ПЗ (1228853), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Аппарат 73ZW относится к категории амортизаторов, в котором в качестве рабочей среды используются силиконовые эластомеры. Амортизатор 1, расположен в корпусе аппарата 2. Шток А упирается в днище корпуса аппарата, а основание в упорную плиту 6. Плита удерживается 4-мя закреплёнными на ней болтами с гайками 3 и шплинтонами 4 с помощью двух монтажных планок 5. Аппарат имеет ход 90 мм и энергоёмкость 110 кДж.
1 – амортизатор; 2 – корпус; 3 – гайка; 4 – шплинтон;
5 – монтажные планки; 6 – упорная плита.
Рисунок 3.9 – Поглощающий аппарат 73ZW
Аппарат работает следующим образом: от усилия сжатия сжимается амортизатор и его шток входит, сжимая рабочий материал (эластомер). При ударной нагрузке поглощение энергии происходит за счёт перетекания эластомера через калиброванный зазор между корпусом амортизатора и поршнем, установленном на штоке.
При подготовке к установке на локомотив аппарат сжимают на прессе и между монтажной планкой 5 и приливом корпуса устанавливают дистанционный вкладыш. Для беспрепятственного выпадения вкладышей аппарат должен быть правильно сориентирован при постановке на локомотив (в соответствии с надписями "ВЕРХ" на упорной плите и монтажной планке), иначе монтажный болт упорной плиты может помешать выпадению вкладышей. Усилие начальной затяжки аппарата составляет 200 кН (20 тс), поэтому для его обслуживания в депо необходимо иметь мощный пресс с усилием не менее 300 кН (30 тс). В условиях ремонтного депо инструкцией по обслуживанию аппарата предусмотрены лишь замена упорной плиты и смазка корпуса.
3.8 Вспомогательные электрические машины НВА-55
Электродвигатель НВА-55 асинхронный, трехфазный с короткозамкнутым ротором, предназначен для привода главных компрессоров, вентиляторов охлаждения тяговых двигателей, реакторов, выпрямительных установок, а также для использования в качестве расщепителя фаз (рисунок 3.10).
Структура условного обозначения НВА-55:
- НВА – новочеркасский вспомогательный асинхронный;
- 55 – мощность, кВт.
Климатическое исполнение У и категория размещения 2 по ГОСТ 15150-69.
Электродвигатель защищенного исполнения, горизонтальной установки, самовентилируемый и состоит из статора, ротора, двух подшипниковых щитов, коробки выводов. Статор имеет станину, сердечник и обмотку. Станина сварная, стальная, включает два фланца с приваренными ребрами и обшивку. Сердечники статора и ротора набраны из электротехнической стали. Обмотка статора двухслойная, выполнена из прямоугольного провода 2x6 мм марки ПЭТСДКТ и пропитана совместно с сердечником в эпоксидном компаунде.
Рисунок 3.10 – Электродвигатель НВА-55
Основные технические характеристики приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Технические характеристики электродвигателя НВА-55
| Наименование параметра | Значение |
| Мощность , кВт | 55 |
| Напряжение , В | 380 |
| Ток, А | 119 |
| Частота вращения, об/мин | 1470 |
| К.П.Д. % | 90,2 |
| Cos | 0,82 |
| Cоединение фаз обмотки | Y |
| Класс изоляции ( НВА-55/НВА-55А) | F / Н |
| Степень защиты по ГОСТ 17494-87 | IP21 |
| Масса, кг (IM 1001/IM 1002) | 375/380 |
| Режим работы по ГОСТ 183-74 | S1 |
Ротор состоит из вала, сердечника и короткозамкнутой обмотки.
Подшипниковые щиты сварные, коробка выводов штампованная.
Основной неисправностью электродвигателя НВА-55 является выплавление обмотки ротора в следвствии нарушения теплового режима работы.
3.9 Гидродемпфер
Гидродемпфер предназначен для гашения колебаний экипажной части подвижного состава.
Установка гидродемпфера буксовой ступени электровоза 2(3)ЭС5К представлена на рисунке 3.11.
1 – гидродемпфер; 2 – амортизатор; 3, 4, 7 – шайба; 5 – гайка; 6 – шплинт; 8 – шарнирный подшипник; 9 – фторопластовое кольцо; 10 – втулка; 11 – валик; 12 – гайка; 13, 14 – втулка дистанционная; 15 – стопорное кольцо.
