ДИПЛОМ (1235295), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Уменьшение количества отказов технических средств по системе «КАСАНТ» в расчете на 1 млн.км. пробега за 12 месяцев 2014г в сравнении с уровнем 2013 г. составило уменьшение: – 64%.
Подводя итоги по отказам электровозов, воспользуемся еще одни инструментом факторного анализа – диаграммой Исикавы (рисунок 2.10 и 2.11). Она построена на основе данных за 12 месяцев 2014 года.
3 факторный Анализ отказов Тяговых электрических двигателей
3.1 Анализ отказов электровозов на Дальневосточной дороге в период за 2012–2014 гг.
На рисунке 3.1 и 3.2 представлено распределение числа отказов, согласно электронному паспорта оборудования, всех электрических двигателей электровозов 3ЭС5к и ВЛ80С, отнесённых к дальневосточной дороге в период 2012–2014 гг. Из рисунка видно, что в 2012 г. было на 49% больше отказов, чем в 2014 г., в 2013 г. же на 6% меньше.
Рисунок 3.1 – Распределение числа отказов электрических двигателей
за 12 месяцев 2012–2014 гг.
Рисунок 3.2 – Распределение общего числа отказов
электрических двигателей за 12 месяцев 2012–2014 гг.
В 2012 г. было значительное число отказов. Необходимо отметить и проанализировать корректирующие меры, которые были приняты, что будет выполнено позднее.
Также в статистике отказов важна информация о распределении числа отказов на 1 млн. км. Количество отказов за один и тот же период может быть одинаковым, однако, пробег разных. Поэтому для расчёта этого показателя необходим пробег электровозов за исследуемый период.
В таблице 3.1 представлены пробеги локомотивов в млн. км., а на рисунке 3.3 показано распределение числа отказов тяговых электрических двигателей на 1млн. км.
Таблица 3.1 – Пробеги электровозов
| январь | февраль | март | апрель | май | июнь | июль | август | сентябрь | октябрь | ноябрь | декабрь | Общий пробег | |
| 2012 | 3,888 | 3,537 | 3,902 | 3,771 | 3,799 | 3,416 | 3,810 | 3,510 | 3,316 | 3,650 | 3,757 | 3,594 | 43,949 |
| 2013 | 3,338 | 2,999 | 3,377 | 3,331 | 3,329 | 3,141 | 3,141 | 3,056 | 3,113 | 3,339 | 3,314 | 3,680 | 39,649 |
| 2014 | 3,242 | 3,300 | 3,735 | 3,494 | 3,533 | 3,356 | 3,487 | 3,411 | 3,194 | 3,348 | 3,404 | 3,322 | 40,827 |
Рисунок 3.3 – Распределение числа отказов двигателей на 1 млн. км.
Распределение отказов по депо Дальневосточной дороги и по видам электровоза графически представлено на рисунках 3.4 и 3.5 соответственно.
Из рисунков видно, что больше всего отказывали тяговые двигатели на электровозах 3ЭС5К и большее количество их отнесено к ТЧЭ-2 Хабаровск.
Далее для выяснения более уязвимых мест тягового электрического двигателя был проведён анализ отказов сначала электровоза ВЛ80С, потом 3ЭС5К.
Согласно статистике, такими местами, являются:
-
коллектор тягового двигателя;
-
щеточный аппарат тягового двигателя;
-
якорь тягового двигателя.
На рисунке 3.6 представлено распределение отказов электрических двигателе ВЛ80С по оборудованию. Видно, что количество отказов резко сокращается, благодаря корректирующим мерам по предупреждению отказов, которые были приняты. В 2014 г. был зафиксирован один отказ. Место отказа – коллектор тягового двигателя, отказ – повышенное биение.
Для электровоза 3ЭС5К распределение отказов на рисунке 3.7. Количество отказов тяговых двигателей данного электровоза, как видно, растёт. Так, количество отказов в 2014 г. по сравнению с:
-
2012 г. увеличилось на 12%;
-
2013 г. увеличилось на 9%.
Рисунок 3.6 – Распределение числа отказов электрических двигателей
по виду оборудования для электровоза ВЛ80С
Рисунок 3.7 – Распределение числа отказов электрических двигателей
по виду оборудования для электровоза 3ЭС5К
На рисунке 3.8 отражена диаграмма Парето по отказам узлов и деталей тягового электрического двигателя. Она помогла, определить наиболее значимые и существенные факторы, которые привели к отказу двигателей электровозов 3ЭС5К за 2014 г. Таким образом, выходили из строя:
-
якорь – 14 случаев;
-
коллектор – 12 случаев;
-
щеточный аппарат – 9 случаев;
-
моторно-якорный подшипник – 6 случаев;
-
дополнительный полюс – 1 случай.
Рисунок 3.8 – Диаграмма Парето
3.2 Составление диаграммы причинно-следственных связей
Для более детального и первоначального ранжирования факторов рассмотрим исследуемый объект его основные узлы (рисунок 3.9 – 3.13) и применим такой инструмент, как диаграмма Исикавы (рисунок 3.14).
