Текущий ремонт и техническое обслуживание локомотивов - Дмитриенко И.В.

Author: Дмитриенко И.В.

Tags: ремонт тепловозы учебное пособие локомотивы

Year: 1999

Similar

Руководство по техническому обслуживанию и текущему ремонту тепловозов 2ТЭ10

Справочник по тепловозам промышленного транспорта

Технология ремонта тепловозов

Техническое обслуживание и ремонт локомотивов

Text

Министерство путей сообщения Российской Федерации
Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Кафедра
“Тепловозы и тепловые двигатели”
И.В. Дмитренко
ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЛОКОМОТИВОВ
Рекомендовано
реда
кционно
-
издательским советом ДВГУПС
в качестве учебного пособия
Хабаровск
1999
Учебное пособие предназначено для изучения профилирующей дисциплины
“Текущий ремонт и техническое обслуживание локомотивов” при подготовке
инженеров для МПС п
о специальности 1507 “Локомотивы”.
В нем изложены основные положения технологии ремонта типовых узлов и
соединений локомотивов. Приводятся современные методы выявления и устранения
неисправностей механических и электрических частей локомотивов. Освеще
ны
вопросы комплектования , сборки и испытания узлов локомотивов.
Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения
вузов МПС и может быть использовано инженерно
-
техническими работниками
локомотивного хозяйства.
Рис. 67, таб.1
0, список лит.
-
10
назв.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
Цель и задачи дисциплины
Анализ состояния ремонта локомотивов на железных дорогах России
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ И
РЕМОНТУ ЛОКОМОТИВОВ
1.1.Планово
-
предупредительная система обслуживания и ремонта локомотивов
1.1.1. Термины
1.1.2. Основные этапы развития планово
-
предупредительной системы
обслуживания и ремонта локомотовов
1.2. Объемы работ на ТО и ТР
1.3. Определение дифференцированных периодов межремонтной работы
локомотивов
1.4. Основная техническая документация по ремонту локомотивов
2. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА МЕХАНИЧЕСКИХ ЧАСТЕЙ
ОБОРУДОВАНИЯ ЛОКОМОТИВОВ

2.1. Основные понятия и определения, принятые в ремонтной п
рактике
2.2. Технологический процесс ремонта обьек
та ремонта
2.3. Технология разборки обьекта ремонта
2.4. Разработка схемы разборки сборочной единицы
2.5. Очистка объекта ремонта
2.5.1. Механические способы очистки
2.5.2. Физико
-
химические способы очистки
2.5.3. Термическая очистка
2.6. Контроль состояния механических частей
2.6.1. Ремонтные размеры
2.6.2. Износ деталей
2.7. Способы измерения износа детали
2.8. Современные способы восстановления деталей
2.8.1. Восстановление деталей пластической деформацией (давлением)
2.8.2. Восстановление деталей обработкой под ремонтный размер
2.8.3. Восстановление путем постановки добавочной детали
2.8.4. Гальванические покрытия
2.8.5. Восстановление
деталей полимерными материалами.
2.9. Выбор рационального способа восстановления
2.9.1. Технологический критерий
2.9.2. Критерий долговечности
2.9.3. Технико
-
экономический критерий
3. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА МЕХАНИЧЕСКИХ ЧАСТЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ
ЛОКОМОТИВОВ
3.1. Технология ремонта типовых сборочных единиц с разборными подшипниками
скольжения
3.1.1. Ремонт коленчатых валов
3.1.2. Ремонт постелей подшипников коленчатого вала
3.1.3. Ремонт подшипников скольжения
3.2. Технология ремонта типовых сборочных единиц, движущихся возвратно
-
поступательно
3.2.1. Ремонт гильзы цилиндра
3.2.2. Ремонт шатунно
-
поршневой группы
3.2.3. Ремонт плунжерной пары
3.3. Технология ремонта подвижных конусных соединений
3.3.1. Ремонт соедин
ения клапан
–
крышка
3.3.2. Ремонт соединения игла
–
корпус распылителя форсунки
3.3.3. Ремонт соединения клапан
–
седло электропневматического вентиля
3.4. Технология ремонта паяных соединений
3.4.1. Ремонт радиаторов холодильника
3.4.2. Ремонт водомасл
отеплообменников
3.5. Технология ремонта неподвижных соединений
3.6. Тех
нология ремонта шлицевых и шпоночных соединений
3.7. Технология ремонта соединений с деталями, базирующимися на плоскостях
3.8. Технология ремонта зубчатых передач

4. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ (ТОКОПРОВОДЯЩИХ) ЧАСТЕЙ
ОБОРУДОВАНИЯ ЛОКОМОТИВОВ
4.
1. Контроль состояния электрических частей
4.2. Технология восстановления изоляции электрически
х цепей
4.2.1. Восстановление изоляции путем очистки
4.2.2. Восстановление изоляции путем ее пропитки
4.2.3. Восстановление изоляции путем ее сушки
4.3. Ремонт контактных соедине
ний
4.3.1. Ремонт разъемных скользящих контактных соединений
4.4. Ремонт аккумуляторных батарей
4.4.1. Кислотные аккумуляторные батареи (32
-
ТН
-
450)
4.4.2.
Требования по уходу за аккумуляторной батареей
4.4.3. Щелочные аккумуляторные батареи (46 ТПЖН
-
450)90
5. СБОРКА И ИСПЫТАНИЯ ОБЪЕКТА РЕМОНТА
5.1. Комплектование объекта ремонта
5.1.1. Комплектование подшипников коленчатого вала дизеля
5.1.2. Комплектование шатунно
-
порш
невой группы дизеля 93
5.1.3. Комплектование узлов колесно
-
моторного блока
5.1.4. Комплектование узлов тележки
5.2. Сборка объекта ремонта
5.2.1. Сборка подшипников коленчатого вала
5.2.2. Сборка тягового электродвигателя
5.2.3. Сборка колесно
-
моторного блока
5.2.4. Сборка тележек
5.3. Испытание объекта ремонта
5.3.1. Цель и задачи испытаний
5.3.2. Испытания тягового эл
ектродвигателя после ремонта
5.3.3. Испытание колесно
-
моторного блока
5.4. Монтаж объектов ремонта на локомотиве
5.5. Реостатные испытания тепловозов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
“Текущий ремонт и техническое обслужива
ние локомотивов” является
профилирующей дисциплиной при подготовке инженеров для МПС по
специальности 1507 “Локомотивы”. В процессе ее изучения студент, наравне с
рассмотрением классических процессов ремонта типовых сборочных единиц и
соединений, должен зн
ать соверменную технологию восстановления, ремонта и
испытание узлов локомотивов.
Последний учебник для студентов вузов по названной дисциплине был написан
ктн., доцентом Рахматулиным М.Д. в 1983 г. За прошедшее время изданы новые
правила обслуживания
и ремонта локомотивов, положения и инструкции по ремонту
и обслуживанию отдельных их узлов. В локомотиворемонтных предприятиях и
научно
-
исследовательских институтах разработаны современные технологические
процессы.
Наряду с этим наблюдается нехватка с
овременной технической
литературы в учебно
-
консультационных пунктах заочного факультета,

расположенных на железных дорогах Дальнего Востока. Все выше сказанное и
послужило причиной написания данного учебного пособия. В нем, наряду с
основными теоретическим
и вопросами ремонта локомотивов, дана современная
технология очистки, восстановления, сборки и испытания наиболее важнейших его
деталей и узлов.
Так, в первом разделе дисциплины приводятся среднесетевые нормы
межремонтных периодов локомотивов, утвержд
енные МПС в 1996 г; дается
методика составления схемы разборки узла с использованием технологических
указаний и приспособлений; показано применение современных моющих средств на
основе поверхностно
-
активных и растворяюще
-
эмульгирующих веществ;
приводятся,
разработанные отечественными учеными, методы снижения износа
деталей локомотивов и методы их восстановления (проточное хромирование,
электролитическое натирание, напекание порошков и т.п).
При изложении второго и третьего раздела подробно приводятся п
ричины
возникновения неисправностей в механических и электрических узлах локомотива,
методы их выявления и устранения. Излагается новая технология очистки
радиаторов комплексонами, а электрических машин
-
бесщелочными растворами
типа МЛ
-
80 и “Эльва”, пропи
тка изоляции электрических машин с помощью
ультразвука и т.п.
В четвертом разделе, посвященном комплектованию, сборке и испытанию объекта
ремонта, впервые подробно изложена технология: подбора рессорного подвешивания
бесчелюстных тележек, проверка кач
ества их сборки, испытание ТЭД и т.п. Для
лучшей ориентации читателя в пособии все заголовки, посвященные изложению
новой технологии, обозначены буквами Н.Т.
Цель и задачи дисциплины
Изучив дисциплину студент должен:
-
знать основные направле
ния и перспективы развития системы технического
обслуживания и ремонта локомотивов; современную технологию ремонта
механических и электрических частей оборудования локомотивов; прогрессивные
способы восстановления поврежденных деталей; основную нормативно
-
техническую
документацию по эксплуатации локомотивов;
-
уметь определять повреждения локомотивов, анализировать причины их
появления и намечать пути их устранения; разрабатывать и внедрять
технологические процессы ремонта сборочных единиц с применение
м методов и
средств неразрушающего контроля и тестового диагностирования; проектировать
технологические средства ремонта;
-
иметь представления о влиянии неиправностей оборудования на технико
-
экономические показатели работ локомотива, его надежность,
перспективы развития
ремонтного производства локомотивов.
Анализ состояния ремонта локомотивов на железных дорогах России
Состояние локомотивного парка в России за последние годы несколько
улучшилось. Так, если в 1995 г. процент неисправных теп
ловозов был равен 8,7, то в
1996 г.
–
8,0; количество неплановых ремонтов на 1 млн. км. в 1995 г. составило 32,2

, то в 1996 г.
–
28,7. Однако, всвязи с прекращением поступления новых
локомотивов, тепловозный и электровозный парк стареет. Средний возраст
т
епловозов 23 года! На сегодняшний день нужно списать более 4000 локомотивов.
Анализ показывает, что выработавшие ресурс локомотивы отказывают в пути в два
раза чаще, чем новые. Во столько же раз выше расходы на их ремонт и
обслуживание. Ученые подсчитали,
что экономически выгоднее сократить срок
службы тепловозов с 20 до 14 лет, а электровозов с 30 до 23. Только это уменьшит
расходы в локомотивном хозяйстве на 3
-
3,5 %.
Согласно решению Всероссийского сьезда железнодорожников, прошедшего в
1996 г., ос
новными мерами по улучшению технического состояния локомотивов
являются следующие:
1. Совершенствовать технологию эксплуатации и ремонта локомотивов, положив в
основу объемы работ, соответствующие фактическому состоянию локомотивов.
Новая система пред
усматривает более гибкие нормы межремонтных пробегов,
вводит специальное техническое обслуживание локомотивов перед сезонной
эксплуатацией, дает обоснованные коэффициенты увеличения трудоемкости и
стоимости ремонтов в зависимости от возраста локомотивов.
2. Внедрять современную технологию ремонта и восстановление узлов и деталей.
3. Внедрять средства и методы безразборной диагностики узлов локомотивов.
4. Улучшить эксплуатацию локомотвивов ( внедрять прикрепленный способ
обслуживания локомоти
вов).
5. Улучшать организацию технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта
(ТР) локомотивов.
6. Ликвидировать и недопускать перепробеги локомотивов между ТО и ТР.
7. Внедрять на рабочих местах автоматизацию и механизацию трудоемких
проц
ессов.
8. Создавать системы ТО и ТР по фактическому состоянию локомотивов.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ И
РЕМОНТУ ЛОКОМОТИВОВ
1.1. Планово
-
предупредительная система обслуживания и ремонта локомотивов
1.1.1. Термины
Системой ТО и ТР называется совокупность взаимосвязанных средств,
документации и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления
работоспособности локомотивов.
Под ТО понимают комплекс работ профилактического характера ( по осмотру,
очис
тке, смазке, креплению, регулировке и т.д.), цель которых постоянно
поддерживать локомотив в работоспособном состоянии.
Под ремонтом понимают комплекс работ, направленных на восстановление
работоспособного состояния локомотивов, путем устранения неипр
авностей в
деталях и узлах. Ремонты подразделяются на плановые и неплановые. Плановый
ремонт
-
ремонт, предусмотренный требованиями нормативно
-
технической
документации. Неплановый ремонт
-
ремонт, постановка на который осуществляется
без предварительного н
азначения. Плановый ремонт делится на текущий и

капитальный .Текущий ремонт
–
ремонт, выполняемый для восстановления
работоспособности локомотива и состоящий в замене и восстановлении отдельных
деталей. Текущий ремонт проводится в локомотивных депо. Капита
льный ремонт
(КР)
-
ремонт выполняемый для устранения неисправностей и полного или близкого
к полному восстановлению ресурса локомотива или сборочных единиц с заменой
или восстановлением любых их частей, включая базовые. Капитальный ремонт
выполняется на р
емонтных заводах. Планово
-
предупредительная система
обслуживания и ремонта локомотивов состоит из: ТО
-
1, ТО
-
2, ТО
-
3, ТО
-
4, ТО
-
5, ТР
-
1, ТР
-
2, ТР
-
3, КР
-
1, КР
-
2.
1.1.2. Основные этапы развития планово
-
предупредительной системы
обслуживания и ремонта локом
отовов
Развитие планово
-
предупредительной системы ТО и ТР тепловозов (ППСР) в
нашей стране проходило в три этапа: 1 этап
-
1931
-
1937 гг; 2 этап
-
1945
-
1956 гг; 3
этап
–
с 1956 г.
–
до наших дней.
Первый этап характеризуется отсутствием опыт
а эксплуатации тепловозов, низкой
квалификацией обслуживания и ремонтного персонала, слабым технологическим
оснащением, неприспособленностью баз ремонта паровозов к ремонту тепловозов.
Никакой регламентации сроков ремонта не было, тепловозы работали “на из
нос”.
Ремонт осуществлялся персоналом, который ремонтировал и паровозы. В 1937 году
была введена первая ППСР, состоящая из перечневого ремонта 1
-
го объема,
выполняемого через 40 тыс.км; перечневого ремонта 2
-
го объема
-
через 80 тыс.км и
среднего ремонта
-
ч
ерез 120 тыс.км.
Второй этап отличается значительным развитием отечетсвенного
тепловозостроения и переводом многих участков железных дорог на дизельную тягу
(Ашхабадская, Орджоникидзевская, Московско
-
Курская, Ташкентская и др.). Для
поддержания исправн
ости и работоспособности тепловозов был введен месячный
осмотр, а для восстановления ресурса
-
капитальный ремонт. В 1946 году после
периодических ремонтов были введены реостатные испытания тепловозов , в 1951г.
после пробега 6 тыс. км.
-
контрольно
-
техниче
ский осмотр, а в 1955 г
-
подъемочный
ремонт. С этого года в нашей стране окончательно сформировалась ППСР
тепловозов.
Третий этап характеризуется коренной реконструкцией локомотивной тяги на
железных дорогах СССР, подчинением ТО и ТР требованиям конкр
етных условий
эксплуатации, введением новых методов обслуживания локомотвивов,
использованием современных средств и усовершенствованной документации по ТО
и ТР. В 1961 году в ППСР было введено техническое обслуживание (ТО
-
2),
проводимое один раз в сутки.
Продолжительность работы тепловозов между
ремонтами стали устанавливаться в зависимости от выполненной ими механической
работы, т.е. от величины показателя использования мощности. В 1964 г введен
крупно
-
агрегатный метод ремонта тепловозов. В 1970 году
приказом 17Ц были
установлены общесетевые нормы времени работы или пробега тепловоза между
осмотрами и ремонтами. В 1975 году приказом 22Ц были установлены общесетевые
нормы пробега различных серий тепловозов между осмотрами и ремонтами. В 1981г
вышел прик
аз 10Ц который: уменьшил межремонтные пробеги; ввел ТО
-
4;

постановку на ТО и ТР регламентировал по величине пробега или времени ( в
зависимости от того, какой срок наступит раньше); разрешал вводить бригады для
ликвидации неплановых ремонтов; ввел для тепл
овозов, находящихся в
эксплуатации больше 12 лет от постройки, коэффициент трудоемкости и стоимости
–
1.15.
В 1994 г. вышло указание МПС М
-
257у “Об улучшении технического состояния
тягового подвижного состава”, которым: установлены новые нормы пробего
в
локомотивов между ТО и ТР; разрешено корректировать нормы между ТО и ТР в
пределах
-
+
20 %, а между капитальными ремонтами
-
+
15 %; требуется закрепить
каждый локомотив за определенной комплексной бригадой; устанавливается
следующий порядок планирования
ТО и ТР: капитальные ремонты планирует
департамент локомотивного хозяйства (ЦТ МПС), ТР
-
2 и ТР
-
3
–
служба
локомотивного хозяйства жд (Т), ТО
-
3, ТО
-
5 и ТР
-
1
–
локомотивное депо (ТЧ).
В 1996 г вышло указание ЦТ МПС М
-
184у, которым установлены следующие
межремонтные периоды работы локомотивов (см. табл.1.1).
Таблица 1.1.
Среднесетевые нормы межремонтных периодов работы тепловозов
Серия
локомотивов
Нормативные межремонтные периоды (тыс. км.)
Техническое
обслуживание
Текущие
ремонты
Капитальные
ремонты
ТО
-
3
ТР
-
1
ТР
-
2
ТР
-
3
КР
-
1
КР
-
2
ТЭ10 В
9,0 (7,5)
45 (35)
120 (105)
230 (210)
630
1260
ТЭ10 М,У,С
10 (8)
50 (40)
130 (120)
290 (240)
720
1500
М62
9 (8)
45 (40)
130 (120)
270 (240)
720
1500
ТЭМ2
33
С
(30)
9
М
(7,5)
17
М
(15)
34
М
(30)
7,5
Л
17
Л
Где с
-
сутки, м
-
месяцы, г
-
годы . В скобках нормативы, установленные указанием
257у. Ниже приводится очередность выполнения ТО и
ТР между двумя смежными
капитальными ремонтами.
Рис.1.1.
Схема очередности выполнения ТО и ТР
В таблице 1.2. приводятся среднесетевые нормы межремонтных периодов работы
электроподвижного состава (ЭПС), установленные указанием М
-
184.
Отличительная особенность указания М
-
184у от М
-
257у:

1. Для п
оездных тепловозов межремонтный период устанавливается в тыс.км.
2. Для всех локомотивов увеличены нормативные межремонтные периоды.
Таблица 1.2.
Среднесетевые нормы межремонтных периодов ЭПС
Серия
локомо
-
тивов
Нормативные межремонтные
периоды (тыс.км
)
Текущие ремонты
Капитальные ремонты
ТО
-
3
ТР
-
1
ТР
-
2
ТР
-
3
КР
-
1
КР
-
2
ВЛ 60
-
18
180
360
720
2160
ВЛ 80
-
19 (18)
220 (200)
440 (400)
880 (800)
2640 (2400)
Эл. поезда
5с
50с
150
300
600
1800
1.2. Объемы работ на ТО и ТР
На всех ТО и ТР
-
1 производят осмотр, проверку цельности и надежности
крепления элементов оборудования локомотива, особенно связанных с
безопасностью движения; сма
зку трущихся деталей; проверку и регулировку
отдельных узлов оборудования (форсунок дизеля); очистку фильтров и
электрических аппаратов; мойку локомотива.
При ТР
-
2, кроме этих работ, снимают для ревизии и ремонта часть узлов дизеля,
механического и эл
ектрического оборудования, аккумуляторную батарею,
производят ревизию буксовых подшипников и тяговых редукторов, реостатные
испытания.
При ТР
-
3, кроме работ выполняемых на ТР
-
2, ремонтируют : дизель,
вспомогательное оборудование, электрические машины
и экипажную часть
(тележки) с выкаткой из под локомотива.
При КР производят восстановление или замену всех изношенных узлов
локомотива, с полной разборкой дизеля, с обточкой коленчатого вала, с наплавкой и
обточкой блока дизеля, с ремонтом рамы локомо
тива и полной разборкой
электрических машин и заменой проводов.
Для ЭПС характерным объемом работ обладает ТР
-
2. В него входит ревизия
основных, дополнительных и боковых опор кузова, возвращающих устройств,
гидравлических амортизаторов, проверка и рег
улировка всей защитной аппаратуры,
ревизия ЭКГ, ГВ и т.п.
Плановые простои тепловозов на ТО и ТР находятся в пределах: наТО
-
2 = 1ч, ТО
-
3=8
-
10ч, ТР
-
1=36
-
40ч;ТР
-
2=5сут,ТР=4
-
6сут; КР=10
-
16 сут.
1.3. Определение дифференцированных периодов межремонтной ра
боты
локомотивов
До 1961 г сроки межремонтной работы тепловозов для всех депо и серий были
едиными и устанавливались в км пробега вне зависимости от выполненной ими
работы. Чтобы устранить эти недостатки с 1961 г сроки межремонтной работы стали
рас
считывать в зависимости от показателя использования мощности для каждой
серии тепловозов и отдельно по депо и дорогам.

За показатель использования мощности (ПИМ), имеющий в своей основе
выполненную тепловозом механическую работу, был принят расход топ
лива
тепловозом на 1 км пробега
-
.
Определение показате
ля использования мощности для поездных тепловозов
=Q
УС
е
10
-
4
, кг/км.
(1.1)
где
Q
УС
-
средняя условная масса состава, брутто,т
Q
УС
=
, т
(1.2)
где А
-
выполненная перевозочная работа тепловозами данной серии за
определяемый период, ткм; L
1
, L
2
L
3
L
4
L
5
-
соответственно пробег тепловозов во
главе поезда, в двойной тяге
, в одиночном следовании, в подталкивании и условный
пробег, км; е
-
расход дизельного топлива тепловозами данной серии за
определяемый период на измеритель , кг/10
4
ткм брутто.
Определение показателя использования мощности для внепоездных тепловозов
=Е/t
Э
, кг/ч
(1.3)
где Е
-
общий расход дизельного топлива тепловозами данной серии за
определяемый период, кг; t
Э
-
общее время работы в эксплуатации тепловозов
данной серии за определяемый период, ч.
Определение загрузки дизеля.
Интенсивность работы тепловозных дизелей
оценивают по их коэффициенту загрузки, который рассчитывается по формулам:
для поездных тепловозов
= V
тех
/ G
ч
= 0,5
-
0,65
(1.4)
для внепоездных тепловозов
=
=0,1
-
0,2
(1.5)
где V
ТЕХ
-
техническая скорость гру
зовых или пассажирских поездов,
обслуживаемых тепловозами данной серии, за определяемый период, км/ч; G
ч
-
часовой расход топлива тепловозами данной серии на номинальной мощности, кг/ч.
Например, для тепловоза ТЭ10
G
ч
= 480 кг/ч.
Определение дифференцированных периодов ремонта тепловозов
Для поездных тепловозов
L
P
= G
o
/
, км
(1.6)
Для внепоездных тепловозов
t
P
=
G'
O
/ 705
, месяц
(1.7)

t
P
=
G'
O
/ 23,5
, суток
(1.8)
где G
O
и G'
O
-
соответственно норма расхода дизельного топлива между отдельными
видами ТО и ТР, для поездных и внепоездных
тепловозов, данной серии; 705 и 23,5
-
соответственно продолжительность работы внепоездного тепловоза за месяц и сутки,
ч.
Таким образом, зная нормы расхода топлива между отдельными видами ремонтов,
используя вышеприведенные формулы, можно легко опре
делить сроки их
межремонтной работы. В свою очередь нормы устанавливаются исходя из
соотношения между износом важнейших узлов и расходом топлива. Например , G
O
для ТР
-
3 можно установить, если определить расход топлива, при котором износ
коллекторных пласти
н ТЭД достигнет допустимой величины. G
O
для КР
-
если
определить расход топлива, при котором овальность шеек коленчатого вала
достигнет допустимой величины и т.д.
Пример: Рассчитать срок ремонта ТР
-
3, если известно G
O
ТРЗ
= 1500 т,
= 5 кг/км. ,
тогда
L
Р
=( 1500
10
3
) /5 = 300 т.км.
Для корректировки существующих межремо
нтных пробегов нормы расхода
топлива можно определить, если задаться коэффициентом загрузки дизеля.:
Для поездных тепловозов n = 0,5
-
0,6, тогда
G
O
=n G
ч
(L
рн
/ V
ТЕХ
),
(1.9)
Для внепоездных тепловозов
= 0,1
-
0,2, тогда
G'
O
=
t
эн
Gч
(1.10)
где Lрн
,
tэн
–
соответственно сре
днесетевая норма периода межремонтной работы в
километрах и во времени магистральных и маневровых тепловозов, утвержденных
МПС.
1.4. Основная техническая документация по ремонту локомотивов
Осмотр и ремонт локомотивов выполняют в соответствии с
Правилами деповского
и заводского ремонта. В них регламентирован объем работ на отдельных видах ТО и
ТР, допускаемые размеры и зазоры в сопряжениях, с которыми разрешается выпуск
локомотивов из ремонта. Кроме того, в правилах приводятся технические требов
ания
и режимы испытания агрегатов и узлов.
Руководящими материалами являются также и инструкции (по эксплуатации
локомотивов; по техническому обслуживанию, ремонту и испытанию тормозного
оборудования локомотивов; по освидетельствованию,ремонту и форми
рованию
колесных пар; по сварочным и наплавочным работам при ремонте тепловозов,
электровозов, электропоездов и дизель
-
поездов и др.)
Порядок работ при ремонте локомотивов устанавливается нормами и графиками
технологического процесса в виде сетевых гр
афиков и таблиц определителей работ.
Ремонт же деталей и узлов осуществляется по картам технологического процесса,
выполненных согласно требованиям ЕСТД.
Кроме названной документации при ремонте используется: книга записи ремонта
локомотивов (ТУ
-
28),
технические паспорта на дизель, ТГ, ТЭД, колесные пары,

компрессор, насосы, главные резервуары. В них записывают даты ремонта, пробеги
до ремонта, сменяемые детали.
2. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА МЕХАНИЧЕСКИХ ЧАСТЕЙ
ОБОРУДОВАНИЯ ЛОКОМОТИВОВ
2.1. Осно
вные понятия и определения, принятые в ремонтной практике
Технологическим процессом называется процесс изменения форм, размеров,
состояния поверхности, механических, физических или иных свойств заготовок или
деталей, а также получения сборочных сое
динений.
Составным элементом технологического процесса является технологическая
операция.
Технологической опрерацией
называется часть технологического
процесса, выполняемая над определенным объектом (заготовкой, деталью, узлом)
или над несколькими одн
овременно обрабатываемыми объектами на одном рабочем
месте (станке, молоте, конвейере) одним рабочим, группой рабочих, либо в услови ях
автоматического производства без участия рабочего или только под его
наблюдением .
При механической обработке детал
ей пользуются следующие понятия:
установ
-
часть операции, выполняемая при одном закреплении обрабатываемой детали и
одной настройке оборудования.
Переход
-
часть операции, при которой
обрабатывается один или несколько участков поверхности детали одним и т
ем же
инструментом (или группой инструментов) при неизменном или закономерно
изменяющемся режиме работы оборудования. Применительно к сборке переход
характеризуется неизменностью сопрягаемых поверхностей и применяемого при
этом инструмента (приспособления)
.
Проход
-
часть перехода, связанная со снятием
слоя металла при однократном движении инструмента или группой инструментов
относительно обрабатываемой поверхности детали.
Объект ремонта
-
локомотив, либо его сборочная единица или деталь,
подвергающаяс
я ТО и ремонту. Сборочная единица
-
изделие, составные части
которого соеденены между собой сборочными операциями (свинчиванием, сваркой,
напрессовкой): с разъемными подшипниками скольжения и качения; с
неразъемными подшипниками скольжения; с цилиндрически
ми деталями,
движущимися возвратно
-
поступательно; с резиново
-
металлическими деталями и
сальниковыми уплотнениями).Соединения разделяются на: резьбовые, прессовые,
конусные, неподвижные, конусные подвижные, шлицевые, шпоночные, паяные,
сварные, клеевые и т.
п.
Деталь
-
изделие, изготовленное из одного по наименованию и марки материала
без применения сборочных операций.
2.2. Технологический процесс ремонта обьекта ремонта
Технологический процесс ремонта сборочной единицы (СЕ) можно представить
в
виде схемы:

Рис.2.1 Схема ремонта сборочной единицы
2.3. Технология разборки обьекта ремонта
При деповском ремонте СЕ осматривают без разборки или с разборкой. Для
удобства проведения всех операций локомотив условно р
азбивается на СЕ, группы,
соединения и детали. Деталям и СЕ присваивают свои индексы и номера,
соответствующие чертежу.
Например, обозначение Д
-
100
-
12
-
078
расшифровывается как : Д100
-
дизель типа Д100, 12
-
группа масляного насоса, 0,78
-
прокладка; и
ли на вкладыше коренного подшипника коленчатого вала дизеля
делается отметка: АВ8НГ
-
дизель АВ, 8
ОЙ
подшипник, Н
-
нижнего коленчатого вала,
Г
-
гора (верхний); на поршне АК6Н
-
дизель АК; 6
-
шестой; Н
-
нижний.
Все операции при разборке делятся на основны
е и вспомогательные. Основные
-
операции которые изменяют состояние СЕ. Вспомогательные
-
операции по
перемещению, установке и креплению СЕ на стендах, кантователях и на других
приспособлениях.

