Глава VI. Ремонт аккумуляторных батарей
23. Виды осмотра и ремонта
На тепловозах применяют кислотные 32ТН-450 (на тепловозах 2ТЭ116 — 48ТН-450) и щелочные 46ТНЖ-550 аккумуляторные батареи. Название кислотный или щелочной аккумуляторы получили по типу электролита, заливаемого в них: одни заполняют раствором серной кислоты, а другие — раствором щелочи. Цифры перед буквенной индексацией обозначают число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее, а после индексации — емкость батареи в ампер-часах. Буквы показывают: Т — тепловозная, Н — тип свинцовых пластин (намазная), НЖ — никележелезная.
При эксплуатации кислотных батарей встречаются следующие неисправности:
- короткое замыкание между положительными и отрицательными пластинами вследствие образования шлама между ними или повреждения сепаратора. Шлам — это продукт разрушения решетки и активной массы положительных пластин. Признаком короткого замыкания будет понижение плотности электролита и напряжения, повышение температуры электролита;
- загрязнение электролита примесями, попадающими в аккумулятор из-за использования кислоты и воды, не соответствующих техническим условиям. В таких случаях понижается напряжение и емкость аккумуляторов, которые не восстанавливаются путем заряда;
- сульфатация или покрытие пластин кристаллическим налетом (сульфатами), препятствующими взаимодействию электролита с активной массой. Сульфатация может появиться из-за систематически глубоких разрядов, продолжительного бездействия в состоянии неполного заряда, заливки электролита чрезмерно высокой плотности, систематически быстрых зарядов большими токами, несвоевременно выполняемыми восстановительными зарядами, низкого уровня электролита, внутренних коротких замыканий и др.;
- коррозия зажимов возникает из-за плохого контакта, вызванного недозатяжкой нижних контргаек при установке перемычек. Коррозия является причиной дополнительного сопротивления при пуске дизеля.
Основной неисправностью щелочной батареи является пониженная емкость, которая может возникнуть из-за: накопления карбонатов в электролите; недостатка в электролите едкого лития в летнее время; высокой температуры электролита во время эксплуатации; загрязнения электролита; понижения уровня электролита; короткого замыкания внутри и снаружи.
Накопление карбонатов происходит за счет углекислоты, поглощаемой из воздуха. Так, увеличение карбонатов в 2,5-3 раза против нормы снижает емкость на 35-40 %. Загрязнение электролита бывает из-за использования недостаточно чистых исходных материалов при изготовлении Электролита (особенно такие примеси, как хлор, аммиак, металлы и органические вещества). Небольшое содержание этих веществ усиливает саморазряд. При нормальной и повышенной температуре для стабильной работы положительных пластин требуется в электролит добавлять небольшое количество едкого лития. Причиной коротких замыканий внутри аккумулятора, как правило, бывают систематические перезаряды, а замыкания снаружи возникают из-за перетирания резиновых чехлов.
В процессе эксплуатации тепловоза локомотивные бригады проверяют состояние аккумуляторных батарей, очищают их от пыли и грязи и в случае обнаружения каких-либо неисправностей производят 1 запись в журнал технического состояния локомотива. На основании такой записи при постановке тепловоза на ремонт в депо слесари устраняют отмеченные неисправности. В пунктах технического обслуживания локомотивов при выполнении ТО-2 проверяют уровень электролита в каждой банке, при его понижении доводят до нормы доливкой дистиллированной водой и проверяют (при необходимости) напряжение отдельных элементов. Общее напряжение батареи измеряют без нагрузки по вольтметру, для щелочных аккумуляторов оно должно быть в пределах 50-60 В и для кислотных 60-70 В.
Уровень электролита в банке для щелочных батарей должен быть на 40-50 мм выше верхних кромок сепараторов, а для кислотных — выше предохранительной сетки не менее чем на 15 мм. Замер производят мерной трубкой с контрольными рисками 15, 40, 50 мм. Опускают конец трубки в аккумулятор и, зажав пальцем верхнее отверстие, вынимают ее и отмеряют уровень электролита по отношению к контрольным рискам. Долив воды летом в южных районах страны производят на каждом ТО-2, в зимнее время — примерно один раз в делю. Этот срок для каждого депо различен.
