Ремонт полоза токоприемника с угольными вставками

На полозе токоприемника

На электроподвижном составе широко применяют токоприем­ники с угольными вставками на полозах.

При угольных вставках переходное сопротивление в контак­те Провод — полоз много больше, чем при медных пластинах, поэтому надежная их работа обеспечивается только при соблю­дении определенных условий эксплуатации и норм содер­жания.

Для нормального токосъема без электрической дуги и пере­жога контактного провода необходим надежный контакт между вставками и проводом по максимальной площади. В связи с тем, что угольные вставки более хрупки по сравнению с медными пластинами, их монтаж в депо производят очень тщательно и чаще контролируют состояние в эксплуатации.

Наиболее неблагоприятен для работы угольных вставок осен­не-зимний период, а также время сильных дождей и ветров. Как правило, в указанные периоды на дорогах устанавливают поря­док проверки состояния токоприемников и угольных вставок полозов помимо ПТО при всех случаях снабжения электровозов песком на станционных путях.

Полозы с угольными вставками должны удовлетворять сле­дующим основным требованиям:

— зазор между вставками со стороны контактной поверхности должен быть минимальным и не более 0,8 мм, а стыки вставок друг с другом и металлическими пластинами запилены таким образом, чтобы переход по стыку был плавным;

— на трехрядных полозах вставки внутреннего ряда должны располагаться на одном уровне с вставками наружных рядов или ниже их на 1 мм. Превышение вставок внутреннего ряда над наружными приводит к перекосу полоза к резкому сокращению площади контакта, так как в этом случае контактный провод ка­сается только кромок в двух рядах вставок;

— в эксплуатации допускаются сколы на вставках, если шири­на их по поверхности трения не превышает 15 мм. Не допуска­ются сколы на двух и более вставках, расположенных на одной прямой вдоль контактного провода, так как в этом случае очень уменьшается площадь контакта;

— пропилы и уступы на вставках, какими бы малыми они не были, устраняют запиловкой под углом не более 20° к поверхно­сти вставки. Этим обеспечивают плавное скольжение контактно­го провода по всей длине полоза;

— нажатие токоприемников, оборудованных полозами с уголь­ными вставками, летом устанавливают 7—9 кгс, а зимой—9— 10 кгс;

— полозы бракуют по предельному износу вставок при толщи­не последних 10 мм и менее и минимальному расстоянию от поверхности прения вставок до стальных крепежных элементов, летом это расстояние должно быть 1 мм, зимой — 2,5 мм;

— полоз заменяют, если на нем обнаружены вставки с двумя и более поперечными трещинами при трехрядном исполнении и с одной трещиной при двухрядном исполнении.

Зимой в пространстве между вставками могут образоваться отложения снега и льда, которые утяжеляют полоз и ухудшают токосъем. Снег и лед с полозов удаляют при каждом осмотре то­коприемников, при этом избегают ударов, так как они могут при­вести к образованию сколов и трещин на вставках.

Локомотивные бригады должны помнить, что каждое к.з. в силовой цепи электровоза до главного выключателя может при­вести к пережогу контактного провода над полозом токоприем­ника. Происходит это потому, что при к.з. в силовой цепи до главного выключателя электровоза срабатывает защита на тяго­вой подстанции, время отключения которой значительно больше, чем у главного выключателя.

При осмотре крышевого оборудования следят за чистотой изоляторов токоприемников, разрядников РВЭ-25М, разъедини­телей РВН-2 и главного выключателя ВОВ-25-4. Наибольшее ко­личество случаев к.з. на крыше электровоза ВЛ80 к приходится на долю главного выключателя.

Основными причинами повреждения главного выключателя, вызывающих к.з. силовой цепи, являются:

— разрушение горизонтального изолятора в момент отключения с падением дугогасительной камеры на крышу, в результате не­правильной оборки подвижных контактов или чрезмерной за­тяжки шпилек фланцев изоляторов;

— попадание влаги и масла на внутреннюю поверхность наклон­ного изолятора с последующим перекрытием электрической дугой;

— перекрытие электрической дугой наружных поверхностей изо­ляторов по скоплению пыли и влаги.

Для защиты от воздействия коммутационных перенапряжений в момент отключения главного выключателя электровозы ВЛ80 к оборудованы нелинейными резисторами. Снижение ком­мутационных перенапряжений на контактах главного выключа­теля при оперативных отключениях достигается отключением его при работающих расщепителях фаз, что должно использоваться локомотивными бригадами.

