содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

30.

Якорь электродвигателя электроподвижного состава промышленного транспорта

Очистка. Перед пропиткой необходимо тщательно очистить поверхность якоря от пылевых и жировых загрязнений, а вентиляционные каналы — от грязи и скоплений лака.

Вначале на механизированной установке производят очистку вентиляционных каналов стальной дробью.

Сталеструйный аппарат установки создает поток смеси дроби и воздуха, на­правляемый через окна задней нажимной шайбы в вентиляционные каналы. Дробь диаметром 0,25 — 1,0 мм под давлением воздуха 392 — 588 кПа производит абразивное действие на твердые загрязнения и качественно очищает каналы. Затем якорь передают на поверхностную очистку.

Метод очистки обдувкой в камере недостаточно эффективен, так как жировые загрязнения не удаляются, а сухие задерживаются в углублениях, трещинах, обра­зуя каналы высокой электропроводности. При недостаточно тщательной очистке загрязнения растворяются в пропиточном лаке, резко снижая его качество. Так, пробивное напряжение изоляции якорных катушек, пропитанных в лаке с механическими примесями, на 40% ниже, чем изоляции, пропитанной в лаке без примесей.

В связи с высокой загрязненностью очистку якорей производят в специальной моечной машине. Очистку производят горячей (температура 70 — 90°С) дистил­лированной водой с присадкой поверхностно-активных веществ ОП-7 или ОП-10. Смесь пара и воды с 12%-ным раствором ОП-10 через сопла под давлением 588 — 1176 (для торцов) и 147 — 490 кПа (для боковой поверхности) подается на очищаемую поверхность и удаляет с нее грязь.

Очистку якоря независимо от метода выполняют в три этапа: продувка в камере, мойка, подсушка горячим воздухом для восстановления диэлектрических свойств изоляции.

Сушку изоляции якоря производят в циркуляционных печах при температуре 120 — 130°С непосредственно после обмывки. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 3 МОм. Несмотря на некоторое увеличение продолжительности про­цесса восстановления из-за сушки, очистка якоря обмывкой рациональна и должна быть внедрена.

Ремонт. Объем ремонта определяется фактическим состоянием элементов якоря по результатам диагностической проверки. В зависимости от состояния изоляции различают ремонт с заменой и без замены катушек обмотки. Ремонт без за­мены производят при текущем ремонте ТР-3 и заводских видах ремонта, если витковая и корпусная изоляция катушек и коллектора не имеет дефектов. Ре­монт производят по следующей технологической схеме: поэлементная диагностика, выполнение комплекса ремонтных работ перед пропиткой, пропитка, восстановле­ние покровной изоляции, отделка, испытание.

Диагностический тест предремонтной проверки элементов якоря представлен в табл. 56.

Таблица 56

По результатам проверок делают заключение об объеме ремонта якоря, выполняют ряд контрольных испытаний и проверок, предусмотренных ГОСТ 2582-72.

Осмотром определяют состояние коллектора и элементов крепления обмотки якоря, качество пропайки секций в петушках, выполняют линейные и электри­ческие измерения. Потемнения и подгары коллекторных пластин свидетельствуют о неудовлетворительной коммутации. Наличие капелек припоя на петушках свидетельствует о нарушении паяных соединений. В этом случае коллектор подвергают сплошному контролю. От по­стороннего источника 2 (рис. 90) устанав­ливают по амперметру А ток в цепи 15 — 20 А, а щупы 1 с присоединенным к ним милливольтметром тV поочередно прикладывают к двум смежным коллектор­ным пластинам. При отсутствии дефектов пайки падение напряжения между всеми плас­тинами должно отличаться не более чем на 10 — 15% от среднего значения.

Микрометрической скобой измеряют диаметр коллектора, проверяют размеры пе­тушков в осевом и радиальном направлениях. Осматривают передний конус, обращая осо­бое внимание на прилегание бандажа к торцу коллектора. Обстукиванием проверяют затяжку коллекторных болтов. Мик­рометрической скобой проверяют диаметр шеек вала. Проверку производят в следующих случаях: при снятии кольца вследствие его ослабления; при необхо­димости проточки шейки для выведения рисок, трещин; после восстановления шейки наплавкой. Конусные части вала проверяют кольцевым конусным калибром, осматривают состояние посадочной поверхности, резьбу конуса — резьбовыми ка­либрами проходным и непроходным. Проверяют плотность посадки базовых деталей якоря: втулки, передней и задней нажимных шайб.

