Устройство и техническое обслуживание токоприемника П-5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Компания ОАО "РЖД" является крупнейшим системообразующим элементом российской экономики, важнейшим звеном транспортной системы страны, осуществляющим более 40% грузооборота и свыше 35% пассажирооборота транспорта общего пользования в России. Железнодорожный транспорт уже в ближайшем будущем должен стать лидирующим видом транспорта по экономической эффективности, качеству услуг и экологической безопасности при транспортировке массовых грузов и в пассажирских перевозках. Проводимые в настоящее время структурные преобразования железнодорожного транспорта коренным образом меняют механизмы управления процессами его функционирования.

Осуществляемая в настоящее время в компании ОАО "РЖД" системная реформа затрагивает все уровни управления и все сферы её деятельности. Инновационное развитие ОАО "РЖД" осуществляется в соответствии с задачами, которые определены Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года, утверждённой распоряжением Правительства Российской Федерации от 17.06.2008 г. № 887-р, а также внутренними нормативными документами общества - Стратегическими направлениями научно-технического развития ОАО "РЖД" на период до 2015 года (Белая книга ОАО "РЖД") и Концепцией единой технической политики холдинга "РЖД".

ОАО "РЖД" при формировании программы инновационного развития будет стремиться максимально использовать все созданные к настоящему времени научно-технические достижения и имеющийся научно-технический и интеллектуальный потенциал. При этом программа инновационного развития должна быть интегрирована в бизнес-стратегию развития компании и содействовать решению общих задач расширения рыночного потенциала холдинга "РЖД", роста его конкурентоспособности, повышения доходности и эффективности производственно-хозяйственной деятельности, в том числе с учетом негативных макроэкономических условий.

Стратегическая цель инновационного развития ОАО "РЖД" заключается в эффективном развитии конкурентоспособного на мировом рынке транспортного бизнеса с учетом реализации ответственности национального перевозчика и владельца железнодорожной инфраструктуры на основе принципа достижения эффективности результатов при постоянном росте качества предоставляемых услуг и высоком уровне инноваций, безопасности перевозок, управленческой культуры и социальной ответственности бизнеса. Инновационное развитие железнодорожного транспорта и достижение стратегической цели ОАО "РЖД" связаны с успешным решением следующих задач:

1. принципиальное повышение эффективности работы ОАО "РЖД", достижение высокой рыночной капитализации холдинга на основе внедрения новейших методов и средств управления, технологий и техники перевозочного процесса, создания принципиально новых комплексных форм обслуживания клиентов;

2. обеспечение транспортной доступности точек ресурсного обеспечения и промышленного роста, а также мест работы, отдыха, лечения, образования, национальных культурных ценностей для граждан России;

3. приведение уровня качества транспортных услуг и безопасности перевозок в соответствие с требованиями населения и экономики и лучшими мировыми стандартами;

4. повышение инвестиционной привлекательности железнодорожного транспорта;

5. внедрение высоких стандартов организации труда, его максимальной производительности и достижения на этой основе устойчивого обеспечения перевозочного процесса квалифицированными кадрами.

Решением Совета Директоров ОАО "РЖД" от 27.04.2010 определено, что приоритетом инновационного развития ОАО "РЖД" является достижение высокой эффективности деятельности общества "РЖД" за счет технологической модернизации и инновационного развития компании, реализуемой путем:

1. развития существующих, разработки и внедрения новых "технологических платформ";

2. повышения энергоэффективности и внедрения ресурсосберегающих технологий;

3. создания современных транспортно-логистических систем, включая высокоскоростное и скоростное движение;

4. развития интеллектуальных систем управления перевозочным процессом на базе современных цифровых телекоммуникационных и спутниковых технологий, специализированных информационно-управляющих систем;

кардинального обновления подвижного состава и объектов инфраструктуры в соответствии с требованиями лучших мировых стандартов.

Основные результаты 2012-2015гг.

1. углубление интеграции российских железных дорог в единой транспортной сети Российской Федерации;

2. повышение доли контейнерных перевозок;

3. внедрение оптимизирующих автоматизированных систем управления перевозками на основе ресурсной имитационной модели использования инфраструктуры на опытном полигоне;

4. внедрение малолюдных технологий в области управления перевозочным процессом (поездной автодиспетчер, маневровый автодиспетчер) на опытном полигоне;

5. создание новой интегрированной автоматизированной системы управления станцией и ее тиражирование;

6. автоматизация сортировочных станций, внедрение бережливого производства на 50% объектов, снижение количества переработок на станциях за его полный оборот на 15%;

7. повышение транзитности вагонопотоков на 8%;

8. внедрение технологии организации движения грузовых поездов по расписаниям на всей сети;

9. переход на международную процедуру оформления документов и расчетов;

10. переход к безбумажной системе оформления документов при организации грузовых перевозок;

11. система позиционирования и автоматизированного контроля сохранности грузов в пути следования;

12. консолидация вычислительных ресурсов.



