Технология ремонта тягового электродвигателя ЭД-118А, грузового тепловоза 3ТЭ10МК

• Введение
• 1. Назначение и условия работы узла. Основные неисправности возникающие в процессе эксплуатации, причины их возникновения и способы предупреждения
• 1.2 Основные неисправности, причины их возникновения и способы устранения
• 2. Периодичность, сроки и объем плановых технических обслуживаний, и текущих ремонтов
• 3. Способы очистки и контроля технического состояния
• 4. Технология ремонта
• 5. Предельно допустимые размеры деталей при эксплуатации и текущем ремонте ТР-3
• 6. Приспособления, техническая оснастка, средства механизации, оборудование, применяемые при ремонте
• 7. Сборка тягового электродвигателя, контрольные замеры и испытание
• 8. Организация рабочего места
• 9. Техника безопасности при обслуживании и ремонте тяговых электродвигателей
• Заключение
• Литература

Главная задача локомотивного хозяйства — своевременно, устойчиво и качественно обеспечивать постоянно растущие перевозки грузов и пассажиров тяговым подвижным составом и локомотивными бригадами, гарантировать безопасность и точное соблюдение графика движения поездов.

Для этого все структурные подразделения локомотивного хозяйства должны осуществлять надежную эксплуатацию, техническое содержание и ремонт тепловозов, электровозов, электросекций, дизель-поездов, автомотрис, кранов на железнодорожном ходу и деповского оборудования; эффективно использовать поступающие новые локомотивы, а также совершенствовать и модернизировать существующие локомотивы; организовывать рациональное использование всех видов ресурсов (материальных, трудовых, финансовых); совершенствовать управление производством; готовить кадры и повышать их квалификацию.

От успешной работы локомотивного хозяйства во многом зависит эффективность работы всего железнодорожного транспорта. Для освоения объемов грузовых перевозок необходимо планомерно увеличивать среднюю массу грузовых поездов, а также скорости их движения. Однако вождение тяжеловесных и длинно составных поездов возможно только технически исправными локомотивами и опытными локомотивными бригадами. Росту массы поездов и скорости их движения способствуют также освоение новых типов локомотивов, модернизация эксплуатируемых, оснащение их современными телемеханическими устройствами управления режимом тяги и торможения при проведении соединенных поездов и др.

Повышение средней массы грузового поезда зависит не только от работников локомотивных и ремонтных бригад, но и от работников станций и железнодорожных узлов, диспетчерского аппарата службы, перевозок, организующих формирование и продвижение тяжеловесных и длинно составных поездов, от работников вагонных депо и пунктов технического обслуживания вагонов, обеспечивающих надежное техническое состояние вагонов, от работников дистанций пути и связи, гарантирующих отличное состояние пути и безотказную работу устройств сигнализации и связи.

В условиях работы железных дорог и их подразделений в рыночной экономике важными задачами локомотивного хозяйства являются также эффективное использование и строжайшая экономия материальных, трудовых и денежных ресурсов, улучшение экономических показателей работы и прежде всего повышение производительности труда и снижение затрат на перевозки. Для этого необходимо проводить экономическую и техническую учебу локомотивных и ремонтных бригад, улучшать организацию их труда и отдыха, обеспечивать безопасные условия труда.

Локомотивное хозяйство тесно взаимодействует со смежными хозяйствами (службами) железных дорог: перевозок, вагонного хозяйства, пути, сигнализации, связи и вычислительной техники, электроснабжения, материально технического снабжения и др. Эта взаимосвязь достигается выполнением должностных инструкций и обязанностей, правил и инструкций по технике безопасности и других нормативных документов.

Единство действий работников всех служб транспорта, укрепление технологический и трудовой дисциплины, повышение компетентности, инициативы, распорядительности работников ОАО «РЖД» во многом определяют выполнение целевых научно-технических программ, таких, как повышение средней массы поезда, скоростей движения, ускорение оборота вагона.

Тесная взаимосвязь работников отраслей хозяйства транспорта проявляется и при внедрении достижений научно-технического прогресса. Например, применение мощных локомотивов, высокоскоростных электропоездов повышает массу и скорость движения поездов, что, в свою очередь, требует удлинения станционных путей, существенного повышения надежности тормозных средств и увеличения грузоподъемности вагонов. Также важнейшей задачей является обеспечение безопасности перевозок. Благодаря целенаправленной работе коллективов большинства предприятий ОАО «РЖД» достигнуто снижение уровня аварийности на железных дорогах. Тем не менее, на ряде железных дорог положение с обеспечением безопасности движения не стабилизировалось железных дорогах.

Основными направлениями по обеспечению высокого уровня безопасности движения должны стать: внедрение технического аудита, разработка методологии мониторинга и анализа состояния технических средств по выявлению их пред отказного состояния; обеспечение снижения отказов технических средств на 15% с учетом снижения объемов перевозок; приведение в соответствие технологических процессов выполняемым работам в подведомственных хозяйствах; повышение квалификации персонала, улучшение качества его обучения и подготовки.

Мне предложено разработать курсовой проект по теме: Технология ремонта тягового электродвигателя ЭД-118А, магистрального грузового тепловоза 3ТЭ10МК объемом ТР-3.

тяговый электродвигатель ремонт неисправность

1. Назначение и условия работы узла. Основные неисправности возникающие в процессе эксплуатации, причины их возникновения и способы предупреждения

1.1 Тяговые электродвигатели служат для преобразования электрической энергии в механическую и передачи вращательного момента к колесным парам. Тепловозы с электрической передачей имеют индивидуальный привод колесных пар, т. е. каждая колесная пара приводится во вращение отдельным тяговым электродвигателем. Вращающий момент от тягового электродвигателя к колесной паре при индивидуальном приводе передается при помощи одноступенчатого тягового редуктора, состоящего из двух цилиндрических шестерен: ведущей на валу двигателя и ведомой на оси колесной пары. Общий вид тягового двигателя ЭД-118А приведен на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 — Общий вид тягового двигателя ЭД-118А

Тяговый электродвигатель ЭД-118А — электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения с четырьмя главными и четырьмя добавочными полюсами.

