Диагностирование моторно-осевых подшипников

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…............................................................................................ 3

1 Анализ исходных данных для организации и ремонта моторно-осевого подшипника…………………………………………………………...6

1.1 Назначение и конструкция моторно-осевого подшипника…….6

1.2 Основные неисправности и дефекты роликов моторно-осевого подшипника…………………………………………………………12

2 Методы диагностирования роликов моторно-осевых подшипников………………………………………………………..15

2.1 Виды и методы контроля роликов моторно-осевых подшипников………………………………………………………..15

2.2 Выбор основного метода диагностирования роликов моторно-осевых подшипников……………………………………………….17

2.3 Вихретоковый дефектоскоп ВД 211.5…………………………18

2.3.1 Назначение и основные  характеристики…………………....18

3 Диагностирование роликов моторно-осевого подшипника вихретоковым контролем…………………………………………..21

3.1 Подготовка установки  ВД 211.51 к работе…………………..21

3.2 Порядок работы  в режиме с записью информации  в память установки…………………………………………………………….25

3.3 Порядок работы в режиме без записи информации в память дефектоскопа…………………………………………………………29

3.4 Измерение напряжений батарей……………………………….32

3.5 Порядок работы  в режиме повторной выбраковки  роликов…………………………………………………………………..33

4 Техника безопасности  при диагностировании роликов моторно-осевого подшипника………………………………………………………………35

4.1 Техника безопасности перед началом работ………………………35

4.2 Техника безопасности  во время работы…………………………….36

4.3 Требования безопасности  после окончания работ ……………....37

Заключение……………………………………………………………….38

Список используемой литературы…………………………………….39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Моторно-осевой подшипник – это одна из важных частей опорных узлов колёсно-моторного блока железнодорожного транспорта. Являясь динамически нагруженным узлом трения, от него зависит эксплуатационная надёжность, объём технического обслуживания, ремонт колёсно-моторного блока и безопасность движения электровозов и тепловозов. Обеспечивая параллельность осей двигателя и колёсной пары локомотива, такой вид подшипника является второй опорой тягового двигателя, который располагается в специальных двух приливах двигателя локомотива. Такие подшипники могут быть выполнены как из подшипников качения, так и подшипников скольжения.

По данным анализа технического состояния локомотивного парка по сети железных дорог России на протяжении последних лет (1997 - 2003 гг.), в среднем около 5% заходов на неплановые ремонты электровозов и 3% тепловозов приходилось на неисправности моторно-осевого подшипникового узла. Это приводит к сбоям в графике движения и создает реальную угрозу безопасности движения поездов.

Основные причины неисправностей моторно-осевого подшипника (МОП), выявленные в эксплуатации, являются:

1. загрязнение фитилей различными механическими примесями со стороны средней части оси и замасливание трущихся поверхностей польстера;
2. при высоких скоростях движения локомотива подача жидкой смазки в зону трения фитилями, размещенными в рабочей камере и прижатыми к шейке оси колесной пары пластиной, не обеспечивает нормальные режимы трения в МОП из-за отрыва прижимного устройства от оси колесной пары;
3. замерзание фитилей и прижоги МОП из-за неустойчивости фитильной подачи масла при обводнении фитильной пряжи от попадания влаги в масляные ванны;
4. низкая несущая способность нижнего вкладыша МОП в зоне окна, предназначенного для размещения фитилей и польстера;
5. выброс значительной части жидкой смазки, подаваемой в зону трения, из малого зазора в неотработанном виде при низкой скорости движения локомотива.

Вместе с тем, опыт внедрения подшипников качения в моторно-осевые подшипниковые узлы не нашел распространения, что, в первую очередь, связано с превышением габаритов существующего тягового привода и, во вторую, с невозможностью осмотра подшипникового узла в эксплуатации без распрессовки оси колесной пары.

Анализ выявленных недостатков позволяет выделить три основных направления работ по совершенствованию моторно-осевого подшипникового узла тягового электродвигателя локомотива. Во-первых, это работы по увеличению несущей способности нижнего вкладыша МОП в зоне окна для подвода смазки. Во-вторых, разработка технического решения по сочетанию подшипников качения и скольжения в опорно-осевом подшипниковом узле. И, в-третьих, поиск новых приемов смазки шейки оси колесной пары в существующей конструкции МОП скольжения.

Целью курсовой работы является организация диагностирования и ремонта роликов моторно-осевых подшипников тягового электродвигателя электровоза современными методами.

1. Устройство, принцип работы моторно-осевого подшипника.
2. Основные неисправности и дефекты роликов моторно-осевого подшипника.
3. Методы диагностирования в настоящее время, применяемые для контроля роликов моторно-осевого подшипника.
4. Выбор и обоснование наиболее надежного метода контроля для роликов МОП.

