Диплом ПЗ (1226353), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Каждый роликовый подшипник с обеих сторон закрыт крышками. Задние крышки отлиты вместе с подшипниковым щитом. Передние крышки отлиты из стали в виде колец и крепятся к щиту болтами.
Главные полюса – служат для создания основного магнитного потока двигателя. Главный полюс состоит из сердечника и катушки.
Компенсационная обмотка – служит для компенсации влияния реакции якоря. Наличие компенсационной обмотки уменьшает склонность тягового электродвигателя к появлению кругового огня по коллектору, а также способствует улучшению коммутации.
Дополнительные полюса – служат для улучшения коммутации электродвигателя. Дополнительный полюс состоит из сердечника и катушки.
Якорь – служит для создания вращательного момента тягового электродвигателя. Он состоит из вала, втулки, задней нажимной шайбы, шихтованного сердечника, коллектора и обмотки.
Щеточный механизм – служит для подвода напряжения к обмотке якоря, через коллектор. Он состоит из поворотной траверсы, изолированных пальцев (12 шт.), кронштейн щеткодержателей (6 шт.), щеткодержателей (6 шт.), щеток (18 шт.).
Система охлаждения тягового двигателя НБ-418К6 описана далее. Воздух от вентилятора через верхний раструб подается в тяговый электродвигатель сверху коллекторной стороны и проходит вдоль электродвигателя тремя путями:
- по зазору между якорем и полюсами;
- по зазору между катушками главных и дополнительных полюсов;
- через пустотелый корпус коллектора по двум рядам отверстий в листах сердечника якоря.
Затем воздух с противоколлекторной стороны выходит в атмоферу вверх под кузов, через силуминовый раструб, укрепленный болтами к остову. Через каждый электродвигатель должно проходить не менее 105 м3 воздуха за 1 минуту.
1.2 Отличие конструкции колесно-моторного блока электровоза 2ЭС5К от электровоза ВЛ80
Основные отличия в конструкции колесно-моторного блока электровоза 2ЭС5К от электровоза ВЛ80 следующие:
- угол наклона централи изменен с 15 градусов у ВЛ80 до 30 градусов у Ермака;
- подвеска тягового электродвигателя к раме тележки у Ермака имеет наклон относительно вертикали 9 градусов, а также точка подвеса к раме тележки находится выше уровня осей колесных пар на 246 мм;
- на Ермаке увеличено расстояние между точками подвески двигателя (опорная база) на 160 мм.
Еще одним изменением конструкции колесно-моторного блока Ермака является применение более совершенного тягового двигателя НБ-514Б. Тяговый двигатель НБ-514Б выполнен на базе двигателя НБ-418К6. Он мощнее своего предшественника, что позволяет развивать электровозу 2ЭС5К мощность в часовом режиме до 10000 кВт. Он более устойчив к возникновению круговых огней по коллектору, имеет защиту от деформации катушек добавочных полюсов электродинамическими силами токов короткого замыкания и ряд других совершенствований.
Двигатель НБ-514Б взаимозаменяем с НБ-418К6 по установочным размерам и электромеханическим характеристикам. В нем применены унифицированные с предыдущим тяговым двигателем надежно работающие подшипниковые узлы, траверсы, отливки остова, коллектор, листы якоря, вал с втулками, все резьбовые соединения, редуктор зубчатой передачи.
Полюсная система остова подверглась большим изменениям, кронштейн подвески двигателя, сечение проводников обмотки якоря также увеличено.
Лобовая часть двигателя НБ-514Б, противоположная коллектору, подверглась существенным изменениям. В ней головки выполнены открытыми, что улучшило условия охлаждения, увеличило срок службы изоляции.
На рисунке 1.10 представлена наклонная подвеска электровоза 2ЭС5К, которая имеет угол наклона к вертикали 9 градусов.
Рисунок 1.10 – Наклонная подвеска тягового электродвигателя 2ЭС5К (Ермак): а – вид сбоку; б – вид спереди; 1 – планка предохранения валика; 2 – грани головок болтов; 3 – планка стопорения болтов; 4 – подвеска; 5 – диски; 6 – резиновые шайбы; 7 – валик; 8 – втулка; 9 – втулка; 10 – планка предохранения валика; 11 – гайка; 12 – кронштейн
На рисунке 1.11 изображена схема компоновки колесно-моторного блока электровозов ВЛ80 и 2ЭС5К.
б
а
Рисунок 1.11 – Схема компоновки колесно-моторного блока: а - электровоза ВЛ80; б - 2ЭС5К
2 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ КОЛЕСНО-МОТОРНОГО БЛОКА ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС5К
Колесно-моторный блок является одним из важнейших узлов электроподвижного состава, от его безотказной работы зависит способность железнодорожного транспорта выполнять возложенные на него функции.
Главным требованием для колесно-моторных блоков является обеспечение заданного ресурса работы. Но многие элементы данного узла работающие на износ в результате действия сил трения и скольжения, в значительной степени ограничивают ресурс электровоза в целом.
По данным СЛД-91 Хабаровск за 12 месяцев 2016 года проведено 438 выкаток колесно-моторного блока, в сравнении с 2015 годом за 12 месяцев выкатили 312 колесно-моторных блоков. Рост к аналогичному периоду 2015 года составил на 126 случаев или 40 %. На неплановом сервисном обслуживании выкачено колесно-моторных блоков в 2016/2015 годах – 192/162 случаев. На текущем ремонте за тот же период времени – 246/150 случаев.