Магнитная система его состоит из остова с полюсами, имеющими катушки. Остов изготавливается в виде цельной отливки из низкоуглеродистой стали. В поперечном сечении остов представляет собой неправильный восьмиугольник. Восьмигранная форма остова при четырехполюсной системе позволяет реализовать больший вращающий момент по сравнению с традиционным круглым остовом в том же объеме. Остов выполняет роль магнитного сердечника и механической основы всей конструкции электродвигателя.

Главные полюсы создают основной магнитный поток в машине, а добавочные полюсы обеспечивают нормальную коммутацию. Главные полюсы закреплены на остове болтами и состоят из сердечника и катушки полюса. Сердечник набирается из штампованных листов низкоуглеродистой стали, скрепленных заклепками. Катушки главных полюсов намотаны из меди прямоугольного сечения в виде двух полюсных шайб. Изоляция катушек главных полюсов электродвигателя класса Р. Сердечник главного полюса с установленной катушкой пропитывается в эпоксидном компаунде. Таким образом, сердечник и катушка главного полюса после компаундирования представляют неразъемную конструкцию, устойчивую к вибрациям и температурным воздействиям. Сердечники добавочных полюсов изготовляют из толстолистовой стали с низким содержанием углерода. Форма и размеры сердечника выбраны из условия обеспечения наилучшей коммутации электродвигателя. Катушки добавочных полюсов изготавливают из полосовой меди, намотанной на ребро полюса.

Якорь состоит из вала, сердечника, обмотки, коллектора. Вал изготовляют из высокопрочной легированной стали. Сердечник якоря шихтуется из листов электротехнической стали, в которых выштампованы прямоугольные пазы для укладки в сердечник обмотки и вентиляционные отверстия. Обмотка якоря выполнена петлевой с уравнительными соединениями первого рода со стороны коллектора.

Коллектор электродвигателя — арочного типа состоит из литой втулки, комплекта пластин, манжет и нажимного конуса. Собранный коллектор прессуется, конус и втулка стягивают комплект пластин. С целью исключения возможности проникновения влаги во внутреннюю полость коллектора его внутренняя полость проверяется на газоплотность.

В таблице 1.1 приведены технические характеристики тягового электродвигателя ЭД-118А.

Таблица 1.1 — Технические характеристики тягового электродвигателя ЭД-118А.

Условия работы тяговых электродвигателей на тепловозе можно назвать жесткими: большой диапазон изменения температуры окружающей среды (от — 50 до+40° С), снег, дождь, пыль, тряска и вибрация, особенно в условиях суровых зим, когда железнодорожное полотно промерзает. Но самой тяжелой оказывается работа тяговых электродвигателей при изношенных зубьях тягового редуктора и изношенных вкладыша из моторно-осевых подшипников. При этом возникают нагрузки, вызывающие преждевременный выход из строя не только роликовых подшипников, но и изоляции тяговых электродвигателей. Поэтому за состоянием тягового редуктора, моторно-осевых подшипником необходимо внимательно следить в эксплуатации.

1.2 Основные неисправности, причины их возникновения и способы устранения

Коллекторнощеточный узел должен обеспечивать: надежный электрический контакт между неподвижными частями машины и обмоткой якоря в широком диапазоне окружных скоростей коллектора, достигающих 50−60 м/с, и при значительных вибрациях, возникающих при прохождении колесной парой неровностей пути. Нормальную работу электрической машины при высокой плотности тока в скользящем контакте (при трогании состава с места до 16 — 25 А/см², в часовом режиме — до 9 — 16 А/см²), работу электродвигателя в различных климатических условиях (при температуре окружающей среды от минус (60 до плюс 45°С); работу локомотива без смены щеток между ремонтами TР — 3 или по крайней мере между ТР-2, а износ коллектора не должен быть более 0,06−0,09 мм на 100 тыс. км пробега.

Состояние изоляции определяют измерением сопротивления относительно корпуса мегаомметром напряжением от 500 (для вспомогательных машин) до 1000−2500 В (для тяговых машин), для чего у тяговых машин подключают один провод от мегаомметра к корпусу тепловоза, другой — поочередно к силовым пальцам (контактам) реверсора;

Причинами снижения сопротивления изоляции являются старение, механические повреждения, увлажнение и загрязнение поверхностного слоя.

Тщательная очистка и последующее за этим покрытие изоляции эмалью могут вернуть защитные свойства и препятствовать проникновению влаги и масла.

Сопротивление увлажненной изоляции можно повысить сушкой, не снимая машины с тепловоза, внешним обогревом или током короткого замыкания. В первом случае это достигается обдуванием горячим воздухом (90−110°С) от калорифера стационарной установки, во втором — подключением к реостату и пропусканием тока до 50 — 70% номинального. Понижение сопротивления изоляции токопроводящих частей часто вызывается увлажнением и загрязнением поверхностного слоя, из-за попадания в электрическую машину пыли, масла, влаги. Хорошая очистка поверхностного слоя изоляции с последующим покрытием эмалью восстановит защитные свойства изоляции, более глубокое проникновение влаги потребует дополнительной сушки. Пробой изоляции обмоток на корпус чаще всего возникают при значительном понижении сопротивления изоляции, но могут также появиться при механическом повреждении изоляции, межвитковых замыканиях в катушках, замыкании между двумя изолированными проводниками или старении изоляции. Для устранения неисправности требуется ремонт или замена катушки (обмотки).