1. Общая часть

1.1 Периодичность, сроки ремонта и контроля технического состояния локомотива

Для поддержания электровозов в работоспособном состоянии и обеспечения надежной и безопасной их эксплуатации существует система технического обслуживания и ремонта электроподвижного состава. Она введена приказом МПС России от 30 декабря 1999 г. N ЦТ-725 и положением № 3р от 17.01.2005г.

Предусматривается проведение следующих видов технического обслуживания и текущего ремонта электровозов постоянного тока серий ВЛ:

- технические обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3 для предупреждения появления неисправностей, поддержания электровозов в работоспособном и надлежащем санитарно-гигиеническом состоянии, обеспечения бесперебойной, безаварийной работы и пожарной безопасности. Техническое обслуживание ТО-3 может быть упразднено начальником железной дороги по согласованию с Департаментом локомотивного хозяйства МПС России;

- техническое обслуживание ТО-4 для обточки бандажей колесных пар без выкатки их из-под электровоза при достижении оптимальных для данного участка эксплуатации или предельных величин проката и толщины гребней бандажей;

- техническое обслуживание ТО-5, выполняемое:

· в процессе подготовки электровоза для постановки в запас МПС России и длительного содержания в резерве железной дороги -ТО-5а; в процессе подготовки электровоза к отправке в недействующем состоянии в капитальный ремонт на заводы или в другие депо, в текущий ремонт в другие депо, передачи на баланс другим депо или передислокации-ТО-5б;

· в процессе подготовки электровоза к эксплуатации после постройки, ремонта на заводах или в других депо, после передислокации-ТО-5в;

· в процессе подготовки электровоза к эксплуатации перед выдачей из запаса МПС России или РУД-ТО-5г;

- текущие ремонты ТР-1, ТР-2 и ТР-3 для поддержания работоспособности электровозов, восстановления основных эксплуатационных характеристик и обеспечения их стабильности в межремонтный период путем ревизии, ремонта, регулировки, испытаний и замены деталей, узлов, агрегатов.

- капитальные ремонты (КР-1 и КР-2) являются главным средством «оздоровления» электровозов и предусматривают восстановление несущих конструкций кузова, сложный ремонт рам тележек, колесных пар и редукторов, тяговых двигателей и вспомогательных машин, электрических аппаратов, кабелей и проводов, восстановление чертежных размеров деталей и т. д. Капитальные ремонты электровозов осуществляют на ремонтных заводах.

Ремонтный цикл включает последовательно повторяемые виды технического обслуживания и ремонта. Порядок их чередования определяется структурой ремонтного цикла. Периодичность ремонта магистральных электровозов, т. е. пробеги между техническими обслуживаниями и ремонтами, а также нормы простоя электровозов при этом устанавливаются начальниками дорог с учетом конкретных эксплуатационных условий на основе нормативов приказа МПС.



Рисунок 1. Межремонтные пробеги электровоза

Нормы продолжительности технических обслуживаний ТО-4, ТО-5, текущих ремонтов ТР-1, ТР-2 и ТР-3 устанавливаются начальником железной дороги, исходя из технической оснащенности депо, рационального использования ремонтной базы, равномерной загрузки участков по ремонту, обеспечения высокого качества ремонта, проведения испытания и приемки электровозов после ремонта, а также с учетом выполнения установленной нормы деповского процента неисправных электровозов.

1.2 Назначение и основные элементы узла (агрегата)

Электровоз получает электрическую энергию через токоприемник, который установлен на крыше на изоляторах и при движении электровоза скользит по контактному проводу, обеспечивая надежный съем тока при различных условиях движения. Контактный провод подвешен в отдельных точках и из-за провисания имеет разную высоту. Токоприемник должен успевать следовать за изменением контактного провода без больших изменений нажатия на контактный провод и тем более не отходить от него.

В случае отрыва токоприемника от контактного провода между ними возникает электрическая дуга, которая портит контактные поверхности и ухудшает съем тока при последующей работе. Требования постоянства нажатия токоприемника на контактный провод при различной его высоте и при разных скоростях движения выполняются при достаточно сложном конструктивном исполнении.

