Следует различать два вида ремонта и обслуживания тяговых двигателей: а) плановый ремонт, проводимый в определенные сроки и в определенном объеме; б) ремонт, связанный со случайными неисправностями двигателя.
Второй вид ремонта проводится обычно либо по заявкам водителей в связи с неисправностями, возникшими при движении, либо по результатам осмотра тяговых двигателей в депо.
В предыдущем разделе уже рассмотрены основные из возможных неисправностей и методы их устранения. Следует лишь добавить, что заявки водителей на срабатывание защиты в процессе движения и на повышенный шум тягового двигателя требуют незамедлительной остановки подвижного состава, тщательной проверки тягового двигателя и в случае необходимости принятия мер по устранению выявленных неисправностей.
В настоящее время отсутствует единая, строго регламентированная система ухода, планово-предупредительного и капитального ремонтов для всех видов подвижного состава. В то время как текущее обслуживание и ремонт тяговых двигателей для метрополитена проводятся в точно установленном объеме и в строго установленные сроки, ремонтные работы и уход за тяговыми двигателями для вагонов трамвая и троллейбусов проводятся в разных городах в неодинаковые сроки и в неодинаковом объеме в зависимости от ряда местных условий и сложившихся традиций. При этом пробеги между осмотрами и ремонтами у вагонов метрополитена, работающих в условиях закрытого туннеля на автономном полотне при сравнительно небольших колебаниях температуры и влажности, почти в 2 раза больше, чем межремонтные пробеги подвижного состава наземного транспорта.
В связи с этим можно рассматривать две основные системы обслуживания и ремонта тяговых двигателей: систему, принятую для подвижного состава метрополитена, и систему обслуживания и ремонта тяговых двигателей для трамвая и троллейбуса.
- В процессе эксплуатации вагонов метрополитена примерно через каждые 3000 км пробега (6 дней работы на трассе) производится короткий межпоездной осмотр, но без детального осмотра тягового двигателя. После пробега 6000 км (12—14 дней работы) производится текущий ремонт (осмотр) с осмотром тягового двигателя. В процессе этого осмотра в первую очередь выполняют следующие работы:
а) очищают наружную поверхность двигателя от пыли и грязи (если это необходимо);
б) проверяют качество уплотнений коллекторных люков;
в) проверяют затяжку крепежных соединений и крепления соединительной муфты и при необходимости подтягивают крепежные элементы;
г) открывают крышки коллекторного люка, осматривают коллектор и в случае необходимости сухой чистой тряпкой (без ворса) протирают конус коллектора, а также изоляторы.
Осматривают кронштейн, щеткодержатель и их крепление, осматривают нажимное устройство щеткодержателя, состояние щеток и шунтирующих кабельков и в случае необходимости проводят исправление этих деталей. При этом вынимают щетки из гнезда и проверяют их состояние. Если щетки достигли предельно допустимой высоты в процессе износа или имеют сколы, чрезмерную выработку боковой поверхности или поверхности под нажимным пальцем, то такие щетки подлежат замене. Желательно при этом заменить обе щетки в щеткодержателе. Контактные кабельки от щетки к корпусу щеткодержателя должны быть надежно закреплены и не иметь поврежденных жилок, сечение которых составляет более 10% общего сечения, а также жилок кабеля, которые могут находиться в опасной близости к заземленным частям. Щетки с подобными кабельками также подлежат замене.
При наличии на коллекторе копоти или незначительных следов обгара необходимо протереть коллектор тряпкой, смоченной в бензине. При осмотре необходимо также проверить качество пайки коллектора.
Следы круговых огней (если таковые будут обнаружены) должны быть удалены способом, описанным выше, после чего эмалью должна быть проведена окраска макинитового конуса и петушков коллектора эмалью ГФ-92ХК.
При осмотре внутренней полости двигателя необходимо также проверить состояние доступных для обозрения частей якоря, катушек и междукатушечных соединений;
д) проверяют сопротивление изоляции двигателя, которое в холодном состоянии должно быть не менее 5 Мом. Производят, если это необходимо, продувку двигателя сухим сжатым воздухом. Каждые три месяца (после 50 000 км пробега) производится периодический ремонт вагона (для двигателя в объеме текущего ремонта), а после каждого пробега в 100 000 км производится добавление смазки в подшипники тягового двигателя. Для этого открывают крышку подшипникового щита со стороны коллектора, извлекают всю доступную для удаления старую смазку и добавляют свежую смазку в количестве, несколько меньшем, чем объем смазки в новом двигателе.
Смазку в подшипник со стороны привода добавляют специальным насосом (шприцем) через особое отверстие.
При полугодовом осмотре производится несколько более подробный осмотр тягового двигателя, чем при текущем осмотре.
