Условия работы электровозов и их узлов.

В процессе эксплуатации узлы и детали электровоза подвергаются значительным нагрузкам. Эти нагрузки возрастают тогда, когда механические силы, электрический ток и напряжение превышают номинальные значения.

При движении электровоза с поездом статические и динамические силы создают большие механические нагрузки в первую очередь в узлах механической части, раме тележки, колесных парах, буксах, рессорном подвешивании, опорах кузова. В отдельных случаях, например при боксовании колесных пар, резко увеличивается частота вращения якорей тяговых двигателей и может превысить конструктивную. Возрастающая при этом центробежная сила стремится нарушить крепление обмотки якоря и разрушить коллектор, а при несвоевременной и обильной подаче песка может привести к поломке зубчатой передачи, разрушению подшипников, буксовых поводков рессорного подвешивания и к обрыву подвески тягового двигателя.

В тех случаях, когда по проводам электрических цепей, катушкам электромагнитных аппаратов и обмоткам электрических машин протекают токи величиной значительно превышающие номинальную, это может привести к местному обгоранию изоляции проводов, выправлению припоя из наконечников проводов петушков коллекторных пластин электрических машин, подгару контактов аппаратов или к их привариванию. Кроме этого, непрерывное протекание тока по ним, приводит к постепенной утрате диэлектрических свойств изоляции, т.е. к "старению" и способствует ее разрушению и пробою.

Переключения, производимые в электрических цепях сопровождаются коммутационными перенапряжениями. Их величина тем больше, чем больше индуктивность разрываемой цепи и скорость расхождения контактов, поэтому они могут превысить номинальную величину в несколько раз. Повышенные коммутационные перенапряжения приводят к пробою и перекрытию изоляционных частей аппаратов, что усугубляется плохим состоянием изоляции, запыленностью среды и повышенной влажностью.

В особо трудных условиях работают тяговые двигатели. Они подвержены вибрациям от неровностей пути, особенно при опорно-осевом подвешивании, воздействию внешней среды (запыленность влажность, колебание температуры), изменениям нагрузки в широких пределах и колебаниям напряжения в контактной сети.

Работу отдельных узлов электровоза усложняет колебание температуры окружающего воздуха. При температурах ниже -30 градусов в

 

приводах аппаратов и тормозных приборах теряют эластичность резиновые манжеты и диафрагмы, густеет консистентная смазка. При плюсовых повышенных температурах ухудшаются условия охлаждения аппаратов и электрических машин, поэтому температура резисторов, шунтов катушек аппаратов, обмоток электрических машин их коллекторов и подшипников могут находиться на грани предельно-допустимых.

 

ВИДЫ ИЗНОСОВ УЗЛОВ ЭЛЕКТРОВОЗА И

ПРИЧИНЫ ИХ ОТКАЗОВ

При работе узлов и деталей электровоза происходит непрерывный их износ, имеющий различные причины и характер.

Молекулярное схватывание происходит при трении скольжения с малыми скоростями и при давлениях превышающих предел текучести металла. Оно усугубляется отсутствием смазки и слоя окислов. При относительном перемещении фрикционных деталей разрушается поверхность той детали, которая выполнена из менее прочного металла. Износ подобного рода наблюдается у опор кузова, межтележечного соединения, хвостовика головки автосцепки, фрикционного аппарата и т.д.

Окислительный износ имеет место как при трении качении, так и при трении скольжения. Является результатом разрушения слоя окислов при взаимном перемещении деталей. Особую опасность этот износ представляет для тонкостенных деталей.

Тепловой износ образуется при трении скольжения с большими скоростями и давлениями. Высокая температура, возникающая при этом, снижает прочность фрикционных поверхностей, вызывает схваты-вание и отрыв частиц металла. Износ подобного рода характерен для тормозных колодок.

Абразивныйизнос возникает при трении скольжении вслед-

ствие попадания в зону контакта деталей абразивных частиц, например, песка. Они срезают частицы металла. Такому износу подвергаются детали шарнирных соединений тормозной рычажной передачи, рессорного подвешивания и наличники челюстных букс.

Осповидный износ наблюдается при трении качения и нагрузках, превышающих предел текучести металла.

На фрикционных поверхностях появляются различного рода выщербины. Такой износ характерен для роликов и колец подшипников.

Термический износ возникает под действием тепла, выделяющегося в элементах электрических цепей при прохождении по ним

электрического тока. Выделение тепла приводит к потере электриче-

 

ской прочности изоляции (старению). Происходит отжиг меди, уменьшающий механическую прочность токоведущих элементов, теряют запирающие свойства диоды.

