Назначение, основные элементы конструкции и технические данные щеткодержателей и кронштейнов
Назначение щеткодержателей удерживать щетки в правильном положение и прижимать их к поверхности колектора.для этого щеткодержатели имеют пружину .В щеткодержателе установлены две щетки с резиновыми амортизаторами . Через щетки , установленные в щеткодержателях , электрический ток подводится к обмотке якоря тягового электродвиготеля .одна щетка обычно прекрывает несколько коллекторных пластин ухудшает коммутацию двигателя .
Щеткодержатель (рис.1) состоит из корпуса и кранштейна ,корпус соеденяет с кранштейном болтом . Для более надежногокрепления крепления и лучшего электрического контакта соприкосающиеся поверхностм кранштайна и корпус сделаны рефлеными . Щеткодержатели должны быть надежно изолированы от остова двигателя .по этому их кранштейны крепят к остову или подшибниковым щитом с помощью изоляторов
1.Щетки
2.Щеткодержатели
2. Периодичность, сроки и объем плановых технических обслуживаний, текущих ремонтов.
Для поддержания локомотивов в работоспособном состоянии, предупреждение постепенных отказов из-за старения и износа оборудования необходимо планово предупредительная система ремонтов. Она включает в себя комплекс взаимосвязанных положений и нормативов, определяющих организацию и порядок проведения работ по техническому обслуживания и ремонту подвижного состава. Преимущество этой системы является возможность гарантировать установленный ресурс и безопасную эксплуатацию наиболее важных узлов и деталей электровозов.
На основании приказа начальника Куйбышевской железной дороги № Н/50 от 22.02.2005 года «ОБ улучшении технического состояния подвижного состава» и изменения к данному приказу (приказ № Н/206 от 8.04.2009 года и приказ № Н/502 от 17.08.2009 года), установлены следующие планово-предупредительные виды ремонта, технического обслуживания и нормы пробегов между ними для электровоза ВЛ10У:
Вид ремонта
Нормы пробега, тыс. км.
Нормы простоя
Капитальный ремонт КР
Средний ремонт СР
Текущий ремонт ТР-3
Текущий ремонт ТР-2
Текущий ремонт ТР-1
Техническое обслуживание ТО-4
Техническое обслуживание ТО-5
Ремонт ТР-2 дополнительно произвести ревизию щеткодержателей . При ревизии снятых щеткодержателей очистить их , проверить корпус на отсутствие трещин , и действие пружинного механизма , очистить от залусенцев гребни корпусов щеткодержателей и кронштейнов . Срыв щеток гребенок более 20 процентов не допускается . Проверить состояние резиновых армотизаторов и надежность их посадки на пальцах.
При ремонте ТР-3 щеткодержатели очищают поверхность обезжиривают если в корпусе имеются трещины их разрешается заварить предварительно подогрев корпус до 300-500 градусов после заварки сваркой обрабатываются трещины у окна заварить запрещается . Параметры окна определяют по специальному шаблону если он не соответствует методом храмирования или меднения . для этого весь щеткодержатель покрывают лаком кроме окна .Кранштейны на ТР-3 определяют изолиционно но если менее 100 Мом , то щеткодержаьель сушат в печи при температуре 110-130 градусов в течение 4 часов . Если за 24 часа сушки значение сопротивления изоляции достигнуто не будет то кронштейн бракуется для ремонта кранштейна типа АСТ-Т.
Щетки и щеткодержатели
Через щетки, установленные в щеткодержателях, электрический ток подводится к обмотке якоря тягового двигателя. Щетки для тяговых двигателей изготовляют из графита,получаемого при нагреве в электрической печи сажи, кокса, антрацита. Такие щетки называютэлектрографитизированными. Изготовляя их, стремятся к тому, чтобы они имели высокое переходное сопротивление, низкий коэффициент трения, были упругими, износоустойчивыми. Одна щетка обычно перекрывает несколько коллекторных пластин, что ухудшаеткоммутацию(объяснение этого термина будет дано ниже) двигателей. Однако если щетки и коллекторные пластины выполнить равными по ширине, то щетки получились бы очень тонкими и хрупкими. Кроме того, при прохождении большого тока необходимо обеспечить достаточную поверхность контакта между щетками и коллектором. Поэтому, чтобы получить необходимую площадь рабочей поверхности щеток при небольшой их ширине, пришлось бы щетку удлинить, а это привело бы к удлинению коллектора. Размеры же двигателя ограничены габаритом электровоза, и увеличение длины коллектора вызвало бы необходимость уменьшить длину сердечника якоря и проводников обмотки, что в свою очередь привело бы к снижению мощности двигателя.
