Включите пожалуйста JavaScript

КОНСТРУКЦИЯ И РЕМОНТ ТЕПЛОВОЗА 2ТЭ116


Перейти к началу

РАЗДЕЛ I

Механическое оборудование


Глава 1. Кузов тепловоза

  1. 1.1. Общие сведения
  2. 1.2. Главная рама
  3. 1.3. Дроссель на выхлопе генератора
  4. 1.4. Кабина машиниста
  5. 1.5. Установка для обмыва лобовых стекол
  6. 1.6. Проставка
  7. 1.7. Кузов над двигателем
  8. 1.8. Охлаждающее устройство тепловоза
  9. 1.9. Зачехление жалюзи охлаждающего устройства
  10. 1.10. Крыша
  11. Вопросы самопроверки

Глава 2. Автосцепное устройство

  1. 2.1. Автосцепное устройство
  2. 2.2. Автосцепка СА-3
  3. 2.3. Сцепление автосцепок
  4. 2.4. Расцепление автосцепок
  5. 2.5. Поглощающий аппарат
  6. 2.6. Работа поглощающего аппарата
  7. Вопросы самопроверки

Глава 3. Тележка тепловоза

  1. 3.1. Конструктивные особенности тележки
  2. Вопросы самопроверки
  3. 3.2. Рама тележки
  4. Вопросы самопроверки
  5. 3.3. Рессорное подвешивание
  6. 3.4. Пружинный комплект
  7. 3.5. Фрикционный гаситель колебаний
  8. Вопросы самопроверки
  9. 3.6. Опорно-возвращающее устройство
  10. 3.7. Шкворневой узел
  11. Вопросы самопроверки
  12. 3.8. Колесная пара
  13. 3.9. Букса
  14. 3.10. Поводок буксы
  15. Вопросы самопроверки
  16. 3.11. Колесно-моторный блок
  17. 3.12. Моторно-осевые подшипники
  18. 3.13. Циркуляционная система смазывания
  19. 3.14. Тяговый редуктор
  20. 3.15. Подвешивание ТЭД
  21. Вопросы самопроверки
  22. 3.16. Рычажная передача тормоза тележки
  23. 3.17. Схема рычажной передачи тормоза
  24. Вопросы самопроверки


РАЗДЕЛ II

Конструкция и ремонт тепловоза 2ТЭ116


Глава 4. Ремонт механического оборудования

  1. 4.1. Кузов тепловоза
    1. 4.1.1. Ремонт кузова тепловоза
    2. 4.1.2. Ремонт рамы тепловоза
    3. Вопросы самопроверки
  2. 4.2. Тележка тепловоза
    1. 4.2.1. Выкатка тележки
    2. 4.2.2. Разборка тележки
    3. 4.2.3. Одиночная выкатка колесных пар
    4. Вопросы самопроверки
    5. 4.2.4. Ремонт шкворневого узла
    6. 4.2.5. Разборка и ремонт опорно-возвращающего устройства
    7. 4.2.6. Сборка и установка опорно-возвращающего устройства
    8. 4.2.7. Ремонт клиновидных пазов под валики буксовых поводков
    9. Вопросы самопроверки
    10. 4.2.8. Ремонт рессорного подвешивания
    11. 4.2.9. Сборка фрикционного гасителя колебаний
    12. Вопросы самопроверки
    13. 4.2.10. Ревизия и ремонт букс
    14. Вопросы самопроверки
    15. 4.2.11. Разборка и ремонт колесно-моторного блока
    16. 4.2.12. Ремонт зубчатой передачи
    17. 4.2.13. Сборка колесно-моторного блока
    18. Вопросы самопроверки
    19. 4.2.14. Неисправности, с которыми колесные пары не допускаются к эксплуатации
    20. 4.2.15. Осмотр и освидетельствование колесных пар
    21. 4.2.16. Ремонт колесных пар
    22. Вопросы самопроверки
  3. 4.3. Ударно-тяговые устройства
    1. 4.3.1. Основные неисправности и уход за автосцепкой
    2. 4.3.2. Ремонт автосцепки
    3. 4.3.3. Сборка и установка ударно-тягового устройства
    4. Вопросы самопроверки

Глава 5. Системы тепловоза

  1. 5.1. Топливная система
    1. 5.1.1. Назначение топливной системы
    2. 5.1.2. Работа топливной системы
    3. 5.1.3. Бак для топлива
    4. 5.1.4. Топливомерные стекла
    5. 5.1.5. Заборное устройство
    6. 5.1.6. Топливоподкачивающий агрегат
    7. 5.1.7. Предохранительный клапан
    8. 5.1.8. Подогреватель топлива
    9. 5.1.9. Невозвратный клапан
    10. 5.1.10. Фильтр грубой очистки топлива
    11. 5.1.11. Фильтр тонкой очистки топлива
    12. 5.1.12. Перепускной клапан
    13. 5.1.13. Манометр
    14. 5.1.14. Насос топливоподкачивающий
    15. Вопросы самопроверки
  2. 5.2. Масляная система
    1. 5.2.1. Назначение масляной системы
    2. 5.2.2. Полнопоточный фильтр масла
    3. 5.2.3. Фильтр грубой очистки масла
    4. 5.2.4. Центробежные фильтры масла
    5. 5.2.5. Маслопрокачивающий насос
    6. 5.2.6. Насос масляный
    7. 5.2.7. Схема работы масляной системы
    8. 5.2.8. Масляная система дизель-генераторов 2А-9ДГ исп.2 и 1А-9ДГ исп.2 последних выпусков
    9. 5.2.9. Устройство автоматического фильтра с обратной промывкой
    10. 5.2.10. Фаза фильтрации
    11. 5.2.11. Фаза обратной промывки
    12. 5.2.12. Обратная промывка противотоком
    13. 5.2.13. Принцип действия перепускных клапанов
    14. 5.2.14. Терморегулятор
    15. 5.2.15. Водомасляный теплообменник
    16. Вопросы самопроверки
  3. 5.3. Водяная система
    1. 5.3.1. Назначение водяной системы
    2. 5.3.2. Водяная система охлаждения дизеля
    3. 5.3.3. Водяная система охлаждения масла и надувочного воздуха
    4. 5.3.4. Расширительный бак
    5. 5.3.5. Водомерное устройство
    6. 5.3.6. Паровоздушный клапан
    7. 5.3.7. Реле уровня воды
    8. 5.3.8. Датчики-реле температуры
    9. 5.3.9. Отопительно-вентиляционный агрегат
    10. 5.3.10. Коллекторы охлаждающего устройства
    11. 5.3.11. Секции радиатора
    12. 5.3.12. Ручной водяной насос
    13. 5.3.13. Упругое компенсирующее соединение
    14. 5.3.14. Водяной насос
    15. Вопросы самопроверки
  4. 5.4. Воздушная система
    1. 5.4.1. Назначение воздушной системы
    2. 5.4.2. Воздухоочиститель
    3. 5.4.3. Турбокомпрессор
    4. 5.4.4. Охладитель надувочного воздуха
    5. Вопросы самопроверки
  5. 5.5. Система вентиляции картера
  6. 5.6. Система регулирования разрежения
  7. 5.7. Ремонт узлов систем
    1. 5.7.1. Ремонт насосов
    2. 5.7.1.1. Неисправности насосов
    3. 5.7.1.2. Ремонт масляного насоса
    4. 5.7.1.3. Ремонт масляных насосов, маслопрокачивающего насоса и насоса центробежного фильтра
    5. 5.7.1.4. Ремонт водяных насосов
    6. 5.7.1.5. Ремонт топливоподкачивающего насоса
    7. Вопросы самопроверки
    8. 5.7.2. Ремонт фильтров
    9. 5.7.2.1. Неисправности фильтров
    10. 5.7.2.2. Ремонт топливных фильтров
    11. 5.7.2.3. Ремонт масляных фильтров
    12. 5.7.2.4. Ремонт воздушных фильтров
    13. Вопросы самопроверки
    14. 5.7.3. Ремонт холодильников
    15. 5.7.3.1. Ремонт секций холодильников
    16. 5.7.3.2. Ремонт жалюзи
    17. 5.7.3.3. Ремонт коллекторов холодильников
    18. Вопросы самопроверки
    19. 5.7.4. Ремонт водомасляного теплообменника
    20. 5.7.5. Ремонт воздухоохладителя
    21. 5.7.6. Ремонт турбокомпрессора
    22. Вопросы самопроверки

