ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС РЕМОНТА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИ-ГАТЕЛЯ

ID работы - 745104
техника (дипломная работа)
количество страниц - 80
год сдачи - 2008

---

СОДЕРЖАНИЕ:

---

Реферат
УДК 629.423.3

Дипломная работа содержит 77 страниц, 8 рисунков, 16 источника, приложения, 10 листов графического материала.

Подвижной состав, технологический процесс, дефект, восстановление, наплавка, подшипниковый щит, двигатель, приспособление, проектирование, технологическая документация

Объектом восстановления является подшипниковый щит тягового электродвигателя
Цель работы - определение метода ремонта и разработка технологии восстановления наплавкой в углекислом газе. В процессе работы выбрано и спроектировано необходимое оборудование, материалы и способы контроля наплавляемых и обрабатываемых поверхностей.
Результатом является технологический процесс восстановления под-шипникового щита ТЭД, технологические средства, используемые при этом.




















Содержание

Введение…………………………………………………………………....6
1 Анализ технологического процесса ремонта…………………………..7
1.1 Анализ конструкции тягового электродвигателя (ТЭД)……….........7
1.2 Анализ неисправностей ТЭД в эксплуатации………………………10
1.3 Разборка и внутренняя очистка тягового электродвигателя….........11
1.4 Дефектация деталей ТЭД…………………………………………….14
1.5 Анализ технологического процесса восстановления дефектов эле-ментов ТЭД………………..................……………………………………16
2 Разработка технологического процесса ремонта подшипникового щи-та……………………………………………………………………...……20
2.1 Анализ существующих способов ремонта и выбор способа восста-новния……………………………………………..……………………….20
2.2 Сущность технологического процесса наплавки крупногабаритных деталей ………………………….………………………………………..22
2.3 Определение параметров технологического процесса восстановле-ния ……………………………………………..………………………….24
2.3.1 Расчет режимов наплавки……………………..…………………...24
2.3.2 Проектирование операций механической обработки восстанавли-ваемой детали…………………………………………….……….............25
2.4 Выбор оборудования и проектирование технологической оснаст-ки………………………………………….……………….………………30
2.4.1 Конструкция наплавочной установки…………………………….31
2.5 Проектирование вращателя…………………………………………..33
2.5.1 Расчет редуктора……………………………………………………34
2.5.1.1 Угловые скорости вращения валов редуктора………………….34
2.5.1.2 Мощности и вращающие моменты на валах редукто-ра…………………………………..……………………………………….34
2.5.1.3 Определение геометрических и кинематических параметров червячной ступени редуктора………………………………..…………..35
2.5.1.4 Проверочный расчет зубьев колеса на контактную проч-ность…………………….…………………………………………………36
2.5.1.5 Расчет зубьев червячного колеса на прочность при изгибе……37
2.5.1.6 Ориентировочный расчет и конструирование валов…………...37
2.5.1.7 Выбор подшипников качения……………………………………39
2.5.1.8 Конструирование червячного колеса……………………………40
2.5.1.9 Конструирование корпуса редуктора……………………………41
2.5.1.10 Конструирование стакана……………………………………….42
2.5.1.11 Конструирование крышек подшипников………………………43
2.5.1.12 Расчёт валов на совместное действие изгиба и круче-ния…………………………………………………………...……………..44
3 Технико-экономические расчеты……………………………………...49
3.1 Нормирование технологических операций…………………………49
3.2 Оценка технико-экономической эффективности наплавки в среде углекислого газа…………………..………………………………………51
3.2.1 Расчет себестоимости наплавки……………………………………51
3.2.1.1 Расчет себестоимости ручной дуговой наплавки……………….52
3.2.1.2 Расчет себестоимости автоматической наплавки в среде углеки-слого газа………………………………………………………..….......….53
3.2.2 Определение годового экономического эффекта………………...54
4 Обеспечение требований безопасности труда в конструкции оборудо-вания.............................................................................................................56
4.1 Характеристика опасных зон на оборудовании…………………….56
4.2 Определение наличия и эффективности действия технических средств, обеспечивающих безопасность обслуживания технологическо-го оборудования……………………………………………………….….57
4.3 Эргономический анализ организации рабочего места на оборудова-нии ………………………………………………...……………………....59
4.4 Выводы и предложения с разработкой конструкции технического средства (устройства безопасности)……………………..………………61
Заключение………………………………………………………………..63
Библиографический список………………………………………………64
Приложение А. Комплект спецификаций……………………………….66
Приложение Б. Технологическая документация ремонта подшипнико-вого щита тягового электродвигателя…………………..……………….71

---

ВВЕДЕНИЕ:

---

Введение

Узлы и детали экипажной части тягового подвижного состава в наи-большей мере подвержены износу от сил трения и коррозионному, в мень-шей мере – тепловому, электроэрозионному и другим его видам. В эксплуа-тации наблюдаются также повреждения, возникающие из-за нарушения тех-нологии изготовления, обработки и сборки деталей, применения материалов и смазок не соответствующих нормативам, поэтому строжайшее соблюдение установленной технологии является непременным условием безотказной ра-боты тягового подвижного состава.
Основным видом отказов техники на железной дороге является преж-девременный износ трущихся поверхностей. Восстановление работоспособ-ности детали требует меньших затрат по сравнению с износом новых.
Для поддержания работоспособности оборудования локомотивов, в частности электрических машин, на железнодорожном транспорте действует система планово-предупредительных мероприятий, включающих проведение осмотров и ремонта после определенного пробега.
Практика эксплуатации показала, что одним из трудоемких узлов в ремонте является тяговый электродвигатель локомотива.
Восстановительный процесс должен основываться на максимальной механизации технологических установок и приспособлений.
Задача разработки таких устройств является актуальной.
























1 Анализ технологического процесса ремонта

1.1 Анализ конструкции тягового электродвигателя (ТЭД)
Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1 предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря двигателя передается на ко-лесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косо-зубую зубчатую передачу. При такой передачи подшипники двигателя не по-лучают 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 ре-зиновые шайбы.
Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности 0,74 при максимальной скорости электровоза.
Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей вентилирую-щего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх, с противопо-ложной стороны вдоль оси двигателя.
Количество воздуха, подаваемого в двигатель, а также потери полного напора определяют аэродинамическими характеристиками двигателя ТЛ-2К1.
Нагрев электродвигателя при тяговых расчетах определяется по кри-вым нагрева и охлаждения.
Количество подаваемого воздуха определяется следующим образом. На крышке коллекторного люка, устанавливают штуцер, который резиновой трубкой соединен с V-образным манометром или микрометром, по нему оп-ределяют величину статического напора Нст под крышкой коллекторного люка.
Тяговый двигатель ТЛ-2К1 имеет глухие подшипниковые щиты с вы-бросом охлаждающего воздуха вверх (со стороны противоположной коллек-тору) через специальный патрубок. Он состоит из остова, якоря, щеточного аппарата и подшипниковых щитов. Остов двигателя представляет собой от-ливку из стали марки 2Л-11 цилиндрической формы, и служит одновременно магнитопроводом. К нему крепятся шесть главных и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса с шестью щеткодержателями и щиты с роли-ковыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя. С на-ружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвески двигателя, предохранительные приливы и приливы для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люка герметично закрываются крышками.
Крышка верхнего коллекторного люка укреплена на основе специаль-ным пружинным замком, крышка нижнего - одним болтом М20 и специаль-ным болтом с цилиндрической пружиной и крышка второго нижнего люка – четырьмя болтами М12.