Щеткодержатель(рис. 19) состоит изкорпуса и кронштейна, корпус соединяют с кронштейном болтом. Для более надежного крепления и лучшего электрического контакта соприкасающиеся поверхности кронштейна и корпуса сделаны рифлеными. Щеткодержатели должны быть надежно изолированы от остова двигателя. Поэтому их кронштейны крепят к остову или подшипниковым щитам с помощьюизоляторов.Щетки прижаты к поверхности коллектора пальцами, соединенными с пружинами. Для улучшения контакта между щетками и коллектором применяют составные (разрезные) щетки.
У тягового двигателя остов (рис. 20) одновременно служит магнитопроводом, к нему крепят главные и дополнительные полюса. Остов (ярмо) должен оказывать минимальное сопротивление прохождению магнитного потока, поэтому его изготовляют из стали, обладающей хорошими магнитными свойствами.
В магнитной системе тяговых двигателей, установленных на электровозах переменного тока, пульсирующий выпрямленный ток вызывает дополнительные потери. Чтобы снизить их, в массивный остов часто впрессовывают вставку, набранную, подобно якорю, из отдельных листов. На электровозах с опорно-осевым подвешиванием остову в поперечном сечении придавали почти квадратное очертание с несколько срезанными углами. Такая форма позволяла уменьшить размеры двигателя, что важно для размещения его на электровозе. Стремление к непрерывному снижению массы тяговых двигателей привело к применению остовов цилиндрической формы. К остову крепят главные и дополнительные полюса, щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя, и другие детали; предусмотрены в остове люки для подвода и отвода охлаждающего воздуха. Остов имеет горловины, через которые в него устанавливают полюса, якорь и другие детали. В процессе эксплуатации электровоза приходится периодически проверять состояние коллектора и щеточного аппарата. Для этого в остове имеются смотровые люки,герметично закрываемые крышками.Подшипниковые щиты. Ими плотно закрывают торцовые горловины остова с обеих сторон. Концы вала якоря закрепляют в подшипниках, размещенных в щитах. Поэтому щиты называют подшипниковыми. В современных тяговых двигателях применяют только роликовые подшипники качения, более надежные, чем шариковые и подшипники трения скольжения. Роликовые подшипники не требуют частого пополнения смазки и постоянного ухода. При вращении вала тягового двигателя смазка может выбрасываться из подшипников. Чтобы избежать этого, на валу устанавливают специальные устройства, предупреждающие разбрызгивание и выбрасывание смазки —лабиринтные маслоуплотнители.Подшипниковые щиты предотвращают загрязнение частей двигателя и проникновение в него влаги.
Щетки и щеткодержатели
Через щетки, установленные в щеткодержателях, электрический ток подводится к обмотке якоря тягового двигателя.
Щетки для тяговых двигателей изготовляют из графита, получаемого при нагреве в электрической печи сажи, кокса, антрацита. Такие щетки называют электрографитизированными. Изготовляя их, стремятся к тому, чтобы они имели высокое переходное сопротивление, низкий коэффициент трения, были упругими, износоустойчивыми.
Одна щетка обычно перекрывает несколько коллекторных пластин, что ухудшает коммутацию (объяснение этого термина будет дано ниже) двигателей. Однако если щетки и коллекторные пластины выполнить равными по ширине, то щетки получились бы очень тонкими и хрупкими. Кроме того, при прохождении большого тока необходимо обеспечить достаточную поверхность контакта между щетками и коллектором. Поэтому, чтобы получить необходимую площадь рабочей поверхности щеток при небольшой их ширине, пришлось бы щетку удлинить, а это привело бы к удлинению коллектора. Размеры же двигателя ограничены габаритом электровоза, и увеличение длины коллектора вызвало бы необходимость уменьшить длину сердечника якоря и проводников обмотки, что в свою очередь привело бы к снижению мощности двигателя.