Глава 6. Устройство и ремонт дизеля

  1. 6.1. Общие сведения о двигателях внутреннего сгорания
    1. 6.1.1. Основы работы двигателей внутреннего сгорания
    2. 6.1.2. Способы зажигания топлива
    3. 6.1.3. Дизели четырехтактные и двухтактные
    4. 6.1.4. Способы смесеобразования в дизелях
    5. 6.1.5. Наддув дизелей
    6. 6.1.6. Механический наддув
    7. 6.1.7. Газотурбинный наддув
    8. 6.1.8. Комбинированный наддув
    9. Вопросы самопроверки
  2. 6.2. Дизель типа Д49. Общие сведения
    1. Вопросы самопроверки
  3. 6.3. Блок дизеля
    1. 6.3.1. Устройство блока дизеля
    2. 6.3.2. Ремонт блока дизеля
    3. 6.3.3. Поддизельная рама
    4. 6.3.4. Ремонт поддизельной рамы
    5. 6.3.5. Коренные подшипники
    6. 6.3.6. Ремонт коренных подшипников
    7. Вопросы самопроверки
  4. 6.4. Коленчатый вал
    1. 6.4.1. Устройство коленчатого вала
    2. 6.4.2. Ремонт коленчатого вала
    3. 6.4.3. Антивибратор комбинированный
    4. 6.4.4. Ремонт антивибратора
    5. 6.4.5. Соединительная муфта
    6. 6.4.6. Валоповоротный механизм
    7. Вопросы самопроверки
  5. 6.5. Цилиндровый комплект
    1. 6.5.1. Шатунный механизм
    2. 6.5.2. Ремонт шатунного механизма
    3. Вопросы самопроверки
    4. 6.5.3. Поршень
    5. 6.5.4. Ремонт поршня
    6. Вопросы самопроверки
    7. 6.5.5. Втулка цилиндра
    8. 6.5.6. Ремонт втулки цилиндра
    9. Вопросы самопроверки
    10. 6.5.7. Крышка цилиндра
    11. 6.5.8. Привод клапанов
    12. 6.5.9. Ремонт крышки цилиндра
    13. Вопросы самопроверки
    14. 6.5.10. Форсунка
    15. 6.5.11. Ремонт форсунки
    16. Вопросы самопроверки
  6. 6.6. Лоток дизеля
    1. 6.6.1. Устройство лотка дизеля
    2. 6.6.2. Ремонт лотка дизеля
    3. 6.6.3. Распределительный вал
    4. 6.6.4. Топливный насос высокого давления
    5. 6.6.5. Ремонт топливного насоса высокого давления
    6. 6.6.6. Механизм управления топливными насосами
    7. 6.6.7. Ремонт механизма управления топливными насосами
    8. Вопросы самопроверки
  7. 6.7. Привод распределительного вала
    1. 6.7.1. Устройство привода распределительного вала
    2. 6.7.2. Ремонт привода распределительного вала
    3. 6.7.3. Вентилятор охлаждения главного генератора
    4. 6.7.4. Ремонт вентилятора охлаждения главного генератора
  8. 6.8. Привод насосов
  9. 6.9. Коллекторы и выпускные трубы
    1. 6.9.1. Устройство коллекторов и выпускных труб
    2. 6.9.2. Ремонт коллекторов и выпускных труб
  10. 6.10. Предельный выключатель
  11. 6.11. Воздушная захлопка
  12. Вопросы самопроверки


РАЗДЕЛ III

Электрические машины


Глава 7. Устройство электрических машин

  1. 7.1. Тяговый электродвигатель ЭД-118А
    1. 7.1.1. Главные полюса
    2. 7.1.2. Добавочные полюса
    3. 7.1.3. Якорь
    4. 7.1.4. Щеткодержатель
    5. Вопросы самопроверки
  2. 7.2. Тяговый генератор ГС-501А
  3. Вопросы самопроверки
  4. 7.3. Стартер-генератор
  5. 7.4. Возбудитель ВС-650В
  6. 7.5. Электродвигатели переменного тока собственных нужд
  7. Вопросы самопроверки
  8. 7.6. Ремонт и контроль деталей электрических машин
  9. Вопросы самопроверки


РАЗДЕЛ IV

Электрические аппараты и электрические схемы тепловоза


Глава 8. Электрические аппараты

  1. 8.1. Расположение оборудования в аппаратных камерах
    1. 8.1.1. Левая аппаратная камера
    2. 8.1.2. Правая аппаратная камера
    3. 8.1.3. Центральная аппаратная камера (правая)
    4. 8.1.4. Центральная аппаратная камера (левая)
    5. Вопросы самопроверки
  2. 8.2. Контроллер машиниста
  3. Вопросы самопроверки
  4. 8.3. Электропневматические аппараты
    1. 8.3.1. Контактор электропневматический типа ПК-753М
    2. Вопросы самопроверки
    3. 8.3.2. Реверсор
    4. Вопросы самопроверки
    5. 8.3.3. Групповой контактор ПКГ-566
    6. Вопросы самопроверки
  5. 8.4. Электромагнитные контакторы
    1. 8.4.1. Контактор постоянного тока КПВ-604
    2. 8.4.2. Контакторы постоянного тока ТКПД-114В
    3. 8.4.3. Контакторы постоянного тока ТКПМ-111 и ТКПМ-121
    4. 8.4.4. Трехполюсные контакторы переменного тока КМ-2334 (К1-К4)
    5. Вопросы самопроверки
  6. 8.5. Реле
    1. 8.5.1. Реле промежуточные ТРПУ-1
    2. 8.5.2. Реле дифференциальное РД-3010
    3. Вопросы самопроверки
  7. 8.6. Аккумуляторные батареи
    1. 8.6.1. Кислотные аккумуляторы
    2. 8.6.2. Щелочные аккумуляторы
    3. 8.6.3. Устройство аккумуляторных батарей
    4. 8.6.4. Неисправности АКБ
    5. 8.6.5. Ремонт АКБ
  8. 8.7. Ремонт электрических аппаратов
    1. 8.7.1. Силовые и блокировочные контакты
    2. 8.7.2. Гибкие соединения
    3. 8.7.3. Электропневматические вентили
    4. 8.7.4. Пневматические приводы
    5. 8.7.5. Электромагнитные приводы
    6. 8.7.6. Дугогасящие устройства
    7. 8.7.7. Изоляционные детали электроаппаратов
    8. Вопросы самопроверки

Глава 9. Электрические схемы

  1. 9.1. Обозначения аппаратов и машин в электрических схемах тепловоза 2ТЭ116
  2. 9.2. Условные графические обозначения, применяемые в схемах
  3. Вопросы самопроверки
  4. 9.3. Цепи возбуждения тягового генератора
    1. 9.3.1. Тяговая силовая цепь
    2. 9.3.2. Цепь независимого возбуждения тягового генератора
    3. 9.3.3. Узел коррекции
    4. 9.3.4. Цепи возбудителя
    5. 9.3.5. Автоматическое регулирование возбуждения генератора
    6. 9.3.6. Узел стабилизации
    7. 9.3.7. Защита от замыкания силовых цепей на корпус
  5. 9.4. Цепи пуска дизеля
    1. 9.4.1. Силовая цепь пуска дизеля
    2. 9.4.2. Автоматический пуск дизеля
    3. 9.4.3. Работа схемы при остановке дизеля
    4. Вопросы самопроверки
  6. 9.5. Цепи зарядки АБ, включения двигателей компрессора, маслопрокачивающего и топливоподкачивающего насосов, двигателей вентиляторов кузова и калорифера
    1. 9.5.1. Цепь зарядки аккумуляторной батареи
    2. 9.5.2. Цепь электродвигателя компрессора
    3. 9.5.3. Цепь электродвигателя маслопрокачивающего насоса
    4. 9.5.4. Цепь электродвигателя топливоподкачивающего насоса
    5. 9.5.5. Цепь электродвигателя вентилятора кузова МВК
    6. 9.5.6. Цепь электродвигателя вентилятора калорифера МК
  7. 9.6. Цепи управления движением тепловоза
    1. 9.6.1. Цепи управления частотой вращения вала дизеля
  8. 9.7. Цепи управления контакторами тяговой силовой цепи и возбуждения тягового генератора
    1. 9.7.1. Холостой ход дизеля
    2. 9.7.2. Режим тяги
    3. 9.7.3. Отключение тяговых электродвигателей
    4. 9.7.4. Цепи управления ослаблением возбуждения тяговых электродвигателей
    5. 9.7.5. Цепи управления песочницами
  9. 9.8. Цепи защиты. Противобоксовочная защита
    1. 9.8.1. Цепи защиты
    2. 9.8.2. Противобоксовочная защита
  10. 9.9. Вспомогательные цепи
    1. 9.9.1. Цепи включения электродвигателей переменного тока и управления ими
    2. 9.9.2. Управление устройствами охлаждения воды и масла дизеля
  11. 9.10. Способы отыскания и устранения неисправностей на тепловозе 2ТЭ116
    1. 9.10.1. Указатель повреждений
    2. 9.10.2. Шкала цепи запуска дизеля
    3. 9.10.3. Шкала цепи режима холостого хода
    4. 9.10.4. Шкала движения
  12. 9.11. Правила отыскания неисправностей на тепловозе
    1. 9.11.1. Первое правило
    2. 9.11.2. Второе правило
    3. 9.11.3. Третье правило
    4. 9.11.4. Четвертое правило
    5. 9.11.5. Пятое правило
    6. 9.11.6. Шестое правило
    7. 9.11.7. Седьмое правило
  13. 9.12. Возможные неисправности в цепях пуска дизеля и способы их устранения
  14. 9.13. Аварийный пуск дизеля
  15. 9.14. Возможные неисправности в цепях зарядки аккумуляторной батареи и методы их устранения
  16. 9.15. Неисправности цепей возбуждения генератора в режиме холостого хода и методы их устранения
  17. 9.16. Возможные неисправности в цепях пуска тормозного компрессора и способы их устранения
  18. 9.17. Возможные неисправности в электрических цепях первой позиции и способы их устранения


  19. Лабораторные работы

    1.  1. Лабораторная работа №1 - Выкатка и разборка тележки
    2.  2. Лабораторная работа №2 - Устройство и ремонт узлов цилиндрового комплекта дизеля типа Д49
    3.  3. Лабораторная работа №3 - Устройство и ремонт узлов вспомогательных систем тепловоза
    4.  4. Лабораторная работа №4 - Устройство и ремонт электрических машин тепловоза - 1
    5.  5. Лабораторная работа №5 - Устройство и ремонт электрических машин тепловоза - 2
    6.  6. Лабораторная работа №6 - Устройство и ремонт электрических аппаратов тепловоза




Глава 7. Устройство электрических машин

Тяговый электродвигатель ЭД-118А

Служит для преобразования электрической энергии в механическую. На тепловозах 2ТЭ116 устанавливаются двигатели типа ЭД-118А, которые в последнее время заменяются на двигатели ЭД-125Б.

