Технология ремонта главного контроллера ЭКГ- 8Ж

КАЛУЖСКИЙ ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО

БЮДЖЕТНОГО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По МДК.03.01. Разработка технологического процесса

ремонта узлов и деталей ЭПС:

На тему:

Технология ремонта главного контроллера ЭКГ- 8Ж

КП.СД.07.190623.04.05.ПЗ

                                     Преподаватель

                                            О. Ю. Наумов

                              Студент гр. КАЭТ-412

                                      Н. С. Гераськов

Содержание.

Задание

Введение……………………………………………………………………....3

1. Назначение, особенности конструкции, принцип работы, техни-

ческие данные, чертёж узла……………………………………………….....5

2. Условия работы узла на ТПС……………………………………….....15
3. Основные неисправности, причины возникновения и способы

 предупреждения……………………………………………………………..17

4. Периодичность и сроки плановых ТО и ТР…………………………..18
5. Разборка узла…………………………………………………………....19
6. Способы очистки, осмотра и контроля………………………………..20
7. Выбор и обоснование способов ремонта узла………………………...23
8. Технология ремонта узла…………………………………………….…24
9. Предельно допустимые размеры деталей при эксплуатации,

ТО и ТР………………………………………………………………………..27

10. Предельно допустимые размеры в сопрягаемых деталях узла……....27
11. Приспособления, применяемые при ремонте узла………………...…29
12. Сборка узла……………………………………………………………...30
13. Проверка, регулировка и испытания узла……………………………..31
14. Организация рабочего места при ремонте узла………………………33
15. Техника безопасности при ремонте узла……………………………...35

Приложение А. Чертеж и спецификация…………………………………...36

Литература……………………………………………………………………

Цель курсового проектирования: закрепление, систематизация и углубление знаний полученных при изучении дисциплины, приобретения навыков составления технологической документации в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСТД и пользования технической и справочной литературой.

Введение

Поддержание локомотивов постоянно в исправном состоянии обеспечивается хорошим уходом за ними со стороны локомотивных бригад и эффективной системой технического обслуживания и ремонта. Она включает в себя структуру ремонтного цикла, основные положения и правила ремонта, локомотивно-ремонтную базу и высококвалифицированные кадры ремонтников. Эти основные составляющие единой системы обеспечивают своевременную постановку локомотивов на техническое обслуживание и ремонт, качественное выполнение осмотра, очистки и ремонта в полном объеме и в установленные сроки, своевременную выдачу локомотивов под поезда в количестве, необходимом для выполнения заданного объема перевозок.

История развития ремонтной базы берет свое начало в 50-60-е годы ХIX века, когда на Санкт-Петербургской – Московской железной дороге было организовано пять паровозоремонтных мастерских. Позднее, капитальный ремонт паровозов производили на Александровском заводе в Санкт-Петербурге и на станции Балогое. К 70-80-ым годам  ХIX века на всей сети железных дорог России было около 50 мастерских тупикового типа по капитальному ремонту паровозов. В то время инженер А.А. Павловский сделал вывод о необходимости перехода от стойловой системы ремонта к сквозной «С сильными кранами». Эти идеи были реализованы при создании Растовских (1874 г), Ташкентских (1898 г), Екатеринославских (1902 г),  Одесских (1903 г) мастерских. Сборочные цеха сквозного типа позднее были созданы на Полтавском и Воронежском заводах. В 1925 г. На станции Люблино под Москвой была организована опытная ремонтная база. Многие из работников в последствии стали крупными специалистами. В 1932 г. депо Ашхабад стало первой крупной базой для ремонта тепловозов. Впоследствии большинство депо превратилось в хорошо оснащенные ремонтные базы. Вопросы совершенствования организации ремонта локомотивов получили быстрое развитие после Великой Октябрьской революции в 20 – х годах ХХ века, впервые были разработаны правила заводского ремонта всех узлов и деталей.

На Московской железной дороге, в таких депо как Апрелевка, Железнодорожное, Лобня эксплуатируются и ремонтируются электропоезда ЭР2Т, ЭР2Р, ЭР2, ЭД4; Бекасово, Орехово-Зуево – электровозы ВЛ-10, ВЛ-10У; тепловозы 2М62; депо Ильича – электровозы ЧС-7.