 

 

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ И РЕМОНТА МОТОРНО-ОСЕВОГО ПОДШИПНИКА

 

1. Назначение и конструкция моторно-осевого подшипника

 

Колесно-моторный блок осуществляет кинематическую и силовую связь между тяговым электродвигателем и колесной парой тепловоза. Он выполнен с опорно-осевой подвеской тягового электродвигателя ЭД-118А и односторонней зубчатой передачей. Тяговый электродвигатель одной стороной жестко опирается на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники, а другой стороной — опорным приливом упруго через пружинную подвеску на раму тележки. При такой подвеске практически половина массы тягового электродвигателя жестко связана с необрессоренными массами колесной пары и составляет на одном блоке около 4250 кг.

Вращающий момент тягового электродвигателя передается на колесную пару через одноступенчатую зубчатую передачу: шестерню, напрессованную на вал якоря и находящуюся в постоянном зацеплении с упругим зубчатым колесом колесной пары. Шестерня и зубчатое колесо закрыты кожухом, который крепится болтами в трех точках к остову электродвигателя. От попадания пыли и влаги торец моторно-осевого подшипника со стороны коллектора электродвигателя закрыт хомутом, который выполнен в виде двух полуколец, армированных войлоком. Торец моторно-осевого подшипника со стороны зубчатой передачи находится в контакте со ступицей зубчатого колеса. Для улучшения смазывания торцовых поверхностей на торцах передних половин вкладышей выполнены по две прорези, в которые при сборке устанавливают войлочные полосы 6х10х160 мм. Общее перемещение тягового электродвигателя относительно оси должно быть не более 1,2 мм.

Моторно-осевой подшипник (рисунок 1.1) состоит из:

• роликов скольжения;
• постели (расточка в остове электродвигателя);
• двух пар вкладышей;
• крышки;
• болтов, для крепления крышки.

 

Рисунок 1.1 – Моторно-осевой подшипник

 

Моторно-осевые подшипники скольжения локомотивов с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей состоят из двух разъемных половин (вкладышей). Вкладыш с прямоугольным отверстием для подвода смазки (окном), по отношению к оси колесной пары, называют нижним, а без окна – верхним (рисунок 1.2). По положению в остове тягового электродвигателя различают правый (расположенный со стороны тяговой зубчатой передачи) и левый (расположенный со стороны коллектора тягового электродвигателя) моторно-осевые подшипники (единственное конструкционное отличие заключается в  расположении шпоночного паза, препятствующего провороту МОП, в нижнем вкладыше).

 

Рисунок 1.2 – Верхний и нижний вкладыши

Моторно-осевые подшипники имеют разъемные вкладыши 16, изготовленные из бронзы (рисунок 1.3). Положение вкладышей в корпусе электродвигателя фиксируется шпонкой. Верхние вкладыши вкладывают в остов двигателя, нижние с вырезом 180х60 мм для подвода смазки прижимаются корпусами подшипников 8, которые имеют камеры для размещения смазывающего польстерного устройства, четырьмя болтами 18 каждый, момент затяжки болтов – 1250-1420 Н·м (125-142 кгс·м). Вкладыши осевых подшипников левой и правой сторон электродвигателя взаимозаменяемы.

Рисунок 1.3 – Моторно-осевой подшипник:

1, 2 – оси; 3 – фиксатор; 4 – поплавок; 5 – втулка; 6 – крышка; 7 – пробка; 8 – крышка моторно-осевого  подшипника; 9 – пружина; 10 – рычаг; 11 – пластинчатая пружина; 12 –  корпус; 13 – скоба; 14 – коробка; 15 – пакет польстерный; 16 – вкладыш; 17 – постель моторно-осевого подшипника; 18 – болт. 

 

Во избежание повышенных краевых по вкладышам давлений от прогиба оси колесной пары расточку внутренней поверхности вкладышей выполняют по гиперболе. Разность диаметров гиперболической расточки на краях рабочей поверхности вкладышей и в средней части составляет 1 мм. Строительный диаметральный зазор в осевом подшипнике по вершине гиперболы составляет 0,5-0,86 мм. В процессе эксплуатации допускается увеличение зазора до 1,8 мм и производить восстановительную расточку вкладышей следует в виде корсета.