Рис. 1 - Тяговый электродвигатель ЭД-118А

1 – коллектор; 2 – щеткодержатель; 3 – остов; 4 – якорь; 5 – главный полюс; 6 – подшипниковый щит; 7 – бандаж; 8 – крышка подшипника; 9 – лабиринтные кольца; 10 – вал; 11 – роликовый подшипник; 12 – моторно-осевой подшипник; 13 – букса моторно-осевого подшипника; 14 – добавочный полюс; 15 – польстер

Тяговый электродвигатель состоит из остова, главных полюсов, добавочных полюсов, якоря, щеткодержателей, кожуха зубчатой передачи, моторно-осевого подшипника.

Остов предназначен для крепления на нем главных и добавочных полюсов, подшипниковых щитов, узла подвешивания, МОП и других деталей. Кроме того, остов является магнитопроводом электродвигателя, поэтому он отлит из углеродистой стали, обладающей высокой механической прочностью и магнитопроводностью.

Рис. 2 - Остов тягового двигателя

1 - корпус МОП; 2 - моторно-осевой подшипник; 3 - остов; 4 - главный полюс; 5 - добавочный полюс

В остове не должно быть раковин, трещин и других дефектов. Обработанные поверхности зачищены от заусенцев, а необработанные покрыты эмалью. Для более лучшего использования внутреннего пространства и удобного размещения главных и добавочных полюсов, остов сделан восьмигранным.

Подвешивание электродвигателя к раме тележки, осуществляется при помощи опорных приливов (носиков), между которыми помещена траверса подвески. Малые приливы служат для предохранения двигателя от падения на путь при поломке опорных приливов или траверсных пружин.

С другой стороны на остове выполнены расточки под МОП и места установки шапок МОП. Один вкладыш подшипника установлен в остове, а другой в шапке МОП. На остове также имеются приливы с отверстиями для болтов, которые служат для закрепления кожуха зубчатой передачи.

Остов имеет вентиляционные отверстия и три коллекторных люка, закрываемых крышками с войлочным и паронитовым уплотнениями. Круглые горловины в торцах остова закрывают подшипниковыми щитами, в которых установлены два роликовых подшипника.

Рис. 3 - Остов ТЭД

1 - шпонка вала якоря; 2 - шестерня; 3 - подшипниковый щит

К силовой цепи ТЭД подсоединяется четырьмя гибкими кабелями, которые выводятся из остова через втулки, препятствующие попаданию влаги внутрь ТЭД и предохраняющие кабеля от перетирания. Кабельные выводы крепятся к остову зажимами из древеснослоистого пластика, называемыми клицами.

В подшипниковом щите, расположенном со стороны коллектора, установлен опорно-упорный подшипник, ограничивающий продольный разбег якоря (0,08-0,5 мм). В подшипниковом щите со стороны шестерни находится опорный подшипник. Оба щита имеют лабиринтные уплотнения.

Для предотвращения проникновения смазки внутрь ТЭД служит воздушный канал (дренажное отверстие).


Главные полюса

Служат для создания основного (рабочего) магнитного потока машины и состоят из сердечника и катушки.

Рис. 4 - Главный полюс тягового электродвигателя ЭД-118А

а – катушка; б – пружинная рамка; 1 – выводы; 2 – медь; 3 – межвитковая изоляция; 4 – изоляция от корпуса; 5 – прокладка; 6 – замазка; 7 – рамка; 8 – пластинчатая пружина; 9 – пластина

Сердечник набирают из штампованных листов малоуглеродистой стали СТ2 толщиной 2 мм. Листы сердечников спрессованы и стянуты четырьмя заклепками с потайными головками. Чтобы головки заклепок уместились и равномерно распределилось усилие, крайние листы изготовлены более толстыми.

В середине каждого листа сердечника выштамповано отверстие, куда после сборки запрессовывают стальной стержень. Три болта, крепящих сердечник к остову, ввертывают в стержень, при этом усилие от стержня равномерно передается на листы сердечника. Головки болтов заливают кварцкомпаундом, препятствующим просачиванию влаги внутрь остова.

Катушка намотана из шинной меди на широкое ребро (плашмя) в два слоя. Витки катушки изолированы друг от друга асбестовой электроизоляционной бумагой. Катушка состоит из двух полукатушек с числом витков 11 и 8, соединенных между собой последовательно.

Различное число витков полукатушек дает лучшее заполнение межкатушечного пространства. Корпусная изоляция состоит из четырех слоев ленты ЛС-40, одного слоя ленты стеклянной и пленки электроизоляционной.

В местах соприкосновения катушки с остовом дополнительно устанавливают прокладки из стеклоткани и стеклотекстолита. Между слоями катушки также укладывают прокладки из стеклотекстолита. Каждый слой изоляции промазан компаундом. Катушку с изоляцией запекают и опрессовывают, после этого ее покрывают эмалью.

Между катушкой и остовом установлена стальная прокладка толщиной 1 мм для предохранения изоляции катушки от грубо обработанной поверхности остова. Чтобы предупредить перемещение катушки по сердечнику при ударах и вибрациях, при уменьшении ее высоты вследствие усыхания изоляции, между катушкой и башмаком полюса проложена двухслойная пружинная рамка, создающая после затяжки болтов давление на катушку.

Во избежание повреждения изоляции, катушка отделена от башмака предохранительной рамкой из тонколистовой стали.


Добавочные полюса

Предназначены для улучшения коммутации тягового электродвигателя. Они состоят из сердечника и катушки.

Рис. 5 - Добавочный полюс тягового электродвигателя ЭД-118А, схема соединения обмоток полюсов и якоря

1 – прокладка; 2 – межвитковая изоляция; 3 – медь; 4 – сердечник; 5 – замазка П11; 6 – корпусная изоляция; 7 – каркас катушки; 8 – наконечник сердечника; Я1, Я2 – выводы обмотки якоря и добавочных полюсов; С1, С2 – выводы обмотки возбуждения главных полюсов; Н – начало обмотки; К – конец обмотки

Сердечник изготовлен сплошным из толстолистовой, литой или прокатанной стали. Так как его размеры и поток, проходящий через него, не велик, следовательно, потери, вызываемые вихревыми токами, незначительны.

Башмак сердечника уже, чем основное его тело, поэтому для удержания катушки с двух сторон башмака приклепаны немагнитные полюсные наконечники из латуни или дюралюминия. Для надежности крепления полюсные наконечники посажены на зуб. Чтобы предупредить перемещение катушки вдоль сердечника (при усыхании изоляции), между ней и остовом установлена пружинная рамка.

Воздушный зазор между сердечником и якорем 9 мм. Между сердечником и остовом стоят дюралюминиевые немагнитные прокладки, увеличивающие воздушный зазор в магнитной цепи, для уменьшения рассеивания магнитного потока и влияния на коммутацию вихревых токов.

Катушка полюса выполнена из шинной меди (6×30мм), намотанной на узкое ребро и имеет 17 витков. Между витками катушки установлены прокладки из асбестовой электроизоляционной бумаги. Полностью изолируют от корпуса только 3-4 витка с каждой стороны тремя слоями ленты ЛС и ленты стеклянной ЛЭС.

Со стороны остова и наконечника располагают прокладки из стеклотекстолита. Для повышения теплоотдачи, наружную поверхность средних витков не изолируют, а от корпуса они изолированы пятью прокладками из асбестовой электроизоляционной бумаги.

Катушка надета на стальной каркас. Для изоляции от корпуса ее вместе с каркасом пропитывают в компаунде затем покрывают эмалью ГФ-92. Катушки полюсов соединены последовательно.


Якорь

Служит для создания вращающего момента и состоит из вала, сердечника, нажимных шайб, коллектора и обмотки.

Рис. 6 - Якорь

1 - бандаж обмотки якоря; 2 - вал якоря; 3 - нажимной конус; 4 - коллектор; 5 - петушки коллекторных пластин; 6 - клин обмотки якоря

Вал изготовлен из высококачественной легированной стали. Сопряжения участков вала разных диаметров выполнены с плавными переходами. Посадочные поверхности вала шлифованные. Один его конец обработан на конус 1:10 для насадки ведущей шестерни. Шестерня насажена в горячем состоянии без шпонки.