При разборке необходимо соблюдать следующие правила :
1. Перед разборкой определяют положение деталей в СЕ, путем измерения
предельных размеров и зазоров. Это в свою очередь позволяет определить
необходимость их последующей замены или восстановления. (Например: зазор “на
масло” в подшипниках коленчатого вал
а, зазор в зубчатой передаче, зазор в
шлицевом соединении.)
2. Проверяют на деталях наличие клейм и меток.
3. Сохраняют по месту все регулировочные и уплотнительные прокладки и
котрольные штифты.
4. После снятия СЕ открывшиеся полости закрыв
ают крышками или пробками,
чтобы исключить попадание в них посторонних предметов.
5. После разборки все крепежные детали (болты, гайки), особенно базисных,
устанавливают от руки вновь на свои места (шатунные болты, шпильки коренных
подшипников и т.п.)
.
6. При разборке следует максимально механизировать труд за счет применения
съемников, стендов, гайковертов и т.п.
2.4. Разработка схемы разборки сборочной единицы
Схема позволяет в пространстве показать последовательность работ по разбор
ке
СЕ, с выполнением приемов по измерению размеров и применению специального
инструмента (см.рис. 2.2).
Схема разборки представляет собой дерево, последовательно выполненных
приемов, на основном стволе которого располагаются снятые детали, а по ветвям
-
подсборки, требующие дальнейшей разборки. Ниже представлена схема разборки
редуктора.

Рис.2.2. Схема разборки ре
дуктора
2.5. Очистка объекта ремонта
На долю очистных работ приходится более 5
-
8 % общей трудоемкости ремонта
подвижного состава.
Влияние очистных работ на качество и ресурс отремонтированных СЕ и деталей
велико. Проведенные исследования пок
азывают, что только за счет улучшения
качества мойки и очистки можно повысить на 25
-
30% ресурс и на 15
-
20%
производительность труда.Поэтому цель очистки: повысить культуру производства,
качество и производительность ремонтных работ.
Процесс очистки де
лится на несколько стадий: очистка СЕ до разборки, очистка
подсборок и деталей. Основными загрязнениями объекта ремонта локомотива
являются: маслянисто
-
грязевые, асфальтно
-
смолянистые, накипь и коррозия.
Основными способами очистки являются: механические,
физико
-
химические и
термические.
2.5.1. Механические способы очистки

Сдувание пыли сжатым воздухом.
Э
тот способ применяют лишь в том случае,
когда очищаемые поверхности покрыты сухой пылью, т.е. когда загрязнение плохо
сцеплено с поверхностью де
тали. Давление струи воздуха должно быть в пределах Р
= 0,25
-
0,35 МПа. Очистку СЕ производят в специальных помещениях,
оборудованных вентиляцией. Перед постановкой локомотива на ТО
-
3 и ТР
производят обдувку его оборудования как внутри, так и снаружи.
Очистка механическим инструментом.
Этим способом удаляют с поверхности
детали нагар, коррозию, окислы, старую краску. С этой целью используют щетки,
скребки, шаберы, наждачную или стеклянную бумагу. Механизировать этот способ
можно путем использования ви
бростенда.
Очистка абразивами.
При этом способе загрязненную поверхность детали
обрабатывают мягкими или твердыми абразивами, направляемыми струей воздуха
или воды. Частицы абразивов ударяясь о поверхность детали, разрушают
загрязненный слой и уносят
с собой частицы грязи. К мягким абразивам относятся:
зерна кукурузной муки, измельченные початки, порошок окиси алюминия,
косточковая крошка (ореха, абрикоса, персика), стеклосфера. Мягкие абразивы
используют для очистки деталей из мягких металлов и электр
ической изоляции. К
твердым абразивам относятся: кварцевый песок, металлический порошок (частицы
отбеленного чугуна размером 0,3
-
0,8 мм, твердостью НRC 56
-
68). Твердые абразивы
применяют для удаления нагара, коррозии, окислов с поверхности деталей из черны
х
и цветных металлов.
В условиях депо для очистки деталей мягкими абразивами (косточковой крошкой,
стеклосферой) применяется установка А231. Продолжительность очистки 1
-
3 мин,
Р=0,4
-
0,5 МПа, расход крошки 0,2
-
0,3 кг.
Кроме воздуха в качестве нос
ителя абразива может применяться вода. В этом
случае очистка называется гидроабразивной. Гидроабразивная очистка может
выполняться с раздельной подачи песка и воды или с предварительным
смешиванием этих компонентов. Для снижения коррозии в воду добавляют
а
нтикоррозийные присадки: нитрит натрия или ингибиторы. Давление воздуха
Р=0,4
-
0,5 МПа, время очистки 4
-
5 мин.
В последнее время данный метод стал использоваться для очистки
турбокомпрессора (ТК) от нагара при работающем дизеле. С этой целью
использует
ся установка, состоящая из инжектора и двух емкостей: с песком и водой
(рис 2.4.). Порядок очистки ТК: инжектор монтируется в выхлопной коллектор
дизеля со стороны первого цилиндра; запускается дизель и устанавливается 15
-
ая
позиция контроллера машиниста;
включают воздух; пускают воду с интенсивностью
2 кг/мин; пускают песок с интенсивностью 3 кг/мин (песок должен иметь сечение 0,5
* 0.5 мм). Общее время очистки 5
-
6 мин.
При абразивной очистке необходимо соблюдать общие правила :
1. Чем больше мас
са частиц песка, их скорость и содержание в струе воздуха, тем
интенсивнее очистка.

Рис.2.3. Схема установки
Например: при очистке электрической изоляции кукурузной мукой давление
должно быть Рв = 0,6 Мпа, а диаметр сопла
–
6 мм. При использовании абразивов из
кукурузного зерна Р=0,3
-
0,4МПа. , диаметр сопла
-
16
-
25 мм. При очистке стальных
деталей песком: Р
В
= 0,2
-
0,4 МПа, а деталей из алюминия
-
Рв = 0,1
-
0,15 МПа.
Недостатками абразивной очистки являются следующие : очистке подвергаются
лишь те поверхности, которые попадают в зону действия струи; при
неправильном
выборе параметров очистки появляется возможность повреждения поверхности .
Например, нельзя очищать косточковой крошкой поршни дизеля 10Д100 , т.к. при
этом повреждается их полуда; сложность оборудования, большие затраты труда на
установках с
ручным управлением сопла; после сухой очистки детали необходимо
обмыть.
2.5.2. Физико
-
химические способы очистки
Растворы
. До недавнего времени основным средством очистки были водные
растворы: щелочные (каустическая и кальценированная сода) и
кислотные (соляная,
серная, фосфорная). Первые применяются для удаления маслянисто
-
грязевых и
асфальтно
-
смолянистых отложений. Вторые
–
для удаления накипи, ржавчины и
окислов.
Очистка деталей каустической и кальценированной содой имеет ряд недостатко
в:
невысокая моющая способность, быстрое истощение растворов, растворы плохо
удерживают отмытые загрязнения, которые затем повторно оседают на очищенные
поверхности. Растворы каустика из
-
за высокой концентрации разрушают цветные
металлы, вызывают ожоги и р
аздражения дыхательных путей у обслуживающего
персонала. После промывки этими растворами требуется дополнительный расход
воды на ополаскивание деталей.
В последнее время в отечественной и зарубежной практике очистки все шире
используются технические м
оющие средства (ТМС) на основе полученных из нефти
синтетических поверхностно
-
активных веществ. Их используют в виде 0,5
-
2%
водных растворов, которые нетоксичны, негорючи, неагрессивны по отношению к
цветным металлам, не вызывают ожогов и имеют длительны
й срок использования.
(см.табл.2.1.)
Таблица 2.1.

Технологическая инструкция по применению ТМС в локомотивных депо (ТИ 690)
-
(НТ)
ТМС
Концент
рация, кг/м
3
t
0
С
Рабочее
давление, МПа
Т, мин
Примечание
Струйная очистка
Темп
-
100
Темп
-
100Д (с
эмульгатором)
ХС
-
2М
МС
-
6
Лабомид 101
10
-
20
70
-
85
0,3
-
0,5
15
-
30
ополаскивание
не требуется
Очистка погружением
МС
-
15
Лабомид 203
25
-
35
80
-
90
-
15
-
30
ополоскива
ние
не требуется
Обмывка кузова
ХС
-
2М
Этнас
10
-
20
50
-
60
0,2
-
0,3
10
-
20
Очистка электрических машин
Элва
МЛ
-
80
Концентрат
“Термос”
1
-
2
10
-
20
60
-
80
55
-
60
0,2
-
0,4
10
-
30
После
обмывки
-
сушка
ТМС применяют для очистки от масляных, жировых и асфальто
-
смолянистых
загрязнений подшипников качения, колесных пар, тележек, букс и других узлов
подвижного состава . ТМС проявляя ингибирующий эффект, снижают стационарные
значения
скорости коррозии стали по сравнению с жесткой водой при 20
0
С почти в
20 раз, а при 70
0
С
-
в 15 раз; чугуна
-
соответственно в 10 и 8 раз, алюминия
-
в 10
раз. Применение препарата Темп
-
100А позволяет совмещать операции очистки и
пассивации деталей. За
щитный эффект сохраняется даже после промывки
обезжиренных поверхностей водой (например, обеспечивается защита от
атмосферной коррозии до 30 дней).
Для удаления асфальто
-
смолянистых отложений эффективней использовать
растворяюще
-
эмульгирующие средства
(РЭС)
-
трихлорэтилен, тетрахлор, этилен.
Их эффективность в 5
-
15 раз выше, чем ТМС при t= 50
-
60
0
С. Они пожаробезопасны,
но токсичны.
Очистка погружением.
Этим способом чаще всего пользуются для очистки
громоздких, с внутренними полостями деталей, и
меющих асфальтно
-
смолянистые
отложения, накипь или коррозию. Очистка производится в ваннах с подогревом,
имеющих два отделения: для выварки и ополаскивания. Очистку от нагара
производят растворами Лабомид
-
203 или АМ
-
15, последний целесообразно
применять дл
я очистки фильтров.

Очистку от накипи выполняют в растворе соляной кислоты
-
HСl
-
8
-
10%, с
добавлением уротропина
-
0,04%; t = 40
-
50
0
C; Т=10
-
20 мин. После очистки деталь
необходимо промыть водой с хромпиком или известковым молоком.
Очистку от корр
озии производят в растворе серной кислоты
-
Н
2
SO
4
-
20%, с
добавлением экстракта ингибитора
-
5%. Для очистки топливной аппаратуры
содержание H
2
SO
2
снижают до
-
10%, экстракт ингибитора увеличивают до
-
10%.
Перед очисткой деталь необходимо промыть горячим щел
очным раствором t=15
-
25
0
С. Очистка раствором производится при t=60
-
70
0
С, Т = 15
-
30 мин. После очистки
деталь промывают горячей водой.
Очистку радиаторов и водяной системы тепловоза от коррозии целесообразно
производить комплексонами (эта технология
.подробно изложена в разделе,
посвященном ремонту радиаторов).
Основной недостаток очистки погружением
-
быстрое загрязнение раствора.
Достоинство
-
хорошее качество очистки внутренних полостей и небольшое время
очистки. Очистку погружением можно усили
ть с помощью ультразвука .
Очистка струйным способом.
Струйная очистка осуществляется в одно,
-
двух и
многокамерных машинах тупикового или проходного типа (ММД
-
6, ММД
-
12 (13):
С
= 2
-
8 мм, 290 сопел, давление струи
-
0,1
-
3,5 МПа, два бака ( с раствором и
водой), объем 6 м
3
, скорость тележки 0,78 м/мин, ход тележки 3,
9 м, время очистки
15
-
25 мин, ополаскивание
-
7 мин. Для малогабаритных деталей целесообразно
использовать машину А
-
238, с круглым столом
900 мм.
Недостатки струйной очистки
-
большая затрата электроэнергии для создания
давления и перекачки моющего раствора; недостаточное поступление раствора в
труднодоступные части;
большой расход тепла в струях.
Очистка принудительной циркуляцией раствора
.Этот способ применяют для
очистки внутренних полостей деталей путем прокачивания моющего раствора
(например: радиаторы холодильника, теплообменники, водяная и маслянная систем
ы
тепловоза). Радиаторы очищаются на стенде, в который входит 6 радиаторов, Т = 75
мин, t= 80
-
95
0
С.
Масляная система тепловоза очищается раствором МПТ
-
2М, что увеличивает срок
службы масла на 20%, снижает трудоемкость очистки картера дизеля на 50%.
Очистка ультразвуком
. Ультразвук создает колебания раствора, что
способствует быстрой и качественной очистки деталей. В качестве раствора
используют Лабомид 203, АК
-
15. Этим способом очищают: подшипники качения,
топливную аппаратуру, фильтры.
Ультразвуковые генераторы выпускаются 3
групп:
1. С частотой колебаний от 15 до 30 кГц для питания магнитострикционного
преобразователя. Эти генераторы целесообразно использовать для очистки
загрязненных деталей.
2. С частотой от 12 до 2000
кГц для питания магнитострикционного и
пьезоэлектрических преобразователей.
3. С частотой от 2000 кГц до нескольких Мгц для питания пьезоэлектрического
преобразователя.
Например на рис 2.4 показана ванна типа УЗВ
-
18, с генератором мощностью N =
1
0 кВт с 4 преобразователями , с частотой 19
-
20 кГц. При использовании ультразвука
улучшается качество и сокращается время на очистку.

Рис. 2.
4. Схема ванны типа УЗВ
-
18.
2.5.3. Термическая очистка
Термическая очистка основана на нагреве детали до температуры при которой
загрезнение либо сгорает, либо теряет м
еханическую прочность и отделяется от
поверхности детали. В ремонтной прктике термическую очистку деталей проводят
либо открытым огнем (очистка дренажных труб) , либо в расплаве солей ( рис 2.5.)
Очистка и обезжиривание деталей в расплаве солей и щело
чей происходит хорошо
и быстро. Этим способом можно очищать поршни ДВС, внутренние поверхности
корпуса турбокомпрессора, крышки цилиндра и другие детали. Однако этому
способу присущи и недостатки:очистка оказывает определенное влияние на свойства
металла,
быстро загрязняется расплав, возможна деформация деталей сложной
формы, процесс очистки сложен и малопроизводителен.
Перед очисткой деталь нагреть над ванной в течение 30 мин. После очистки деталь
выдержать над второй ванной в течение 5 мин. Общее время очистки 20
-
25 мин.
рис. 2.5. Схема термической очистки.

2.6. Контроль состояния механических частей
2.6.1. Ремонтные размеры
Детали локомотива после очистки подвергаются деорентации с целью сравнения
их фактического состояния с требованиями действующей технической документации
по ремонту локомотиво
в. В результате контроля устанавливается пригодность
деталей к дальнейшей работе, возможности их восстановления или браковки.
Существуют три разновидности размеров и других технических характеристик
деталей: нормальные, допустимые и предельные. Нормальными
считаются размеры
и другие детали, соответствующие рабочим чертежам.Допустимыми называются
размеры и другие характеристики, при которых деталь может быть вновь
использована на локомотиве и будет удовлетворительно работать в течение
предстоящего межремонтн
ого периода.Предельными называются размеры и другие
характеристики деталей, при наличии которых они бракуются или
восстанавливаются. На эскизах ремонтные размеры обозначаются в трех графах: Н Д
П
Все повреждения деталей локомотивов можно разделить на три
группы: износовые,
механического характера (трещины, изломы) и химико
-
теплового воздействия
(коробление, оплавление, прогар и др.).
2.6.2. Износ деталей
Виды трения по условиям смазки.
По данным ООН одна треть производимой в
мире энергии затрачива
ется на преодоление трения и более 10% ежегодно
выплавляемого металла теряется с износом. Расчеты показали, что увеличение веса
поезда на 10% снижает себестоимость перевозок и повышает производительность
труда на 0,25
-
0,45%. С другой стороны повышение ск
орости движения поезда более
70 км/ч увеличивает скорость изнашивания экипажной части в квадратичной
зависимости, а при скорости больше 90 км/ч
-
в кубической. Поэтому основными
видами отказов железнодорожной техники (более 85%) являются преждеврменные
изн
осы.
Различают две основные разновидности трения: трение скольжения и трение
качения. По условиям смазки трение делится на: сухое, граничное, жидкостное.
При
сухом трении
смазка полностью отсутствует между сопряженными
поверхностями. Трение сопро
вождается повышенными температурами, вследствии
чего может иметь место пластическая деформация поверхностных слоев металла,
облегчающая их износ. Возможно проявление схватывания в отдельных точках
контакта, являющаяся наиболее разрушительным видом изнашива
ния. При сухом
трении работают сопряжения с неподвижными посадками, муфты сцепления,
фрикционные гасители колебаний и т.д. Коэффициент трения при сухом трении
f=0,1
-
0,8.
Граничное трение
возникает в присутствии весьма тонкого масляного слоя,
толщина
которого составляет 0,1 мм. При граничном трении весьма важно
удержание тончайшей маслянной пленки на поверхности трения. Для этого
необходимо иметь соответствующую вязкость и маслянистость масла. Граничное
трение является неустойчивым и легко может перехо
дить в сухое трение. Износ при

сухом и граничном трении в большей мере зависит от поверхностной твердости и
чистоты детали. Чем ближе значение этих факторов к оптимальным тем меньше
износ, f=0,01
-
0,05.
При
жидкостном трении
(гидродинамическом) повер
хности деталей полностью
разделены слоем смазки (рис. 2.6), вследствии чего износ оказывается ничтожным,f=
0,001
-
0,008.
Рис. 2.6. Схема создания жидкостного трения
По гидродинамической теории смазки наименьшая толщина слоя зависит от
следующих величин.
h=
,
(2.1.)
где d
-
диаметр вала, м; n
-
число оборотов, об/
мин; S
-
зазор между шейкой и
подшипником;
-
вязкость масла, кгс
/м
2
; Р
-
удельная нагрузка, кгс/м
2
; С
-
коэффициент, определяющий соотношение между d и l , С = (d+l) / l. Минимальная
толщина масляного слоя должна соответствовать h
min
= S/4. Величины n,
и Р
являются переменными. Нетрудно заметить ,что наиболее неблагоприятные условия
для жидкостного трения создаются при уменьшении
соотношения n/Р, т.е. при
уменьшении числа оборотов и увеличении нагрузки.
При значении h, вычесленном по этой формуле, вал в подшипнике вследствие
вязкости и липкости масла, работает как насос, перегоняя масло из одной полости
подшипника в другую. П
ри этом в точке А возникает давление, уравновешивающее
нагрузку Р, вал “всплывает” и в дальнейшем работает не соприкосаясь с
поверхностью вкладыша. Износ сопряжений, рассчитанных на жидкостное трение,
происходит, главным образом, в момент пуска машины, при
перегрузках и
применении масла несоответствующего сорта. Приведенная формула имеет большое
значение. Она позволяет рассчитывать при прочих равных условиях n,d,
и
допустимую Р на вал, при которых может быть осуществлено жидкостное трение.
Виды износа
.По классификации проф. Костицкого Б.И. ведущим износами
детале
й могут быть: схватыванием, окислительный, тепловой, абразивный,
осповидный и коррозийный.

Износ схватыванием
возникает при отсутствии смазки, защитной пленки
окислов, при трении с малыми скоростями ( 1 м/с для стали) и удельными
давлениями, превышающ
ими предел текучести металла. Он возникает в результате
большой пластической деформации поверхностных слоев металла и образованием
металлических связей между контактными поверхностями. Износ схватыванием
сопровождается наиболее высоким коэффициентом трения
и наибольшей
интенсивностью изнашивания. Данному износу подвержены: гильзы цилиндров,
шейки коленчатых валов, шейки колесной пары, плунжерные пары.
Окислительный износ.
Сущность его состоит в том, что при уменьшении
нагрузок в верхних тонких слоях тр
ущихся поверхностей происходит
микропластические деформации и диффузия кислорода. Образуются соединения О
2
и Fe, обладающие высокой хрупностью, которые под действием сил трения
выкрашиваются и способствуют возникновению износа схватыванием.
Окислительным и
зносам подвержены шейки коленчатых валов, гильзы цилиндров,
пальцы.
Тепловой износ
проявляется под действием теплоты, возникающей в результате
трения деталей при больших скоростях скольжения и больших удельных давлениях.
При этих условиях на трущихся
поверхностях образуется большое количество
теплоты, которое не успевает отводится в глубь металла и нагревает поверхности до
больших температур. Это приводит в одних случаях к своеобразной термической
обработке, а в других
-
к размягчени и смятию трущейся
поверхности. Тепловой
износ проявляется на кулачках распредвалов, тарелках толкателей, рабочих
поверхностей цилиндров, шейках коленчатых валов, зубьев шестерен и т.д.
Абразивный износ
возникает в результате царапающего и режущего действия
твердых абра
зивных частиц, которые попадают в зону трения вместе со смазкой,
топливом и воздухом. Этому виду износа подвержены цилиндровые гильзы,
подшипники скольжения, плунжерные пары, шейки колесных пар, коллекторы ТЭД
и др.
Осповидный износ
возникает при трен
ии качения в шарико и
роликоподшипниках, в зубьях шестерен. Нагрузка, передаваемая этими деталями
сосредоточена на очень малых площадках, что вызывает возникновение больших
контактных напряжений, приводящих к пластической деформации в тончайшем
поверхностн
ом слое. В процессе деформации металл взаимодействует с кислородом
воздуха образуя окислы железа и, как следствие, образуется окислительный износ.
Коррозийный износ
делится на два вида: химическая и электрохимическая
коррозия. Химическая коррозия прои
сходит под влиянием сухих газов или
диэлектрических жидкостей (смолы, бензина, керосина и т.п.). Результатом
химической коррозии является образование соединений металла с элементами
агрессивной среды, которые имеют низкую механическую прочность. Этому изно
су
подвержены клапаны, поршни, выпускные коллекторы ДВС.
Электрохимическая коррозия возникает при соприкосновении металла с
жидкостями, проводящими электрический ток. В металле всегда находятся
различные структурыне составляющие ( примеси, загрязнения
), которые имеют
электродный потенциал. Поэтому при соприкосновении их с элетролитом
образуются микрогальванические элементы, в которых роль анода играют зерна
чистого металла. В таких элементах анод растворяется, вызывая разрушение металла.

Электрохимичес
кой коррозии подвержены: блоки ДВС, подшипники скольжения,
система охлаждения.
Интенсивность наростания износа.
Несмотря на огромное разнообразие деталей
и машин и условий их работы, существует общая закономерность наростания износа
с течением времени
(рис. 2.7.).
Рис.2.7. Интенсивность наростания износа
Где ОА
-
увеличение износа в начальный период работы машины за счет
истерания микронеровностей; АВ
-
увеличение износа при нормальных условиях
работы споряжения; точка В
-
максимально допустимый износ. При нем могут
возникнуть ударные нагрузки, что вы
зовет интенсивное возрастание износа и если в
это время не прекратить эксплуатацию машины, могут произойти повреждения и
поломки. Проекция ОА (1) на ось абсцисс соответствует периоду приработки
деталей, АВ (2)
-
межремонтному сроку службы сопряжения.
При тщательном выполнении правил технической эксплуатации характер
наростания износа соответствует этой кривой. Особую роль в этом играет обкатка.
Если правила обкатки не соблюдаются, то при повышенной нагрузке
микронеровности не сглаживаются, а вырываются
. Возникает схватывание, качество
поверхности резко ухудшается, износ прогрессирует и срок службы деталей резко
сокращается (кривая 2). Закономерности, изображенные кривой износа, дают
основания сделать следующие выводы: период обкатки во многом определяет
дальнейшую работу машины; эксплуатацию машины нужно прекратить
своевременно, не допуская чрезмерных износов. Нарушение этих правил приводит к
отказам машин.
Пути снижения износа деталей
1. Не допускать длительную работу дизеля на минимальных обор
отах.
2. Своевременно очищать смазку, воздух, топливо от продуктов износа и
абразивных частиц.
3. Обеспечивать надежное поступление масла в зону трения.
4. Вводить в смазку антиокислители.
5. Проводить обкатку узлов.
6. Повышать тв
ердость трущихся поверхностей.
7. Применять металлоплакирующие смазки.
8. Применять эпиламирование деталей.

Применение металлоплакирующих смазок (НТ).
Советскими учеными открыто
явление безызносности, позволяющее организовать работу трущи
хся пар без износа
сопрягаемых поверхностей за счет сервовитной пленки, толщиной 1
-
2 мкм. Пленка
имеет удивительные свойства: она жидкая при комнатной температуре и ее частицы
имеют электрический заряд, что и удерживает ее в зоне трения. В промышленности
э
то явление используется путем применения металлоплакирующих смазок для
различных машин и механизмов. Однако, в связи с большой дороговизной эти
смазки редко применяются (смазка на основе молибдена стоила 22 тыс.руб за тонну),
а меди
-
2 тыс руб. ( в ценах
1985 г).
В настоящее время явление безызносности используется в создании
модификаторов трения добавляемых в масло. В качестве модификаторов используют
горные породы, содержащие кварциты. Эти добавки не разжижают смазку, а
наоборот сгущают. Работа маши
ны становится чище и мягче. Стоимость одной
тонны сырья
-
8 руб, а добавки в смазку требуются незначительные.
В быту уже находят применение модификаторы трения “Аспект
-
модификатор”,
для двигателей автомобилей. Установлено, что его применение улечшает
противоизносовые совйства масла в 1,3
-
1,7 раза, снижает трение в 2 раза, снижает
расход топлива на 3,3 % (особенно на больших оборотах). На авторалли на
автомобиле “Волга” была пробита прокладка масляного фильтра, что привело к
утечке масла. В этом режим
е автомобиль проехал 90 км. После разборки видимых
повреждений деталей двигателя не обнаружено.
Эпиламирование деталей (НТ).
Этилам
-
раствор фторосодержащего ПАВ марки
6МФК
-
180 в хладоне
-
113. Он имеет плотность 1580 кг/м
3
и температуру кипения
t
К
= 47
0
С. Поверхностную обработку можно осуществлять как при комнатной
температуре (холодное эпиламирование
-
окунанием, кисточкой или распыливанием)
и при температуре кипения (t
К)
-
горячее эпиламирование.) В депо Гомель
применяется горячее эпиламирование
на следующей установке (рис. 2.8.).
Рис.2.8. Установка для эпи
ламирования
Ванны и бак изготавливаются из нержавеющей стали или алюминия. Установка
работает следующим образом: тщательно обезжиренные детали загружают в тару и

помещают в ванну для эпилама и герметически закрывают. Затем пускают воздух в
бак и из нег
о эпилам вытесняет в ванну. Продолжительность эпиламирования
-
10
-
15
мин. После чего детали сушат, а затем оценивают качество обработки. На
поверхность наносят каплю масла, она должна удерживаться на поверхности под
углом 72
0
, сохраняя форму близкую к сфе
рической. Эпиламированию подвергаются
трущиеся поверхности деталей локомотивов и инструмент. Наилучшие результаты
дает эпиламирование только одной трущейся поверхности обладающей наибольшей
твердостью. Например:шейки коленчатого вала, шейки колесной пары п
од моторно
-
осевые подшипники, гильзы цилиндра и т.п. После эпиламирования
износосстойкость повышается в 3
-
3,5 раза. Процесс эпиламирования можно
интенсифицировать применяя ультразвук. Обработка шеек коленчатого вала при
комнатной температуре в ультразву
ковом поле частотой 22 кгц снижает износ в 7
раз, а коэффициент трения
-
в 1,7 раза.
2.7. Способы измерения износа детали
Износ деталей определяют непосредственным или косвенным измерением. При
непосредственном измерении размер или отклонение от н
его находят по показаниям
прибора, контактирующего с измеряемой деталью. При косвенном измерении размер
определяют по величине, связанной с искомой определенной зависимостью.
К непосредственным методам относится метод микрометража, который основан на
использовании различного мерительного инструмента:
-
универсально
-
измерительного (штенгенциркуль, штантангензубомер,
штангенглубиномер, микрометр и т.д);
-
рычажно
-
механического (индикатор часового типа, индикаторные нутромеры,
рычажные микрометр
ы, индикаторные скобы и т.д.)
-
одномерные инструменты (щуп, угольники, калибры и т.п.).
Выбор класса инструмента производят с помощью номограмм (рис. 2.9.), где по
горизонтали указан определяемый размер детали, а по вертикали
-
допуски на
изгото
вление и точность инструмента. Отсутствие постоянной базы измерения,
погрешности, возникающие от непостоянства температуры детали и прибора,
являются недостатками контактного способа.
Рис.2.9.Номограмма выбора класса инструмента для валов

К косвенным способам относятся: взвешиванием, лунок, спектрального анализа
масла, радиометрический, интегральный и по уровню шума и вибрации.
Способ взвешиванием
-
взвешивание производится до и после износа. При этом
может быть достигнута высокая точность измерения. Данный способ успешно
применяется при определении средних в
еличин износа поршневых пальцев,
поршневых колец и других деталей со сложной конфигурацией.
Способ лунок
(ГОСТ (7534
-
74)
-
используется в лабораторных условиях для
сокращения длительности испытаний. Порядок измерения:
1. На поверхности, подлежаще
й износу, вырезается лунка с помощью алмазного
резца, имеющего форму трехгранной пирамиды. Ееразмеры: глубина h=0,15 мм и
длина l=3 мм. Лунка располагается так, чтобы ее продольная ось была
препендикулярна направлению перемещения трущихся поверхностей .
2. Измеряется длина лунки l
1
.
3. Деталь подвергают износу и снова измеряют длину лунки l
2
. Измерение
производят с помощью микроскопа с точностью ± 0,5 мм.
4. По результатам измерений определяют величину износа.
Для цилиндрической поверхности
глубина лунки рассчитывается как:
h=0,125
2
(
)
(2.2.)
где l
-
длина лунки; r
-
радиус резца, "+"
-
для выпуклой поверхности, "
-
"
-
для
вогнутой поверхности; R
-
радиус цилиндрической поверхности.
Для плоской поверхности:
h=0,125 l
2
(1/r)
(2.3.)
Тогда износ цилиндрической поверхности можно найти по следующей формуле:
(2.4.)
плоской поверхности:
(2.5.)
Точность измерения износа очень высока ± 0,001 мм.
Спектральный анализ масла
(ГОСТ 20759
-
75).Данный способ основа
н на
сжигании порции масла на квантометре МФС
-
3 (5), в результате чего по виду
спектра определяется качественный и количественный состав продуктов износа
(Fe,Cu,Pb,Si,Al,Ne и т.д.). По наличию этих элементов судят об износе того или
иного узла. По наличию
Fe
-
гильзы цилиндра, Cu
-
компрессорных колец дизеля, Pb
-
подшипников коленчатого вала, Si
-
загрязнение фильтров очистки воздуха, Na
-
наличие воды в масле и т.д. Критические нормы продуктов износа устанавливаются
для каждого депо, путем определения соотношен
ия между геометрическими
размерами узла и концентрацией продуктов износа в масле. Спектральный анализ
позволяет, путем сравнения полученной концентрации продуктов износа в масле,
установить градацию состояния узла и, как следствие
-
установить необходимый
п
еречень объема работ на ближайщем ТО
-
3 или ТР
-
1. Кроме этого, он позволяет
прогнозировать остаточный ресурс узла и, таким образом, рассчитывать точные
сроки проведения текущих ремонтов.Решение этих задач существенно облегчается,

