=Курсовая работа= Аналіз умов роботи тягових електродвигунів ТЕ–006

[Admin]

Аналіз умов роботи тягових електродвигунів ТЕ–006. Розрахунок програми ремонту тепловозів та ТЕД. Засоби діагностики машин і механізмів. Економічний ефект від модернізації верстата для продорожки колектора ТЕД. Ремонт тягового електродвигуна ТЕ–006.

Курсовая работа

на укр. языке

Скачать

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.

1.1.1 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.

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.