Электроэрозионный износ связан с уносом металла с рабочей поверхности контактов электрических аппаратов из-за появления дуги между ними в момент разрыва электрической цепи. Такой износ характерен для полозов токоприемников, контактов контакторов, коллекторов электрических машин, также токопроводящих контактов трения: моторно-осевые подшипники, буксовые подшипники и зубчатые передачи на электровозах без токоотводящих устройств.

Коррозионный износ обусловлен окислением металлов кислородом воздуха. Процесс коррозионных повреждений ускоряется в условиях повышенной влажности. Методом борьбы с этим износом является покраска, анодирование или хромирование деталей.

В нарастании износов отмечается три периода. В первом периоде износ нарастает быстро, так как происходит приработка деталей друг к другу. Во втором периоде износ достигает предельно-допустимой величины. Этот износ при правильном уходе за узлом и своевременной смазке не приводит к его поломке. В третьем периоде износ превышает предельно-допустимую величину. Этот период характерен появлением постороннего шума и стука. Такой износ может привести к поломке узла или всего механизма.

Для поддержания электровозов в работоспособном состоянии и обеспечения надежной и безопасной их эксплуатации на железных дорогах России действует система планово-предупредительных ремонтов и технических обслуживаний, не допускающая износа узлов и деталей выше предельно-допустимой величины.

СИСТЕМА ПЛАНОВО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫХ РЕМОНТОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ ОБСЛУЖИВАНИЙ ЭЛЕТРОВОЗОВ.

Министерство путей сообщения Российской Федерации своим указанием А-991у от 3 июля 1999 года установило и ввело в действие с 1 июля 1999 года:

- виды технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава и их назначение (приложение №1).

- Среднесетевые нормативы межремонтных периодов для тягового подвижного состава (приложение №2).

 

 

Приложение №1 к указанию МПС

От 03 июня 1999 г. №Л-991у

 

Виды

Технического обслуживания и ремонта тягового подвижного

Состава и их назначение

1. Техническое обслуживание ТО-1, ТО-2 и ТО-3 служит для предупреждения появления неисправностей подвижного состава в эксплуатации, поддержание его в работоспособном и надлежащем санитарно-гигиеническом состоянии, обеспечения пожарной безопасности и безаварийной работы, а так же заданного уровня комфортности пассажирских перевозок.

2. Техническое обслуживание ТО-4 выполняется для обточки бандажей колесных пар (без выкатки их из-под локомотива) с целью поддержания оптимальной величины проката и толщины гребней. Разрешается совмещать обточку бандажей с производством технического обслуживания ТО-3 и текущих ремонтов ТР-1, ТР-2.

3. Техническое обслуживание ТО-5 выполняется для подготовки тягового подвижного состава в запас МПС или резерв управления железной дороги (с консервацией для длительного хранения), к эксплуатации после изъятия из запаса МПС или резерва управления железной дороги или прибывшего в недействующем состоянии после постройки, ремонта или дислокации, а также к отправлению на капитальный или текущий ремонт в другие депо или на другие дороги.

ТО-5 учитывается по нормативам трудоемкости и продолжительности, утвержденными железной дорогой и дифференцированным по видам назначения ТО-5 и типам тягового подвижного состава.

4. Текущий ремонт ТР-1, ТР-2, и ТР-3 выполняется для поддержания работоспособности тягового подвижного состава, восстановления основных эксплуатационных характеристик и обеспечения их стабильности в межремонтный период между выполнением ревизий, ремонта, регулировки, испытаний и замены групп деталей, узлов и агрегатов.

5. Капитальный ремонт КР-1 выполняется для восстановления эксплуатационных характеристик, частичного восстановления ресурса заменой и ремонтом изношенных, неисправных агрегатов, узлов и деталей тягового подвижного состава.

6. Капитальный ремонт КР-2 выполняется для восстановления исправности тягового подвижного состава, его эксплуатационных характеристик, ремонта агрегатов, узлов и деталей, полной замены проводов, кабелей и оборудования с выработанным ресурсом на новое.

7. Капитальный ремонт КРП выполняется для продления срока эксплуатации тягового подвижного состава, восстановления его эксплуатационных характеристик, усиления несущих элементов кузова и механического оборудования, эксплуатационных характеристик, усиления несущих элементов кузова ремонта агрегатов, узлов и деталей, полной замены проводов, кабелей и оборудования с выработанным ресурсом на новое.

 

Приложение №2 к указанию МПС

От 03 июня 1999 г. №Л-991у

СРЕДНЕСЕТЕВЫЕ НОРМЫ