Антиплагиат_ПташкограйАИ_полный (Проект участка по испытаниям электрических машин в сервисном локомотивном депо), страница 3

13 Неравномерность существующего уменьшенногораспределения охлаждающего количества воздуха внутри двигателя, различия внагрузках оси и диаметров бандажей колесных пар, расхождение скоростныххарактеристик двигателей приводят к неравномерному перегреву обмоток якоряи полюсных катушек.В 7 период жизненного цикла ТЭД происходит изменение техническихпараметров его узлов и деталей, в первую очередь под воздействием старения иизноса, причем ухудшение технических параметров ТЭД приводит кувеличению числа неплановых ремонтов. 13 Так в результате систематическогопревышения допустимой температуры обмоток ТЭД их изоляция теряет своифизические свойства, становится жёсткой и хрупкой, и в значительной степенитеряет электрическую прочность, 15 так как при перегреве обмоток, летучиевещества из изоляционных материалов быстро испаряются, что приводит кобразованию трещин, расслоений и пористости.

27 Через некачественныеуплотнения коллекторных люков, воздухопроводов, а также через незакрытыевентиляционные отверстия двигателей, конструкция которых предусматриваетзащиту от попадания снега, внутрь двигателей 15 всё-таки попадает 7 вода и снег.Также в двигателях конденсируется влага и при постановке холодноголокомотива в теплое помещение. Если двигатели не находятся под нагрузкой, топопадающая в них влага поглощается изоляцией. Проникая в мельчайшиетрещины и поры изоляционного материала, она значительно снижает егоэлектрическую и механическую прочность.

Подобное увлажнение изоляциипроисходит особенно интенсивно при повышении влажности с резкимувеличением температуры окружающей среды и 3 времени простоя электровоза внерабочем состоянии.Осенне-зимний период является наиболее неблагоприятным для тяговыхдвигателей. 39 Перепады температуры, попадание снега внутрь двигателя через, неплотности коллекторных люков и воздухопроводов приводят к увлажнению 317изоляции. Это способствует резкому снижению ее сопротивления.При повышении температуры воздуха во время суточных колебанийтемпературы или оттепелей тяговый электродвигатель нагревается медленно.При соприкосновении воздуха с более холодными частями 3 ТЭД, воздухохлаждается, его влагоемкость уменьшается, и избыток водяного пара оседаетна обмотках и коллекторе в виде инея, от этого изоляция намокает и начинаетсяее разрушение.

Образование инея зависит от скорости изменения температуры иотносительной влажности воздуха. 39 Так при температурах ниже 3 минус 20 °C,иней не образуется из-за малого перепада температуры на 5-6 °C за 6 часовдостаточно для инееобразования. 3Отдельные повреждения якорей тяговых 3 двигателей 15 происходят из-занеправильных режимов управления локомотивом, приводящих к боксованиюколесных пар, 15 перегрузке тяговых электрических машин. Катушки главных идобавочных полюсов выходят из строя в результате попадания влаги в 3 остова 19через некачественные их 7 уплотнения, а также ослабления крепления полюсныхкатушек на сердечниках.В процессе эксплуатации тяговые двигатели 15 подвергаются большимдинамическим нагрузкам, что в первую очередь отрицательно сказывается наработе узла щёткодержателя и состоянии рабочей поверхности коллектора, и вконечном итоге приводит к повышенному искрению под щётками, ухудшениюкоммутации, образованию кругового огня по коллектору и 7 перебросамэлектрической дуги.

15Оценить техническое состояние локомотивов и определить надежность их в 57работе представляется возможным только на основе анализа надёжностиподвижного состава, который показывает, что основным повреждаемым узломявляются тяговые 3 электродвигатели. 56Анализ статистических данных по отказам узлов электроподвижногосостава за период с января 2015 г.

по 13 декабрь 2016 г., в СЛД-90 Приморское,свидетельствуют о том, что на долю тяговых 13 электродвигателей приходится20 % от общего числа отказов, 13 что явилось следствием вывода локомотивов из18эксплуатации для проведения непредвиденного сервисного обслуживания.Согласно данных таблицы 1.1 наибольшее число отказов повлекшее выводлокомотивов из эксплуатации для проведения непредвиденного сервисногообслуживания произошло именно по причине неисправностей тяговыхэлектродвигателей, так в 2016 году это 217 случаев, в 2015 году 157 случая ибуквально за два месяца 2017 года количество случаев составило – 61.Предположительно это происходит из-за увеличения в последние годы 57объёма грузоперевозок, которые, в связи со слабой пропускной способностьюжелезнодорожных путей влияют на повышение масса поезда и как следствиенагрузки на ТЭД, и второй причиной является проведение некачественногоремонта и последующих приёмо-сдаточных испытаний.Согласно диаграммы неисправностей локомотивов изображенной нарисунке 1.1, 21 % всех случаев постановки электровозов на непредвиденноесервисное обслуживание происходит по причине неисправности ТЭД,устранение которых требует значительного времени, в результате именноданные неисправности влияют на увеличение простоя локомотива на ремонте,особенно если в ходе ремонта потребовалась выкатка ТЭД.Если произвести сравнительный анализ причин вывода из эксплуатацииэлектровозов для проведения непредвиденного сервисного обслуживания всвязи с выходом из строя оборудованию электровоза (рисунок 1.4) видно, что вцелом количество неплановых ремонтов по всем группам оборудованияснижается, за исключением неисправностей, связанных именно с потерейисправной работоспособности тяговых электродвигателей, которое выросло на60 случаев.Помимо увеличения самого числа неисправностей ТЭД, как уже отмечалосьранее и значительно увеличилось время простоя электровозов на ремонте, всвязи с повышенными трудозатратами и сопутствующей ремонту сложностьютехнологии ремонтных операций по устранению неисправности,заключающихся в большинстве случаев заменой отдельных узлов щеточноколлекторного аппарата, а также полной замене ТЭД, требующей не только19выкатки, но и последующего ремонта выкаченного ТЭД, а в большинствеслучаев, ожидании исправного ТЭД с завода.В период эксплуатации ТЭД ТПС, как показал длительный опыт,встречается ряд характерных неисправностей.

