Для машин с изоляцией класса В — с коллекторным миканитом на шеллаке и с изоляцией класса F и Н — с амофосным коллекторным миканитом.
Для изготовления манжет применяется (для изоляции класса В, F и Н) формовочный миканит типа ФФША на шеллаке.
Изготовление миканитовых манжет.
Миканитовые манжеты для коллекторов тяговых двигателей толщиной 1,5 мм изготовляются из формовочного миканита марки ФФША толщиной 0,25 мм.
Процесс изготовления манжет заключается в прессовке и склейке специальных заготовок (зубчатых секторов) (рис. 75). Существует специальная методика расчета размеров зубчатого сектора.
Прессовка производится в специальных пресс-формах на гидравлическом прессе.
Технологический процесс изготовления миканитовых конусов можно вести следующим образом.
Рис. 75. Зубчатый миканитовый сектор.
Собрать в стопку миканит, разметить по шаблону-выкройке и вырезать секторы с зубцами на ленточной пиле. Отвесить необходимое количество секторов на одну манжету и сложить каждую навеску в две примерно равные стопки.
Смазать одну сторону каждого сектора тонким слоем шеллачного лака, который следует разбавить спиртом до содержания основы 25%, склеить секторы в каждой стопке между собой со сдвигом на 1/4 ширины зубца для того, чтобы перекрытие распределялось равномерно по всей длине окружности манжеты.
Прогреть склеенные стопки на плите, нагретой до 150° С, до полного размягчения связующего, разглаживая при этом сектор для устранения воздушных мешков.
Поместить пресс-форму в печь с электрообогревом и нагреть ее до 170—180° С. Рекомендуется помещать пресс-форму в печь в раскрытом виде.
Температуру пресс-формы определять специальной термопарой, которая вставляется в матрицу и прижимается пуансоном.
Извлечь горячую пресс-форму из печи и смазать матрицу и пуансон специальной смазкой (раствор каучука СКТ в бензине: 10% каучука СКТ кремний-органического по ВТУ ЛЧ 51—57 и 90% бензина).
Заложить в пресс-форму в два приема разогретые секторы, склеенные стопками, осаживая их каждый раз вглубь при помощи специального цилиндра, и вставить пуансон, расправляя зубцы заготовок.
Поместить пресс-форму на плиту гидравлического пресса и запрессовать манжету удельным давлением 250 кГ/см2.
Охладить пресс-форму под давлением до температуры не выше 40° С и снять с пресса.
Обрезать припуски миканита, выступающие по наружному и внутреннему диаметрам, на специальном станке или вручную стамеской и распрессовать манжету на ручном прессе при помощи распрессовочных колец.
Зачистить края манжеты шлифовальной шкуркой и протереть чистой, сухой тряпкой.
Манжеты не должны иметь повреждений (раздавливание, надрывы).
Толщина манжет должна соответствовать размеру на чертеже.
Измерение толщины производить в следующих частях манжеты: на конусе 3 и 30°, на большом и малом радиусе и на бортике.
Каждая часть проверяется не менее чем в четырех точках по окружности. Проверка производится выборочно.
Электрическая прочность каждой манжеты проверяется напряжением 7 кв.
Хранить манжеты в сухом, чистом, отапливаемом помещении, завернутыми в бумагу.
В двигателях некоторых типов применялись также бумажномиканитовые манжеты.
Подготовка и обработка пластин.
Выправить коллекторные пластины при помощи медного молотка на плите или при помощи фрикционного пресса и снять пилой заусенцы. При проверке на плите зазор между пластиной и плитой должен быть не более 0,05 мм.
Фрезеровать и лудить шлицы медных пластин припоем ПОС-30 для машин с изоляцией класса В и кадмировать слоем 8 мк для машин с изоляцией класса F и Н по специальному технологическому процессу.
После лужения выправить щечки петушков легкими ударами молотка через деревянную или фибровую подкладку.