Для предотвращения попадания влаги и масла во внутрен­нюю полость наклонного изолятора из напорной магистрали не­обходимо при плановых ремонтах очищать фильтры, а в эксплу­атации, при каждом техническом осмотре в дождливую погоду и при смене бригад продувать резервуар главного выключателя до полного удаления влаги.

Установлено, что на пережог провода существенное влияние оказывает площадь контакта накладок полоза с контактным проводом, состояние провода и накладок, величин тока и время его протекания. В осенне-зимний период, когда на контактном проводе появляется изморозь и особенно гололед, вероятность пережога возрастает. Поэтому зимой рекомендуется перед вклю­чением главного выключателя, на стоянках, при маневрах и трогании с места поднимать оба токоприемника электровоза. При отправлении с поездом после достижения скорости 8—10 км/ч и отсутствии искрения необходимо опустить передний токоприем­ник. Один токоприемник в этом случае опускают на. любой по­зиции контроллера.

При к.з. на крышевом оборудовании локомотивная бригада немедленно извещает энергодиспетчера о месте нахождения электровоза в момент замыкания. Это делают для того, чтобы работники дистанции контактной сети осмотрели контактный провод и своевременно предупредили возможность его об­рыва.

В случае обнаружения подбоя токоприемника также сооб­щают об этом энергодиспетчеру, и следуют далее с усиленным контролем за работой токоприемника, а при появлении искре­ний или колебаний стрелки вольтметра контактной сети заменя­ют рабочий токоприемник.

После к.з. на крыше электровоза или при подбое токоприем­ника в обязательном порядке на ближайшем пункте техническо­го осмотра или пункте набора песка запиливают поврежденные места.

После набора песка удаляют песок, попавший в промежутки между рядами, стыки между вставками и под вставки, так как наличие песка на полозе токоприемника приводит к интенсивно­му износу контактного провода и вставок.

Источник

Ремонт токоприемников

Износы и повреждения. Токоприемники э. п. с. работают в более трудных, чем другие аппараты, условиях, так как они дополнительно подвержены воздействиям со стороны контактной подвески и сил от сопротивления воздушной среды.

В результате ненормального взаимодействия с деталями контактной сети в сочетании с другими факторами перекашиваются рамы токоприемников, возникают изгибы труб рам, ослабляется крепление нижней рамы, лопаются изоляторы, перекашиваются шарниры механизма подъема и опускания, слабнут и перетираются шунты, возникают трещины в коробе полоза и деталях кареток.

В ходе эксплуатации изнашиваются валики в втулки шарнирных соединений, разрушаются и загрязняются подшипники, изнашиваются и теряют эластичность манжеты поршней пневматического привода, теряется упругость и ослабляется натяжение пружин, изнашиваются амортизаторы.

Перечисленные дефекты в сочетании с нарушением регулировки токоприемника приводят к нарушению нажатия его полоза на контактный провод. В результате при повышенном нажатии происходит интенсивный износ накладок, а при пониженном — ухудшается качество электрического контакта, усиливается электроэрозия, вызывающая подгары и оплавления как накладок токоприемника, так и контактного провода.

При неправильной регулировке клапана токоприемник последний будет подниматься со значительными ударами о контактный провод и опускаться с сильными ударами о раму основания, что может привести к перекосу рам, появлению отколов и трещин у изоляторов, изгибу труб, возникновению изломов и трещин в каретках, изгибу полоза и повреждению накладок.

В эксплуатации имеют место случаи перекрытия воздушного рукава и опорных изоляторов. У изоляторов повреждается глазурь, возникают отколы и трещины.

Разборка токоприемника. Токоприемник очищают от грязи и старой краски и устанавливают на специальные опорные.тумбы, верхние поверхности которых_должны располагаться в одной плоскости. Для предотвращения самопроизвольного подъема токоприемника его подвижную часть скрепляют с рамой специальной скобой. Для создания безопасных условий и облегчения разборки ослабляют натяжение подъемных и опускающих пружин.

Снимают полоз, каретки, подъемные и опускающие пружины, пневматический привод, рычаги подъема и опускания, валы, верхнюю и нижнюю подвижные рамы.

Шарнирное соединение верхних и нижних рам разбирают, используя специальный съемник.

Для снятия нижней подвижной рамы выпрессовывают полуоси и вынимают подшипники.

Осмотр и ремонт деталей токоприемника. Детали токоприемника очищают от грязи, старой краски, подшипники промывают в керосине. Обстукиванием молотком и проволочной щеткой удаляют с полозов старую твердую смазку. Определяют состояние деталей и выполняют необходимые замеры.

Основание токоприемника не должно иметь перекоса, а его элементы — погнутостей, трещин, разработанных отверстий под болты опорных изоляторов и некачественных сварных швов.