Прежде всего это понижениесопротивления изоляции, возникающее обычно при попадании в электрическуюмашину влаги, масла и грязи. 34 Так выброс смазки привёл к отказу тяговыхэлектродвигателей электровозов в 64 случаях за период 2015-2016 г. (таблица1.4). Данная неисправность возникает из-за больших зазоров в лабиринтныхуплотнениях, перепрессовки смазки, засорения вентиляционных каналовсердечника якоря. 13 Значительное понижение сопротивления изоляции можетпривести к её пробою (47 случаев). Во многом это определяется сложнымиусловиями эксплуатации 57 ТЭМ: перегрузками, коммутационнымиперенапряжениями, увлажнением и т.д. 57 Пробои изоляции могут такжевозникнуть из-за 34 её механических повреждений или из-за перебросов(перекрытий) внутри машины.

Перекрытие по коллектору часто 34сопровождаются круговым огнём с перебросом на корпус и выгоранием деталеймашины, попавших в область горения дуги. Причиной перебросов обычноявляется загрязнение и замасливание коллектора, скопление угольной пыли вмежламельных канавках. 34 Другой распространенной причиной, приводящей квыходу ТЭД из строя – 31 13 случай, является повреждение якорных подшипников.Как правило, причинами этих отказов является превышение допустимойтемпературы нагрева подшипников, их загрязнение при сборке или наличиезагрязненной смазки, ее избытка, износ или разрушение деталей подшипникаввиду установки последнего с перекосом, малого радиального зазора, наличиетрения в уплотнениях подшипников.

13Таблица 1.4 – Анализ причин неисправностей тяговых электродвигателей НБ 514БНеисправность тягового электродвигателя Кол-воОтремонтировано в СЛД-90Отправлено взавод1234Устранение которых производилось без выкатки ТЭД20Переброс электрической дуги по щеточноколлекторному аппарату (устранениепоследствий кругового огня, заменаизоляционных пальцев креплениякронштейна щеткодержателя, сушка)183 183 Выброс смазки из подшипниковых камервнутрь двигателя и попадание последней наколлектор ( 13 восстановление сопротивленияизоляции, сушка)64 64 ИТОГО 247 147Требующих выкатки ТЭДПовреждения МЯП 31 31 Пробой изоляции и межвитковое замыканиеякорных обмоток16 - 16 19Пробой изоляции дополнительных полюсов(ДП) и 19 компенсационной обмотки (КО)35 - 35Повреждения 19 коллектора 9 4 5Пробой изоляции главных полюсов 3 - 3 19Повреждение соединений ГП, 19 ДП, КО,перемычек щеткодержателей, выводныхкабелей15 - 15Неисправность лабиринтных колец 3 3 Повреждения остова (трещины и т.п.) 6 - 6Разбалансировка якоря 5 - 5Износ вала якоря в месте посадки шестерни(спрессовка малой шестерни)4-4Итого 127 38 89На рисунке 1.5 представлена диаграмма неисправностей ТЭД ставшихпричиной их смены.Если проанализировать причины выхода из строя ТЭД за период двух лет2016-2017 годов, требующие выкатки и разборки КМБ, с последующимремонтом в условиях депо либо на базе Улан-Удэнского локомотиворемонтногозавода, то прослеживается следующая ситуация, наибольшее числонеисправностей связано с потерей своих эксплуатационных характеристикмоторно-якорных подшипников, 31 случай, а также пробой изоляции отдельныхэлементов якорной цепи – 51 случай (рисунок 1.5) в результате воздействияклиматических факторов (повышенная влажность, перепады температур и т.п.),нарушения условий эксплуатации и нарушения технологического процесса21ремонта.На сегодняшний день задача совершенствования технологии ремонта ТЭД,которая обеспечивала бы сохранение и восстановление параметров,устанавливаемых техническими условиями на работу ТЭД, 13 остается актуальной.При этом в процессе ремонта должна решаться задача не только восстановленияработоспособности системы, но и прогнозирования ее остаточного ресурса.Диагностирование ТЭД до и после ремонта позволит определять узлы, наиболееподверженные выходу из строя, их остаточный ресурс и производить ремонт потехническому состоянию.

13 На сегодняшний день 20 существующийтехнологический процесс в условиях локомотивного депо направлен наустановление факта отказа и устранение неисправности. Оценка техническогосостояния элементов ТЭД в ряде случаев производится визуально, причем такойконтроль не позволяет объективно оценивать состояние электрическогооборудования, поскольку определяется квалификацией исполнителя.Технологический процесс ремонта должен быть направлен не только наустранение существующей неисправности, но и построен таким образом, чтобыпредотвратить возникновение отказа в будущем. На сегодняшний деньнекоторые причины отказов ТЭД закладываются в процессе техническогообслуживания и ремонта, другие – обусловлены эксплуатацией.