При доливке воды используют приспособление (рис. 70), позволяющее значительно упростить и существенно сократить время этого процесса и гарантировать требуемый уровень. К контактным пластинам наконечника 1 подводится напряжение 6 В. Вода подается в аккумулятор при нажатой рукоятке 8. При достижении электролитом требуемого уровня контактные пластины через воду замыкают цепь лампочки, установленной в сигнализаторе 6, заправляющий отпускает рукоятку и подача воды прекращается.
Рис. 70. Приспособление для доливки аккумуляторов водой: 1 — наконечник; 2 — гайка; 3 — провод; 4 — трубка резиновая; 5 — корпус; 6 — сигнализатор; 7 — пружина; 8 — рукоятка; 9 — лампочка; 10 — стекло красное
На техническом обслуживании ТО-3 при работающем дизеле проверяют зарядный ток по амперметру. Зарядный ток для щелочных батарей 20-30 А летом и 40-50 А зимой, для кислотных — 20-30 А. При отклонении от этих значений зарядного тока проверяют зарядное сопротивление, либо ее заряжают от стационарного источника в течение времени, которое максимально может быть отведено на эту операцию по условиям общего объема работ на тепловозе (щелочные батареи — током 150 А, а кислотные — током 45 А), либо батарею заменяют. При остановленном дизеле выполняют работы, предусмотренные циклом ТО-2, и дополнительно проверяют плотность электролита, напряжение каждого элемента, крепление аккумуляторных ящиков в отсеках и перемычек между элементами, очищают от налета окисла контактные зажимы и вентиляционные отверстия в пробках.
Плотность электролита в батарее измеряют сифонным ареометром (рис. 71,а), представляющим собой стеклянный цилиндр с резиновой грушей и трубкой для подсоса. В аккумуляторном отделении депо при разведении электролита используют обычный ареометр (рис. 71, б). Плотность электролита в заряженных кислотных аккумуляторах должна быть 1,23-1,24 г /см 3 при температуре электролита 30 °С. Для щелочных батарей применяют раствор едкого калия в воде с плотностью 1,19-1,21 г /см 3 с добавлением едкого лития.
Рис. 71. Ареометр: а — сифонный; б — обыкновенный
Напряжение одного заряженного элемента щелочной аккумуляторной батареи должно быть около 1,25 В. Напряжение замеряют вольтметром постоянного тока со шкалами 0-3-15-150 В. Аккумуляторы, предварительно проверенные и заряженные, но с напряжением менее 1 В подлежат замене.
Для проверки сопротивления изоляции замеряют напряжение (U) на зажимах батареи вольтметром с известным внутренним сопротивлением (Rд), равным не менее 25 000 Ом. Далее измеряют напряжение (U1) между положительным полюсом и напряжением (U2) между отрицательным полюсом и землей (корпусом ящика). Подставляют полученные значения в выражение
Полученное значение должно быть не менее 25 000 Ом при выпуске тепловоза из ТР-3 и 22 000 Ом — из ТР-2. При меньшем значении сопротивления изоляции находят причины утечки тока (пролитый электролит на стенках ящика, касание кабельных выводов корпуса, прорыв резинового чехла и т. д.).
При текущем ремонте ТР-1 производят анализ электролита, отбирая пробы из аккумуляторов, которые имеют признаки неисправности (увеличенную температуру, повышенное напряжение и др.). Если электролит не соответствует техническим требованиям, его заменяют. На каждом ТР-1 производят заряд. Кроме того, кислотную батарею подзаряжают, если она в заряженном виде оставалась без действия более 5 сут. Щелочные батареи тоже подвергают восстановительному заряду, если после полного заряда они хранились более 2 сут, систематически полностью не заряжались, были отклонения в напряжении или плотности у отдельных аккумуляторов. Если время, требуемое для восстановительного заряда, больше времени нахождения тепловоза в ремонте, батарею снимают и заменяют исправной. При заряде на тепловозе устанавливают приспособление с вентилятором для отсоса газов из аккумуляторных отсеков или с подачей сжатого воздуха. При отсутствии этих приспособлений подзаряд выполняют с прекращением всяких работ внутри кузова. По окончании подзаряда кузов тщательно проветривают.
При замене электролита и во всех случаях через один ТР-1 (если батарея исправна) проводят лечебно-тренировочный заряд.
Текущие ремонты ТР-2 и ТР-3 предусматривают снятие аккумуляторных батарей с тепловоза и передачу в аккумуляторное отделение депо, где производят ревизию состояния и при необходимости выполняют вскрытие аккумуляторов, устранение неисправностей, промывку, сборку новых блоков пластин и сборку аккумуляторов.