Тяговые двигатели НБ-514Б на электровозах 3ЭС5К и двигатели НБ-418Кб на электровозах ВЛ80С идентичны. Отличие лишь в том, что способ крепления у них разный. Рассмотрим далее на примере двигателя НБ-514Б.
Двигатель тяговый пульсирующего тока НБ-514Б предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую, передаваемую с вала тягового двигателя на колесную пару электровоза.
Таблица 3.2 – Техническая характеристика тягового двигателя НБ-514Б
| Наименование показателя | Значение | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Номинальный режим работы | Часовой | Продолжительный | |
| Номинальная мощность, кW (кВт) | 820 | 765 | |
Окончание таблицы 3.2 – Техническая характеристика тягового двигателя НБ-514Б
| 1 | 2 | 3 |
| Номинальное напряжение, V(B) | 1000 | |
| Номинальный ток якоря, А (А) | 870 | 810 |
| Номинальная частота вращения, r/min (об/мин) | 920 | 940 |
| КПД, % | 94,55 | 94,7 |
| Расход вентилирующего воздуха при полном напоре 620 Ра (Па), не менее, m3/min (м3/мин) | 70 | |
| Класс изоляции: якорь/остов | F/F | |
| Сопротивление обмоток постоянному току при температуре плюс 20°С, Ом: | ||
| - якоря | 0,0112±0,000560 | |
| - главных полюсов (без шунта) | 0,0069±0,000345 | |
| - компенсационной обмотки и добавочных полюсов | 0,0125±0,000625 | |
| Масса двигателя НБ-514Б (без зубчатой передачи), kg (кг) | 4300 | |
Выбрав такой показатель, как отказ двигателей электровозов, определим главные факторы, влияющие на это показатель, это – отказы якоря, коллектора, щеточного аппарата, моторно-якорного подшипника, дополнительного полюса. Затем определим факторы второго порядка:
-
для отказа якоря:
-
разрушение стеклобандажа;
-
обрыв балансировочных грузов;
-
низкое сопротивление обмотки якоря;
-
для отказа коллектора:
-
задир;
-
выплавление пластины коллектора;
-
загрязнение;
-
переброс, круговой огонь;
для отказа моторно-якорного подшипника:
-
трещина ролика;
-
трещина, излом дисковой части сепаратора;
-
трещина, разрыв внутреннего кольца;
-
износ сепаратора с образованием микротрещин;
для отказа щеточного аппарата:
-
обрыв кабеля соединения кронштейнов;
-
пробой изоляции кабеля соединения кронштейнов на корпусе;
-
повреждение изоляции кабеля соединения кронштейнов;
-
повреждение изоляции медной шины соединения кронштейнов;
для отказа дополнительного полюса (ДП):
-
пробой изоляции обмоток ДП на корпус.
После, определим факторы третьего порядка, влияющие на факторы второго порядка:
-
для разрушения стеклобандажа:
-
спресс малой шестерёнки;
-
-
для обрыва балансировочных грузов:
-
не качественное крепление грузов;
-
-
для низкого сопротивление обмотки якоря:
-
естественный износ изоляции;
-
межвитковое замыкание обмотки якоря;
-
нарушение изоляционных свойств обмоток якоря;
-
загрязнение коллекторно-щеточного аппарата, пробой электрической дугой изоляционного пальца;
-
повреждение изоляционного покрытия якорной обмотки;
-
для задира коллектора:
-
механическое воздействие;
для выплавления пластины коллектора:
-
перегрузка якоря током при работе в заторможенном состоянии в процессе эксплуатации;
для загрязнения коллектора:
-
попадание редукторной осерненной смазки в остов;
для переброса, кругового огня коллектора:
-
нарушение технологии обслуживания двигателей в объеме ТО-2;
-
нарушение управления тяговыми двигателями в режиме тяга;
-
предельный износ угольных щеток, некачественное выполнение ТО-2;
для обрыва кабеля соединения кронштейнов щеткодержателей:
-
ослабление крепления наконечников кабеля к кронштейну;
для пробоя изоляции кабеля соединения кронштейнов на корпус:
-
повреждение изоляционного покрытия соединительной шины о корпус траверсы;
-
перетирание изоляционного покрытия соединительной шины о корпус траверсы;
-
трещина в медной шине соединения кронштейнов щеткодержателей;
для повреждения изоляции кабеля соединения кронштейнов:
-
падение накладки крепления шины к корпусу траверсы и механического воздействия;
для повреждения изоляции медной шины соединения кронштейнов:
-
нарушение пайки соединительной шины траверсы;
для пробоя изоляции обмоток ДП на корпус:
-
эксплуатация тягового электродвигателя при повышенном напряжении.
Оцениваем степень влияния факторов на отказ тягового электрического двигателя. В скобках указано количество случаев того или иного фактора.