если использовать ЭВМ (рис.
2.10.). В настоящее время спектральный анализ
выполняется для оценки состояния узлов дизеля, компрессора, моторно
-
осевых
подшипников колесо
-
моторного блока.
Радиометрический способ
.Он основан на использовании способности
радиоактивных изотопов к изучению (сурьма, кобальт и др. ). Деталь подвергается
облучению. В
процессе работы узла продукты износа будут переносится маслом к
счетчику элементарных частиц. По изменению интенсивности излучения судят об
изнашивании как в качественном так и в количественном отношении. Изотопы
наносят электролизом, диффузией, облучение
м. Способ обладает высокой
чувствительностью. Недостаток
-
сложность, дороговизна оборудования, требуется
специальная защита обслуживающего персонала.
Интегральный (объемный) способ.
Он основан на сравнительной оценке
изменения “служебных свойств”
детали или трущиеся пары . Чаще всего под
“служебным совйством” принимают характер изменения давления или расхода
рабочего тела (воздуха, топлива, масла). Например, об износе шатунно
-
поршневой
группы дизеля судят по уменьшению компрессии в цилиндре при опр
ессовке
сжатым воздухом. Об износе плунжерных пар
-
по увеличению утечки топлива между
деталями. Об износе отверстий распылителя форсунки
-
по расходу воздуха или
топлива и т.д.
Неразрушающие методы и средства контроля (см.курс “Материаловедение”)
2.8.
Современные способы восстановления деталей
Как вы уже знаете, причиной отказов большинства сборочных единиц и типовых
соединений является износ. Поэтому перед работниками локомотиворемонтных
предприятий чаще всего возникает вопрос: как вернуть нача
льные размеры,
геометрическую форму и поверхностные свойства деталям? Эту задачу можно
решить двумя принципиальными путями:
-
изменением номинального (первоначального) размера детали с целью получения
нормальной геометрической формы, что достигается,
как правило, механической
обработкой поврежденной поверхности;

-
восстановлением номинальных размеров и формы детали путем наращивания их
поверхности различными способами, с последующей механической, тепловой или
химико
-
термической обработкой. Наиболе
е распространенными являются
следующие способы восстановления деталей: пластической деформацией,
обработкой деталей под ремонтный размер, постанвкой добавочной детали, сваркой
и наплавкой, металлизацией, электроэрозийной обработкой, гальваническими
покрыти
ями, напеканием порошков, полимерными материалами. Ниже будут
рассмотренны способы которые не рассматривались при изучении курса
“Материаловедение”.
2.8.1. Восстановление деталей пластической деформацией (давлением)
При этом способе используютс
я пластические свойства металла. Существуют три
метода обработки деталей пластической деформации: осадка, раздача, обжатие
(см.рис.2.11.).
Рис.2.12. Схема восстановления деталей давлением
При раздаче и обжатии совпадает направление силы и деформации. Пр осадке
несовпадает направление силы с деформацией.
При этом способе необходимо
выдерживать температуреный режим. Обработка давлением протекающая при
температуре меньше температуры рекристализации и вызывающая упрочнение
(наклеп) называется холодной обработкой. Рекристализация
-
изменение
температуры металл
а в результате его нагрева. Обработка давлением, протекающая
при температуре более температуры рекристализации, при которой металл имеет
структуру без следов упрочнения, называется горячей обработкой.
Минимальная температура рекристализации определяет
ся как
t
Р
= 0,4 t
ПЛ
(2.6.)
где t
ПЛ
-
температура плавления металла.
При горячей обработке большое значение оказывает на механические свойства
детали температура начала и конца обработки, т.
е. температурный интервал.
Начальная температура не должна вызывать пережога или перегрева, минимальная
-
не должна вызывать наклепа.
Например, для углеродистых сталей с содержанием
углерода до 0,3 %, t
Н
= 1200
-
1150
0
С ,t
К
=800
-
850
0
С.
Для ус
ловий пламенных печей время нагрева определяется:
Т = К Д
(2.7.)

где К
-
коэффициент, для углеродистых сталей К = 12,5 , для лигированных К = 25; Д
-
диаметр детали, мм.
Для уменьшения обезуглероживания и окалины, особенно цементированных
поверхносте
й, нагрев желательно вести в науглераживающей среде,например, в
ящиках с карбюратором.
После обработки, для снятия внутренних напряжений и улучшения пластических
свойств детали, необходимо давать термообработку: отжиг или нормализацию.
Примеры восстан
овления давлением: палец шатуна
-
раздачей, втулки верхней
головки шатуна
-
осадкой, бронзовой втулки верхней головки шатуна
-
обжатием.
Преимущество данного способа: восстановление деталей не требует
дополнительного металла, он прост и дает возможность экон
омить цветные металлы
и высококачественные стали. Применение способа ограничивается наличием в
деталях необходимого запаса металла.
2.8.2. Восстановление деталей обработкой под ремонтный размер
Сущность способа
-
обработка поврежденных поверхно
стей системы “вал” или
“отверстия” с целью устранения овальности или конусности не изменяя при этом
положения геометрической оси детали.
Ремонтные размеры делятся на два вида: категорийные (градиционные) и
пригоночные. Категорийным размером называется
размер, установленный для
определенной категории ремонта. Пригоночным размером называется размер с
учетом припуска на пригонку детали “по месту”. Для вала ремонтный размер всегда
меньше номинального, а для отверстия
-
больше номинального.
Рассмотрим
схему установления категорийных размеров (рис.2.12).
Р
ис. 2.12. Схема установления категорийного размера для вала
Первый категорийный размер определяется
d
Р1
= d
H
-
2 (
max
+ X
min
)
(2.8)
где d
H
-
номинальный размер;
max
-
максимальный односторонний износ; X
min
-
минимальный припуск на обработку.
Ремонтный интервал определяется как

Р
= 2 (
max
+X
min
)
(2.9)
Колличество ремонтных категорий (градаций)
n=
(2.10.)
где d
min
-
минимально допустимый размер вал по условиям прочности.
Рассмотрим схему установления пригоночных размеров на примере моторно
-
осевых подшипников (МОП) колесо
-
моторного блока (Рис.2.13).
Рис. 2.14 Схема установления пригоночного размера.
Внутренний диаметр МОП определяется как
d
В
= d
Ш
+ 3М
(2.11.)
Наружный диаметр МОП определяется как
d
H
= d
П
+ Н
( 2.12.)
где d
Ш
-
диаметр шейки оси; 3М
-
минимальный зазор “на масло”; d
Н
-
диаметр
постели ТЭД; Н
-
максимальный натяг.
Преимущество способа: простота и дешевизна, не требуется дополнительного
металла и сложного оборудования.
Недостаток : необходимость ремонта или замены сопряженной детали, что
увеличивает время на ре
монт и ухудшает взаимозаменяемость деталей.
2.8.3. Восстановление путем постановки добавочной детали
Сущность способа
-
вместо изношенной поверхности (вала или отверстия) ставят
дополнительную (добавочную) деталь, компенсирующую износ. Этот спос
об
применяется для восстновления деталей как под ремонтный, так и под номинальный
размер.Порядок восстановления:
-
производят обточку изношенного слоя с учетом толщины добавочной детали;
чистота поверхности 8
-
9 мм;

-
изготовляют добавочную деталь
в виде втулки, материал ее должен
соответствовать материалу восстанавливаемой детали. Допускается в отверстие
чугунных деталей и деталей изготовленных из легких сплавов, ставить добавочные
детали из стали 20; посадочная поверхность добавочной детали должн
а иметь натяг
относительно восстанавливаемой поверхности (0,05
-
0,07) мм. Например: при
восстановлении корпуса вертикальной передачи ставится втулка толщиной 3 мм с
натягом 0,1
-
0,15 мм.
-
производят монтаж добавочной детали на основную, что можно в
ыполнить
двумя способами: с использованием давления или тепла.
В первом случае необходимо усилие запрессовки рассчитывается как:
Р =
f
d l, кгс
(2.13.)
где Р
-
усилие запрессовки, ксг; f
-
коэффициент трения;
-
удельное давление на
контактной поверхности, кгс/мм
2
; d
-
диаметр сопряженных поверхностей детали, мм;
l
-
длина контактн
ой поверхности сопряжения, мм.
Для предупреждения сопрягаемых поверхностей от задиров их покрывают
машинным маслом или графитом. В тех случаях, когда детали сопряжения работают
с большими нагрузками или изготовлены из материалов, имеющих различные
коэ
ффициенты линейного расширения или сопряжения работают в условиях высоких
температур или посадка должна быть с большим натягом, монтаж добавочной детали
производят с нагревом охватывающей детали или с охлаждением охватываемой.
Температура нагрева или охлаж
дения определяется в
0
С как:
t =
± t
n
,
(2.14.)
где
-
максимальная ве
личина натяга, мм; S
-
минимальный сборочный зазор,мм;
для цилиндрических деталей S=0,001
; для конусных деталей S=0,05
;
-
коэффициент линейного расширения; d
-
номинальный диаметр сопряже
ния, мм; "+"
при нагревании; "
-
" при охлаждении.
Прочность посадки с нагревом в 3 раза больше, чем прочность посадки в холодном
состоянии. Нагрев деталей производят в масляных ваннах при t= 60
-
80
0
C, или
индукционными нагревателями при t= 100
-
120
0
С, время нагерва 1
-
2 мин.
Охлаждение деталей производят в твердой углекислоте, в жидком воздухе,
кислороде или азоте. Наиболее благоприятным в ремонтной практике является сухой
лед (
-
78
0
С) и азот (
-
196
0
С).
При восстановлении износа внутренних отверсти
й добавочную деталь крепят
винтами или штифтами, количество которых зависит от ее диаметра. При
30 мм
-
ставят один, при
30
-
50 мм
-
два, пр
и
более 50
-
три, под углом 120
0
.
Данным методом восстанавливаю
т валы якорей тяговых
электродвигателей(ТЭД),тяговых генераторов ( ТГ); вспомогательных электрических
машин (толщина деталей 3 мм, натяг 0,06
-
0,08 мм), гнездо роликового подшипника в
корпусе вертикальной передачи дизеля; шейки колесных пар; резьбовые отвер
стия и
т.п.
Преимущество способа: он вполне надежный и общедоступный, позволяет
восстановить деталь под номинальный размер. Недостатки : он требует

дополнительных затрат, связанных с обработкой поверхности изношенной детали и
изготовлением добавочной
детали.
Восстановление сваркой и наплавкой(cм. дисциплину “Технология
конструкционных материалов” и инструкцию по сварочным и наплавочным
работам ЦТ
-
336,1996г.).
2.8.4. Гальванические покрытия
Предельный износ многих деталей локомотивов
(гильз, поршневых колец,
поршней, плунжерных пар ) составляет всего десятые и сотые доли миллиметра.
Большую эффективность при восстановлении подобных деталей дают
гальванические покрытия, которые позволяют не только восстановить
первоначальные размеры, н
о и значительно улучшить качество поверхности,
увеличив ее износостойкость. Структура основного металла при этом не испытывает
никаких изменений, не возникают внутренние напряжения и деформирование
деталей. Для нанесения большинства гальванических покрытий
анод изготавливают
из металла, который осаждается на изделие, электролитом служит раствор соли этого
же металла, а катодом
-
восстанавливаемая деталь. Металл на катоде осаждается из
электролита, а концентрация последнего остается постоянной за счет раство
рения
анода.
Электролитические (гальванические) покрытия в ремонтном производстве делятся на
следующие группы:
износостойкие и ремонтные покрытия
: хромирование гильз,
колец, осталивание посадочных мест валов и т.д;
покрытия, улучшающие
приработку деталей
:
лужение поршней;
защитные покрытия
: цинкование и
кадмирование крепежных деталей и
декаративные покрытия
: хромирование и
никелирование различных деталей.
При восстановлении деталей основное значение имеет первая группа покрытий.
Хромирование
. Хром
-
т
вердый, хрупкий металл, серебристо
-
стального цвета, с
температурой плавления 1890
0
С. Процесс хромирования отличиется от других
гальванических покрытий некоторыми особенностями:
В качестве анода применяются не хром, а свинец; причиной этого являются
л
егкость анодного растворения хрома; хрупкость металлического хрома; высокая
стоимость изготовления массивных электродов. Отношение площади анода к
площади катода: 1/1 или 2/1. В качестве электролита используется раствор
хромового ангидрида и для улучшения
протекания процесса добавляют до 4% Н
2
SO
4
.
Во время электролиза содержание хрома в электролите постоянно уменьшается, что
требует постоянного добавления GrO
3
.
Источником питания могут служить
низковольтные генераторы постоянного тока или селеновые
выпрямители (рис.2.14).

Рис.2
.
1
4
. Схема хромирования дет
али
Все операции (переходы) гальванического процесса делятся на три этапа:
подготовка, хромирование и обработка после хромирования.
Подготовка к хромированию заключается в следующем:
-
механическая обработка для восстановления геометрии поверх
ности детали
-
очистка детали от ржавчины и гряземасляных отношений;
-
химическое обезжиривание: промывка в 5
-
10% растворе каустической соды при
t=95
0
С;
-
электрохимическое обезжиривание: промывка в ванне со щелочным раствором
при пропускан
ии электрического тока (деталь
-
катод, анод
-
мягкая сталь);
-
анодная обработка: в ванне с 30% растворе Н
2
SO
4
с добавлением 25 г/л закисного
сернокислого железа, (деталь
-
анод, катод
-
свинцовые пластины, t=20
0
C , Т = 2
-
4 мин,
плотность тока Д= 10
-
60 А/дм
2
.)
-
декапирование (травление), применяется для удаления окисных пленок с
поверхности детали, производится в тех же ваннах, где и основной процесс: деталь
-
анод, пластины
-
катод, время 0,5
-
1 мин, плотность тока 30
-
35 А/дм
2
, t = 50
0
С.
После под
готовки проводится сам процесс хромирования;
Обработка после хромирования заключается в следующем:
-
промывка в холодной проточной воде;
-
промывка в течение 1 мин в нейтрализующем 3
-
5% растворе углекислого натрия
при t = 18
-
25
0
С;
-
промывка холодной проточной водой;
-
промывка горячей проточной водой;
-
сушка в печи при t=120
-
130
0
С;
-
термическая обработка при t=200
-
250
0
С для удаления водорода, Т = 2
-
3 ч;
После хромирования деталь подвергается механической об
работке.
Расчет продолжительности хромирования, как и другого гальванического
наращивания, производится в час:

Т=
.час
(2.14.)
где
-
толщина слоя наращивания металла, мм;
-
удельный вес металла, г/см
3
; Д
-
плотность тока на катоде, А/дм
2
; С
-
электрохимический эквивалент наращиваемого
металла, г/А ч; f
-
выход по току, % ( отношение практически выделенной
величины
металла и теоретически возможной, т.е.кпд).
Меняя температуру раствора, плотность тока, толщину наращиваемого металла
можно получить различные механические свойства электролитического хрома:
Таблица 2.4.
Характеристики процесса хромиров
ания
t
0
С
Д, А/дм
2
Осадок
Толщина , мм
Прочность на разрыв, МПа
65
20
молочный
0,1
0,3
0,5
505
276
163
55
35
блестящий
0,1
0,3
0,5
625
398
308
Для лучшего удержания смазки на деталях применяют п
ористое хромирование,
т.к. плотный беспористый хром плохо смачивается маслом. Применение пористых
покрытий улучшает смачиваемость поверхностей самой детали в 3
-
5 раза, в
сопряженной детали
-
в 1,5
-
2 раза. Пористость достигается анодной обработкой в
том ж
е растворе. Скорость травления зависит от плотности тока, она должна
составлять 40
-
60 А/дм
2
, с увеличением температуры пористость уменьшается, время
выдержки 5
-
12 мин.
Разновидности хромирования (нт)
. Хромирование с реверсированием позволяет
получить
покрытия толщиной 300 мкм и более с малыми внутренними
напряжениями. Хромирование проводят при слудующих режимах: t
Э
= 50
-
60
0
С, Д =
60
-
120 А/дм
2
, длительность котодного периода 1
-
5 мин, анодного периода 5
-
25 с.
Электролит: CrO
3
,200
-
250 г/л, Н
2
SO
4
-
2
-
2,5 г/л. Реверсивность позволяет ускорить
процесс в 1,5
-
2 раза по сравнению с обычным режимом.
Хромирование в проточном электролите позволяет получить осадки высокого
качества и значительной толщины, процесс нанесения покрытия ускоряется в 6
-
10
раз (рис
.2.15.).

Рис.2.15. Схема проточного хромирования: 1
-
деталь; 2
-
ванна: 3
-
поддон; 4
-
насос.
При ведении процесса с Д=45 А/дм
2
с t
Э
= 45
0
С и скоростью протекания
электролита до 200 см/с микротвердость повышается от 7000
-
10000 МПа.
Преимущество хромирования
-
высокая твердость, износостойкость, жаропрочность,
низкий
коэффициент трения и устойчивость к воздействию влажной атмосферы,
большинства кислот и щедлчей.
Недостаток хромирования
-
плохая смачиваемость маслом, длительность процесса
и сложность подготовительных операций, невозможность восстановления деталей с
ольшим износом больше 0,2
-
0,3 мм (при большом слое хром оталкивается), малая
производительность
-
за 1 ч
-
0,015
-
0,03 мм.
Хромированием целесообразно восстанавливать детали трущихся пар,
сопровождающихся небольшим износом: гильзы цилиндра, плунже
рные пары
топливного насоса, компрессионные кольца поршней дизеля и т.п..
Осталивание
. Процесс осталивания был разработан советским ученым М.П.
Милковым. Сущность этого процесса заключается в электролитическом осаждении
железа на поверхности детали. П
о твердости и износостойкости электролитическое
железо, полученное при определенных режимах, может соответствовать закаленной
стали, в связи с чем процесс и наружное осталивание. Применяя различные
электролиты и изменяя режим электролиза, можно получить ка
к мягкие (НВ 150
-
180), так и твердые (НВ 200
-
700) покрытия.
При осталивании применяются как растворимые (из малоуглеродистой стали), так и
нерастворимые (из графита) аноды. Наиболее распространенным электролитом
является раствор хлористого железа FeCl
2
(р
ис.2.16.)

Рис.2
.1
6. Схема осталивания
Электролиты с низк
ой плотностью (200
-
220 г/л) обеспечивают получение
покрытий небольшой толщины (до 0,3
-
0,4 мм), но с высокой твердостью, а с
высокой плотностью (650
-
700 г/л) могут быть получены покрытия толщиной 0,8
-
1,0 мм, но с меньшей твердостью. Скорость покрытия
составляет 0,3
-
0,5 мм/ч.
Обычный процесс осталивания протекает при следующих режимах: f = 80
-
95 %, С=1
г/А ч, Д = 20
-
50 А/дм
2
.
Разновидности осталивания(нт)
. Осталивание в холодных электролитах
уменьшает химическую агрессивность, что упрощает защиту
ванн и улучшает
условия труда. Процесс протекает при t
Э
= 20
-
50
0
С, при малой плотности тока,
скорость осаждения не превышает 100
-
130 мкм/г. В электролитах нагретых до t
Э
=
50
-
105
0
С, электролиз при высоких плотностях тока (10
-
20 А/дм
2
) повышает скорость
отложения металла.Температура электролита оказывает влияние на твердость
осажденного металла. При снижении t
Э
до 75
0
С твердость повышается до 300 НВ.
Однако снижение t
Э
приводит к увеличению хрупкости электролитического железа и
большому содержанию водор
ода. Нагрев уменьшает хрупкость деталей и количество
содержащего в слое водорода. Повышение t
Э
до 500
-
600
0
С снижает твердость
осадка железа на 40
-
45 %.
Осталивание в сернокислых ваннах проводится в электролитах состоящих из:
сернокислого железа 3
00 г/л, хлористого натрия 150 г/л, соляной кислоты 0,4
-
0,7
г/л, t
Э
= 95
-
98
0
С, Д = 10
-
15 А/дм
2
, f= 90 %.
Преимущество этих электролитов состоит в том, что они дают возможность
получать пластические осадки при нормальной t
Э
и низких плотностях то
ка ( до 0,1
-
0,2 А/дм
2
). Причина этого
-
минимальное содержание водорода, так при t
Э
=100
0
С,
содержание водорода 0,002
-
0,003 %, при t
Э
= 18
0
С, содержание водорода 0,085%.
Преимущество осталивания перед хромированием:
-
применение более деше
вых электролитов;
-
применение растворимых анодов, что исключает проводить корректировку
электролита; более высокая скорость покрытий (0,3
-
0,5 мм/ч);
-
возможность наращивания слоев большей толщины.
Недостаток осталивания:
-
по своей сложно
сти осталивание не уступает
хромированию; электролиты агрессивно воздействуют на металл ванны, что требует

изолировать их внутреннюю поверхность химически стойкими материалами:
графитовыми плитами, эмалью, резиной, керамикой; необходимо строго
поддерживать
t
Э
в заданных пределах ( ± 2
0
С), так как в противном случае
возникающие колебания напряжения в наращиваемом слое вызовут растрескивание
и отслаивание покрытия.
Осталиванием восстанавливают неподвижные посадки валов вертикальной
передачи, водяного и
масляного насосса; деталей антивибратора, валов редукторов и
т.д.
Электролитическое натирание деталей (нт).
Сущность метода
-
восстанавливаемая деталь вращается в центрах станка, а на изношенную поверхность
подводится электролит. Деталь вращается со с
коростью 10
-
20 об/мин. Данный вид
натирания можно использовать для нанесения любых металлов. Например, при
натирании железа используются следующие режимы: электролит
-
хлористое железо
-
600 кг/м
3
, плотность тока 200 А/дм
2
, твердость покрытия
-
5800
-
6000
МПа.
Скорость нанесения 8
-
10 мкм/мин. Производительность гальванического процесса
увеличивается в 10
-
15 раз за счет применения более высоких плотностей тока (рис.
2.17).
Рис. 2.18. Электролитическое натирание деталей
Электроконтактное напекание порошков.
Сущность метода
-
металлический
порошок непрерывно подается к
месту контакта ролика с деталью и прокатывается
между нами под действием избыточного давления и высоких температур (рис. 2.18).
Рис.2
.17.
Схема напекания порошков:
1
-
пневмоцилиндр; 2
-
прижимной ролик; 3
-
порошок (ПЖ
-
3, ПЖ
-
5); 4
-
деталь; 5
-
напеченный слой; 6
-
трансформатор.

Режим напекания: Р
= 0,75
-
1,2 кН на 1 см ширины ролика; u = 0,7
-
1,2 В; I=2500
-
3500 А на 1 см ширины ролика; t= 1000
-
1300
0
С. Ширина слоя до 30
-
35 мм.
Толщина слоя от 0,3
-
1,5 мм. Скорость напекания 0,17
-
0,25 м/мин.
Напеченный слой имеет высокую твердость, но м
ожет подвергаться закалке.
Однако, даже незакаленный слой обладает высокой износостойкостью, вследствие
его большой микропористости (до 30%) и, следовательно, высокой
масловпитывающей способности.
Преимущество: высокая производительность, малый нагрев дет
али и высокая
износостойкость напеченного слоя.
Недостатки: ограниченная толщина напеченного слоя, сложность механизации и
дозирования подачи металлического порошка.
Электроконтактное напекание (порошковая металлургия) широко используется
при изг
отовлении и ремонте локомотивов. На каждом тепловозе Луганского завода
почти 1300 деталей сделано из порошков, на каждом электровозе таких деталей
около 500. Каждая тонна деталей из порошка сберегает 1,5 тыс.тонн черных и 2,0
тыс.тонн цветных металлов.
2.8.5. Восстановление деталей полимерными материалами.
Применение клея ГЭН 150 В.
Эластомер (клей ГЭН 150 В) представляет собой
продукт сочетания натурального каучука СКН
-
40 со смолой ВДУ в виде
вальцованных листов толщиной 2
-
4 мм. Раствор кле
я приготавливают следующим
образом: мелко нарезанные кусочки сухого клея помещают в стеклянную посуду с
притертой пробкой, заливают смесью ацетона с бензолом (1/5) или одним ацетоном и
выдерживают в течение 8
-
10 ч. После этого сосуд периодически взбалтываю
т в
течение 2
-
3 ч, а затем раствор отстаивают 30 мин и профильтровывают через
металлическую сетку.
Порядок нанесения клея:
-
подготовка поверхности детали (очистка шкуркой, абразивами, напильником;
обезжиривание бензином,затем
-
ацетоном). Поверх
ность считается подготовленной
если капля воды расплывается по поверхности;
-
нанесение клея (кистью, центробежным способом, распылителем). Толщина слоя
должна быть в пределах 0,005
-
0,15 мм. Клей наносится слоями, количество которых
зависит от толщи
ны слоя и вязкости клея (рис.19.) Обычно рекомендуется клей с
вязкостью 20
-
60 с.;

Рис.2
.
20. График для определения количества слоев клея
-
сушка детали. После нанесения каждого слоя
-
выдержка на воздухе в течение 20
мин (для испарения растворителя).Окончательно, для повышения прочности, сушка в
шкафу при темпер
атуре 100
-
200
0
С в течение 1 ч.
Клей используют для склеивания металлов и восстановления натягов
подшипников качения на вал, натяга подшипников коленчатого вала, натяга
шистерен на вал и т.д. При монтаже съемных деталей восстановленных шин их
поверх
ность необходимо смазать коллоидальным графитом, для предохранения
поверхности от склеивания..
Предупреждение: клей недопустим в контакте с резиновыми уплотнениями.
Для
уплотнения масляных и топливных сред применяется густой мыльный раствор. Для
уплот
нения водяных сред
-
раствор свинцового сурика в дизельном масле или чистое
дизельное масло.
Применение эпоксидных смол.
Эпоксидные смолы применяются для склеивания
металлических деталей, устранения износа, раковин, больших выработок.
Порядок п
риготовления смолы (рис.2.20.):
Рис.2.20
.
Схема приготовлени
я смолы
-
эпоксидную смолу нагревают до температуры 120
-
160
0
С и выдерживают
некоторое время, чтобы удалить влагу;
-
вводят пластификатор и массу тщательно перемешивают;

-
вводят наполнители, в качестве наполнителя для увеличения механическ
ой
прочности и температуростойкости, для придания полимерному составу
диэлектрических и антифрикционных свойств применяется стальной и чугунный
порошок, коллоидный графит или алюминиевая пудра. В течение 10
-
15 мин
поддерживают температуру 80
-
100
0
С и тол
ько после этого массу охлаждают до
температуры 20
0
С;
-
непосредственно, перед применением смолы, за 30 мин до затвердения, вводят
отвердитель;
-
отвердение пасты происходит при температуре 80
-
100
0
С в течение 1
-
5 часов, а
при температуре 20
0
С
-
в течение 24
-
70 час. Подогревать массу открытым огнем
нельзя!
Порядок нанесения смолы:
-
подготовка детали (разделка трещин, зачистка,
обезжиривание, т.е. те выдерживаются те же требования, что и при нанесении клея!);
нанесение смолы ( ее наносят
аккуратно и быстро, пока она не загустеет,
металлическим шпателем, уплотняя ее и тщательно втирая в поры поверхности).
Накладывают пасту с избытком, т.к. после высыхания она дает усадку; производят
термическую обработку (выдержка в комнатной температуре в
течение 24 ч, с
последующей сушкой в печи при температуре 80
-
100
0
С в течение 2
-
4 ч.);
производят механическую обработку.
Эпоксидной смолой восстанавливают: трещины и выработку корпуса водяного
насоса, изношенную поверхность корпуса масляного насо
са, ротора воздуходувки
(забоины, задиры, несквозные трещины), блок дизеля Д50 (свищи и раковина в
результате коррозии), секции холодильника и калорифер (поверхность усилительной
доски ) и т.д.
Применение полимерных износостойких покрытий (нт).
Д
ля
снижения
задирообразования пары поршень
-
гильза дизеля в России и за рубежом проводятся
работы по применению противозадирочных износостойких покрытий тип ВАП
-
2
(дисульфит
-
молибден+ эпоксидный лак). На дизелях 10 Д100 им были покрыты
тронковые поверхности
поршней по следующей технологии: подготовка
поверхности: зачистка, обезжиривание, обработка дробью; напыление покрытия,
толщина пленки 15
-
25 мкм; термообработка, путем нагрева до температуры 200
0
С.
Пробег опытных тепловозов составил 140
-
240 тыс.км. На 1,4
% поршней были
задиры. Износ гильз нормальный. Широкое использование ВАП
-
2 позволит
сэкономить 250 т полуды в год.
Применение жидкой уплотняющей прокладки (нт).
Вместо паронитовых
прокладок в соединениях водяной, масляной и воздушной систем находит
при
менение жидкая уплотняющая прокладка типа ГИПК
-
224
-
вязкая однородная
масса коричневого цвета.Эта прокладка коррозийностойка, инертна с
конструкционными, полимерными материалами. Она стойка к вибрациям и ударам,
выдерживает давление при 20
0
С до 15 МПа, а
при температуре 80
-
150
0
С
-
8
-
10
МПа.Температурный интервал ее применения от
-
60 до + 150
0
С. Особенность
жидкой прокладки
-
она свободно меняет форму, заполняет сложные зазоры,
микронеровности.
Порядок нанесения прокладки:
-
уплотняющую прокладку н
агревают до
температуры 25
-
30
0
С; подготавлявают поверхность путем очистки и

обезжиривания; заполняют зазор уплотняющей прокладкой: при зазоре 0,1
-
0,2 мм
-
только прокладкой, при зазоре 0,2 мм
-
комбинацией жидкая прокладка и паронитвая
прокладка.
2.9
. Выбор рационального способа восстановления
При выборе рационального способа восстановления учитывают три критерия:
технологический, долговечности и технико
-
экономический. Ниже рассмотрим их
применение.
2.9.1. Технологический критерий
С е
го помощью можно выбрать способ восстановления исходя из конструктивно
-
технологических особенностей детали, условия работы и величины их износа.
Технологический критерий позволяет классифицировать детали по способам
восстановления и установить перечень дет
алей, восстановление которых возможно
разными способами (табл.2.3).
Таблица 2.3
Классификация деталей по способам их восстановления
Способ восстановления детали при износе, мм
Износ до 0,1
Износ 0,1
-
0,3
Износ более 0,3
1. Клей ГЕН
150 В
2. Хромирование
3. Давление
1. Хромирование
2. Давление
3. Добавочноя деталь
4. Наплавка
5. Осталивание
6. Эл. искр. обр.
7. Под рем. размер
8. Металлизация
1. Добавочноя деталь
2. Наплавка
3. Осталивание
4. Замена изнош.
5. Под рем
. размер
6. Металлизация
7. Напекание
Технологический критерий не может быть выражен числом и является по
существу предварительным, поскольку при помощи его нельзя решить вопрос
выбора рационального способа восстановления деталей, если этих способо
в
несколько. В таких случаях необходимо применять другие критерии.
2.9.2. Критерий долговечности
Долговечность деталей, восстановленных теми или иными способами зависит от
их эксплуатационных свойств. Наиболее рациональными способами здесь окаж
утся
те из них, которые обеспечивают наибольшую долговечность восстановления детали.
Критерий долговечности в отличии от технологического, выражается численно,
через коэффициент долговечности для каждого их способов восстановления и
каждой конкретной детал
и.
К
Д
= S
В
/ S
Н
(2.16.)
где S
В
-
срок службы восстановленной детали; S
Н
-
срок службы новой детали.