Источник
Обслуживание ремонт аккумуляторных батарей локомотива
34.6. Аккумуляторная батарея — техобслуживание тепловоза ТЭ10М
Содержите батарею в чистом и сухом виде. Контактные соединения должны быть чистыми, а перемычки плотно затянуты гайками. Проверьте, нет ли налета окислов (белого и синего цвета) на зажимах. Если обнаружите налет, отверните болты на контактах, тщательно удалите с них окислы чистой сухой салфеткой и смажьте вазелином, после чего снова поставьте контактные соединения и гайки. Следите, чтобы борны аккумуляторов и перемычки были всегда покрыты слоем вазелина. Не смазывайте вазелином резиновые кольца у пробок (так как в этом случае они теряют свои упругие свойства) и корпуса аккумуляторов.
Резиновые чехлы, батарейные рамки периодически протирайте, содержите в чистоте и сухом состоянии. Не допускайте эксплуатацию аккумуляторных банок и резиновых чехлов, имеющих течь.
Не допускайте коротких замыканий при работе гаечным ключом и другим металлическим инструментом одновременным прикосновением к разноименным выводам контактов аккумуляторов. Никогда не оставляйте на батарее инструмент или металлические детали.
Проверяйте уровень электролита во всех аккумуляторах на каждом техническом обслуживании ТО-2. Уровень должен быть 40—50 мм над верхними кромками сепараторов, что соответствует уровню 50—60 мм над пластинами. Систематически проверяйте плотность электролита, э.д.с. на зажимах всех аккумуляторов и сопротивление изоляции батарей относительно корпуса с обязательным занесением результатов проверки в формуляр батареи. Проверку изоляции и э.д.с. производите только при снятой нагрузке с аккумуляторной батареи. Сопротивление изоляции разрешается замерять с помощью вольт-омметра или мегаомметра. Плотность проверяйте ареометром, падение напряжения — нагрузочной вилкой.
При всех операциях по проверке уровня и плотности электролита соблюдайте осторожность и не проливайте электролит на крышки и между элементами батареи.
В случае затрудненного пуска дизеля или при наличии более 10% аккумуляторов с э.д.с. менее 1 В подзарядите батарею от постороннего источника током 150 А в течение 2—5 ч. Допускается подзаряд батарей непосредственно на тепловозе. При этом:
1) установите тепловоз на открытом воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией;
2) откройте все крышки аккумуляторных отсеков, пробки на аккумуляторах, также все люки и двери, расположенные около аккумуляторной батареи;
3) вывесите на тепловозе на видных местах предупреждения о запрещении курения и проведения каких-либо работ, связанных с применением открытого пламени или возникновением искр.
1) систематические иедозаряды, глубокие разряды ниже конечных напряжений, снижение уровня электролита ниже верхнего края пластин, повышенная плотность электролита при температуре выше 0 °С, повышение температуры сокращают срок службы аккумуляторов и батарей;
2) батарея неработоспособна при температуре электролита ниже 0 °С, поэтому батарею после отстоя при низкой температуре электролита (ниже 0 °С) отогрейте и дайте ей
подзаряд в течение 5 ч током 150 А, так как при низкой температуре электролита (—10 °С) минимальное напряжение батареи при пуске составляет только 15—16 В.
При обслуживании аккумуляторных батарей руководствуйтесь Инструкцией по уходу и эксплуатации за щелочными железоникелевыми аккумуляторными батареями заводов-изготовителей, прилагаемой к батареям.
Источник
Работы с батареями, выполняемые при техническом обслуживании ТО-2 и ТО-3 и текущем ремонте ТР-1
При техническом обслуживании, а также во время эксплуатации ведется постоянный контроль за состоянием батареи: восстанавливают необходимый уровень электролита, измеряют напряжение аккумуляторов, проверяют прочность крепления перемычек, гаек, соблюдают чистоту вентиляционного отверстия в пробках и чистоту поверхности банок.