Сердечник набран из штампованных листов электротехнической легированной стали марки Э1300 толщиной 0,5 мм, покрытых тонким слоем лака с двух сторон. Листы набираются по массе (363 кг). Толщина крайних листов 1 мм.

В каждом листе выштамповано 54 паза и два ряда вентиляционных отверстий (32 шт) диаметром 27 мм. Середина каждого паза должна совпадать серединой коллекторной пластины. Сила спресовки коллекторных листов якоря 1100-1200 кН.

Нажимные шайбы, одновременно являются обмоткодержателями, отлиты из стали. Со стороны шестерни на валу установлена задняя шайба (открытого типа), со стороны коллектора – передняя. Открытая шайба улучшает охлаждение задних лобовых частей обмотки. Переднюю нажимную шайбу перед посадкой нагревают до 160ºС и напрессовывают усилием 700-800 кН.

Собранный сердечник без обмотки покрывают эмалью (коричневым грунтом) ФЛ-03К запекают для повышения коррозионной устойчивости. Нажимные шайбы перед укладкой обмотки якоря покрывают стеклотканью, пропитанной в эпоксидном лаке, опрессовывают и запекают.

Коллектор состоит из втулки, нажимного конуса, пластин, двух изоляционных манжет, изоляционного цилиндра и стяжных болтов.

Диаметр коллектора 400 мм. Пластины коллектора (их всего 216 шт) изготовлены из твердотянутой профильной меди, легированной кадмием или серебром. Пластины штампуют за одно целое с петушками. В нижней части они имеют форму ласточкиного хвоста, позволяющего прочно скрепить коллектор.

Втулка и нажимной конус, конусные выступы которых входят в выемки пластин, сжаты под прессом и стянуты 12-ю болтами. Пластины изолированы друг от друга коллекторным миканитом, толщиной 1,2 мм, а от корпуса - миконитовым цилиндром и манжетами толщиной 2 мм.

В прорези петушков впаивают концы секций обмотки якоря. Каждая четвертая пластина имеет более глубокую прорезь, в которую дополнительно впаивают концы уравнительных соединений.

Коллектор балансируют статически при помощи грузов, закрепленных в специальных канавках в нажимном конусе и втулке.

Динамическую формовку производят не менее четырех раз при температуре коллектора 165ºС и частоте вращения 2800 об/мин в течении 20 мин. Внутреннюю полость коллектора проверяют на газоплотность.

Коллектор испытывают переменным напряжением 4650В в течении 1 мин. Собранный коллектор напрессовывают на вал усилием от 100 до 280 кН. Биение коллектора должно быть не более 0,005 мм.

В якоре применена петлевая обмотка с уравнительными соединениями. Она состоит из 54 катушек и имеет изоляцию класса Р. Обмотка имеет шаг по пазам 1-14, шаг по коллектору 1-2.

Катушка обмотки состоит из четырех элементарных одновитковых секций. Каждая секция в свою очередь состоит из трех параллельных проводников, расположенных по высоте паза, а четыре витка, входящих в катушки, располагаются по высоте паза, то есть осуществлена горизонтальная укладка.

Рис. 7 - Обмотка якоря

1 – клин; 2 – прокладки под клин и на дне паза; 3 – медь; 4 – прокладка между катушками; 5 – изоляция от корпуса; 1-216 – коллекторные пластины; цифры в кружочках – пазы сердечника якоря; У – уравнительные соединения

Виток разделен по высоте на три параллельных провода для уменьшения потерь от вихревых токов, наводимых потоком рассеивания.

В пазовой части катушка изолирована тремя слоями стеклослюдяной лентой толщиной 0,1 мм в полуперекрышу и одним слоем стеклянной ленты. В задних лобовых частях дополнительно устанавливают прокладки из стеклоленты.

Передние лобовые части дополнительно имеют прокладки между витками - секции из слюды, чтобы избежать витковых замыканий при осадке и бандажировке обмотки. Концы катушек в изгибах дополнительно изолируют одним слоем пленки ПИА толщиной 0,04 мм.

На дне паза и под клин устанавливают прокладки из стеклотекстолита 0,35 мм. Обмотка удерживается в пазах стеклотекстолитовыми клиньями толщиной 6 мм, в лобовых частях – стеклобандажами.

Под передними лобовыми частями обмотки якоря находятся уравнительные соединения. Шаг уравнительных соединений по коллектору 1-109, 1-113.

После намотки бандажей якорь испытывают, сушат, пропитывают лаком, шлифуют коллектор и балансируют якорь на станке. Готовый якорь испытывают на электрическую прочность напряжением переменного тока 2950В в течение 1 мин.


Щеткодержатель

Электродвигатель имеет четыре щеткодержателя, в каждом из которых расположены три пары разрезных щеток размером 2 (12,5×40×60) марки ЭГ-41. Раньше устанавливались цельные щетки, на ионии в эксплуатации работали неудовлетворительно. Это объясняется тем что при неровнастях коллектора щетки отрывались от его поверхности и в этом месте возникала дуга. Образовывался местный подгар коллектора.

При разрезных щетках подскакивает одна из половин щетки, поэтому коллектор почти не подгорает. Кроме того, разрезные щетки создают хорошую политуру коллектора и тем самым улучшают условия коммутации.

Резиновые амортизаторы поглощают небольшие толчки и удары, не допуская отрыва щеток от коллектора.

НА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ УСТАНОВЛЕНЫ ЩЕТКИ ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ МАРКИ!

Особенно это важно при петлевой обмотке, так как различие в сортах щеток может вызвать протекание больших токов по уравнительным соединениям, что приводит к выплавлению их пайки в петушках коллектора и разрушению изоляции.

Щеткодержатели электродвигателя установлены против главных полюсов, то есть по горизонтальной и вертикальной осям.

Рис. 8 - Общий вид щеткодержателя

а – щеткодержатель; б – щетка; 1 – щетка; 2 – пружина; 3 – ось; 4 – изоляторы; 5 – палец; 6 – корпус

Щеткодержатель имеет литой латунный корпус, который укреплен в кронштейне, вваренном в торцевую стенку остова. В корпус запрессованы два стальных пальца, служащих для крепления щеткодержателей в кронштейне. Пальцы изолированы от корпуса прессматериалом АГ-4С или твердым изоляционным слоем из эпоксидистого компаунда, на который надеты изоляторы из прессматериала К-78-51.

В корпусе щеткодержателя имеются два гнезда для щеток. В одно гнездо вставлена одна пара щеток, в другое две пары. Щетки в гнездах должны перемещаться свободно, но не качаться. Нажатие щеток на коллектор осуществляется спиральными пружинами. Нажатие (4,2-4,8Н) регулируется поворотом втулки, находящейся в центре пружины.

Щетки снабжены гибкими шунтами, прикрепленными болтами к корпусу щеткодержателя.


Вопросы самопроверки

Перейти к тесту - Тяговый электродвигатель ЭД-118А



Тяговый генератор ГС-501А

Тяговый генератор переменного тока, предназначен для эксплуатации на тепловозах с электрической передачей переменно-постоянного тока и служит для преобразования механической энергии дизеля в электрическую.

Вырабатываемый генератором переменный ток частотой 35-100 Гц идет в выпрямительную установку, а затем выпрямленный - к тяговым электродвигателям постоянного тока.

Рис. 9 - Тяговый генератор ГС-501А

1 – дистанционные кольца;
2 – сферический роликоподшипник;
3 – ступица;
4 – крышка подшипника;
5 – контактные кольца;
6 – щеткодержатель со щеткой;
7 – ротор;
8 – подшипниковый щит;
9 – статор;
10 – обмотка статора;
14 – обмоткодержатель;
15 – корпус статора;
16 – сердечник статора;
21 – вал ротора;
22 – фланец ротора;
23 – корпус ротора;
24 – сердечник индуктора

Генератор установлен на поддизельной раме и состоит из:

  1. статора;
  2. ротора;
  3. подшипникового щита;
  4. контактной системы.

Статор имеет:

  1. корпус;
  2. сердечник;
  3. обмотку.

Корпус сварной, изготовлен из стальных листов, которым с помощью вальцевания придается цилиндрическая форма. К корпусу параллельно его оси, с двух сторон приварены опорные лапы для установки генератора на поддизельную раму.

Перпендикулярно лапам для повышения их жесткости приварены к корпусу стальные ребра с проушинами, предназначенные для подъема и транспортировки генератора. В верхней части корпуса имеются кронштейны для установки синхронного возбудителя, стартер-генератора и коннекторной коробки для выводных кабелей.

Сердечник выполнен из штампованных, изолированных друг от друга (для уменьшения вихревых токов) листов высоколегированной электротехнической стали толщиной 0,5 мм. После шихтовки сердечник стягивается с помощью шпилек и нажимных шайб. В листах сердечника выштампованы 144 паза и 120 вентиляционных отверстий диаметром 27 мм.