Наибольшим К
Д
обладает
-
хромирование
-
1,72; наименьшим
-
электро
-
дуговая
с
варка
-
0,42 и осталивание
-
0,58.
2.9.3. Технико
-
экономический критерий
В ремонтной практике приходиться решать следующие задачи:
-
эффективно ли восстановление детали данным способом;
-
какой из двух или более способов восстановлени
я наиболее эффективный.
Рациональность применения того или иного способа восстановления деталей
целесообразно выразить при помощи технико
-
экономического критерия,
учитывающего себестоимость восстановления и коэффициент долговечности для
каждого способа.
При решении первой задачи эффективность восстановления определяется по
коэффициенту экономической целесообразности:
К
Э
=
(2.17)
При решении второй задачи рациональный способ определяется из соотношения
(2.18.)
где С
Н
-
стоимость новой детали, ру
б; К
Д
-
коэффициент долговечности; С
В
-
стоимость восстновления.
В первом случае восстановление считается экономически целесообразным, если
К
Э
1. Во втором случае тот способ из двух и более является эффективным у
которого соотношение меньше.
В свою очередь
С
В
= З
О
+ М
О
(2.19.)
где З
О
-
основная заработная плата производственных рабочих, руб; М
О
-
стоимость
материалов, затраченных при восстановлении, руб.
Основная заработная плата определяется, как
З
О
=З
П
+ З
Д
+ Н
СС
(2.20.)
где З
П
-
прямая заработная плата, руб; З
Д
-
дополнительная заработная плата, руб,
составляет 8
-
10 % от З
П
; Н
СС
-
начисление на заработную плату, составляет 32% от
(З
П
+ З
Д
).
Прямая заработная плата определяетс
я, как
З
П
= Т
ШК
С
Ч
(2.21.)
где Т
ШК
-
штучное время, час; С
Ч
-
часовая тарифная ставка рабочего, руб.
Т
ШК
= t
O
+ t
B
+ t
Д
(2.22.)

где t
О
-
основное время на выполнение данной операции или перехода,
рассчитывается с помощью приемов технического нормирования труда, час.; t
В
-
вспомогательное время, затрачиваемое на установку детали на станок, перестановку
инструмента, промеры детали
, устанавливается нормированием, час; t
Д
-
дополнительное время, затрачиваемое на организационно
-
техническое обслуживание
рабочего места, на отдых и личные надобности (очистка, смазка, регулирвка
оборудования, заточка, правка инструмента и т.п.), берется в
процентах от t
О
+ t
В
,
час.;
3. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА МЕХАНИЧЕСКИХ ЧАСТЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ
ЛОКОМОТИВОВ
3.1. Технология ремонта типовых сборочных единиц с разборными
подшипниками скольжения
3.1.1. Ремонт коленчатых валов
Неисправности: риски и забои
ны, износ шеек, трещины и излом шеек.
Риски и забоины
. Риски появляются вследствие эксплуатации дизеля c
использованием загрязненного масла, выявляются визуально. Мелкие (песчаные)
круговые риски глубиной до 0,1 мм разрешается оставлять. При значитель
ном их
количестве шейки рекомендуется полировать пастой ГОИ. Забоины появляются на
шейках в результате разрушения деталей шатунно
-
поршневой группы или при
небрежном обращении с коленчатым валом в процессе ремонта. Забоины
выявляются визуально. Разрешается
оставлять в эксплуатации валы, на поверхности
шеек которых имеется до 2 забоин общей площадью 100 мм
2
, глубиной не более 1
мм. Острые края и кромки забоин необходимо скруглить и полировать.
Износ шеек
. Анализ износа показывает, что коренные шейки и
знашиваются
больше, чем шатунные. Их износ объясняется концентрированным действием сил
кривошипно
-
шатунного механизма соседних шеек. Чем меньше угол между
кривошипами j , тем больше износ. Так как j
7
< j
6
, то И
7
> И
6
(И
7
, И
6
–
износ 7 и 6
шеек). Износ п
роисходит по биссектрисе данного угла (рис. 3.1).
Износ ша
тунных шеек также односторонний, максимальный наблюдается между
щеками. Износ выявляется микрометрами, с последующим определением овальности

и конусности [8]. Овальность всех шеек коленчатых валов дизеля 10Д100 на ТР3 не
должна превышать 0,06 мм. Износ шее
к устраняется при капитальном ремонте,
путем механической обработки под следующий категорийный размер. Порядок
обработки шеек коленчатого вала дизеля 10Д100:
1) коленчатый вал устанавливают на токарный станок для проточки и накатки
галтелей. Проточку
ведут при восьми оборотах вала в минуту, за 12
–
15 оборотов
снимают слой 0,7
–
1,2 мм. Накатку осуществляют роликами с усилием 300 кгс или
давлением 3,5 МПа;
2) коленчатый вал устанавливают на шлифовальный станок (ХШ
-
355
-
для
коренных шеек и 3А
-
428Н13
–
д
ля шатунных шеек). Шлифовку ведут при двадцати
оборотах вала в минуту;
3) обработанный коленчатый вал должен иметь следующую характеристику:
овальность и конусность не более 0,02 мм, биение для 5, 6, 7 и 8 коренных шеек не
более 0,1, а для остальных
–
не более 0,05 мм. Корсетность и бочкообразность не
допускаются;
4) шейки коленчатого вала подвергают шлифованию на станке ТК
-
401
-
61;
5) коленчатый вал устанавливают на контрольную плиту, где проверяют диаметр
шеек, их биение, овальность, конусно
сть и ступенчатость.
Износостойкость шеек можно повысить хромированием, поверхностной закалкой
или азотированием. Например: 1
-
ю и 2
-
ю коренные шейки коленчатого вала дизеля
Д50, как наиболее изнашиваемые, покрывают молочным хромом, что повышает их
изн
осостойкость в два раза. Валы дизеля М756 после термической обработки
азотируют при температуре 490
–
500
о
С на глубину 0,15
–
0,40 мм.
Трещины и излом шеек.
Трещины носят усталостный характер. Они возникают
из
-
за различной величины износа коренных вклады
шей и шеек вала и образующейся
ступенчатости между опорами вала. Кроме этого, трещины возникают из
-
за
неудовлетворительного состояния антивибратора (износ пальцев и втулок) и
неуравновешенности шатунно
-
поршневой группы. Для предупреждения трещин
валы изгот
овляют из высокопрочного чугуна, а галтели шеек упрочняют путем
накатки роликом. Трещины выявляют магнитной или ультразвуковой
дефектоскопией. Коленчатые валы дизеля 2Д100 бракуют при наличии хотя бы
одной трещины длиной более 40 мм. Трещины длиной до 40 м
м удаляют выплавкой
алмазным или наждачным кругом с плавной разделкой и последующей полировкой
кромок. На валах дизеля 10Д100 наличие трещин не допускается.
3.1.2. Ремонт постелей подшипников коленчатого вала
Неисправности: трещины и износ.
Трещины
.
Трещины чаще всего возникают в зонах максимальных нагрузок и
концентрации напряжения в бугелях и крышках коренных подшипников в результате
действия сил инерции и газов, ненормальной работы коленчатых валов, нарушения
технологического процесса из
готовления и ремонта. Трещины выявляют в крышках
магнитной дефектоскопией, в бугелях
–
цветной дефектоскопией. Трещины в
крышках не допускаются, в бугелях
–
разрешается устранять электросваркой, с
соблюдением требований Инструкции ЦТ
-
336.

Износ постеле
й (искажение формы)
.
Износ постелей объясняется теми же
причинами, что и износ шеек коленчатых валов. В свою очередь износ постелей
сопровождается образованием у них овальности и конусности. Неравномерный износ
постелей приводит к их ступенчатости (рис. 3.
2).
Рис. 3.2. Схема определения ступенчатости постелей
О
вальность “О” определяется как разность диаметров, измеренных во
взаимноперпендикулярных плоскостях а
-
а, б
-
б. Под ступенчатостью “С” постелей
понимается разность расстояний от геометрической оси постелей до поверхности
прилегания рабочих вкладышей.
О = Д
а
-
а
-
Д
б
-
б
;
(3.1)
С = R
max
–
R
min
.
(3.2)
Ступенчатость измеряется одним из способов: технологическим валом, с помощью
металлическо
й струны или оптическими приборами.
Овальность более 0,03 мм и ступенчатость более 0,06 мм для дизелей 10Д100
устраняют при капитальном ремонте путем наплавки поверхности в среде инертных
газов с последующей расточкой на станке с одной установки по сл
едующей
технологии.
1. Перед наплавкой поверхности зачищают шлифовальной машинкой с войлочным
кругом до чистого металла и протирают авиационным бензином.
2. Блок монтируют на кантователе ТК431
-
61. Сварку в среде углекислого газа
ведут в нижнем по
ложении.
3. Вначале наплавляют опоры под верхний коленчатый вал: сварные валики
накладывают поперек опоры от середины к замку, отступив от края на 4
–
6 мм.
Процесс наплавки ведут непрерывно до окончания наплавки половины опоры,
высота наплавленного сло
я 1,5
–
2,5 мм. Наплавку опор выполняют в следующей
последовательности: 3
-
1
-
4
-
2
-
7
-
5
-
8
-
6
-
11
-
9
-
12
-
10. Наплавку кромок ведут валиками от
середины опоры к замку. Затем наплавляют вторую половину опоры.
4. Наплавляют опоры нижнего коленчатого вала. Наплавку
ведут сварочным
полуавтоматом А
-
547У или А
-
547Р электродной проволокой 0,8
–
1,0 мм марки
Св10ГС или Св10ГСм. При сварке используют обратную полярность силой тока 120
-
150А при диаметре электрода 0,8 мм или силой тока 160
–
220 А при диаметре 1,0 мм.
Скорость н
аплавки 20
–
30 м/ч.
5. После наплавки блок обрабатывают на расточном станке с последующей
проверкой геометрии постелей.

При текущем ремонте предельную овальность и конусность постели можно
устранить торцовкой крышки подшипника.
3.1.3. Ремонт п
одшипников скольжения
Неисправности: износ фрикционного слоя, повреждение фрикционного слоя,
потеря натяга, трещины, отслоение фрикционного слоя.
Износ фрикционного слоя
. Причиной износа является отсутствие масляного клина
между вкладышем и ше
йкой. Устойчивый клин обеспечивается зазором “на масло” и
соотношением радиусов гнезда шейки и шейки (R
ГН
> R
Ш
), т.е. чем больше
овальность шейки, тем хуже условия для смазки. Кроме этого, на износ влияет
недостаточное прилегание шейки по вкладышу и работа
на некачественном масле
(особенно, если в масло попала вода). Содержание 3% воды в масле за 12 часов
работы дизеля приводит к износу, равноценному при пробеге 70
–
100 ткм.
Неравномерный износ вкладышей по опорам у многоопорных валов вызывает
ступенчат
ость, которая может привести к изгибу вала и, как следствие, к его
трещинам и изломам. Износ подшипников выявляют микрометром или косвенным
путем
–
по зазору “на масло” или спектральным анализом масла. Износ вкладыша
допускается не более 0,15 мм. Ступенчат
ость определяют как максимальную разницу
толщин рабочих вкладышей в зоне максимального износа. Ступенчатость для
подшипников дизеля 10Д100 не должна превышать 0,03 мм. Износ вкладышей,
залитых баббитом, устраняют путем перезамывки: вначале лужение (80% сви
нца
марки С1, С2 и 20% олова марки 01, 02, 03), а затем заливка с помощью
центробежного метода баббитом БК2.
Повреждение баббитовой заливки
.
Повреждение баббитовой заливки может
быть в виде усталостного разрушения, коррозии и задира. Усталостное разру
шение
вызывается предельными нагрузками и некачественной заливкой баббита. Коррозия
вызывается попаданием в масло воды и топлива, что приводит к созданию
микрогальванических элементов, в которых роль анода играют зерна чистого
металла (см. подразд. 2.6.2).
Задиры возникают при попадании посторонних
предметов в зону трения. Повреждения выявляются визуально. Повреждение
баббитовой заливки площадью до 10 см
2
(вне зоны трения) у рабочих и нерабочих
вкладышей допускается устранять наплавкой припоем ПОС
-
20 или ол
овом.
Повреждения коррозионно
-
усталостного характера в зоне трения любой величины и
в других местах площадью более 10 см
2
устраняют путем перезаливки баббита.
Вкладыши дизелей типа Д100 заменяются, если имеют одно из следующих
повреждений: трещину, уменьше
ние толщины на 0,15 мм, задир шириной более 3 мм
у канавочных и более 10 мм у бесканавочных вкладышей.
Потеря натяга
. Натяг есть величина возвышения торцов вкладыша над постелью
(рис. 3.3). Натяг служит для плотной посадки вкладыша в постели.

Рис. 3.3. Схема определения натяга
Потеря натяга происходит: из
-
за усадки металла в теле вкладыша при его
неоднократной разборке и сборке. Натяг проверяют визуально (по наклепу на торцах
вкладыша), в приспособлении с индикатором (рис. 3.3), в блоке дизеля или в шатуне
с помощью фольги. В последнем случае вкладыши устан
авливают в постель, по
линии разъема постели с каждой стороны вставляют прокладки толщиной 0,08 мм
для коренных вкладышей и 0,04 мм для шатунных. После этого штатным порядком
затягивают гайки крепления. Вкладыши считаются годными, если у коренных
вкладышей
щуп толщиной 0,03 мм заходит между крышкой и вкладышем на глубину
не более 15 мм. У шатунных вкладышей дополнительно к этому, проверяется еще и
отсутствие продольного перемещения вкладыша обстукиванием его молотком весом
2 кг. Одновременно с проверкой нат
яга проверяется с помощью краски качество
прилегания его тыльной части к постели. Площадь прилегания должна быть не менее
70%, при необходимости качество прилегания восстанавливается шабровкой. Натяг
вкладышей разрешается восстанавливать меднением, приклеи
ванием к поверхности
каждого стыка нерабочего вкладыша одной металлической пластины, наращиванием
тыльной части клеем ГЭН
-
150 В или плазменным напылением.
3.2. Технология ремонта типовых сборочных единиц, движущихся возвратно
-
поступательно
3.2.1.
Ремонт гильзы цилиндра
Неисправности: износ и задиры зеркала гильзы, трещины, потеря герметичности
“рубашки”, течь по резиновым уплотнителям, износ резьбы.
Износ зеркала гильзы
. Зеркало гильзы по высоте и окружности изнашивается
неравномерн
о. По высоте наибольшему износу подвержена зона камеры сгорания.
Причинами этого являются плохие условия работы первого компрессионного кольца,
при которых увеличивается давление на стенку газов, попадающих между кольцом и
ручьем поршня. Преждевременный из
нос зеркала гильзы происходит из
-
за
неудовлетворительной фильтрации воздуха, плохого качества масла, смывания масла
несгоревшим топливом, быстрого нагружения непрогретого дизеля. Неравномерный
износ по окружности происходит по причине действия нормальной с
илы от поршня
на стенку гильзы. В связи с этим наибольший износ происходит в плоскости
перпендикулярной оси коленчатого вала. Неравномерный износ по длине и

окружности вызывает конусность и овальность зеркала гильзы. Выявление этих
искажений геометрических
размеров производится нутромерами [8]. Износ
устраняется наращиванием рабочей поверхности хромированием, осталиванием или
напылением.
Задир зеркала гильзы
. Причины возникновения неисправности
–
отсутствие или
недостаток смазки на стенках поршня и гил
ьзы; выгорание смазки из
-
за низкого ее
качества или высокой температуры стенки, прорыва газов через кольца, попадания
топлива на зеркало гильзы; нарушение температурного режима работы дизеля (при
температуре воды более 95
о
С), которое приводит к быстрому н
агреву поршня и как
следствие
–
к уменьшению зазора между гильзой, повышению удельного давления и
схватыванию металла; деформация стенок втулок и поршня, что приводит к
увеличению удельных нагрузок и к схватыванию металла. Задир выявляется
визуально, при е
го наличии гильза бракуется.
Трещины
. Наиболее часто трещины появляются в зоне адаптерных отверстий.
Причины: нарушение температурного режима работы дизеля; повышенное
отложение накипи в результате применения неподготовленной охлаждающей воды;
нарушени
я технологии сборки адаптера (медную прокладку отжечь, чтобы ее
твердость была не более НВ45; поверхность прокладки, адаптера и резьбу смазать
графитовой смазкой; адаптер закрепить до упора ключом с усилием 250
–
300 Нм;
после этого ключ повернуть еще на 60
о
; резиновое уплотнение затянуть ключом с
усилием 30 ± 5 Нм). Трещины выявляются магнитной дефектоскопией или
опрессовкой водой под давлением 0,3 МПа, при температуре 75
–
85
о
С. При наличии
трещин гильза бракуется. Трещины приводят к пробою газов в воду.
Потеря герметичности рубашки
. Причины этого увеличение температуры воды
более 95
о
С, что приводит к резким изменениям температуры стенки гильзы в осевом
направлении (если в зоне продувочных окон температура +125
о
С, то в зоне
выпускных
–
+215
о
С); резкие
изменения позиции контроллера машиниста, что
приводит к увеличению температуры стенки на 100
о
С, а температуры рубашки
только на 3
–
4
о
С; частые запуски и остановки дизеля, так как в момент остановки
температура частей гильзы разная, а через шесть минут ста
новится одинаковой;
резкий сброс нагрузки с 15
-
й позиции на нулевую, что приводит к быстрому
уменьшению температуры стенки (за 35
–
40 с она падает на 90
о
С). При медленном
наборе и сбросе позиции скорость изменения температуры падает в 3 раза.
Герметичность
проверяется опрессовкой водой под давлением 0,3 МПа при
температуре 75
–
85
о
С. Герметичность восстанавливается перепрессовкой рубашки в
следующей последовательности:
–
снять рубашку (до снятия измерить геометрические размеры зеркала гильзы);
–
пр
оверить величины натягов и зазоров в соединении гильза
–
–
(“рубашка”) (натяг 0,04
–
0,08 мм), при необходимости натяг восстановить клеем
ГЭН 150В или электроискровым наращиванием;
–
покрыть клеем поверхности гильзы и рубашки с последующей термообра
боткой
для предотвращения коррозии;

–
установить новые кольца из термостойкой резины ИРП
-
1287, ИРП
-
1345 так,
чтобы они выступали на 1,3
–
1,9 мм. Перед монтажом рубашки кольца покрыть
графитовой смазкой;
–
нагреть рубашку до 120
–
140
о
С;
–
поса
дить рубашку на гильзу согласно меткам спаренности;
–
опрессовать гильзу Р = 0,3 МПа, Т = 5 мин;
–
замерить после остывания геометрические размеры рабочей поверхности.
Изменение диаметра до и после напрессовки допускается не более чем на 0,08 мм.
Течь по резиновым уплотнителям.
Причина течи
–
износ резьбы, высокая
температура воды и нарушение технологии сборки гильзы. Течь выявляется
опрессовкой, а устраняется заменой резиновых уплотнений.
Износ резьбы
. Износ резьбы чаще происходит в зон
е адаптерных отверстий, его
причина
–
пригорание адаптерных устройств или частый их демонтаж. Износ
выявляется калибром. Устраняется перенарезкой резьбы ремонтного размера на М35
1 или М36
2. При нарезке новой резьбы необходимо соблюдать соосность
отверстий под форсунку, в противном случае нарушится сме
сеобразование в
цилиндре.
3.2.2. Ремонт шатунно
-
поршневой группы
Поршень
. Неисправности: трещины, задиры, износ ручьев.
Трещины
. Трещины в днище возникают в связи с газовой коррозией, которая
образуется в результате выделения кислот из
газов при температуре днища ниже
точки росы. Точка росы продуктов сгорания вблизи внутренней мертвой точки
поршня равна 170
о
С. При содержании серы в топливе более 0,3% может
происходить выделение кислот и попадание их на поверхность днища (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Расположение трещин
Другая причина возникно
вения трещин
–
температурные деформации поршня,
вызванные недостаточным охлаждением головки поршня. В свою очередь,
недостаточное охлаждение является следствием отложения нагара в каналах днища и
эксплуатации дизеля при давлении масла в системе меньше 0,15
МПа.
Температурные деформации также вызываются сгоранием топлива на днище поршня
из
-
за плохого распыла топлива форсункой. Трещины выявляются визуально, цветной
дефектоскопией или ультразвуковой дефектоскопией.
Трещины днища в виде разгарной сетки пло
щадью менее 20 см
2
с максимальной
глубиной не более 2 мм устраняются шлифованием до состояния “как чисто” с

последующим хромированием (толщина хрома 0,04
–
0,06 мм). Трещины другого вида
в любом месте не допускаются, поршень заменяется.
Износ направляющ
ей части (задиры)
появляется в результате нарушения
режимов обкатки, нарушения температурного режима и дефекта колец, выявляется
визуально или микрометрическим способом (необходимо учесть, что толщина слоя
олова составляет 0,04
–
0,06 мм). Незначительные зад
иры и риски глубиной до 0,2 мм
на рабочей поверхности устраняются зачисткой до состояния “как чисто”, с
последующим лужением. Поршни с задиром бракуют.
Износ ручьев
. Причина возникновения износа
–
взаимодействие с кольцами, а
также пригорание и закокс
ованность колец. Износ выявляется по зазору между
ручьем и новым кольцом. Поршни с износом ручьев заменяют.
Поршни из алюминия (дизель Д50) с трещинами в днище, в ручьях и перемычках,
в бобышках восстанавливаются газовой сваркой. Наплавлять направляющ
ую часть
запрещается. Изношенные ручьи протачиваются под ремонтный размер. При высоте
ручья более 2
-
го размера, он наплавляется с последующей расточкой под
номинальный размер.
Кольца
(дизель 10Д100). Кольца на ТР
-
2 с медной вставкой заменяются: одно н
а
верхнем и два на нижнем поршне. На ТР
-
3 такие кольца заменяются полностью.
Хромированные кольца заменяются при необходимости: при наличии трещины,
отколов, излома, износа хромового покрытия более 40 мм. При отстуствии этих
дефектов определяется износ кол
ьца, путем установки его в эталон и замером зазора
в замке (для ТР
-
3
–
1,0
–
3,0 мм).
Вставка
. Трещины выявляются методом цветной дефектоскопии, при их наличии
вставка заменяется. Плотность посадки втулки проверяется обстукиванием, натяг
восстанавливает
ся клеем ГЭН
-
150 В, меднением и т.п. Износ рабочей поверхности
втулки определяется по зазору между втулкой и пальцем в вертикальной плоскости.
При зазоре больше нормы втулка бракуется и восстанавливается обжатием. Износ
верхней плиты более 0,5 мм восстанав
ливается шлифованием. Износ резьбы
восстанавливается обработкой под ремонтный размер.
Шатун
. Трещины выявляются магнитной дефектоскопией, при их наличии шатун
заменяется. Плотность посадки втулки выявляется обстукиванием,
восстанавливается клеем ГЭН
-
15
0В или осталиванием. Износ рабочей поверхности
втулки определяется по зазору с пальцем, при износе втулка заменяется. Овальность
нижней головки шатуна (не более 0,1 мм) выявляется нутромером, при предельном
размере шатун заменяется.
Палец
. Трещины выя
вляются дефектоскопией, при их наличии палец заменяется.
Износ выявляется микрометражом, восстанавливается осталиванием, хромированием
или напылением.
3.2.3. Ремонт плунжерной пары
Неисправности: износ, коррозия, отколы отсечной кромки (рис
. 3.5).

Рис. 3.5. Неисправности плунжера
Износ
. Наибольшем
у износу подвергается золотниковая часть плунжера (особенно
в зоне малых и средних подач топлива) и внутренняя поверхность гильзы возле
отсечного окна. Причина износа
–
ухудшение условий смазки, вызванное высокими
температурами и повышенными зазорами, а та
кже попаданием абразивных частиц.
Износ определяется путем измерения диаметра плунжера и гильзы на стойке с
оптико
-
механической головкой, или косвенным путем
–
по плотности плунжерной
пары. В условиях депо наибольшее распространение получил второй метод. П
адение
плотности существенно ухудшает параметры процесса впрыскивания топлива в
гильзы дизеля, что, в свою очередь, вызывает увеличение расхода топлива,
повышение температуры отработанных газов и понижение мощности дизеля.
Плотность плунжерной пары контрол
ируют на стенде А
-
53 [8].
Плотность пары
–
это время, в течение которого определенное количество топлива
под определенным давлением просочится по зазору между деталями. Для дизеля
10Д100 при ТР
-
3 плотность должна быть 5
–
36 с.
Износ иглы и корпуса
распылителя форсунки также определяется по плотности на
стенде А106 путем определения времени падения давления топлива (для дизеля
10Д100 от 35 до
30 МПа). При ТР
-
3 оно должно быть в пределах 8
–
100 с [8]. Плотность плунжерных
пар, как и распылителей форс
унок, можно восстановить несколькими способами:
перекомплектовкой, заменой негодной детали новой, хромированием или
осталиванием.
Способ перекомплектовки деталей наиболее прост, не требует особого
оборудования и поэтому его чаще всего применяют в усло
виях депо. Этим способом
восстанавливается 20
–
40% всего ремонтного фонда. Способ перекомплектовки
заключается в том, что изношенные детали подвергаются вначале доводке, т.е.
восстанавлению у них цилиндрической формы, а затем
–
спариванию, т.е. притирке
дет
алей друг к другу. Такая перекомплектовка возможна, так как допуск на диаметр
деталей при их изготовлении колеблется в пределах 50
–
20 мкм. Доводку производят
кольцевым притиром на специальных станках с использованием соответствующих
паст. Доводочные операц
ии заканчивают, когда овальность и конусность не
превышает 2
–
3 мкм. Перед спариванием подбирают детали таким образом, чтобы
плунжер входил во втулку на 1/3 длины. После этого внутреннюю деталь зажимают

в патроне и с применением пасты добиваются того, чтобы
плунжер полностью вошел
во втулку. Спаривание деталей считается законченным, когда плунжер, выгнутый на
1/3 длины, будет вертикально, свободно опускаться на место из втулки под тяжестью
собственного веса. Перед проверкой детали тщательно промывают в керос
ине и
слегка смазывают маслом. В качестве притирочных используют пасты:
1) корундовые и из карбида бора
–
средние М
-
28, М
-
20, М
-
14 (коричневую)
–
для предварительной доводки
плунжерных пар и распылителей;
–
тонкие М
-
10, М
-
7 (светло
-
коричневу
ю)
–
для окончательной их доводки;
2) из окиси алюминия
–
среднюю М
-
5 (светло
-
серую)
–
для спаривания плунжерных пар и распылителей;
–
тонкую М
-
3 (лиловую) для окончательной их притирки
.
3.3. Технология ремонта подвижных конусных соедине
ний
Все конусные соединения делятся на две группы в зависимости от ширины
притирочной фаски:
–
более 0,5 мм (например, клапан
–
крышка газораспределительного механизма
дизеля);
–
менее 0,5 мм (например, игла
–
корпус распылителя форсунки;
клапан
–
седло
электропневматического клапана).
Основной неисправностью этих соединений является износ контактной
поверхности и, как следствие, потеря герметичности. Причиной износа являются
большие динамические нагрузки, действующие на детали подвиж
ных конусных
соединений в момент их контакта. Кроме этого, на износ оказывают влияние
высокие температуры (например, отработанных газов
–
на износ выпускных
клапанов), агрессивные жидкости (например, топливо
–
на износ деталей форсунки),
абразивные частицы
на детали электропневматического вентиля.
3.3.1. Ремонт соединения клапан
–
крышка
Износ соединения в первую очередь сказывается на его притирке. Притирку
можно проверить двумя способами: по карандашным рискам или с помощью
керосина. В перво
м случае на рабочую фаску крышки наносят карандашом 8
–
10
рисок. Вставляют клапан в гнездо и поворачивают с нажимом на 1/3 окружности в
одну и другую сторону. Карандашные риски должны быть стерты на ширине 2 мм.
Во втором случае клапан вставляют в гнездо кр
ышки и заливают керосин со стороны
камеры сгорания на 10 мин. Течь керосина укажет на нарушение герметичности.
Герметичность восстанавливают совместной притиркой на станках или вручную,
применяя пасту ГОИ
-
36 или корундовый порошок зернистостью 300, размеша
нный с
дизельным маслом. Притирочный поясок на рабочих фасках клапана и крышки
должен быть непрерывным по окружности шириной не менее 2 мм независимо от
того, где он располагается: в средней, нижней или верхней частях притирочных
поверхностей.

