Устройство и ремонт тягового электродвигателя пульсирующего тока НБ-418К6

 

УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ

 ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 

ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА НБ-418К6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1 Назначение тягового двигателя пульсирующего тока НБ-418К6

1.1 Назначение

1.2 Технические данные

2 Технология ремонта тягового  двигателя

2.1 Система технического обслуживания  и ремонта электровозов

2.2 Условия работы тяговых двигателей

2.3 Контрольные испытания двигателей

3 Экономический раздел

3.1 План по труду

3.2 Расчет фонда заработной платы

3.3 План эксплуатационных расходов

3.4 Основные расходы

3.5 Расходы общие для всех отраслей хозяйства

4 Техника безопасности

Требования техники безопасности при слесарных работах

Требования безопасности при ремонте  и испытании 

электрооборудования

Безопасность при нахождении на железнодорожных путях

Заключение

Литература

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В данном дипломном проекте рассматривается  тяговый электродвигатель пульсирующего тока НБ418-К6, его назначение и конструкция. Технология его ремонта в объеме ТР-3. Рассматриваются безопасные приёмы труда, применяемое оборудование, инструменты и приспособления.

1 НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА НБ-418К6

1.1 Назначение

Тяговый электродвигатель пульсирующего  тока НБ-418К6 предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую, передаваемую с вала двигателя на колесную пару электровоза (рис. 1). Индивидуальный привод каждой колесной пары электровоза имеет жесткую двустороннюю косозубую передачу. Малые шестерни смонтированы на концах вала двигателя, а большие зубчатые колеса на оси колесной пары. Передаточное отношение равно 88 : 21, торцовый модуль 11.

 

Рисунок 1 – Общий вид тягового двигателя НБ – 418К6

1 – вал якоря; 2 – вкладыши моторно-осевых подшипников; 3 – букса моторно-осевых подшипников; 4–крышка верхнего смотрового люка; 5 –крышка коробки выводов; 6 – трубка для добавления смазки в якорный подшипник

1.2 Технические данные

Мощность ………………………………………………………. 790/740 кВт

Напряжение на коллекторе ............................................................. 950/950 В

Ток якоря ......................................................................................... 880/820 А

Частота вращения якоря ......................................................... 890/915 об/мин

Количество вентилирующего воздуха ............... не менее 105/105 м³/мин

КПД ………………….................................................................... 94,5/94,8 %

Система вентиляции .................................................................. независимая

Класс изоляции:

катушек главного полюса .............................................................................. Н

катушек добавочного полюса ........................................................................ Н

якоря .................................................................................................................. Р

компенсационной обмотки ............................................................................ Р

Сопротивление при t=20 °C:

обмотки всех катушек главных полюсов (без шунта) .................. 0,0079 Ом

обмотки всех катушек добавочных полюсов  и компенсационной обмотки      ......………………………………………………………................... 0,0119 Ом

обмотки якоря ..................................................................................... 0,011 Ом

Постоянная  шунтировка главных полюсов …………………………….  0,96

Масса:

двигателя без зубчатой передачи ........................................................... 4350 кг

остова в сборе .......................................................................................... 2350 кг

якоря ......................................................................................................... 1350 кг

2 ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

2.1 Система технического обслуживания и ремонта электровозов

Для поддержания электровозов в  работоспособном состоянии и  обеспечения надежной и безопасной их эксплуатации существует система технического обслуживания и ремонта электроподвижного состава. Она введена приказом МПС России от 30 декабря 1999 г. N ЦТ-725 и положением № 3р от 17.01.2005г.

Предусматривается проведение следующих видов технического обслуживания и текущего ремонта электровозов постоянного тока серий ВЛ:  - технические обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3 для предупреждения появления неисправностей, поддержания электровозов в работоспособном и надлежащем санитарно-гигиеническом состоянии, обеспечения бесперебойной, безаварийной работы и пожарной безопасности. Техническое обслуживание ТО-3 может быть упразднено начальником железной дороги по согласованию с Департаментом локомотивного хозяйства МПС России;  - техническое обслуживание ТО-4 для обточки бандажей колесных пар без выкатки их из-под электровоза при достижении оптимальных для данного участка эксплуатации или предельных величин проката и толщины гребней бандажей;

- техническое обслуживание ТО-5, выполняемое:

в процессе подготовки электровоза  для постановки в запас МПС  России и длительного содержания в резерве железной дороги - ТО-5а;

в процессе подготовки электровоза  к отправке в недействующем состоянии в капитальный ремонт на заводы или в другие депо, в текущий ремонт в другие депо, передачи на баланс другим депо или передислокации-ТО-5б;

в процессе подготовки электровоза  к эксплуатации после постройки, ремонта на заводах или в других депо, после передислокации-ТО-5в;

в процессе подготовки электровоза  к эксплуатации перед выдачей  из запаса МПС России или РУД-ТО-5г; текущие ремонты ТР-1, ТР-2 и ТР-3 для поддержания работоспособности электровозов, восстановления основных эксплуатационных характеристик и обеспечения их стабильности в межремонтный период путем ревизии, ремонта, регулировки, испытаний и замены деталей, узлов, агрегатов.

     - Капитальные ремонты (КР-1 и КР-2) являются главным средством «оздоровления» электровозов и предусматривают восстановление несущих конструкций кузова, сложный ремонт рам тележек, колесных пар и редукторов, тяговых двигателей и вспомогательных машин, электрических аппаратов, кабелей и проводов, восстановление чертежных размеров деталей и т. д. Капитальные ремонты электровозов осуществляют на ремонтных заводах.

    Ремонтный цикл включает последовательно повторяемые виды технического обслуживания и ремонта. Порядок их чередования определяется структурой ремонтного цикла.

    Периодичность ремонта магистральных электровозов, т. е. пробеги между техническими обслуживаниями и ремонтами, а также нормы простоя электровозов при этом устанавливаются начальниками дорог с учетом конкретных эксплуатационных условий на основе нормативов приказа МПС (рис.2)

Рисунок 2 – Нормативы межремонтных пробегов в км

    Нормы продолжительности технических обслуживаний ТО-4, ТО-5, текущих ремонтов ТР-1, ТР-2 и ТР-3 устанавливаются начальником железной дороги, исходя из технической оснащенности депо, рационального использования ремонтной базы, равномерной загрузки участков по ремонту, обеспечения высокого качества ремонта, проведения испытания и приемки электровозов после ремонта, а также с учетом выполнения установленной нормы деповского процента неисправных электровозов.

2.2 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

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 загусте-вание смазки в подшипниках, отпотевание машин при установке ЭПС. в депо.

При прохождении неровностей пути колесные пары ЭПС 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 U_ном. 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.

2.3 КОНТРОЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

 

Каждая прошедшая ремонт электрическая машина должна пройти контрольные испытания. Порядок проведения таких испытаний должен соответствовать требованиям государственных стандартов и Правил ремонта тяговых и вспомогательных электрических машин электроподвижного состава.

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.