ПЗ (Кукуренчук Д. А.) (1231325), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 1.1 – Распределение неисправностей ТЭД по узлам за 1 квартал 2015 и 2016 года

При разложении неисправностей по видам получилось, что наибольшее количество неисправностей допущено по эксплуатационной и производственной причине, что отражено в таблице 1.2 и показано на рисунке 1.2.

Таблица 1.2 – Распределение неисправностей ТЭД по видам за 1 квартал 2015 и 2016 года

Рисунок 1.2 – Распределение неисправностей ТЭД по видам за 1 квартал 2015 и 2016 года

Распределение числа неплановых ремонтов по видам оборудования электровозов показано на рисунке 1.3, по предоставленным данным филиала ООО «ТМХ-СЕРВИС» «Дальневосточный» за 12 месяцев 2013-2014гг.

Рисунок 1.3 – Распределение числа неплановых ремонтов по видам оборудования электровозов за 2013 и 2014 года

Наибольшее количество неплановых ремонтов по электровозам за 12 месяцев 2014 года допущено по причине выхода из строя следующего оборудования:

- электрическая аппаратура (23 % от общего количества);

- пневматическое оборудование (17,5 % от общего количества);

- тяговые электродвигатели (14 % от общего количества).

Н епредвиденное обслуживание электровозов ООО «ТМХ-СЕРВИС» «Дальневосточный» за 12 месяцев 2015 года в сравнении с 12 месяцами 2014 года представлено на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 – Непредвиденное обслуживание электровозов за 12 месяцев 2015 года в сравнении с 12 месяцами 2014 года

Большинство отказов в эксплуатации приходится на тяговые электродвигатели грузовых электровозов.

Это объясняется увеличением в последние годы нагрузок на грузовые электровозы. Данные анализа технического состояния приписного парка электровозов ОАО «РЖД» в период с 1980 года по 2015 год показывают, что средний вес поездов увеличился на 20–30 %. Из-за этого возросло количество отказов тяговых электродвигателей (в период с 1999 года по 2015 год произошло увеличение в 3,3 раза). Можно сказать, что это косвенно подтверждает резкий рост числа поврежденных тяговых двигателей. Приблизительно 50 % тяговым двигателям требуется ремонт КР не по пробегу, а по состоянию, из-за повреждений, связанных с межвитковыми замыканиями якоря и катушек полюсов, пробою изоляции якорных обмоток и катушек полюсов.

В настоящее время рабочий парк грузовых электровозов состоит в основном из электровозов серии «ЕРМАК» [11].

Эти электровозы считаются современными, но на них используются тяговые электродвигатели пульсирующего тока, применяемые так же и на более старых электровозах ВЛ85, поэтому проблема с конкретными неисправностями перешла и на электровозы серии «ЕРМАК» [6].

По электровозам серии 2ЭС5К, 3ЭС5К за период 12 месяцев 2012 года, установлено 1371 заходов электровозов на неплановый ремонт. В сравнении с тем же периодом 2011 года, произошло 267 случая заходов, что говорит о увеличении количества заходов на неплановый ремонт в 5,2 раза.

В таблице 1.3 представлены сведения по отказам электровозов по сериям.

Таблица 1.3 – Распределение отказов по сериям электровозов за 2012 г.

Как показывает анализ, одной из наиболее ярко выраженных причин выхода из строя тяговых электродвигателей является пробой изоляции (таблица 1.4). Это говорит о сложных условиях эксплуатации тяговых электродвигателей: перегрузки, коммутационные перенапряжения, увлажнение и т.д. [11]. Большое количество отказов ТЭД из-за пробоя изоляции наблюдается во время перепада температур, так как сильно увеличивается вероятность увлажнения обмоток вследствие попадания влаги в электродвигатель. Поскольку изоляция является наиболее уязвимым и дорогостоящим звеном в тяговом электродвигателе, задаче повышения её ресурса предоставляется большое внимание [6]. Примерно 35 % отказов тяговых электродвигателей приходится на лобовые части обмоток якоря.

Показан (рисунок 1.5) участок характерного локального нарушения изоляции лобовой части якорной обмотки ТЭД НБ-514 со стороны противоположной коллектору.

Рисунок 1.5 – Участок нарушенной изоляции на лобовой части обмотки тягового электродвигателя

Таблица 1.4 – Распределения отказов элементов ТЭД типа НБ-514Б электровозов серии «ЕРМАК» за 2011 и 2012 год

Восстановление изоляции тяговых электродвигателей НБ-514 проводится при деповском ремонте (ТР-3) в ремонтных депо через каждые 500 тыс. км пробега электровозов серии «ЕРМАК». В действительности эта цифра намного меньше и приблизительно равна 350 тыс. км [11].

Анализ надежности тяговых электродвигателей НБ-514 по электровозам серии «ЕРМАК» продемонстрировал повышенную уязвимость изоляции от воздействия внешних причин, что говорит о низком качестве современных методов и средств диагностики изоляционных конструкций. Все это приводит к снижению межремонтных пробегов до восстановительных работ при деповском ремонте (ТР-3) для тяговых электродвигателей НБ-514 приблизительно на 150 тыс. км.

Увеличение надежности и продление ресурса тяговых электродвигателей – задача разносторонняя и требует комплексного решения. Соответственно выделяют следующие пути решения задачи: улучшение конструкции ТЭД; модернизация действующих ТЭД и внедрение систем диагностики; улучшение технологии защиты от аварийных режимов [6].

1.2 Основные факторы и причины выхода из строя изоляции обмоток тяговых электродвигателей электровозов

В условиях эксплуатации электровозов на изоляцию электродвигателей воздействует множество внешних факторов [11], которые со временем приводят к деградации структуры и ухудшению диэлектрических свойств изоляции. Такими факторами являются:

- температурные перепады (от – 50 до + 40 ^оС);

- вибрационные механические воздействия;

- переувлажнение изоляции;

- запыленность;

- внутренние перенапряжения;

- грозовые перенапряжения.

Приведенные факторы приводят к физическому старению изоляции. Считается, что в некоторых случаях последствия старения изоляции возможно устранить при восстановительных ремонтах. Но, в основном, изменения свойств изоляции носят необратимые последствия и заканчиваются пробоем [11].

Работа тяговых электродвигателей при больших перепадах температур усугубляется быстрыми изменениями скоростей движения электровозов, которые приводят к изменениям нагрузок на электродвигатели, что вызывает изменение частоты вращения, толчки и механическую вибрацию. Значительные нагрузки приводят к перегреву якорных обмоток, обмоток возбуждения и как следствие тепловой деградации изоляции [6]. Так же перегреву обмоток способствует неравномерное распределение охлаждающего воздуха внутри электродвигателя [11].

Неправильные режимы управления электровозами приводят к боксованию колесных пар и перегрузке тяговых двигателей, следствием чего является повреждения якоря электродвигателя и обмоток возбуждения. Обмотка главных и добавочных полюсов повреждается также в результате попадания влаги в остов через плохие уплотнения и ослабленные крепления полюсных катушек на сердечниках. Динамические нагрузки отрицательно влияют на работу щеточно-коллекторного узла, что в итоге приводит к повышенному искрению под щетками, нарушению коммутации и как следствие образованию кругового огня, который вызывает выплавление коллекторных пластин и перегрев обмоток якоря. Перегрев обмоток ТЭД приводит к тому, что изоляция становится жесткой и хрупкой, летучие материалы вещества изоляции испаряются, вследствие чего она теряет электрическую прочность.

Характеристики

Список файлов ВКР