Рис. 3.6. Проверка тарелки клапана
Местные выгорания, рако
вины, забоины, поперечные риски на притирочной фаске
тарелки клапана устраняют проточкой на станке с последующей притиркой.
Допускается оставлять на притирочных поверхностях гнезда крышки и клапана
круговые риски, расположенные не более чем на 60% длины ок
ружности, неглубокие
раковины или поперечные риски, находящиеся вне притирочного пояска.
Тарелка клапана в результате износа уменьшается по толщине, которую измеряют
от середины притирочного пояска до тыльной части (размер С на рис. 3.6). Для
дизелей
типа Д50 эта величина при выпуске из ТР
-
3 должна быть в пределах 4 мм (у
новых 8
-
0,2
мм). Износ тарелки клапана разрешается восстанавливать наплавкой или
напылением. Технология наплавки состоит из следующих операций: механической
обточки для удаления накле
па и неровностей; подогрева клапана в печи до
температуры 300
–
350
о
С; наплавки на установке УДАР
-
300 в среде инертных газов
током 120
–
140 А (в качестве присадочного материала используется проволока из
стеллита
4
–
5 мм марки ВЭК); остывания в печи с начальной температурой 300
–
350
о
С; механической обработки на токарном станке
резцами марки Т
–
15К6. После
механической обработки клапана необходимо, чтобы радиальное биение рабочей
поверхности А относительно направляющей Б клапана было не более 0,05 мм,
вершина конуса детали совпадала с осью клапана или отверстия охватывающей
детали
(точка В на рис. 3.6).
Износ крышки в местах посадки тарелок клапанов определяют по величине выступа
стержня эталонного клапана над поверхностью крышки h (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Проверка износа крышки
Для выпускного клапана дизеля Д50 при ТР
-
3 h = 223,9
–
234,2 мм. У
быстроходных 4
-
тактных двигателей износ поса
дочных гнезд под клапаны
устраняется постановкой сменных седел, изготовленных из стали или бронзы. Седла
ставят с натягом, после чего зачеканивают. В том случае, если крышка не имеет
сменных седел, при износе посадочных мест ее заменяют.
Важной величи
ной является степень утопания тарелок клапанов относительно
поверхности А крышки (размер У на рис. 3.7). Если эта величина превышает
допустимую норму, значительно снижается степень сжатия, что ухудшает процесс
сгорания топлива в цилиндре. Величину утопания
измеряют микрометрическим
глубиномером. Для крышки Д50 глубина утопания допускается не более 7 мм, а
суммарное для четырех клапанов
–
не более 28 мм. Величину утопания уменьшают
постановкой менее изношенных или новых клапанов. В крайнем случае,
протачиваю
т поверхность А.
3.3.2. Ремонт соединения игла
–
корпус распылителя форсунки
Износ этого соединения приводит к потере герметичности. Герметичность иглы и
корпуса распылителя проверяют на стенде А106. Изменяя затяжку пружины,
устанавливают давление
на 1
–
1,5 МПа ниже давления впрыска. Поддерживая это
давление в течение 10
–
15 с, проверяют состояние соплового наконечника. Наличие
капель топлива не допускается. Герметичность соединения восстанавливают
совместной притиркой по следующей технологии:
–
закрепляют иглу в патроне станка, устанавливают частоту оборотов 2
–
4 с
-
1
,
протирают иглу безворсной салфеткой и покрывают конус тонким слоем смеси
порошка М
-
20 (экстра 500) с авиамаслом, а цилиндрическую поверхность
–
маслом;
–
промыв корпус распылит
еля осветительным керосином, устанавливают его на
иглу и притирают конические поверхности с легким нажатием (без подстукивания)
до получения на конусе ровной и чистой поверхности без глубоких рисок;
–
сняв пасту с конической поверхности иглы и корпуса
и при вращающейся игле,
производят дальнейшую притирку с пристукиванием корпуса к игле до образования
непрерывного пояска блестящего цвета шириной 0,5 мм, расположенного ближе к
основанию конуса.
3.3.3. Ремонт соединения клапан
–
седло электропневмати
ческого вентиля
Герметичность соединения проверяют по утечке воздуха через вентиль из
резервуара емкостью 1 л, наполненного воздухом под давлением 0,5 МПа. Снижение
давления в резервуаре через 10 мин допускается не более, чем на 10% для
электропнев
матического вентиля и 5% для привода контакторов. Герметичность
восстанавливают притиркой. Для этого клапан промывают в бензине, а затем наносят
пасту, аналогичную той, которая используется при ремонте топливной аппаратуры.
Клапан притирают вручную до появ
ления ровной и гладкой поверхности. После
притирки клапан снова промывают в бензине с последующей сушкой и проверяют
ход клапана (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Проверка хода клапана:
1
–
верхний клапан; 2
–
нижний клапан
От точности выполнения этой операции зависит четкость и скорость действия
клапана. На вентиль устан
авливают прибор и начинают вращать его барабан. При
этом замечают момент открытия нижнего клапана по началу появления воздуха
через отверстие Ц и момент закрытия верхнего клапана по прекращению утечки
воздуха через отверстие С. Разность показаний прибора и
называется ходом клапана,
который должен составлять ± 0,9±
0,05
мм. Регулируют эту величину, изменяя длину
клапана и число шайб.
3.4. Технология ремонта паяных соединений
Основной неиправностью этих соединений является обрыв (трещины), причина
ми
появления которого являются некачественная пайка, допущение в эксплуатации
резких колебаний давления и температуры (у секций холодильника), повышенные
динамические нагрузки.
3.4.1. Ремонт радиаторов холодильника
Основными неисправностями радиато
ра (рис 3.9) являются загрязнения наружной и
внутренней поверхностей трубок, обрыв трубок, нарушение пайки трубок к трубной
коробке.

Рис. 3.9. Схема радиатора:
1
–
коллектор; 2
–
трубная коробка;
3
–
усилительная доска; 4
–
трубка; 5
–
пластина
Загрязнение трубок определяют на стенде А598 (рис. 3.10) по
времени истечения
воды.
Рис. 3.10. Стенд для испытания радиа
тора на загрязнение по времени истечения
воды: 1
–
бак с водой; 2
–
радиатор
При температуре воды + 20
о
С время истечения через водяные радиаторы
серийной длины
–
не более 65 с, через короткие
–
не более 45 с.
Технология очистки радиаторов.
1. Очистку радиаторов производят на стенде с непрерывной циркуляцией
раствора. Одновремено очищается 6 радиаторов как внутри, так и снаружи. Внутри
радиаторы очищаются растворами МЛ51, лабомид 101 или МС
-
8 с температурой 80
–
85
о
С, время очистки 45
–
50 ми
н. Снаружи радиаторы очищаются горячей водой под
давлением 0,1 МПа из 1320 сопел.
2. Очистка радиаторов без съемки с тепловоза гидроударом (нт). Для этого
снимается короткий радиатор, вместо которого подсоединяются патрубки: к
нижнему подводится вода
для заполнения 2/3 высоты коротких радиаторов, а через
верхний выбрасываются загрязнения. После этого перекрывается кран к
расширительному баку и через нижний патрубок подается сжатый воздух от
магистрали с импульсами по 10 с.
3. Очистка комплексонами
(нт). Как показали исследования, отложения в водяной
системе состоят в основном из железоокисных соединений, а также продуктов
коррозии цветных металлов и солей кальция и магния. Наиболее эффективным
методом удаления этих отложений является химическая очи
стка растворами
минеральных, органических кислот и композициями на основе комплексонов.

Требования к химической очистке:
–
эффективное растворение отложений с одновременной защитой металла от
разрушения с обязательным использованием ингибитора;
–
полное удаление из системы промывочного раствора и нерастворившихся частиц
отложений;
–
нейтрализация остатков кислоты;
–
промывка водой;
–
очистка отработавших растворов перед сбросом в канализацию.
В качестве комплексонов могут
быть использованы:
–
трилон Б (5
–
10 г/л) с органической кислотой (лимонная, щавелевая)
–
для
очистки систем охлаждения;
–
ОЭДФ с ингибитором ПББ, с ОП7 или ОП10
–
для очистки систем охлаждения;
–
лигносульфоновая кислота с ингибитором КИ
-
1
–
для очистки радиаторов
холодильника.
Очистку радиаторов со снятием с тепловоза
производят на установке с
непрерывной циркуляцией раствора. В качестве раствора используют
лигносульфоновую кислоту (температура раствора 70
–
80
о
С, время очистки 15
–
25
мин
). После очистки следует промывка подщелоченной водой в течение 10 мин. Для
интенсификации очистки загрязненных трубок предварительно необходимо очистить
радиатор гидроударом.
При очистке системы охлаждения тепловоза
в качестве моющих растворов
исполь
зуют ингибированные растворы 3%
-
ого ЛСК, 0,5
–
1,0% раствора ОЭДФ,
композиций на основе трилона Б. Очистка системы производится в следующем
порядке:
–
приготовление моющего раствора;
–
химическая очистка при температуре 70
–
80
о
С. Время очистки 1
–
3
ч;
–
двухкратная промывка циркулирующей горячей водой в течение 15
–
20 мин;
–
заполнение водяной системы охлаждающей водой.
При очистке комплексонами необходимо соблюдать меры предосторожности:
ЛСК
–
токсична, ОЭДФ
–
вызывает раздражение дыха
тельных путей, трилон Б
–
не
токсичен. Рабочее место должно быть оборудовано вентиляцией и на нем не
допускается применение открытого огня.
Неисправность
–
трещины.
Трещины наружных трубок выявляют опрессовкой радиатора водой с
температурой 60
–
75
о
С, под давлением 0,8 МПа (масляные радиаторы) и 0,5 МПа
(водяные радиаторы).

Рис. 3.11. Схема опрессовки радиатора воздухом
Трещины внутренних трубок выявляют опрессовкой воздухом (рис. 3.11), для чего
снимают коллектор, срезав сварной шов на станке или газовой горелкой,
устанавливают кожух и на оставшийс
я коллектор
–
заглушку. Со стороны снятого
коллектора заливают воду как внутрь трубок, так и снаружи. Если нет пузырьков,
трещины в трубках отсутствуют. Если же появляются пузырьки воздуха внутри
трубок, то существуют трещины в трубке, если снаружи
–
плоха
я пайка трубки к
трубной коробке.
Трещины наружных трубок устраняют пайкой припоем ПОС
-
40 (30) без отъемки
коллектора. Нарушение пайки трубок к трубной коробке восстанавливают припоем
ПОС
-
40 или ПМФ, предварительно сняв коллектор.
Трещины внутрен
них трубок восстанавливают заглушкой их припоем ПОС
-
40 с
обоих концов. Разрешается восстанавливать не более четырех трубок. Если
необходимо “глушить” более 4 трубок, тогда радиаторы восстанавливают путем
замены трубной коробки в следующем порядке:
–
о
трезают трубную коробку на расстоянии 4
–
5 мм от усилительной доски. При
этом оставшаяся длина секции должна быть не менее 1145 мм (рис. 3.12);

Рис. 3.12. Замена трубной коробки
–
снимают 5
–
6 медных пластин;
–
одевают новую трубную коробку и соединяют ее с усилительной доской (высота
новых трубных коробок
больше серийных на 25 мм). Трубки при этом должны
выступать на 1,5
–
3,5 мм;
–
приваривают трубки к трубной
коробке припоем ПМФ в строгой последовательности (рис. 3.13) или окунанием в
припое ПОС
-
30;
Рис. 3.13. Очередность пайки трубок
–
производят раздачу концов трубок на глубину 30 мм;
–
производят
опрессовку воздухом;
–
соединяют трубную коробку с коллектором газовой сваркой припоем ПМЦ
-
54
или латунью Л
-
62. При этом необходимо выдержать длину секции в следующих
пределах: для серийных L
C
= 1356 ± 0,7 мм, для коротких L
K
= 686 ± 0,7 мм;
–
пр
оверяют секцию на время истечения воды.
3.4.2. Ремонт водомаслотеплообменников
Герметичность трубок теплообменников проверяют опрессовкой: водяной полости
давлением 0,6 МПа, масляной
–
1,5 МПа (время выдержки 10
–
15 мин). Течь трубок
устраняют п
айкой ПОС
–
30 или “глушат” с обоих концов. Разрешается “глушить” не
более 5% (до 16 шт.) трубок.
3.5. Технология ремонта неподвижных соединений
Неисправностью неподвижных соединений является ослабление посадки деталей.
Ее причинами могут быт
ь нарушение требований монтажа (плохая притирка
деталей), ослабление гаек на валу и приложение критических нагрузок. Особенно
характерна данная неисправность для посадки ведущей шестерни на валу якоря
тягового электродвигателя (ТЭД), где главной причиной о
слабления посадки
является чрезмерное боксование колесных пар при движении локомотива по
расчетному подъему. Такая же неисправность присуща посадке ступицы и
конической муфты на валах вертикальной передачи дизеля типа 10Д100. Ослабление
посадки деталей опр
еделяется визуально (по сдвигу деталей, по натертости, по
наличию ржавчины); обстукиванием (на ослабление посадки свидетельствует
глухой, дребезжащий звук); по усилию распрессовки (при ослаблении посадки
деталь свободно или от небольшого усилия освобождает
ся от сопряжения); с
помощью микрометража.

Другими неисправностями сопряжения могут быть: трещины, задиры рабочей
поверхности, изломы сопрягаемых деталей. Трещины вызываются чрезмерным
натягом, а задиры
–
проворотом деталей и некачественной разборкой.
Разборку неподвижных соединений производят холодным способом с помощью
различных съемников и прессов; горячим способом путем быстрого нагрева
охватывающей детали; нагнетанием масла в зону сопряжения деталей под давлением
15,0
–
20,0 МПа. Холодный спосо
б несовершенен, так как при его применении не
исключены случаи задира поверхности. Горячий способ применяется, когда
охватывающая деталь имеет меньшую массу, чем охватываемая или большую
теплопроводность. Например, соединения бандаж
–
колесный центр, алюми
ниевое
колесо
–
вал турбокомпрессора, кольцо роликового подшипника
–
шейка колесной
пары.
При наличии трещины, детали подлежат замене. При наличии на конусной части
вала якоря ТЭД глубоких задиров и рисок общей площадью более 20% и глубиной
более 1,5
мм, их разрешается устранять вибродуговой наплавкой под слоем флюса.
Ослабление в посадке муфт и ступиц разрешается устранять наплавкой.
Процесс сборки неподвижных соединений состоит из трех операций.
Первая
–
подбор деталей по натягу. Натяг цили
ндрических поверхностей
определяется микрометражом. Натяг конусных поверхностей определяется по
осевому перемещению охватывающей детали (по величине ее просадки):
h =
,
(3.3)
где h
–
осевой натяг, мм;
–
диаметральный натяг, мм;
–
угол конуса.
Вторая
–
притирка сопряженных деталей, имеющих конусную поверхность.
Детали притирают при вертикальном положении вала с применением паст. Качество
прилегания проверяется по краске. Отпечаток должен быть равномерным и
составлять не менее 60% площади.
Третья
–
нагрев охватывающей или охлаждение охватываемой детали. Процесс
нагрева и охлаждения деталей подробно рассмотрен в подразделе 2.8.3
“Восста
новление путем постановки добавочной детали”.
3.6. Технология ремонта шлицевых и шпоночных соединений
Основной неисправностью данных соединений является износ поверхностей
сопряженных деталей. Причинами износа являются неправильная пригонка,
не
брежная разборка и сборка, недоброкачественный материал и допускаемые в
эксплуатации перегрузки.
Состояние шпоночного соединения проверяют визуально, по наличию натяга
между шпонкой и шпоночной канавкой или микрометражом, используя листовые
пробки и ш
аблоны.
Состояние шлицевого соединения можно проверить двумя способами, т.е. когда
оно собрано и когда разобрано. В первом случае производят следующее: вилку
одевают на вал, подводят ножку индикатора к вилке и, поворачивая вилку в одну и в
другую стор
ону, по показанию стрелки индикатора определяют боковой зазор (рис.
3.14).

Рис. 3.14. Схема определения бокового зазора в шлицевом соединении
Если ножка индикатора установлена в зоне делительной окружности, то показание
индикатора определяет истинную вели
чину бокового зазора. Если ножка индикатора
смещена, то истинную величину бокового зазора С
Б
определяют по формуле
С
Б
=
,
(3.4)
где R
–
радиус делительной окружности; L
–
расстояние от оси до точки касания
ножки индикатора; а
–
показание индикатора.
Детали шпо
ночного соединения, имеющие снятие и износ пазов, ослабление
посадки или деформацию шпонки, взаимное перемещение сочлененных в узел
деталей, можно восстановить одним из следующих способов:
–
механической обработкой пазов спариваемых деталей до ближайш
его
ремонтного размера с постановкой шпонки ремонтного размера;
–
механической обработкой паза одной из деталей под ремонтный размер с
постановкой ступенчатой шпонки. Допускается увеличивать пазы по ширине
относительно номинального размера: при ширине
паза более 10 мм на 1 мм; при
ширине паза до 10 мм на 0,5 мм;
–
электродуговой наплавкой пазов с последующей обработкой под номинальный
размер с постановкой шпонки номинального размера;
–
нарезанием нового паза у охватывающей детали с постановко
й ступенчатой
шпонки или шпонки номинального размера;
–
заменой части детали: постановкой втулки в отверстие охватывающей детали
или заменой шпоночной части конца вала с изготовлением шпонки номинального
размера.
Детали шлицевого соединения перед
разборкой необходимо отметить метками,
чтобы сохранить взаимную ориентацию шлицев в рабочем положении. Детали,
имеющие откол шлицев, заменить, а имеющие износ
–
восстановить одним из
следующих способов:
–
заменой частей соединения шлицевого конца вал
а новым;
–
постановкой ремонтной втулки внутрь охватывающей детали (шлицевой
муфты);
–
наращиванием изношенной поверхности шлицев электроискровым способом или
хромированием;
–
электродуговой или газовой наплавкой с последующей механической
об
работкой.

Наплавку ведут вдоль шлица в разбивку в диаметрально противоположном
порядке. Так например, для вала с шестью шлицами наплавку ведут в порядке 1, 4, 2,
5, 3, 6, а для вала с десятью шлицами
–
1, 6, 9, 4, 8, 3, 10, 5, 2, 7. В депо разрешается
производить наплавку вручную износостойкими электродами марки 0,3Н
-
350; 0,3Н
-
4
диаметром 3 мм с предварительным подогревом мест наплавки до 250
–
300
о
С. Если
шлицевые соединения ранее подвергались закалке, то перед наплавкой производят
отжиг, а после напла
вки
–
термообработку. При ширине паза более 6 мм наплавляют
изношенную сторону шлица, а при ширине до 6 мм
–
весь паз.
Обработку наплавленных шлицев валов производят на шлицешлифовальных
станках моделей 3451, 5П
-
451 и других, а шлицев в отверстиях
–
д
орнованием,
электрохимическим калиброванным шлифованием и протягиванием.
3.7. Технология ремонта соединений с деталями, базирующимися на плоскостях
К деталям данного типа относятся выхлопной коллектор (блок дизеля), сопловой
аппарат (корпус тур
бокомпрессора), крышка цилиндра (блок дизеля), верхняя
крышка (блок дизеля) и др.
Основной неисправностью данного соединения является потеря герметичности из
-
за коробления деталей, ослабления их крепления, возникновения в них трещин,
неправильного мон
тажа и повреждения прокладок. В процессе эксплуатации потеря
герметичности приводит к возникновению течи воды, масла или пропуску газа в
местах соединения деталей. Например, течь масла по верхней крышке блока дизеля
10Д100, пропуск воздуха по газовому стык
у между цилиндровой крышкой и гильзой
дизеля типа Д50, Д49, 14Д40, течь масла по разъемной поверхности и крышке
корпуса распределительного редуктора, течь воды по сопряжению выхлопного
коллектора и огневой коробки блока дизеля типа 10Д100 и т.д.
Потер
ю герметичности данного соединения можно выявить визуально (по
наличию подтеков масла и воды), обстукиванием резьбовых соединений (по глухому
звуку), по зазору между соединениями (щупом), по состоянию прилегаемых
поверхностей (по краске). Трещины в крышках
выявляют цветной дефектоскопией.
Ремонт выхлопного коллектора дизеля 10Д100.
При наличии течи по
прокладкам, выхлопной коллектор необходимо снять с дизеля и проверить
коробление на контрольной плите. Коробление допускается не более 0,30 мм по вс
ей
длине. При короблении более допустимого коллектор подвергается правке на
приспособлении. При короблении более 0,45 мм коллектор необходимо обработать
на продольно
-
строгальном станке. Максимальная толщина снимаемого металла при
одноразовом восстановлении
плоскости привалочной поверхности не должна
превышать 2 мм. При толщине плиты менее 6 мм восстановление коллектора
механической обработкой не допускается. Разрешается производить правку
коллектора при прогибе более 1,0 мм методом наложения сварочных швов.
Крепление таких коллекторов необходимо производить, начиная с огневой коробки,
против которой коллектор имеет наибольший прогиб. Перед монтажом следует
проверить ступенчатость огневых коробок относительно коллектора и при
необходимости устранить постановк
ой прокладок.

Ремонт крышки цилиндра.
Забоины и риски с поверхности уплотнительного
бурта цилиндровой крышки удаляют шибровкой с последующей проверкой на плите
по краске. Притирочный поясок бурта должен быть непрерывным, шириной не менее
2 мм незав
исимо от того, как он будет расположен: извилисто по краям или на
середине поверхности бурта. Более крупные изъяны на бурте устраняют проточкой
его на станке с минимальным снятием металла.
Ремонт соплового аппарата турбокомпрессора дизеля.
Короблен
ие соплового
аппарата турбокомпрессора дизеля проверяют на плите. Неприлегание привалочных
поверхностей допускается не более 0,10 мм на каждый метр длины. Разрешается
оставлять отдельные просветы между привалочными поверхностями величиной до
0,15 мм не бол
ее чем в трех местах по периметру.
3.8. Технология ремонта зубчатых передач
Основными неисправностями зубчатых передач являются трещины, поломка,
заедание зубьев, их износ, повреждение и выкрашивание рабочей поверхности
зубьев, контактная корро
зия.
Трещины
в зубьях появляются чаще всего от неточности монтажа и
некачественного изготовления шестерен.
Поломка
вызывается усталостными трещинами у основания зуба в месте
концентрации напряжений изгиба. В свою очередь усталостные трещины
по
являются при многократном повторении нагрузки в шестернях, от которой в теле
зубьев возникают напряжения, превышающие предел выносливости металла зубьев.
Заедание зубьев
происходит от того, что под действием высоких давлений
раздавливается и разрыв
ается масляная пленка и металл сопряженных поверхностей
схватывается.
Износ
зубьев
происходит в результате истирания рабочих поверхностей при
попадании между зубьев вместе с маслом пыли, грязи и других компонентов.
Максимальный износ наблюдается на
ножках и головках зубьев, где происходит
скольжение и трение одного зуба по другому. При значительном износе искажается
профиль и увеличиваются зазоры в зубьях, что приводит к появлению шума и стука
при работе передачи.
Отслаивание металла
происхо
дит по причине некачественной термообработки
зубьев.
Контактная коррозия
(питтинги) на рабочей поверхности зубьев в виде мелкой
ряби происходит при попадании в смазку воды или топлива.
Износ зубьев определяют до разборки соединения путем измер
ения бокового
зазора при помощи индикаторного приспособления, свинцовой выжимки или щупа.
Определение бокового зазора индикаторным приспособлением производят также
как и измерение зазора в шлицевом соединении (подраздел. 3.6). При измерении

бокового з
азора щупом подсчитывают набор пластин в зоне делительной
окружности с обеих сторон зуба. При измерении бокового зазора свинцовой
выжимкой ее пропускают между зубьями с последующим замером полученной
толщины штангенциркулем или микрометром. Боковой зазор в
зубьях конической
передачи измеряют при двух крайних положениях застопоренного вала: при
сдвинутом вале в сторону парных шестерен и при раздвинутом вале в сторону от
парных шестерен.
После разборки износ цилиндрических шестерен определяют измерением
их
толщины штангензубомером или зубомерной скобой Износ зубьев косозубых
шестерен определяют с помощью нормалемера.
Трещины в зубьях определяют магнитной, ультразвуковой или цветной
дефектоскопией. Шестерни с трещиной у основания зуба, отколом хотя бы
одного
зуба, предельным износом подлежат замене. Запрещается устранять износ и
трещины зубьев наплавкой или сваркой. Разрешается оставлять без исправления
шестерни со следующими дефектами:
если вмятины, мелкие раковины (в виде сыпи) имеют глубину не
более 0,2 мм, а
отдельные до 0,5 мм и их общая площадь не превышает 10% эвольвентной (рабочей)
поверхности одного зуба;
с отколом части зуба, если отколовшаяся часть находится от торца зуба на
расстоянии, не превышающем 10% длины зуба. Острые кромки п
оврежденного зуба
должны быть закруглены.
4. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ (ТОКОПРОВОДЯЩИХ)
ЧАСТЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ ЛОКОМОТИВОВ
4.1. Контроль состояния электрических частей
Основные повреждения электрических частей.
Основными повреждениями
э
лектрических частей являются разрушение и понижение сопротивления изоляции,
обрыв, надрыв, неудовлетворительный контакт, межвитковое замыкание
проводника.
Причины неисправностей:
–
пробой изоляции вызывается механическим разрушением в результате
ослабления крепления и действия динамических нагрузок;
–
понижение сопротивления происходит в результате увлажнения и загрязнения
поверхности изоляции или ее старения при воздействии больших токов и
температур;
–
обрыв, надрыв, нарушение контакта
вызываются большими динамическими
нагрузками, перегревом и окислением контактов, нарушением технологии пайки и
сборки электрических частей.
Контроль состояния изоляции.
О состоянии изоляции судят по величине ее
сопротивления относительно корпуса или
между отдельными обмотками и по
электрической прочности.
Проверка сопротивления изоляции.
Сопротивление изоляции измеряется
мегаомметрами [8], которые отличаются величиной подаваемого напряжения (500,
1000, 2500 В). Минимальное сопротивление изоляции,
МОм, новых электрических

машин относительно корпуса при рабочей температуре обмоток определяется по
формуле
,
(4.1)
где U
–
номинальное напряжение машины, В; P
–
номинальная мощность машины,
кВт.
Допустимое сопротивление R при t = 20
о
С ТЭД равно 20 МОм. Степень
увлажне
ния изоляции определяется по коэффициенту абсорбции
К = R
60
/ R
15
2,
(4.2)
где
R
60
,
R
15
–
сопротивление изоляции, измеренное в течение 60 и 15 секунд.
Изоляция считается сухой, если отношение
2.
Проверка прочности изоляции.
Прочность изоляции проверя
ется на стенде А540
переменным током высокого напряжения частотой 50 Гц. Величину испытываемого
напряжения, В, для якорей электрических машин определяют по формулам:
при капитальном ремонте
U
ИСП
= 2U + 1000,
(4.3)
где U
–
номинальное напряжение машины;
при деповском ремонте
U
ИСП
= 0,75(2U + 1000).
(4.4)
Например, для якорей ТЭД типа ЭД118 U
ИСП
= 2200 В.
Порядок испытания:
–
поднимают напряжение до 1/3 U
ИСП
, затем медленно, в течение 10
–
12 с до U
ИСП
;
–
выдерживают U
ИСП
в течение 1 мин;
–
плавно снимают напряжение до 1/3 U
ИСП
, а затем до нуля.
Изоляцию испытывают на прочность, если ее сопротивление находится в
допустимых пределах.
Контро
ль состояния проводников
.
Состояние проводников можно проверить:
измерением омического сопротивления, методом падения напряжения, импульсной
установкой или индукционным методом.
Оценка состояния проводников путем
измерения омического сопротивления
дана в
[8].
Методом падения напряжения
оценивается состояние проводников обмоток якоря
электрических машин постоянного тока. Угольные щетки кондуктора
устанавливаются на коллекторе на расстоянии шага обмотки по коллектору (рис.
4.1).