Рис. 10 - Устройство тягового генератора ГС-501А

11 – катушка полюса ротора; 12 – полюс ротора; 13 – демпферная обмотка; 17 – паз сердечника статора; 18 – вентиляционный канал; 19 – сердечник полюса ротора; 20 - клин; 27 – опорная лапа; 28 – ребра жесткости

Обмотка двухслойная волновая, стержневая. Шаг по пазам 1–13–25, выполнена из медного изолированного провода размером 2,1×9,3 мм и уложена в пазы. Изолирована от корпуса полиамидной и активированной фторопластовой пленками с выстилкой паза пленкостеклотканью.

Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения обмотка выполнена по схеме двух независимых звезд (с двумя параллельными ветвями в каждой), сдвинутых одна относительно другой на 30ºэл.

Рис. 11 - Устройство статора

10, 29 – обмотка статора; 20 - клин; 30 – полюс возбуждения

Электросекция обмотки прямоугольной формы, соответствующей форме паза сердечника, выполнена из девяти уложенных друг на друга широкой стороной медных проводников. Лобовые части обмотки крепятся к корпусу статора с помощью пластмассовых обмоткодержателей с запрессованными в них шпильками.

Система выводов обмотки статора - усиленная, пайка их к шинам производится серебросодержащим припоем: всего - шесть фазных, два нулевых вывода и два вывода обмотки возбуждения.

Ротор состоит из:

  1. вала;
  2. корпуса;
  3. фланца;
  4. индуктора;
  5. двенадцати полюсов возбуждения.

Вал ротора выполнен укороченным, запрессован во втулку корпуса и имеет свободный конец, позволяющий отбор мощности на собственные нужды тепловоза.

Корпус сварно-литой конструкции, круглого сечения. С одного конца в него вварена стальная литая втулка, а с другого фланец. По периметру к корпусу приварены ребра на которые нашихтовывается индуктор. Фланцем корпус крепится к ведомому диску пластинчатой муфты призонными болтами.

Индуктор набирается из двухмиллиметровых стальных листов и стягивается нажимными шайбами. В листах выштампованы 12 пазов в виде «ласточкиного хвоста», в которых клиньями крепят полюса возбуждения.

Полюс возбуждения состоит из сердечника, катушки и демпферной обмотки. Сердечник набирается из листов стали толщиной 1,4 мм, спрессовывается и стягивается четырьмя стальными шпильками.

Катушка выполнена из медной ленты ЛММ размером 1,35+25 мм, гнутой на ребро. Между витками меди проложена изоляция, катушка пропитана в сборе с сердечником в эпоксидном компаунде и имеет изоляцию типа «монолит-2» класса F и 66 витков.

Демпферная обмотка встроена в пазы полюсных наконечников. Она выполнена из восьми медных стержней диаметром 12 мм, соединенных между собой по торцам короткозамыкающими сегментами и пропаяны в них, либо из стальных стержней, приваренных по торцам к полюсным щекам.

В машинах переменного тока стремятся получить вращающуюся круговую намагничивающую силу, так как только она создает синхронно вращающийся поток, с помощью которого передается энергия от статора к ротору (или наоборот). Поэтому стремятся уменьшить все высшие гармоники намагничивающей силы.

Стержни, замкнутые по краям соединительными кольцами, создают ряд короткозамкнутых контуров, демпфирующих (ослабляющих) поля, вращающиеся несинхронно.

Подшипниковый щит сварной конструкции укреплен болтами на корпусе статора. В щите имеется выемная ступица обеспечивающая возможность замены роликоподшипника без снятия щита с генератора и без отъема генератора от дизеля.

Подшипниковый щит является несущей частью, так как на ступицу через роликовый подшипник опирается одной стороной ротор. Подшипник ротора самоустанавливающийся, со сферическими роликами. Конструкция подшипникового узла обеспечивает сброс отработанной смазки в специальную камеру.

Крышки подшипникового узла стягиваются болтами, проходящими через осевые отверстия в теле ступицы. Торцовая сторона подшипникового щита (верхнее основание усеченного конуса) закрыта плоскими штампованными щитами из листовой стали. Контактная система включает в себя щеточный аппарат и контактные кольца.

Щеточный аппарат состоит из шести латунных щеткодержателей, установленных на двух подвесках, которые в свою очередь закреплены с помощью четырех изоляторов на изогнутых ребрах во внутренней полости подшипникового щита.

Конструкция щеткодержателя предусматривает постоянное усилие нажатия пружины на щетку независимо от износа последней. Щетка вставляется в щеткодержатель и прижимается пружиной через рычаг к контактному кольцу ротора.

Всего шесть щеток марки ЭГ-4 размером 25×32×64 мм, снабженных резиновыми амортизаторами, через которые на щетку передается постоянное усилие нажатия рычага пружины, равное 1,7-2 Кгс. Ток к щеткам подводится по плетеным медным проводникам, наконечники которых через подвески соединены с выводами обмотки возбуждения.

Контактные кольца, изготовленные из специальной антикоррозионной стали, напрессовывают на втулку корпуса ротора и изолируют от нее. Камера контактных колец закрыта легкосъемными, сварно-штампованными крышками, установленными по периметру конусной части подшипникового щита.

На контактные кольца выведены начало и конец обмотки возбуждения, которые присоединены к ним шпильками, ввернутыми в кольца и закрепленными сваркой.

Охлаждение генератора - охлаждающий воздух подается в генератор через сборный стальной патрубок со стороны, противоположной контактным кольцам (со стороны дизеля). В нижней части подшипникового щита под контактными кольцами укреплен стальной патрубок для выброса из генератора нагретого воздуха.

Охлаждающий воздух забирается снаружи тепловоза через воздушные фильтры, установленные с боков кузова.

Принцип действия: при вращении ротора магнитный поток, создаваемый полюсами возбуждения, попеременно пронизывает витки обмоток статора и индуцирует в них две трехфазные ЭДС, сдвинутые одна относительно другой на 30º электрических.

Преимущества синхронного генератора:

  1. Более высокая надежность, вследствие отсутствия коллектора и сложной, легко уязвимой изоляции якоря;
  2. Меньшие эксплуатационные расходы из-за значительного уменьшения щеток, а также снижения износов последних на контактных кольцах;
  3. Меньшая масса и возможность повышения электромагнитной нагрузки из-за отсутствия коммутации;
  4. Меньшая стоимость за счет снижения расходов цветного металла и электротехнической стали;
  5. Более высокая скорость, что дает дальнейшее снижение массы дизель генераторной установки.

Основные неисправности:

  1. Трещина статора;
  2. Износ посадочных поверхностей у статора, подшипникового щита, вала;
  3. Повреждение роликового подшипника;
  4. Износ и повреждение щеткодержателей и щеток;
  5. Снижение сопротивления изоляции;
  6. Ослабление затяжки гаек обмоткодержателя;
  7. Трещины, следы подгара и оплавлений выводов;
  8. Трещины контактных колец;
  9. Ослабление посадки пазовых клиньев;
  10. Повреждение покровной изоляции секций;
  11. Механические повреждения изоляции лобовых частей секции статора;
  12. Межвитковое замыкание и обрыв обмоток фаз статора.

Вопросы самопроверки

Перейти к тесту - Тяговый генератор



Стартер-генератор

Предназначен для работы в двух режимах:

1) стартерном – в качестве электродвигателя последовательного возбуждения с питанием от аккумуляторной батареи при пуске дизеля;

2) генераторном – в качестве вспомогательного генератора с независимым возбуждением, осуществляющего питание электрических цепей управления и электродвигателей постоянного тока собственных нужд; освещения и заряда аккумуляторной батареи тепловоза при напряжении 110±3В.

Рис. 12 - Стартер-генератор

1 – подшипник; 2 – передний подшипниковый щит; 3 – коллектор; 4 – траверса; 5 – катушка полюса; 6 - магнитная система; 7 – якорь; 8 – вентилятор; 9 – задний подшипниковый щит; 10 – подшипник; 11 – вал

Стартер-генератор выполнен в горизонтальном защищенном исполнении, с самовентиляцией и через упругую муфту связан с распределительным редуктором дизеля. На круглой стальной станине укреплены четыре главных и четыре добавочных полюса с катушками возбуждения, составляющие в совокупности магнитную систему возбуждения стартер-генератора.

К торцевым сторонам станины крепят задний и передний подшипниковые щиты. Якорь установлен в двух подшипниках: со стороны коллектора – шариковый, со стороны привода – роликовый.

Стартер-генератор к станине тягового генератора крепят четырьмя болтами.



Возбудитель ВС-650В

Служит для питания (через полууправляемый выпрямитель) постоянным током обмотки возбуждения тягового генератора. Он относится к вспомогательным тяговым электрическим машинам и представляет собой однофазный синхронный генератор повышенной частоты, защищенного исполнения, самовентилируемый.