Щеткодержатель (рис. 19) состоит из корпуса и кронштейна, корпус соединяют с кронштейном болтом. Для более надежного крепления и лучшего электрического контакта соприкасающиеся поверхности кронштейна и корпуса сделаны рифлеными. Щеткодержатели должны быть надежно изолированы от остова двигателя. Поэтому их кронштейны крепят к остову или подшипниковым щитам с помощью изоляторов.
Щетки прижаты к поверхности коллектора пальцами, соединенными с пружинами. Для улучшения контакта между щетками и коллектором применяют составные (разрезные) щетки.
Остов
У тягового двигателя остов (рис. 20) одновременно служит магнитопроводом, к нему крепят главные и дополнительные полюса. Остов (ярмо) должен оказывать минимальное сопротивление прохождению магнитного потока, поэтому его изготовляют из стали, обладающей хорошими магнитными свойствами.
В магнитной системе тяговых двигателей, установленных на электровозах переменного тока, пульсирующий выпрямленный ток вызывает дополнительные потери. Чтобы снизить их, в массивный остов часто впрессовывают вставку, набранную, подобно якорю, из отдельных листов.
На электровозах с опорно-осевым подвешиванием остову в поперечном сечении придавали почти квадратное очертание с несколько срезанными углами. Такая форма позволяла уменьшить размеры двигателя, что важно для размещения его на электровозе. Стремление к непрерывному снижению массы тяговых двигателей привело к применению остовов цилиндрической формы. К остову крепят главные и дополнительные полюса, щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя, и другие детали; предусмотрены в остове люки для подвода и отвода охлаждающего воздуха. Остов имеет горловины, через которые в него устанавливают полюса, якорь и другие детали. В процессе эксплуатации электровоза приходится периодически проверять состояние коллектора и щеточного аппарата. Для этого в остове имеются смотровые люки, герметично закрываемые крышками.
Подшипниковые щиты. Ими плотно закрывают торцовые горловины остова с обеих сторон. Концы вала якоря закрепляют в подшипниках, размещенных в щитах. Поэтому щиты называют подшипниковыми. В современных тяговых двигателях применяют только роликовые подшипники качения, более надежные, чем шариковые и подшипники трения скольжения. Роликовые подшипники не требуют частого пополнения смазки и постоянного ухода.
При вращении вала тягового двигателя смазка может выбрасываться из подшипников. Чтобы избежать этого, на валу устанавливают специальные устройства, предупреждающие разбрызгивание и выбрасывание смазки — лабиринтные маслоуплотнители. Подшипниковые щиты предотвращают загрязнение частей двигателя и проникновение в него влаги.
Техническая информация о щеткодержателях
Щеткодержатель предназначен для удержания электрощетки и создания нажимного усилия электрощетки на поверхность коллектора электрической машины(см. фото).
Надежная работа скользящего контакта в электродвигателе во многом зависит от правильного выбора конструкции щеткодержателей и эксплуатации щеточно-коллекторного узла.
Буквенное обозначение типа расшифровывается следующим образом:
— первая буква (Д) — общее название детали — щеткодержатель
— вторая — тип щеткодержателя (таблица №2)
— третья — вид пружинно-нажимного механизма(таблица№3).
Щеткодержатели подразделяются по применяемости:
— общепромышленного применения
— для транспорта.
t— ширина обоймы — внутренний ее размер в направлении вращения коллектора или контактного кольца;
a— длина обоймы — внутренний ее размер в направлении оси коллектора или контактного кольца;
R— высота обоймы — расстояние между ее нижней и верхней кромками в направлении радиуса коллектора или контактного кольца; для щеткодержателя наклонного типа R берется по среднему расстоянию;
l— вылет щеткодержателя — расстояние от центральной оси обоймы до плоскости (или оси) его крепления.