После примерно 300 000 км пробега производится планово- подъемочный ремонт вагона. При этом двигатель снимают с тележки и высылают на специализированный ремонтный завод, на котором производится полная разборка двигателя, тщательная очистка всех деталей, восстановление антикоррозийных, лаковых и эмалевых покрытий, смена поврежденных крепежных и вспомогательных деталей и в большинстве случаев смена подшипников, а также других деталей, достигших предельных износов. В машинах с изоляцией класса В производится смена бандажей, пропитка якорей и компаундировка катушек.
При капитальном ремонте вагона (этот вид ремонта производится после пробега 600 000—700 000 км и более) ремонт тяговых двигателей проводится примерно в том же объеме, как и при планово-подъемочном ремонте.
- Эксплуатация трамвайных вагонов и троллейбусов, как указывалось выше, происходит в более тяжелых условиях, чем вагонов метрополитена. В связи с этим тяговые двигатели для наземного транспорта нуждаются в более частом обслуживании. Хотя межремонтные сроки и объем ремонта несколько различны в разных городах, а также в троллейбусных парках и трамвайных депо, можно считать, что при эксплуатации трамваев и троллейбусов применяются следующие виды осмотров и ремонтов тяговых двигателей.
а) Осмотр через каждые 3—4 дня эксплуатации после примерно 700—1000 км пробега. При этих осмотрах очищают двигатель от пыли и грязи, проверяют крепежные соединения, осматривают коллектор, щеткодержатели, доступные части якоря и катушек. Контролируется также сопротивление изоляции обмоток, которое обычно должно быть не ниже 1 Мом.
Объем осмотра тяговых двигателей при следующих видах ремонта (после пробега 3000 км и 10 000—12 000 км) практически такой же, как и при первом виде осмотра после 3—4 дней эксплуатации.
В некоторых депо и парках сохранилась также система ежесуточного ночного осмотра. В процессе этих осмотров обычно через два-три периода первого обслуживания проводится несколько более подробный осмотр двигателя с измерением давления на щетки, проверкой крепления катушек, состояния отверстия для стока воды, качества пайки якоря, состояния выводных концов и подвески двигателя.
б) Планово-профилактический ремонт после пробега примерно 50 000 км (7—9-месячная эксплуатация). При ремонте этого вида добавляют смазку в подшипники. В большинстве парков и депо при этом двигатель снимают с подвижного состава, разбирают его, промывают подшипники и заполняют их свежей смазкой. Одновременно проводится очистка двигателя от пыли и грязи, шлифовка коллектора, исправление токоснимающего аппарата, окраска миканитового конуса и при необходимости окраска эмалью якоря катушек и внутренней полости двигателя. Естественно, что при всех видах ремонта и осмотра проводится устранение других обнаруженных дефектов и неисправностей.
в) Средний ремонт, который проводится после примерно 150 000 км пробега, и капитальный ремонт, который проводится после 450 000—500 000 км пробега.
Эти виды ремонта обычно не выполняются силами депо или парка. Объем работ по ремонту двигателей при обоих видах ремонта примерно одинаков, если после пробега большей длительности не выявлены дефекты, требующие профилактической смены обмотки из-за старения изоляции или смены коллектора и вала из-за предельных износов и появления усталостных явлений в механически нагруженных элементах конструкции.
При среднем ремонте двигателей для трамваев и троллейбусов выполняются обычно работы, перечисленные выше при описании подъемочного ремонта двигателей для метрополитена.
Капитальный ремонт тяговых двигателей производят, как правило, на специализированных предприятиях по ремонту подвижного состава и тягового электрооборудования.
В объем капитального ремонта может входить: смена обмотки тягового двигателя, изготовление и смена коллектора, замена вала, восстановление изоляции катушек, изготовление и смена катушек, изготовление и смена щеткодержателей и их кронштейнов, изготовление и смена деталей механической части двигателей.
В отдельных случаях оказывается необходимым также сменить пакет сердечника якоря, восстановить горловину станины и посадочные места щитов.
Возможно, что отдельные детали и заготовки затруднительно выполнить по технологии завода-изготовителя. Например, литье корпуса щеткодержателя, изготовляемое по основной технологии методом отливки под давлением, окажется необходимым отлить в земляные формы. Однако при этом механические свойства отливки и конечные размеры готового изделия должны полностью соответствовать основной технической документации.
Некоторые ремонтные предприятия при износе посадочных мест производят наплавление горловин и посадок в щитах, хромирование и шоопирование шеек валов.
Подобные операции, хотя и нежелательные, допустимы в условиях ремонтных предприятий. Однако при выполнении этих операций не должны ухудшаться механические показатели деталей. При большом объеме наплавленного металла необходимо проводить отжиг стальных литых деталей с последующей механической обработкой.
Исправление методом сварки и наплавки концов валов двигателей в условиях ремонтных цехов следует считать недопустимым, хотя при применении некоторых современных видов сварки возможно качественно выполнить эту операцию.
Применение заменителей при ремонтных работах допустимо лишь после предварительного согласования с заводом-изготовителем.
При надлежащем изготовлении и обслуживании обязательный объем ремонтных работ в процессе среднего и капитального ремонта тяговых двигателей может ограничиться (при изоляции класса В) профилактической пропиткой якоря со сменой бандажей, компаундировкой катушек со сменой изоляции, проточкой коллектора и сменой подшипников.