Одним из важнейших узлов локомотива является главный контроллер ЭКГ 8Ж, который ремонтируется в специальном отделении депо. 

1. Назначение, особенности конструкции, принцип работы, технические данные, чертёж узла.

Назначение

Главный контроллер ЭКГ-8Ж (групповой переключатель ступеней тягового трансформатора) предназначен для переключения под нагрузкой ступеней вторичной обмотки тягового трансформатора с целью изменения напряжения в цепи тяговых двигателей.

Особенности конструкции

ЭКГ-8Ж находится на стальных стойках тягового трансформатора в трансформаторном отделении электровоза.

Главный контроллер ЭКГ-8Ж имеет четыре кулачковых контактора с дугогашением, тридцать кулачковых контакторов без дугогашения, три кулачковых вала для привода кулачковых контакторов, многопозиционный электродвигательный привод, электромагнитные вентили и блокировочные устройства.

Все детали и узлы контроллера монтируются на сборном каркасе. Он состоит из 3 литых чугунных рам, соединённых 4 изолированными трубами (рейками).

Переключатель ступеней (средняя и самая большая часть ЭКГ-8Ж) состоит из 18-ти кулачковых контакторов без дугогашения, установленных с двух сторон от кулачкового вала по 9 штук. Управляет этими контакторами их кулачковый вал. Вал стальной, установлен в каркасе на подшипниках. На вал посажено 18 кулачковых пластмассовых шайб.

Переключатель ступеней (ПС) предназначен для переключения обесточенных цепей выводов (ступеней) регулируемых обмоток тягового трансформатора. На схеме контакты контакторов ПС расположены под регулируемыми обмотками тягового трансформатора.

Промежуточный редуктор, расположен между переключателями ступеней (ПС) и обмоток (ПО). Редуктор открытого типа.

Переключатель обмоток (ПО) состоит из 12-ти кулачковых контакторов без дугогашения. Они установлены по 6 штук с каждой стороны кулачкового вала переключателя обмоток. Вал стальной, установлен в каркасе на подшипниках. На валу посажено 12 кулачковых пластмассовых шайб.

Переключатель обмоток (ПО) переключает обесточенные силовые цепи электровоза, с целью соединения регулируемых обмоток тягового трансформатора с нерегулируемыми обмотками встречно или согласно по магнитному потоку.

На схеме контакты контакторов переключателя обмоток находятся между нерегулируемыми и регулируемыми обмотками.

Контактор кулачковый с дугогашением предназначен для размыкания и замыкания электрической силовой цепи под током и для гашения электрической дуги на своих контактах. (так как эти контакторы размыкают цепь под током, то кулачковые контакторы без дугогашения будут переключать уже обесточенные силовые цепи.

Он представляет собой отдельно собранный и отрегулированный аппарат. Все детали контактора расположены между двумя изоляционными боковинами. Контактодержатель несет на себе дугогасительную катушку, разрывной контакт и напайку главного контакта. Подвижной контактный рычаг связан с рычагом ролика через ось с резиновой втулкой. Втулка из теплостойкой резины служит для смягчения удара при замыкании контактов. Разрывной подвижной контакт с рычагом вращается на оси независимо от главного контакта. Отвод тока от подвижного контакта осуществляется через гибкий шунт из медного провода. Главный контакт соединен с разрывным также гибким шунтом. Контактор устанавливается на двух изолированных круглых рейках и крепится с помощью хомута и прижима. Дугогасительная камера состоит из двух стенок, выполненных из дугостойкой прессмассы, и снабжена деионной решеткой из медных и стальных пластин.

Для повышения электродинамической устойчивости контактор имеет электромагнитный компенсатор, состоящий из якоря и ярма. Якорь жестко укреплен на держателе неподвижного контакта. Ярмо охватывает контактные рычаги и укреплено на рычаге разрывного контакта. В целях ускорения восстановления электрической прочности дугового промежутка применен поддув сжатым воздухом, подача которого производится по воздушному каналу в верхнем кронштейне от электромагнитных вентилей, расположенных на передней раме контроллера. Кулачковый вал дугогасительных контакторов (полый) упора не имеет и может поворачиваться на любой угол. Полый кулачковый вал состоит из трубы, установленной в подшипниках. На трубе находится четыре кулачковых шайбы диаметром 300 мм каждая с различным профилем.