Рис. 13 - Возбудитель ВС-650В

1 - лабиринтная крышка; 2 - упорное кольцо; 3 - шарикоподшипник; 4 - уплотнительное кольцо; 5 - лабиринтная крышка; 6 - подшипниковый щит; 7 - траверса; 8 - станина; 9 - контактные кольца; 10 - якорь; 11 - обмотка; 12 - сердечник якоря; 13 - стеклобандаж; 14 - сердечник полюса; 15 - катушка полюса; 16 - вентилятор; 17 - подшипниковый щит; 18 - вал; 19 - щеткодержатель; 20 - паз сердечника якоря; 21 - смазочная трубка

Статор возбудителя состоит из станины, изготовленной из листовой стали, в которой установлены восемь полюсов моноблочной конструкции. К станине приварены с обоих сторон лапы, которыми возбудитель опирается и крепится, а также стальные ребра с проушинами для подъема машины и ее транспортировки.

Сердечники полюсов собраны из штампованных листов электротехнической стали, спрессованы и стянуты заклепками. В башмаки полюсов встроена короткозамкнутая демпферная обмотка в виде медных стержней круглого и прямоугольного сечений.

Катушки полюсов являются элементами независимой обмотки возбуждения возбудителя и соединены последовательно. Концы обмотки выведены в коробку выводов. Изоляция полюсных катушек выполнена из материалов класса F. Катушку и сердечник полюса пропитывают в сборе в эпоксидном компаунде.

Якорь возбудителя соединен муфтой с распределительным редуктором дизеля и приводится им во вращение.

Сердечник якоря состоит из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, нашихтованных на стальной вал. Спрессованный сердечник удерживается в осевом направлении латунной втулкой со стороны контактных колец, и обмоткодержателем со стороны свободного конца вала. Все детали крепятся на валу шпонками.

Обмотка якоря по типу волновая, концы ее катушек пропаяны серебросодержащим припоем в медных втулках, вставленных в прямоугольные пазы по окружности пластмассовой части втулки. Расположение проводников в пазах горизонтальное. Обмотка укреплена на сердечнике с помощью стеклобандажа.

Якорь пропитывается в термореактивном лаке. На его вал напрессованы изолированные от него два контактных кольца из специальной антикоррозийной стали, которые с помощью двух контактных шпилек соединены с выводами якорной обмотки.

На рабочей поверхности контактных колец нарезают винтообразные канавки. Якорь опирается на подшипниковые щиты через два шарикоподшипника. Подшипники насаживают на вал якоря с натягом и с обеих сторон закрывают стальными крышками с лабиринтными канавками. Подшипниковые щиты центрируют в станине «замками» и закрепляют на ней болтами.

Смазку в подшипники добавляют через стальные трубки, вваренные в отверстия подшипниковых щитов со стороны привода и контактных колец. При запрессовке смазка, заполняя внутреннюю смазочную полость каждого из подшипниковых узлов, проходит между шариками подшипника, смазывает их и попадает в наружную смазочную полость. Применяется консистентная смазка марки ЖРО ТУ32ЦТ520-73.

Щеткодержатели крепят на пластмассовой траверсе и соединяют токосборными шинами с отводами в коробку выводов, а траверсу – болтами к переднему подшипниковому щиту.

Конструкция щеткодержателя предусматривает постоянство усилия нажатия курка пружины на щетку по мере срабатывания последней. Щеткодержатель унифицирован с щеткодержателем генератора ГС-501А.

На возбудителе применены щетки марки ЭГ-4 размером 25×32×64 мм резиновыми амортизаторами. Давление пружины на щетку обеспечивается в пределах 16-20 Н (1,6-2,0 КГс)

Охлаждающий воздух прогоняется через полость машины литым вентилятором из алюминиевого сплава и выбрасывается через окна в станине со стороны контактных колец.

Вентиляционные окна на входе и выходе охлаждающего воздуха закрываются съемными сеткой и крышкой с выштампованными в них отверстиями. Вентилятор крепится болтами к стальной ступице, смонтированной на валу со стороны свободного конца.



Электродвигатели переменного тока собственных нужд

На тепловозе 2ТЭ116 для привода вентиляторов охлаждения используют электродвигатели переменного тока, питающиеся непосредственно от тягового генератора.

К ним относятся:

  1. мотор-вентиляторы охлаждения холодильной камеры (1МВ-4МВ);
  2. электродвигатели вентиляторов охлаждения ТЭД передней и задней тележек (1МТ-2МТ);
  3. электродвигатель вентиляторов охлаждения выпрямительной установки (ВВУ).

Все электродвигатели трехфазные, асинхронные с короткозамкнутым ротором. Двигатели рассчитаны на работу в переменном режиме в диапазоне частот 35-100Гц и напряжении 240-560В с учетом вибраций и ударов, действующих на тепловоз, длительного режима эксплуатации и широкого диапазона температур в различных климатических условиях.

Мотор-вентилятор (МВ) вертикального исполнения представляет собой асинхронный двигатель с внешним ротором, встроенный в ступицу осевого вентилятора.

Рис. 14 - Мотор-вентилятор

1 – лопасть; 2 – ротор; 3 – днище; 4 – втулка; 5 – верхняя крышка; 6 – вал ротора; 7 – втулка; 8 - обмотка статора; 9 – сердечник; 10 – основание; 11 – пробка

В ступице основания закреплена шестью болтами втулка, на которую напрессован сердечник статора с обмоткой. Сердечник статора удерживается на втулке шпонкой. В сжатом положении железо сердечника между нажимными шайбами фиксируется между полукольцами.

Внутри втулки установлен вал ротора на двух подшипниках. Верхний подшипник имеет лабиринтные крышки и закреплен на валу ротора гайкой, нижний удерживается кольцом на торце вала.

Вентиляторное колесо с запрессованным в его корпус сердечником ротора насаживается сверху статора и крепится болтами к верхнему торцу вала. Мотор-вентилятор установлен основанием на опоре выходных коллекторов холодильной камеры и прикреплен к ней болтами.

Наружный воздух, засасываемый лопатками вентиляторного колеса через боковые жалюзи, проходит через секции холодильной камеры и выбрасывается через выходной коллектор вентилятора холодильной камеры. МВ охлаждается наружным воздухом, который подается по трубам, прикрепленным фланцем к опоре выходного коллектора. Затем через отверстия в опоре и основании мотор вентилятора часть воздуха обдувает поверхности ротора и статора с обмоткой, а часть проходит через 12 отверстий в железе статора и выбрасывается наружу, через патрубки вентиляторного колеса.

Сердечник статора набирают из штампованных листов электротехнической стали марки Э21 толщиной 0,5 мм. Листы изолированы друг от друга лаком К47. Обмотка статора трехфазная, двухслойная, симметричная. Фазы соединены в «звезду». Катушки обмотки - из медного провода диаметром 1,4 мм.

Число витков в катушке пять. Катушечная группа состоит из четырех катушек. Выводы катушек между собой в катушечные группы и с выводным кабелем соединены пайкой сплавом МФ-3. Выводы выполнены медным кабелем с площадью сечения 16 мм2.

Сердечник ротора набран из штампованных листов электротехнической стали Э21 и имеет 56 пазов под обмотку, расположенных на внутренней поверхности листов. Пазы ротора залиты алюминеевым сплавом АКМ.

Ротор после запрессовки в корпус вентиляторного колеса штифтуется четырьмя штифтами. Колесо вентилятора вместе с ротором подвергается динамической балансировке. Допустимый небаланс не более 100гр.


Вопросы самопроверки

Перейти к тесту - Стартер-генератор, возбудитель, электродвигатели собств. нужд



Ремонт и контроль деталей электрических машин

Остов электрических машин наиболее часто деформируется в местах установки подшипников.

Основными неисправностями являются:

  1. проворот наружных обойм подшипников;
  2. ослабление посадки и овальность горловин подшипниковых щитов в остове более 1 мм;
  3. трещины в остовах, щитах и их лапах.

Рис. 15 - Остов

1 - корпус МОП; 2 - моторно-осевой подшипник; 3 - остов; 4 - главный полюс; 5 - добавочный полюс

Дефектировку и ремонт остовов делают на кантователях. Трещины в остовах обнаруживают визуально или с помощью цветной дефектоскопии и устраняют сваркой.

Чтобы не допустить коробления, трещины в лапах подшипникового щита тягового генератора и двухмашинного агрегата заваривают на кондукторе.

При незначительной выработке (не более 0,15 мм) в подшипниковом гнезде посадку подшипника восстанавливают гальваническим наращиванием наружной обоймы, при большой выработке - наплавкой подшипникового гнезда, желательно вибродуговой сваркой, не вызывающей коробления, с последующей обработкой под нормальный размер.

Посадочные места в станине двухмашинного агрегата, чтобы сохранить соосность двух горловин, обрабатывают на расточном станке с одного прохода при сочлененных станинах. Горловины остова под подшипниковые щиты и моторно-осевые горловины тяговых электродвигателей измеряют микрометрическим или индикаторным нутромером. Диаметр моторно-осевых горловин измеряют при плотно привернутых шапках.

Рис. 16 - ТЭД со стороны шестерни

1 - шпонка вала якоря; 2 - шестерня; 3 - подшипниковый щит

При значительных дефектах горловины наплавляют под слоем флюса или в нейтральной среде углекислого газа с последующей обработкой до чертежного размера. Изношенные посадочные поверхности горловин под шейки моторно-осевых подшипников восстанавливают электронаплавкой с последующей обработкой на строгальном станке.