В зависимости от значения снимаемого тока токоприемники выполняют легкого и тяжелого типа. Токоприемники легкого типа (на ток до 500 А) устанавливают на электровозах переменного тока и электропоездах, тяжелого типа (на длительные токи до 2200 А) -- на электровозах постоянного тока. На каждом электровозе устанавливают по два токоприемника: один -- рабочий, другой -- запасной. Обычно работает второй по ходу движения токоприемник, так как в случае его поломки передний токоприемник остается неповрежденным. При изломе же первого по ходу токоприемника его обломки могут повредить второй.

Рисунок 2. Общий вид токоприемника П5

1. Каретка

2. Распорка

3. Полоз

4. Труба верхней рамы

5. Пружина

6. Тяга

7. Коническая труба

8. Основание

9. Полуось

10. Редуктор

11. Воздушный цилиндр.

12. Буфер

На электровозе ВЛ10 установлено два токоприемника П-5. Основание токоприемника (рис. 2)сварено из двух боковых продольных швеллеров и двух поперечных швеллеров, между которыми в средней части проложены и приварены два продольных уголка.

К этим уголкам крепят воздушный цилиндр приводного механизма с редуктором и шарнир подъемного рычага. На каждом боковом швеллере укреплено по кронштейну с буфером, смягчающим удары подвижных рам при опускании токоприемника, а также по две полуоси . К валу приваривают два конических кронштейна, на которые надевают конические трубы (см. рис. 2)нижней рамы и закрепляют каждую из них двумя болтами. Кроме того к валам приваривают ушки для крепления пружин, тяг и рычагов. Конические трубы изготовляют сваркой; из тонколистовой стали толщиной 1,5 мм. Концы труб меньшего, диаметра нижней рамы соединяют с трубами верхней рамы через шарниры с шариковыми подшипниками. Каждая верхняя рама выполнена из трех тонкостенных стальных труб наружным диаметром 30 мм и толщиной стенки 1 мм. Две трубы -- боковые и одна -- диагональная соединены между собой стальными хомутами. Верхние шарниры боковых труб через игольчатые подшипники соединены с осями, укрепленными по концам распорки, фиксирующей расстояние между боковыми трубами рамы в верхней части.

По концам этих осей находятся каретки с полозами. Каретка обеспечивает небольшое перемещение полозов по вертикали относительно верхней рамы, необходимое для следования полозов за небольшими по величине, но резкими изменениями контактного провода по высоте, при прохождении которых рамы токоприёмников не успевают изменить своего положения вследствие сравнительно большой массы.

Рисунок 3. Узел подшипника нижней рамы

1. Полуось

2. Хомут

3. Швеллер основания

4. Подшипник

5. Вал нижней рамы

На полуось (рис. 3), укрепленную с помощью хомутов на швеллера основания, посажен шариковый подшипник, находящийся внутри вала нижней рамы. Вал выполняют из трубы с наружным диаметром 89 мм.

Рисунок 4. Каретка токоприемника

1. Стальная боковина

2. Втулка

3. Пружина

4. Ушки

5. Хвостовик шарнира

6. Изогнутая труба

7. Держатель кронштейна

8. Полоз

9. Труба

10. Заклепка

Каретка состоит из основания (рис. 4), состоящего из двух стальных боковин, соединенных втулкой и заклепками. В верхних концевых частях основания на шариковых подшипниках установлены рычаги, состоящие из шарниров, к которым приварены изогнутые трубы и и держатели кронштейнов полозов. Оба рычага составляют клещевидную конструкцию. Рычаги в верхнем положении находятся под действием пружины, укрепленной через ушки к хвостовикам шарниров. Своими крайними витками пружина входит в отверстия ушек.

При подъеме токоприемника полозы упираются в контактный провод, но под действием подъемных пружин рама продолжает движение и вызывает просадку полозов с рычагами и растяжение пружины. При просадке рычагов относительно основания каретки на 50 мм пружина создает силу 8,5--9,5 юге на полоз. Эту силу можно регулировать изменением длины пружины за счет ввинчивания в отверстия ушек.

Кронштейн полоза укреплен на держателе шарнира и может поворачиваться от горизонтального положения на 5--8°. Каретка удерживается в горизонтальном положении пружинами (см. рис. 2) и имеет возможность поворачиваться на небольшой угол за счет их деформации. Пружину с одной стороны крепят к хомуту, укрепленному на трубе верхней рамы, а с другой -- к заклепке основания каретки.

Полоз (см. рис. 2) штампуют из листовой оцинкованной стали толщиной 1,5 мм. На его рабочей поверхности укрепляют сменные контактные пластины, которые скользят по контактному проводу. Материал накладок должен иметь малое электрическое сопротивление, быть устойчивым против действия электрической дуги, износоустойчивым и по возможности меньше изнашивать контактный провод.

