Технология ремонта колесно-моторного блока

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                            3

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЕСНО-МОТОРОНОГО  БЛОКА   5

1.1 Назначение и устройство колесно-моторного блока                                 5

1.2 Требования, предъявляемые к  колесно-моторным блокам                     10

2 ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА КОЛЕСНО-МОТОРНОГО  БЛОКА              10

2.1 Неисправности колесно-моторного  блока                                                10

2.2 Диагностика колесно-моторного  блока                                                    12

2.3 Разборка и ремонт колесно-моторного блока                                           13

2.4 Сборка и испытание колесно-моторного  блока                                      21

2.5 Нормы периодичности технического обслуживания и ремонта локомотивов                                                                                                            24

2.6 Нормы продолжительности и трудоёмкости технического обслуживания и ремонта локомотивов в локомотивных депо                         25

3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СЛЕСАРНЫХ РАБОТ                                                                                                                    27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                29

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ                                       30

ПРИЛОЖЕНИЕ А                                                                                             31

ПРИЛОЖЕНИЕ Б                                                                                              32

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Идея использования электрической энергии для тяги рельсового транспорта в России была практически решена в 1876 г., когда на пассажирском вагоне был установлен электрический двигатель, а в 1880 г. построен рельсовый путь для испытаний вагона в движении. Однако, несмотря на ряд практических предложений и проектов, электрические локомотивы не производились вплоть до начала электрификации железных дорог в 1924 г.

    В 1932 г. на Московском заводе «Динамо» были созданы тяговые двигатели, установленные на электровозе серии С, а затем совместно с Коломенским заводом был построен первый грузовой электровоз серии ВЛ19. Первый пассажирский электровоз был построен в 1934 г. на Коломенском заводе. Это был самый мощный в Европе электровоз, который развивал скорость 85 км/ч.

    На железных дорогах России эксплуатируется несколько типов электровозов. Их классификация осуществляется по роду тока, типу передач, виду работы и осевым характеристикам.

    По роду тока, подводимого к электровозам, различают магистральные электровозы постоянного тока с номинальным напряжением на токоприемнике З кВ, переменного однофазного тока напряжением 25 кВ, частотой 50Гц и электровозы двойного питания.  

    В зависимости от способа передачи вращающего момента от тягового двигателя на колесные пары различают электровозы с индивидуальным и групповым приводом.

    При индивидуальном приводе вращающий момент передается на колесную пару от отдельного тягового двигателя. При групповом приводе вращающий момент от одного тягового двигателя передается группе колесных пар через специальный редуктор.

   Большинство электровозов имеют индивидуальный привод, более удобный в эксплуатации.

   По роду работы электровозы подразделяются на грузовые, пассажирские и маневровые.

   Основными сериями грузовых электровозов постоянного тока являются ВЛ10, ВЛ11, ВЛ11к, ВЛ11м и переменного тока ВЛ80к, ВЛ80р, ВЛ80т, ВЛ85. Электровоз ВЛ82М является локомотивом двойного питания. В пассажирском движении эксплуатируются электровозы постоянного тока серий ЧС2Т, ЧС6, ЧС7, ЧС200 и переменного тока ЧС4, ЧС4Т, ЧС8.

В настоящее время ведется производство новых серий локомотивов постоянного тока – 2ЭС6, 2ЭС10, ЭП2К и переменного тока 2ЭС7, а также локомотивов двойного питания, такие как ЭП20.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЕСНО-МОТОРНОГО БЛОКА

1. Назначение и устройство колесно-моторного блока

Колесно-моторный блок – это комплекс устройств, служащих для преобразования энергии некоторого вида в работу, по преодолению сил сопротивления движению поезда. Колесно-моторный блок предназначен для передачи вращающего момента, создаваемого ТЭД в режимах тяги и торможения. В состав колесно-моторного блока входит:

- Тяговая передача

- ТЭД

- Преобразующие и регулирующие устройства

- Колесная пара

   Для передачи вращающего момента от вала тягового двигателя на колесную пару применяют тяговые передачи. На грузовых электровозах, конструкционная скорость которых 100—110 км/ч, обычно применяют опорно-осевое подвешивание двигателей, при котором двигатель одной стороной через моторно-осевые подшипники жестко опирается на ось колесной пары, а другой упруго связан с рамой тележки. При опорно-осевом подвешивании вращающий момент на колесную пару передается через тяговую зубчатую передачу, состоящую из шестерни, насаженной непосредственно на вал тягового двигателя, и зубчатого колеса, находящегося на колесной паре. На грузовых электровозах обычно применяют двусторонние передачи, т. е. шестерни насаживают на оба конца вала двигателя. Недостаток опорно-осевого подвешивания заключается в том, что удары, воспринимаемые колесной парой, жестко передаются на двигатель через моторно-осевые подшипники и зубчатое зацепление; кроме того, так как часть массы двигателя (примерно половина) передается жестко на колесную пару, то значительно увеличиваются масса неподрессоренных частей и динамические нагрузки на путь. Однако опорно-осевое подвешивание получило широкое распространение вследствие простой конструкции тяговой передачи.

    На электровозах ВЛ11 применяют жесткие косозубые передачи. Основными параметрами зубчатой передачи являются: начальные окружности зубчатых колес, передаточное число, модуль, угол зацепления, шаг и межцентровое расстояние.

    Начальная окружность — это расчетная (условная) окружность, по которой как бы происходит соприкасание зубьев колес, находящихся в зацеплении. По начальной окружности нормируют и проверяют толщину зуба. Передаточное число — это отношение диаметров начальных окружностей (или чисел зубьев) зубчатого колеса и шестерни, оно показывает, во сколько раз частота вращения колесной пары меньше, а вращающий момент больше, чем частота вращения и вращающий момент якоря тягового двигателя.

    Модуль зубчатого колеса (шестерни) представляет собой отношение диаметра начальной окружности к числу зубьев; модуль является показателем размера зуба. Форма поверхности зуба характеризуется углом зацепления. Чем больше угол зацепления, тем шире нижняя часть зуба и уже его вершина.

    Расстояние между одинаковыми точками двух смежных зубьев, измеренное по начальной окружности, называется шагом зубчатой передачи. Расстояние между центрами начальных (делительных) окружностей зубчатого колеса и шестерни называется межцентровым расстоянием.

    При опорно-осевом подвешивании тяговый двигатель одной стороной с помощью специальной конструкции подвешен к поперечной балке рамы тележки, а другой опирается на ось колесной пары.

    На электровозах ВЛ11 применен привод 1-ого класса -  опорно-осевое подвешивание ТЭД и зубчатой передачи, т.е. маятниковое подвешивание тяговых двигателей, при котором одна часть ТЭД опирается на ось колесной пары через моторно-осевой подшипник (далее – МОП), а другая часть двигателя крепится к раме тележки. Со стороны рамы двигатель может иметь разную систему подвешивания. Маятниковая подвеска представляет собой 4 резиновые шайбы – амортизатор. Резиновые шайбы обеспечивают эластичность подвешивания двигателя, в качестве подстраховки на остове двигателя и шкворневом брусе рамы тележки имеются специальные приливы.

Рисунок 1 – Маятниковое подвешивание ТЭД

 

  К шкворневой балке рамы тележки шарнирно с помощью валика 9 (рис. 1) прикреплена подвеска 4. Валик от выпадания защищен планками, одна из которых приварена, а другая закреплена болтами. Для уменьшения износа в подвеску и приливы 10 шкворневой балки запрессованы втулки 8 из марганцовистой стали Г13Л. Нагрузка от массы тягового двигателя, а также при его колебаниях передается на подвеску через кронштейн 6, резиновые 1 и стальные шайбы 2 и 5. Литой кронштейн в болтами 7 прикреплен к остову тягового двигателя 11. В свободном состоянии резиновые шайбы имеют высоту 80 мм. При монтаже гайкой 3 создается предварительное сжатие (на 25 мм). Для предупреждения падения двигателя на путь в случае обрыва подвески или поломки кронштейна предусмотрены приливы на остове двигателя и шкворневой балке.