Контактные напайки выполнены из металлокерамических композиций: для главных контактов СОК-15 или КМК-А10М (серебро—85%, окись кадмия—15%), размеры 16 х 16 х 2,5 мм; для разрывных контактов КМК-Б25 (медь — 27 %, никель — 3%, вольфрам — 70%), размеры 20 х 25 х 8 мм. Нажатие на главных контактах не регулируется, на разрывных контактах его можно регулировать, изменяя натяжение пружины.

Контактор кулачковый без дугогашения имеет только главные контакты с напайками КМК-А10М и предназначен для разрыва электрической цепи без тока. От контактора с дугогашением он отличается тем, что не имеет

разрывных контактов и дугогасительной системы. Все детали и узлы, за исключением контактодержателя, подвижного контактного рычага и пружины, у него такие же, как и у контактора с дугогашением. Нажатие на контактах не регулируется. Включение и отключение контактора производятся так же, как у контактора с дугогашением. Вал контакторов переключения обмоток представляет собой стальную трубу с вваренными в нее фланцами, на которых сделаны проточки для установки вала в подшипники. Кулачковые шайбы изготавливают из прессмассы АГ-4; они имеют специальный рабочий профиль и десять шпоночных пазов, расположенных через каждые 36°. Каждая шайба сопрягается со шпонкой вала определенным пазом. Для усиления крепления в два паза шайбы, противоположных шпонке, ставят клинья.

Резиновые кольца служат для повышения поверхностной прочности

изоляции и предотвращают загрязнение боковых поверхностей шайб. Комплект кулачковых шайб, регулировочные шайбы и шайба дистанционная с одной стороны упираются во фланец вала, с другой стянуты гайкой. Шестерня связана с валом эксцентриком, что позволяет выполнять настройку в соответствии с диаграммой замыкания.

Вал дугогасительных контакторов опирается на подшипники, расположенные на продолжении вала контактора ПС, и вращается независимо от него.

От вала червячного колеса через наружную зубчатую передачу (1:4,5) приводится во вращение вал блок-контактов. Второй блокировочный вал приводится во вращение передачей (1:2) от вала контакторов. С ним связан зубчатой передачей (1:1) сельсин-датчик указателя позиций, предназначенный для передачи информации о позициях главного контроллера в кабину машиниста. На валу установлен указатель позиций в виде стрелки и диска для контроля положения аппарата при ручном провертывании. Второй указатель позиций для наблюдения за положением аппарата из коридора расположен на выходном конце вала контактора переключателя обмоток со стороны, противоположной приводу. Остановка контроллера на позициях достигается переключением приводного двигателя из двигательного режима в режим элетродинамического торможения.

Для подогрева смазки в зимнее время предусмотрен электрический нагреватель редуктора. Устанавливают его в расточку корпуса редуктора под червячным колесом.

Блокировочные устройства контроллера представляют собой групповые многопозиционные переключатели с малоамперными кулачковыми контакторами цепей управления. Блокировочное устройство состоит из следующих частей:

- два  блокировочных кулачковых вала, верхний и нижний. Валы стальные, установлены в раме каркаса  на подшипниках, а на валы посажены кулачковые шайбы, пластмассовые.

- контакторы  кулачковые цепей управления, типа  КЭ-20, установлены с двух сторон  от кулачковых валов и крепятся  одним болтом (каждый) к рейке  блокировочного устройства.

КЭ – контакторный элемент.

20 –  шифр разработчика.