2. Периодичность, сроки и объем плановых технических обслуживаний, и текущих ремонтов

Положение о системе технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» в соответствии с распоряжением 3р.

Настоящее Положение устанавливает систему технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» и распространяется на работников ОАО «РЖД», причастных к эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту локомотивов. Система технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» предусматривает следующие виды планового технического обслуживания и ремонта:

техническое обслуживание ТО₁;

техническое обслуживание ТО₂;

техническое обслуживание ТО₃;

техническое обслуживание ТО₄;

техническое обслуживание ТО_5а;

техническое обслуживание ТО_5б;

техническое обслуживание ТО_5в;

техническое обслуживание ТО_5г;

текущий ремонт ТР₁;

текущий ремонт ТР₂;

текущий ремонт ТР₃;

средний ремонт СР;

капитальный ремонт КР.

Техническое обслуживание — комплекс операций по поддержанию работоспособности и исправности локомотива. Техническое обслуживание ТО₁, ТО₂ и ТО₃ является периодическим и предназначено для контроля технического состояния узлов и систем локомотива в целях предупреждения отказов в эксплуатации. Постановка локомотивов на техническое обслуживание ТО₄, ТО_5а, ТО_5б, ТО_5 В, ТО_5г планируется по необходимости. При производстве технического обслуживания ТО-1, а также при производстве технического обслуживания ТО-2 (в пределах установленных норм продолжительности) локомотивы учитываются в эксплуатируемом парке. Локомотивы, поставленные на остальные виды технического обслуживания и на ремонт, исключаются из эксплуатируемого парка и учитываются как неисправные.

Техническое обслуживание ТО₁ выполняется локомотивной бригадой при приемке-сдаче и экипировке локомотива, при остановках на железнодорожных станциях. Техническое обслуживание ТО-2 выполняется, как правило, работниками пунктов технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ). Основные требования к организации и проведению технического обслуживания ТО₁ и ТО₂ локомотивов установлены Инструкцией по техническому обслуживанию электровозов и тепловозов в эксплуатации, утвержденной МПС России 27 сентября 1999 г. № ЦТ₆₈₅.

Техническое обслуживание ТО-3 выполняется, как правило, в локомотивном депо приписки локомотива.

Техническое обслуживание ТО-4 выполняется с целью поддержания профиля бандажей колесных пар в пределах, установленных Инструкцией по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм, утверждённой МПС России 14 июня 1995 г. № ЦТ₃₂₉. При техническом обслуживании ТО-4 выполняется обточка бандажей колесных пар без выкатки из-под локомотива. На техническое обслуживание ТО-4 локомотив зачисляется в случае, если не производится иных операций по техническому обслуживанию и ремонту локомотива, кроме обточки бандажей колесных пар.

Если обточка бандажей колесных пар совмещается с операциями по техническому обслуживанию ТО₃, текущему ремонту ТР₁ или ТР₂, локомотив на техническое обслуживание ТО₄ не зачисляется, а учитывается как находящийся на техническом обслуживании ТО₃ (текущем ремонте ТР₁, ТР₂) с обточкой.

Техническое обслуживание ТО_5а проводится с целью подготовки локомотива к постановке в запас или резерв железной дороги. Техническое обслуживание ТО_5б проводится с целью подготовки локомотива к отправке в недействующем состоянии. Техническое обслуживание ТО_5 В проводится с целью подготовки к эксплуатации локомотива, прибывшего в недействующем состоянии, после постройки, после ремонта вне локомотивного депо приписки или после передислокации. Техническое обслуживание ТО_5г проводится с целью подготовки локомотива к эксплуатации после содержания в запасе (резерве железной дороги).

Текущий ремонт локомотива — ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности локомотива и состоящий в замене и восстановлении отдельных узлов и систем^*.

Текущий ремонт ТР₁ выполняется, как правило, в локомотивных депо приписки локомотивов. Текущий ремонт ТР₂ выполняется, как правило, в специализированных локомотивных депо железных дорог приписки локомотивов. Текущий ремонт ТР₃ выполняется в специализированных локомотивных депо железных дорог (базовых локомотивных депо).

Средний ремонт локомотива (СР) — ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса локомотива.

Средний ремонт локомотивов выполняется в базовых локомотивных депо, на локомотиворемонтных заводах ОАО «РЖД» или в сторонних организациях, осуществляющих ремонт локомотивов.

Капитальный ремонт локомотива (КР) — ремонт, выполняемый для восстановления эксплуатационных характеристик, исправности локомотива и его ресурса, близкого к полному. Капитальный ремонт локомотивов выполняется на локомотиворемонтных заводах ОАО «РЖД» или в сторонних организациях, осуществляющих ремонт локомотивов.

Объемы и порядок выполнения обязательных работ при плановом техническом обслуживании и ремонте, браковочные признаки и допускаемые методы восстановления деталей и сборочных единиц определяются действующей эксплуатационной и ремонтной документацией, согласованной и утверждённой в установленном порядке.

Средние для ОАО «РЖД» нормы периодичности технического обслуживания и ремонта локомотивов приведены в таблице 2.

Периодичность технического обслуживания ТО₂ исчисляется временем нахождения локомотива в эксплуатируемом парке.

Периодичность технического обслуживания ТО₃ и планового ремонта для локомотивов, указанных в таблице 2, исчисляется линейным пробегом локомотива.

Периодичность технического обслуживания ТО₃, текущего и среднего ремонта для локомотивов, указанных в таблице 3, исчисляется временем нахождения локомотива в эксплуатируемом парке. Периодичность капитального ремонта для локомотивов, указанных в таблице 3, исчисляется полным календарным временем от постройки или предыдущего ремонта, при котором заменяется электрическая проводка и изоляция электрических машин.