    Монтаж подвешивания производят в следующем порядке. На кронштейны тяговых двигателей укладывают верхние резиновые и стальные шайбы, после чего опускают раму с закрепленными подвесками; при этом подвески должны войти в.отверстия в шайбах. Затем заводят нижние резиновую и стальную шайбы и закрепляют корончатой гайкой; затяжку гайки производят до упора стальной шайбы в кольцевой бурт подвески. Перед монтажом валик смазывают универсальной смазкой УС-2, а опорные поверхности под резиновые шайбы припудривают тальком.

На ось колесной пары двигатель опирается в двух местах через моторно-осевые подшипники, которые размещены в приливах остова тягового двигателя.

    Зубчатая передача электровоза ВЛ11 жесткая косозубая двусторонняя. Шестерня (рис. 2) изготовлена из поковки хромо-никелевой стали марки 20ХНЗА. После механической обработки шестерню подвергают нитроцементации на глубину 1,6—2,4 мм и закалке. Для насадки шестерни на вал тягового двигателя она имеет коническое отверстие (конусность          1:10); на конической поверхности есть канавка шириной 20 мм для направляющей шпонки, а на торце шестерни — выточка для гайки, предохраняющей шестерню от сползания с конца вала. Перед насадкой конические поверхности вала и шестерни притирают так, чтобы общая поверхность контакта была не менее 85% (проверяют путем нанесения  краски).

Рисунок 2- Шестерня тяговой передачи

 

    На конец вала якоря шестерню насаживают в нагретом состоянии (температура 150—180° С, нагрев только индукционный; нагрев в масле не допускается) с натягом 0,27—0,30 мм и закрепляют гайкой.

   Зубчатое колесо (рис. 3) цельнокатаное, состоящее из ступицы 4, диска 2, обода 3 с  зубьями   1,   изоготовляют из стали 55 и подвергают объемной закалке с высоким отпуском. Все зубья подвергают дефектоскопированию.

   Передаточное число зубчатой  передачи 3,826 (число зубьев шестерни 23, зубчатого колеса 88), межцентровое расстояние 617,5 мм, угол зацепления 20°, угол наклона зубьев 24°37'12".

Рисунок 3 – Зубчатое колесо

       Кожухи зубчатых передач на электровозах ВЛ11 изготовлены из стеклопластика. Стеклопластиковый кожух (рис. 4) состоит из двух половин 1 и 2, соединенных между собой болтами. Масленка 3 прикреплена к кожуху болтами, устанавливаемыми (как и гайки) на эпоксидной смоле. Перед монтажом масленки под планку укладывают пять слоев стеклоткани, пропитанной полиэфирной смолой. Стальные бобышки 4 для крепления кожуха к остову двигателя и кронштейн 5 также устанавливают на эпоксидной смоле, причем зазоры между шпильками и стенками кожуха заполняют стекложгутом ЖС-1 на эпоксидной смоле. Наружные поверхности кожуха покрывают черной эмалью ПФ-115. В каждый кожух заливают 4 кг осерненной смазки марки 3 (зимой) или Л (летом). Контроль уровня смазки производят через масленку 3 с помощью указателя.