В настоящее время находят применение медные пластины, металлокерамические пластины на медной или железной основе, а также угольные вставки. Полозы под медные накладки и под угольные вставки имеют различную конструкцию.

Рисунок 5. Крепление угольных накладок

1. Полоз

2. Пластина

3. Угольная вставка

4. Пластина

5. Болт

Пластины крепят к полозу винтами М6Х16 с конической головкой, которая утапливается в коническую рассверловку пластины. Угольные вставки (рис. 5), имеющие в сечении к нижней нерабочей части форму «ласточкина хвоста», укрепляют к полозу, зажимая вставку между пластинами и болтами размерами М6Х16. Кронштейны полозов с обеих сторон имеют отверстия и приваренные изнутри гайки М10. В полозе против этих отверстий имеются овальные отверстия для упрощения подгонки деталей. Полозы крепят к кронштейнам четырьмя болтами М10.

Все шарнирные соединения и подшипниковые узлы имеют гибкие медные шунты для прохождения тока и предохранения подшипников от разъедания током и нагрева. Рамы токоприемника поднимаются двумя подъемными пружинами (см.рис. 2). Концы пружин укрепляют на пружинодержателях, имеющих по наружному диаметру винтообразные канавки, на которые навертывается пружина крайними витками.

Во внутреннюю резьбу пружинодержателя ввертывается шпилька шарнира, связывающего пружину с ушками валов нижних рам. Для устранения возможного самоотвертывания пружинодержателя на шпильку ставят контргайки.

Рисунок 6. Система подъема токоприемника П5

1. Кран

2. Воздухораспределитель

3. Регулирующий винт

4. Шток

5. Специальный защитный чулок

6. Пружина

7. Цилиндр

8. Труба

9. Поршень

10. Тяга

11. Рама

12. Рычаг

13. Шарнир

14. Тяга

Токоприемник поднимают с помощью пневматического привода, включающего в себя цилиндр и систему рычагов и тяг. Внутри цилиндра (рис. 5) находятся поршень с кожаной манжетой и опускающие пружины, показанные на рисунке условно в виде одной пружины. Через шток сила сжатого воздуха передается на рычаг. Полость цилиндра с левой стороны закрыта от попадания пыли и грязи чулком из пожарного рукава.

При подаче сжатого воздуха в цилиндр по трубе, поршень, преодолевая действие пружин, начнет перемещаться влево, поворачивая рычаг против часовой стрелки относительно шарнира. Тяга сместится вправо и освободит вал нижней рамы, который под действием подъемных пружин будет поворачиваться против часовой стрелки, поднимая токоприемник.

При поднятом токоприемнике может изменяться высота рам с изменением высоты контактного провода без изменения положения деталей механизма подъема за счет прорези в тяге, в которой валик ушка вала. И может свободно перемещаться. Если из цилиндра сжатый воздух будет выпущен, то под действием пружин поршень и шток будут перемещаться вправо, а тяга -- влево, преодолевая действие подъемных пружин и вызывая поворот вала по часовой стрелке и опускание токоприемника. Три пружины в цилиндре поставлены для повышения надежности опускания токоприемника при выпуске воздуха из цилиндра. Такое опускание должно произойти даже при изломе одной из пружин.

Токоприемник при подъеме не должен сильно ударяться о контактный провод, чтобы не раскачать и не погнуть его. При опускании необходимо резко оторвать полозы от контактного провода с тем, чтобы уменьшить вероятность его пережога в случае опускания токоприемника при включенных вспомогательных цепях электровоза, а затем опускание замедлить, чтобы уменьшить силу удара подвижных частей об амортизатор.

Поэтому токоприёмник П-5 снабжен специальным редукционным устройством, состоящим из воздухораспределителя, в котором имеется регулируемое винтом отверстие, и крана. При опущенном токоприемнике кран перекрывает трубы, по которым воздух может проходить в цилиндр, минуя воздухораспределитель.

При подъеме токоприемника воздух медленно наполняет цилиндр, так как проходит через узкое отверстие воздухораспределителя, и подвижные части медленно подводят полозы к контактному проводу. В процессе подъема рычаг поворачивается и через тягу открывает кран , соединяя цилиндр в обход воздухораспределителя. За счет этого при опускании воздух из цилиндра выходит быстро и подвижные части токоприемника резко опускаются. Однако при этом перекрывается кран и дальнейшее опускание идет мед-ленно, так как воздух выходит через регулируемое отверстие воздухораспределителя.

Скорость подъема регулируют винтом воздухораспределителя, а скорость опускания -- изменением длины тяги, а также имеющимися на рычаге регулировочными винтами, изменяющими положение рукоятки крана от угла поворота рычага.