Таблица 2.1 Средние для ОАО «РЖД» нормы периодичности технического обслуживания и ремонта тепловозов магистральных серий, использующихся в грузовом и пассажирском движении.

Дифференцированные нормы периодичности ремонта для отдельных локомотивных депо или групп локомотивов с учетом местных условий (профиля и плана пути, веса поездов и скоростей движения на участке обращения, протяжённости участка обращения, среднесуточного пробега локомотивов и др.) устанавливаются с отклонением не более 20% от средних для ОАО «РЖД» норм.

Для локомотивов, использующихся для вождения пассажирских (в том числе пригородных) поездов, периодичность ТО-2 не должна превышать 48 ч. Локомотивам, использующимся для вождения скоростных пассажирских поездов, техническое обслуживание ТО₂ необходимо производить каждый раз перед выдачей под поезд.

Текущий ремонт ТР-1 магистральных локомотивов, использующихся в грузовом и пассажирском движении, необходимо производить не реже одного раза в шесть месяцев, текущий ремонт ТР₂ — не реже одного раза в два года, текущий ремонт ТР₃ — не реже одного раза в четыре года, средний ремонт — не реже одного раза в 8 лет, капитальный ремонт — не реже одного раза в 16 лет.

Техническое обслуживание и ремонт магистральных локомотивов, использующихся в грузовом и пассажирском движении со среднесуточным пробегом менее 300 км, допускается производить в соответствии с нормами периодичности, для магистральных локомотивов, использующихся на маневровой работе, в хозяйственном, вывозном и передаточном движении.

Локомотивы, на которые распространяются гарантийные обязательства изготовителя после постройки или капитального ремонта (модернизации) с продлением срока службы, должны проходить техническое обслуживание и ремонт в соответствии с эксплуатационной документацией, сопровождающей конкретный локомотив.

Система технического обслуживания и ремонта локомотивов железной дороги устанавливается начальником железной дороги по согласованию с Департаментом локомотивного хозяйства.

Начальник железной дороги устанавливает дифференцированные нормы периодичности технического обслуживания и ремонта для отдельных локомотивных депо или групп локомотивов, определяет порядок взаимодействия структурных подразделений и работников железной дороги при организации технического обслуживания и ремонта локомотивов.

Вице-президентом ОАО «РЖД», в непосредственном ведении которого находится локомотивное хозяйство, как исключение, на срок не более одного года может устанавливаться для отдельных локомотивных депо или групп локомотивов система технического обслуживания и ремонта, отличающаяся от системы, указанной в пунктах 2.1 — 2.19 настоящего положения. По истечении указанного срока начальником железной дороги в Департамент локомотивного хозяйства должен предоставляться анализ результатов эксплуатации для принятия решения о продолжении опыта применения выбранной системы технического обслуживания и ремонта, прекращении опыта или распространении его на другие группы локомотивов (локомотивные депо, железные дороги).

Независимо от периодичности технического обслуживания и ремонта параметры бандажей колесных пар должны измеряться не реже одного раза в 30 суток.

Порядок планирования и учет технического обслуживания, ремонта и работ по продлению срока службы локомотивов

Планирование постановки локомотивов на капитальный, средний ремонт и текущий ремонт ТР₃ осуществляется Департаментом локомотивного хозяйства с участием Дирекции по ремонту подвижного состава на основании предложений железных дорог. Планы капитального и среднего ремонта локомотивов (в том числе с продлением срока службы) утверждаются вице-президентом ОАО «РЖД», в непосредственном ведении которого находится локомотивное хозяйство, а планы текущего ремонта ТР₃ — начальником Департамента локомотивного хозяйства. Порядок планирования постановки локомотивов на текущий ремонт ТР₂, ТР₁ и техническое обслуживание определяется начальником железной дороги.

Учет времени нахождения локомотивов на техническом обслуживании и ремонте осуществляется в соответствии с Инструкцией по учету наличия, состояния и использования локомотивов и моторовагонного подвижного состава, утвержденной МПС России 6 апреля 1994 г. № ЦЧУ₂₅₀.

Средние для ОАО «РЖД» и дифференцированные по каждой железной дороге нормы процента неисправных локомотивов устанавливаются ежегодно начальником Департамента локомотивного хозяйства с учетом планов технического обслуживания и ремонта локомотивов на предстоящий год.

Дифференцированные по локомотивным депо нормы процента неисправных локомотивов устанавливаются ежемесячно начальниками служб локомотивного хозяйства железных дорог с учетом планов технического обслуживания и ремонта локомотивов на следующий месяц.

Модернизация и восстановительные работы для продления срока службы локомотивов проводятся по утвержденной конструкторской документации в сроки, установленные руководством ОАО «РЖД» (по распоряжению 1246р).

Ремонт — комплекс операций по восстановлению исправности, работоспособности и ресурса локомотива.

Комплекс работ ПСС — работы по реализации технического решения для продления назначенного срока службы локомотивов, который истек или истекает в течение календарного года. Комплекс работ ПСС выполняется в соответствии с инструктивными указаниями ИУ.15.01−10, ИУ.15.02−10, ИУ.15.03−10 при достижении локомотивом нормативного срока службы, установленного Техническими условиями заводов-изготовителей.