Комплекс ремонтных работ перед пропиткой включает: восстановление элемен­тов вала, ремонт переднего конуса, восстановление дефектных мест пропайки обмотки, замену дефектных бандажей и пазовых клиньев крепления обмотки. Шейки и конусные части вала восстанавливают в следующих случаях: при ос­лаблении кольца подшипника (шестерни) и выработке шейки, при необходимости проточки шейки и конуса для устранения дефекта. Дефектоскопию вала со снятием кольца подшипника производят: на заводских видах ремонта; после восстановления наплавкой; по специальному распоряжению, если отмечены не­однократные случаи разрушения вала. На всех видах ремонта разрешается восстанавливать вибродуговой наплавкой под слоем флюса изношенные посадоч­ные места вала, исправлять наплавкой резьбу, центровые отверстия и шпоночные пазы.

При наличии на поверхности шеек или конусов забоин или задиров глубиной до 1 мм вал протачивают до удаления дефекта и восстанавливают наплавкой. Наплавку производят с предварительным подогревом до температуры 300 — 350°С на установках, оснащенных виброголовками типа КУМА-5М или АНКЭФ, обес­печивающих частоту вибрации электродной проволоки 21 — 47 колебаний/с с ампли­тудой вибрации 2 мм. В качестве присадочного металла применяют проволоку Св-08 или Св-98Г2С, наплавку ведут под слоем флюса АН-348А, после наплавки производят механическую обработку до чертежных размеров.

На обработанной поверхности не допускаются риски глубиной более 0,1 мм, раковины, непровары. Сопряжение поверхностей вала различных диаметров выполняют радиусом строго по чертежу. Обработанную поверхность упрочняют накаткой с применением двухроликового приспособления на токарном станке. Шпоночные канавки восстанавливают электронаплавкой с последующей обработкой или уширением до 1 мм. Разрешается выпиливать трещины в углах канавки при длине их до 10 и глубине до 5 мм с последующим восстановлением.

При восстановлении конуса шпоночную канавку, не подлежащую восстанов­лению, следует закрыть прокладкой из листового асбеста, а затем уложить временную шпонку из малоуглеродистой стали. Маслоподводящие отверстия и кольцевую маслораспределительную канавку для гидропрессового съема шесте­рен восстанавливают строго по чертежу (см. рис. 75). Гайки маркируют и закрепляют за валом.

Разрешается восстанавливать резьбу на концах вала якоря электронаплавкой. Дефектную резьбу срезают, наплавку производят электродами Э42 с последующей нарезкой резьбы чертежного размера: для тяговых двигателей ДТ-9Н, НБ-406, НБ-412П - 2М60 х 3, а для GBM-35O/15OO и GBMW0713 - М72 х 3.

С целью экономии качественных сталей разрешается отрезка дефектных частей вала и приварка новых газопрессовым способом на установках МГП-11 или СТП-8. Все наплавочные и газопрессовые работы регламентируются Инструк­цией ЦТ/251. По результатам осмотра и диагностики паяных соединений (капельки припоя на шлице петушка, наличие свищей, черновин) производят пропайку петушков коллектора. Пропайку ведут с нагревом электроконтактным или индукционным способом.

Для пайки применяют оловянно-свинцовый припой ПОС 61 и флюс ЛК-2. Состав флюса, %: спирт этиловый — 63; канифоль сосновая — 33; аммоний хлористый — 1; цинк хлористый -3. Последовательность при­готовления: в спирте раство­ряют хлористый цинк, затем хлористый аммоний и, пере­мешивая раствор, вводят кани­фоль. Технология пропайки электроконтактным способом: угольный электрод 2 (рис. 91), подобранный по длине, уста­навливают на петушок, а мед­ный электрод 3 — на рабочую часть коллекторной пластины; якорь 1, установленный на станине 4 станка с помощью пневматического привода 5 приводят в наклонное поло­жение, чтобы припой не зате­кал в обмотку; на петушок наносят флюс, включают источник напряжения и подогревают до температуры — 300 — 400°С; прутком припоя производят пропайку по всей длине петушка до появления капелек припоя над шлицем. Качество пропайки определяют визу

ально с помощью лупы с пятикратным увеличением, а затем способом, описанным выше. Дефекты в виде свищей, черновин, наплывов припоя не допускаются.

