кп. Законом О железнодорожном транспорте в Российской Федерации
 Скачать 479.6 Kb.
|
 Рисунок 1 – Вольт-амперные характеристики щеток (а) и армированная разрезная щетка (б) тяговых двигателей отечественного производства: 1 и 2 — элементы щетки, 3 — заклепка; 4 — латунная пластина, на которую давит палец щеткодержателя, 5 и 6 — кабели гибкие Значительное число щеток в щеткодержателе усложняет конструкцию последнего и затрудняет обслуживание и смену щеток. С целью увеличения сопротивления токам в короткозамкнутой секции обмотки якоря щетки шириной более 16 мм выполняют разрезными, т. е. состоящими из двух (рисунок 1, б) или трех частей. В разрезных щетках каждая часть работает как бы самостоятельно. При этом ширина ее в 2 или 3 раза меньше, уменьшается возможное отклонение поверхности контакта от осевой линии, что улучшает условия работы контакта, а, следовательно, коммутацию двигателя. Однако разрезные щетки по конструкции сложнее цельных, сильнее изнашиваются вследствие увеличения числа трущихся поверхностей. При выборе размеров щеток руководствуются стандартами. Обычно длина щеток составляет 32, 40, 50 мм, ширина— для цельных 16, 20, 25, 32 мм и составных 2-8, 2-10, 2-12,5, 2-16 мм. Щеткодержатели и их кронштейны. Эти узлы должны обеспечить высокую электрическую прочность изоляционных деталей и устойчивое положение щеток, необходимое для удовлетворительного токосъема. Последнее требование выполнить трудно, так как из-за имеющегося зазора между окном щеткодержателя и щеткой последняя перекашивается и появляется касательная составляющая силы нажатия, которая поворачивает щетку и прижимает нижнюю ее часть к кромке окна щеткодержателя. Сила прижатия зависит от зазора, размеров щетки и высоты гнезда окна под щетку, массы корпуса щеткодержателя, а также от способа передачи усилия от нажимного пальца на щетку. При вращении коллектора появляется сила трения, значение которой зависит от температуры в месте контакта, свойства щеток, частоты вращения, состояния поверхности коллектора, влажности окружающего воздуха и т. д. Под воздействием непостоянной силы трения при вращении коллектора щетка начинает вибрировать с частотой, зависящей от размеров щетки, условий нажатия и других факторов. Снизить вибрации можно путем уменьшения зазоров между щеткой и корпусом, увеличения высоты окна под щетку, применения разрезных щеток с резиновыми амортизаторами, уменьшения коэффициента трения щеток, повышения чистоты обработки рабочей поверхности коллектора. Щеткодержатель состоит из корпуса и нажимных устройств. Его крепят на изолированном от корпуса кронштейне (рисунок 2). Корпуса щеткодержателей отливают из латуни ЛС-59-1Л или ЛК-80-ЗЛ. Корпус имеет два или три гнезда для направления щеток. Нажимные устройства выполняют с цилиндрическими или спиральными (рисунок 2, а) пружинами. Кронштейны с пружинами рессорного типа широко применяют на отечественных тяговых двигателях. В такой конструкции обеспечивается раздельное практически постоянное нажатие на щетки пальцев (стальных или из бериллиевой бронзы). Чтобы ток не проходил по стальным пружинам щеткодержателя и не нагревал их, щетки, расположенные в окне, соединяют с корпусом щеткодержателя медными гибкими проводами.  Рисунок 2 – Кронштейны с пальцами и щеткодержателями тяговых двигателей НБ-418К6 (а, б) 1 и 2 — верхняя и нижняя половины кронштейна; 3 и 4 — пальцы кронштейна, 5 — гайка; 6 — нажимной палец; 7— гибкий шунт, 8 — цилиндрическая пружина; 9—щетка, 10 — коллекторные пластины; 11 — латунный корпус щеткодержателя, 12—кронштейн из стеклопластика, 13 — стальные пальцы с резьбовыми отверстиями для крепления кронштейна к остову, 14 — болт Кронштейн выполнен из стали и состоит из двух половин 1 и 2, скрепленных болтом. К половине 2 крепят болтом наконечник с кабелями, подводящий ток к коллектору, и перемычки для щеткодержателей одной