Тяговый двигатель тл 2к. Список использованной литературы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Заданием на письменную экзаменационную работу было предложено описать назначение и конструкцию тягового электродвигателя, технологический процесс ремонта его якоря, изучить безопасные приёмы труда, меры по экономичному расходованию материалов при ремонте, а также начертить чертеж на формате А1, содержащий общий вид тягового электродвигателя ТЛ-2К1.

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ТЛ-2К

1.1 Назначение тягового двигателя ТЛ-2К.
На электровозе ВЛ10 установлены восемь тяговых электродвигателей типа ТЛ2К. Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ2К предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря электродвигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники двигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению. Подвеска электродвигателя опорно-осевая. Электродвигатель с одной стороны опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары электровоза, а с другой на раму тележки через шарнирную подвеску и резиновые шайбы. Система вентиляции независимая, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом сверху с противоположной стороны вдоль оси двигателя. Электрические машины обладают свойством обратимости, заключающимся в том, что одна и та же машина может работать как двигатель и как генератор. Благодаря этому тяговые электродвигатели используют не только для тяги, но и для электрического торможения поездов. При таком торможении тяговые двигатели переводят в генераторный режим, а вырабатываемую ими за счет кинетической или потенциальной энергии поезда электрическую энергию гасят в установленных на электровозах резисторах (реостатное торможение) или отдают в контактную сеть (рекуперативное торможение).

1.2 Принцип работы ТЛ-2К.

При прохождении тока по проводнику, расположенному в магнитном поле, возникает сила электромагнитного взаимодействия, стремящаяся перемещать проводник в направлении, перпендикулярном проводнику и магнитным силовым линиям. Проводники обмотки якоря в определенном порядке присоединены к коллекторным пластинам. На внешней поверхности коллектора установлены щетки положительной (+) и отрицательной (-) полярностей, которые при включении двигателя соединяют коллектор с источником тока. Таким образом, через коллектор и щетки получает питание током обмотка якоря двигателя. Коллектор обеспечивает такое распределение тока в обмотке якоря, при котором ток в проводниках, находящийся в любое мгновение времени под полюсами одной полярности, имеет одно направление, а в проводниках, находящихся под полюсами другой полярности, - противоположное.
Катушки возбуждения и обмотка якоря могут получать питание от разных источников тока, т. е тяговый двигатель будет иметь независимое возбуждение. Обмотка якоря и катушки возбуждения могут быть соединены параллельно и получать питание от одного и того же источника тока, т.е тяговый двигатель будет иметь параллельное возбуждение. Обмотка якоря и катушки возбуждения могут быть соединены последовательно и получать питание от одного источника тока, т.е тяговый двигатель будет иметь последовательное возбуждение. Сложным требованием эксплуатации наиболее полно удовлетворяют двигатели с последовательным возбуждением, поэтому их применяют на электровозах.

1.3 Устройство ТЛ-2К.
Тяговый двигатель ТЛ-2К имеет глухие подшипниковые щиты с выбросом охлаждающего воздуха через специальный патрубок.
Он состоит из остова, якоря, щеточного аппарата и подшипниковых щитов (рис.1). Остов двигателя 3 представляет собой отливку из стали марки 25Л цилиндрической формы и служит одновременно магнитопроводом. К нему крепятся шесть главных 34 и шесть дополнительных 4 полюсов, поворотная траверса 24 с шестью щеткодержателями 1 и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь 5 двигателя. С наружной поверхности остов имеет два прилива 27 для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвески двигателя, предохранительные приливы и приливы с отверстиями для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенные для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закрываются крышками. Крышка верхнего коллекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка нижнего одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной и крышка второго нижнего люка четырьмя болтами М12. Для подачи воздуха имеется вентиляционный люк. Выход вентилирующего воздуха осуществлен со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух, укрепленный на подшипниковом щите и остове.

Выводы из двигателя выполнены кабелем марки ПМУ-4000 сечением 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой. На кабелях имеются ярлычки из полихлорвиниловых трубок с обозначениями Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ соединены с обмотками: якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.
Сердечники главных полюсов собраны из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и остовом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди МГМ размерами 1,?95 65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова. Корпусная изоляция состоит из восьми слоев стекломикаленты марки ЛМК-ТТ 0,13*30 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,2 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Межвитковая изоляция выполнена из бумаги асбестовой в два ряда слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком К-58. Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компенсационная обмотка, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка состоит из шести катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки МГМ сечением 3,28?22 мм и имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два стержня. Корпусная изоляция состоит из 9 слоев микаленты марки ЛФЧ-ББ 0,1х20 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой микаленты толщиной 0,1 мм, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты. Крепление компенсационной обмотки в пазах клиньями из текстолита марки Б.
Сердечники дополнительных полюсов выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами М20 каждый. Для уменьшения насыщения добавочного полюса между остовом и сердечником дополнительных полюсов предусмотрены латунные прокладки толщиной 7 мм. Катушки дополнительных полюсов намотаны на ребро из мягкой медной проволоки МГМ сечением 6х20 мм и имеют 10 витков каждая.
Корпусная и покровная изоляция этих катушек аналогична изоляции катушек главного полюса. Межвитковая изоляция состоит из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком К-58.
Щеточный аппарат тягового электродвигателя состоит из траверсы разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов и шести щеткодержателей. Траверса стальная, отливка швеллерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства: одно – внизу остова, второе – со стороны подвески. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС-4000 сечением 50 мм2.
Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин) закреплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Изоляционные пальцы представляют собой стальные шпильки, опрессованные прессмассой АГ-4, сверху на них насажены фарфоровые изоляторы. Щеткодержатель имеет две цилиндрические пружины, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпуса щеткодержателя, другим на оси нажимного пальца с помощью регулирующего винта, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку. Кроме того, при максимально допустимом износе щетки давление нажимного пальца на нее автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора шунтами сработанных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размером 2(8х50)х60 мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой.
Для более надежного крепления и для регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрена гребенка.
Якорь двигателя состоит из коллектора обмотки, вложенной в пазы сердечника, набранного в пакет из лакированных листов электротехнической стали марки Э-22 толщиной, 0,5 мм, стальной втулки, задней и передней нажимных шайб, вала, катушек и 25 секционных уравнителей, концы которых впаяны в петушки коллектора. В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Передняя нажимная шайба одновременно служит корпусом коллектора. Все детали якоря собраны на общей втулке коробчатой формы, напрессованной на вал якоря, что обеспечивает его замены. Катушка имеет 14 отдельных проводников, расположенных по высоте в два ряда, и по семи проводников в ряду, они изготовлены из ленточной меди размером 0,9?8,0 мм марки МГМ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины микаленты ЛФЧ-ББ толщиной 0,075 мм. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стеклослюдянитовой ленты ЛСК-110тт 0,11х20 мм, одного слоя ленты электроизоляционного фторопласта толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Уравнители секционные изготавливают из трех проводов сечением 0,90х2,83 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из одного слоя стеклослюдянитовой ленты ЛСК-110тт 0,11х20 мм, одного слоя ленты электроизоляционного фторопласта толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,11 мм. Вся изоляция уложена с перекрытием половины ширины ленты. В пазовой части обмотка якоря крепится текстолитовыми клиньями, а в лобовой части – стеклобандажом. Коллектор тягового двигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм состоит из 525 медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками.
От нажимного конуса и корпуса коллектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром. Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов – 75, шаг по пазам – 1 – 13, число коллекторных пластин – 525, шаг по коллектору – 1 – 2, шаг уравнителей по коллектору – 1 – 176.
Якорные подшипники двигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 8Н2428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3 – 8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в щиты подшипников, а внутренние кольца напрессованы на вал якоря. Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнения. Подшипниковые щиты запрессованы в остов и прикреплены к нему каждый восемью болтами М24 с пружинными шайбами. Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом Б16, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпоночное соединение.