1 ? остов; 2 – пакет стали; 3 – щеткодержатель; 4, 5 – якорные подшип-ники; 6, 7 – подшипниковый щиты; 8 – компенсационная обмотка; 9 – глав-ный полюс; 10 – добавочный полюс; 11 – вентиляционный патрубок; 12 – обмотка якоря; 13, 14 – уплотнительные кольца; 15 – вал; 16 – коллектор; 17 ? траверса
Рисунок 1.1 – Продольный разрез тягового электродвигателя ТЛ – 2К1
Для подачи воздуха имеется вентиляционный люк. Выход вентили-рующего воздуха осуществлен со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух, укрепленном на подшипниковом щите и остове. Выводы из двигателя выполнены из кабеля ПМУ – 4000 сечением 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой.
Сердечники главных полюсов собраны из листовой электротехниче-ской стали толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и ос-товом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди ЛММ размерами 1,95?65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилега-ния к внутренней плоскости остова.
Для улучшения рабочих характеристик двигателя применена компен-сационная обмотка, расположенная в пазах, проштампованных наконечниках главных полюсов, и соединенной обмоткой якоря последовательно.
Сердечники дополнительных полюсов выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на основе тремя болтами М20. Для умень-шения насыщения добавочного полюса между остовом и сердечником до-полнительных полюсов предусмотрены латунные прокладки толщиной 7 мм. Катушки дополни тельных полюсов, намотаны на ребро из мягкой медной проволоки ПММ сечением 6?20 мм и имеют 10 витков каждая.
Щеточный аппарат тягового электродвигателя состоит из траверсы разрезного типа с поворотным механизмом и шести щеткодержателей.
Траверса стальная, отливка швеллерного сечения, имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней поворотного ме-ханизма. В основе фиксирована и закреплена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора, установленным по наружной стенке верхнего коллектор-ного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства: одно – внизу остова, второе – со стороны подвески. Электриче-ское соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС – 4000 сечением 50 мм2. Кронштейны щеткодержателей разъемные (из двух половин) закреплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах, ус-тановленных на траверсе. Стальные шпильки пальцев опрессованы пресс-массой АГ – 4, на них насажаны фарфоровые изоляторы.
Щеткодержатель имеет две цилиндрические пружины, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в от-верстие корпуса щеткодержателя, другим на оси нажимного пальца с помо-щью регулирующего винта, которым регулируется нажатие пружины. Кине-матика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспе-чивает практически постоянное нажатие на щетку. Кроме того, при макси-мально допустимом износе щетки давление нажимного пальца на нее авто-матически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора шунтами сработанных щеток марки ЭГ – 61 разме-ров 8?50?60 мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой. Для более надежного креп-ления и для регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте при износе коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрена гребенка.
Якорь двигателя состоит из коллектора, обмотки, вложенной в пазы сердечника, набранного в пакет, из лакированных листов электротехниче-ской стали Э – 22 толщиной 0,5 мм, стальной втулки, задней и передней на-жимных шайб, вала. В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода, вентилирующего воздуха.
Передняя нажимная шайба одновременно служит корпусом коллекто-ра. Все детали якоря собраны на общей втулке коробчатой формы, напрессо-ванной на вал якоря, что обеспечивает возможность его замены.
Якорь состоит из 75 катушек и 25 уравнительных секционных соедине-ний, концы которых впаяны в петушки коллектора.
Каждая катушка имеет 14 отдельных стержней, расположенных по вы-соте в два ряда, и по семь проводников в ряду. Они изготовлены из ленточ-ной меди размером 0,9?8,0 мм марки ЛММ и изолированы одним слоем с пе-рекрытием в половину ширины пленкослюдинитовой ЛС1К – 110 – СП тол-щиной 0,08 мм.
Коллектор двигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм состоит из 525 медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми про-кладками. От нажимного конуса и корпуса, коллектор изолирован миканито-выми манжетами и цилиндром.
Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов – 75, шаг по па-зам – 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 8042428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3-8,1 мм. Наружные кольца подшипников, а внутренние – на вал якоря.
Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнения. Подшипниковые щиты запрессо-ваны в остов и прикреплены к нему каждый восьмью болтами М24 с пру-жинными шайбами. Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкла-дышей, залитых по внутренней поверхности баббитом, и букс постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения

---

СПИСОК ЛИТЕРТУРЫ:

---

Библиографический список 1 Азаров А. С. Механизация и автоматизация технологических процессов в машиностроении М.-Л.: Машгиз, 1963.- 416 с. 2 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. 1 т.-М.: Машиностроение, 1999.- 627с. 3 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. 2 т. - М.: Машиностроение, 1999.- 645с. 4 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. 3 т. - М.: Машиностроение, 1999.- 597с. 5 Башеев А.С. Детали машин в примерах и задачах. – М.: Машиностроение, 1976.- 421с. 6 Выполнение раздела «Безопасность и экологичность» в дипломных проектах: Методические указания для студентов электромеханических и теплоэнергетических специальностей/ В.А.Курило, Л.Я.Уфимцева, Б.В.Мусаткина, О.В.Игнатов; Омский гос.ун-т путей сообщения. Омск, 2004. 35с. 7 ГОСТ 12.2.033–78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования. – М.: Изд-во стандартов, 1987. -25с. 8 Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа,1985.- 416с. 9 Проектирование механического привода с червячным редуктором: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»/ Г.П.Здор, А.В.Бородин, Н.А.Белоглазова; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. 51 с. 10 Методические указания по выполнению курсовых и дипломных проектов / В.С. Смольянинов. – Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС). Омск, 1999.- 36с. 11 Никитин П.Н. Теория механизмов: Учебник для технических вузов. – М.: Наука,1972.- 578с. 12 Обработка металлов резанием: Справочник технолога/А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др.; Под общей ред. А. А. Панова.-М.: Машиностроение. 1988.-736сю: ил. 13 Охрана труда на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж. – д. транспорта / Под ред. Ю.Г. Сибарова. – М.: Транспорт, 1981.- 329с. 14 Справочник технолога машиностроителя. 2 т. / Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, -1985. 15 Технология производства запасных частей и ремонта машин. Часть 1: Методические указания к изучению дисциплины "Технология производства и ремонт подвижного состава" / В. С. Смольянинов. – Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС). Омск, 1999.- 50с. 16 Технология производства запасных частей и ремонта машин. Часть 2: Методические указания к изучению дисциплины "Технология производства и ремонт подвижного состава" / В. С. Смольянинов. – Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС). Омск, 1999. -34с.
Цена: 3000.00руб.