Последовательность пропайки индукционным способом отличается от при­веденной выше незначительно. Нагрев места пайки ведут индуктором от высоко­частотного генератора мощностью 60 — 100 кВт, частотой 65 кГц. Оба способа способствуют кратковременному выделению и концентрации тепла на небольшом участке, чем сохраняется твердость меди пластин и не нарушается электрическая прочность изоляции. При отсутствии установок для пропайки применяют дуговой электропаяльник с регулируемой температурой нагрева. Такие паяльники исполь­зуют также при пропайке обмотки вспомогательных машин. Нагрев петушков паяльной лампой или газовой горелкой запрещается.

Бандажи переднего конуса заменяют при наличии прожогов, трещин, сдвига — когда между бандажом и торцом коллектора образуется кольцевой зазор. Дефектный бандаж срезают, миканитовый конус покрывают эмалью ГФ-92-ХК, новый бандаж накладывают из ленты стеклянной бандажной марки МБ ТУ6-11 -22 — 70 или киперной. Витки накладывают вполуперекрышу с натяжкой, промазывая каждый слой эмалью. Число слоев должно соответствовать чертежу. Бандаж должен быть ровным, без морщин. Щели и неплотности между торцом коллектора и краем бандажа не допускаются. После укладки бандаж прокатывают горячим валиком или подогретым электропаяльником. Перед просушиванием якоря в про­цессе пропитки бандаж покрывают двумя, слоями эмали ГФ-92-ХК или ЭП-91. При окончательной отделке якоря бандаж шлифуют мелкой стеклянной шкуркой и по­крывают двумя слоями эмали. Бандаж должен быть монолитным, а его поверх­ность твердой, ровной и глянцевой.

Слабые в посадке пазовые клинья определяют визуально по сдвигу клина, трещинам покровной изоляции. Слабые клинья выпрессовывают и определяют возможность их повторного использования. Клинья с разрушенными торцами, выработкой наклонных граней заменяют новыми, изготовленными из листового электротехнического текстолита А или Б толщиной 5 — 7 мм. Нарезку клиньев производят на специальном станке профильной фрезой или одновременно двумя наклонными дисковыми фрезами, затем калибруют. Новый клин должен соот­ветствовать чертежным размерам.

Уплотнение посадки клина производят установкой в паз прокладки требуемой толщины из электрокартона, пропитанного льняной олифой. При одиночной смене монтаж клиньев производят вручную молотком и подбойкой или пневма­тическим молотком. Для механизации этих работ Московским электромехани­ческим ремонтным заводом (МЭМРЗ) разработан и изготовлен станок, который автоматически производит выпрессовку и запрессовку клиньев и намотку бандажей из стеклобандажной ленты. Клин должен входить в паз с некоторым усилием. Пазовые клинья якорей тяговых двигателей GBM-35O/15OO, изготовленные из бакелизированной бумаги, при ремонте заменяют клиньями из текстолита. Под­чеканка крайних листов сердечника с целью закрепления клиньев запрещается.

Бандаж лобовых частей обмотки заменяют при наличии расслоений, прожо­гов и ослаблении. Дефектный бандаж разрезают так, чтобы не повредить обмот­ку. Для бандажировки используют ленту из стекловолокна ЛСБ-F шириной 15—30 мм и толщиной 0,18 — 0,25 мм. Нити ленты соединены между собой и пропитаны полуотвержденным термореактивным связующим полиэфирно-эпок­сидным лаком ПЭ-933. Поэтому эластичность при намотке и качество спекаемости при сушке обусловлены сроком хранения ленты (не более трех месяцев). Хранить ленту в герметически закрытых коробках при температуре не более 20 — 25°С. Полиэтиленовый пакет с рулоном ленты следует вскрывать только перед началом намотки бандажа. Намотку стеклобандажей производят на бандажировочных станках с натяжным устройством для стекло ленты.

