Депо по ремонту двигателя

Депо по ремонту двигателя

Стуки и шумы в подшипниках

Наружная очистка тягового двигателя. Наиболее эффективным способом ме­ханизированной очистки является обмывка на машине типа ММД. Это повы­шает производительность труда, качество ремонта, способствует подъему куль­туры производства. Однако пароводяная смесь, попадая внутрь остова, снижает сопротивление изоляции, а так как тяговые двигатели после обмывки под­вергают предремонтной диагностике под напряжением, необходимо производить сушку изоляции, что существенно усложняет технологию ремонта. Поэтому при обмывке соблюдают основные требования: герметизация внутренней полости ос­това от среды моечной камеры; повышение давления внутри остова за счет наддува подогретым воздухом давлением 294 — 392 кПа; изолировка наконечни­ков выводных проводов металлическими стаканами с резиновыми уплотнениями. На тележке моечной машины смонтирована воздушная магистраль с рези­новыми рукавами, которые присоединяют к штуцерам, приваренным к крышке вентиляционной горловины тягового двигателя. К магистрали концевым рука­вом с соединительной головкой присоединяют воздухопровод, идущий через теплообменник моечной машины, где подводимый из деповской магистрали воз­дух нагревается до температуры 80 — 90°С. Тяговые двигатели устанавливают на специальные опоры тележки под углом 45° к продольной оси машины вен­тиляционной горловиной вверх. Двигатели обмывают водой, нагретой до тем­пературы 85 — 90°С, без применения щелочных эмульсий. Эта очистка отлича­ется высоким качеством, а сопротивление изоляции, как правило, возрастает.

Разборка тяговых электродвигателей. Основные требования к процессу раз­борки: механизация трудоемких операций; обеспечение целости деталей и их посадочных поверхностей; достижение наименьшей трудоемкости. Первую опе­рацию по демонтажу — съем шестерен с вала — рекомендуется производить до на­ружной обмывки тяговых двигателей, так как нагрев соединения при наличии загрязнений и масляной пленки в сопряжении может существенно затруднять демонтаж шестерен. В зависимости от конструкции вала шестерни снимают гидровинтовым прессом, комбинированным съемником или гидропрессом.

Гидровинтовой пресс захватами устанавливают на шестерню и закрепляют хомутом. При вращении винтового хвостовика за рукоятку малый силовой поршень, двигаясь в цилиндре, сжимает масло, под давлением которого большой силовой поршень, перемещаясь в цилиндре, воздействует на торец вала, и ше­стерня плавно снимается. Для облегчения съема вращение рукоятки производят не вручную, а электрическим двигателем, подключенным к источнику напря­жения (сварочный агрегат). Рукоятку пресса при этом закрепляют неподвижно упором.

Комбинированный съемник представляет собой обычный гидравлический съемник с ручным или механическим приводом, который дополнен индукцион­ным нагревателем. Порядок действий при съеме: на шестерню надевают захваты, стягивают малым хомутом и надевают индукционный нагреватель; пресс боль­шим хомутом объединяют с захватами; поднимают давление в цилиндре до 3,9 — 5,9 МПа и нагревают шестерню до температуры 120 — 130°С, повышая давление в цилиндре до съема шестерни. Время нагрева должно быть не бо­лее 4 — 5 мин, при этом шестерня не теряет механических свойств, а усилие спрессовки уменьшается в 2 — 3 раза.

Гидропрессовый метод снятия шестерен («метод всплытия») основан на прин­ципе расклинивания масляной пленкой под высоким давлением, обхватывающей детали. В существующей конструкции вала якоря тяговых двигателей НБ-406, НБ-412П, ДТ-9Н предусмотрен подвод масла в зону контакта через отверстие в торце вала и кольцевую маслораспределительную канавку. Для нормальной опрессовки необходимо, чтобы площадь контактного пятна была не менее 80 % площади прилегания; кромки маслораспределительной канавки имели фаски длиной 1,5 мм, выполнены под углом 7°; маслоподводящие отверстия были чи­стыми. Для спрессовки следует применять масло малой вязкости: индустриаль­ное 12,20 или цилиндровое 24 (вискозин). При появлении течи через соедине­ние применяют масло индустриальное 45,50 или авиационное МС-14,20.