Трещины, износ посадочных поверхностей щитов устраняют заваркой и наплавкой с последующей обработкой по размерам остова. Изношенные лабиринтовые уплотнения в щите допускается вырезать на станке и устанавливать втулку с последующей ее приваркой и обработкой по чертежу.

Поврежденную резьбу в отверстиях заваривают, затем сверлят и нарезают новую. Дефектные пластины опорных выступов подвески тягового электродвигателя заменяют. Допускается приварка ослабших пластин по контуру. Ослабшие или лопнувшие заклепки заменяют, подтяжка их запрещается.

Полюса ремонтируют при капитальных ремонтах. В случае пробоя изоляции катушек на корпус или между витками, повреждения выводов, низкого сопротивления изоляции, не устраняемого сушкой, полюса демонтируют независимо от вида ремонта. Неисправности и причины их возникновения, а также способы визуального обнаружения описаны ниже.

При дефектировке обмоток полюсов основное внимание уделяют надежности контактов между выводами катушек и перемычками. Проверяют визуально, прикладыванием небольшого механического усилия, а также попыткой подтянуть болтовые соединения.

Рис. 17 - Главный полюс тягового электродвигателя ЭД-118А

а – катушка; б – пружинная рамка; 1 – выводы; 2 – медь; 3 – межвитковая изоляция; 4 – изоляция от корпуса; 5 – прокладка; 6 – замазка; 7 – рамка; 8 – пластинчатая пружина; 9 – пластина

Рис. 18 - Добавочный полюс тягового электродвигателя ЭД-118А, схема соединения обмоток полюсов и якоря

1 – прокладка; 2 – межвитковая изоляция; 3 – медь; 4 – сердечник; 5 – замазка П11; 6 – корпусная изоляция; 7 – каркас катушки; 8 – наконечник сердечника; Я1, Я2 – выводы обмотки якоря и добавочных полюсов; С1, С2 – выводы обмотки возбуждения главных полюсов; Н – начало обмотки; К – конец обмотки

При отсутствии внешних признаков неисправности для установления надежности изоляции катушек, их выводов и соединений, а также места дефекта производят электрические измерения сопротивления обмоток двойным мостом МД6 или методом омметра и вольтметра при температуре окружающей среды. Затем расчетом приводят замеренные сопротивления к температуре 20°С и сравнивают с паспортными данными.

Если сопротивление обмоток превышает на 15-25% паспортное значение, то в соединениях имеется плохой контакт.

Междувитковое замыкание в катушках и нарушение контакта надежнее проверять осциллографом сравнением сопротивлений двух последовательно соединенных катушек. При наличии междувиткового замыкания в проверяемой катушке или излома вывода на экране прибора появляются смещенные друг относительно друга две кривые (синусоиды), при исправном состоянии - одна кривая.

Междувитковое замыкание в демонтированных катушках проверяют на стенде методом трансформации тока в проверяемой катушке, являющейся вторичной обмоткой трансформатора (Рис. 19). При наличии замыкания амперметр, включенный в цепь первичной обмотки, показывает ток короткого замыкания. Сопротивление изоляции измеряют мегаомметром.

При хорошем состоянии изоляции, отсутствии неисправностей и загрязнений сопротивление её по отношению к корпусу всегда высокое, а при повышенной влажности и наличии неисправностей - низкое.

Влажность изоляции проверяют прибором ПКВ, принцип работы которого состоит в измерении емкостей С2 обмотки возбуждения при частоте 2 Гц и С50 при частоте 50 Гц. Если отношение С2/С50 более 1,4, то изоляция влажная, а ниже или равно 1,4 — сухая.

При заниженном сопротивлении изоляции: в первом случае обмотку просушивают в печи при температуре 100-120°С, а во втором — разбирают для выявления места с повреждённой изоляцией.

Рис. 19 - Cхема приборов для отыскания междувиткового замыкания в катушке

1 — первичная обмотка трансформатора; 2 — стальные пластины трансформатора; 3, 5 — уравновешенные катушки вторичной обмотки; 4 — усилитель

Рис. 20 - принципиальная схема установки испытания прочности изоляции электрических машин высоким напряжением

1 — автоматический выключатель; 2 — амперметр; 3 — блокировка двери; 4 — регулировочный автотрансформатор; 5 — вольтметр; 6 — повышающий трансформатор; 7 — вал якоря; 8 — коллектор; 9 — корпус

Электрическую прочность изоляции испытывают для определения запаса прочности изоляции по напряжению. При проверке, высокое напряжение переменного тока частотой 50 Гц от высоковольтного испытательного трансформатора подключается на изоляцию испытуемых машин. При этом один провод присоединяют к корпусу электрической машины, а другой к токоведущим частям (Рис. 20).

Напряжение при испытании для различных обмоток колеблется от 1100 до 1800В. Электрические машины испытывают полным напряжением в течение 1 мин, напряжение поднимают и снижают плавно, чтобы не пробить изоляцию. Результаты считают удовлетворительными, если не произошло пробоя или перекрытия изоляции. Обмотки, не выдержавшие испытания, подлежат демонтажу и ремонту.

Испытанию прочности изоляции обмоток высоким напряжением должна обязательно предшествовать проверка сопротивления изоляции. Обмотка с низким сопротивлением изоляции, которое не повышается после сушки, может быть повреждена пробоем, что неоправданно увеличивает объем ремонта. Высокое напряжение при этой проверке является опасным для жизни, а поэтому испытание проводят в специальных камерах, обеспечивающих полную безопасность испытателю.

Если нет дефектов, катушки тщательно очищают и окрашивают электроизоляционной эмалью.

Для устранения дефектов изоляции вывода катушки срезают с наклоном покровную и корпусную изоляцию, распаивают, отгибают скобочки и освобождают виток. Новый вывод припаивают газовой горелкой и проволокой марки Л62.

Место пайки зачищают, виток подгибают к катушке, укрепляют скобочками (Рис. 21) и накладывают изоляцию (один слой встык асбестовой ленты, пропитанной в лаке, три слоя вполуперекрышу микаленты, с постепенным переходом на срезанную с наклоном старую изоляцию).

Каждый слой микаленты покрывают клеящим лаком. После наложения покровной изоляции в один слой и киперной ленты вполуперекрышу, катушки пропитывают в лаке или покрывают двумя-тремя слоями эмали ГФ-92-ХС до получения ровной, гладкой поверхности.

При замыкании катушки на корпус (пробой изоляции) изоляцию срезают до оголения витков меди. Новую изоляцию выполняют аналогично изоляции катушки при замене шин вывода.

Рис. 21 - Крепление витка катушки главного полюса тягового электродвигателя

1 — миканит; 2 — скоба; 3 — последний виток; 4 — предпоследний виток; 5 — миканит; 6 — жесть белая

Межслойные замыкания устраняют заменой изолированных прокладок, междувитковые замыкания главных полюсов — перемоткой, у добавочных полюсов — заменой прокладок с последующей пропиткой катушек и окраской эмалью.

Сердечники полюсов с расслоением листов или ослаблением боковин укрепляют расклепкой заклепок. Пружинные рамки, имеющие искривления, выправляют, с деформированными (просевшими) пружинами - заменяют. После ремонта сердечники и пружинные рамки окрашивают лаком БГ-99.

Отремонтированные катушки нагревают до температуры 80-90°С и напрессовывают вместе с пружинными рамками и фланцами на сердечники, не допуская образования складок, задиров или утяжки.

Катушка на сердечнике должна сидеть плотно (с натягом), при необходимости уплотняют электрокартоном. Собранные полюса проверяют так же, как и при дефектировке до ремонта.

У якоря после демонтажа и очистки независимо от вида ремонта проверяют:

  1. состояние поверхности коллектора, бандажей, изоляции, вентиляторных колес;
  2. качество пайки секций;
  3. плотность посадки внутренних колец подшипников, если они не снимаются;
  4. приварку балансировочных грузов;
  5. дефектоскопируют концы вала с внутренними кольцами подшипников или без них.

Рис. 22 - Якорь

1 - бандаж обмотки якоря; 2 - вал якоря; 3 - нажимной конус; 4 - коллектор; 5 - петушки коллекторных пластин; 6 - клин обмотки якоря

Валы якоря с поперечными трещинами - заменяют. Конуса вала проверяют соответствующим калибром. Задиры, риски и выработку на поверхности шеек валов и конусов устраняют вибродуговой наплавкой или наплавкой в среде углекислого газа, с последующей обработкой до чертежных размеров.

Натяг колец подшипников до 0,2 мм при установке на вал создается за счет цинкования колец или нанесения слоя клея ГЭН-150(В) на шейку вала или обойму подшипника. При износе шеек вала более 0,2 мм запрессовывают промежуточные втулки толщиной не менее 3,5 мм с натягом 0,04-0,06 мм и протачивают их по наружному диаметру под размер, обеспечивающий требуемый натяг для напрессовки подшипника.

Характерными неисправностями токоведущих частей являются увлажнение и загрязнение поверхностного слоя изоляции обмотки, пробой изоляции на корпус и между витками, ослабление и размотка бандажей и повреждение коллектора.