2 РЕМОНТ ЯКОРЯ В ОБЪЕМЕ ТР-3

2.1 Очистка якоря
Перед осмотром и ремонтом якорь очищают. При работе тягового двигателя для улучшения отвода тепла от нагретой обмотки якорь постоянно обдувается потоком охлаждающего воздуха, подаваемого в двигатель от вентиляторов под некоторым напором. Воздух несет с собой частицы пыли, а также продукты износа электрощеток. С охлаждающим воздухом внутрь двигателя проникает влага, снег. Эти загрязнения и влага попадают в зазоры между шинками секций обмотки у петушков коллектора, в межламельные промежутки коллектора и вентиляционные каналы сердечника якоря, а также скапливаются на поверхности якоря, в углублениях между катушками на выходе их из паза, на изолированном конусе коллектора особенно тогда, когда его глянцевая поверхность обожжена круговым огнем.
Наличие щеточной пыли и других загрязнений на изолированных поверхностях якоря значительно снижает устойчивость двигателя к перебросам, а также электрическую прочность изоляции обмоток и коллектора. Пыль, смешанная с влагой, накапливается также на стенках вентиляционных каналов сердечника; при этом живое сечение каналов уменьшается и ухудшается теплоотвод от сердечника. Это приводит к увеличению нагрева обмоток в эксплуатации, снижению их надежности и срока службы. Пыль и загрязнения при пропитке якорей могут попадать в пропиточный лак и вместе с ним проникать в изоляцию обмотки, что значительно снижает изоляционные характеристики обмоток и способствует их повреждению.
Следовательно, очистку якорей следует рассматривать как одну из важнейших операций при их ремонте и поэтому необходимо следить за тем, чтобы производилась она тщательно. Все щели, в которых возможны скопления загрязнений, продувают и очищают пылесосом, а поверхностные загрязнения удаляют продувкой и протиркой поверхности сначала увлажненными в бензине (изоляционные поверхности, коллектор) или керосине (другие металлические поверхности), а затем сухими техническими салфетками.
Вентиляционные каналы прочищают специальными щетками-ершами. В настоящее время с целью повышения эффективности очистки якорей проводят работы по изысканию составов синтетических моющих средств, а в отдельных депо осуществляют практические шаги по их применению. Такими средствами являются водные растворы «Концентрат-Термос» («Термос-К»), МЛ-80, отходы производства синтамида и др. В состав «Термос-К» и других синтетических моющих средств входят поверхностно-активные вещества, которые способствуют хорошей очистке загрязненных поверхностей. Целесообразно применение этих веществ осуществлять в моечных машинах. Преимуществом этих средств является также возможность их регенерации, т. е. при накоплении в моющих растворах загрязнений сверх установленных норм они могут подвергаться очистке и вновь использоваться. Синтетические моющие средства необходимо применять в соответствии с действующей инструкцией.

2.2 Дефектировка

После очистки для удобства осмотра якорь устанавливают на специальную установку, обеспечивающую возможность его поворота, на которой проверяют состояние его изоляции, выявляют степень износа его
узлов и дефектные детали. Перед тем как приступить к ремонту якоря, измеряют сопротивление его изоляции, активное сопротивление обмотки, обращают внимание на наличие межвитковых замыканий и обрывов витков секций, а также качество пайки обмотки в петушках коллектора.
При замерах сопротивления изоляции один выводной конец мегаомметра прикладывают к коллектору, который предварительно закорачивают проводом, другой - к валу якоря. Сопротивление изоляции якоря при этих измерениях, т. е. в холодном состоянии, должно быть не ниже 5 МОм. Если оно ниже, это означает, что в обмотке якоря или в изоляции коллектора имеются дефекты либо изоляция увлажнена. При пробое изоляции или очень сильном увлажнении мегаомметр покажет 0.
После контроля сопротивления изоляции якоря проверяют на наличие межвитковых замыканий. Межвитковое замыкание, если оно произошло в доступном для осмотра месте, иногда удается обнаружить при внешнем осмотре якоря и коллектора. Более тщательную проверку наличия межвитковых замыканий выполняют специальными приспособлениями.