Шестерни спрессовывают руч­ным прессом высокого давления или механизированным компрес­сором. Ручной пресс (рис. 75) может создавать давление до 392 МПа. Плунжер 1 переме­щается в канале корпуса под воздействием коромысла 3 при нажатии на рукоятку 4. При ходе 1 плунжера вверх масло подается под воздействием пружины на поршень в плунжерную полость. При движении плунжера вниз масло через обратный клапан 2 выдавливается в маслораздаточную канавку вала и расклини­вает соединение. Давление масла не должно превышать 245—294 МПа.

Механизированный компрессор (рис. 76) смонтирован на тележке. Для спрессовки шестерни штуцер 3 подсоединяют к маслопроводящему отверстию вала якоря тягового двигателя. Нагнетание масла осуществляют пневматическим при­водом. Сжатый воздух давлением 686 кПа попадает в золотниковую распреде­лительную камеру 1, золотник под действием поршня 2 перемещается и откры­вает доступ воздуха в камеру А. Главный поршень 4, перемещаясь, штоком воздействует на плунжер 5, и масло из бачка 8 через плунжер 7 и обратный клапан б поступает в трубку высокого давления и под снимаемую деталь. При движении золотника в обратном направлении воздух попадает в полость В, а из полости А выходит в атмосферу. Главный поршень движется в обрат­ном направлении, и масло засасывается в блок высокого давления, затем цикл повторяется. Так под действием возвратно-поступательного движения плунжера масло нагнетается в гидросистему. При применении перечисленных выше спо­собов снятия шестерни необходимо строго соблюдать правила безопасной работы.

Двигатель после съема шестерен подают на кантователь позиции разборки (рис. 77). Снимают крышку подшипниковой камеры и с помощью индукцион­ного нагревателя снимают лабиринтное кольцо. Для отворачивания болтов под­шипниковых щитов применяют пневматические реверсивные гайковерты ПГ-1, подвешенные на консольных поворотных балках с пружинными балансирными приспособлениями, обеспечивающими удержание гайковерта в заданном подве­шенном положении.

Выпрессовку подшипниковых щитов ведут крановым или ручным гидравли­ческим прессом. Однако неоднократная выпрессовка щитов приводит к ослабле­нию посадки щита и необходимости восстановления натяга. Поэтому распро­странение получил безударный метод выемки и постановки щитов с нагревом горловин остова индукционным нагревателем (рис. 78), состоящим из катуш­ки/и равномерно распределенных на шине 2 магнитопроводов 5. Катушка 1 имеет 35 витков из прямоугольного медного провода площадью сечения 2,1 х 30 мм 2 . Провод изолирован асбестовой лентой, пропитанной составом из жидкого стекла, маршалита и молотого шамота в пропорции 1: 0, 5 : 0,5 м. ч. Напряжение питания 380 В переменного тока частотой 50 Гц, номинальный ток ПО А, мощность 24 кВт,„время нагрева горловины 4 остова 4 — 5 мин

до тем­пературы 130 — 140°С. Индукционный нагреватель за захваты ставят и снимают краном.

Снимают щит со стороны, противоположной коллектору, за рым-болт вынимают якорь, затем перекантовывают остов и снимают щит со стороны коллектора. Щиты направляют на выпрессовку подшипников, обмывку и ремонт, а якорь подают на позицию дефектировки.