Сборка в кольцо и запрессовка.
Собрать медные и миканитовые пластины в круг на специальном диске с канавками для миканитовых пластин.
Миканитовые пластины поступают на сборку калиброванными по толщине.
Связать собранный пакет пластин двумя бандажами из отожженной стальной проволоки, выровнять пластины ударами молотка, установить диск с пластинами на плиту гидравлического пресса и выверить вертикальность положения коллекторных пластин по угольнику.
Снять нижний проволочный бандаж, установить по окружности чугунные плашки на равном расстоянии друг от друга, надеть на них стальное коническое запрессовочное кольцо с углом конуса 4°. В случае надобности перед установкой кольца связать плашки отожженной стальной проволокой.
Запрессовать комплект пластин давлением 45 т, при котором удельное боковое давление на миканит между пластинами равно 500 kГ/cm2*.
Высота посадки кольца по всей длине окружности должна быть одинаковой, а середина запрессовочного кольца должна находиться выше середины меди на 5—10 мм.
Снять комплект пластин с диска. Замерить диаметр комплекта и сравнить его с диаметром по чертежу.
Если диаметр комплекта пластин соответствует размеру на чертеже, передать его на следующие операции.
Если же диаметр комплекта пластин не соответствует размеру на чертеже, рассыпать пластины, определить потребную толщину миканитовых пластин путем расчета и производить сборку с требуемым миканитом.
В тех случаях когда минусовые отклонения меди полностью не компенсируются плюсовыми отклонениями миканита, разрешается применять утолщенные на 0,2 мм против нормального размера миканитовые пластины, распределив их равномерно по окружности.
Утолщенные пластины с торца закрасить эмалью ГФ-92-ХК для удобного контролирования равномерного их распределения.
Поместить комплект пластин в печь и выдержать его при температуре 170—180°С в течение 7 ч для изоляции класса В и при температуре 190—200° С в течение 8 ч для изоляции класса F и Н.
Вынуть комплект пластин из печи и немедленно запрессовать его вторично при той же величине давления.
Снять комплект пластин с пресса и охладить его в камере или на воздухе до температуры цеха.
После охлаждения дополнительно запрессовать в холодном состоянии при той же величине давления, по прежнему режиму.
Вторично нагреть комплект пластин и вновь запрессовать его тем же давлением.
После охлаждения комплекта пластин до температуры цеха еще раз запрессовать его тем же давлением.
При прессовках пластины не должны смещаться по высоте, торцы миканитовых пластин, выступающих из меди, должны лежать в одной плоскости.
* Давление при запрессовке «в кольцо» с конусностью 4° может быть приближенно определено по формуле Р≈3-500 F (кг), где F — площадь пластины коллектора (см2).
Обработка коллекторных пластин.
Произвести выточку «ласточкиного хвоста» в меди в соответствии с чертежом.
При выточке «ласточкиного хвоста» следить за концентричностью и отсутствием перекоса расточки с обеих сторон, которые должны обеспечиваться технологическим процессом обработки (например, путем посадки на выверенную разжимную оправку и проточки контрольного кольца на оправке, а также выверки при переворачивании).
Обработанную поверхность зачистить шкуркой.
Продуть комплект пластин сжатым воздухом, зачистить шабером или личной пилой заусенцы и заволочки.
Для лучшей видимости заусенцев и заволочек в процессе зачистки «ласточкиного хвоста» меди протереть ее кистью, слегка смоченной смесью, состоящей из бензина и уайт-спирита, взятых в отношении 1:1.
Очистить коробку (втулку) коллектора и шайбу от грязи хлопчатобумажными концами и продуть сжатым воздухом. Протереть миканитовые манжеты и цилиндр хлопчатобумажными салфетками. Установить коробку коллектора на плиту и надеть манжету на коробку.
Поставить комплект пластин и миканитовый цилиндр на втулку коллектора, вложить вторую манжету и шайбу коллектора.
После сборки установить болты или гайку.