Рис. 4.1. Схема установки для проверки якоря методом падения н
апряжения:
1
–
кондуктор; 2
–
щетки; 3
–
коллектор; 4
–
милливольтметр (15
–
45 мВ)
Порядок контроля:
–
измеряют милливольтметром падение напряжения между соседними
коллекторными пластинами (у 4
-
полюсных электрических машин достаточно
проверить по
ловину коллекторных пластин): D U
1
-
2
, D U
2
-
3
и т.д.;
–
определяют среднее значение падения напряжения
–
D U
СР
;
–
сравнивают D U
1
-
2
, D U
2
-
3
и т.д. с D U
СР
. Отклонение допускается ± 20%. Если D
U
i
> D U
СР
, то существуют неисправности
–
надрыв ил
и плохая пайка петушков,
если D U
i
< D U
СР
–
межвитковое замыкание. Преимущество данного метода
–
возможность определения точного места неисправности в обмотке. Недостаток
–
необходимость проведения расчета.
Проверка импульсной установкой.
Для эт
ой проверки используются специальные
установки типа ИУ
-
80, ИВ
-
3.
Важными частями импульсной установки являются генератор импульсов, блок
развертки и усилитель. Генератор импульсов
–
конденсатор большой емкости,
который заряжается от выпрямленного напря
жения и через прибор разряжается на
испытываемую обмотку.

Ри
с. 4.2. Схема импульсной установки:
1
–
импульсный генератор (конденсатор);
2
–
электронно
-
лучевая трубка; 3
–
щетка; 4
–
обмотка
Прибор работает по схеме моста (рис. 4.2), плечами которого являются участки
проверяемой обмотки. При подаче импульса волны
высокого напряжения
распространяются по обеим параллельным ветвям одинаково и одновременно
достигают боковых электродов, о чем будет свидетельствовать прямая линия на
экране. Если же сопротивление ветвей различно, то равновесие плеч моста
нарушается, возн
икает разность потенциалов в диагонали моста и на экране вместо
прямой появляется кривая линия (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Вид линий на экране импульсной установки: а) дефекта нет; б) дефект есть
Искусственно замыкая коллекторные пластины, можно определить место дефекта.
Если при замыкании кривая изменит положение
–
дефекта нет, если не изменит
–
дефект есть.
Индукционный метод
основан на создании переменного магнитного потока в обмотке электрической
машины (рис. 4.4). Предварительно оценить состояние обмотки якоря можно
металлической пластиной (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Схема индукционной установки:
1
–
электромагнит; 2
–
наушник; 3
–
коллектор
Если она притягивается к железу якоря, обмотка неисправна (межвитковое
замыкание). Точное
место расположения дефекта можно определить по показанию
амперметра А
2
. При наличии неисправности в витке, стрелка отклоняется от
середины шкалы более чем на 1
–
2 деления. При отклонении в меньшую сторону
–
межвитковое замыкание, при отклонении в большую
–
надрыв, нарушение пайки.
Обмотку возбуждения электрической машины проверяют методом трансформатора.
На один сердечник устанавливают штатную катушку с амперметром А, на другой
–
одевают испытываемую. Если при подаче напряжения на катушку 1 ток остается
прежним, что и без катушки 2, то дефекта нет. Если же ток увеличивается, то в
катушке 2
–
межвитковое замыкание (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Схема трансформатора:
1
–
штатная катушка; 2
–
испытываемая катушка
4.2. Технология восстановления изоляции электрических цепей
4.2.1. Восстановление изоляции путем очистки
Сухая пыль, легко сдуваемая с глянцевых поверхностей, попав в трещины и
другие углубления и пропитавшись влагой и маслом, трудно удаляется с
токопроводящих частей. Ее можно удалить только очисткой: струйным способом,
абразивами или парами растворителей.
В отдельных депо вместо полного удаления
загрязнений ограничиваются обтиркой изолированных поверхностей и только в
доступных местах с последующей пропиткой. Такой “метод” восстановления
поверхностного слоя изоляции
–
самое худшее из того, что можно сделать
, так как
слой токопроводящей грязи, т.е. путь утечки тока, остается нетронутым. Ток по нему
будет утекать так же, как и до очистки, с той лишь разницей, что этот путь будет
сверху прикрыт новой лаковой пленкой. Только тщательная очистка грязевых

отложений
и последующая за этим пропитка могут возвратить поверхностному слою
изоляции защитное свойство от проникновения влаги и масла.
Очистка струйным способом.
Электрические машины и их части обмывают в 2
-
камерных установках. В первой камере производитс
я очистка, а во второй
–
сушка.
Типовыми растворами являются: лабомид
-
101, ОП
-
10 (концентрация 30 г на 1 л), с
температурой 80
–
90
о
С, временем очистки 15 мин. Однако эти растворы значительно
снижают сопротивление изоляции, что резко ограничивает их примене
ние.
Согласно технической инструкции ТИ
-
690 ЦТ МПС для очистки электрических
машин рекомендуется применять новые растворы: Термос, МЛ
-
72, МЛ
-
80, Элва.
Раствор Термос содержит биологически неразлагаемое вещество, которое запрещено
к сбросу в канализацию бе
з предварительного обезвреживания. Остальные ТМС
имеют ряд преимуществ:
–
небольшой их расход (в 2
–
5 раз меньше расхода раствора Термос: при 0,1%
-
ной
концентрации
–
80 г на ТЭД и 20 г на якорь);
–
средства бесщелочные, они не дают токопроводящих
отложений на поверхности
изоляции, что позволяет отказаться от герметизации изоляции при обмывке. Кроме
этого, они не вызывают коррозию подшипниковых узлов;
–
малопенящиеся, биологически мягкие моющие средства. Их регенерация
производится путем отстоя
при температуре 60
о
С в течение 3
–
4 с;
–
промышленность производит их в большом количестве
(2,5
–
3,0 тыс. тонн в год).
В табл. 4.1 приводятся результаты изменения сопротивления
R
из
после обмывки
якорей ТЭД тепловозов в депо ст. Муром струйным способом.
Таблица 4.1
Результаты изменения R
ИЗ
после обмывки
Узел
ТЭД
R
ИЗ
до обмывки,
МОм
R
ИЗ
после обмывки и сушки
при t = 100
о
С, МОм
R
ИЗ
после пропитки и
сушки, МОм
Якорь № 1
1000
50
1000
Якорь № 2
3
100
100
Якорь №
3
0
3
50
Якорь № 4
0
100
100
Очистка абразивами.
В качестве абразивов используются кукурузная мука,
косточковая крошка, порошок окиси алюминия. Для того чтобы не повредить
изоляцию, необходимо подобрать опытным путем размер частиц и
давление воздуха.
Например, для кукурузной муки давление воздуха
–
0,6 МПа при диаметре сопла 6
мм.
Очистка парами растворителя.
Сущность этого метода состоит в следующем. В
паровое облако растворителя помещают в подвешенном состоянии холодную деталь
(рис. 4.6), которая быстро покрывается конденсатом растворителя. Последний
разъедает загрязнения и вместе с ними стекает в поддон. Процесс продолжается до

тех пор, пока деталь не нагреется до температуры паров. В качестве растворителя
используются трихлор
этилен с температурой кипения
t
К
= 87
о
С, перхлорэтилен с
t
К
= 121
о
С. Желательно применять растворители с
t
К
выше 100
о
С, тогда отпадает
необходимость сушки изоляции после очистки.
Рис. 4.6. Схема установки для очистки парами растворителя
Пр
еимущества данного метода
–
быстрая и качественная очистка как наружных,
так и внутренних полостей машин, нет необходимости в сушке.
Недостатки: необходимость строго контролировать температуру раствора (при
чрезмерном нагревании может произойти его ра
зложение и образование опасных
химических соединений); время выдержки детали в камере должно быть не больше
времени растворения загрязнения (в противном случае изоляция, изготовленная из
кремнийорганических соединений, начнет растворяться).
4.2.2. Восстан
овление изоляции путем ее пропитки
Пропитка изоляции необходима для повышения влагостойкости и получения
глянцевой защитной поверхности, от которой хорошо отделяются различные
загрязнения. При пропитке изоляции достигается монолитность в соединения
х
между корпусом и обмоткой, а также несколько улучшается теплопроводность
токоведущих частей.
Пропитку изоляции якорей электрических машин производят на ТР
-
3 и КР, если
пробег от предыдущей пропитки больше 360 тыс. км.
Пропитку осуществляют в ла
ках:
–
ФЛ
-
98 (синтетический, термореактивный, для изоляции класса Е,В. Он хорошо
заполняет пустоты, полностью просыхает в толстом слое, маслостоек. Обладает
высокой цементирующей способностью);
–
ПЭ
-
933 (полиэфирно
-
эпоксидный, для изоляции класса
F).
Порядок пропитки:
–
очистка машины от грязи и пыли;
–
предварительная сушка для удаления влаги (t = 130
-
140
о
С, Т = 5
-
10 ч);
–
собственно пропитка;

–
сушка для удаления растворителя и образования лаковой пленки: при пропитке в
лаке ФЛ
–
t = 130
-
140
о
С, Т = 8 ч; при пропитке в лаке ПЭ
–
t = 120
-
130
о
С, Т = 3 ч
или t = 150
о
С, Т = 10 ч;
–
лакировка и окончательная отделка поверхности изоляции.
Пропитка может осуществляться двумя способами: окунанием или ввакуумно
-
на
гнетательной установке.
Пропитка окунанием
(рис. 4.7).
Рис. 4.7. Установка для пропитки изоляции окунанием
Якорь в ванну с лаком погружают вертикально, при этом уровень лака не должен
доходить до петушков коллектора на 15
–
20 мм, температура лака 20
–
50
о
С.
Пропитка в лаке длится до тех пор пока не прекрат
ится выход пузырьков воздуха из
лака, но не менее
15 мин. После этого осуществляется выдержка над баком (Т = 20 мин), затем
–
в
наклонном положении в кантователе (Т = 45 мин). После этого якорь очищают от
наплывов, протирают и подвергают сушке.
Вакуу
мно
-
нагнетательная пропитка
обеспечивает более эффективное
уплотнение секций обмотки якоря, ослабленные в местах постановки в железный
пакет сердечника
(рис. 4.8).

Рис. 4.8. Автоклав
Порядок пропитки:
–
помещают якорь в автоклав, где он выдерживается в вакууме (0,8 кгс/см
2
–
0,08
МПа) в течение 15
–
30 мин. В
этом случае воздух, содержащийся в изоляции,
расширяется и удаляется из автоклава насосом;
–
подается лак в автоклав и создается давление (0,15
–
0,18 МПа) в течение 1,5 ч;
–
производится сушка в автоклаве при t = 70
-
80
о
С в вакууме 650
–
750 мм
рт. ст. в
течение 2 ч, затем при атмосферном давлении при t = 150
о
С в течение 3 ч;
–
вынимают якорь из автоклава и сушат в печи в течение 24 ч при t = 100
о
С;
–
подтягивают после сушки коллекторные болты, проверяют сопротивление
изоляции и элект
рическую прочность.
В заводских условиях выполняют комбинированную пропитку: сначала якорь с
временными бандажами подвергают вакуумно
-
нагнетательной пропитке, а затем с
постоянными бандажами
–
пропитке окунанием.
Пропиточные лаки быстро окисляютс
я кислородом и становятся не пригодными к
дальнейшему использованию. Чтобы избежать этого, давление на лак передают не
сжатым воздухом, а сжатым азотом или углекислым газом.
После пропитки электрическая прочность увеличивается на 1,5
–
4,0 кВ.
Посл
е пропитки якоря электрических машин подвергают покрытию эмалью. Для
этого их нагревают до t = 70
-
80
о
С и наносят два слоя эмали пульверизатором в
электростатическом поле. Затем якорь сушат при t = 150
-
160
о
С в течение 7 ч.
Сушка продолжается до прекра
щения отлипа. Сопротивление изоляции перед
покрытием эмалью должно быть не менее 2 МОм.
Для покрытия используют эмали:
–
ЭП
-
91 (эпоксидно
-
полиэфирная, зеленого цвета, применяется, если якорь
пропитан лаками ФЛ
-
98 и ПЭ
-
933. В настоящее время выпус
кается новая

теплостойкая кремнийорганическая эмаль печной сушки КО
-
918, красновато
-
коричневого цвета, которая предназначена для изоляции класса Н);
–
ГФ
-
92 (серая, предназначена для поверхностной покраски остова; красная
–
для
покраски ленточных банд
ажей миканитового конуса якоря.
Ультразвуковая пропитка якорей (НТ) с помощью магнитно
-
стрикционных
преобразователей ПМС
-
6
-
23, установленных в пропиточные баки, внедряется на
Улан
-
Удэнском ЛВРЗ, на Белорусской железной дороге. Высокочастотные
колебани
я способствуют интенсивному проникновению лака в изоляцию обмоток,
что увеличивает прочность межвитковой изоляции в 1,5 раза.
Одним из мероприятий по повышению надежности изоляции обмоток является их
герметизация кремнийорганическими эластомерами. Эти
м материалам присуща
высокая стойкость к нагреву и действию электрического поля. Распространение
получили силиконовые эластомеры, выпускаемые в закрытой таре (тубах).
Вулканизация их происходит за счет взаимодействия с влагой воздуха после
выдавливания из
тубы.
Промышленностью разработаны и выпускаются герметики
Эластосил 11
-
01, 11
-
06. Исследования показали, что сопротивление изоляции и
напряжение якоря, при котором происходит пробой, не снижались после
интенсивного увлажнения в течение 70
–
120 ч. По да
нным ВНИИЖТ внедрение
герметизации обмоток якорей позволит снизить повреждаемость ТЭД во влажные
периоды года в 2
–
3 раза. С внедрением герметизации исключается пропитка
изоляции якоря при КР
-
1.
4.2.3. Восстановление изоляции путем ее сушки
Прич
ины увлажнения изоляции. Потеря влагостойкости вызывается
возникновением трещин в поверхностном слое изоляции из
-
за различного теплового
расширения меди обмотки и стали сердечника якоря. Опыты показали, что при
пропускании через якорь
I = 70% I
H
, медные
проводники обмотки удлиняются на 0,35 мм больше, чем
сердечник якоря. Защитная лаковая пленка толщиной 0,1
–
0,2 мм, нанесенная на
поверхность якоря, не может растянуться на величину, достаточную для
компенсации осевого перемещения меди обмотки и стали серде
чника, и поэтому
трескается. Вначале трещины носят поверхностный характер, а при определенных
условиях, достигают верхних проводников обмотки. Впоследствии в эти трещины
проникают вода и масло, загрязненные токопроводящими частицами, через которые
происход
ит утечка тока, которая в дальнейшем приводит к пробою изоляции.
Увлажнение изоляции, особенно у ТЭД, происходит большей частью зимой,
вследствие их отпотевания при постановке в стойла депо в холодном состоянии.
Практика показала, что при разности температ
уры наружного воздуха и воздуха на
ремонтном стойле 30
о
С, на якоре ТЭД образуется до 2 кг влаги.
Требования на сушку изоляции электрических машин:
–
нагрев производить постепенно, со скоростью 10
о
С в 1 час;
–
во время сушки измерять темпер
атуру
t
с
и сопротивление изоляции R
ИЗ
обмотки
через каждые 30 мин и строить кривые сушки (рис. 4.9);

Рис. 4.9. Кривые сушки изоляции
–
нельзя прекращать сушку при снижении R
ИЗ
;
–
сушка считается законченной, если R
ИЗ
и
t
с
стремятся к постоянной величине в
течение 2 последних часов;
–
сушку электричес
ким током можно производить если R
ИЗ
0,05 МОм;
–
нельзя п
ревышать допустимую t
С
, так как с повышением ее на 10
о
С скорость
старения изоляции увеличивается вдвое.
Сушку изоляции электрических машин выполняют в печах, на ремонтном стойле,
путем передвижения локомотива в рабочем состоянии.
Сушка в печа
х
. Сушильные печи существуют калориферные, аэродинамические,
вакуумные, высокочастотные, индукционные. При сушке температура воздуха
должна быть в пределах 90
–
100
о
С.
Сушка на ремонтном стойле
(рис. 4.10).
Рис. 4.10. Сушка ТЭД на ремонтном стойле (план)
В этом случае к горловинам забора воздуха для охлаждения
ТЭД подключаются
патрубки, соединенные с источником горячего воздуха (температура воздуха 90
о
С,
расход 10
–
15 м
3
/мин). Через 1,5 ч калорифер отключают и обдувают холодным
воздухом. Такой режим сокращает время сушки ТЭД.
Сушка электрическим током
. Суш
ка током электрических машин может
осуществляться
от постороннего источника или в режиме короткого замыкания.
Сушку током от постороннего источника применяют тогда, когда не предствляется
возможным вращать машину и имеется источник постоянного тока низкого
напряжения. При этом на время сушки снимают крышки коллекторных камер и
открывают вентиляционные отверстия электрических машин для свободного

удаления влаги из машины и обмоток, а также проворачивают якорь. Сушку током
короткого замыкания применяют в случ
аях, когда возможна работа машины в
качестве генератора.
Сушка тягового генератора (ТГ)
1. Сушку ТГ осуществляют от постороннего источника (рис. 4.11), для этого в
цепь якоря и добавочных полюсов подключают источник постоянного тока U = 45
-
50 В
.
Рис. 4.11. Схема подключения тягового генератора для сушки
изоляции от
постороннего источника: ОНВ
–
обмотка независимого возбуждения;
ОДП
–
обмотка добавочных полюсов; ПО
–
пусковая обмотка
Устанавливают I
Г
= 2000
-
2500 А (при этом токе температура нагрева обмоток
составит 70
о
С).
2. При сушке изоляц
ии током короткого замыкания цепь якоря и обмоток
добавочных полюсов через выключатель замыкают накоротко (рис. 4.12).
Рис. 4.12. Схема подключения тягового генератора для сушки током короткого
замыкания: ОНВ
–
обмотка независимого возбуждения; ОДП
–
обмотка добавочных
полюсов; ПО
–
пусковая обмотка
Запитываю
т независимую обмотку возбуждения через реостат большого
сопротивления от независимого источника. Включают возбуждение при пониженной
частоте вращения ТГ, постепенно повышая ее и увеличивая возбуждение. Сушат
изляцию при частоте вращения близкой к номиналь
ной. При этом ток короткого
замыкания не должен превышать I
H
= 2800 А и генератор не должен искрить.

Сушка тяговых электродвигателей
. При сушке изоляции от постороннего
источника цепь якоря с обмоткой добавочных и главных полюсов питается
напряжением
U = 0,1 U
НОМ
(40
–
50 В), а ток, необходимый для нагрева изоляции до температуры 70
о
С
устанавливают в пределах 360
–
400 А. Разрешается в качестве источника тока
использовать ТГ, при этом тепловоз затормаживают и периодически (не реже 2 раз в
час) перекатыва
ют.
Перед постановкой тепловоза в депо, для подогрева ТЭД производят его
передвижение с соблюдением следующего режима: давление в тормозных цилиндрах
Р
ТЦ
= 0,15 МПа, V = 3 км/ч, I
ТГ
= 2000
-
2400 А. При температуре в помещении t
п
=
+10, а температуре
атмосферного воздуха
t
В
=
-
20
о
С, время прогрева
–
50 мин.
4.3. Ремонт контактных соединений
Все контактные соединения электрических частей локомотивов классифицируются
согласно схеме (рис. 4.13).
Рис. 4.13. Классификация контактных соединений
4.3.1. Ремонт разъемных скользящих контактных соединений
Ремонт плоских соединений рассмотрим на примере коллектора электрических
машин (ЭМ) постоянного тока.
Неисправности
: подгар коллекторных пластин, перегрев, износ пластин,
западание и выступание пластин, прожоги пластин, задиры и риски.
Под
гар коллекторных пластин может быть двух видов: подгарает каждая третья
пластина и особенно та, которая подсоединена к крайним виткам секции обмотки
якоря по причине нарушения коммутации; подгорает каждая пластина,
подсоединенная к уравнительной обмотке, п
о причине неисправности в цепи
главных полюсов (обрыв, межвитковое замыкание). Подгар выявляют визуально.

Перегрев вызывается перегрузкой ЭМ, недостаточным ее охлаждением (для
тепловоза серии ТЭ10 при частоте вращения коленчатого вала n = 850 об/мин,
давление наддува должно составлять Р
Н
= 160 мм вод. ст.), применением щеток с
повышенным коэффициентом трения, а также некачественной спайкой концов
обмотки с коллектором. При перегреве коллектор приобретает фиолетовый оттенок с
цветами побежалости, происх
одит частичная или полная распайка петушков.
Температура коллектора не должна превышать 95
о
С. Перегрев выявляется
визуально.
Износ подразделяется на механический и электрический (эрозийный).
Механический износ вызывается применением щеток с повышенны
м
коэффициентом трения, некачественной очисткой охлаждающего воздуха,
чрезмерным нажатием щеток. Неравномерному износу во многих случаях
сопутствуют перегрев отдельных пластин и биение коллектора, вследствие его
эксцентричности относительно оси вращения. И
знос определяется микрометром, в
условиях ТР
-
3 износ допускается не более 0,2 мм. Электрический износ (переброс
дуги) вызывается неудовлетворительной коммутацией машины, т.е. чрезмерным
искрением щеток. Искрение нередко переходит в круговой огонь по коллек
тору,
приводящий к прожогу и оплавлению пластин, распайке концов обмотки в петушках
коллектора и другим повреждениям.
Западание и выступание коллекторных пластин вызываются
неудовлетворительной формовкой коллектора при постройке или заводском ремонте;
температурными деформациями, возникающими при периодическом нагревании и
охлаждении; чрезмерным перегревом и подгаром отдельных групп пластин. Эти
неисправности выявляются путем определения биения коллектора, которое
допускается при ТР
-
3 не более 0,07 мм.
Прожоги вызываются перебросами дуги по коллектору, наличием грязи, пыли в
межламельном пространстве. Прожоги выявляются визуально.
Задиры и риски вызываются падением на коллектор крепежных деталей от
щеточного аппарата и выявляются визуально.
У
странение неисправностей коллектора
. На ТО и ТР коллектор обдувают
воздухом до постановки на ремонтное стойло, а затем очищают щеткой с пылесосом
от угольной пыли. Заусеницы, зазубрины и наволакивание меди с краев пластин
снимают специальным приспособление
м. После этого коллектор протирают
салфеткой, смоченной в бензине.
Все неисправности коллектора устраняют путем его обточки.
Порядок обточки:
–
якорь перед обточкой прогревают до t = 70
-
80
о
С с последующей подтяжкой
коллекторных болтов (та
ким образом производится формовка коллектора);
–
коллектор обтачивают алмазным резцом с минимальным снятием металла до
получения чистой и гладкой поверхности;
–
производят продорожку и снятие фасок (рис. 4.14);

Рис. 4.14. Продорожка коллектора
–
коллектор шлифуют абраз
ивным бруском БКВ 40
40
75. Режим шлифования:
частота вращения якоря 300
–
500 об/мин, продольная подача 0,2 об/мин. При
отсутств
ии брусков разрешается шлифовать бумагой 1 М 720
100 П215А 8
-
Н
МА,
укрепленной на деревянной колодке;
–
проверяют R
ИЗ
, U
ПР
и наличие межвиткового замыкания.
Обработку коллектора выполняют на полуавтоматическом станке марки А492
-
02.
Запрещается обтачивать коллектор, если его рабочая поверхность имеет
нормальный вид (гладкая, полированная с фиолетово
-
красноватым или каштановым
оттенком), износ и биение его не превышают допустимые величины, прожоги
коллекторных пластин более 0,5 мм. Это связано с тем, что при длительной работе
поверхность медного коллект
ора покрывается тонкой оксидной пленкой
повышенной твердости
–
политурой, улучшающей коммутацию машины.
Прожоги коллекторных пластин глубиной до 0,5 мм устраняют обточкой, а более
0,5 мм
–
запайкой дефектного места припоем ПОС
-
61 или ПС
Р
-
2,5.
В
ыгоревшие участки миканитовых пластин восстанавливают заделкой
электроизоляционной пастой. Для этого прогоревшее место углубляют фрезой или
сверлом, удаляя поврежденный слой. Затем обезжиривают и заполняют пастой (БФ2
с добавлением 20
–
30% от объема чешуйча
той слюды) и хорошо уплотняют.
Затем якорь сушат при t = 70? 80
о
С в течение 10
–
15 ч. После сушки
восстановленное место продораживают.
Технология пайки петушков
. Петушки (коллекторные пластины с обмоткой)
паяют окунанием (при полной замене обмотк
и) или путем местного нагрева. В
первом случае якорь опускают в ванну с расплавленным припоем. Уровень припоя
регулируют, опуская или поднимая кольцевой поплавок так, чтобы припой не
доходил до верхней кромки петушков на 2
–
3 мм. После 15
–
20 мин поплавок
по
днимают, снижают уровень припоя, извлекают якорь, охлаждают до 100
–
110
о
С,
подтягивают коллекторные болты и проверяют качество пайки. Для того, чтобы
коллектор не был поврежден припоем, его покрывают водным раствором мыла. В
качестве припоя используют ПОС
-
61. Этот метод
–
высокопроизводителен. К
недостаткам можно отнести загрязнение припоя и значительные его потери (до 30%)
из
-
за угара и разбрызгивания.
Пайку местным нагревом производят на станке, позволяющем наклонить якорь до
30
о
. Местный нагрев осу
ществляют индуктором или паяльником:

–
удаляют старый припой путем нагрева поврежденного места с добавлением
канифоли;
–
разогревают место пайки до t = 300
-
400
о
С, наносят канифоль и припой.
С целью предотвращения распайки петушков в после
днее время вместо припоя
ПОС
-
61 используют ПС
Р
-
2,5. Лучшее качество соединения обмотки с петушками
осуществляется пайкой неплавящимся электродом в среде инертных газов. Этот
метод позволяет отказаться от использования дорогостоящих припоев.
4.4. Ремо
нт аккумуляторных батарей
4.4.1. Кислотные аккумуляторные батареи (32
-
ТН
-
450)
Неисправности аккумуляторных батарей: сульфатация, короткое замыкание
пластин, саморазрядка.
Сульфатация
–
отложение на пластинах плотного слоя крупно
-
зернистого
сульфата свинца (Pb SO
4
), который закупоривает поры активной массы пластин,
мешает проникновению в них электролита и нарушает течение химических
процессов внутри банки. Сульфатация резко повышает внутреннее сопротивление
пластин, что вызывает разбухание и
коробление пластин.
Рис. 4.15. Элемент аккумуляторной бата
реи:
1
–
положительная пластина (РbО
2
, 19 шт.); 2
–
отрицательная пластина (Рb, 20 шт.);
3
–
сепаратор; 4
–
опора; 5
–
крышка; 6
–
сетка; 7
–
электролит (Н
2
SO
4
+ H
2
O); 8
–
банка
Причины сульфатации: систематические недозаряды аккумуляторной батаре
и
(АБ), глубокие разряды, длительное пребывание батареи в разряженном состоянии,
загрязнение электролита вредными примесями.
Признаки сульфатации: резкие колебания напряжения банки при зарядке АБ,
батарея не принимает заряда (при низкой плотности элек
тролита зарядный ток мал);
быстрая потеря емкости и снижение напряжения при пуске дизеля. При сульфатации
отрицательные пластины покрываются белым кристаллическим налетом, а
положительные
–
принимают ярко
-
коричневую окраску.

Короткое замыкание плас
тин.
Причины: разрушения сепараторов или
образование шлама между пластинами из
-
за выпадания активной массы пластин.
Признаки короткого замыкания пластин: значительное понижение плотности
электролита (до 1,15
–
1,05), резкое падение напряжения при проверке на
грузочной
вилкой, в конце зарядки элемент слабо “кипит” или совсем не “кипит”. После
зарядки напряжение быстро падает.
Саморазрядка
–
это медленная разрядка банки при разомкнутых зажимах.
Причины: утечка электролита через трещины банки, загрязнение
поверхности банки.
Признаки саморазрядки: бурное “кипение” электролита во время разрядки или
бездействия батареи.
4.4.2. Требования по уходу за аккумуляторной батареей
Контроль плотности электролита
(удельный вес). У нормально заряженной
аккум
уляторной батареи плотность электролита в летнее время должна быть 1,24
–
1,25 при t
э
= 30
о
С, в зимнее
–
1,26
–
1,27 при температуре электролита t
э
= 30
о
С.
Плотность электролита измеряют ареометром. По величине плотности судят о
степени разряженности всей ба
тареи. Недопустима как высокая,так и низкая
плотность. В первом случае происходит более интенсивная сульфатация пластин, во
втором
–
понижение емкости батареи, а в зимнее время возможно замерзание
электролита. Разница плотности между отдельными элементами
не должна
превышать 0,005
–
0,01, ее корректируют добавлением дистиллированной воды или
электролита плотностью 1,30
–
1,32. Эту операцию необходимо проводить только при
зарядке батареи.
Контроль температуры электролита
. Температура электролита t должна бы
ть в
пределах от +15 до +45
о
С. При t < 15
о
С затрудняется проникновение электролита в
поры активной массы, что вызывает недозарядку и, как следствие, сульфатацию. При
t > 45
о
С повышается напряжение конца зарядки,что ведет к перезарядке батареи и к
разруш
ению пластин. Разница температур банок не должна превышать 5
о
С.
Уровень электролита
. Нормальный уровень электролита должен быть на 15 мм
выше сетки. Измеряется уровень стеклянной трубкой. Если уровень выше нормы,
происходит выплескивание электролита,
что приводит к саморазряду батареи. При
пониженном уровне происходит оголение пластин, их окисление и, как результат,
–
сульфатация.
Измерение напряжения батареи.
Работоспособность аккумуляторной батареи
или отдельной банки характеризуется способност
ью поддерживать постоянное
напряжение на зажимах при значительных нагрузках во внешней цепи. Поэтому
напряжение АБ на тепловозе измеряют при нагрузке: включенном прожекторе и
маслопрокачивающем насосе. Если при этом напряжение будет в пределах 62
–
64 В,
то
аккумуляторная батарея считается работоспособной. Напряжение отдельной
банки измеряют нагрузочной вилкой (рис. 4.16).