Сила нажатия полозов на контактный провод, с одной стороны, должна быть достаточно большой, чтобы иметь меньшее переходное сопротивление и обеспечить надежный контакт, а с другой, -- не вызывать большого износа пластин полозов и контактного провода при движении. Эту силу нажатия регулируют натяжением подъемных пружин (см. рис. 2) за счет изменения длины шпилек шарниров, ввертывая их в пружинодержатель или вывертывая. Практически это достигается вращением самих пружин. Одна из шпилек и пружинодержатель имеют правую резьбу М16, а другая шпилька и пружинодержатель -- левую того же размера. Поэтому если после ослабления контргаек повернуть пружину с пружинодержателями в одну сторону, то пружинодержатели будут навертываться на шпильки, увеличивая натяжение пружины. Поворот пружины в противоположном направлении приведет к уменьшению натяжения пружин.

Для фиксации пружин в отрегулированном положении необходимо завернуть контргайки шпилек.

Для лучшего токосъема нажатие полозов на контактный провод при различной высоте его подвески должно оставаться постоянным. Однако в действительности при скольжении токоприемника по снижающемуся контактному проводу сила нажатия больше, чем при скольжении по поднимающемуся контактному проводу. При неподвижной раме токоприемника сила нажатия определяется как разность между приведенной к полозу токоприемника силой действия подъемных пружин и весом подвижных частей. Движение рамы вниз (при снижающемся контактном проводе) сопровождается появлением сил трения в шарнирах и подшипниках, а также сил инерции подвижных частей токоприемника.

Эти силы действуют против направления перемещения рам, т. е. вверх, увеличивая нажатие полозов на контактный провод. При подъеме рамы эти силы действуют против силы, создаваемой подъемными пружинами, уменьшая нажатие.

Чтобы уменьшить отклонение сил нажатия на контактный провод, снижают силы трения в шарнирах, используя шариковые и игольчатые подшипники, и снижают массу подвижных частей токоприемника, выполняя ее из тонкостенных труб, обладающих достаточной прочностью при наименьшей массе, и используя работу каретки, обладающей значительно меньшей массой по сравнению с рамами токоприемника; Таким образом, при небольших, но резких изменениях высоты контактного провода, особенно при высоких скоростях движения, рама токоприемника не успевает среагировать, но полозы не отрываются от провода за счет подъема или опускания механизма каретки.



2. Специальная (технологическая) часть

2.1 Условия работы узла на локомотиве, характерные неисправности и причины их возникновения

Из всех аппаратов электровоза токоприемники работают в наиболее сложных условиях. Они воспринимают разнообразные динамические нагрузки, подвергаются сильному действию электрического тока, в зимнее время на их работоспособности отрицательно сказывается низкая температура, снегопад, гололед. Конструкция токоприемника отражает противоречивые требования: легкость и прочность, большую подвижность и необходимость сохранения постоянного контакта между полозом и контактным проводом и т. д. На электровозах постоянного тока установлены токоприемники тяжелого типа. По сравнению с токоприемниками электровозов переменного тока и электропоездов они воспринимают значительно большие токи (до 2000 А при продолжительном режиме) и имеют самое большое статическое нажатие.

Из всех повреждений аппаратов электровозов, имевших своим следствием порчи или неплановый ремонт, на долю токоприемников приходится 10--20%. Неисправности приемников приводят к повышенному износу контактного провода, его пережогу, повреждениям воздушных стрелок, фиксаторов и изоляторов контактной сети. Перед разборкой осматривают все узлы и детали и проверяют статическую характеристику, время подъема и опускания при нормальном давлении воздуха в пневматическом приводе. Обнаруженные при этом дефекты определяют в первом приближении характер последующего ремонта и степень разборки агрегатов. Неисправность верхнего узла токоприёмника и контактной системы, прежде всего кареток, приводят к резкому перекосу полоза и повреждению контактной сети.



2.2 Способы очистки, осмотра и контроля технического состояния узла

устройство техническое обслуживание токоприемник

Осматривая детали кареток, убеждаются в отсутствии изломов, искривлений, трещин и чрезмерной выработки. Трещины в кронштейнах и держателях кареток токоприёмников электровозов обычно возникают в местах концентрации напряжении на резких переходах в верхнем узле нередко наблюдаются износ стенок стакана, продавливание дна, излом шпильки и трещины в местах приварки проушины под полоз.

2.3 Составление ведомости дефектации узла

Обозначение	Возможный дефект	Метод установления дефекта	Средство измерения
Рама основания	-Перекос болтов; -Погнутые швейлеры основания

Размещено на Allbest.ru

...