Погнутые швеллеры основания выправляют на правочной плите. Разработанные отверстия под болты заваривают и рассверливают. Сварные швы с трещинами срубают и накладывают вновь. Трещины разделывают и заваривают. Измеряют шаблоном по диагонали основания расстояния между отверстиями под болты изоляторов. Разница этих расстояний при пластмассовых опорных изоляторах не должна превышать 10 мм. При больших отклонениях одно из двух отверстий заваривают и рассверливают вновь.

Контактные поверхности основания в местах присоединения наконечников гибких шунтов и силового кабеля зачищают и облуживают припоем ПОС-40.

Опорные изоляторы очищают: фарфоровые — в 5%-ном растворе каустической соды; пластмассовые промывают в 3%-ном растворе щавелевой кислоты в течение 40—60 мин и затем горячей водой. Небольшие сколы заделывают цементным раствором или эпоксидной смолой. Места поврежденной глазури на длине менее 10% пути возможного перекрытия на изоляторах из пластмассы АГ-4 зачищают мелкой стеклянной бумагой и окрашивают эмалью ГФ-92-ХК. Местные выжиги и следы оплавления удаляют мелкой стеклянной бумагой и полируют. Фарфоровые изоляторы зачищать стеклянной бумагой запрещается. Изоляторы с ослабленным креплением в армировке перезаливают в специальном приспособлении. Проверяют электрическую прочность отремонтированных изоляторов.

Резиновые амортизаторы, поврежденные или утратившие эластичность, и стержни с выработкой или поврежденной резьбой заменяют.

Привод токоприемника разбирают. Подъемные и опускающие пружины очищают и осматривают. Зазор между витками у пружин большинства токоприемников в свободном состоянии должен быть не более 1,5 мм. На специальном приспособлении проверяют жесткость пружин. Пружины с трещинами, вмятинами, с зазорами между витками более 1,5 мм, а также пружины, утратившие необходимую жесткость, заменяют.

Осматривают рычаги рычажно-пружинного механизма. Погнутые рычаги выправляют. Выработку на рабочей поверхности криволинейных рычагов восстанавливают наплавкой с последующей обработкой по профилю. В разработанные отверстия рычагов и серег пружин впрессовывают бронзовые втулки. Неисправные подшипники заменяют.

Пневматический привод разбирают, детали промывают в керосине и осматривают. Разработанные отверстия для штока в поршне восстанавливают наплавкой с последующей обработкой. Бронзовую направляющую втулки крышки цилиндра с выработкой более 2,5 мм заменяют. Цилиндр с износом внутренней поверхности по диаметру более 0,7 мм ремонтируют. Другие возможные неисправности деталей привода и технология их устранения, а также проверка работы отремонтированного привода описаны в начале главы. После сборки привода убеждаются в отсутствии в нем утечки воздуха. При давлении 675 кПа (6,75 кгс/см 2 ) утечки водуха быть не должно.

Рамы токоприемника проверяют на специальных стендах-кондукторах. Если рама не входит в кондуктор или входит с большим усилием, ее разбирают. Подлежат разборке и рамы с ослабшим креплением труб в шарнирах, с ослабшими заклепочными соединениями, с погнутыми трубами и при наличии на них трещин, прожогов или вмятин глубиной более 3 мм.

Погнутые трубы правят в горячем состоянии, нагревая места погнутости газовой горелкой, или в холодном состоянии — специальным винтовым прессом. Двутавровые рычаги нижних рам некоторых токоприемников выправляют на правочной плите. Конусные трубы нижних рам правят на конических оправках.

Трубы верхних и нижних рам с трещинами, прожогами и вмятинами глубиной более 3 мм заменяют. Разрешается восстанавливать трубы с помощью соединительных муфт при условии, что число дефектных мест будет не более одного на трубу и не более двух на раму. Для этого трубу разрезают по дефектному месту, надевают соединительную муфту, стягивают ее болтами, рассверливают отверстия под заклепки, устанавливают их и пропаивают края муфты латунным припоем или медью. Толщина стенок соединительных муфт должна быть не менее 1 мм, а длина — 90—120 мм.

На трубах нижних рам допускается оставлять вмятины глубиной 3 мм, если их на длине до 150 мм не более двух и труба не имеет погнутости. В конусных трубах нижних рам токоприемников П-3 и П-5 разрешается заваривать газовой сваркой трещины и оставлять сваренные из двух половин составные конусные трубы.

Изношенные места шарниров рам восстанавливают наплавкой с последующей обработкой. Подшипники шарнирных соединений для удаления старой смазки промывают в керосине, неисправные заменяют, исправные или вновь устанавливаемые покрывают смазкой ЦИАТИМ-201.