Контактор цепей управления КЭ-20 представляет собой кулачковый выключатель рычажного типа. Держатель неподвижного контакта укреплен на изоляторе из прессованного волокнита. Держатель выполнен в виде болта с головкой, на которой припаяна серебряная накладка. Второй конец держателя с гайками, шайбами и фиксирующей скобой является выводным зажимом. С другой стороны изолятора с помощью шпильки укреплена стойка подвижного рычага. Рычаг, штампованный из листовой стали, имеет коробчатое сечение; он укреплен на стойке с помощью оси. В хвостовой части рычага на оси установлен ролик. В качестве ролика применен закрытый шариковый подшипник. В средней части подвижной рычаг имеет отверстие для прохода стержня включающей пружины. К одному концу держателя подвижного контакта припаян круглый серебряный контакт, к другому приклепан наконечник гибкого шунта. Второй наконечник шунта укреплен на выводной шпильке между стойкой и гайкой.

Включающая пружина расположена между дном углубления в изоляторе и держателем пружины. В средней части изолятора запрессована гайка с резьбой для крепления контактора на рейке.

Привод ЭКГ-8Ж Состоит из:

1. Электродвигателя

2. Редуктора

3. Зубчатой передачи

Электродвигатель ДМК-1/50У2 служит для привода кулачковых валов через специальный редуктор и зубчатые передачи. Для защиты СМ служит предельная муфта, которая будет проскальзывать при заклинивании редуктора или валов.

Редуктор преобразует равномерное вращение двигателя в неравномерное вращение кулачковых валов.

Редуктор состоит из:

- червячной  передачи (червяк и червячное  колесо);

- первой  мальтийской пары (первый мальтийский  крест и 

двух цевочный поводок);

- второй  мальтийской пары (второй мальтийский  крест и 

одно цевочный поводок);

Мальтийские пары предназначены для преобразования непрерывного вращения вала якоря сервомотора в прерывистое поворачивание кулачковых валов (это необходимо для быстрого переключения (замыкания или размыкания) контакторов, чтобы контакты не повреждались электрической дугой).

В редуктор заливается осевое масло марки Л или З (4,5 кг)

При температуре воздуха ниже минус 30 градусов включают нагреватель масла в редукторе ЭКГ-8Ж за один час до его работы. Электрический нагреватель установлен под червячным колесом редуктора.

На торце каркаса со стороны переключателя обмоток установлен механический указатель позиций ЭКГ-8Ж (шкала крепится к каркасу, а стрелка – к торцу вала переключателя обмоток).

Под редуктором установлен сельсин – датчик, который управляет указателями позиций (сельсин –приёмниками). Они расположены в кабинах машиниста и указывают позиции ЭКГ-8Ж.

Указатель фиксации валов ЭКГ-8Ж на позициях. Он имеет диск, разделённый на 4 чередующихся красных и белых секторов и стрелку. Если стрелка указывает на белый сектор, то фиксация хорошая, а если на красный – то плохая.

Принцип работы

  Набор одной (любой) позиции происходит за 1,5 оборота червячного колеса (540 градусов). Условно процесс набора одной позиции делят на три такта.

- ПЕРВЫЙ ТАКТ. Червячное колесо вместе с двух цевочным поводком поворачивается на 0,5 оборота (180 градусов), первый мальтийский крест поворачивается на 60 градусов (т.к. он шестизаходный), кулачковый вал контакторов с дугогашением поворачивается на 30 градусов, при этом (рассмотрим переход с П1 на 1-ю позицию ЭКГ-8Ж) разомкнутся контакты «Г» контактора с дугогашением (разомкнётся под током силовая цепь контакторов №15, 36 и 37). Второй мальтийский крест будет неподвижный, так как одно цевочный поводок повернётся на 120 градусов, но не войдёт в зацепление со вторым мальтийским крестом. Поэтому кулачковые валы переключателей ступеней и обмоток будут неподвижными.

- ВТОРОЙ ТАКТ. Червячное колесо и одно цевочный поводок повернутся ещё на 180 градусов (на 0,5 оборота). Произойдёт то, что в 1-м такте и дополнительно: разомкнутый в 1-м такте контактор с дугогашением останется разомкнутым (в нашем примере контактор Г); кроме того, 2-х цевочный поводок повернётся ещё на 120 градусов и войдёт в зацепление со 2-м мальтийским крестом. Второй мальтийский крест повернётся на 60 градусов, кулачковый вал переключателя ступеней повернётся на 18 градусов, а кулачковый вал переключателя обмоток – на 9 градусов. Произойдёт переключение обесточенных цепей контакторами без дугогашения, (в нашем примере: замкнутся контакты контактора №15 переключателя ступеней и контакты контакторов №36 и №37 переключателя обмоток).