Последовательность намотки бандажа: выравнивание лобовых частей обмотки заполнением впадин витками ленты, намотка основного бандажа расчетным числом витков ленты вполуперекрышу при натяжении 1200 — 1300 Н, закрепление послед­него витка с помощью паяльника, снятие натяжения и обрезка ленты, термо­обработка для отверждения при температуре 135 — 150^оС в течение 8 — 10 ч. Качество намотки определяют визуально. Поверхность бандажа должна быть ровной, строго цилиндрической формы. Нагрев якоря для термообработки банда­жей совмещают с подтяжкой коллекторных болтов. Подтяжку производят под­ворачиванием диаметрально противоположных болтов на половину оборота. Уси­лие подтяжки должно быть ограничено.

Пропитка обмотки. Целью пропитки является восстановление механических и диэлектрических свойств изоляции, у которой вследствие циклических нагре­вов, испарения летучих составляющих и механических воздействий нарушена монолитность с образованием капиллярных отверстий, пор, трещин и других нарушений сплошности. В слое изоляции с течением времени прогрессируют необратимые процессы, ухудшающие ее диэлектрические свойства. Этот комплекс факторов отрицательно влияет на долговечность изоляции и определяется термином «старение» изоляции. Периодическая пропитка специальными пропи­точными лаками поддерживает механические и диэлектрические свойства изоляции на требуемом уровне. Для пропитки обмоток применяют термореактивный пропиточный лак ФЛ-98. Он представляет собой смесь растворов смол алкидной АК и бутоксикрезольноформальдегидной РБ в органических растворителях.

В качестве разбавителя применяют смесь уайт-спирита и ксилола в соотно­шении 1:1 или только ксилол. Лак ФЛ-98 обладает по сравнению с ранее применявшимся лаком № 447 (на битумной основе) рядом преимуществ, а имен­но: не вступает в какую-либо реакцию с лаками на битумной основе и не раство­ряется в них даже при температуре 120°С; хорошо просыхает в толстом слое при малом доступе кислорода воздуха; образует после высыхания прочную пленку, которая не размягчается при повторных нагревах; обеспечивает монолитность обмоток, хорошую цементацию секций в пазу; способствует укреплению клиньев и бандажей из стеклоленты. Принимая во внимание высокое качество лака, пропитка якорей, изоляция которых при изготовлении или заводском ремонте была пропитана лаком ФЛ-98, при производстве ремонта ТР-3 не требуется.

Обязательную пропитку обмоток якорей производят в следующих случаях: если время работы якоря от последней пропитки превышает 4 года; если сопро­тивление изоляции якоря после сушки не восстанавливается до требуемого уровня; при смене бандажей из стеклоленты или массовой замене пазовых клиньев. В практику ремонта внедрены следующие методы пропитки: однократ­ная и двукратная пропитка погружением в лак; комбинированная — вакуумно-нагнетательная с вторичной пропиткой погружением.

В депо промышленных предприятий при ремонте ТР-3 практикуют пропитку якоря погружением, считая, что эта мера способствует повышению диэлектри­ческих свойств изоляции. Исследования показывают, что при пропитке погруже­нием проникающая способность лака исключительно мала. Так, среднее про­бивное напряжение изоляции, пропитанной по режиму вакуумно-нагнетательной пропитки, составляет 19,5 кВ эф., а при пропитке окунанием — 17,4 кВ эф. В то же время пробивное напряжение изоляции, пропитанной по режиму вакуумно-нагнетательной пропитки, на 3,8 кВ эф. больше, чем непропитанной. Таким образом, наиболее эффективной является вакуумно-нагнетательная пропитка. Однако следует отметить, что пропитка погружением несколько улучшает качество покровной изоляции, способствуя тем самым герметизации обмотки. В условиях эксплуатации т. п. с. на открытых горных разработках в осенний, зимний и весен­ний периоды при отсутствии эффективных средств очистки охлаждаемого воздуха от влаги такая пропитка может быть оправдана.

Вопрос о целесообразности пропитки погружением следует решать примени­тельно к местным условиям эксплуатации. Отрицательными факторами пропитки погружением являются низкая эффективность, значительные затраты времени и средств, а также необходимость в неоднократной сушке, что увеличивает скорость старения изоляции.