Замена коллекторов, валов, запирающих втулок, исправление горловин остова и подшипниковых щитов, смена щеткодержателей, выводных кабелей и других деталей производится при наличии предельных износов или каких-либо повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации.
Методы этого ремонта, как уже указывалось, должны быть максимально приближены к основной технологии изготовления новых двигателей.
В дальнейшем при капитальных ремонтах возможно окажется целесообразным проведение некоторой модернизации ранее выпускавшихся типов двигателей с изоляцией класса А и В. Эта модернизация в первую очередь может распространиться на катушки возбуждения двигателей ДК-202 и ДК-256.
Катушки параллельного возбуждения этих машин изготовлялись из провода марки ПЭЛБО-ПБД с хлопчатобумажной изоляцией класса А и компаундировались в битумно-масляных компаундах. Если в процессе ремонта окажется необходимым заменить параллельные катушки новыми, а состояние катушек свидетельствует о имевшей место большой тепловой нагрузке, то, по-видимому, целесообразно изготовить новые катушки из провода ПСДТ или ПСД того же сечения. Эти провода (особенно ПСД) мало отличаются по стоимости от проводов с хлопчатобумажной изоляцией. Это мероприятие позволит повысить теплостойкость изоляции катушки на один класс.
Не менее желательными явились бы также применение в качестве корпусной изоляции стекломикаленты и пропитка катушки в кремний-органическом лаке К-47. Это позволило бы повысить теплостойкость изоляции путем ее перевода из класса В в класс F.
Аналогичное мероприятие по замене проводов с хлопчатобумажной изоляцией проводами со стеклянной изоляцией возможно окажется целесообразным и для катушек главных и добавочных полюсов двигателей ДК-254.
Еще более эффективным мероприятием является применение кремний-органической изоляции класса F (и даже класса Н) в катушках всех двигателей старых типов с изоляцией класса А и В, за исключением относительно менее нагруженного двигателя ДК-257.
В обмотках якорей электродвигателей старой серии применялась голая медная шина, изолированная микалентой на бумажной основе (двигатели ДК-202, ДК-255, ДК-256), либо провод с хлопчатобумажной изоляцией (двигатели ДК-254). К сожалению, медная, изолированная микалентой шина размером 1,08х Х10 мм не может быть заменена проводом марки ПСД того же сечения, так как провода ПСД с таким соотношением сторон сечения не изготовляются. В двигателях ДК-255 взамен шины, изолированной микалентой, может быть применен провод со стеклянной изоляцией того же сечения.
Для якорей двигателей ДК-254 может быть применен провод со стеклянной изоляцией при уменьшении толщины провода на 8% (при применении провода ПСДТ сечение провода может быть оставлено без изменений).
Первые партии двигателей ДК-207 и ДК-259 выпускались с изоляцией класса В. При перемотке возможно их исполнение по классам F и Н. Однако при этом наряду с изменением изоляции катушек якоря необходимо также заменить изоляцию коллектора (т. е. практически применить коллекторы нового типа), а также изоляцию нажимных шайб, подбандажную изоляцию, применить тугоплавкий припой при пайке петушков коллектора и бандажей, т. е. выполнить всю электрическую часть якоря в соответствии с двигателем последнего исполнения.
При ремонте коллекторов с полной заменой меди целесообразно применить освоенную промышленностью кадмиевую медь с повышенными механическими свойствами и большим сроком службы.
Перечисленные мероприятия должны обеспечить некоторое повышение фактической удельной мощности и эксплуатационной надежности ранее выпускавшегося подвижного состава. Некоторые изменения могут оказаться целесообразными и при восстановлении механической части двигателя.
В частности, есть пожелания при эксплуатации вводить крепления внутренних колец подшипника 3086313 гайкой взамен крепления упорной втулкой.
Имеются также пожелания о замене щеткодержателей на некоторых партиях двигателей с цилиндрической пружиной из круглой проволоки щеткодержателем основного исполнения со спиральной пружиной из ленточной стали.
Кроме модернизации отдельных элементов конструкции находящихся в эксплуатации двигателей целесообразно провести унификацию тяговых двигателей, применяемых на различных видах подвижного состава.
В частности, до сего времени ряд предприятий продолжает выпуск троллейбусов с применением двигателей типа ДК-202. Есть пожелание заменить их унифицированными, более мощными тяговыми двигателями ДК-207 с теми же тяговыми характеристиками, какими обладает двигатель ДК-202. Приведение характеристик двигателя ДК-207 к ДК-202 уменьшает воздушный зазор. Работа по созданию модификации двигателя ДК-207 для замены им двигателя ДК-202 для вновь строящихся троллейбусов близка к завершению. Возможно, что подобное мероприятие целесообразно провести и на действующем подвижном составе в тех случаях, когда двигатели ДК-202 предельно использованы по тепломощности.