полярности. Каждая половина кронштейна имеет две выточки для охвата пальцев 3 и 4. Пальцы представляют собой стальные стержни переменного сечения или шпильки, отпрессованные пресс-массой АГ-4. Стальные стержни имеют изоляцию из компаунда на основе эпоксидных смол. Для предохранения ее от повреждения разъемным кронштейном на пальцы надеты стальные трубки. Пальцы имеют фарфоровые изоляторы с глянцевой поверхностью, что уменьшает скопление пыли и предотвращает электрическое перекрытие с корпуса кронштейна на остов. Наличие двух пальцев исключает возможность поворота кронштейна относительно остова. Применяют также пальцы, изготовленные из пресс-массы АГ-4В (рисунок 2, б). Для соединения с траверсой или остовом двигателя такие пальцы армированы металлическими шпильками с резьбой. Корпус щеткодержателя крепят к кронштейну на шпильке гайкой 5 или болтом 14. Поверхности соприкосновения корпуса и кронштейна сделаны рифлеными, что позволяет правильно (по высоте) устанавливать щеткодержатель. Чтобы можно было передвинуть корпус вниз или вверх, т. е. менять расстояние от корпуса щеткодержателя до рабочей поверхности коллектора, отверстие под болт или шпильку выполняют продолговатой формы. Щеткодержатель в осевом направлении относительно петушков коллектора фиксируют специальной шайбой, помещенной на шпильке или болте кронштейна. Давление пальцев регулируют, изменяя натяжение пружин. При максимальном допустимом износе щетки нажатие пальца на нее автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора гибкими проводами сработанных щеток. Нажимное устройство может фиксировать в оттянутом состоянии пальцы, что обеспечивает смену щеток. На ряде двигателей электропоездов применяют кронштейны и щеткодержатели, изготовленные из стеклопластика (рисунок 3). Такие щеткодержатели кронштейнов не имеют, крепят их к остову болтами. Траверсы. Число щеткодержателей всегда равно числу главных полюсов.  Рисунок 3 – Щеткодержатель тягового двигателя электропоезда с корпусом из стеклопластика 1 — цилиндрическая пружина, 2 — нажимные пальцы, 3 — корпус, 4 — гибкий шунт, 5 — щетки При четырех щеткодержателях кронштейны обычно крепят жестко на торцовой стенке остова со стороны коллектора, осматривают их через два коллекторных люка. У тяговых двигателей с числом полюсов шесть и более кронштейны со щеткодержателями обычно крепят на траверсе. Траверсу (рисунок 4) поворачивают зубчатым колесом, укрепленным на оси в остове двигателя. С помощью траверсы можно подвести любой щеткодержатель под коллекторный люк. После осмотра щеток траверсу устанавливают в нужное положение и закрепляют фиксаторным болтом.  Рисунок 4 – Траверса тягового двигателя НБ-418К6 1 — венец, 2 — кронштейн; 3 — щетка, 4 — щеткодержатель; 5 — палец кронштейна; 6 — кабель 3 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ТРАВЕРСЫ И ЩЁТКОДЕРЖАТЕЛЕЙ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ НБ-418К6 НА ЛОКОМОТИВЕ, ХАРАКТЕРНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ И ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ Условия, в которых работают тяговые двигатели весьма тяжелые. В отличие от стационарно устанавливаемых машин они подвержены воздействиям окружающей среды, динамическим ударам со стороны рельсового пути и работают в условиях широко, а иногда и резко изменяющихся значений тока, напряжения. Несмотря на принимаемые меры, из окружающей среды в машины попадают влага и пыль. Влага проникает в поры изоляции обмоток машин, что приводит к снижению ее электрической прочности, создает условия для возникновения электрического или теплового ее пробоя, приводит к ускоренному ее старению. В сочетании с низкими температурами влага способствует появлению инея и обледенению коллектора и щеточного аппарата, что приводит к повышенному искрению под щетками. Повышенное искрение возникает и от загрязнения коллектора