Технология ремонта тягового электродвигателя ЭД-118А, грузового тепловоза 3ТЭ10МК
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.
Наименование параметров |
ЭД-114 |
ЭД-118А |
ЭД-118Б |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Мощность, кВт |
138 |
305 |
305 |
|
Напряжение продолжительного режима низшее, В |
258 |
463 |
463 |
|
Напряжение продолжительного режима высшее, В |
435 |
700 |
700 |
|
Ток при низшем напряжении, А |
615 |
720 |
700 |
|
Ток при высшем напряжении, А |
365 |
476 |
525 |
|
Частота вращения в продолжительном режиме, об/мин |
425 |
585 |
610 |
|
Частота вращения максимальная, об/мин |
2540 |
2290 |
1870 |
|
КПД в продолжительном режиме, % |
86,8 |
91,5 |
91,5 |
|
Коэффициент возбуждения на первой ступени регулирования, % |
50 |
60 |
60 |
|
Коэффициент возбуждения на второй ступени регулирования, % |
25 |
36 |
36 |
|
Расход охлаждающего воздуха, м3/с |
1,083 |
1,33 |
1,17 |
|
Статическое давление охлаждающего воздуха, Па |
790 |
1570 |
1180 |
|
Подвеска: |
осевая |
рамная |
рамная |
|
Масса, кг |
1950 |
3100 |
3350 |
|
Количество щеткодержателей |
4 |
4 |
4 |
|
Главные полюсы |
||||
Количество |
4 |
4 |
4 |
|
Добавочные полюсы |
||||
Количество |
4 |
4 |
4 |
|
Количество витков на полюс |
19 |
17 |
17 |
|
Якорь |
||||
Диаметр сердечника, мм |
458 |
493 |
493 |
|
Длина сердечника, мм |
255 |
420 |
420 |
|
Количество пазов |
62 |
54 |
54 |
|
Обмотка якоря |
петлевая |
|||
Количество параллельных ветвей |
4 |
4 |
4 |
|
Количество катушек |
62 |
54 |
54 |
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.