- ТРЕТИЙ ТАКТ. Червячное колесо и 2-х цевочный  поводок повернутся ещё на 0,5 оборота (180 градусов). 1-й мальтийский крест  повернётся ещё на 60 градусов, полый  вал повернётся ещё на 30 градусов; произойдёт замыкание контактов  контактора с ДУГОГАШЕНИЕМ Г, разомкнутых в 1-м такте. Так как  одно цевочный поводок выйдет  из зацепления со 2-м мальтийским  крестом, то кулачковые валы переключателей  ступеней и обмоток будут неподвижными. ЭКГ-8Ж находится на 1-й позиции: будут замкнуты контакты контакторов  №11 и №15 переключателей ступеней  и №36,32,37,33

переключателей обмоток.

ВЫВОД: в 1-м такте поворачивается только полый вал (контакторов с дугогашением) и размыкается один контактор с дугогашением (согласно диагласно диаграмме)

Во 2-м такте поворачиваются все три кулачковых вала (полый вал, переключателей ступеней и обмоток). Происходит переключение обесточенных цепей контакторами без дугогашения (согласно диаграмме).

В 3-м такте замыкается контактор с дугогашением, разомкнутый ещё в 1-м такте (согласно диаграмме) и замыкается силовая цепь контакторов без дугогашения (согласно диаграмме).

Технические данные:

 
2. Условия работы узла на ТПС.

Данный узел подвержен следующим воздействиям:

• Механические воздействия (удары, вибрации, инерционные силы), которым подвергается аппарат в эксплуатации, вызывают повышенный износ его болтовых и шарнирных соединений, приводят к образованию трещин и сколов изоляторов, трещин и поломок пружин, перетиранию изоляции проводов, обрыву их проводников и гибких шунтов, ослаблению крепежных узлов и поломке их отдельных элементов, нарушению герметичности элементов пневматической сети и пневматических приводов отдельных аппаратов. Под действием этих сил нарушается их регулировка, выходят из строя отдельные полупроводниковые элементы электронных аппаратов.
• Частые включения и выключения аппарата в сочетании с неблагоприятными атмосферными воздействиями, попаданием песка, пыли, абразивных и металлических частиц при повышенных значениях нажатия контактов приводят к повышенному износу шарнирных соединений, силовых контактов, стенок цилиндров, поршней и клапанов пневматических приводов, пальцев и блокировочных сегментов аппаратов цепей управления и других элементов подвижных частей аппаратов.

Наиболее интенсивному износу подвержены контактные поверхности аппаратов, разрывающих большие токи.

• Повышенные температуры вызывают преждевременное старение изоляции, ускоряют процесс окисления контактных поверхностей, способствуют возникновению трещин в изоляторах, трубках предохранителей, вызывают изменение характеристик отдельных полупроводниковых элементов.
• Повышенные напряжения создают условия для возникновения пробоя изоляции элементов аппарата и проводов. Повышенное напряжение может быть причиной возникновения электрических дуг, приводящих к перечисленным выше повреждениям. Перекрытию изоляционных поверхностей электрическими дугами способствуют повышенная влажность окружающего воздуха и его загрязненность.

3. Основные неисправности, причины возникновения, способы предупреждения.

4. Периодичность и сроки плановых ТО и ТР

Плановые работы по техническому обслуживанию и текущим ремонтам должны включать в себя:

техническое обслуживание ТО-2, ТО-4; текущие ремонты ТР-1, ТР-2, ТР-3.

Техническое обслуживание ТО-2 предназначается для предупреждения появления неисправностей и поддержания электровоза в работоспособном и надлежащем санитарно-гигиеническом состоянии, обеспечивающем его бесперебойную работу и безопасность движения.