Ремонт остова . Технологическая схема ремонта: очистка внутренней полости и элементов магнитной системы, дефектировка и определение полного объема ремонта, ремонт механической части, ремонт электри­ческой части, испытание, окраска. Остов является основной базовой деталью для сборки всех элементов двигателя, испытывает в эксплуатации значительные механические нагрузки, а токоведущие части подвергаются механическим, токовым, электродинамиче­ским нагрузкам, воздействию пыли и атмосферной влаги. При движении т. п. с. остов подвергается вибрациям с ускорением 5 — 17 g , и эти ускорения резко возрастают с увеличением жесткости пути в зимнее время. Частота вибраций остова складывается из возмущающих колебаний около 3 Гц с собственной частотой двигателя 15 — 50 Гц. Кроме того, по данным исследований, вибрации с частотой до 1,2 кГц и амплитудой 42 g пе­редаются остову при значительном износе зубчатой передачи. Значительные ме­ханические воздействия не поглощаются подвешиванием двигателя и являются одной из основных причин образования трещин в остове, ослабления посадки катушек, расслоения и растрескивания их корпусной изоляции, обрывов меж­катушечных соединений и консольной части компенсационной обмотки.

Большое количество охлаждающего воздуха, проходящего через двигатель, с высокой концентрацией пыли является причиной значительных пылевых отло­жений во внутренней полости остова. Анализ пыли, взятой из остова тяго­вого двигателя агрегата ПЭ2М, работающего на откатке горной массы из железнорудного карьера, имеет следующий состав, %: железо общее — 31,2; закись железа — 18,6; железо металлическое — 1,89; медь — 3,78; цинк — следы; окись кальция — 3,99; окись магния — 2,87; окись алюминия — 4,57; сера — 0,88; кварц-28,3; щеточная пыль — 2,92; прочее — 1. Гранулометрический состав пыли неоднороден: на обдуваемой поверхности катушек размер частиц 0,5 — 10 мкм, в технологических углублениях магнитной системы — 20 — 50 мкм. Значитель­ные скопления пыли отмечаются в нижней части полюсных катушек, в местах соеди­нения выводов, на лобовых частях компен­сационной обмотки.

Причинами высокой запыленности яв­ляются отсутствие фильтров и несовершен­ная конструкция остова, не позволяющая периодическую его продувку на технических обслуживаниях и текущих ремонтах. Ис­следования показывают, что слой сухой пыли от 0,5 до 50 мг/см2 пробивается при напряжении 8 — 8,5 кВ, однако при ув­лажнении пыли атмосферной влагой пробивное напряжение снижается до 1 — 1,4 кВ. Указанными причи­нами объясняется повышенная аварийность обмоток якоря и магнитной системы в осенний, зимний и весенний периоды (рис. 79). Поэтому качественная очистка внутренней полости осто­ва, деталей магнитной системы, якоря является важным звеном в технологической цепи ремонта тя­говых двигателей.

Как показал опыт ремонта тяговых двигателей с разборкой, очистка остова продувкой неэф­фективна. Значительное количест­во пыли остается в технологи­ческих углублениях, «мертвых зонах», неровностях и щелях ло­бовых и пазовых частей обмо­ток. При последующей пропитке скопления пыли покрываются лаковой пленкой и являются центрами электри­ческих разрядов, разрушающих изоляцию.

Наиболее эффективным методом очистки является обмывка остова в моеч­ной машине (рис. 80). В камере 1 цилиндрической формы расположен пово­ротный стол 4 и душевая система 2, 3, состоящая из одной боковой, одной центральной и трех фигурных труб с соплами. Обмывка производится одновре­менно снаружи и изнутри с очисткой полостей между полюсами горячей водой температурой 80 — 90°С. Вода нагревается в паровом смесителе 5, расположенном в нижней части камеры, и подается центробежным насосом 6 с подачей 70 м/ч. Камера оборудована вытяжной вентиляцией. При частоте вращения стола 10 об/мин продолжительность обмывки 15 — 20 мин. Очистка характери­зуется высоким качеством, а снижения уровня сопротивления изоляции катушек, пропитанной в термореактивном эпоксидном компаунде ЭМТ-1 («Монолит-2»), практически не происходит. Если после обмывки отмечается резкое падение сопротивления изоляции, это свидетельствует о нарушении корпусной изоляции. Таким образом, наряду с качественной очисткой метод позволяет в известной мере диагностировать состояние изоляции катушек магнитной системы.