Выверить при помощи специального шаблона положение шпоночной канавки по отношению к пластинам коллектора.
При запрессовке следить за тем, чтобы не было перекоса пластин и шайбы по отношению к коробке.
Перекос проверяется рейсмусом.
Затянуть болты или гайку до отказа, не снимая давления. У коллекторов с миканитовыми манжетами класса Н затянуть болты или гайку без давления, от руки, на сборочной плите и закрыть зазор между миканитовой манжетой и медью, скрученной хлопчатобумажной или стеклянной лентой, указанной в чертеже, и тщательно закрасить его эмалью ГФ-92-ХК. Затем забандажировать вылеты манжет отожженной стальной проволокой одним двухвитковым бандажом и поместить коллектор в печь и выдержать его при температуре 150—160° С в течение 6 ч.
Температура коллектора контролируется термопарой.
Вынуть коллектор из печи и немедленно запрессовать на гидравлическом прессе давлением 33 т. Далее подтянуть гайку до отказа специальным ключом, не снимая давления, и охладить коллектор до температуры цеха, запрессовать его давлением, указанным в чертеже, и снова подтянуть болты и гайку до отказа.
Снять давление, подложить под кольцо подкладки и выпрессовать коллектор, проверить горизонтальность пластин рейсмусом и вертикальность угольником.
Расклинить петушки коллектора деревянными клиньями. Проточить рабочую поверхность и петушки коллектора, руководствуясь при этом чертежом и технологическим процессом. Выбить из петушков коллектора расклинки.
Повторно нагреть и запрессовать коллектор по предыдущему процессу.
Разгон на разгонном станке с обогревом.
Закрепить горячий коллектор сразу после последней запрессовки в разгонном станке и вращать его в течение 15 мин с разгонным числом оборотов, равным 4800 об/мин.
Во время разгона температура коллектора должна быть 130—150° С, а перед разгоном не менее 130° С.
Снять коллектор со станка, установить его на плиту гидравлического пресса, запрессовать давлением 33 т и подтянуть болты или гайку до отказа.
Температура коллектора во время прессовки должна быть не ниже 110° С.
При запрессовке следить за тем, чтобы не было перекоса пластин и шайбы по отношению к коробке.
Перекос проверяется рейсмусом.
Произвести второй разгон и подтяжку коллектора.
Отделка и испытание коллектора.
Снять заволочки, выправить и прочистить петушки коллектора, не допуская обрыва щечек петушка и повреждения полуды.
Подрезать торцы коробки коллектора в соответствии с чертежом и технологическим процессом.
Испытать коллектор на отсутствие межламельных замыканий напряжением 400 в (в течение 1—3 сек) с устранением заволочек.
Установить коллектор на испытательном столе и туго обвязать медные пластины стальной проволокой, навитой в виде пружины.
Присоединить один электрод к коробке коллектора, а другой — к проволоке, обвязывающей медные пластины.
Испытать изоляцию коллектора пластин относительно коробки напряжением 5 кв в течение 1 мин.
Коллекторы двигателей для метрополитена испытывать напряжением 6 кв.
Ремонт.
При пробое изоляции или при замыкании между пластинами внутри коллектор разобрать и устранить причины пробоя или замыкания.
Перед разборкой коллектор запрессовать в специальное кольцо.
После устранения причин, вызвавших разборку, коллектор собрать и повторить весь процесс сборки и формовки и испытания коллектора.
Вспомогательные материалы, применяемые при изготовлении коллектора:
проволока стальная отожженная диаметром 1,5—2 мм;
шкурка электрокорундовая № 80—100, ГОСТ 5009—52; бензин-растворитель (уайт-спирит), ГОСТ 3134—52;
эмаль красная ГФ-92-ХК, ГОСТ 9151—59;
бензин БР-1, ГОСТ 443—56;
ксилол, ГОСТ 10465—39;
хлопчатобумажные концы и салфетки.