и щеточного аппарата пылью, попадающей в машину через неплотности люков и с охлаждающим воздухом. Температура окружающей среды может доходить до — 40 °С зимой и до + 50 °С летом. Высокая температура ухудшает охлаждение электрических машин, способствует их чрезмерному нагреву, а низкая вызывает запустевание смазки в подшипниках, отпотевание машин при установке э. п. с. в депо. При прохождении неровностей пути колесные пары э. п. с. воспринимают значительные динамические силы (особенно при высоких скоростях движения). Эти удары, частично сглаженные системой рессорной подвески, передаются тяговым двигателям. Наиболее чувствительны они для тяговых двигателей с опорно-осевым подвешиванием, почти половина массы которых не подрессорена. От действия динамических сил в элементах машин могут возникать трещины, изломы, повышенная выработка трущихся поверхностей, усиливаться искрение на коллекторе, слабнуть узлы соединений. Напряжение в контактном проводе, а, следовательно, напряжение, подводимое к тяговым двигателям (и другим электрическим машинам), могут отличаться от номинального значения на 10—12%. В отдельных случаях (например, при рекуперативном торможении) напряжением на зажимах тяговых двигателей может доходить до 1,25 Uном. Заметно повышается напряжение на тяговых двигателях, связанных с боксующими колесными парами. При отрыве токоприемника от контактного провода происходит резкое снижение напряжения на тяговых двигателях, а при грозовых разрядах — его резкое повышение. Всякое отклонение напряжения от номинального значения ухудшает работу тягового двигателя и снижает его тяговые свойства. Но особенно опасно повышенное напряжение, которое может вызвать потенциальное искрение на коллекторе и образование кругового огня, пробой изоляции обмоток, проводов, изоляции кронштейнов щеткодержателей, выводных кабелей. При трогании или движении по затяжному подъему тяжеловесных составов или при движении с неполным числом работающих на локомотиве тяговых двигателей токи в них могут значительно превысить их допускаемые значения. Такие даже кратковременные перегрузки могут вызвать повышенное искрение под щетками, нарушить коммутацию, а при определенных условиях привести к образованию кругового огня на коллекторе. Круговой огонь может возникнуть также и в результате быстрого нарастания тока при переходных процессах, протекающих в тяговых двигателях. Наиболее опасны переходные режимы, возникающие в результате образования кругового огня на соседнем параллельно включенном двигателе или при пробое плеча выпрямительной установки. При боксовании колесной пары частота вращения якоря тягового двигателя резко возрастает. При этом возникают большие центробежные силы, которые могут вызвать повреждение валов якорей тяговых двигателей, ослабление или повреждение якорных бандажей. Кроме того, при повышенной частоте вращения якоря заметно усиливается искрение под щетками, ухудшается коммутация машины и создаются условия для возможного возникновения кругового огня на коллекторе. В момент восстановления сцепления боксующей колесной пары частота ее вращения (а, следовательно, и связанного с ней якоря двигателя) мгновенно уменьшается. При этом запас кинетической энергии вращающегося якоря превращается в удар, передающийся на зубчатую передачу, вал якоря, подшипники и другие элементы двигателя, вызывая их повышенный износ, а иногда и поломку. 4 ВЕДОМОСТЬ ДЕФЕКТАЦИИ ТРАВЕРСЫ И ЩЁТКОДЕРЖАТЕЛЕЙ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ НБ-418К6 Таблица 2 – Ведомость дефектации
5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ Таблица 3 – Вероятные неисправности в работе траверсы и щёткодержателя тягового двигателя НБ-418К6
6 СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РЕМОНТА ТРАВЕРСЫ И ЩЁТКОДЕРЖАТЕЛЕЙ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ НБ-418К6 1 2 3 4 |