Рисунок 3.11 – Установка гидродемпфера буксовой ступени электровоза 2(3)ЭС5К
В гасителе колебаний (рисунок 3.12), при перемещении поршня вниз (ход сжатия) верхний клапан 7 поднимается, и часть жидкости из полости под поршнем перетекает в полость над поршнем. Другая часть жидкости из полости под поршнем перетекает через дроссельное отверстие нижнего клапана 8 в резервуар 5, создавая сопротивление перемещению поршня.
1–шток; 2–направляющая втулка; 3–корпус; 4–рабочий цилиндр; 5–резервуар;
6–поршень; 7–верхний клапан; 8–нижний клапан.
Рисунок 3.12 – Принципиальная схема гидравлического гасителя колебаний
При перемещении поршня вверх (ход растяжения) верхний клапан 7 закрывается, и жидкость из полости над поршнем проходит через дроссельное отверстие в полость под поршнем и одновременно в полость под поршнем поступает жидкость и из резервуара 5 через открытый клапан 8.
При протекании жидкости через отверстия малого сечения (дроссельные отверстия) возникают силы неупругого сопротивления, используемые для гашения колебаний.
Гидравлический демпфер должен иметь в рабочем диапазоне линейную зависимость между силой и скоростью поршня. Однако для того, чтобы избежать возможности появления больших демпфирующих сил, которые могут привести к поломке демпфера или будут передаваться на подрессоренные массы, целесообразно при больших скоростях иметь пологую характеристику, т.е. ограничить максимальную силу демпфера.
Если гидрогаситель располагается в буксовом подвешивании, то при движении колеса он будет воспринимать различные воздействия пути, которые могут иметь достаточно выраженные импульсы, что может повлечь за собой гидравлический удар в гасителе. Для исключения данного негативного явления гасители имеют пружинные предохранительные клапаны с отверстием для перепускания жидкости.
3.10 Выводы по разделу
В результате выполнения данного раздела ВКР были детально рассмотрены конструкция и возможные неисправности агрегатов и узлов электровоза серии 2(3)ЭС5К, лимитирующие межремонтные пробеги, согласно статистическим данным депо Чита. На основании приведенных данных можно наметить организационно-технические мероприятия увеличения эксплуатационной надежности электровозов рассматриваемой серии.
4 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ИЛИ ЗАМЕНЕ ЛИМИТИРУЮЩИХ УЗЛОВ
Увеличение эксплуатационной надежности локомотивов на дорогах Российской Федерации является одной из важных задач локомотивного хозяйства. Ежегодные технические анализы порч, неисправностей и неплановых ремонтов электровозов на дорогах РФ показывают, что дороги Дальневосточного региона (Заб ЖД, ДВЖД, ВсибЖД) имеют повышенные показатели: отказов электрического, механического оборудования, количество неплановых ремонтов и простоя электровозов в ремонте. Это вызвано специфическими условиями работы локомотивов в данном регионе: сложный профиль, трудности с обеспечением локомотивных депо запасными частями, а иногда и низкой технической дисциплиной ремонтного персонала и локомотивных бригад.
Безаварийность работы и длительность межремонтных сроков во многом зависят от правильности эксплуатации, своевременной профилактики, предотвращения перегрузок. Но было бы неправильным всецело полагаться на качество обслуживания. Условия правильной эксплуатации локомотива должны быть заложены в ее конструкции. Должна быть обеспечена надежная работа даже в условиях недостаточно квалифицированного обслуживания. Если одни и те же агрегаты локомотива периодически выходят из строя, это значит, что конструкция недостаточно продумана со стороны надежности.
Субъективный фактор в обслуживании и управлении локомотивом следует по возможности исключать, а операции обслуживания сводить к минимуму.
Устранению подлежат такие периодические операции, как регулировки, подтяжки, смазка и т. п., которые при недостаточно квалифицированном обслуживании могут стать причиной повышенного износа и преждевременного выхода агрегата из строя.
Например, замена МОП скольжения на МОП качения увеличить периодичность требуемых обслуживаний в объеме ТО-2 с 3–4 суток до 10–12 суток и более. Кроме того, данное решение существенно повысит надежность узла, снизит расход цветных металов, применяемых в конструкции узла, смазывающих материалов, а так же снизит загрязнение мотoрно-осевой смазкой окружающей среды.