2.3 Осмотр и ремонт механической части якоря

Магнитный контроль шеек и конусов вала выполняют круглыми магнитно-порошковыми дефектоскопами переменного тока. Каждый конус вала проверяют при двух положениях дефектоскопа, устанавливая его то с одной, то с другой стороны проверяемой поверхности. Шейки вала под якорные подшипники, а также внутренние кольца роликовых подшипников, если их не требуется снимать с вала, проверяют при одном положении дефектоскопа. Наиболее часто трещины появляются в переходных галтелях вала, поэтому при магнитной дефектоскопии эти места проверяют особенно тщательно. Если на шейках вала обнаружены задиры, трещины или другие дефекты, дефектную шейку протачивают до полного удаления дефекта.
Восстановление изношенных поверхностей валов. Перед наплавкой поверхность очищают от загрязнений, обезжиривают и проверяют магнитным дефектоскопом. Если на поверхностях, подлежащих наплавке, имеются вмятины или забоины глубиной до 2 мм, то вал протачивают до удаления этих дефектов. Если наплавку начинают на поверхностях, находящихся от торца вала на расстоянии более 50 мм, то предварительно вал необходимо подогреть до температуры 300-350 °С. Для подогрева используют индукционный нагреватель. Подогрев должен быть равномерным. Если наплавку выполняют с торца, то подогрев необязателен. В этом случае на торец закрепляют специальное кольцо из малоуглеродистой стали шириной 20 мм. С этого кольца начинают наплавку.
После наплавки шов зачищают до металлического блеска. Никакие дефекты в наплавленном металле не допускаются. При наплавке в два слоя первый слой зачищают до металлического блеска, проверяют, затем наплавляют второй слой. Наплавку вала начинают на меньшем диаметре и ведут в направлении к галтели. После прохода галтели обязательно наплавляют еще 2-3 витка на участке большего диаметра.
Наплавленные места валов протачивают, а затем проверяют магнитным дефектоскопом и упрочняют накаткой. Накатке подвергают всю наплавленную поверхность и прилегающие к ней участки вала на длине 30-50 мм, а также переходные галтели. Перед накаткой поверхности вала должны быть обточены и иметь шероховатость по 5-му классу.
Накатку выполняют на токарном станке при помощи двух роликовых приспособлений, оборудованных автоматическим регулятором давления, обеспечивающим постоянное усилие накатки. В приспособлении имеются два ролика - упрочняющий и сглаживающий диаметром 100 мм. Профильный радиус упрочняющего ролика 14 мм, сглаживающего - 50 мм. Усилие накатки 14 кН (1400 кгс), подача станка 0,2-0,3 об/мин, частота вращения вала 250 об/мин.
Уменьшение диаметра вала после накатки должно быть в пределах 0,03-0,05 мм. Накатываемую поверхность смазывают машинным маслом. После накатки вал шлифуют. Размеры и чистота обработки восстановленных шеек и конуса вала должны соответствовать размерам и чистоте обработки, указанным в чертежах и правилах ремонта.
При ремонте тяговых двигателей, и особенно двигателей ТЛ-2К1, необходимо внимательно осматривать якорь, обращая особое внимание на плотность посадки его элементов, и не допускать выпуска в эксплуатацию якорей с указанными дефектами.
Очень тщательно следует проверять плотность установки пакета сердечника на якорях, у которых обнаружены обрывы витков обмотки якоря. Обрывы секций обмотки якоря ухудшают коммутацию тягового двигателя, и часто их можно обнаружить по состоянию коллектора и электрощеток. На коллекторных пластинах, которые были соединены с оборванными секциями, и на коллекторных пластинах, находящихся рядом с ними, обычно имеются подгары и оплавления, наблюдаются также подгары на электрощетках. Можно обнаружить подгары также на коллекторных пластинах, отстоящих от дефектных (с обрывом секции) на двойное полюсное деление. В отдельных случаях в петушках коллекторов с обрывом секций имеются следы выплавления припоя. Якоря, имеющие ослабление пакета сердечника и задней нажимной шайбы, необходимо отправлять в капитальный ремонт. О наличии таких дефектов следует обязательно указывать в техническом паспорте якоря перед его отправкой на ремонтный завод.

2.4 Осмотр и ремонт коллектора

Конструкция коллектора предусматривает необходимые элементы, обеспечивающие защиту его корпусной изоляции от проникновения к ней влаги и загрязнений. В случаях когда эти уплотнения выполнены неудовлетворительно и внутрь коллектора попадают влага и загрязнения, в эксплуатации могут произойти замыкание между коллекторными пластинами и пробой корпусной изоляции коллектора. Аналогичные неисправности возможны при ослаблении коллекторных болтов. Поэтому при деповском ремонте тщательно осматривают коллектор и проверяют его техническое состояние.
Важной изоляционной поверхностью коллектора является его передний миканитовый конус. Нажимной передний конус коллектора изолирован миканитом и стеклобандажной лентой (два слоя вполуперекрышу) и покрыт электроизоляционной эмалью. Если поверхность конуса имеет закопченность, подгары и другие дефекты, их зачищают до удаления верхнего слоя лака, тщательно протирают.
После очистки конуса его покрывают эмалью НЦ-929 или ГФ-92-ХК не менее двух раз до получения гладкой глянцевой поверхности.
Обстукиванием проверяют плотность затяжки коллекторных болтов. Коллектор, имеющий ослабление болтов или гаек, нагревают до температуры 90 °С, после чего болты подтягивают. Подогрев коллектора для подтягивания болтов целесообразно совмещать с сушкой якоря при режимах пропитки и покрытия его электроизоляционной эмалью. Подтяжку осуществляют равномерным подворачиванием диаметрально противоположных болтов. Для предотвращения перекосов коллектора и повреждения его изоляции болты поворачивают сразу не более чем на половину оборота.
Измеряют диаметр рабочей поверхности коллектора. В случаях когда диаметр коллектора менее установленного размера, якорь отправляют в заводской ремонт для замены коллектора.
Разница чисел коллекторных пластин в полюсных дугах не должна быть больше одной пластины. Если эта разница больше, то якорь рекомендуется отправить на завод в капитальный ремонт, при котором выполняют полную разработку коллектора. В условиях депо такие дефекты исправить нельзя. Отправка на завод необходима особенно в тех случаях, когда есть сведения о том, что до снятия с электровоза тяговый двигатель с этим якорем работал неудовлетворительно (имели место неоднократные отключения защиты вследствие перебросов и кругового огня, заволакивание межламельных канавок, повышенный износ рабочей поверхности и другие дефекты). Если двигатель работал устойчиво, то якорь может быть направлен для сборки со своим остовом, но в его паспорте указывают о неравномерном распределении коллекторных пластин. За работой двигателя, в который будет установлен этот якорь, устанавливают контроль в эксплуатации.
Проверяют состояние пайки обмотки якоря в петушках коллектора. Если при осмотре обнаружены выплавление припоя (или олова) из петушков коллекторных пластин, неудовлетворительное качество пайки обмотки, обмотку в петушках коллектора пропаивают.
Рабочая поверхность коллектора в эксплуатации изнашивается, и в деповской ремонт двигатель обычно поступает с выработкой на поверхности коллектора и повышенным биением, с подгаром пластин, «затягиванием» меди в межламельные канавки. Коллекторы с такими дефектами подлежат ремонту.
Недостаточная чистота обработки коллектора и наличие неровностей на его рабочей поверхности (подгаров, оплавления, износа, повышенного биения) или даже небольшого выступания отдельных пластин - медных или изоляционных - нарушают работу скользящего контакта и приводят к повреждениям двигателей в эксплуатации. Поэтому обработка коллектора - очень ответственная технологическая операция, ее поручают наиболее квалифицированным работникам и проводят под руководством мастера цеха.
В процессе ремонта рабочую поверхность коллектора обтачивают, шлифуют, межламельные канавки продороживают. Торцы пластин со стороны изоляционного конуса закругляют радиусом 3 мм и осуществляют разделку ламелей с обеих сторон.
Последовательность операций при обработке коллектора установлена следующая. Сначала производят продорожку коллектора, затем - его обточку, снятие фасок и, наконец, шлифовку и полировку рабочей поверхности. Обточку, шлифовку, продорожку коллектора целесообразно выполнять на специальном универсальном станке. Якорь устанавливают на станке и центрируют относительно беговой дорожки внутреннего кольца роликового подшипника или (если кольцо снято) относительно шейки вала. Этим достигается концентричность рабочей поверхности коллектора с валом двигателя, а следовательно, минимальное биение коллектора после обточки. Глубина межламельных канавок коллекторов тяговых двигателей принята 1,4-1,6 мм, т. е. несколько большей толщины коллекторного миканита. Более глубокая продорожка нецелесообразна, так как тогда канавка между коллекторными пластинами приобретает вид щели, которая в эксплуатации быстро засоряется угольной пылью, пыль плотно оседает в ней, особенно при увлажнении коллектора, что в дальнейшем вызывает перекрытия и замыкания между соседними пластинами и повышенное искрение на коллекторе.
Минимальная глубина межламельных канавок в эксплуатации установлена 0,5 мм.
После обточки по краю коллекторной пластины вдоль ее рабочей поверхности снимают фаску размером 0,2 мм под углом 45°. Снимать фаску большего размера не рекомендуется, так как это уменьшает рабочую часть пластины, что в свою очередь увеличивает плотность тока под электрощеткой. Целесообразно снимать фаску под углом относительно вертикальной оси пластины, несколько меньшим 45° (~30°). Тогда форма канавки будет способствовать лучшему выдуванию из нее пыли.
После снятия фасок коллектор шлифуют мелким стеклянным полотном, набитым на колодку, обеспечивая шероховатость поверхности по 8-му классу.
После обточки и шлифовки рекомендуется выполнить полировку коллектора или накатку специальным роликом.

2.5 Ремонт обмотки якоря

Около 35% повреждений тяговых двигателей происходит из-за межвитковых замыканий и пробоев изоляции их якорей. Эти повреждения значительно снижают надежность электровозов в эксплуатации, так как они весьма часто требуют их непланового ремонта и обязательной выкатки двигателя и отправки его (или якоря) в капитальный ремонт на завод. В некоторых случаях указанные повреждения приводят к порчам электровозов в пути следования. Повреждения изоляции обмотки якоря являются, как правило, следствием ее старения в процессе эксплуатации или неудовлетворительного качества изготовления, ремонта обмоток и содержания их в эксплуатации. Пробои и межвитковые замыкания обмотки якоря чаще всего обнаруживают на выходе якорных катушек из пазов, т. е. в местах с наибольшей неравномерностью электрического поля, или у петушков коллектора. В соответствии с действующими правилами ремонта обязательная пропитка обмоток якорей электрических машин электровозов с последующим покрытием их электроизоляционной эмалью предусмотрена при среднем ремонте через пробег ~700 тыс. км от начала эксплуатации или предыдущего капитального ремонта. При среднем ремонте пропитку выполняют 2 раза: первый раз вакуум-нагнетательным способом в специальных баках, второй - окунанием.
Большое влияние на состояние изоляции обмоток якорей оказывает прочность их крепления на сердечнике. В тяговых двигателях обмотки на сердечнике якоря укрепляют в лобовых частях бандажами, изготовленными из стеклонитей, покрытых специальным лаком, или из стальной проволоки, скрепленной скобами из жести и пропаянными оловом или оловянистым припоем; в пазах сердечников - текстолитовыми клиньями.
Применение стеклобандажей упрощает технологический процесс укладки бандажа, так как не требуется установка соединительных скобочек, подбандажной изоляции, исключается процесс пайки скобочек и стального бандажа. Значительно снижается расход дорогостоящих и дефицитных материалов - олова, стальной проволоки, белой жести, изоляции. Стеклобандаж является хорошим изоляционным материалом, обладает высокой влагостойкостью и надежно защищает лобовые части обмотки от проникновения в их изоляцию влаги и загрязнений.
При ремонте якоря, замене одних деталей другими, а также в случае утери балансировочных грузов может быть ухудшена балансировка якоря. Наличие неуравновешенности при вращении якоря, особенно при высокой частоте, вызывает повышенную вибрацию двигателя. Износы и повреждения узлов тяговых двигателей при повышенных вибрациях резко возрастают. Особенно ухудшаются условия работы якорных подшипников, щеточно-коллекторного узла, изоляции, обмотки якоря, ослабеваю! крепления основных узлов и деталей. Поэтому после ремонта выполняют динамическую балансировку якоря.
Якорь устанавливают на балансировочный станок с опорой на внутренние кольца роликовых подшипников (или на шейки валов под внутренние кольца роликовых подшипников, если они спрессованы), определяют небаланс для каждой стороны якоря отдельно. После определения небаланса с одной стороны и приварки необходимого для его устранения балансировочного груза якорь балансируют с другой стороны. После установки груза на вторую сторону якоря балансировка первой стороны несколько нарушается. Поэтому ее повторно проверяют и при необходимости подправляют. Балансировочные грузы должны закрепляться прочно, утеря грузов или их перемещение недопустимы.

3 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЕМОНТЕ ЭЛЕКТРОМАШИН
1) Слесарь по ремонту ТЭД допускается к работе после медицинского освидетельствования, специального обучения, после инструктажа и последующей проверке знаний, а так же инструктажа на рабочем месте.
2) Приступить к выполнению производственного задания, если известны безопасные способы его выполнения. В случае неясности обратиться к мастеру за распоряжением. При получении новой работы требовать от мастера дополнительного инструктажа по техники безопасности.
3) Находясь на территории завода или депо, цеха, участка – быть внимательным к сигналам, подаваемые водителем транспорта.
4) При работе около электросварки требовать ограждения места сварки.
5) При несчастном случае немедленно обратиться в медпункт, поставив при этом в известность мастера или бригадира.
6) К работе с грузоподъемными механизмами могут быть допущены лица не моложе 18 лет, специально обученные, имеющие удостоверение.
Перед началом работы.
1) Привести в порядок рабочую одежду, застегнуть рукава, подобрать подобрать волосы под плотно облегающий головной убор.
2) Организовать свое рабочее время так, чтобы все необходимое для работы было под руками.
3) Проверить исправность инструмента.
4) На станке проверить зазор между краем подручника и рабочей частью шлифовального круга (не более 3мм).
5) Необходимо убедиться в исправности круга, во время работы станка необходимо стоять сбоку относительно плоскости вращения круга.
Во время работы.
1) Пользоваться исправным инструментом и предусмотренном в тех процессе. 2) При работе на наждачном станке пользоваться защитными очками или защитным экраном.
3) При работе на сверлильном станке: а) не наклоняться близко к сверлу, б) плотно закрепить сверло в патрон, в) сжатые детали удерживать при помощи клещей, г) напряжение переносного электроинструмента должно быть не более 36В.
По окончании работы.
1) Проверить наличие инструмента.
2) Инструмент убрать в шкаф.
3) Привести в порядок рабочее место.
4) Не мыть руки в масле, керосине, не вытирать их обтирочным материалом.
Запрещается.
1) В цехах и на участках проходить по сложенному материалу, детали, а так же под поднятым грузом.
2) Находиться с открытым огнем в близи газовых баллонов и легковоспламеняющихся жидкостей.
3) Включать и останавливать машины, станки, механизмы работа, которая не поручена администрацией.
4) Прикасаться к аппаратам общего освещения и оборванным электропроводом.
5) Наращивать ключи другими предметами.
6) Работать неисправным инструментом.
7) Не курить в цехе, участке, на рабочем месте, курить на специальном оборудованном месте.
8) Соблюдать правила пожарной безопасности.
Наибольшую опасность при осмотре и ремонте электрических машин предоставляет поражения электрическим током пониженного напряжения при шлифовке или обточке коллекторов, сушке изоляции тяговых двигателей током низкого напряжения.
Возможны так же ожоги и травмирования рук при работе на неостывшем двигателе, смене щеткодержателей постановки кронштейнов без применения специального инструмента. Поэтому применяют специальные ключи для смены щеткодержателей и их кронштейнов приспособления с изолированным резцом для коллекторов, колодки с изолированными ручками для шлифовки коллекторов. При осмотре и ремонте необходимо строго выполнять требования техники безопасности. При пропиточных работах и особенно компаундирующих, на ряду с правилами техники безопасности соблюдать так же противопожарные мероприятия. Выполнение работ с деталями из пластмассы, особенно из стекла пластика, требует обязательного соблюдения правил техники безопасности. Стеклянная пыль, стеклопластики, попадая на кожу, вызывает ее раздражение и зуд.
Перед началом работы рекомендуется чистые, сухие руки смазать пастой. Биологические перчатки их просушить на воздухе 5-7 минут. Рабочая одежда должна иметь длинные рукава и глухой воротник.
Во время работы нельзя касаться открытых частей тела руками, загрязненными пылью и эпоксидным компаундом. Остатки компаунда с рук смывают спиртоканифольной смесью и затем моют руки горячей водой с мылом и смазывают глицерином. При испытаниях необходимо исключить возможность соприкосновения с вращающимися частями и особенно касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, кроме того, необходимо обеспечивать выполнение всех требований промышленной санитарии, предъявляемых к помещению, где ремонтируют и испытывают электрические машины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения настоящей работы я хорошо изучил конструкцию и принцип действия тягового электродвигателя ТЛ-2К1, установленного на электровозе ВЛ-10. Я ознакомился с правилами их ремонта, как теоретически, по учебникам, так и практически, во время прохождения слесарной практики. Особое внимание я уделил тому узлу двигателя, который обозначен в теме моей работы – якоря. Я научился безопасным приемам труда, соблюдал меры безопасности при нахождении на железнодорожных путях, правила личной гигиены.
Считаю, что работа над ПЭР и производственная практика помогли мне закрепить теоретические знания, полученные в училище, и подготовиться к самостоятельной работе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Правила МПС России от 26.05.2000 № ЦРБ-756 «Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации».
2. Алябьев С.А. и др. Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. Учебник для технических школ ж.д. транспорта - М., Транспорт, 1977
3. Дубровский З.М. и др. Электровоз. Управление и обслуживание. - М., Транспорт, 1979
4. Красковская С.Н. и др. Текущий ремонт и техническое обслуживание электровозов постоянного тока. - М., Транспорт, 1989
5. Афонин Г.С., Барщенков В.Н., Кондратьев Н.В. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава. Учебник для начального профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2005.
6. Кикнадзе О.А. Электровозы ВЛ-10 и ВЛ-10у. М.: Транспорт, 1975
7. Охрана труда на железнодорожном транспорте и в транспортном строительстве. Учебник для учащихся техникумов ж.д транспорта. - М., Транспорт, 1983

Конструкция. Тяговый электро­двигатель ТЛ-2К1 состоит из остова, якоря, щеточного аппара­та и подшипниковых щитов.

Остов представляет со­бой отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит од­новременно магнитопроводом. К не­му прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов, по­воротная траверса с шестью щетко­держателями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя.

Установку подшипниковых щитов производят в такой последовательно­сти: собранный остов с полюсными и компенсационными катушками ста­вят стороной, противоположной кол­лектору, вверх. Индуктивным нагре­вателем нагревают горловину до тем­пературы 100- 150 °С, вставляют и крепят щит восемью болтами М24 из стали 45. Затем поворачивают остов на 180°, опускают якорь, устанавли­вают траверсу и аналогично описан­ному выше вставляют другой щит и крепят его восемью болтами М24. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвешива­ния электродвигателя, предохра­нительные приливы для транс­портировки.

Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенных для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично за­крываются крышками.

Крышка верхнего коллекторно­го люка укреплена на остове специ­альным пружинным замком, крышка нижнего люка - одним болтом М20 и специальным болтом с цилинд­рической пружиной, а крышка вто­рого нижнего люка - четырьмя бол­тами М12.

Для подвода воздуха имеется вен­тиляционный люк. Вентилирую­щий воздух выходит со стороны, про­тивоположной коллектору, через спе­циальный кожух 5, укрепленный на подшипниковом щите и остове. Выво­ды из электродвигателя выполнены кабелем марки ППСРМ-1-4000 пло­щадью сечения 120 мм 2 . Кабели защи­щены брезентовыми чехлами с ком­бинированной пропиткой. На кабе­лях имеются ярлычки из иолихлорвиниловых трубок с обозначением ЯЯ , К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ соединены с обмотками яко­ря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.

Рисунок 2. Схемы соединения катушек полюсов со стороны коллектора (а ) и противоположной (б ) тягового электродвигателя

Сердечники главных полюсов набраны из рулонной электротехнической стали марки 2212 толщиной 0,5 мм, скреплены за­клепками и укреплены на остове че­тырьмя болтами М24 каждый. Меж­ду сердечником главного полюса и ос­товом имеется одна стальная про­кладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса, имеющая 19 вит­ков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди Л ММ размерами 1,95X65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутрен­ней поверхности остова. Корпусная изоляция состоит из семи слоев стеклослюдинитовой лен­ты ЛСЭП-934-ТПл 0,13X30 мм (ГОСТ 13184 - 78*) с полиэтилене-рефталагной пленкой на лаке марки ПЭ-934 и двух слоев ленты техниче­ской лавсановой термоусаживающейся толщиной 0,22 мм (ТУ 17 ГССР 88-79). Один слой лавсановой ленты, промазанный лаком КО-919 (ГОСТ 16508 - 70), наматывают в се­редине слоев корпусной изоляции, а второй - в качестве восьмого слоя корпусной изоляции. Ленты наматы­вают с перекрытием в половину ши­рины.

Междувитковая изоляция выпол­нена из асбестовой бумаги в два слоя толщиной 0,2 мм каждый, пропитан­ной лаком КО-919 (ГОСТ 16508 - 70). Витковую и корпусную изоляции полюсных катушек выпекают в при­способлениях согласно разработан­ному технологическому процессу. Для улучшения рабочих характе­ристик электродвигателя применена компенсационная обмотка, распо­ложенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря после­довательно. Компенсационная об­мотка состоит Из шести катушек, на­мотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки ПММ размерами 3,28X22 мм, имеет 10 витков. В каж­дом пазу расположено по два витка. Корпусная изоляция состоит из шес­ти слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,11 мм (ГОСТ 13184 - 78*) и одного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающейся толщиной 0,22 мм (ТУ 17 ГССР 8-78), уложенных с пере­крытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой стеклослюдинитовой ленты той же марки, она уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Компенса­ционная обмотка в пазах закреплена клиньями из текстолита марки Б. Изоляция компенсационных кату­шек выпекается в приспособлениях. Сердечники дополнительных по­люсоввыполнены из толстолисто­вого проката или поковки и укрепле­ны на остове тремя болтами М20. Для уменьшения насыщения дополни­тельных полюсов между остовом и сердечниками дополнительных по­люсов предусмотрены диамагнитные прокладки толщиной 7 мм. Катушки дополнительных полюсов намотаны на ребро из мягкой медной проволоки ПММ размерами 6X20 мм и имеют 10 витков каждая. Корпусная и покров­ная изоляции этих катушек аналогич­ны изоляции катушек главного полю­са. Междувитковая изоляция состоит из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком КО-919.

Рисунок 3. Остов тягового электродвигателя ТЛ-2К1:

1- Дополнительный полюс; 2- катушка компенсационной обмотки; 3 – корпус; 4- прилив предохранительный; 5- главный полюс

Щеточный аппарат тягового элек­тродвигателя состоит из тра­версы разрезного типа с поворот­ным механизмом, шести кронштей­нови шести щеткодержателей.

Траверса стальная, отливка швел­лерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в за­цепление с шестерней пово­ротного механизма. В остове фикси­рована и застопорена траверса ще­точного аппарата болтом фиксатора, установленным на наружной стен­ке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройст­ва: один - внизу остова, другой - со стороны подвешивания. Электри­ческое соединение кронштейнов тра­версы между собой выполнено кабе­лями ППСРМ-150. Кронштейны щет­кодержателя разъемные (из двух по­ловин), закреплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Стальные шпильки пальцев спрессо­ваны пресс-массой АГ-4В, на них на­сажены фарфоровые изоляторы.

Рисунок 4. Щеточный аппарат тягового электродвигателя ТЛ-2К1

1 – траверса; 2- шестерня; 3 – кронштейны; 4 – щеткодержатели

Рисунок 5. Стопорение траверсы тягового электродвигателя ТЛ-2К1. 1 – стопорное устройство; 2 – шестерня; 3 – болт фиксатора

Щеткодержатель имеет две цилиндрические пружины, ра­ботающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпусащеткодержателя, другим - на оси нажимного пальца с помощью вин­та, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабо­чем диапазоне обеспечивается прак­тически постоянное нажатие на щет­ку. Кроме того, при наибольшем допустимом износе щетки нажатие пальцана щетку автоматически прекращается. Это позволяет пред­отвратить повреждение рабочей по­верхности коллектора гибкими про­водами сработанных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две раз­резные щетки марки ЭГ-61А разме­рами 2(8X50X56) мм с резиновыми амортизаторами. Щеткодержатели к кронштейну крепятся шпилькой и гайкой. Для более надежного крепле­ния и регулировки положения щетко­держателя относительно рабочей по­верхности по высоте при износе кол­лектора на корпусе щеткодержателя и кронштейне предусмотрены гре­бенки.

Рисунок 6. Щеткодержатель тягового электродвигателя ТЛ-2К1:

1-Цилиндрическая пружина; 2- отверстие корпуса щеткодержателя; 3- щетка; 4-нажимной палец; 5- винты

Якорь электродвига­теля состоит из коллектора, обмотки, вложенной в пазы сердечника, набранного в пакет из рулон­ной электротехнической стали марки 2212 толщиной 0,5 мм, стальной втул­ки, задней и переднейнажимных шайб, вала. В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Передняя нажимная шайба 3 одно­временно служит корпусом коллек­тора. Все детали якоря собраны на общей втулке 4 коробчатой формы, напрессованной на вал якоря, что обеспечивает возможностьего за мены.

Якорь имеет 75 катушек 6 и 25 сек­ционных уравнительных соединений. Пайка концов обмотки и уравни­тельных соединений с петушками коллекторных пластин выполнена оловом 02(ГОСТ 860 - 75) на специ­альной установке токами высокой ча­стоты.

Каждая катушка имеет 14отдель­ных проводников, расположенных по высоте в два ряда и по семь проводни­ков в ряду. Они изготовлены из мед­ного провода ПЭТВСД размерами 0,9X7,1/1,32X758 мм. Каждый пакет из семи проводников изолирован также лентой стеклослюдинитовой ЛСЭК-5-ТПл толщиной 0,09 мм с пе­рекрытием в половину ширины лен­ты. Корпусная изоляция пазовой час­ти катушки состоит из пяти слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-ТПл размерами 0,09X20 мм, одного слоя ленты фторопластовой толщи­ной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Коллектор электродвигателя с ди­аметром рабочей поверхности 660 мм набран из медных пластин, изоли­рованных друг от друга армирован­ным коллекторным слюдопластом марки КИФЭА (ТУ 21-25-17-9-84), число пластин - 525. От нажимного конуса и втулки коллектора корпус коллектора изолирован корпусной изоляцией и изоляционным цилинд­ром, изготовленным из комбинирован­ных материалов. Наружный слой - формовочный миканит марки ФФГ - О, З (ГОСТ 6122 - 75*), внутренний - пленкостеклоткань ГТП-2ПЛ (ТУ 16 503.124-78) толщиной 0,2 мм.

Общая толщина корпусной изоля­ции 3,6 мм, а изоляционного цилинд­ра - 2 мм.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов 75, шаг по пазам 1 - 13, число коллекторных пластин 525, шаг по коллектору 1 - 2, шаг уравнителей по коллектору 1 - 176. Якорные подшипники электро­двигателя тяжелой серии с цилинд­рическими роликами типа 80-42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3 - 8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в под­шипниковые щиты, а внутренние - на вал якоря. Подшипниковые каме­ры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки име­ют уплотнение. Моторно-осевые подшипники состоят из латун­ных вкладышей, залитых по внутрен­ней поверхности баббитом Б16(ГОСТ 1320 - 74*), и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвра­щения поворота вкладышей предус­мотрено в буксе шпоночное соедине­ние.

Рисунок 7. Якорь тягового электродвигателя ТЛ-2К1:

1-
Коллекторная пластина; 2- уравнительное соединение; 3- передняя нажимная шайба; 4- стальная втулка; 5-сердечник; 6- катушка; 7- задняя нажимная шайба; 8- вал якоря

Рисунок 8. Схема соединения катушек

якоря и уравнителей с

коллекторными пластинами

Рисунок 9. Подшипниковый узел тягового электродвигателя

Моторно-осевые подшипники состоят из вкладышей и букс с постоянным уровнем смазки, контролируемым по указателю. Каждая букса соединена с остовом специальным замком и закреплена четырьмя болтами М36Х2 из стали 45. Для облегчения завинчивания болты имеют четырехгранные гайки, упирающиеся в специальные упоры на остове. Растачивание горловин под моторно-осевые подшипники производят одновременно с растачи­ванием горловин под подшипниковые щиты. Поэтому буксы моторно-осевых подшипников невзаимозаменяе­мы. Букса отлита из стали 25Л-1. Каждый вкладыш моторно-осевых подшипников состоит из двух поло­вин, в одной из которых, обращенной к буксе, сделано окно для подачи смазки. Вкладыши имеют бурты, фиксирующие их положение в осевом направлении. От проворачивания вкладыши предохраняют шпонками. С целью предохранения моторно-осевых подшипников от пыли и влаги ось между буксами закрыта крыш­кой. Вкладыши отлиты из латуни. Внутренняя их поверхность залита баббитом и расточена по диаметру 205,45+ 0,09 мм. После расточки вкла­дыши подгоняют по шейкам оси ко­лесной пары. Для обеспечения регулировки натяга вкладышей в моторно-осевых подшипниках между бук­сами и остовом установлены сталь­ные прокладки толщиной 0,35 мм, которые по мере износа наружного диаметра вкладышей снимают. Устройство, применяемое для смазывания моторно-осевых подшипников, поддерживает в них посто­янный уровень смазки. В буксе име­ются две сообщающиеся камеры. В смазку камерыпогружена пря­жа. Камера, заполненная смазкой, нормально не сообщается с атмосфе­рой. По мере расходования смазки уровень ее в камере понижается. Когда он станет ниже отверстия труб­ки 6, воздух поступает через эту труб­ку в верхнюю часть камеры, перего­няя из нее смазку через отверстие д в камеру. В результате уровень смаз­ки в камере повысится и закроет нижний конец трубки 6. После этого камера опять будет разобщена с ат­мосферой, и перетекание смазки из нее в камеру прекратится. Таким образом, пока в запасной камере есть смазка, уровень ее в камерене будет понижаться. Для надежной работы этого устройства необходимо обеспе­чить герметичность камеры. Буксу заправляют смазкой по трубе через отверстие д под давлением с по­мощью специального шланга с нако­нечником.

В качестве смазки используют масло осевое ГОСТ 610-72*: в летний период - марки Л; в зимний - марки З.

рисунок 10. Моторно-осевой подшипник с постоянным уровнем смазки.

Технические характеристики двигателя следующие:

Напряжение на зажимах элект­родвигателя, В………………1500

Часовой режим

Ток, А………………………………………………………………...480

Мощность, кВт………………………………………………………670

Частота вращения, об/мин…………………………………………..790

КПД…………………………………………………………………0,931

Продолжительный режим

Ток, А…………………………………………………………………410

Мощность, кВт………………………………………………………..575

Частота вращения, об/мин…………………………………………...830

КПД………………………………………………………………….0,936

Класс изоляции по нагревостойкости…………………………………F

Наибольшая частота вращения при

неизношенных бандажах об/мин…………………………………..1690

Передаточное число…………………………………………..……88/23

Сопротивление обмоток при температуре 20С, Ом:

главных полюсов……………………………………………...…..0,0254

дополнительных полюсов компенсационных катушек…………0,033

якоря………………………………………………………………..0,036

количество вентилирующего м(кубич.)воздуха не менее………….95

Масса без шестерни, кг………………………………….………..5000

Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности (0,74) при наибольшей скорости движения электровоза. Возбуждение электродвигателя в тяговом режиме - последовательное; в рекуперативном – независимое.

Рисунок11. Электромеханические характеристики тягового электродвигателя

ТЛ-2К1 при U=1500B.

Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх с противоположной стороны вдоль оси электродвигателя.

Рисунок 12. Аэродинамические характеристики электродвигателя ТЛ-2К1:

Нп – полный напор; Нст – статический напор

Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1

Назначение и технические данные. Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К.1 (рис. 30) предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря двигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники двигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению.

Подвешивание электродвигателя опорно-осевое. С одной стороны он опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары электровоза, а с другой - на раму тележки через шарнирную подвеску и резиновые шайбы. Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности (0,74) при наибольшей скорости электровоза (рис. 31).

Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх с противоположной стороны вдоль оси двигателя (рис. 32). На электровозе установлено восемь тяговых электродвигателей. Технические данные двигателя ТЛ-2К1 следующие:

Напряжение на зажимах двигателя.... 1500 В

Ток часового режима................480 А

Мощность часового режима.......670 кВт

Частота вращения часового режима, . , 790 об/мин

Ток продолжительного режима. , . . , 410 А

Мощность продолжительного режима.... 575 кВт

Частота вращения продолжительного режима, 830 об/мин

Возбуждение. ......последовательное

Класс изоляции по и нагревостойкости обмотки

Якоря...............В

Класс изоляции по нагревостойкости полюсной системы.............F

Наибольшая частота вращения при среднеизношенных бандажах................1690 об/мин

Подвешивание двигателя опорно-осевое

Передаточное число..........88/23-3,826

Сопротивление обмоток главных полюсов при температуре 20 °С........ 0,025 Ом
Сопротивление обмоток дополнительных полюсов и компенсационной обмотки при температуре 20 °С. 0,0356 »

Сопротивление обмотки якоря при температуре 20C --- 0,0317 Ом

Остов (рис. 34) двигателя представляет собой отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит одновременно магннтопроводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса с шестью щеткодержателями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь двигателя.

Крышка 7 верхнего коллекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка 15 нижнего люка - одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной, а крышка 11 второго нижнего люка - четырьмя болтами M12.

Сердечники главных полюсов 13 (см. рис. 33) набраны из листовой электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и остовом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса 12, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди JIMM размерами 1.95Х Х65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова.

Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компенсационная обмотка 14, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка состоит из шести катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки ПММ размерами 3,28X22 мм, и имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два витка. Корпусная изоляция состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,1i мм ГОСТ 13184-78, одного слоя фторопластовой ленты толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой стеклослюдинитовой ленты той же марки, она уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Компенсационная обмотка в пазах закреплена клиньями из текстолита марки Б. Изоляция компенсационных катушек на ТЭВЗ выпекается в приспособлениях, на НЭВЗ - в остове.

Новочеркасский электровозостроительный завод изготавливает тяговый двигатель ТЛ-2К1, полюсная система (катушки главных и дополнительных полюсов) которого выполнена на изоляции системы «Монолит 2». Корпусная изоляция катушек. выполнена из стеклослюдинитовой ленты 0,13X25 мм ЛС40Ру-ТТ, катушки пропитаны в эпоксидном компаунде ЭМТ-1 или ЭМТ-2 по ТУ ОТН.504.002-73, причем катушки дополнительных полюсов пропитаны совместно с сердечниками и представляют собой неразъемный моноблок. На моноблоке закреплена диамагнитная прокладка толщиной 10 мм, которая одновременно служит для закрепления катушки. Катушка главного полюса от перемещений на сердечнике уплотнена двумя клиньями в распор по лобовым частям.

Щеточный аппарат тягового электродвигателя (рис. 36) состоит из траверсы 1 разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов 3 и шести щеткодержателей 4.

Щеткодержатель (рис. 38) имеет две цилиндрические пружины /, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпуса 2 щеткодержателя, другим - на оси нажимного пальца 4 с помощью винта 5, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное на-жатне на щетку 3. Кроме того, при наибольшем допустимом износе щетки нажатие пальца 4 на щетку автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора гибкими проводами сработанных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размерами 2(8Х50Х Х60) мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой. Для более надежного крепления и регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте при износе коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрены гребенки.

Каждая катушка имеет 14 отдельных проводников, расположенных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду. Они изготовлены из медной ленты размерами 0,9x8,0 мм марки Л ММ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм ГОСТ 13184-78. Каждый пакет из семи проводников изолирован также лентой стеклослюдинитовой ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм с перекрытием в половину ширины ленты. На НЭВЗ изготовляют якорные катушки из изолированного провода ПЭТВСД размерами 0,9X7,1 мм без дополнительного наложения витковой изоляции. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,1X20 мм, одного слоя ленты фторопластовой толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты.

Коллектор двигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм набран из медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. От нажимного конуса и корпуса коллектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов 75, шаг по пазам 1-13, число коллекторных пластин 525, шаг по коллектору 1-2, шаг уравнителей по коллектору 1 -176.

Якорные подшипники двигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 80-42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3-8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в подшипниковые щиты, а внутренние - на вал якоря. Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазкн имеют уплотнения (рис. 41). Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом Б16 ГОСТ 1320-74, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпоночное соединение.

Конструкция тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Конструкция тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлена на рисунке 1.1.

https://pandia.ru/text/80/230/images/image002_19.jpg" align="left" width="394" height="262">

7 – крышка; 8 – букса; 9 – катушка дополнительного полюса; 10 – сердечник дополнительного полюса; 11 – крышка; 12 – катушка главного полюса; 13 – сердечник главного полюса; 14 – компенсационная обмотка; 15 – крышка; 16 – съёмный кронштейн; 17 – предохранительный прилив; 18 – вентиляционный люк.

Рисунок 1.2 – Поперечный (б) разрез тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Основные технические данные электродвигателя ТЛ-2К1

Основные технические данные тягового электродвигателя ТЛ-2К1 следующие:

Напряжение на зажимах двигателя Uд = 1500 В;

Ток при часовом режиме Iч = 480 А;

Ток при длительном режиме Iдл = 410 А;

Мощность при часовом режиме Рч = 670 кВт;

Мощность при длительном режиме Рдл = 575 кВт;

Возбуждение – сериесное (режим тяги); независимое (режим рекуперативного торможения);

Охлаждение – независимое;

Частота вращения (часовой режим) nч = 790 об/мин;

Частота вращения (длительный режим) nдл = 830 об/мин;

КПД (часовой режим) hч = 0,931;

КПД (длительный режим) hдл = 0,93;

Класс изоляции: обмотка якоря – В, обмотка возбуждения – F;

Передаточное число 88/23;

Масса двигателя без шестерён m = 5000 кг.

Остов

Остов тягового электродвигателя ТЛ-2К1 показан на рисунке 1.3.

1 – полюс добавочный; 2 – катушка компенсационной обмотки; 3 – корпус; 4 – упор предохранительный; 5 – полюс главный.

Рисунок 1.3 – Остов тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Остов представляет собой отливку цилиндрической формы, выполненной из стали 25Л-II, и служит одновременно магнитопроводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов. Также к нему крепится поворотная траверса, подшипниковые щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь двигателя. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съёмный кронштейн для подвески двигателя, предохранительные приливы и приливы с отверстиями для транспортировки.

Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенные для осмотра щёточного аппарата и коллектора. Крышка верхнего коллекторного люка 7 укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка нижнего 15 – одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной и крышка второго нижнего люка 11 – четырьмя болтами М12.

Для подачи воздуха имеется вентиляционный люк. Выход вентилирующего воздуха осуществлён со стороны противоположной коллектору, через специальный кожух 5, укреплённый на подшипниковом щите и остове.

Выводы из двигателя выполнены кабелем марки ПМУ-4000 сечением 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой. На кабелях имеются ярлычки из полихлорвиниловых трубок с обозначениями Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ соединены с обмотками: якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.

Сердечники главных полюсов 13 (см. рис. 1.1, б) собраны из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Катушка главного полюса 12, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди МГМ размерами 1,95X65 мм. Межвитковая изоляция выполнена из бумаги асбестовой в два слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком К-58.

Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компенсационная обмотка 14, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка состоит из шести катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки МГМ сечением 3,28X22 мм и имеет 10 витков.

Сердечники дополнительных полюсов 10 выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами.

Для уменьшения насыщения добавочного полюса между остовом и сердечником дополнительных полюсов предусмотрены латунные прокладки толщиной 7 мм. Катушки дополнительных полюсов 9 намотаны на ребро из мягкой медной проволоки МГМ сечением 6X20 мм и имеют 10 витков каждая.

Схема электрических соединений полюсных катушек тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлена на рисунке 1.4.

DIV_ADBLOCK14">

https://pandia.ru/text/80/230/images/image007_8.jpg" align="left hspace=12" width="244" height="207">Щёткодержатель тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлен на рисунке 1.6.

1 – пружина винтовая; 2 – корпус щёткодержателя; 3 – кронштейн щёткодержателя; 4 – щёткодержатель.

Рисунок 1.6 – Щёткодержатель тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Щеткодержатель имеет две цилиндрические пружины, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпуса щеткодержателя, другим – на оси нажимного пальца с помощью регулирующего винта, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щётки марки ЭГ-61 размером 2(8Х50)Х60 мм с резиновыми амортизаторами .

Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой. Для более надежного крепления и для регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте при износе коллектора на корпусе щеткодержателя предусмотрена гребёнка.

Якорь

Якорь тягового электродвигателя ТЛ-2К1 представлен на рисунке 1.7.

1 – коллекторная пластина; 2 – уравнительное соединение; 3 – корпус коллектора; 4 – втулка якоря; 5 – сердечник якоря; 6 – катушка якоря; 7 – нажимная шайба; 8 – вал.

Рисунок 1.7 – Якорь тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Якорь состоит из коллектора; обмотки, вложенной в пазы сердечника якоря, набранного в пакет из листов электротехнической стали; стальной втулки коробчатого сечения; передней нажимной шайбы; задней нажимной шайбы.

Якорь состоит из 75 катушек 6 и 25 секционных уравнителей 2, концы которых впаяны в петушки коллектора. Каждая катушка имеет 14 отдельных стержней, расположенных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду, они изготовлены из ленточной меди размером 0,9X8,0 мм марки МГМ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины микаленты ЛФЧ-ББ толщиной 0,075 мм.

Уравнители секционные изготовляют из трех проводов сечением 0,90X2,83 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из одного слоя стеклослюдинитовой ленты ЛС1К-1Ютг 0,11X20 мм, одного слоя ленты электроизоляционного фторопласта толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты толщиной 0,11 мм. В пазовой части обмотка якоря крепится текстолитовыми клиньями, а в лобовой части – стеклобандажом.

Коллектор тягового двигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм состоит из 525 медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов – 75, шаг по пазам– 1 – 13, число коллекторных пластин – 525, шаг по коллектору – 1–2, шаг уравнителей по коллектору – 1 – 176.

Якорные подшипники двигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 8Н42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3-8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в щиты подшипников, а внутренние кольца напрессованы на вал якоря.

Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнения. Подшипниковые щиты запрессованы в остов и прикреплены к нему каждый восемью болтами М24 с пружинными шайбами. Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом Б16, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпоночное соединение.