Техническое обслуживание ТО-4 предназначается для обточки бандажей колесных пар без выкатки их из-под электровоза с целью поддержания оптимального проката.

Текущее ремонты ТР-1, ТР-2, ТР-3 предназначены для восстановления основных эксплуатационных характеристик и работоспособности электровоза в соответствующих межремонтных периодах путем ревизии, ремонта и замены отдельных деталей, узлов и агрегатов, регулировки и испытания, а также частичной модернизации.

Текущие ремонты электровоза производить комплексными н специализированными бригадами локомотивных депо.

5. Разборка узла

Разборку контроллера начинайте с разделения аппарата на узлы, для чего последовательно снимите: шинный монтаж, трубки воздушного дутья, силовые контакторы, блокировки, редуктор.

Разборка главного контроллера должна осуществляться на специальном кантователе. С главного контроллера снимаются кулачковые контакторы, производится их полная разборка.

Перед снятием редуктора и разборкой каркаса убедитесь в наличии нулевых отметок на сопрягаемых зубчатых колесах или нанесите новые с тем, чтобы обеспечить правильность последующей сборки. Перед разборкой силовых контакторов снимите включающую пружину. Снимите регулировочный сектор с вала переключателя ступеней захватом съемника за шестерню вала контакторов с дугогашением. Перед снятием сектора выбейте штифт. При этом во избежание разрушения подшипников между проушинами сектора и шестерней установите стальные клинья.

При снятии силовых кулачковых шайб сдвиньте с помощью съемника и клиньев крайнюю шайбу на 2—5 мм от соседней шайбы, ослабьте распорные клинья ударом через наставку в торец клина, видимого более тонкой стороной, снимите шайбу.

Полностью разберите редуктор с мальтийскими крестами. Промойте детали редуктора в керосине.

Проверьте все детали редуктора, состояние рабочих поверхностей мальтийских крестов и плотность посадки их на вал. В собранном редукторе проверьте положение червячного колеса относительно оси червяка и осевой разбег червяка, при необходимости отрегулируйте. 

6. Способы очистки, осмотра и контроля.

Различают три основных вида очистки – механическую, химическую и комбинированную. В свою очередь, механическая очистка подразделяется на очистку пневматическим, гидравлическим и абразивным способом, а также на очистку с помощью механического инструмента.

Пневматическую очистку применяют для сдувания сухого слоя пыли специально оборудованным обдувочным рукавом струей воздуха давлением до 0,5 МПа. Такую очистку проводят в продувочных камерах и шкафах с мощной вытяжной вентиляцией или на открытых площадках.

 Гидравлическая очистка подразделяется  на гидродушевую и гидроциркуляционную.

Гидродушевая очистка в сочетании с набором моющих щеток широко используется для наружной мойки экипажной части и кузовов локомотивов и МВПС.

Гидроциркуляционная очистка обычно применяется в моечных (выварочных) ваннах и баках с принудительной циркуляцией воды, подаваемой насосом.

Механизированная очистка и мойка загрязненных конструкций проводится в струйных моечных машинах, в которых обмывка ведется раствором каустической или кальцинированной соды. Используются универсальные тупиковые и проходные машины (ММД-6, ММД-12, ММД-13 и др.) с замкнутым водяным контуром, в которых струйным способом моют агрегаты и узлы локомотивов.

При струйной очистке хорошо удаляются загрязнения в зоне прямого действия струи моющей жидкости. Закрытые и экранированные поверхности очищаются хуже, а из-за интенсивного ценообразования в них нельзя применять моющие растворы с повышенной концентрацией поверхностно-активных веществ.

Очистка главного контроллера ЭКГ-8Ж осуществляется механическим инструментом. Очистка производится при местном характере загрязнения: для удаления нагара, коррозии или старой краски с применением различных скребков и щеток.

Дефектация деталей и сборочных единиц производится с целью обеспечения объективной оценки и определения пригодности их к дальнейшей эксплуатации в соответствии с допускаемыми нормами износа, возможности восстановления дефектных и поврежденных деталей, а также при необходимости забраковки их и тем самым исключения возможности выдачи в эксплуатацию заведомо неисправных электровозов и электропоездов.