Комплекс работ ПСС-1 — выполнение работ, предусмотренных инструктивными указаниями ИУ.15.01−10, ИУ.15.02−10, ИУ.15.03−10 и ремонтными руководствами на производство ремонтов в объеме ТР-1;

Комплекс работ ПСС-2 — выполнение работ, предусмотренных инструктивными указаниями ИУ.15.01−10, ИУ.15.02−10, ИУ.15.03−10 и ремонтными руководствами на производство ремонтов в объеме ТР-2;

Комплекс работ ПСС-3 — выполнение работ, предусмотренных инструктивными указаниями ИУ.15.01−10, ИУ.15.02−10, ИУ.15.03−10 и ремонтными руководствами на производство ремонтов в объеме ТР-3;

Комплекс работ ПСС-4 — выполнение работ, предусмотренных инструктивными указаниями ИУ.15.01−10, ИУ.15.02−10, ИУ.15.03−10 и ремонтными руководствами на производство ремонтов в объеме СР;

Комплекс работ ПСС-5 — выполнение работ, предусмотренных инструктивными указаниями ИУ.15.01−10, ИУ.15.02−10, ИУ.15.03−10 и ремонтными руководствами на производство ремонтов в объеме КР.

После выполнения комплекса работ ПСС-1 пробег локомотива учитывается от даты окончания работ как от ремонта ТР-1, комплекса работ ПСС-2 — от ремонта ТР-2, ПСС-3 — от ремонта ТР-3, ПСС-4 — от ремонта СР, ПСС-5 — от ремонта КР.

Периоды времени нахождения локомотивов на ПСС-1, ПСС-2, ПСС-3, ПСС-4 в условиях депо учитываются на деповском проценте неисправных, а ПСС-4 и ПСС-5 в условиях завода или сторонних организациях — на заводском проценте неисправных (по распоряжению 1246р).

3. Способы очистки и контроля технического состояния

Тепловоз и его части в процессе эксплуатации покрываются сухой или пропитанной влагой и маслом, пылью. На поверхностях, охлаждаемых водой, появляется накипь, а на омываемых маслом — лаковые и смолистые отложения, нагар. Металлические детали не только загрязняются, но и покрываются коррозией и окислами. По действию среды на объект ремонта все способы очистки можно объединить в группы: механические, физико-химические, термические и смешанные. Классификация способов очистки деталей объекта ремонта приведена на схеме 3.

Схема 3 — Классификация способов очистки деталей объекта ремонта.

Механические способы очистки основаны на воздействии твердого тела на объект очистки для разрушения и снятия слоя загрязнения.

Очистка ручным механизированным инструментом.

Этим способом удаляют с поверхностей деталей нагар, окислы, коррозию, старую краску. Ручной инструмент (скребок, шабер и т. п.) используют для очистки загрязнения труднодоступных мест и когда очищаемая площадь невелика. Механизированный инструмент (дрели с ручным, пневматическим или электрическим приводом, со сменными круглыми или торцовыми щетками) чаще применяют для очистки больших поверхностей и для ускорения процесса. Щетки изготовляют из стальных, латунных проволочек (диаметром 0,05−0,25 мм), волосяных и капроновых нитей. Нередко применяют резиновые легко деформируемые торцовые «шляпки» с укрепленной на них наждачной шкуркой. Чем меньше диаметр щетки, тем больше допустимая частота вращения. В процессе очистки металлические щетки прижимают к поверхности деталей небольшим усилием, чтобы не изогнуть проволочек. Кроме того, твердая и толстая проволока оставляет на очищаемой поверхности грубые царапины.

Вибрационная очистка деталей.

К этому способу чаще всего прибегают, когда возникает необходимость очистки большого числа мелких деталей — крепежа, пружин, шайб, планок и т. д. Очистка ведется во вращающихся контейнерах (барабанах) или в контейнерах со сложным колебательным движением, в которых при взаимном перемещении и трении деталей с соприкасающихся поверхностей удаляется загрязнение. Для ускорения процесса очистки в одних случаях в контейнер подается подогретый моющий раствор, а в других — контейнер (барабан с мелкими отверстиями в боковых стенках) вращается в ванне с подогретым раствором.

Раствор способствует размягчению загрязнения и обезжириванию очищаемых поверхностей. В качестве моющих растворов можно использовать щелочные растворы, применяемые при очистке погружением и струйным способом.

Очистка абразивами. Сущность очистки абразивами заключается в том, что загрязненную поверхность деталей, покрытую нагаром, коррозией, окислами, старой краской или прочно приставшей тонкой пленкой загрязнения, обрабатывают твердыми или мягкими абразивами, направляемыми струей воздуха или жидкости. Частицы абразива, ударяясь о поверхность детали, разрушают загрязненный слой и уносят с собой грязевые частицы. Очистка деталей абразивами очень эффективна. Однако при неумелом использовании этого способа вместо пользы можно получить вред, особенно при обработке деталей, покрытых электрической изоляцией. При очистке таких деталей крупными абразивами с чрезмерно высоким давлением воздуха вместе с пленкой грязи можно легко удалить и изоляционный слой. Чтобы этого не случилось, необходимо заранее, опытным путем подбирать размер частиц абразива и давление воздуха.

При гидроабразивной очистке смесь (абразив с водой) к соплу установки может подаваться выдавливанием сжатым воздухом, центробежным или лопастным насосом, путем эжектирования при раздельной подачи воздуха в смеси с песком и воды. Недостатки абразивной очистки заключаются в том, что очистке подвергаются лишь те поверхности, которые попадают в зону прямого действия струй, внутренние полости, карманы и углубления, т. е. те поверхности, где скапливается наибольшее количество загрязнения, оказываются неочищенными, если не применять особые приспособления.

