Технологія ремонту якоря тягового електродвигуна типу ТЛ2К електровоза серії ВЛ11» Студента Хлипенка Вадима В`ячеславовича Шифр 273.Т.42.18 Викладач Бабенко Євгеній Юрійович 2022 ЗМІСТ  Вступ……………………………………………………………………3 1.Призначення та конструктивні особливості якоря тягового електродвигуна типу ТЛ2К електровоза серії ВЛ11 принцип його дії………………………………………………………………………...5 2.Характерні зноси та пошкодження тягового електродвигуна типу ТЛ2К електровоза серії ВЛ11 аналіз причин, що їх викликають……………………………………………………………...17 3. Періодичність планових технічних обслуговувань та поточних ремонтів, тягового електродвигуна типу ТЛ2К електровоза серії ВЛ11 обсяг робіт, що виконується при виконанні ТО-3, ПР-1…..................20 4. Розробка технології ремонту якоря тягового електродвигуна типу ТЛ2К електровоза ВЛ-11.........................................................................25 5. Технологічне обладнання, застосоване при ремонті якоря тягового електродвигуна типу ТЛ2К електровоза ВЛ-11………………………30 6. Організація робочого місця та вимоги охорони праці і навколишнього середовища….................................................................36  ВСТУПТяговий електродвигун постійного струму ТЛ2К призначений для перетворення електричної енергії, що отримується з контактної мережі, на механічну. Обертальний момент з валу якоря двигуна передається на колісну пару через двосторонню одноступінчасту циліндричну косозубу передачу. Він складається з: остова; якоря; щітковий апарат; підшипниковий щит. Підвішування електродвигуна опорно-осьове. З одного боку він спирається моторно-осьовими підшипниками на вісь колісної пари електровоза, а з іншого - на раму візка через шарнірну підвіску та гумові шайби. Тяговий електродвигун має високий коефіцієнт використання потужності (0,74) при найбільшій швидкості електровозу. Характеристика: - Напруга на затискачах двигуна - 1500 В - Струм годинникового режиму - 480 А - Потужність годинного режиму - 670 кВт - Частота обертання годинникового режиму - 790 об/хв - Струм тривалого режиму - 410 А - Потужність тривалого режиму - 575 кВт - Частота обертання тривалого режиму - 830 об/хв - Збудження – послідовне - Клас ізоляції та нагрівостійкості обмотки якоря - В - Клас ізоляції по нагрівостійкості полюсної системи -F - Найбільша частота обертання при середньозношених бандажах - 1690 об/хв. - Опір обмоток головних полюсів за температури 20 °С - 0,025 Ом - Опір обмотки якоря за температури 20 °C - 0,0317 Ом  Апаратний цех для ремонту тягового електродвигуна постійного струму ТЛ2К оснащений:- засобами технічного діагностування підшипникових вузлів, оцінки якості ізоляції неруйнівними методами, налаштування геометричної нейтралі та перевірки биття колекторів; - для прокручування тягових двигунів повинне застосовуватися джерело живлення зниженої стабілізованої напруги; - ремонтні стійла, на яких виробляється ТР-1, повинні бути обладнані стаціонарними або пересувними домкратами для вивішування колісномоторних блоків, пристроями для продування електричних машин сухим повітрям стисненим з відсмоктуванням пилу, зварювальним обладнанням; - механізовані робочі місця з комплектом оснастки та пристроїв, індукційні нагрівачі для нагріву завзятих, лабіринтних та внутрішніх кілець підшипників, індуктори для нагрівання горловин підшипникових щитів та кістяків; - випресування та запресування підшипників у підшипникові щити; ремонту магнітної системи остова з можливістю заміни полюсів; - заварювання тріщин кістяків, наплавлення та відновлення посадкових поверхонь підшипникових щитів тягових двигунів; - бандажування, продорожки, шліфування, полірування та динамічного балансування якорів; - перевірки якості ізоляції, активного опору, наявності міжвиткових замикань в обмотках; - сушіння з реєстрацією опору ізоляції та температури нагрівання обмоток; В даному курсовому проекті розроблена технологія ремонту якоря тягового електродвигуна типу ТЛ2К електровоза серії ВЛ11. Під час виконання проєкту було використано реальні принципи ремонту рухомого складу, що діють на підприємствах локомотивного господарства Укрзалізниці. 