Рис. 4.16. Измерение напряжения в банке
Напряжение исправной банки должно оставаться постоянным в течение 5 с в
пределах 1,8
–
2,4 В. Резкое падение напряжения в первые секунды изме
рения
свидетельствует о повышенном внутреннем сопротивлении батареи, вызванном
глубокой сульфатацией или коротким замыканием пластин. Нельзя длительное время
держать вилку во включенном положении, так как произойдет глубокая разрядка
банки из
-
за протекания
через сопротивление вилки тока большой величины. Разница
в напряжении отдельных банок батареи допускается не более 0,1 В.
Измерение сопротивления изоляции
. Батарея должна быть достаточно хорошо
изолирована от корпуса тепловоза,чтобы не происходило у
течки тока.
Сопротивление изоляции измеряется мегаомметром U = 500 В или вольтметром.
Второй метод значительно точнее: при полностью отключенной нагрузке измеряют
напряжение на зажимах между положительным полюсом и землей и между
отрицательным полюсом и з
емлей. Полученные значения подставляют в формулу:
,
(4.5)
где R
V
–
внутреннее сопротивление вольтметра, Ом.
Минимальное сопротивление изоляции батареи при выпуске из ТР
-
3 должно быть не
менее 25 кОм.
Режим зарядки и разрядки батареи.
Наиболее интенсивно бата
рея разряжается в
момент пуска дизеля: при прокачке масла рабочей температуры
I
р
= 500
-
800 А, при
прокачке холодного масла
I
р
= 1000 А, при пуске дизеля
I
р
= 1700
-
2100 А. Пуск
холодного дизеля или повторные пуски через короткие интервалы (менее 2 мин)
приводит к резким разрядам и губителен для батареи. В этом случае происходит
интенсивная сульфатация, коробление и выпадание активной массы пластин и, как
следствие, короткое замыкание. Объясняется это тем, что при быстрой разрядке
химические процессы прот
екают только на поверхности пластин и более глубокие
слои активной массы пластин в работе не участвуют. Не менее опасна и
систематическая неподзарядка батареи. Она происходит при нарушении регулировки

БРН и когда между пусками дизеля не выдерживается необх
одимый интервал (15
–
20
мин) для зарядки.Так же опасно длительное нахождение АБ в бездействующем
состоянии (более 2 суток).
Рис. 4.17. Схема подключения вольтметра
Восстановительная подзарядка аккумуляторной батареи.
Практикой
установлено, что для ликвидации неглубоких слоев сульфатации необходимо
проводить на
ТР
-
1 при простое более двух суток восстановительные подзарядки от
стационарного агрегата.
Порядок подзарядки.
1. Зарядка током
I
з
= 45 А до напряжения в банках аккумулятора U
б
= 2,3
-
2,4 В.
2. Выдержка 1
–
2 ч в бездействующем состоянии.
3. Зарядка током
I
з
= 20 А в течение одного часа.
4. Выдержка 1
–
2 часа в бездействующем состоянии.
5. Пункты 3 и 4 повторяют до тех пор, пока после включения не будет
наблюдаться бурное “кипение” электролита (т.е. до конца зарядки, рис. 4.18).
Рис. 4.18. Характеристика кислотной аккумуляторной батареи
Лечебная перезарядка.
Для устранения сульфатации в глубоких слоях пластин
через 5
–
6 месяцев эксплуатации на ТР
-
2, ТР
-
3 выполняют лечебную перезарядку АБ,
предварительно установив ее в аккумуляторное отделение депо.
Порядок перезарядки:
1.
Зарядка током I
з
= 35 А до конца зарядки (когда U
б
и плотность электролита
постоянны в течение 1 ч).

2. Разрядка током
I
р
= 45 А до напряжения U
б
= 1,8 В в 1
–
2 элементах. При этом
определяют емкость АБ: Е =
I
р
Т
р
. Емкость при ТР
-
2, ТР
-
3 должна быть не менее
70%.
3. Зарядка током
I
з
= 65 А до U
б
= 2,3 В в 80
% банок.
4. Зарядка током
I
з
= 35 А до конца зарядки.
КПД по энергии должен составлять
%;
(4.6)
КПД по емкости должен составлять
% . (4.7)
4.4.3. Щелочные аккумуляторные батареи (46 ТПЖН
-
450)
Щелочные аккумуляторные батареи могут быть железоникелевые или ка
дмиево
-
никелевые. Положительные пластины изготовлены из окисла никеля,а
отрицательные
–
из губчатого железа или губчатого кадмия. Электролит
–
раствор
едкого кали в дистиллированной воде. Особенностью щелочных АБ является то, что
концентрация раствора едко
го кали при разряде постоянна. Поэтому напряжение
почти не зависит от плотности электролита и определяется степенью окисления
активной массы. При заряде на положительных пластинах образуются окислы
никеля, на отрицательных
–
восстанавливается губчатое желе
зо (кадмий), а при
разряде окислы никеля переходят в гидрат окиси железа. Полностью заряженный
элемент имеет напряжение U
б
= 1,45 В. Преимущества щелочных батарей
относительно кислотных следующие:
1) не применяется дефицитный свинец;
2) меньшая с
корость саморазрядки;
3) большая механическая прочность;
4) менее чувствительные к перезарядке и недозарядке;
5) больший срок службы (10 лет вместо 2
–
3).
Недостатки щелочных батарей:
1) низкий кпд по энергии h
АБ
э
= 55
-
60%;
2) больший вес.
Неисправности аккумуляторной батареи
. Основной неисправностью щелочной
АБ является потеря емкости. Причинами этого являются накопление углекислых
солей в электролите в процессе эксплуатации или хранения; длительная работа на
электро
лите без добавления едкого лития; работа батареи при пониженном уровне
электролита; систематический недозаряд; зарядка при высокой температуре;
загрязнение электролита вредными примесями; повышенный саморазряд и короткое
замыкание внутри аккумулятора.

Требования по уходу за аккумуляторными батареями.
Уровень электролита
должен быть на 40
–
50 мм выше верхних кромок сепаратора. Нормальная плотность
электролита 1,19
–
1,21. Нормальное напряжение на клеммах элемента
–
1,65
–
1,70 В,
минимальное
–
1,0 В. В зимне
е время АБ уплотняют, так как кпд заряда при
пониженных температурах ниже, чем при нормальных. В зимнее время ежемесячно,
а летом
–
один раз в три месяца электролит берется на анализ на содержание
карбонатов.
Порядок замены электролита.
Восстановление
емкости АБ, почти во всех
случаях, требует смены электролита, вызываемой в основном загрязнением его
карбонатами или сменой времен года. Если количество карбонатов не превышает 17
г/л, допускается частичная замена электролита, если превышает
–
полная замен
а.
Технология замены электролита:
–
разрядить АБ током
I
з
= 110 А до напряжения U
б
= 1В (в 4 банках);
–
слить электролит;
–
залить теплую дистиллированную воду и отстоять 1
–
2 ч (операцию повторить 2
раза);
–
залить электролит плотн
остью 1,21
–
1,23 и дать выдержку в течение 6
–
12 ч;
–
провести лечебно
-
тренировочный цикл:
I
з
= 150 А, Т = 12 ч;
I
р
=110 А, до U
б
=
1В в 4 банках;
I
з
= 150 А, Т = 6 ч (для снятия контрольной емкости);
I
р
= 110 А до U
б
= 1В; I
з
= 150 А, Т = 12 ч;
–
провести корректировку плотности и уровня электролита.
На ТО
-
3 и ТР
-
1 проводится восстановительная подзарядка током
I
з
= 150 А в
течение 2
–
5 ч (рис. 4.19).
Рис. 4.19. Характеристики щелочной аккумуляторной батареи
Полностью заряженная банка АБ имеет ЭДС, равную 1,45 В. Вследствие большого
внутреннего сопротивлен
ия щелочной АБ напряжение её при разрядке значительно
меньше этой величины. Вначале оно довольно быстро падает до 1,3 В, затем
медленно снижается до 1,1В. При таком напряжении разряд следует прекратить,
иначе напряжение начнет резко уменьшаться. Об окончан
ии заряда судят по
напряжению. После того, как напряжение достигнет 1,83 В, заряд продолжают еще в
течение 30
–
40 мин, а затем прекращают.
5. СБОРКА И ИСПЫТАНИЕ ОБЪЕКТА РЕМОНТА

5.1. Комплектование объекта ремонта
Комплектованием называется к
омплекс работ по подготовке, подбору и пригонке
деталей сборочной единицы. К комплектованию также относятся работы по подбору
деталей по массе и балансировке для устранения неуравновешенности вращающихся
частей. При комплектовании сборочных единиц, особенн
о при текущем ремонте,
ранее работавшие вместе детали, имеющие допустимые размеры, не обезличивают и
устанавливают на прежние места.
5.1.1. Комплектование подшипников коленчатого вала дизеля
Комплектование подшипников производится как при единично
й, так и при полной
замене вкладышей. Полная замена (так называемая переукладка) производится, если
при замене более пяти рабочих вкладышей устанавливаемые новые вкладыши
требуют уменьшения их толщины (шабровки). Переукладку ведут при
отсоединенном вале як
оря тягового генератора.При комплектовании вкладышей
следует обеспечить следующее:
–
минимальную ступенчатость рабочих вкладышей для того,чтобы коренные
шейки коленчатого вала опирались на все опоры по длине вала.
Ступенчатостью
называют разность межд
у толщинами рабочих вкладышей
. Ступенчатость
определяется не менее чем по трем рабочим вкладышам рядом расположенных опор.
В случае, когда вкладыши относятся к различным ремонтным градациям,перед
подсчетом ступенчатости их приводят к одной градации, преиму
щественной для
вкладышей данного вала;
–
минимальные зазоры “на масло” с минимальной разницей этих замеров по
подшипникам одного вала для создания лучших условий смазки трущихся пар и
предотвращения чрезмерной утечки масла через подшипники;
–
ном
инальный натяг вкладышей;
–
номинальный осевой разбег коленчатого вала в опорно
-
упорном подшипнике.
Пример
определения ступенчатости вкладышей, относящихся к различным
градациям.
Порядок решения:
–
приводим вкладыши 6
-
й и 7
-
й опор ко 2
-
й градац
ии: № 6
19,78
–
b = 19,78
–
0,25 = 19,53 (мм); № 7 19,75
–
0,25 = 19,50 (мм), где b = 0,25 мм
–
градационный интервал;
–
выявляем вкладыши, имеющие максимальную и минимальную толщину: № 3
–
19,60 мм, № 7
–
19,50 мм;
–
определяем ступенчатость С
= 19,60
–
19,50 = 0,10 (мм).
Таблица 5.1
Толщина рабочих вкладышей
Номер
подшипника
1
2
3
4
5
6
7
Толщина
вкладыша, мм
19,53
19,57
19,60
19,58
19,55
19,78
19,75

Номер
градации
2
2
2
2
2
3
3
5.1.2. Комплектование шатунно
-
поршневой группы дизеля
Детали шатунно
-
поршневой группы (шпг) дизеля комплектуют таким
образом,чтобы обеспечить минимальную разницу по массе для достижения
уравновешенности вращающихся частей дизел
я. Для дизеля типа 10Д100 разница в
массе деталей отдельно для нижних и отдельно для верхних коленчатых валов не
должна быть более: для поршней в сборе
–
250 г; шатунов в сборе (шатун с крышкой
и с шатунными болтами) для нижнего вала
–
300 г, верхнего
–
27
0 г, всего комплекта
–
500 г; при замене какой
-
либо одной детали (поршня или вставки) вновь
устанавливаемая деталь не должна отличаться по массе не более чем на 50 г.
Регулируется масса деталей снятием металла в местах, указанных на чертеже, или
постановко
й утяжелителей в полость пальца.
При комплектовании ШПГ дизеля типа 10Д100 дополнительно к этому
требованию необходимо обеспечить: нормальное расстояние от оси отверстий для
форсунки в гильзе цилиндра до головки нижнего поршня при положении последнего
во внутренней мертвой точке (размер 3,4±
0,2
), которое необходимо для создания
наилучших условий смесеобразования и сгорания топлива, и нормальную линейную
величину камеры сжатия (размер 7,4
+0.4
), которая необходима для достижения
установленных величин да
вления и температуры сжатого воздуха в цилиндре (рис.
5.1).
Рис. 5.1. Схема измерения размеров 3,4 и 7,4
Обеспечение этих величин осуществляется регулировкой длины соответственно
нижнего и верхнего поршня с шатуном. Необходимую длину определяют с помощью
комплекта приспособлений по следующим формулам:
для верхнег
о комплекта
А
В
= (650 ± Х)
–
0,10 ;
(5.1)

для нижнего комплекта
А
Н
= (750 ± Х)
–
0,10,
(5.2)
где Х
–
отклонение стрелки индикатора приспособлени
я от нуля шкалы; 0,10
–
величина, учитывающая зазор между поршневым пальцем и втулкой верхней
головки шатуна, мм; “+”
–
когда стрелка не доходит до 0 индикатора; “
–
”
–
когда
стрелка переходит 0 индикатора. После этого, определяют фактическую длину
комплект
а, предназначенного для монтажа в данный цилиндр, и, сравнивая ее с А
В
или с А
Н
, определяют необходимую толщину прокладок между вставкой и верхней
плитой поршня.
5.1.3. Комплектование узлов колесно
-
моторного блока
Работы по комплектованию колесно
-
моторного блока (КМБ) включают: подбор и
подгонку вкладышей моторно
-
осевых подшипников (МОП) для обеспечения
нормальных номинальных зазоров “на масло”, натяга, прилегания вкладышей к
постелям и осевого разбега ТЭД на оси колесной пары; подбор деталей тягов
ого
редуктора для достижения нормального зацепления зубьев зубчатой передачи.
Подбор вкладышей моторно
-
осевых подшипников
.
Запасные вкладыши
поставляются в полуобработанном виде (отливкой) для возможности их пригонки по
шейке оси колесной пары и посте
лям остова ТЭД. Наружную и внутреннюю
поверхности парных вкладышей обрабатывают с одной установки и таким образом,
чтобы был получен минимально допустимый зазор “на масло” в подшипнике,
максимально допустимый натяг в буксе МОП и минимально допустимый разбе
г ТЭД
на оси колесной пары. Для достижения этого необходимо определить внутренний и
наружный диаметры подшипника по формулам:
Д
В
= Д
Ш
+ 3М;
(5.3)
Д
Н
= Д
П
+ Н,
(5.4)
где
Д
Ш
–
диаметр шейки оси колесной пары; М
–
зазор “на масло”;
Д
П
–
диаметр
буксы (постели); Н
–
натяг подшипника (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Схема определения размеров моторно
-
осевых подшипников
Толщина буртов определяется как
Б
Л
, Б
П
=
(Т
-
Р
-
Н) / 2,
(5.5)

где Т
–
расстояние между ступицами
колеса и шестерни; Р
–
длина остова ТЭД под
внутренние кромки буртов вкладышей; Н
–
осевой разбег ТЭД на оси колесной пары;
Б
Л
, Б
П
–
толщина бурта левого и правого вкладышей.
Подбор шестерен тягового редуктора.
Ранее работавшие в паре шестерни
сохран
яют в узле, т.е. ТЭД соединяют с той колесной парой, с которой он работал до
разборки. При неисправности шестерен или колесной пары подборку старогодных
зубчатых колес и шестерен в пары производят с наиболее близкими по величине
износами зубьев. Комплектов
ание новых зубчатых колес производят только с
новыми или старогодными шестернями, имеющими износ зубьев не более 0,5 мм.
5.1.4. Комплектование узлов тележки
Челюстная тележка
. Комплектование узлов тележки производят таким образом,
чтобы соблюда
лись условия:
–
разница диаметров всех колесных пар составляла не более
10 мм для каждой секции тепловоза;
–
высота пружин под статической нагрузкой 4480 кгс была более 185 мм. На одну
тележку следует подбирать пружины с разницей высот не более
6 мм;
–
листовые рессоры были одной группы жесткости;
–
парные балансиры были подобраны согласно маркировке.
Бесчелюстная тележка (НТ)
.
Для получения равномерной развески по осям
колесных пар тепловоза комплектованию подвергаются пружинны
е комплекты
тележки в следующей последовательности:
–
испытывают пружины под прессом для установления номера группы (табл. 5.2).
После чего на каждую пружину вешают соответствующую бирку.
Таблица 5.2
Характеристики пружин
Группа
пружины
Форм
а
бирки
Высота пружины, мм, под действие нагрузки
внутренней
р = 565 кгс
средней,
р = 1100 кгс
наружной,
р = 3080 кгс
1
214
–
220
234
–
240
262
–
268
2
220
–
226
240
–
246
268
–
274
3
226
–
232
246
–
252
274
–
280
4
208
–
214
228
–
234
256
–
262
Годными считаются пружины, высота которых под статической нагрузкой не ниже
минимальной для 4
-
й группы, при этом стрела прогиба должна быть не менее 114
мм;

–
формируют
комплекты так, чтобы наружные пружины были одной группы,
внутренние могут отличаться от наружной не более чем на одну смежную по высоте
группу (табл. 5.3);
–
подбирают комплекты по высоте. Номинальный уровень высоты тележки
конструктивно выбран для п
ружин 3
-
й группы, т.е. с наибольшей высотой. Для
поддержания такого уровня высоты при применении наружных пружин другой
группы, устанавливают прокладки согласно требованиям табл. 5.3;
–
испытывают комплекты пружин с прокладками под нагрузкой 4755 кгс,
при этом
высота пружины должна быть не менее 298 мм. Разница комплектов по высоте
допускается не более 3 мм.
Таблица 5.3
Группы пружин
Номер группы
наружных
пружин
Форма
бирки
Группа
внутренней
пружины
Толщина всех прокладок,
мм / кол
ичество прокладок,
шт.
1
4 или 1, 2
12/4
2
1 или 2, 3
6/2
3
2 или 3
Без пластин
4
4 или 1
18/6
5.2. Сборка объекта ремонта
5.2.1. Сборка подшипников коленчатого вала
Рассмотрим сборку объекта ремонта на примере коренных подшипников верхнего
коленчатого вала дизеля 10Д100:
–
укладывают в блок нерабочие вкладыши (кроме 11
-
го опорно
-
упорного).
Рабочие поверхности смазывают дизельным маслом;
–
укладывают коленчатый вал на нерабочие вкладыши, для чего поворачивают
нижний коленчатый вал так, чтобы стрелка располагалась напроти
в меток 342
о
или
355
о
на ведущем диске привода тягового генератора. В первом случае коленчатый
вал зачаливают за 2
-
ю и 9
-
ю шатунные шейки, во втором
–
за 4
-
ю и 9
-
ю. При
соблюдении этих условий нижний коленчатый вал будет опережать верхний на 12
о
;
–
з
аводят на свое место нерабочий 11
-
й вкладыш;
–
помещают на шейке коленчатого вала рабочие вкладыши и крышки;
–
производят крепление гаек в определенной последовательности (от середины к
краям) до совмещения меток на гайке и шпильке;
–
контро
лируют качество сборки: проверяют зазоры “на масло”; осевой разбег
вала; ориентированное положение вкладышей в подшипниковых гнездах (не

совпадение стыков подшипникового гнезда и вкладышей в плоскости разъема
допускается не более
2 мм); плотность посадки
вкладышей в гнездах подшипников (между тыльной
частью вкладыша и гнездом щуп толщиной 0,03 мм не должен “закусывать”). При
замене вкладышей нижнего коленчатого вала дополнительно проверяется
провисание шеек, т.е. зазор между шейкой и рабочим вкладышем.
5.2.2. Сборка тягового электродвигателя
Рассмотрим порядок сборки ТЭД в процессе ремонта ТР
-
3, при котором магнитная
система (главные и добавочные полюса) не разбираются.
В гнезде подшипниковых щитов монтируют наружные кольца вместе с роликам
и,
обеспечивая зазор для малого подшипника 0,05
–
0,17 мм, а для большого
–
0,09
–
0,22
мм. Затем монтируют малый подшипниковый щит по меткам спаренности. Перед
установкой остов нагревают индукционным приспособлением до t = 120
-
140
о
C,
монтируют большой подш
ипниковый щит на вал якоря, на который ранее
установили лабиринтовые уплотнения и внутреннюю обойму подшипника.
Нагревают остов и монтируют якорь вместе с большим подшипниковым щитом по
меткам спаренности. Крепят в определенной последовательности болтовые
соединения и производят контроль качества сборки: измеряют зазор в подшипниках,
биение наружней обоймы подшипника,осевой разбег якоря в
подшипниках,плотность посадки подшипниковых щитов в остов, зазор между
крышкой подшипника и щитом,проверяют состояние ко
ллекторно
-
щеточного узла и
зазоры между полюсами и якорем.
5.2.3. Сборка колесно
-
моторного блока
Порядок подбора и монтажа ведущей шестерни на вал якоря следующий:
проверяют по краске плотность прилегания сопрягаемых поверхностей вала и
шестерн
и. Общая плотность прилегания должна быть не менее 70% площади каждой
из сопрягаемых поверхностей. При недостаточном прилегании шестерню притирают
по конусу вала, при этом последний должен находиться в вертикальном положении.
Проверяют расстояние от внутре
нней кромки в выточке шестерни до торца
вала,которое при плотной посадке холодной шестерни должно быть не менее 1,5 мм
(рис. 5.3).

Рис. 5.3. Посадка шестерни на вал
Перед посадкой шестерню нагревают до t = 120
-
160
о
С. После насадки шестерни
проверяют глубину её посадки от наружного торца до крышки якорного
по
дшипника, которая должна быть 150
–
155 мм. При этом необходимо выдержать
осевой натяг шестерни в пределах 1,3
–
1,5 мм.
ТЭД устанавливают так, чтобы постели МОП были расположены сверху.
Вытирают салфеткой шейки колесной пары, устанавливают вкладыши, шпон
ки,
смазывают вкладыши осевой смазкой. Колесную пару опускают на вкладыши и
устанавливают её в среднее положение (на одинаковом расстоянии от торца
вкладышей). Проверяют боковой зазор и прилегание зубьев. Прилегание должно
быть не менее 30% по длине и не м
енее 40% по высоте зуба. Смазывают верхние
вкладыши и устанавливают по меткам спаренности до упора в шпонки горловины
остова. Ставят пылевоздушный кожух. Монтируют крышки МОП. Замеряют
радиальный зазор в МОП и осевой разбег ТЭД на оси колесной пары. Монтир
уют
польстерное устройство, предварительно пропитав в осевом масле в течение 2
–
3 ч
при t = 50
-
60
о
C. Монтируют кожух зубчатой передачи при этом обеспечивают
зазор между кожухом и шестерней не менее 6 мм при крайнем положении колесной
пары.
5.2.4. Сбо
рка тележек
Чтобы опустить раму тележки на колесно
-
моторные блоки (КМБ), последние
устанавливают на подъемнике А494 так,чтобы носики винтов подъемника вошли во
впадины приливов каждого ТЭД. Каждую колесную пару с обеих сторон
заклинивают. Затем винтам
и подъемника поворачивают ТЭД вокруг осей колесных
пар так,чтобы нижняя поверхность остова расположилась под углом 17
–
20
о
к
горизонту. После этого раму тележки с навешенным рессорным подвешиванием и
тормозным оборудованием опускают на КМБ до тех пор, пока
пружинные подвески,
установленные на раме, не сядут на носики приливов остовов ТЭД. После этого
опускают ее и ТЭД подъемником до тех пор, пока рама полностью не сядет на буксы.
После этого ставят воздушные и песочные трубы, соединяют концы выводных
кабеле
й ТЭД. У челюстных тележек устанавливают согласно меткам подбуксовые
струнки. Патрубки песочных труб устанавливают таким образом, чтобы они были

направлены вдоль рельсов, отстояли от их головок на 50
–
60 мм и не касались
бандажей.
При сборке бесчелюстн
ой тележки на буксы устанавливают комплекты пружин.
После опускания рамы заводят верхние поводки в зевы буксы и устанавливают
болты. Затем выворачивают технологические болты из пружинных подвесок и
устанавливают нижние поводки. Крутящий момент крепления бо
лтов должен быть
150 кгс
м. После сборки проверяют зазор между
хвостиком поводка и дном паза,он
должен быть в пределах 3
–
7 мм.
Регулировка осевого разбега колесных пар челюстной тележки (тепловоз
ТЭМ2).
Для нормального вписывания тепловоза в кривые, обеспечения
равномерного износа гребней бандажей необходимо кол
есные пары располагать в
тележке так, чтобы середины осей совпадали с продольной осью рамы тележки;
свободный разбег в буксах крайних колесных пар составлял 3+1 мм, а средних
–
28+1 мм; оси колесных пар были перпендикулярны продольной оси рамы тележки.
Порядок регулировки осевого разбега колесных пар челюстной тележки.
1. Регулируют симметричность расположения колесных пар относительно
продольной оси тележки, путем определения толщины меченых прокладок К
м
(прокладки имеют 2 отверстия диаметром 10
мм). Для этого сдвигают буксы
колесных пар до упора в торец оси. С каждой стороны колесной пары определяют
размер А (рис. 5.4), т.е. расстояние от узкого наличника буксы до внутренней грани
бандажа,затем рассчитывают меченые прокладки:
К
м
= А
max
–
А
min
.
(5.6)
Меченые прокладки устанавливают с той стороны, у которой
А
max
.
Рис. 5.4. Регулировка свободного разбега колесных пар
1
–
рама тележки; 2
–
корпус буксы; 3
–
прокладки; 4
–
упор; 5
–
шейка оси
Регулируют свободный разбег колесных пар, мм, путе
м определения толщины
регулировочных прокладок
Р
с
, Р
к
,
помещенных между крышкой и осевым упором,
для средних колесных пар
Р
с
=
28 + 1
–
(а + b + c + d);
(5.7)

для крайних колесных пар
Р
к
= 3 + 1
–
(а + b + c +
d),
(5.8)
где а, b
–
зазоры между рабочими поверхностями узких наличников буксы и
буксового выреза рамы тележки соответственно с правой и левой стороны, мм; c, d
–
зазоры между осевым упором буксы и торцом оси к
олесной пары соответственно с
правой и левой стороны рамы, мм.
2. После этого окончательно определяют толщину регулировочных прокладок у
правой и левой букс одной колесной пары за вычетом толщины меченых прокладок:
.
(5.9)
Допускаемая разность толщины п
рокладок не более 0,5 мм. Меченые прокладки
ставят только на ту буксу, где они были установлены до регулировки свободного
поперечного разбега колесных пар.
Осевые разбеги колесных пар бесчелюстных тележек обеспечиваются
конструктивно и специально не р
егулируются. Для крайних колесных пар разбег
должен быть в пределах 3
–
4 мм, а для средних
–
28 мм. Для отличия букс на их
крышках наносится маркировка КР и СР высотой букв 10 мм.
Проверка качества сборки челюстной тележки
. Качество сборки рессорног
о
подвешивания контролируется на ровном и прямом участке рельсового пути после
предварительной прокатки тепловоза. Для этого измеряют расстояния “а” с обеих
сторон каждой рессоры от верхней поверхности рессорной подвески до нижней
плоскости рамы (рис. 5.5)
.
Рис. 5.5. Измерение размеров “а”, “в” и “с” у челюстной
тележки:
1
–
балансир; 2
–
рессорная подвеска; 3
–
букса; 4
–
рама тележки
Разница этих размеров как у полностью экипированного, так и у
неэкипированного тепловоза не должна быть более 30 мм. У полностью
экипированного тепловоза проверяют зазоры
“в” между верхней частью концевых
подвесок пружин и рамой тележки, которые должны быть не менее 35 мм.
Проверяют зазор “с” между верхом надбуксовой арки и рамой тележки, который
должен быть не менее 40 мм. Регулируют размеры “а”, “в”, “с” постановкой
сменных
опор под балансиры в буксах (от 20 до 30 мм), прокладок между опорами листовых

рессор и коренными листами толщиной не более 5 мм, круглых прокладок между
пружинами и опорами концевых стоек толщиной 4
–
10 мм.
Проверка качества сборки бесчелюстной т
ележки
. У полностью экипированного
тепловоза на прямом горизонтальном пути проверяют: зазор “а” между головкой
верхнего буксового поводка со стороны буксы и рамой тележки,который должен
быть не менее 40 мм (рис. 5.6); зазор “в” между стержнем буксового пов
одка и
крылом буксы, который должен быть на расстоянии 240 мм не менее 30 мм.
Рис. 5.6. Измерение зазоров “а” и “в” у бесчелюстной тележки:
1
–
рама тележки; 2
–
поводок буксовый; 3
–
крыло буксы
Проверяют зазор “в” между хвостиком поводка и дном паза (3
–
7
мм).
5.3. Испытание объекта ремонта
5.3.1. Цель и задачи испытаний
После ремонта основные агрегаты и тепловоз обкатывают, проверяют и
испытывают для того, чтобы приработать трущиеся поверхности деталей; проверить
качество ремонта и сборки,
а также проверить параметры агрегата; отрегулировать
узлы и агрегаты; проверить герметичность соединений трубопроводов воды,
топлива, масла и воздуха; проверить пусковые качества двигателя.
Различают стендовые, реостатные и обкаточные испытания, котор
ые выполняют
после текущих и капитальных ремонтов. В процессе ремонта стендовым испытаниям
подвергаются узлы до монтажа их на дизель или тепловоз: форсунки, ТНВД,
водяные и масляные насосы, турбокомпрессоры, редукторы, вентиляторы,
электрические машины и т
.д.
5.3.2. Испытания тягового электродвигателя после ремонта
Испытания ТЭД на холостом ходу.
Перед испытанием ТЭД необходимо
произвести проверку состояния рабочей поверхности коллектора, щеточного
аппарата, качества притирки щеток, правильности
маркировки и расположения
выводных кабелей и проводов. Проворачиванием якоря вручную необходимо
убедиться в свободном его вращении, нет ли касания обмотки о подшипниковый щит
и стуков в подшипниках при крайних положениях якоря.