После обмывки остов сушат в печи ПАП-32 (рис. 81). Печь состоит из камеры 1, всасывающего вентиляционного канала 2, решетки 4 с устройством для изменения площади ее се­чения, центробежного вентилято­ра 5 с двигателем 6. Камера герметична и состоит из двух отсеков. Один отсек с самоходной тележкой 3 предназначен для загрузки деталей, а в другом раз­мещен вентилятор. Воздух дви­жется по каналам, расположенным в стенках камеры, со скоростью 25 м/с. Температуру печи регу­лируют в пределах 180 – 200°С изменением площади сечения вса­сывающих отверстий решетки. Свежий воздух поступает через заборник, а влажный частияно выходит через выхлопную трубу. Контроль сопротивления изоляции производят периодически и при восстановлении требуемого уровня сопротивления (не менее 5 МОм) сушку прекращают.

Дефектировка и определение полного объема ремонта остова . Для качественного выполнения ремонта следует подробно ознакомить­ся с характером отказов тяговых двигателей в эксплуатации, которые были за­фиксированы в Журнале технического состояния, книге ремонта, паспорте, или вызвать эти данные из информационного банка тягового агрегата. Такие данные целесообразно сгруппировать по роду отказов в дефектной описи, ввести в объем ремонта необходимые работы по восстановлению и контрольные проверки. Это обязательно следует выполнять для тяговых двигателей с признаками «хрони­ческих болезней»: повреждения межкатушечных соединений, выводов катушек, частые случаи повреждений круговым огнем, неудовлетворительная коммутация в эксплуатационных режимах.

Для производства дефектировки остов устанавливают на кантователь с ку­лачковыми захватами (см. рис. 77) и осматривают с поворотом на 360° для выявления дефектов. Наиболее вероятные места появления трещин: торцовые стенки (лучевые трещины от отверстий под болты крепления подшипниковых щи­тов); углы горловин коллекторных люков и вентиляционных окон; средняя часть моторно-осевой горловины; углы ушек для крепления букс моторно-осевых под­шипников; кронштейн подвески. Трещины выявляют методом цветной дефектоско­пии или с помощью магнитных карандашей. Штангой с микрометрической го­ловкой проверяют овальность горловин подшипниковых щитов.

Проверяют диаметр, овальность и конусность моторно-осевых горловин, рас­стояние между гранями пазов для посадки букс моторно-осевых подшипников, непараллельность по длине посадочной поверхности паза в остове для посадки букс, длину остова по внешним кромкам горловины под моторно-осевые под­шипники, толщину приливов остова для крепления букс, расстояние между верхним и нижним поддерживающими выступами подвески двигателя.

Для измерений применяют штанги с микрометрической головкой, нутромеры, штангенциркули, штихмассы. Полученные данные сравнивают с чертежными раз­мерами и допусками на износ. Резьбовые отверстия проверяют проходным и непроходными резьбовыми калибрами. Проходной калибр должен вворачиваться свободно, но без люфта, непроходной — только на две-три первые нитки. По­верочной линейкой и пластинчатым щупом проверяют выработку плоскостей горловин коллекторных люков и окон присоединения вентиляционного патрубка. Осматривают коллекторные люки, проверяют состояние замков.

Проверяют состояние болтов крепления полюсов. Признаком обрыва (ослаб­ления) болта является разрушение компаундной заливки. При систематических случаях обрыва болтов проверяют их целость с помощью ультразвукового контроля без разборки. Отмеченные при осмотре дефекты заносят в опись ре­монта (ремонтный лист). Проверяют посадку катушек магнитной цепи. Призна­ками ослаблений катушки являются сдвиги при легких ударах деревянным мо­лотком по торцу катушки, а также выступание пыли от натертости корпусной изоляции на башмаке полюса и поверхности остова в месте постановки.

