§ 17. Повреждения и неисправности электрических машин

Все повреждения электрических машин тепловозов можно разделить на две группы:, к одной группе - наибольшей - относятся повреждения электрических, а ко второй группе - механических частей.

Повреждения электрических частей главным образом бывают следующие:

1) нарушение контактов и обрыв выводных проводов и межкатушечных соединений главных и дополнительных полюсов. Замыкание на корпус из-за перетирания изоляции межкатушечных соединений;

2) разрушение изоляции обмотки якоря и уравнительных соединений, влекущее за собой замыкание обмотки на корпус или витковое замыкание;

3) разрушение и ослабление бандажей якоря;

4) раскалывание изоляторов щёткодержателей;

5) откол и искрение щёток; повышенный износ коллектора и обойм щёткодержателей;

6) выплавление петушков коллектора.

К повреждениям механических частей электрических машин тепловозов относятся:

1) выход из строя и преждевременный износ подшипников качения; ослабление колец подшипников в местах посадки;

2) смещение лабиринтных колец у тяговых электродвигателей ДК-304Б;

3) поломка и выкрашивание зубьев у зубчатой передачи тяговых электродвигателей;

4) появление трещин в кожухах зубчатой передачи тяговых электродвигателей; обрыв болтов, соединяющих обе половины кожуха;

5) нагрев и задир моторно-осевых подшипников тяговых электродвигателей;

6) разрушение сварных швов у подшипниковых щитов главных генераторов тепловозов ТЭ1 ранних выпусков.

Практика показывает, что из общего количества неисправностей электрических машин число случаев повреждений генераторов и двухмашинных агрегатов составляет около 5%, а остальная часть падает на тяговые электродвигатели.

На фиг. 216 представлена схема соединений тягового электродвигателя ДК-304Б, установленного на тепловозах ТЭ1 и ТЭ2. Катушки главных и дополнительных полюсов соединены в две параллельные группы; обмотка якоря - петлевая, с уравнительными соединениями.

Фиг 216. Схема соединений тягового электродвигателя ДК-304Б

Соединение катушек главных полюсов осуществлено со стороны зубчатой передачи, а дополнительных - со стороны коллектора.

Основным недостатком тяговых электродвигателей ДК-304Б является обрыв выводов катушек и межкатушечных соединений.

Нарушение контакта или обрыв одной из цепей параллельных групп влечёт за собой перераспределение тока в катушках полюсов и, как следствие, создаёт искажение магнитного поля.

Внешними признаками несимметричного магнитного поля у тяговых электродвигателей ДК-304Б являются потемнение коллекторных пластин, через две на третью, обугливание изоляции в местах нарушения контакта межкатушечных соединений, а также перегрев якоря, сопровождающийся иногда выплавлением петушков.

Очень серьёзным повреждением тягового электродвигателя является также разрушение изоляции обмотки якоря, замыкание на корпус, а также пробой миканитового конуса.

Разрушение изоляции обычно является следствием недостаточно тщательной изоляции секции и укладки её в паз железа якоря при сборке на заводе. Чаще всего пробой наблюдается у задних лобовых соединений. Пробой миканитового конуса коллектора имеет место при ослаблении коллекторных болтов, неправильной формовке конуса, а также при опадании грязи и пыли.

Установка щёток различных марок с неодинаковым нажатием, т. е. с различными переходными сопротивлениями в щёточном контакте, приводит к появлению больших токов в уравнительных соединениях.

Неисправности щёточного аппарата заключаются главным образом в отколе щёток, заклинивании их в обойме, ослаблении щёточного шунта в щётке, изломе или ослаблении пружины и преждевременном износе щеток. В результате неправильной работы щёточного аппарата наблюдается повышенный износ коллектора и обойм щёткодержателей, увеличивается искрение.

Искрение щёток может происходить по многим причинам. К числу их относятся: загрязнение поверхности коллектора, плохая подгонка щёток как к поверхности коллектора, так и к обоймам щёткодержателей, неодинаковое нажатие щёток, выпучивание коллекторных пластин или миканита, постановка щёток различных марок, вибрация щёткодержателей или их перекос относительно коллектора. Причиной искрения может быть также перегрузка электромашины и нарушение контакта в местах пайки петушков.

Подшипники качения выходят из строя при разрушении сепараторов, выкрашивании роликов или шариков, а также при шелушении беговых дорожек, изломе колец и проворачивании их. Основными причинами, вызывающими повреждение подшипников качения, являются попадание в подшипник грязи и применение несоответствующих по качеству и количеству смазочных материалов.

У тяговых электродвигателей бывают случаи излома и выкрашивания зубьев зубчатой передачи. Исследованиями установлено, что излом зубьев ведущих зубчатых колёс, изготовленных из стали марки 50, происходит, как правило, со стороны остова вследствие образования трещин во впадине зубьев. Причиной образования трещин является наличие остаточных термических напряжений от закалки токами высокой частоты, а также неправильная сборка тягового электродвигателя с колёсной парой, приводящая к неравномерной работе зубьев по их длине.

Трещины в кожухах зубчатой передачи встречаются у тяговых электродвигателей ДК-304Б ранних выпусков в местах крепления к остову и сварных швах. Впоследствии конструкция кожухов была пересмотрена и в местах появления трещин произведено усиление. Встречающиеся в настоящее время трещины в кожухах новой конструкции являются следствием несоблюдения технологии сварки.

Обрыв болтов, соединяющих обе половины кожуха, происходит вследствие неправильной затяжки гаек и отсутствия контрящих устройств, предохраняющих их от отвёртывания.

Нагрев и задиры вкладышей моторно-осевых подшипников и шеек осей происходят главным образом из-за несвоевременной и некачественной смазки, а также в результате неправильного монтажа.

В настоящее время в моторно-осевых подшипниках применяются вкладыши, изготовленные из бронзы ОЦС-5-5-5 и бронзы ОЦС-4-4-17 как с заливкой баббитом Б16, так и без заливки