Очистка физико-химическими способами основана на использовании различных жидкостных сред (неорганических и органических) и паст. Жидкие очищающие среды могут быть щелочными, кислыми и нейтральными, а по составу одно и многокомпонентными. Из органических нейтральных жидкостей чаще всего применяется вода. Так как вода не растворяет многие виды загрязнений (нефтепродукты, нагар, накипь, краску, окислы металлов и др.), ее применяют только при наружной мойке тепловозов для смывания сухой или увлажненной пыли. Органические нейтральные растворители (осветительный керосин, бензин, бензол, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод и др.) используют для удаления лаковых и смолистых отложений, а также загрязнений, не смываемых щелочами, или там, где нельзя применять щелочи из-за их агрессивности. Кислотные моющие растворы используются для снятия с поверхности деталей накипи и коррозии. В водные растворы соляной, серной, азотной, ортофосфорной кислот добавляют ингибиторы, т. е. вещества, тормозящие коррозионный процесс. Технологический процесс физико-химической очистки состоит из трех операций: сортировки деталей, очистки, ополаскивания и сушки.

Очистка деталей в водных растворах заключается в следующем: под действием раствора, нагретого до 80−90° С, слой загрязнения смачивается и размягчается. Масляная пленка, расширяясь, разрушается, на поверхности детали образуются мельчайшие капли масла с грязевыми частицами. Однако сила сцепления масла и металла продолжает удерживать эти капли на поверхности детали. Для снижения силы сцепления в состав раствора вводят эмульгаторы, а чтобы ускорить отрыв капель, раствор заставляют принудительно перемещаться у очищаемой поверхности. Эмульгаторы обволакивают капли масла с загрязненными частицами особой пленкой, ослабляющей силу сцепления масла с металлом, и способствуют формированию мельчайших капелек масла в растворе, т. е. эмульсии. Присутствие в растворе эмульгаторов, а также хромпика или жировой смазки предохраняет детали от коррозии.

Ополаскивание деталей водой необходимо для удаления с поверхности деталей следов щелочи или кислоты, для предотвращения последующей коррозии металла, а также вредного влияния на кожу рук. Если ополаскивание ведется холодной водой, деталь после этого сушат, а если горячей водой, то процесс сушки отпадает.

Струйный способ очистки. При этом способе химическое действие раствора усиливается динамическим воздействием его струи. Давление, под которым моющие растворы подаются на очищаемые детали, изменяется в различных моечных машинах от 0,1 до 3,5МПа. Моечные машины для струйной очистки принято делить на камерные (одно, двух и многокамерные) и конвейерные.

Очистка принудительной циркуляцией раствора. При этом способе очистка ведется путем прокачивания моющего раствора насосом через внутреннюю полость объекта ремонта. Поэтому этот способ применяется главным образом для очистки внутренних полостей секций радиатора, теплообменников, крышек цилиндров дизеля, корпуса турбокомпрессора и т. п. В последнее время этот способ стали применять для очистки полостей сборочных единиц, охлаждаемых водой, без съемки последних с тепловоза. Условно о качестве очистки внутренних поверхностей объектов ремонта, недоступных оптико-визуальному контролю, судят по времени протекания определенного количества воды через очищенную полость (внутреннюю полость секций радиатора, водяную полость теплообменника и т. п.) или по разности объемов воды путем заполнения полости объекта до и после очистки (охлаждаемой полости цилиндровой крышки, масляной полости теплообменника и т. п.).

Очистка погружением. Объект ремонта при этом способе очистки погружается в ванну с горячим моющим раствором, циркулирующим у очищаемых поверхностей с помощью лопастных мешалок или гребных винтов. Применение для этих целей пара или воздуха не рекомендуется. Не создавая нужной турбулентности вокруг омываемых деталей, воздух (и пар) лишь взбалтывает осадок загрязнений в ванне и усиливает пенообразование. Кроме того, воздух охлаждает нагретый раствор и окисляет входящие в него компоненты. Недостаток очистки погружением — быстрое загрязнение раствора, а следовательно, необходимость частой его замены или фильтрации.

Очистка парами растворителя. Сущность этого способа состоит в следующем: в паровое облако достаточно сильного растворителя помещают в подвешенном состоянии холодную деталь, которая быстро покрывается конденсатом растворителя; растворитель, стекая с поверхности детали, уносит с собой частицы грязи. Процесс продолжается до тех пор, пока деталь не нагреется до температуры паров. В большинстве случаев этого времени оказывается вполне достаточно для очистки, так как процесс протекает весьма интенсивно. Чаще всего к рассматриваемому способу прибегают для удаления прочно приставшей пленки грязи с поверхности деталей с электрической изоляцией, т. е. якорей и катушек полюсов электрических машин и других массивных деталей. В качестве растворителя применяют трихлорэтилен и перхлорэтилен, температура кипения которых соответственно 87 и 121° С. Желательно применять растворы, имеющие температуру кипения выше, чем у воды. В этом случае отпадает необходимость сушки изоляции якорей и катушек после их очистки. Преимуществами этого способа очистки являются быстрота и эффективность очистки всегда чистым растворителем, отсутствие необходимости сушки в печи якорей, катушек и других деталей с электрической изоляцией. Рассмотренный способ очистки весьма перспективен.

Очистка ультразвуком. При этом способе у очищаемых поверхностей деталей создается интенсивное колебание раствора за счет ударных волн, возникающих при пропускании через раствор ультразвука. Детали, подлежащие очистке, погружают в ванну с моющим раствором. Под действием ультразвука в растворе образуются области сжатия и разрежения, распространяющиеся по направлению ультразвуковых волн. В зоне разрежения, на границе между поверхностью детали и жидкостью, образуется полость, куда под действием местного давления из пор капилляров выталкиваются раствор и загрязнение.

Через полпериода колебаний в том же месте образуется область сжатия, в результате пузырек захлопывается, происходит гидравлический удар, способный создавать большое мгновенное местное давление, намного превышающее исходное, вызванное распространением ультразвуковых колебаний. Это явление сопровождается характерным шумом. Благодаря большой частоте ультразвуковых колебаний эти процессы повторяются до 20 000 раз в секунду. Под действием раствора и гидравлических ударов жировая пленка на поверхности детали разрушается, загрязнения превращаются в эмульсию и уносятся вместе с раствором. Преимущества ультразвуковой очистки деталей: более высокое качество по сравнению с другими способами очистки, значительно меньшая продолжительность процесса, очистка легко может быть механизирована.