Неисправные гибкие шунты ремонтируют по технологии, описанной на с. 194.

Каретку разбирают и проверяют состояние ее деталей. В результате воспринимаемых кареткой ударов в местах изгибов возникают трещины в боковых стенках держателей, изнашиваются валики, оси и втулки, срывается резьба кронштейнов полозов, изменяются характеристики пружин.

Оси, валики и втулки тяги и основания с износом более 1 мм заменяют. Ослабшую латунную втулку оси держателя выпрессовывают и устанавливают новую. Новые оси цементируют или закаливают. Сорванную резьбу кронштейнов восстанавливают заваркой и нарезкой новой резьбы. Трещины в держателе разделывают, заваривают газовой сваркой и зачищают напильником. Пружины обеих кареток должны иметь одинаковую длину и одинаковые характеристики.

Полозы освобождают от старой твердой смазки пневматическим зубилом и металлическими щетками с пневматическим приводом. Негодные медные, металлокерамические пластины или угольные вставки заменяют. Для снятия пластин винты, крепящие их к каркасу, срубают или отвертывают. По специальному шаблону проверяют профиль каркаса. Вогнутость его на длине 1 м прямолинейной части не должна превышать 2 мм, а расстояние между концами его склонов отличается от чертежных размеров более чем на ± 15 мм. Правят каркасы на специальной оправке.

Рис. 5.20. Крепление медных пластин к коробке полоза токоприемника

Каркасы полозов с толщиной стенок менее 1,3 мм заменяют. Лишние отверстия для установки контактных пластин, трещины и надрывы в каркасах и прожоги заваривают газовой сваркой или электросваркой постоянным током. Отремонтированный каркас вновь проверяют по шаблону и оцинковывают, после чего устанавливают контактные пластины или угольные вставки. Поверхность каркаса в местах установки угольных вставок очищают на сталеструйной установке, омедняют или облуживают.

Новые медные контактные пластины изготавливают из полосовой меди М1. Места отверстий под винты Мб размечают по кондуктору. После рассверловки отверстия зенкуют под углом 60° при креплении пластин специальными винтами и под углом 90° при использовании стандартных винтов. Установку пластин начинают с середины полоза. Монтируя пластины, следят, чтобы они плотно прилегали к поверхности каркаса, в местах стыка были на одном уровне и не имели острых и выступающих углов. Зазор между пластинами в месте стыка должен быть не более 1 мм.

При креплении пластин 1 (рис. 5.20) к каркасу 2 специальными латунными или медными винтами с образующей головок 60° винты надо устанавливать так, чтобы их головки не выступали над рабочей поверхностью пластины или были утоплены, но не более чем на 0,75 мм. При креплении стандартными винтами 3 их головки должны быть утоплены на 1,5 мм при толщине пластины 5 мм и на 2,5 мм при ее толщине 6 мм.

После устанорки медных контактных пластин все пространство между ними на рабочей части полоза заполняют сухой графитовой смазкой СГС-0, обеспечивающей графитизацию и полировку контактных поверхностей, что улучшает токосъем и снижает износ как контактных пластин, так и контактного провода.

Смазка СГС-0 состоит из 65 весовых частей графита и 35 частей кумаро-новой смолы.

Перед нанесением смазки полоз нагревают до температуры 140—150 °С и грунтуют одним слоем кумароновой смолы. Смазку нагревают до температуры 170—180 °С и лопаточкой наносят на полоз так, чтобы слой смазки был немного выше поверхности пластин. Когда смазка остынет и отвердеет, ее запиливают напильником вровень с пластинами.

Выемки или прожоги на угольных вставках запиливают напильником под углом 20° к горизонтали. Вставки с двумя и более трещинами или толщиной менее допустимой заменяют.

Износ угольной вставки 2 (рис. 5.21) проверяют по нанесенной на ней контрольной риске. Наименьшая допустимая толщина вставки Н = 25 мм. Кроме того, учитывая возможную неточность изготовления каркаса полоза и крепежных элементов, предельный износ контролируют также по расстоянию А от рабочей поверхности вставки до ближайшей части элементов каркаса, который должен быть не менее 1 мм летом, 2 мм зимой и 3 мм при гололеде.