Наиболее целесообразным представляется такая система содержания изоляции: улучшение защиты тяговых двигателей от попадания влаги и пыли; соблюдение установленного режима содержания электроподвижного состава при резких температурных перепадах и правил постановки локомотивов в отапливаемый цех зимой; применение сушки при увлажнении изоляции. Следует обязательно контролировать влажность изоляции перед постановкой тяговых двигателей под напряжение, восстанавливать герметичность покровной изоляции при ремонте ДЗ не пропиткой погружением, а нанесением пленки покровной эмали ГФ-92-ХС или ЭП-91, диэлектрические свойства изоляции восстанавливать в режиме вакуум­но-нагнетательной пропитки в лаке ФЛ-92 не реже 1 раза в 4 года, полную замену изоляции производить при необходимости по ее фактическому состоянию.

Вопрос о необходимости сушки изоляции решают исходя из наименьшего допускаемого сопротивления изоляции и ее коэффициентов абсорбции и влажности. Измеренное мегаомметром напряжение 2,5 кВ сопротивление изоляции цепи тягового двигателя должно быть не ниже 1,5 МОм. Коэффициент абсорбции определяют из отношения R₆₀/R₁₅, где R₆₀ и R₁₅ — значения сопротивления изоляции при вращении ручки мегаомметра непрерывно в течение 60 и 15 с соот­ветственно.

Увлажнение изоляции определяют прибором контроля влажности, для чего измеряют емкость изоляции при частоте 2 и 50 Гц. Степень увлажнения оп­ределяют из соотношения С₂/С₅₀.

Если при температуре 5 — 40 °С коэффициенты R₆₀/R₁₅ < 2 и С₂/С₅₀ >1,4, изоляция имеет объемное увлажнение, необходима длительная комбинированная сушка (нагрев двигателя с последующей калориферной сушкой). Если R₆₀/R₁₅ > 2 и С₂/С₅₀ < 1,4, имеет место поверхностное увлажнение. В этом случае можно ограничиться калориферной сушкой. При R₆₀/R₁₅ < 2 и C₂/C₅₀ ≤ 1,4 изоляция находится в хорошем состоянии и сушка не требуется. Определять необходимость сушки изоляции с помощью ПКВ следует также перед пропиткой обмотки.

При удовлетворительном состоянии изоляции по влажности сушку перед пропиткой вести не следует, так как если показатель влажности при исходном состоянии имел значение С₂/С₅₀ = 1,185, то после 10 ч сушки он уменьшается всего до 1,158. Таким образом, влиянием предварительной сушки можно пренебречь. Оптимальные значения температур сушки приведены в табл. 57. При проведении сушки следует учитывать, что превышение температуры всего на 8 — 10°С допустимых значений в 2 раза ускоряет процесс старения изоляции.

Таблица 57

Механическая обработка якоря и проверка качества ремонта. Как было указано выше, восстановленные наплавкой шейки и конусы вала обрабатывают до чер­тежных размеров. На шейках вала допускается оставлять без исправления продольные риски в местах посадки колец глубиной не более 1 мм и в ко­личестве не более трех; овальность и конусность шейки — не более 0,017 — 0,02 мм. Допускается переточка шеек вала до следующего ремонтного размера.

В зоне притирочной поверхности конуса допускаются следы мелких рисок, задиров, забоин общей площадью не более 15%. При проверке кольцевым калибром по краске площадь прилегания конуса к поверхности калибра должна быть не менее 65% с равномерным распределением краски по поверхности конуса. Запрещается оставлять риски и забоины на переходной галтели, прота­чивать галтели радиусом не по чертежу, обтачивать торцы вала.

Для обработки коллектора якорь устанавливают на станок и центрируют по индикатору относительно шейки вала, чтобы радиальное биение не превышало 0,01 — 0,02 мм. Рабочую поверхность коллектора обрабатывают черновой проточкой с наименьшим съемом металла. Разрешается углублять канавку у петушков до чертежного размера, заплавлять припоем местные забоины на пластинах коллектора. Запрещается обтачивать петушки, опиливать рабочую поверхность, устранять обточкой местные забоины глубиной более 0,5 мм.

После черновой проточки вырезают межламельную изоляцию на специальном продорожечном станке или станке-полуавтомате харьковского завода «Электротяжмаш». Продорожку производят специальными прорезными фрезами, изготов­ленными из стали Р18. Для повышения производительности труда на шпиндель устанавливают одновременно две фрезы. Продорожку производят с таким расче­том, чтобы после чистовой обработки коллектора ее глубина составляла 1,4 — 1,6 мм.