Термические способы очистки основаны на удалении загрязнения нагревом его до температуры, при которой оно либо сгорает, либо теряет механическую прочность и отделяется от поверхности детали.

В ремонтной практике чаще всего применяют термическую очистку открытым огнем или погружением в расплавы солей и щелочи. Так, открытым огнем, кислородно-ацетиленовым или керосиновым пламенем, очищают от смолистых отложений и нагара глушитель шума выпуска, выпускные коллекторы и патрубки дизеля. К очистке деталей в расплавах солей и щелочей прибегают для удаления нагара и накипи. Очистка и обезжиривание деталей в расплаве солей и щелочей происходят хорошо и довольно быстро. Однако этому способу присущи и недостатки: очистка оказывает определенное влияние на свойства металла, быстро загрязняется расплав, нельзя очищать детали сложной формы и тонкостенные из-за возможности их деформации, процесс очистки сложен, требует затраты ручного труда, малопроизводителен.

Контроль технического состояния деталей. Объекты ремонта после очистки подвергаются контролю для сравнения их фактического состояния с требованиями действующей нормативно-технической документации. В результате контроля устанавливается пригодность деталей к дальнейшей работе, возможность их восстановления или необходимость браковки. Существуют три разновидности размеров и других технических характеристик деталей: номинальные, допустимые и предельные.

Номинальными считаются размер и другие технические характеристики детали, соответствующие рабочим чертежам на изготовление новой детали и служащие началом отсчета отклонений.

Допустимыми называются размеры, повреждения и другие технические характеристики детали, при которых она может быть вновь использована на тепловозе и будет удовлетворительно работать в течение предстоящего межремонтного периода. Предельными считаются размеры, повреждения и другие технические характеристики деталей, при наличии которых детали бракуют или восстанавливают. Фактическое состояние деталей характеризуется наличием тех или иных повреждений, причинами возникновения которых могут служить различные факторы эксплуатационного, производственного, конструкционного или аварийного характера.

Способы определения повреждений износного характера. Износ деталей определяют непосредственным или косвенным измерением. При непосредственном измерении размер или отклонение от него находят по показаниям прибора, контактирующего с измеряемой деталью. При косвенном измерении искомую величину находят путем пересчета результата измерения другой величины, связанной с искомой определенной зависимостью.

Контактный способ измерения (способ микрометража) в ремонтной практике применяется для определения величины и характера износа, деформации, изгиба и коробления деталей, а также для контроля ориентированного положения деталей в сборочных единицах (зазора, разбега, перпендикулярности, параллельности и т. п.). При этом чаще всего применяют микрометры, индикаторы, штангенциркули, индикаторные и микрометрические нутромеры, глубиномеры, штангензубомеры, щупы, измерительные и поверочные линейки, калибры, шаблоны и угольники.

Способ профилографирования основан на сопоставлении профилей поверхности одной и той же детали, снятых профилографом до и после изнашивания. За базу измерения принимается неизнашиваемая часть поверхности или дно искусственной базы (углубления), созданной на поверхности трения. Этот способ применяют в практике исследовательских работ. Он ограничивается формой, размерами и месторасположением исследуемых поверхностей.

Способ вырезанных лунок основан на том, что на поверхности трения детали делаются углубления — лунки, имеющие в сечении геометрически правильную, заранее известную форму. Разница в глубине лунки до и после изнашивания соответствует линейной величине износа данной части поверхности. Способ вырезанных лунок чаще всего применяют при исследовательских работах, когда необходимо быстро установить величину и характер износа той или иной детали, например, втулок цилиндров, шеек коленчатых валов и т. д.

Способ взвешивания применяют для определения износа образцов при лабораторных исследованиях. Деталь взвешивают до и после изнашивания. Величину потери массы чаще всего принимают за характеристику износа детали. Определить этим способом линейный износ, особенно когда он неравномерный, практически невозможно. Нельзя применять этот способ и для определения износа громоздких деталей, а также деталей, изготовленных из пористых материалов (ввиду заполнения пор маслом) и материалов, склонных к пластической деформации. Визуально-оптический метод, как и все методы, относящиеся к оптическому виду, основан на получении первичной информации об объекте ремонта при визуальном наблюдении или с помощью оптических приборов. Этот метод прост, требует малой затраты времени, сравнительно недорог. Объект исследуется визуально или при помощи светочувствительных приборов: луп, микроскопов, линзовых или волоконных эндоскопов, перископических дефектоскопов и т. п.

Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля — один из методов, относящихся к магнитному виду контроля. Он основан на регистрации магнитных полей рассеяния над повреждениями с использованием в качестве индикатора ферромагнитного порошка или магнитной суспензии. Сущность метода заключается в следующем. Контролируемую деталь намагничивают, а затем на ее поверхность наносят ферромагнитный порошок — индикатор. Если повреждение поверхностное или расположено достаточно близко к поверхности, то там, где оно находится, возникает индикаторный след из частичек ферромагнитного порошка. При этом частички порошка как бы обрисовывают контур повреждения, т. е. показывают его месторасположение, форму и длину.