Приемосдаточные испыта
ния производят согласно ГОСТ 2582
-
81. При
подсоединении ТЭД к стенду кабели Я2 иК2 соединяют между собой, а Я1 и К1
подключают к источнику. Для испытания используют стенд А851. В качестве
примера рассмотрим последовательность операций при испытании ТЭД тип
а ЭД
118:
–
проводят приработку щеток в течение 30 мин при частоте вращения 585 об/мин;
–
проверяют уровень вибрации на подшипниковых щитах со стороны коллектора и
шестерни в плоскости перпендикулярной оси вращения при установившейся частоте
вращ
ения 585 об/мин. Уровень вибрации не должен быть более 4 мм/с;
–
проверяют работу подшипников на слух с помощью стетоскопов. Нормально
подшипники должны работать с ровным и едва уловимым шумом;
–
после испытаний проверяют температуру подшипников,
которая не должна
превышать 95
о
С, и качество притирки щеток. У хорошо притертой щетки
приработанная контактная поверхность (не менее 75% площади) должна иметь
блестящий вид с почти незаметными рисками.
Испытание ТЭД под нагрузкой
. Испытывать электри
ческие машины под
нагрузкой можно методами взаимной или непосредственной нагрузки. При первом
методе испытанию подвергаются две однотипные машины (при этом потребляется
малое количество энергии) и осуществляется простое регулирование нагрузки и
режима рабо
ты машин. Этот метод,как правило, используют при испытании ТЭД
мощностью более 100 кВт. При нем две механически соединенные машины
нагружают друг друга, причем одна из них работает в режиме двигателя, а другая
–
в
режиме генератора. Электрическую энергию,
вырабатываемую генератором,
потребляет испытуемый двигатель, а потери в машинах покрывают за счет внешних
источников.
Метод непосредственной нагрузки применяют для испытания машин мощностью
менее 100 кВт. Его преимуществом являются простота конструкци
и стенда, наличие
одного питающего генератора,высокая устойчивость работы схемы. В то же время он
требует значительного расхода электроэнергии, использования питающего
генератора большой мощности и нагрузочного устройства, рассчитанного на полную
мощность
испытуемой машины.
Приемосдаточные испытания электрических машин проводят по следующей
программе:
–
измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в холодном состоянии;
–
испытание на нагревание;
–
проверка частоты вращения и ревер
сирования;
–
испытание на повышенную частоту вращения;
–
пятиминутное испытание электрической прочности межвитковой изоляции;
–
проверка биения коллектора (на нагретой машине);
–
проверка коммутации;
–
измерение сопротивления изоля
ции обмоток в горячем состоянии;
–
определение омического сопротивления обмоток в горячем состоянии;
–
испытание электрической прочности изоляции обмоток.
Ниже рассмотрим подробную технологию выполнения этих операций на примере
ТЭД типа ЭД 1
18.

Измерение сопротивления обмоток в холодном состоянии
. К измерению
сопротивления обмоток в холодном состоянии приступают тогда, когда температура
всех её частей не будет отличаться от температуры окружающего воздуха более чем
на 3
о
С. Омическое
сопротивление измеряют двойным мостом постоянного тока типа
МД
-
6 или другим подобным прибором. Если температура во время замеров
отличается от + 20
о
С, то найденное сопротивление пересчитывают к заданной
температуре по формуле
;
(5.10)
или
,
(5.11)
где R
Х
–
най
денное сопротивление обмотки;
t
Х
–
температура при замере.
При выпуске из капитального ремонта сопротивление
R
20
не должно отличаться
от номинального на 10% в большую или меньшую сторону.
Испытание на нагревание
. Электрические машины испытываю
т на нагревание в
течение 1 часа без вентиляции на следующих режимах: U = 470 В, I = 575 А (по 30
мин в обоих направлениях), при этом не допускается превышение температуры
обмоток более
140
о
С для якоря, 155
о
С для главных полюсов, 155
о
С для добавочных п
олюсов, 95
о
С для коллектора, 100
о
С для подшипников. Для определения температуры обмоток
из всех известных способов наибольшее распространение получил метод
сопротивления, который является наиболее простым и позволяет с достаточной
точностью установить ср
еднюю температуру обмотки. Превышение температуры
обмотки над температурой окружающей среды рассчитывается по формуле:
,
(5.12)
где
R
Н
, R
Х
–
сопротивления обмотки соответственно в нагретом и холодном
состояниях;
t
Х
–
температура обмотки в холодном состоянии.
Необходимо
учесть,что при измерении сопротивления обмотки якоря щупы
прибора необходимо подсоединять к тем же коллекторным пластинам,на которых
измерялось их сопротивление в холодном состоянии.
Проверка частоты вращения и реверсирования.
Испытание проводят н
а
нагретой машине сразу после испытаний на нагревание. Частоту вращения измеряют
дистанционным тахометром при токе, соответствующем номинальной мощности, и
при номинальном возбуждении. Для ТЭД типа ЭД118 частота вращения должна
быть в пределах 585 об/мин,
отклонение допускается ± 4%. Разность между
частотами вращения в одну и другую сторону должна быть не более 4%.
Испытание на повышенную частоту вращения.
Цель испытания
–
проверка
механической прочности частей якоря. Испытание проводят на холостом
ходу

нагретой машины в течение 2 мин, при оборотах, превышающих максимальные на
25% (для постоянно соединенных последовательно ТЭД
–
на 35%). После испытаний
не должно быть повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации: размотки
бандажа, ослабления к
оллекторных пластин и др.
Испытание электрической прочности межвитковой изоляции.
Данное
испытание проводят на установках типа ИУ
-
57,
ИУ
-
80, работа которых подробно изложена в подразд. 4.1 “Контроль состояния
проводников”.
Проверка биения
коллектора.
Эта операция выполняется с помощью индикатора
часового типа, ножка которого опускается на коллекторные пластины.
Проворачивают якорь на один оборот и через 90
о
снимают показания индикатора,
строят круговую диаграмму, по которой определяют макс
имальную величину
биения. За биение принимается наибольшая алгебраическая разность показания
индикатора в диаметрально противоположных точках. Для всех ТЭД биение
коллектора не должно превышать 0,06 мм.
Проверка коммутации.
Проверку коммутации для
ТЭД производят на трех
режимах при полном поле и при ослабленном (на 36%), в течение 30 с в каждую
сторону вращения. При изменении вращения допускается работа ТЭД на холостом
ходу в течение
5
–
15 мин для притирки щеток. Оценку качества коммутации производя
т по степени
искрения под сбегающим краем щетки с помощью индикатора искрения ПП
-
1 или
визуально. Согласно ГОСТ 2582
-
81 установлено пять степеней искрения: 1
–
искрение отсутствует (темная коммутация);
–
слабое точечное искрение под
небольшой частью щетки, примерно, у 1/4 щеток;
–
слабое искрение под большей
частью щетки у 1/2 щеток; 2
–
искрение под всем краем щетки у всех ще
ток; 3
–
значительное искрение под всем краем щетки с наличием крупных и вылетающих
искр. При испытаниях не должно возникать кругового огня или механических
повреждений коллектора и щеткодержателей. Коллектор должен быть пригоден для
дальнейшей работы без
очистки или какого
–
либо исправления. Коммутация машины
считается удовлетворительной, если степень искрения не больше
. Обычно, при
коммутации степени 2 на коллекторе появляются следы почернения, неустраняемые
протиранием поверхности коллектора бензином, а при степени 3 почернение
коллектора становится значительным и
наблюдается подгар и разрушение щеток.
Если в ходе испытаний коммутация оказывается неудовлетворительной, то выявляют
причины.
Рассмотрим некоторые условия обеспечения безыскровой работы (рис. 5.7) машины
подробней.

Рис. 5.7. Условия безыскровой работы электрической машины
Порядок проверки установки щеток на физической нейтрали (рис. 5.8): в
неподвижной машине к двум соседним щеткодержателям подключают гальванометр
или милливольтметр, имеющий двухстороннюю шкалу с нулем по середине; от
постороннего источника питания в о
бмотку главных полюсов подают ток, равный 5
–
10% номинального тока возбуждения. При включении тока стрелка прибора будет
отклоняться. Поворотом траверсы в ту или иную сторону добиваются наименьшего
отклонения стрелки. Чтобы не повредить прибор при повороте
траверсы, его следует
отключать. Для проверки правильности найденного нейтрального положения
необходимо якорь повернуть в направление его нормального вращения и снова
проверить нейтраль.

Рис. 5.8. Схема установки щеток на физической нейтрали:
1
–
щеткодержатель; 2
–
милливольтметр; 3
–
обмотка ГП
Если про
веденная работа не улучшила коммутацию, следует определить зону
безыскровой работы машины и произвести необходимую регулировку.
Определение зоны безыскровой работы проводится методом подпитки или
отпитки добавочных полюсов. При правильно подобранных д
обавочных полюсах
границы безыскровой коммутации должны располагаться симметрично
относительно горизонтальной оси нагрузки электрической машины. В большинстве
случаев при настройке коммутации ограничиваются определением границ искрения
при номинальной нагр
узке. Порядок определения зоны безыскровой работы
следующий. Собрать последовательную электрическую цепь (рис. 5.9) из обмотки
якоря и обмоток добавочных полюсов испытываемой электрической машины,
амперметра постоянного тока с нулем в середине шкалы и выкл
ючателя. К обмотке
одного из добавочных полюсов через переключатель, позволяющий изменять
направление тока, подключить вспомогательный генератор Г1, последовательно
соединенный с амперметром постоянного тока. Ток подпитки регулируют
резистором R, включенны
м последовательно в цепь независимой обмотки
возбуждения вспомогательного генератора Г2. Ток подпитки изменяют до тех пор,
пока не исчезнет искрение. Если искрение исчезнет при подпитке, то магнитный
поток добавочных полюсов слабый и зазор между ними и яко
рем необходимо
уменьшить. Если искрение исчезнет при отпитке,то зазор следует увеличить. Расчет
зазора производится по формуле:
,
(5.13)
где
Н
–
необходимый зазор (новый), мм;
–
имеющийся зазор, мм; I
–
ток отпитки
или подпитки; I
–
ток якоря;
–
отношение ампер
-
витков

,
(5.14)
где Аw
дп
, Аw
я
–
ампер
-
витки соответственно добавочных полюсов и якоря. Знак
“+” берется, если помогает подпитка, знак “
–
”, если помогает отпитка.
Рис. 5.9. Схема определения зоны безыскровой работы:
Г1,
Г2
–
генератор; ДП
–
добавочные полюса
Важное значение для обеспечения удовлетворительной коммутации приобретает
качество притирки щеток. Щетки притирают дважды: предварительно по барабану
установки, имитирующему коллектор данной машины, а окончате
льно
–
по “своему”
коллектору. Установка для предварительной притирки щеток оснащена штатным
щеткодержателем данной машины, барабаном, поверхность которого имеет мелкую
насечку, приводом и отсасывающей вентиляцией. Частота вращения барабана 0,25
–
0,33 1/c (
15 об/мин). Окончательную притирку ведут по “своему” коллектору при
помощи мелкой шлифовальной шкурки, протягиваемой под щетками в направлении
вращения якоря. После притирки щеток машину тщательно продувают воздухом.
Рабочие контактные поверхности нормальн
о притертых щеток после 20
–
30
-
минутной работы становятся блестящими, а после
3
–
5
-
часовой работы
–
зеркальными.
В последнее время находит применение новая технология однократной притирки
щеток с помощью мелкозернистого карболитового порошка № 20. Прит
ирку
производят при испытании электрических машин на холостом ходу. Порошок
наносят на коллектор щеткой или войлоком. После испытаний коллектор продувают
воздухом и очищают щеткой межламельные промежутки. Оставшиеся этапы
испытания электрических машин (про
верка сопротивления изоляции, испытание
электрической прочности) проводят согласно технологии, изложенной в подразд. 4.1.
5.3.3. Испытание колесно
-
моторного блока
Испытание на холостом ходу.
Перед испытанием кабели ТЭД подключают к
испытательной с
танции, моторно
-
осевые и буксовые подшипники заполняют
смазкой. Испытания производят при частоте вращения 350
–
450 об/мин (5,8
–
6,6 1/с) в

течение 30 мин в одну и другую сторону. Колесная пара должна вращаться без
рывков и заеданий зубчатой передачи, моторно
-
осевых подшипников, якорных и
буксовых подшипников. Все подшипники не должны нагреваться более чем на 55
о
С
выше температуры окружающей среды. После испытаний производится полная
заправка кожухов зубчатой передачи смазкой СТП.
Испытание под нагрузкой
.
Испытание производят на специальном стенде,
позволяющем создавать статическую нагрузку на буксы колесной пары.
Продолжительность обкатки 1 ч (по 30 мин в каждую сторону). Обкатку КМБ
начинают с малых частот вращения якоря ТЭД при нагрузке на буксу 10 кН,
затем
частоту вращения постепенно увеличивают до 180 об/мин (3,2
–
4,2 1/с), а нагрузку на
буксу
–
до 40 кН. Испытания, выполняемые до и после обкатки, аналогичны
испытаниям на холостом ходу.
5.4. Монтаж объектов ремонта на локомотиве
Проверка с
оосности валов.
Наиболее трудоемкими работами при монтаже
являются установка тягового генератора на раме дизель
-
генератора, дизель
-
генератора на раме тепловоза, агрегатов вспомогательного оборудования
–
редукторов, компрессора, двухмашинного агрегата и др.
Это объясняется
необходимостью центровки соединительных валов перечисленных агрегатов для
того, чтобы достичь их соосности. Как показала практика эксплуатации
локомотивов, преждевременный выход из строя подшипников, соединительных
звеньев валопроводов, во
зникновение трещин в корпусных деталях и другие дефекты
являются следствием несоосности валов. Возможны три случая несовпадения осей
валов: смещение, излом и смещение с изломом (рис. 5.10).
Корпус механизма с выверенным валом, как правило, перед центро
вкой валов
закрепляют. Центровка производится за счет постановки стальных прокладок под
корпус выверяемого механизма или сдвигом его в горизонтальной плоскости (чем
меньше прокладок, тем меньше их усадка, тем жестче соединение). После центровки
объект закр
епляют гайками и двумя конусными штифтами.
Рис. 5.10. Виды несоосности валов:
а) смещение; б) излом; в) смещение с изломом
Соосность валов можно проверить индикаторным приспособлением, шлицевой или
технологической втулкой, технологическими валами и приспособлениями со
ско
бами. Рассмотрим наиболее распространенные способы проверки соосности.

Проверка соосности технологическими валами.
Этим способом проверяют
соосность узлов, соединенных карданными валами. В этом случае вместо карданных
валов устанавливают технологич
еские (выдвижные) полувалы. Длину полувалов
регулируют путем их выдвижения и фиксируют винтами так, чтобы расстояние
между фланцами было 0,8
–
1 мм. Критерием правильности центровки карданных
валов при нормальном угле их наклона служит параллельность поверхн
остей
фланцев технологических полувалов. Непараллельность торцевых поверхностей
фланцев при измерении в четырех диаметрально противоположных точках на
радиусе 100 мм допускается не более 1,5 мм (для агрегатов тепловоза типа ТЭ10).
Проверка соосности п
риспособлениями со скобами.
Этот способ применяется,
когда валы соединены с помощью жесткой, пластинчатой, зубчатой, кулачковой,
пружинной муфт или муфтой с резиновыми деталями. Приспособление со скобами
устанавливают на валах, механизмы которых стандартно
закреплены (рис. 5.11,а).
Предварительные зазоры а и в устанавливают в пределах 2
–
3 мм. После этого оба
вала поворачивают на полный оборот и через 90
о
фиксируют зазоры и строят
круговую диаграмму (рис. 5.11,б).
Истинная величина смещения оси “а” опре
деляется как половина разности зазора
между стрелками приспособления, полученными при измерении через 180
о
(5.15)
или
.
(5.16)
Смещение “а” оси выверяемого вала всегда направлено в сторону наименьших
значений зазоров. Излом осей определяется аналогично, но т
олько по зазорам “в”.
Рис. 5.11. Схема проверки соосност
и валов
Измерения считаются правильными, если
–
сумма радиальных, а также осевых зазоров (а и в) по двум взаимно
перпендикулярным плоскостям будет одинакова, т.е.
а
1
+ а
3
= а
2
+ а
4
или
в
1
+ в
3
= в
2
+ в
4
;
–
п
осле полного оборота валов вновь измеренная величина зазоров
а
1
и
в
1
совпадет с первоначальной.
Для получения высокой точности центровки необходимо соблюдать следующее:

–
муфта, соединяющая валы центрируемых механизмов, должна быть разъединена
ил
и демонтирована, чтобы исключить касание торцов валов;
–
скобы приспособления должны обладать достаточной жесткостью;
–
размещать скобы нужно на валах, а не на фланцах.
5.5. Реостатные испытания тепловозов
Несмотря на то,что после сбо
рки многие узлы и агрегаты проходят регулировку и
обкатку на стендах, качество их ремонта, правильность регулировки и монтажа на
локомотиве, как правило, выявляются при работе взаимосвязанных элементов
оборудования под нагрузкой. Такая нагрузка для узлов э
кипажной части и ТЭД
создается при ведении поезда. Кузовное оборудование тепловоза можно испытать в
режиме поездной службы от стационарной установки. Для этого используют водяной
реостат, создающий нагрузку для тягового генератора (рис. 5.12).
Рис. 5.12. Схема подключения тягового генератора к реостатной
установке:
1
–
бак с водой; 2
–
подвижные пластины (5 шт.); 3
–
неподвижные пластины (6 шт.);
4
–
поездные контакторы; 5
–
якорь тягового генератора
Для качественной регулировки мощности дизель
-
генераторной установки (ДГУ)
подвижные пластины имеют тре
угольную форму, воду в баке
–
подсаливают.
Реостатные испытания делятся на два вида: контрольные и полные. Контрольные
испытания проводятся после ТР
-
1 или при ремонте или замене крупных узлов (при
замене одного поршня дизеля 10Д100,гильзы цилиндра, при пер
еукладке
коленчатого вала, замене турбокомпрессора, тягового генератора, подвозбудителя и
т.д.). Полным реостатным испытаниям подвергаются тепловозы после ремонтов ТР
-
2, ТР
-
3 и КР. Цель контрольных реостатных испытаний
–
проверка тепловых
параметров дизеля
, внешней характеристики тягового генератора, работы реле
переходов. Цель полных реостатных испытаний: на первом этапе (обкаточном)
–
взаимная приработка деталей, окончательная обкатка регулируемых узлов дизеля,
электрического оборудования и вспомогательны
х агрегатов, а также устранение
мелких недоделок монтажа. На втором этапе (сдаточном)
–
сверка параметров
дизель
-
генераторной установки при работе на максимальной нагрузке с заданными
параметрами, а также сдача отремонтированного тепловоза приемщику локомо
тивов.

Ниже рассмотрим технологию проведения полных реостатных испытаний тепловоза
серии ТЭ10.
Обкаточные испытания.
После подсоединения тепловоза к реостатной установке
на холостом ходу дизеля проверяют и регулируют следующие параметры и
аппараты:
–
величину разряжения в картере дизеля по дифференциальному манометру (30
–
35
мм вод. ст);
–
срабатывание ВП6 и ВП9;
–
давление масла в верхнем коллекторе дизеля (не менее 0,07 МПа при 400 об/мин
и 0,2 МПа при 850 об/мин);
–
срабатывание т
ермореле воды (97 ± 1 )
о
С и масла (87 ± 1)
о
С;
–
напряжение вспомогательного агрегата (75 В).
Затем производится обкатка ДГУ под нагрузкой на режимах, приведенных в табл.
5.4.
Таблица 5.4
Режимы обкатки ДГУ тепловоза ТЭ10
Положение рукоятки
конт
роллера
1
2
3
4
9
12
13
14
15
Скорость вращения
коленчатого вала, об/мин
400
± 15
430
±
10
465
±
15
495
±
15
660
± 15
755
± 15
785
± 15
820
± 15
850
± 15
Нагрузка по приборам
н
агрузочного реостата,кВт
40
250
485
710
1350
1635
1735
1825
1860
Продолжи
-
тельность
обкаточного режима, мин
5
10
10
15
20
30
30
30
60
При обкаточных испытаниях должны быть проверены и отрегулированы:
–
частота вращения коленчатого вала;
–
срабатывание предельного регулятора и кнопки аварийного выключения дизеля
(960 об/мин);
–
давление сжатия по цилиндрам на нулевой позиции (не ниже 2,9 МПа, а разница
не более 0,3 МПа), регулируется камеро
й сжатия;
–
нагрузка по цилиндрам: температура отработанных газов (не более 420
о
С,
разница не более 55
о
С. Повышение температуры окружающей среды на 10
о
С
по
сравнению с нормой (+20
о
С) увеличивает температуру отработанных газов на 1,5
о
С); давление
вспышки по цилиндрам (не более 10,5 МПа, разница не более 0,7 МПа.
Понижение температуры окружающей среды на 10
о
С
увеличивает давление
вспышки на 0,15 МПа). Температуру отработанных газов регулируют рейкой
топливного насоса,а давление вспышки
–
углом опер
ежения подачи топлива.
Разность зазоров между упором рейки и корпусом насоса должна быть не более 0,3
мм;
–
давление воздуха между турбокомпрессором и нагнетателем второй ступени (не
менее 0,07 МПа);
–
температура воды и масла, давление масла и т
оплива.

Регулировка приведенной мощности
.
Мощность дизеля во многом зависит при
прочих равных условиях от давления
Р
в
и температуры атмосферного воздуха
t
ос
.
По мере увеличения
t
ос
и уменьшения
Р
в
воздух становится разряженнее, его
плотность уменьшаетс
я и, следовательно, меньше воздуха (по весу) поступает в
цилиндры дизеля для сгорания того же количества топлива. Установлено, что при
подъеме тепловоза на каждые 100 м над уровнем моря мощность дизеля падает на 15
кВт. Поэтому, если при реостатных испытан
иях не учитывать влияние
t
ос
и
Р
в
,
особенно в летнее время, то в эксплуатации произойдет перегрев дизеля. Чтобы
этого не произошло, необходимо регулировать дизель на приведенную мощность, т.е
на мощность соответствующую
Р
в
и
t
ос
на участке, где будет экспл
уатироваться
тепловоз. Приведенную мощность регулируют изменением внешней характеристики
тягового генератора, которая входит составной частью в регулировку электрического
оборудования. Для этого проверяют и настраивают работу БРН на всех позициях
контролле
ра машиниста; ток зарядки аккумуляторной батареи; внешнюю
характеристику тягового генератора; аварийную схему возбуждения и аварийную
схему работы топливной системы; работу реле переходов, системы автоматики
холодильника и его ручного управления.
Наст
ройка внешней характеристики тягового генератора.
Сначала
настраивают селективную характеристику тягового генератора на 15
-
й позиции
(регулировочную обмотку необходимо отключить). При токе 1800
–
2000 А
изменением сопротивления в цепи обмотки управления ампл
истата регулируют
наклон снимаемой характеристики так,чтобы она была параллельна кривой 2 (рис.
5.13).
Затем настраивают внешнюю характеристику при включенной регулировочной
обмотке амплистата на 15
-
й позиции контроллера машиниста при токе 1800
–
2000 А
и напряжении не более 750 В так, чтобы она была похожа на кривую 1.
Обкаточные испытания с применением приработанных присадок (НТ).
Топливная присадка типа АПП
-
4Д создает в камере сгорания мелкодисперсные
абразивные частицы оксида алюминия диаметром
3
–
4 мм, ускоряющие приработку
контактирующих поверхностей деталей цилиндропоршневой группы.

Рис. 5.13. Характеристики тягового генератора
Время работы дизеля на топливе с приработочной присадкой должно
соответствовать периоду устранения макрогеометрических отклонений в размерах
сопряженных поршневых
уплотнительных колец и цилиндровых втулок, т.е.
обеспечивать исключение прорыва газов из камеры сгорания в картер дизеля. Опыт
обкаточных испытаний дизелей 10Д100 с применением приработочной присадки на
Изюмском ТРЗ показал, что применение присадки позволя
ет сократить
продолжительность обкаточных испытаний после капитального ремонта с 15 ч до 6
ч, при этом основная приработка контактирующей пары (цилиндровая втулка
–
поршневые кольца) происходит в режиме работы дизеля Р = 100
-
300 кВт,
n
д
= 430
-
459 1/мин
, продолжительностью 1,5 ч; уплотнительные поршневые кольца дизелей,
характеризуются более качественной приработкой, чем при серийной обкатке;
механический кпд дизелей после обкатки достигает 0,81; удельный расход топлива
снижается до 229 г/кВт
ч. Дизели, прошедшие серийную обкатку, при прочих
равных условиях, имеют
удельный эффективный расход топлива на 1,2% выше, а
механический кпд на 1,1
–
1,5% ниже. Спектральный анализ масла, пробы которого
отбирались в процессе обкатки, показал снижение интенсивности приработочных
износов к концу обкатки,что свидетельствует о прибл
ижении скорости износов
деталей дизелей к эксплуатационной. Экономическая эффективность применения
новой технологии обкатки дизелей 10Д100 после капитального ремонта выражается
сокращением времени испытаний, что увеличивает пропускную способность
дизельной
испытательной станции завода на 30
–
35%, расход дизельного топлива на
обкатку дизеля уменьшается на 2,8
–
3 т, а расход масла
–
на 75
–
100 кг.
Сдаточные испытания
.
Сдаточные испытания проводятся в течение 40
–
50 мин
на минимальной приведенной мощности. В
конце испытаний измеряют и
определяют параметры ДГУ:
–
температуру выпускных газов по цилиндрам;
–
давление сгорания топлива в цилиндрах;
–
давление воздуха в воздушном рессивере;
–
давление масла, выходящего из дизеля при его температу
ре 70
о
С;
–
температуру воды, выходящей из дизеля.
Кроме того, проверяют:
–
нет ли дымности в работе отдельных цилиндров. Проверку производят путем
отключения отдельных цилиндров. Выпускные газы на режиме максимальной
мощности должны быть св
етло
-
серого цвета или бесцветные;
–
ритмично ли работает дизель (на слух), нет ли ненормального стука и шума;
–
устойчиво ли работает объединенный регулятор;
–
до сдаточных испытаний или после их окончания производят двухкратный
пробный пуск
прогретого дизеля. Продолжительность пуска должна быть не более
20 с;
–
каплепадение топлива из сливных трубок форсунок и насосов (не более 25
капель в минуту) и воды по сальнику водяного насоса (не менее 10 капель в минуту);
–
равномерность наг
рева секций радиатора холодильника;
–
степень нагрева подшипников дизеля, электрических машин и агрегатов (при
остановленном дизеле);

–
срабатывание защиты при повышенном давлении в картере дизеля;
–
работу аварийной остановки дизеля;
–
нет ли искрения щеток тягового генератора и двухмашинного агрегата;
–
момент срабатывания реле давления масла (медленно уменьшая частоту
вращения коленчатого вала дизеля);
–
давление воздуха по коллекторам каждого ТЭД при максимальной частоте
вр
ащения коленчатого вала.
После сдаточных испытаний проверяют наличие пломб на реле давления масла,
общем упоре топливных насосов, регулировочной тяге объединенного регулятора.
После остановки дизеля измеряют суммарные зазоры “на масло” в коренных
под
шипниках дизеля. Изменение этих зазоров до и после реостатных испытаний
должно быть не более 0,05 мм, в противном случае подшипник подлежит разборке и
осмотру.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рахматулин М.Д. Технология ремонта тепловозов.
–
М.: Транспорт
, 1983.
–
319
с.
2. Лугинин Н.Г. Технология ремонта локомотивов.
–
М.: Транспорт, 1972.
–
264 c.
3. Правила технического обслуживания и текущего ремонта тепловозов типа ТЭ3
и ТЭ10.
–
М.: Транспорт, 1988.
–
256 c.
4. Правила технического обсл
уживания и текущего ремонта тепловозов ТЭ1, ТЭ2,
ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭМ2А.
–
М.: Транспорт, 1980.
–
134 c.
5. Правила ремонта электрических машин тепловозов.
–
М.: Транспорт, 1992.
–
159
c.
6. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин.
–
М.
:
Машиностроение, 1989.
–
479 c.
7. Инструкционные указания по сварочным работам при ремонте тепловозов,
электровозов и мотор
-
вагонного подвижного состава.
–
М.: Транспорт, 1997.
–
357 c.
8. Дмитренко И.В. Технология ремонта локомотивов. Сборник
лабораторных
работ.
–
Часть 1.
–
Хабаровск: ДВГАПС, 1997.
–
60 c.
9. Дмитренко И.В. Методические указания по выполнению лабораторных работ по
дисциплине “Технология ремонта тепловозов”.
–
Часть 2.
–
Хабаровск: ХабИИЖТ,
1989.
–
30 c.
10. Дмитренко
И.В. Ремонт и испытание топливной аппаратуры тепловозных
дизелей: Учебное пособие.
–
Хабаровск: ДВГАПС, 1996.
–
34 c.