1 ПРИЗНАЧЕННЯ ТА КОНСТРУКТИВНІ ОСОБОЛИВОСТІ ЯКОРЯ ТЯГОВОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА ТИПУ ТЛ2К ЕЛЕКТРОВОЗА СЕРІЇ ВЛ11 ПРИНЦИП ЙОГО ДІЇ На електровозі ВЛ11 встановлені вісім тягових електродвигунів типу ТЛ2К. Тяговий електродвигун постійного струму ТЛ2К призначений для перетворення електричної енергії, що отримується з контактної мережі, на механічну. Обертальний момент з валу якоря електродвигуна передається на колісну пару через двосторонню одноступінчасту циліндричну косозубу передачу. Під час такої передачі підшипники двигуна не отримують додаткових навантажень за аксіальним напрямком. Підвіска електродвигуна опорно-осьова. Електродвигун з одного боку спирається моторно-осьовими підшипниками на вісь колісної пари електровоза, а з іншого на раму візка через шарнірну підвіску та гумові шайби. Система вентиляції незалежна, з подачею вентилюючого повітря зверху в колекторну камеру та викидом зверху з протилежного боку вздовж осі двигуна. Електричні машини мають властивість оборотності, що полягає в тому, що та сама машина може працювати як двигун і як генератор. Завдяки цьому тягові електродвигуни використовують не лише для тяги, а й для електричного гальмування поїздів. При такому гальмуванні тягові двигуни переводять у генераторний режим, а вироблену ними за рахунок кінетичної або потенційної енергії поїзда електричну енергію гасять у встановлених на електровозах резисторах (реостатне гальмування) або віддають контактну мережу (рекуперативне гальмування).  Тяговий електродвигун ТЛ2К складається з кістяка 3 (рис. 1), якоря 6, щіткового апарату 2 і підшипникових щитів 1, 4. Остов являє собою виливок зі сталі марки 25Л-П циліндричної форми і служить одночасно магнітопроводом. До нього прикріплені шість головних та шість додаткових полюсів, поворотна траверса з шістьма щіткотримачами та щити з роликовими підшипниками, в яких обертається якір електродвигуна.Установку підшипникових щитів проводять у такій послідовності: зібраний кістяк з полюсними та компенсаційними котушками ставлять стороною, протилежною колектору, вгору. Індуктивним нагрівачем нагрівають горловину до температури 100-150°С, вставляють і кріплять щит вісьма болтами М24 зі сталі 45. Потім повертають кістяк на 180°, опускають якір, встановлюють траверсу і аналогічно описаному вище вставляють інший щит і кріплять його вісьмома болтами. З зовнішньої поверхні кістяка має два припливи для кріплення букс моторно-осьових підшипників, приплив і знімний кронштейн для підвішування електродвигуна, запобіжні припливи для транспортування. З боку колектора є три люки, призначені для огляду щіткового апарату та колектора. Люки герметично закриваються кришками 7, 11, 15 (див. рис. 1). Кришка 7 верхнього колекторного люка укріплена на кістяку спеціальним пружинним замком, кришка 15 нижнього люка одним болтом М20 і спеціальним болтом з циліндричною пружиною, а кришка 11 другого нижнього люка - чотирма болтами M12. Для підведення повітря з боку, протилежної колектору, через спеціальний кожух 5, укріплений на підшипниковому щиті та кістяку. Висновки з електродвигуна виконані кабелем марки ППСРМ-1-4000 площею перерізу 120 мм2. Кабелі захищені брезентовими чохлами з комбінованим просоченням. На кабелях є ярлики з поліхлорвінілових трубок з позначенням Я, ЯЯ, К та КК. Вивідні кабелі Я і ЯЯ (рис.3) з'єднані з обмотками якоря, додаткових полюсів і компенсаційною, а вивідні кабелі К і КК з'єднані з обмотками головних полюсів.    рис.1 Поздовжній (а) та поперечний (б) розрізи тягового електродвигуна ТЛ2К Остов двигуна – він виконаний з електромагнітної сталі має циліндричну форму і служить магнітопроводом (рис 1.). Для жорсткого кріплення до поперечної балки рами візка на остов передбачені три припливи-кронштейни і два запобіжні ребра. В остові є отвори для кріплення головних та додаткових полюсів, вентиляційні та колекторні люки. З кістяка двигуна виходять шість кабелів. Торцеві частини кістяка закриті підшипниковими щитами. В кістяку укріплена паспортна табличка із зазначенням заводу-виробника, заводського номера, маси, струму, частоти обертання, потужності та напруги.  Рис.2 Головні полюси – вони призначені для створення основного магнітного потоку. Головний полюс складається з сердечника та котушки (рис 2.). Котушки всіх основних полюсів з'єднані послідовно і становлять обмотку збудження. Сердечник набраний з листів електротехнічної сталі товщиною 1,5 мм для зменшення вихрових струмів. Перед складання листи фарбують ізоляційним лаком, стискають пресом і скріплюють заклепками. Частина осердя, звернена до якоря, виконана ширшою і називається полюсним наконечником.  