Для щеткодержателей наклонного типа размер / берется от точки пересечения центральной оси обоймы с нормалью к поверхности коллектора до плоскости (или оси) крепления; для типа тандем — от оси перегородки, разделяющей щетки, до плоскости (оси) крепления;
A— ширина щеткодержателя — наибольший размер в направлении оси коллектора или контактного кольца;
L— длина щеткодержателя — наибольший размер в направлении вращения коллектора или контактного кольца;
D— наружный диаметр корпуса щеткодержателя цилиндрического типа;
a— угол между центральной осью обоймы и нормалью к поверхности коллектора электродвигателя
Внешний вид щеткодержателя Рис №1
Таблица 1. Наименование и назначение деталей щеткодержателя
| Наименование детали | Назначение |
| Обойма | Для размещения электрощетки |
| Элемент крепления | Для крепления щеткодержателя к электродвигателю , промежуточному кронштейну (бракету, траверсе, пальцу) |
| Нажимная пружина | Для создания требуемого нажатия на электрощетку |
| Рычаг | Для передачи давления пружины на электрощетку непосредственно или через амортизатор |
| Стойка | Для создания центрального нажатия на электрощетку |
| Амортизатор | Для уменьшения вибрации электрощетки |
| Нажимная головка | Для непосредственного нажатия на электрощетку |
Таблица 2. Типы и назначение щеткодержателей для электродвигателей и генераторов
| Наименование щеткодержателя | Буквенное обозначение | Отличительные особенности | Назначение |
| Радиальный | Р | Центральная ось обоймы совпадает с нормалью к поверхности коллектора или контактного кольца. | 1.Для коллекторных электродвигателей (реверсивных и нереверсивных). 2.Для машин с контактными кольцами. Область применения ограничена машинами с угловой скоростью вращения якоря (ротора_ до 5000-6000 об/мин. |
| Наклонный | Н | Центральная ось обоймы образует с нормалью к поверхности коллектора некоторый угол. | Для нереверсивных коллекторных машин с высокими угловыми скоростями вращение якоря (ротора) свыше 5000 об/мин. Область применения ограничена машинами мощностью до 1000 кВт. |
| Тандем а) радиальный б) наклонный |
Т Тр Ти |
Две электрощетки МГ, расположенные одна за другой по окружности коллектора, способны перемещаться независимо друг от друга. | Для коллекторных машин (реверсивных и нереверсивных) большой мощности с затрудненными условиями коммутации. |
| Цилиндрический | Ц | Выполнен в виде полого цилиндра, в котором размещаются электрощетка МГ или электрощетка МГ и нажимная пружина. | Для универсальных коллекторных машин малой мощности, используемых в качестве электропривода бытовых приборов и инструмента. |
| Двойной | Д | Щеткодержатель имеет две обоймы, расположенные симметрично относительно элемента крепления. | Только для электрических машин с контактными кольцами малой и средней мощности. |
| Подвижный | П | Обойма с жестко закрепленной электрощеткой МГ,ЭГ шарнирно соединена с элементом крепления. | Для токосъема с контактных колец асинхронных электродвигателей с фазным ротором. |
Таблица 3.Виды нажимных пружин и пружинных механизмов щеткодержателей
| Наименование нажимной пружины | Буквенное обозначение | Особенности кинематики давления | Назначение |
| Цилиндрическая пружина растяжения | Пр Прс Пра |
Непосредственно через рычаг Через рычаг и стойку Через рычаг и амортизатор |
Для щеткодержателей всех типов за исключением цилиндрического |
| Цилиндрическая пружина сжатия | Пс | Непосредственно пружиной или через нажимную головку | Для щеткодержателей радиального и цилиндрического типов |
| Пружина кручения, часового типа | Пч Пчр |
Непосредственно пружиной Через рычаг |
Для щеткодержателей всех типов за исключением цилиндрических и подвижных |
| Цилиндрическая пружина кручения | Пк Пкр |
Непосредственно пружиной Через рычаг |
Для щеткодержателей всех типов за исключением цилиндрических и подвижных. |
Примечание: Цифра в конце буквенного обозначения — количество электрощетокщеток в щеткодержателе. Примеры обозначения: 1. ТипДРПрс1 — щеткодержатель радиального типа с цилиндрической нажимной пружиной растяжения, с передачей давления пружины на электрощеткущетку через рычаг и стойку, одной электрощеткой МГ. 2. ТипДТрПкр2 — щеткодержатель типа тандем с нажимной цилиндрической пружиной кручения, с передачей давления на электрощеткущетку через рычаг, с двумя электрощетками ЭГ.