Батареи на тепловозах работают в режиме постоянного под-заряда, поэтому вода из них интенсивно испаряется и уровень электролита снижается. При несвоевременной доливке воды пластины оголяются, коррозируются и выходят из строя. Интенсивность испарения воды зависит от времени года и места эксплуатации. В летнее время в южных районах страны доливка воды требуется через 1—2 дня, в северных — реже, в зимнее время доливка требуется через 6—8 дней. Этот срок для каждого депо может быть различным. Доливку производят перед зарядкой для того, чтобы вода могла перемешаться с электролитом. При невыполнении этого требования вода может остаться в верхнем слое (вследствие меньшего удельного веса) и в зимнее время может замерзнуть. Уровень электролита замеряют мерной стеклянной трубкой с контрольными рисками. Зажав пальцем верхнее отверстие, опускают другой конец трубки в аккумулятор, не отпуская пальца, вынимают ее и смотрят, на каком уровне держится в трубке электролит. При доливке воды пользуются прибором, изображенным на рис. 92. Прибор состоит из корпуса 5, к которому при помощи гайки 2 прикреплен наконечник 1. К контактным пластинам наконечника припаяны провода 3, питание к которым подается от источника питания 6 напряжением 6 В. Вода по резиновой трубке 4 подается от переносного бачка или другой емкости. Нажатием на рукоятку 8 с пружиной 7 открывают или закрывают доступ воды в аккумулятор. Как только высота электролита над уровнем пластин поднимется до установленной нормы (15—20 мм), контактные пластины через воду соединяются и загорается лампочка 9, которая закрыта красным стеклом 10. Заправляющий, видя красный цвет, отпускает рукоятку 8 и подача воды прекращается. Применение этого приспособления сокращает время заливки, гарантирует от ее переливаний через край.
Напряжение аккумуляторной батареи на тепловозе проверяют под нагрузкой. Для этого включают все осветительные лампочки, прожектор, вспомогательный топливный и масляный насосы. Аккумуляторы, у которых напряжение упало вследствие каких-либо неисправностей (короткого замыкания, вытекания электролита из-за трещины в корпусе и т. д), из схемы выключают. Выключенный аккумулятор в депо заменяют.
Плотность электролита измеряют ареометром (рис. 93), представляющим собой стеклянную колбу с делениями, наполненную
свинцовой дробью Колбу погружают в мензурку или в ванну с электролитом Глубина погружения показывает плотность (удельный вес) электролита. Сифонный ареометр имеет резиновую грушу, которой можно непосредственно из аккумулятора набирать электролит в его колбу. Обычным ареометром пользуются в ремонтном отделении депо при разведении электролита, а сифонным — на тепловозе для отбора проб электролита из аккумуляторов.
При текущем ремонте ТР-1 производят анализ электролита, причем пробы отбирают только от аккумуляторов, которые имеют признаки неисправности (увеличенную температуру, пониженное напряжение и др). Если электролит по своему составу не соответствует приведённым в табл. 24 требованиям, его меняют.
На каждом ТР-1 производят восстановительный заряд по режиму:
для кислотных батарей — заряд током 45 А и выдержка в покое в течение 1—2 ч; заряд током 20 А в течение 1 ч и выдержка в покое 1—2 ч (заряд током 20 А в течение 1 ч с последующей выдержкой в состоянии покоя 1—2 ч повторяют дватри раза до тех пор, пока непосредственно после включения на заряд не будет наблюдаться обильное га-зовыделение);
для щелочных батарей — батарею подзаряжают током 150 А в течение 2—5 ч. Батарею подвергают восстановительному заряду, если: после полного заряда она хранилась более двух суток; систематически полностью не заряжалась; есть отклонения в напряжении или плотности у отдельных аккумуляторов. Если время, необходимое для восстановительного заряда, больше времени, которое тепловоз по норме находится в ремонте, то батарею снимают, а на тепловоз ставят другую, исправную. Восстановительный заряд, если позволяет время, делают на тепловозе, но так как при этом выделяются вредные газы, то аккумуляторные отсеки вентилируют. Для вентиляции применяют два способа: первый — путем отсоса газов вентилятором, установленным на тележке рядом с тепловозом (резиновые шланги соединяют вентилятор и жалюзи тепловоза, к которым они прекреп-лены при помощи специальных приемных коробок); второй —
эжекционный, при котором воздух от сети депо через кран и шланг поступает в трубу, соединяющую аккумуляторные отсеки. Потоком этого воздуха газы из отсеков удаляются наружу.
При замене электролита и во всех случаях через один ТР-1, если батареи исправны, проводят лечебно-тренировочный цикл по следующему режиму:
для кислотных батарей — заряд током 35 А до появления признаков конца заряда (постоянства напряжения и плотности в течение 2 ч и обильное газовыделение); разряд током 45 А до
Источник