Ця частина служить підтримки котушки, а також для кращого розподілу магнітного потоку в повітряному зазорі. Для збільшення ефективності електричного гальмування в котушках головних полюсів, крім двох основних обмоток, що створюють основний магнітний потік у тяговому та гальмівному режимах, є третя — підмагнічуюча, яка створює додатковий магнітний потік при роботі двигуна тільки в генераторному режимі. Обмотка, що підмагнічує, включена паралельно двом основним і отримує живлення від високовольтного ланцюга через автоматичний вимикач, запобіжник і контактор. Ізоляція котушок основних полюсів кремнійорганічна. Головний полюс кріпиться до кістяка двома болтами, які ввертають у квадратний стрижень, розташований у тілі сердечника.  Рис.3  Додаткові полюси - вони призначені для створення додаткового магнітного потоку, який покращує комутацію та зменшує реакцію якоря у зоні між головними полюсами. За розмірами вони менші за головні полюси і розташовані між ними. Додатковий полюс складається з сердечника та котушки.Сердечник виконаний монолітним, тому що вихрові струми в його наконечнику не виникають через невелику індукцію під додатковим полюсом. Кріпиться сердечник до кістяка двома болтами. Між кістяком і сердечником для меншого розсіювання магнітного потоку встановлена діамагнітна латунна прокладка. Котушки додаткових полюсів з'єднані послідовно одна з одною та з обмоткою якоря.  Рис.4  Якір – машина постійного струму має якір (рис 4), що складається з сердечника, обмотки, колектора та валу. Сердечник якоря є циліндр, набраний зі штампованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм. Для зменшення втрат від вихрових струмів, що виникають при перетині якорем магнітного поля, листи ізолюють один від одного лаком. У кожному аркуші є отвір зі шпонковою канавкою для насадки на вал, вентиляційні отвори та пази для укладання обмотки якоря. У верхній частині пази мають форму ластівчиного хвоста. Листи насаджують на вал і фіксують шпонкою. Зібрані аркуші пресуються між двома натискними шайбами. Обмотка якоря складається з секцій, які укладають у пази сердечника та просочують асфальтовим та бакелітовим лаками. Щоб обмотка не випадала з пазів, у пазову частину забивають текстолітові клини, а передню та задню частини обмотки зміцнюють дротяними бандажами, які після намотування пропаюють оловом. Призначення колектора постійного струму в різних режимах роботи неоднаково. Так, в генераторному режимі колектор служить для перетворення змінної електрорушійної сили (е.д.с), що індукується в обмотці якоря, постійну е.д.с. на щітках генератора, в руховому – для зміни напрямку струму в провідниках обмотки якоря, щоб якір двигуна обертався в певну сторону. Колектор складається з втулки, мідних колекторних пластин, натискного конуса. Колекторні пластини ізольовані одна від одної міканітовими пластинами, від втулки та конуса — ізоляційними манжетами. Робочу частину колектора, що має контакт зі щітками, проточують на верстаті та шліфують. Щоб під час роботи щітки не торкалися міканітових пластин, колектор піддають «продорожку». При цьому міканітові пластини стають нижче за колекторні приблизно на 1 мм. З боку осердя в колекторних пластинах передбачені виступи з прорізом для впаювання провідників обмотки якоря. Колекторні пластини мають клиноподібний переріз, а для зручності кріплення — форму «хвист ластівки». Колектор насаджують на вал якоря пресовою посадкою та фіксують шпонкою. Вал якоря має різні посадкові діаметри. Крім якоря та колектора, на вал напресована сталева втулка вентилятора. Внутрішні кільця підшипників та підшипникові втулки насаджені на вал у гарячому стані.    Рис.5 Підшипниковий щит - у щитах (рис 5) встановлені кулькові або роликові підшипники - надійні та не потребують великого догляду. З боку колектора стоїть завзятий підшипник; його зовнішнє кільце упирається у приплив підшипникового щита. З боку тягової передачі встановлений вільний підшипник, який дозволяє валу якоря подовжуватися при нагріванні. Для підшипників застосовують густе консистентне мастило. Щоб мастило під час роботи двигунів не викидалося з мастильних камер, передбачено гідравлічне (лабіринтне) ущільнення. В'язке мастило, потрапивши в невеликий зазор між канавками-лабич рингами, проточеними в щиті, і втулкою, насадженою на вал, під дією відцентрової сили відкидається до стінок лабіринту, де самим мастилом створюються гідравлічні перегородки. Підшипникові щити кріплять до обох боків кістяка.   