Устранима периодическая регулировка пантографа путем замены углеродных вставок на компазитные материалы.
Периодическая подтяжка ослабевающих в эксплуатации гаек и болтов устранима применением современных самоконтрящихся конструкций резьбовых соединений.
Сильно усложняет эксплуатацию нерациональная система смазки, требующая постоянного внимания со стороны обслуживающего персонала. Периодической точечной смазки следует избегать. Если этого сделать нельзя по конструктивным условиям, то следует применять самосмазывающиеся опоры или вводить систему централизованной подачи смазки ко всем смазочным точкам с одного поста.
Наилучшее решение с точки зрения надежности и удобства эксплуатации – это полностью автоматизированная система смазки, не требующая периодической смены. Это достижимо, если предусмотреть меры, противодействующие окислению и тепловому перерождению смазки и обеспечивающие непрерывную очистку и регенерацию смазки.
В системы смазки необходимо вводить аварийные устройства, обеспечивающие подачу смазки, хотя бы в минимальных количествах, при выходе из строя главной системы.
Одним из приемов увеличения эксплуатационной надежности является дублирование обслуживающих устройств, в работе которых чаще всего случаются перебои. Примером может служить дублирование систем автоматического управления. В тех случаях, когда требуется полная безотказность действия, от которой зависит безопасность движения, необходимо применять многократное дублирование систем управления. В комплексе мероприятий, обеспечивающих эксплуатационную надежность локомотива, большую роль играет автоматическая защита от случайных или преднамеренных перегрузок при помощи предохранительных и предельных устройств, работающих на стерегущем режиме и вступающих в действие при перегрузках.
Наиболее целесообразна полная автоматизация управления, т. е. превращение локомотива в самообслуживающийся, саморегулирующийся и самонастраивающийся на оптимальный режим работы агрегат.
В качестве примера можно привести микропроцессорную систему управления тяговыми двигателями. Система автоматически устанавливает оптимальное управляющее воздействие на двигатель для данных условий движения, профиля и состояния пути, что обеспечивает увеличение экономичности и повышение ресурса двигателя и механической части электровоза.
Высокой надежности локомотивов можно достичь только комплексом конструктивных, технологических и организационно-технических мероприятий. Повышение надежности требует длительной, повседневной, скрупулезной, целенаправленной совместной работы конструкторов, технологов, металлургов, экспериментаторов и производственников, ведущейся по тщательно разработанному и последовательно осуществляемому плану.
Непременным условием выпуска качественной продукции является прогрессивная технология изготовления, высокая культура производства, строгое соблюдение технологического режима и тщательный контроль продукции на всех стадиях изготовления, начиная с операций изготовления деталей и кончая сборкой изделия.
Наибольшие трудности представляет объективная оценка показателей надежности, долговечности и стоимости эксплуатации. Эти показатели можно достоверно выяснить только через длительный промежуток времени, притом на продукции, вышедшей за стены завода-изготовителя и разбросанной в различных, порой отдаленных эксплуатационных точках.
В этих условиях приобретают важное значение методы ускоренного определения долговечности деталей, узлов, агрегатов и локомотива в целом. Большую помощь в этом деле могут оказать лаборатории долговечности для систематического испытания продукции на износ и срок службы.
Следует шире применять метод моделирования эксплуатационных условий, заключающийся в стендовых или эксплуатационных испытаниях узлов локомотива на форсированном режиме в условиях, заведомо более тяжелых, чем нормальная работа локомотивов. В этом случае узлы локомотива проделывают в максимально сжатые сроки цикл, который при нормальной их работе длится несколько лет. Испытания ведут до наступления предельного износа, или даже до полного или частичного разрушения узла локомотива, периодически приостанавливая их для замера износов, регистрации состояния деталей и определения признаков приближения отказа.
Подобные жесткие испытания позволяют обнаружить недостатки конструкции и принять меры к их устранению. Ускоренные испытания дают также достаточно надежный исходный материал для оценки реальной долговечности узла локомотива.
На основании проведенного анализа перечня оборудования, лимитирующего пробеги электровоза между ремонтами, а так же конструкции узлов данного оборудования, предлагаются следующие мероприятия по модернизации или замене лимитирующих узлов электровозов 2(3)ЭС5К:















