Технология ремонта тягового электродвигателя

 

 

 

Центрирующее устройство обеспечивает совпадение оси приспособления с осью вала. Это позволяет измерить расстояние от поверхности сердечников до оси вала и углы между полюсами, а также достаточно точно определить размеры воздушных зазоров под каждым из полюсов и правильность их установки.

Продорожку коллектора производят на полуавтоматическом станке системы инж. И. И. Горбунова (рис. 6.). Глубину продорожки выполняют в пределах 1—1,6 мм. По окончании продорожки производят обточку коллектора. Затем якорь устанавливают на позицию ручной обработки коллектора. Специальным приспособлением срубают уголки коллекторных пластин под углом 45°. С кромок коллекторных пластин снимают фаски по всей длине рабочей части шириной 0,2—0,3 мм. Удаляют остатки миканита с коллекторных пластин и вручную продорожником очищают межламельные пространства. Зачищают поверхность миканитового конуса коллектора стеклянной бумагой до удаления верхнего слоя лака, протирают чистой сухой салфеткой и покрывают эмалью 1201 или ГФ-92-ХК не менее двух раз до получения сплошной глянцевой поверхности. Проверяют резьбу в торцовой части вала якоря и испытывают его на увлажнение изоляции.

Рис. 6. Станок для продорожки коллекторов якорей тяговых двигателей:

1- станина; 2-бабкапередняя; 3-пульт управления; 4-вал   фрезы;  5-суппорт поперечный; 6-суппорт  продольный; 7-патрубок вентиляционный; 8-бабка задняя; 9-механизм  постановки     якоря

Для оценки степени влажности изоляции и глубины проникновения влаги в изоляцию применяют метод, основанный на измерении отношения С2/С50 при увлажнении изоляции. Здесь С2 — емкость обмотки при участке 2Гц, а С50 — при частоте 50 Гц. Для измерения емкости используют аппарат типа ПКВ. В аппарате применен нулевой метод отсчета, который заключается в том, что при помощи поворота рукоятки добиваются нулевого показания измерительного прибора. Измерение осуществляют дважды: при частотах 2 и 50 Гц. Если отношение показаний С2/С50 больше  1,4 при температуре 20±5 °С, то якорь подвергают сушке.

После этого якорь отправляют на шлифовку и полировку коллектора, применяя при этом  стеклянную шкурку № 4—6 или шлифовальный камень РЗО, а затембрезент, натянутый на специальную колодочку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Технология ремонта тягового электродвигателя

 

1. Технология ремонта тягового электродвигателя

 

Перед ремонтом очищенные и обмытые электрические машины осматривают для выявления внешних дефектов. С помощью ручного вибрографа проверяют вибрацию двигателя. Если она превышает 0,15 мм, якорь двигателя балансируют. Индикатором проверяют биение коллектора. При превышении допустимых норм коллектор подлежит обточке.

Проверяют выработку коллектора с помощью специального шаблона или линейки и щупа.

На работающих под напряжением 220 В электрических машинах на слух определяют работу якорных подшипников. На неработающих машинах щупом определяют радиальные зазоры (между роликами и внутренними кольцами). С помощью индикатора проверяют осевой разбег якоря, смещая его в остове до упора в крайние положения.

Проверяют с помощью щупов воздушные зазоры между сердечниками полюсов и якорем машины. Отклонения от номинальных значений изменяют эксплуатационные характеристики машин.

Измеряют мегаомметром сопротивление изоляции, которое у тяговых двигателей должно быть не менее 5 МОм, у вспомогательных машин постоянного тока – не менее 3 МОм, у асинхронных машин переменного тока – не менее 1,5 МОм. При меньших значения сопротивления изоляции измеряют сопротивление отдельных участков, выявляя дефектные места. С помощью измерительных мостов определяют активное сопротивление обмоток электрических машин. Места повышенного сопротивления определяют на ощупь при пропускании через неисправную катушку двукратного значения тока часового режима проверяемой машины. Неисправности, выявленные в ходе осмотра электрических машин, фиксируют в специальном журнале.

 

Ремонт остова и полюсов. Наиболее характерными неисправностями являются повреждения корпуса остова, подшипниковых щитов, подшипников, вентиляционных сеток, крышек коллекторных люков. Возникают также ослабление крепления полюсов к остову и крепления катушек на сердечниках полюсов или в пазах статоров асинхронных машин, расслоение пакета сердечников главных полюсов, межвитковые замыкания в катушках остовочных обмоток, обрыв или нарушение контакта в одной из фаз асинхронных машин и пр.

 

Ремонт электрической части остова. Катушки полюсов с обнаруженными межвитковыми замыканиями, а также повреждениями витковой меди заменяют.

Катушки, имеющие пробой корпусной изоляции, прожоги, ремонтируют  со снятием покровной (наружной) изоляции и восстановлением корпусной (внутренний) изоляции. Покровную изоляцию, служащую для защиты корпусной, снимают, восстанавливают корпусную изоляцию, а затем накладывают новую покровную изоляцию. После пропитки лаком и сушки катушки полюсов спрессовывают для получения чертёжных габаритных размеров. Посадку полюсных катушек на сердечниках уплотняют постановкой прокладок из электрокартона (прессшпана, пропитанного изоляционным лаком).

Если магнитная система остова и изоляция полюсных катушек находятся в удовлетворительном состоянии, то ремонт остова осуществляют без демонтажа полюсов. В этом случаи катушки тщательно очищают, сушат и покрывают электроизоляционной эмалью.

Катушки остовной обмотки ремонтируют так же, как и катушки полюсов. При ослаблении посадки катушек в пазах сердечника статора их закрепляют путем подбивки между клиньями прокладок из электрокартона. Клинья с трещинами заменяют.

 

Ремонт якорей. Наиболее характерны такие неисправности, как забоины и задиры на рабочих поверхностях коллекторов, посадочных поверхностях валов; ослабление посадки колец, втулок; ослабление крепления элементов якоря в результате действия центробежных сил и вибраций; подгары и оплавления отдельных элементов якорей вследствие искрения и перебросов электрической дуги; повышенный нагрев обмоток; старение изоляции и др.

Якорь электрической машины после его очистки тщательно проверяют, определяя объем ремонтных работ. Перед тем как приступить к ремонту якоря, измеряют сопротивление его изоляции, активное сопротивление обмотки, убеждаются в отсутствии межвитковых замыканий и обрывов витков секций, проверяют качество пайки обмотки в петушках коллектора. После замеров тщательно осматривают все узлы и детали якоря.

Перед ремонтом якорей электрических машин переменного тока контролируют сопротивление изоляции обмотки остова между фазами, а также фазами и корпусом. Подключив машину на напряжение 380 В, убеждаются в отсутствии задевания якоря за остов, обрыва и замыкания в обмотках или выводах фаз.

 

Ремонт электрической части. Ремонт обмотки якоря сводится к ремонту или замене бандажей, клиньев, задних лобовых соединений, суке и пропитке.

Обмотки якоря на сердечнике укрепляют в лобовых частях бандажами, в пазах – клиньями.

Основными дефектами бандажа из стеклоленты являются его ослабление, трещины, поджоги, размотка ленты. При таких дефектах стеклобандаж снимают и заменяют новым. Укладку бандажа выполняют с натяжением ленты в зависимости  от ее сечения. Натяжение должно быть больше усилия, возникающего в эксплуатации в якорных катушках от воздействия центробежных сил при максимальной частоте вращения якоря.

Стальные бандажи из немагнитной проволоки при их ослаблении, сдвиге витков, распайке или обрыве скобочек заменяют. В процессе намотки стального бандажа для соединения его витков друг с другом, а также для закрепления его крайних витков устанавливают скобочки из жести. Натяжение проволоки должно превышать предел ее текучести в 2 раза. После укладки бандажей их пропитывают  паяльником с регулировкой температуры.

После снятия поврежденных бандажей и перед установкой новых на лобовых частях якоря осматривают подбандажную изоляцию и изоляцию якорных катушек.

Дефектные клинья, крепящие обмотку в пазах сердечника якоря, выбивают пневматическим молотком со специальным бойком. Затем проверяют состояние прокладки, устанавливаемой между обмоткой и клином, и при необходимости ее заменяют. Новый клин изготовляют из текстолита, а прокладку – из электрокартона.

Пробои и межвитковые замыкания обмотки якоря возникают чаще всего на выходе якорных катушек из пазов и у петушков коллектора.

В асинхронных машинах убеждаются в отсутствии обрыва стержней (обмотки) короткозамкнутого якоря. С помощью чеканки проверяют плотность их посадки в пазах якоря. Слабо закрепленные стержни при ударе по ним чеканкой издают дребезжащий звук. Ослабшие стержни чеканят (расклепывают) по всей длине сердечника. С помощью увеличительного стекла или раствора мела в керосине выявляют наличие трещин в стержнях. Трещины разделывают и заваривают. Места заварки подогревают до температуры 400-450 оС. Литые обмотки якорей асинхронных машин ремонтируют путем удаления старой и заливки новой клетки.

 

Пропитка якоря и катушек полюсов. С целью герметизации, повышения электрической и механической прочности изоляции, ее влаго-, водо- и химической стойкости, снижения вероятности возникновения микротрещин и улучшения других характеристик якорь и катушки полюсов электрических машин пропитывают в термореактивном или кремнийорганическом лаке. В технологический цикл пропитки входят предварительная сушка, пропитка в изоляционном лаке, сушка после пропитки, покрытие изоляционной эмалью и окончательная сушка.

Предварительная сушка якоря и катушек полюсов необходима для удаления влаги из изоляции и ведется в специальных печах с циркуляцией воздуха при температуре 110-130 оС в течении 6-10 ч. После сушки и остывания до температуры 60-70 оС их пропитывают лаком. Затем после стекания излишков лака производится сушка при температуре 130-140 оС.

Сопротивление изоляции после сушки (в горячем состоянии) должно быть не менее 1 МОм для обмотки якоря и 3 МОм для катушек полюсов. При более низком сопротивлении сушку продолжают, пока сопротивление не достигнет указанной нормы. После остывания до температуры 70-80 оС поверхность якоря и катушек полюсов покрывают электроизоляционной эмалью и вновь сушат в циркулярной печи.

 

Балансировка якорей. По окончании ремонта проводят балансировку. После определения небаланса с одной стороны и приварки необходимого для его устранения балансировочного груза якорь балансируют с другой стороны. Балансировочные грузы укрепляют электродуговой сваркой в специально предусмотренных местах в соответствии с чертежами.

 

Ремонт щеточного аппарата. В процессе эксплуатации тяговых двигателей возникают следующие характерные неисправности элементов щеточного аппарата: уменьшение нажатия щеток на коллектор, вследствие чего ухудшается коммутация электрических машин; ускоренный износ щеток в случае их чрезмерного нагрева при прохождении больших токов и загрязнении коллектора; оплавление корпусов щеткодержателей и их кронштейнов вследствие перебросов электрической дуги; излом пружин и нажимных пальцев; обрыв жил гибких проводов (шунтов) и ослабление их крепления в щетках; износ рифленых поверхностей (гребенки) корпусов и кронштейнов и др.

Перед ремонтом измеряют сопротивление изоляции кронштейнов щеткодержателей, которое при температуре 20 оС должно быть не менее 10 МОм. Если после сушки в печи при температуре 110-130М в течении 4 ч. сопротивление не увеличится до установленного значения, кронштейн ремонтируют с перепрессовкой пальцев, которыми он крепится к остову, и заменой изоляции.

Перепрессовку выполняют и при ослаблении посадки изоляторов на пальцы кронштейнов. Для этого изоляторы снимают с пальцев, изоляцию пальцев очищают и устанавливают дополнительные миканитовые прокладки. Общая толщина изоляции должна быть такой, чтобы изолятор плотно садился на палец. После посадки изолятор не должен доходить до корпуса кронштейна на 7-8 мм. Затем кронштейн сушат в печи при 110-130 оС в течение 3 ч, заполняют зазор между ним и изолятором для получения монолитной изоляции горячим компаундом (изоляционной быстротвердеющей пропиточной массой) и осаживают изолятор до упора. Чтобы исключить механические повреждения, торец фарфорового изолятора должен быть ниже торца пальца на 0,5-3 мм.

Изоляторы кронштейнов с трещинами, поврежденной или потемневшей глазурью заменяют.

Трещины в корпусе щеткодержателя, за исключением трещин в приливе для крепления, разделывают и заваривают газовой сваркой с последующей обработкой. Гнезда для щеток с заусенцами, местными износами, нарушением параллельности относительно рифленой поверхности (гребенки) опиливают или наплавляют с последующей зачисткой. Наиболее целесообразным является восстановление изношенных гнезд электролитическим способом (меднением), который позволяет нарастить необходимую толщину слоя на стенки гнезд, а затем точно обработать их протяжкой на станке по всему периметру на номинальный размер. При износе более 20% общей площади гребенки ее восстанавливают наплавкой с нарезкой новых зубцов.

Изношенные резьбовые отверстия заваривают, рассверливают и нарезают новую резьбу номинального размера. Заменяют изношенные оси, шплинты, шайбы. Пружины с трещинами и потерявшие упругость наконечники щеточных шунтов с износом более 50% толщины заменяют.