Рис.6Щітковий апарат - щітковий апарат тягового електродвигуна складається з траверси розрізного типу з поворотним механізмом, шести кронштейнів та шести щіткотримачів. Траверса сталева, виливок швелерного перерізу має по зовнішньому ободу зубчастий вінець, що входить у зачеплення із шестернею поворотного механізму. В кістяку фіксована і застопорена траверса щіткового апарату болтом фіксатора, встановленим на зовнішній стінці верхнього колекторного люка, і притиснута до підшипникового щита двома болтами стопорного пристрою: одне - внизу кістяка, друге - з боку підвіски. Електричне з'єднання кронштейнів траверси виконано між собою кабелями ПС-4000 перетином 50 мм2. Траверса - кронштейни щіткотримача роз'ємні (з двох половин) закріплені болтами М20 двох ізоляційних пальцях, встановлених на траверсі. Ізоляційні пальці є сталевими шпильками, опресованими пресмасою АГ-4, зверху на них насаджені порцелянові ізолятори. Щіткотримач має дві циліндричні пружини, що працюють на розтяг. Пружини закріплені одним кінцем на осі, вставленої в отвір корпусу щіткотримача, іншим на осі натискного пальця за допомогою гвинта, що регулює, яким регулюють натяг пружини. Кінематика натискного механізму обрана так, що у робочому діапазоні забезпечує практично постійне натискання на щітку. Крім того, при максимально допустимому зношуванні щітки тиск натискного пальця на неї автоматично припиняється. Це дозволяє запобігти пошкодженню робочої поверхні колектора шунтами спрацьованих щіток. У вікна щіткотримача вставлені дві щітки розрізні марки ЭГ-61 рахмером2(8х50)х60 мм з гумовими амортизаторами. Кріплення щіткотримачів до кронштейна здійснено шпилькою та гайкою.    Рис.7Щіткотримач - для більш надійного кріплення та регулювання положення щіткотримача щодо робочої поверхні по висоті колектора на корпусі щіткотримача і кронштейна передбачена гребінка. Якір двигуна складається з колектора обмотки, вкладеної в пази сердечника, набраного в пакет з лакованих листів електротехнічної сталі марки Е-22 товщиною, 0,5 мм, сталевої втулки, задньої та передньої натискних шайб, валу, котушок та 25 секційних вирівнювачів, кінці яких впаяні в півня колектора. В осерді є один ряд аксіальних отворів для проходу вентилюючого повітря. Передня натискна шайба одночасно служить корпусом колектора. Всі деталі якоря зібрані на загальній втулці коробчастої форми, напресованої на вал якоря, що забезпечує його заміну. Котушка має 14 окремих провідників, розташованих по висоті в два ряди, і по семи провідників у ряду, вони виготовлені зі стрічкової міді розміром 0,9×8,0 мм марки МГМ та ізольовані одним шаром з перекриттям у половину ширини мікаленти ЛФЧ-ББ завтовшки 0,075мм. Корпусна ізоляція пазової частини котушки складається з шести шарів склослюдянітової стрічки ЛСК-110тт 0,11х20 мм, одного шару стрічки електроізоляційного фторопласту товщиною 0,03 мм та одного шару склострічки товщиною 0,1 мм, укладених з перекриттям у половину ширини. Зрівнячі секційні виготовляють із трьох дротів перерізом 0,90х2,83 мм марки ПЕТВСД. Ізоляція кожного дроту складається з одного шару склослюдянітової стрічки ЛСК-110тт 0,11х20 мм, одного шару стрічки електроізоляційного фторопласту товщиною 0,03 мм та одного шару склострічки товщиною 0,11 мм. Вся ізоляція укладена із перекриттям половини ширини стрічки. У пазовій частині обмотка якоря кріпиться текстолітовими клинами, а лобової частини – склобандажем. Колектор тягового двигуна з діаметром робочої поверхні 660 мм складається з 525 мідних пластин ізольованих один від одного міканітовими прокладками.   Рис.9  Від натискного конуса та корпусу колектор ізольований міканітовими манжетами та циліндром. Обмотка якоря має такі дані: число пазів – 75, крок за пазами – 1 – 13, число колекторних пластин – 525, крок за колектором – 1 – 2, крок вирівнювачів по колектору – 1 – 176.Якірні підшипники двигуна важкої серії із циліндричними роликами типу 8Н2428М забезпечують розбіг якоря в межах 6,3 – 8,1 мм. Зовнішні кільця підшипників запресовані у щити підшипників, а внутрішні кільця напресовані на вал якоря. Підшипникові камери для запобігання впливу зовнішнього середовища та витоку мастила мають ущільнення. Підшипникові щити запресовані в кістяк і прикріплені до нього кожен вісьмома болтами М24 з пружинними шайбами. Моторно-осьові підшипники складаються з латунних вкладишів, залитих по внутрішній поверхні бабітом Б16, і букс із постійним рівнем мастила. Букси мають вікно для подачі мастила. Для запобігання повороту вкладок передбачено в буксі шпонкове з'єднання. |