Если коллектор в эксплуатации изнашивается незначительно и не требуются промежуточные обточки, глубину продорожки рекомендуют уменьшить до 0,8 — 1,0 мм, так как при этом улучшаются условия выдувания пыли и уменьшается вероятность появления вспышек, переходящих в круговой огонь. При продорожке запрещается подрезать боковые стенки пластин, допускать подрезы или забоины на петушках и рабочей части коллектора, оставлять у боковой стенки пластины неподрезанный миканит, допускать уступы по длине рабочей части на дне канавки.

После продорожки якорь устанавливают на токарный станок и производят чистовую обточку с наименьшей глубиной резания 0,02 — 0,04 мм и небольшой подачей резцом, оснащенным твердым сплавом. Торцы пластин со стороны миканитового конуса закругляют радиусом 3 мм и разделывают углы пластин с обеих сторон. Не снимая якорь, фасочником по краю пластин вдоль рабочей поверхности снимают фаску размерами 0,2 — 0,3 мм под углом 45°.

Затем коллектор шлифуют наждачной бумагой со стеклянным или кремние­вым абразивным покрытием, закрепленной на специальном приспособлении с пру­жинным прижимом. Окончательную доводку рабочей поверхности (9 — 10-й класс чистоты) производят шлифовкой специальными абразивными брусками Р17Б или Р3О, которые устанавливают на специальной пружинной оправке, обеспечи­вающей постоянное давление 85 кПа. Оптимальный режим шлифования: частота вращения 150 — 185 об/мин; подача 160 — 250 мм/мин; число проходов 3 — 5. Некоторые заводы практикуют обработку шлифовальной бумагой на микропорошке марки Л.БШ-120С.4МВ.Б. Следует учитывать, что с повышением чистоты рабо­чей части коллектора улучшаются условия приработки щеток, повышается скорость образования политуры.

Для повышения износостойкости поверхностного слоя рабочей части применяют накатку коллектора роликом, установленным в специальную пружинную оправку. Оптимальный режим накатки: усилие нажатия ролика 120 — 150 Н; подача 0,1— 0,12 мм; частота вращения якоря 180 — 200 об/мин. При этом твердость пластин возрастает на 16 — 24%, чистота обработки поверхности — до 10-го класса. После механической обработки якорь передают на участок проверки и испыта­ний в соответствии требованиям ГОСТ 2582 — 72.

Объем работ по проверке качества ремонта: соответствие размеров элемен­тов якоря нормам допусков и износов; контроль точности и чистоты обработки коллектора и вала; проверка качества намотки бандажа, посадки пазовых клиньев, восстановления конуса, пайка соединений в катушках; измерение активного сопротивления обмотки в холодном состоянии, сопротивления изоляции; испытание электрической прочности изоляции; выявление межвитковых замыканий и обрывов витков.

Проверку соответствия размеров производят обмером элементов якоря микро­метрическими скобами, штангенциркулями, калибрами и последующим сравнением с допустимыми размерами. Диагностический тест послеремонтной проверки якоря приведен в табл. 58, а значения сопротивлений обмоток и нормы испытатель­ного напряжения тяговых двигателей — в табл. 59.

После механической обработки якорь поступает на балансировку. Неуравно­вешенность якоря складывается из статической и динамической. Согласно ГОСТ 12327—79 полностью уравновешенным считается якорь с таким распре­делением масс, при котором результирующая всех центробежных сил и сумма моментов этих сил относительно центра тяжести якоря будут равны нулю.

Так как динамическая балансировка устраняет как статическую, так и динами­ческую неуравновешенность, якоря балансируют на специальных станках МС-9.03.1 или МС-25, позволяющих определить массу и месторасположение уравнове­шивающих грузов. Неуравновешенность устраняют добавлением или удалением балансировочных грузов. В зависимости от конструкции грузы закрепляют на нажимной шайбе якоря приваркой или передвижением в специальном гнезде. Допустимая остаточная неуравновешенность массы якоря (небаланс) должна быть не более 180 — 200 г  см. После выполнения комплекса контрольных про­верок якорь подают на позицию сборки.

Талица 58

Таблица 59

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..