Если данные об отказах в эксплуатации свидетельствуют о неудовлетво­рительном состоянии межкатушечных соединений и выводов катушек, необходимо испытать все соединения двойным часовым током в течение 8 — 10 мин. Сте­пень нагрева определяют на ощупь рукой, однако использование этого метода не всегда бывает эффективным, так как толщина изоляции различна и тепло­проводность неодинакова. Более эффективной является проверка со снятием изоляции соединений. При низкой надежности соединений это целесообразно производить даже в том случае, если необходимо демонтировать катушку компенсационной обмотки. Про­веряют плотность посадки ка­тушки компенсационной об­мотки в пазах полюса, клиньев, качество крепления лобовых частей к остову.

П ри слабой коммутацион­ной надежности двигателя, ко­торая проявляется в частых случаях повреждений круговым огнем, необходимо проверить симметрию магнитной цепи: измерить расстояние между осями главных и дополни­тельных полюсов; проверить параллельность расположения оси полюсов отно­сительно оси якоря; измерить концентричность главных и дополнительных полюсов относительно оси якоря; измерить воздушный зазор между ци­линдрической частью якоря и сердечниками главных и дополнительных по­люсов.

При выполнении таких измерений за базовую принимают поверхность расточ­ки горловин. Измерительное устройство (рис. 82), позволяющее выполнить все указанные измерения с одной установки, имеет самоустанавливающиеся штанги 1, располагаемые в горловинах остова 2. В подшипниках 3, 7 вращается вал 4, на который по скользящей посадке установлена втулка 5 с закрепленной измерительной штангой. На подшипнике закреплен лимб 10 с градусными деле­ниями. Рукояткой 9 вращают винт 6, при этом втулка 5 перемещается по валу, а стрелка 11, закрепленная на валу, показывает угол его поворота.

Технология указанного комплекса проверок принята следующей. Обмеливают среднюю часть полюсов, центроискателем находят центр наконечника и чертил­кой намечают ось. Вставляют самоустанавливающиеся штанги и проверяют концентричность подшипников устройства относительно расточки горловин. В под­шипники вставляют вал и закрепляют его стопорными кольцами 8. Расстояние между осями полюсов измеряют поворотом вала и последовательным совме­щением острия измерительной штанги с осью полюса. Результат определяют по показаниям стрелки на лимбе. Таким образом проверяют не только сим­метрию расположения главных и дополнительных полюсов, но также их взаим­ное расположение.

Параллельность расположения оси полюсов проверяют установкой острия штанги на нанесенную ранее риску (геометрическую ось полюса) и при не­подвижном вале перемещают измерительную штангу вдоль вала от начала полю­са до конца. Смещение штанги с оси полюса определит ее непараллельность. Концентричность главных и дополнительных полюсов проверяют установкой штанги на ось полюса и вращением вала, оставляя штангу неподвижной, производят измерения по делениям, нанесенным на подвижную часть штанги.

В оздушный зазор между сердечником полюса и якорем измеряют набором шариковых щупов. Щуп (рис. 83) пред­ставляет собой стальную про­волоку 2 диаметром 2—3 мм с калиброванным шариком 1 на конце. Изменяя диаметр шарика, можно с достаточной точностью измерить воздушный зазор в собранном двигателе через коллек­торный люк.

Если конструкция двигателя не позволяет использовать такой щуп, измерение производят описанным выше устройством (см. рис. 82). Подвижной частью из­мерительной штанги устанавливают радиус цилиндрической части сердечника якоря и, вращая вал, последовательно пластинчатым щупом измеряют зазор между иглой штанги и сердечником полюса. Результаты произведенных контроль­ных проверок сравнивают с допустимыми размерами при выпуске из ремонта (мм), которые для тяговых двигателей НБ-406, НБ-412П и ДТ-9Н должны быть:

Расстояние от оси вращения якоря до поверхности сердечника по оси главных по­люсов тяговых двигателей:

Источник