Рисунок 4-Кожух зубчатой передачи

1.2 Требования, предъявляемые к колесно-моторным блокам:

• Обеспечение упругой связи ТЭД с КП
• Обеспечение минимального веса необрессоренных частей
• Обеспечение наиболее выгодной скорости и высокого КПД
• Обеспечение такого расположения двигателя, при котором они легко доступны для осмотра и ремонта, а также защищены от снега, сырости и пыли
• Обеспечение высокой безотказности в работе, т.к. тяговая передача не резервируется и отказа её практически полностью или частично приводит к отказу локомотива
• Обеспечение повышенного температурного уровня

 

2. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА КОЛЕСНО-МОТОРНОГО БЛОКА

2.1 Неисправности колесно-моторного  блока

При опорно-осевом подвешивании тяговых двигателей наблюдается износ внутренней и наружной поверхностей моторно-осевых подшипников (МОП). При эксплуатации в МОП возникают трещины, происходит выплавление и выкрашивание баббита. Из-за больших нагрузок в деталях подвешивания тяговых электродвигателей (ТЭД) наблюдаются случаи излома кронштейнов, повышенная выработка упоров, просадки пружин пружинного комплекта или их излом и ослабление крепления шапок МОП. В кожухах тяговых редукторов появляются трещины и потёртости ( особенно в зимнее время ), изнашиваются уплотнения , ослабляются болтовые крепления , а также происходит износ зубьев шестерён редукторов.                          При рамном подвешивании тяговых двигателей самым ответственным узлом является редуктор, осуществляющий связь ТЭД с колёсной парой. Кроме того, повышенное внимание требуется уделять креплению как самого редуктора относительно рамы тележки, так и вспомогательных деталей. В редукторах, кроме неисправностей, характерных для опорно-осевого подвешивания двигателей, возникают дефекты в подшипниках, а также возможны неисправности резинокордной и карданной передач.                                                   При техническом обслуживании ТО-1 производят наружный осмотр всех деталей и узлов крепления ТЭД. ТО-1 регламентируется приказом начальника депо. Перечень работ является обязательным для локомотивных бригад на всём участке обращения локомотива. При техническом обслуживании ТО-2 на ощупь или при помощи специального термометра определяют степень нагрева моторно-якорных и моторно-осевых подшипников, который должен быть не более 80 С . Кроме того, проверяют целостность корпусов, их герметичность и крепление шапок МОП. Во время осмотра деталей опорно-осевых подвесок убеждаются в исправном состоянии маятниковой подвески, предохранительных упоров, дисков, кронштейнов и пружинного комплекта. Выпучивание резины и наличие масла на поверхностях резиновых шайб не допускается. Убеждаются в надёжности крепления подвесок к раме тележки, кронштейнов к остову двигателя, дисков на подвеске и предохранительных упоров на остове двигателя. Ослабление болтов, крепящих кронштейн и предохранительные упоры к остову ТЭД, не допускается. Следует обязательно проверять и состояние кожухов тяговой зубчатой передачи, их маслёнок, масломерных устройств, деталей крепления кожухов , крышек маслёнок и плотность  их прилегания . Трещины в кожухе , течь смазки , в том числе и через уплотнение , не допускаются. При наличии неисправностей у перечисленных деталей их ремонтируют или заменяют новыми. Осматривая буксы (шапки ) моторно-осевых подшипников ,убеждаются в отсутствии течи смазки, плотности прилегания крышек к буксам, в наличии всех деталей крепления , исправности замков , надёжности крепления  букс к остову двигателя. Через окно вкладыша МОП проверяют состояние баббитового покрытия. Наличие частиц баббита является признаком выплавления или его выкрашивания. В этом случае буксу снимают и производят ревизию вкладышей и шейки оси под моторно-осевой подшипник. Кроме того, сливается отстой и проверяется уровень смазки в шапках МОП и кожухах тяговой зубчатой передачи. Необходимо помнить , что наличие воды в МОП стимулирует коррозионную агрессивность содержащихся  нефтянных кислот, которые разрушительно  воздействуют на цветные металлы. При этом свинец постепенно « наматывается « из материала вкладыша, и на поверхности трения  образуется пористая матрица , влекущая за собой возникновения  задиров. При пониженном уровне смазка пополняется. О заправке смазкой делается запись в журнале технического состояния локомотива (форма ТУ - 152). Окончательный объём работ, выполняемый на ТО-2, устанавливается начальником локомотивного депо исходя из местных условий и типов (серий) ЭПС.