Причины смены колесно-моторного блока распределились следующим образом:
а) неисправность моторно-осевых подшипников скольжения – 166 случая (к 76 случаю в 2015 году) рост на 90 случаев или 118 %;
б) неисправность тягового электродвигателя – 161 случай (к 117 случаю в 2015 году) рост на 44 случая или 38 %;
в) неисправность кожуха зубчатой передачи – 57 случаев (к 47 случаям в 2015 году) рост на 10 случаев или 21 %;
г) неисправность колесной пары - 42 случая (к 63 случаям в 2015 году) снижение на 21 случаев или 33 %.
К неисправностям моторно-осевых подшипников относятся износ внутренних поверхностей вкладышей, залитых баббитом, и которые контактируют с осью колесной пары и наружных поверхностей, сопряженных с остовом тягового двигателя. Также часто при нарушении технологических процессов ремонте моторно-осевых подшипников и правил ухода в эксплуатации в корпусе подшипника могут возникать выплавление, выкрашивание баббита и трещины корпуса.
На рисунке 2.1 представлен вкладыш моторно-осевого подшипника со следами выщербин, вырывов баббитовой заливки и со сколами по краям вкладыша.
Рисунок 2.1 – Изношенный вкладыш
Данные о количестве и видах неисправностей в тяговом двигателе приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 –Неисправности в тяговом электродвигателе.
| Вид неисправности | Количество случаев в 2015 году | Количество случаев в 2016 году |
| Снижение изоляции | 41 | 57 |
| Отгар перемычки | 11 | 24 |
| Задир коллектора | 21 | 27 |
| Трещина остова | 10 | 12 |
Окончание таблицы 2.1.
| Вид неисправности | Количество случаев в 2015 году | Количество случаев в 2016 году |
| Раковина в моторно-якорных подшипниках | 9 | 11 |
| Неисправность траверсы | 10 | 6 |
| Размотка якоря тягового электродвигателя | 4 | 6 |
| Прогар якоря | 5 | 2 |
| Земля якоря | 2 | 4 |
| Повторный переброс | 0 | 2 |
| Смазка в тяговом электродвигателе | 1 | 1 |
Диаграмма распределения неисправностей в тяговом электродвигателе НБ-514Б за 2016 год приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Диаграмма распределения неисправностей тягового электродвигателя НБ-514Б за 2016 год
Как видно из диаграммы наиболее уязвимыми частями электродвигателя являются изоляция, перемычка и коллектор. В сумме они ремонтируются чаще чем все остальные элементы. Снижение изоляции может быть связано с накоплением угольной пыли внутри остова на обмотках и на коллекторе, также причиной данной неисправности могут служить зимние условия, при которых возможно образование инея или попадание снега. Отгар перемычки может возникать при неудовлетворительном техническом ремонте и обслуживании двигателя, когда болты крепящие кабели обмоток затянуты недостаточно крепко. Неисправности коллектора связаны с перебросами и предельным износом щеток.
В кожухах зубчатых передач очень часто изнашиваются войлочные уплотнения, это приводит к продавливанию и вытеканию смазки из образовавшихся щелей. Также в корпусе и в местах приварки бобышек и проушин возникают трещины и это тоже ведет к просачиванию масла. При сильном динамическом воздействии, передающиеся от колесной пары при прохождении неровностей пути в бобышках возникают большие напряжения, что ведет к изломам как самой бобышки, так и боковин кожуха.
Данные о неисправностях кожуха зубчатого зацепления представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Неисправности кожуха зубчатого зацепления
| Неисправности | Количество случаев в 2015 году | Количество случаев в 2016 году |
| Крепление кожуха | 28 | 33 |
| Зубчатая передача | 18 | 22 |
| Трещина кожуха | 1 | 2 |
| Всего | 47 | 57 |
На рисунке 2.3 приведена диаграмма неисправностей кожуха зубчатого зацепления.
Рисунок 2.3 – Диаграмма неисправностей кожуха зубчатой передачи
На рисунке 2.4 представлен кожух с изломом проушины.
Рисунок 2.4 – Кожух зубчатого зацепления
Из диаграммы видно, что крепление кожуха требует усиления или изменения конструкции.
Колесная пара является наименее подверженным к неисправностям элементом колесно-моторного блока. Относительная доля неисправностей приходящаяся на нее около 10 %. В таблице 2.3 распределены неисправности колесной пары.
Таблица 2.3 – Неисправности колесной пары
| Неисправности | Количество случаев в 2015 году | Количество случаев в 2016 году |
| Повторные провороты колесной пары | 43 | 22 |
| Трещины спиц колесной пары | 15 | 9 |
| Неисправность буксового узла | 1 | 5 |
| Ползун | 2 | 1 |
| Трещины оси колесной пары | 0 | 1 |
| Износ резьбы оси колесной пары | 2 | 4 |
На рисунке 2.5 представлены гистограммы распределения неисправностей колесной пары за 2015 год, а на рисунке 2.6 – за 2016 год.
Рисунок 2.5 – Гистограмма распределения неисправностей колесных пар за 2015 год
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