Новые вставки устанавливают, вдвигая их с конца полоза по ласточкину хвосту, образованному пластинами 1 и 3. Чтобы не вызвать появления во вставках внутренних трещин, при их установке нельзя допускать сильных ударов. Зазор между вставками должен быть не более 0,8 мм, а внутренние ряды вставок не должны быть выше наружных. Концы внутреннего ряда вставок с каждой стороны запиливают на 5—6 мм по длине и на 3 мм по высоте. Стыки вставок и вставок с металлическими пластинами рогов запиливают на специальной установке. Вставки должны быть надежно закреплены на полозе 5 болтами 4, не иметь продольных и поперечных перемещений.

Под все гайки винтов и болтов должны быть установлены пружинные шайбы.

Сборка и регулировка токоприемников. На основание токоприемника устанавливают цилиндр пневматического привода и рычажно-пружинный механизм. Пружины при этом должны находиться в свободном состоянии. Присоединяют воздухопроводные трубы. Перед установкой трубы должны быть прочищены и продуты. Трубы, имеющие трещины, вмятины или поврежденную резьбу, заменены новыми. Устанавливаемые полиэтиленовые воздушные рукава должны быть испытаны на плотность воздухом давлением 700 кПа и на диэлектрическую прочность переменным током частотой 50 Гц в течение 1 мин напряжением 9,5 кВ, а также иметь нанесенные на них трафареты с датой и местом испытаний.

Рис. 5.21. Крепление угольных вставок на полозе токоприемника

Устанавливают амортизаторы, валы нижних рам и нижние рамы. Верхние рамы соединяют с нижними временными болтами, закрепляют на них каретки и полозы, ставят гибкие шунты, после чего заменяют временные валики постоянными. Ход каретки должен быть 50 мм. Перемещение каретки должно происходить без заеданий, а полозы свободно поворачиваться вокруг своей оси на 10—15° в кажду сторону.

При сборке токоприемника все подшипники и трущиеся части смазывают смазкой ЦИАТИМ-201. Одновременно убеждаются, что наибольший аксиальный суммарный зазор в любом шарнире рамы не превышает 3 мм, а поперечный люфт на тяге —2 мм. При необходимости зазор в шарнире регулируют установкой металлической шайбы.

Контактные поверхности обоих полозов двухполозных токоприемников должны быть на одном уровне с отклонением не более 2 мм. Проверяют горизонтальность полозов 1 (рис. 5.22), для чего на них устанавливают линей-

Рис. 5.22. Проверка горизонтальности токоприемника ку 2 длиной 1000 мм с уровнем 3 посередине. Отклонение рабочей поверхности полоза А не должно превышать 5 мм.

Смещение центра полоза относительно основания токоприемника в поперечном направлении проверяют по отвесу, закрепленному в центре полоза, и линейке 4 с нанесенным центром основания. Смещение (отрезок Б) не должно превышать 25 мм.

Проверяют статическую характеристику токоприемника. При необходимости нажатие полозов токоприемника на контактный провод регулируют изменением натяжения пружин, добиваясь значений, приведенных в табл. 9.

Контролируют работу токоприемника при давлении воздуха 350 кПа (3,5 кгс/см 2 ).

Отремонтированный токоприемник (кроме рабочих поверхностей, полозов, силуминовых рычагов, шунтов и полиэтиленовых трубок) окрашивают красной эмалью ПФ-115, а пружины — черным битумно-масляным лаком № 477.

Перед установкой токоприемника на крышку проверяют правильность монтажа опорных изоляторов. Разница в высоте их установки не должна превышать 2 мм. При большей разнице перекос устраняют установкой между изоляторами и основанием металлических шайб.

После закрепления токоприемника на опорных изоляторах проверяют горизонтальность полозов. Разность высот полоза, замеренная по концам линейки, не должна превышать 10 мм.

Определяют время подъема токоприемника до наибольшей высоты и время его опускания. Время подъема должно быть 3—7 с для токоприемника ДЖ-5, 7—10 с для токоприемников Л-13У и Л-14М и 4—7 с — для токоприемников остальных типов, а время опускания соответственно 3—5; 3,5—6 и 4—7 с. При необходимости время подъема и опускания корректируют регулировкой клапана токоприемника, а у токоприемника П-5 — изменением длины тяги привода.

Проверяют работу токоприемника от вспомогательного мотор-компрессора.

Техника безопасности при ремонте токоприемников. При снятии полоза подвижные рамы должны быть зацеплены крюком за основание во избежание самопроизвольного подъема токоприемника. Разбирая рычажно-пружинный механизм для предотвращения случаев травматизма, натяжение подъемных и опускающих пружин должно быть предварительно ослаблено. При испытании пружин возможны их разрывы, поэтому их необходимо закрывать защитным чехлом. При установке токоприемника на крышу э. п. с. напряжение с контактного провода должно быть снято, а сам провод заземлен.

Источник