Цветной (хроматический) метод основан на регистрации контраста цветного индикаторного следа на фоне поверхности контролируемого объекта ремонта в видимом излучении. Через несколько минут на поверхности детали, имеющей трещину, поры и т. п., появляется индикаторный след, копирующий повреждение. Происходит это благодаря тому, что индикаторная жидкость из трещины под действием капиллярных сил вытягивается в микропоры проявляющей краски, которая действует как промокательная бумага. Цветной метод неразрушающего контроля применяют для выявления трещин, пор и т. п. в металлических, пластмассовых деталях и деталях из твердых сплавов. Люминесцентный метод основан на регистрации контраста люми-несцирующего видимым излучением следа на фоне поверхности контролируемого объекта ремонта в длинноволновом ультрафиолетовом излучении. Технологический процесс контроля деталей люминесцентным методом почти не отличается от цветного метода.

При люминесцентном методе также используют индикаторные жидкости, но в их состав вводят люминофоры — вещества, которые светятся собственным светом под воздействием ультрафиолетовых лучей. При люминесцентном методе контроля используют переносный дефектоскоп КД-31Л, предназначенный для локального контроля деталей при ремонте и техническом обслуживании. Жидкостный и газовый методы контроля основаны на регистрации индикаторных жидкостей и газов, проникающих через сквозные повреждения контролируемого объекта.

При контроле этими методами полость проверяемого объекта заполняют индикаторной жидкостью или газом под определенным давлением. О наличии повреждений (трещин, раковин, непроваров, разгерметизации соединения и т. п.) судят при жидкостном методе по «потению», течи, изменению давления, при газовом методе — по образованию пузырьков газа на поверхности объекта, покрытого мыльным раствором, или когда объект погружен в жидкость. Недостаток рассмотренных методов заключается в том, что нельзя выявить несквозные повреждения, а также повреждения, плотно закупоренные загрязнением.

Очистка и контроль технического состояния тягового электродвигателя ЭД — 118А. После демонтажа тягового двигателя с тепловоза, выполнить следующие работы: произвести механическую очистку двигателя снаружи с помощью скребка, металлической щеточки и обтирочной ветоши; замерить сопротивление изоляции у тягового электродвигателя до и после промывки. Замер сопротивления изоляции производить мегомметром до 500 В. Замер производится для сравнения сопротивления изоляции до и после промывки тягового электродвигателя, установления необходимости сушки, и определения возможности испытания его на холостом ходу. В исправном двигателе, имеющем температуру окружающей среды, сопротивление изоляции относительно корпуса должно быть не менее 20 МОм. При меньшем значении необходимо измерить сопротивление изоляции отдельных участков цепи электродвигателя, выявить поврежденные места и при ремонте обнаруженный дефект устранить. После замеров изоляции необходимо разрядить обмотку тягового электродвигателя от статического напряжения. Результат замеров записать в журнал цеха; произвести наружнюю обмывку тягового электродвигателя в моечной машине для мойки тяговых электродвигателей локомотивов, А 1017. Перед обмывкой тягового электродвигателя в моечной машине необходимо заглушить все вентиляционные окна и смотровые люки, плотно закрыть их крышками. На наконечники выводных кабелей надеть стаканы из стальной трубы так, чтобы стакан зашел под брезентовый рукав, закрепив его резиновой лентой.

Во время обмывки внутрь двигателя, с помощью резинового шланга, подвести воздух под давлением 0,4−0,5 МПа (4−5 кгс/смІ). В течение 10−15 минут обмывку производить раствором каустической соды, а затем 1−2,5мин, чистой водой при температуре 70−80°С. После мойки и сушки, тяговый электродвигатель поступает на позицию разборки со снятыми шапками моторно-осевых подшипников. Остов и якорь после разборки от загрязнений продуть сухим сжатым воздухом давлением 0,2 — 0,3 МПа. При осмотре электродвигателя обратить внимание на рабочую поверхность коллектора, на состояние бандажей якоря, на крепление кабелей перемычек, щеткодержателей, состояние полюсов и щеток; проворачиванием вручную убедиться свободном вращении якоря, отсутствии задевания якоря о детали остова и стуков в подшипниках. Данная операция производится для определения возможности испытания на холостом ходу для тех электродвигателей, которые можно поставить под напряжение. В противном же случае испытания на холостом ходу не проводят; измерить осевой разбег якоря тягового электродвигателя. Установить тяговый электродвигатель на бетонированную площадку для испытания на холостом ходу и присоединить выводные кабеля электродвигателя к клеммам колонки. Испытание на холостом ходу проводить на стенде А851И до 600 об/мин в течении 30 мин; прослушать работу подшипников тягового электродвигателя при вращении якоря в одну и другую сторону. Исправный подшипник должен работать без щелчков, заеданий, с равномерным шумом, характерным для работы подшипников; измерить вибрацию тягового двигателя при работе в режиме холостого хода при установившейся максимальной частоте вращения. Вибрационная скорость более 4 мм/с указывает на неудовлетворительную балансировку якоря и на необходимость динамической балансировки якоря при производстве его ремонта в цехе; проверить биение коллектора, которое должно быть не более 0,07 мм.

Записать в журнале заключение мастера о предполагаемом ремонте тягового электродвигателя, объемом текущего ремонта ТР-3.

4. Технология ремонта

Снятые с тепловозов тяговые электродвигатели очищают механическим способом, с помощью скребка, металлической щеточки и ветоши.

Разборку тягового электродвигателя выполняют после очистки, обмывки и осмотра. Выполняют горизонтальным способом в следующей последовательности:

снять крышку подшипникового щита со стороны коллектора с помощью отжимных болтов и пневматического гайковерта;

снять упорное кольцо с торца вала якоря;

снять крышку подшипникового щита со стороны шестерни;

снять крышки коллекторных люков, отсоединить шунты щеток и вынуть щетки из окон щеткодержателей;

выпрессовать подшипниковый щит из остова электродвигателя со стороны, противоположной коллектору и вынуть якорь из остова;

выпрессовать подшипниковый щит со стороны коллектора из остова электродвигателя;