Смазывание моторно-осевых подшипников осуществляется польстерным устройством, укрепленным на дне корпуса подшипника 8. Элементом, подающим смазку к узлу трения, является польстерный пакет (фитиль) 15. Он собран из трех пластин тонкошерстного каркасного войлока размерами 13х157х190 мм. Каждая пластина состоит из четырех спрессованных слоев тонкошерстного войлока, между которыми проложена шерстяная ткань, состоящая из 50 % шерсти и 50 % штапельно-вискозного полотна. В качестве заменителя, как показал опыт эксплуатации, польстерный пакет можно собирать из двух войлочных пластин 8х157х190 мм и 12 хлопчатобумажных фитилей шириной 80 и длиной 200 мм, уложенных между ними в два ряда. Польстерный пакет 15 закреплен в подвижной коробке 14 с выступанием рабочего торца пакета на 16±1 мм относительно кромки коробки. Коробка для обеспечения ее перемещения без перекосов и заеданий в направляющих корпуса  подпружинена четырьмя пластинчатыми пружинами по две снизу и сверху. Каждая пластинчатая пружина одним концом прикреплена к коробке и имеет возможность свободно перемещаться в пазе корпуса коробки при ее деформации. Коробка с польстерным пакетом в направляющих корпуса  постоянно поджимается усилием 40-60 Н (4-5 кгс) винтовыми пружинами 9 посредством рычага 10 через окно во вкладыше  к шейке оси колесной пары. Рычаг 10 и пружины 9 закреплены осями на корпусе. Для удержания рычага в поднятом положении при проведении работ, связанных с выемкой польстерного пакета, на ось  установлен пружинный фиксатор 3, свободный конец которого выполнен такой длины и конфигурации, что при неопущенном в рабочее положение рычаге 10 он не дает возможности установить крышку  на корпус подшипника .

Масляная ванна корпуса подшипника в нижней части имеет отстойник для конденсата со сливной пробкой , а сверху она закрыта через паронитовую прокладку крышкой . Заполняется масляная ванна через отверстие в боковой стенке корпуса подшипника осевым маслом Л, З и С в зависимости от времени года и местности эксплуатации тепловоза. С целью устранения возможности переполнения маслом корпуса подшипника и перетекания его в кожух тягового редуктора кромка заправочного отверстия определяет наибольший уровень смазки, соответствующий 6 л. Наименьший допустимый уровень смазки контролируется риской на щупе маслоуказателя, закрывающем заправочное отверстие польстерной камеры осевого подшип- ника.

В целях дальнейшего повышения работоспособности осевых подшипников, особенно при эксплуатации в северных районах, тепловозы оборудуются электродвигателями ЭД-181Б с циркуляционной системой смазывания. В целом колесно-моторные блоки с ЭД-118А и ЭД-118Б взаимозаменяемы на тележках тепловоза.

Циркуляционная система смазывания осевых подшипников представляет собой замкнутый круг циркуляции масла через вкладыши осевых подшипников (рисунок 1.4) . Круг циркуляции масла образован установкой на тяговом электродвигателе 1 единого осевого подшипника 2, который включает в себя две польстерные камеры 3, 9 и в нижней средней части маслосборник 15 вместимостью 35 л, соединенные через подшипники системой каналов. В маслосборнике на крышке 10 установлены шестеренный насос 13, который приводится в действие от оси колесной пары через шестерню 11, выполненную разъемной для монтажа и демонтажа без расформирования колесной пары, и зубчатое колесо 12, установленное на валу насоса. Зацепление зубчатой передачи привода насоса регулируется прокладками 16 крышки и устанавливается с увеличенным боковым зазором до 1 мм на компенсацию износа вкладышей осевого подшипника в процессе эксплуатации.

Рисунок 1.4 – Система смазывания осевого подшипника электродвигателя ЭД-118Б:

1 - тяговый электродвигатель; 2 - осевой подшипник; 3, 9 - польстерные камеры; 4, 8 -сливные пробки из польстерных камер; 5 - контрольная пробка; 6 - пробка заправочного отверстия; 7 - сливная пробка маслосборника; 10 - крышка; 11- шестерня; 12 - зубчатое колесо; 13 - насос; 14, 20 - болты; 15 - маслосборник; 16 - прокладка; 17 - польстерное смазывающее устройство; 18 - вкладыш с окном подачи смазки; 19 - корпус польстера; В, Г - каналы подачи смазки в польстерные емкости; Д - канал отвода смазки из осевого подшипника.

 

В польстерные камеры вместимостью 5 л каждая устанавливают польстерные смазывающие устройства 17, полностью унифицированные с ЭД118А. Камеры левой и правой сторон сообщаются через канал Г на уровне нижних кромок окон вкладышей 18. При движении тепловоза масло, нагнетаемое насосом по системе каналов в подшипнике, поступает в польстерные камеры, откуда самотеком через окна во вкладышах проникает в зазор между шейкой оси колесной пары и вкладышем, далее по каналам Д сливается в маслосборник, замыкая круг циркуляции. В момент трогания и до скорости 25 км/ч, когда насос не обеспечивает подачу достаточного количества масла, смазывание подшипника в основном осуществляется польстерным устройством, как на ЭД118А.