При сопротивлении изоляции обмоток, которое измеряется так же, как и у полюсов, ниже 1 МОм якорь сушат в печи или разбирают для замены обмоток в зависимости от степени увлажнения изоляции. Влажность изоляции определяют аналогично полюсам — по коэффициенту абсорбции, сопротивление изоляции — мегаомметром.

Рис. 23 - Обмотка якоря

1 – клин; 2 – прокладки под клин и на дне паза; 3 – медь; 4 – прокладка между катушками; 5 – изоляция от корпуса; 1216 – коллекторные пластины; цифры в кружочках – пазы сердечника якоря; У – уравнительные соединения

Качество пайки в петушках и междувитковое замыкание обмотки якоря проверяют импульсной установкой ИУ-57 или методом падения напряжения, при этом к якорю по полюсному шагу подводится напряжение постоянного тока 8-12В, а на пластинах коллектора замеряют милливольтметром падение напряжения по всему коллектору (Рис. 24).

Падение напряжения при качественной пайке и отсутствии замыкания должно быть почти одинаковым по всему коллектору. При наличии междувиткового или межламельного замыкания, падение напряжения будет небольшое или при полном замыкании равно нулю. При плохой пайке концов обмотки в петушках показания милливольтметра увеличиваются.

Петушки коллектора, имеющие видимое подплавление или увеличенное падение напряжения из-за плохого контакта в местах пайки, дополнительно пропаивают паяльником вручную, на контактной машине или в ванне припоем ПОС-60 для крупных или ПОС-40 для малых машин с применением канифольного флюса (раствора канифоли в этиловом спирте).

Якорь с пробоем изоляции на корпус или междувитковым замыканием обмотки, в условиях депо как правило не ремонтируют, а отправляют на ремонтный завод для замены обмотки или восстановления разрушенной изоляции.

Металлические бандажи с ослабшими витками, сдвигом или обрывом замковых скоб или конца витка в замке - заменяют. После смены бандажей поверхность якоря покрывают электроизоляционной эмалью или пропитывают в лаке (способом окунания), с последующим покрытием эмалью.

Бандажи миканитового конуса коллектора снимают и перематывают. Западание или выступание отдельных пластин коллектора из-за ослабления затяжки нажимных конусов устраняют подтягиванием коллекторных болтов. Для этого освобождают их головки от сварки, нагревают якорь до температуры 70-80 °С и подтягивают болты крест-накрест попарно, считая в каждой паре головки, расположенные на концах одного и того же диаметра, с усилием, рекомендованным в Правилах ремонта. Затем вновь прихватывают сваркой головки болтов и обрабатывают рабочую поверхность коллектора.

Восстановление работоспособности контактной поверхности коллектора состоит в ее продорожке, обточке, снятии фасок, шлифовке и полировке. Продорожка до обточки коллектора значительно облегчает выполнение этой операции, а также исключает случайную порчу рабочей поверхности. Дорожки между ламелями углубляют до установленного размера вручную приспособлением (Рис. 25) или на специальном станке.

Проточеный коллектор шлифуют бумагой или полотном с мелким стеклянным зерном (№ 40), закрепленным на деревянной колодке с вогнутостью, соответствующей диаметру коллектора, или абразивными брусками сначала марки Р16 или Р17Б, а затем РЗО, вмонтированными в специальные держатели на станке.

Коллекторы якорей, имеющие пробой изоляции на корпус, между витками, оплавления, излом, износ пластин свыше допускаемых размеров, полностью разбирают. Корпус коллектора и нажимную шайбу при износе по посадочным поверхностям и оплавлении по конусам - ремонтируют электронаплавкой.

Рис. 24 - Принципиальная схема междувитковых замыканий и качества пайки обмотки якоря

1 — щупы; 2 — источник тока; 3 — резистор; 4 — изолятор

Рис. 25 - Приспособления для очистки и продорожки канавок между коллекторными пластинами (а) и для разделки фасок у пластин (б):

1 — ножовочное полотно; б) — стальная лента

Отремонтированный якорь после окончательной проверки междувитковых замыканий и качества пайки обмотки якоря сборки, пропитки динамически балансируют вместе с вентилятором на специальных станках с автоматическим указателем небаланса.

Небаланс более 6∙10-2 Н·м устраняют приваркой дополнительных грузов или перемещением специальных балансировочных грузов (на последних конструкциях якорей) с последующим закреплением их винтами. На якорях малых машин небаланс устраняют напайкой олова на проволочные бандажи или специальных балансировочных колец.

Заключительной операцией ремонта якоря является проверка состояния изоляции, качества пайки секций в петушках и отсутствия замыканий. Методы проверки этих параметров те же, что и перед ремонтом.

Щеточный аппарат ремонтируют при техническом обслуживании ТО-2 и ТО-3, а также на текущих ремонтах ТР-1 и ТР-2. Щетки, имеющие износ более нормы, трещины, сколы, ослабление заделки или повреждения шунтов, заменяют.

При текущем ремонте ТР-3 щеткодержатели тяговых электродвигателей и вспомогательных машин снимают для проверки состояния и очистки от следов оплавлений. При отколах или трещинах у гнезд щеток и в местах установки пальцев - щеткодержатели заменяют.

Трещины в других местах, выработку резьбовых и круглых отверстий, выжиги на нижней плоскости окна устраняют газовой сваркой с предварительным нагревом до температуры 200-250°С, с последующей обработкой до чертежных размеров.

Рис. 26 - Общий вид щеткодержателя

а – щеткодержатель; б – щетка; 1 – щетка; 2 – пружина; 3 – ось; 4 – изоляторы; 5 – палец; 6 – корпус

Выработку гнезд под щетки устраняют путем усадки в горячем состоянии (300-600°С в зависимости от износа) или отжига и последующего охлаждения на воздухе и подгонкой по шаблону.

Пружины щеткодержателей, имеющие трещины, излом витков или недостаточную упругость, заменяют. Упругость ленточной пружины проверяют скручиванием до соприкосновения витков в специальном приспособлении.

Потеря первоначальной формы после раскручивания указывает на остаточную деформацию. Нажатие пружины на щетку в тяговых электродвигателях регулируют поворотом втулки на оси, в тяговом генераторе - перестановкой конца пружины из одной зарубки храповика в другую.

Сопротивление изоляции щеткодержателей тяговых электрических машин должно быть 50 МОм, а траверсы двухмашинного агрегата - 1,5 МОм. При сопротивлении ниже этих значений пальцы просушивают при температуре 120-130°С в течение 2-4 ч, а при пробое снимают изолятор и латунный стакан, изоляцию заменяют. Палец изолируют бакелитизированной бумагой с последующим запеканием в пресс-формах при температуре 300°С. Ослабшие латунные стаканы укрепляют обжимкой по двум кольцевым канавкам.

Изоляторы, имеющие ослабление, перепрессовывают, при этом на палец наматывают асбестовую ленту, пропитанную в эпоксидно-бакелитовом лаке или клее ГЭН-150(В). Торцовые части изолятора заливают бакелитовым лаком или клеем ГЭН-150(В), затем сушат и покрывают эмалью ГФ-92-ХС или ГФ-92-ХК и вновь сушат в печи.


Вопросы самопроверки:

Внимательно прочтите вопрос. Если Вы не уверены в правильности Вашего ответа на него, щелкните левой кнопкой мыши по тексту вопроса и вы перейдете к изучаемому материалу.

Найдите правильный ответ и возвращайтесь к тесту.


1) Где наиболее часто деформируется остов электрической машины?

2) Какие основные неисправности имеет остов?

3) Где делают дефектировку и ремонтируют остова?

4) Как обнаруживают трещины в остовах?

5) На чем заваривают трещины в лапах подшипникового щита?

6) Как восстанавливают посадку подшипника в подшипниковом гнезде?

7) Как производят обмер горловин остова?

8) Как устраняют дефекты горловин остова?

9) Как ремонтируют подшипниковые щиты?

10) Когда ремонтируют полюсы?

11) На что обращают внимание при дефектировке обмоток полюсов?

12) Как производится дефектировка катушек при отсутствии внешних признаков неисправности?

13) Как проверяют междувитковое замыкание с помощью осциллографа?

14) Как проверяют междувитковое замыкание в деформированных катушках?

15) С помощью чего проверяют сопротивление изоляции?

16) Как проверяют влажность изоляции?

17) Как испытывают электрическую прочность изоляции?

18) Как устраняют дефекты выводов катушки?

19) Как устраняют межслойные и междувитковые замыкания?

20) Как ремонтируют сердечники полюсов?

21) Как устанавливают катушки на сердечники?

22) Что проверяют у якоря после демонтажа и очистки?

23) Как ремонтируют вал якоря?

24) Какие характерные неисправности имеет обмотка якоря?

25) Как проверяют качество пайки в петушках и междувитковые замыкания обмотки якоря?

26) Как ремонтируют бандажи якоря?

27) В чем состоит восстановление работоспособности контактной поверхности коллектора?

28) Как динамически балансируют отремонтированный якорь?

29) Когда ремонтируют щеточный аппарат?

30) Как ремонтируют гнезда щеток?

31) Как ремонтируют пружины щеткодержателей?

32) Как ремонтируют изоляторы щеткодержателей?