 |
Электрические цепи локомотивов
|
|
|
|
В контактных соединениях возникает слабый контакт из-за отсутствия шайб, плохой затяжки болтов, соединения алюминиевого наконечника с медными выводами оборудования в помещениях с агрессивной средой. Контактное сопротивление с течением времени увеличивается, что проявляется как нагрев при прохождении тока (рисунки 2, 3).
Болтовые контактные соединения алюминиевых шин имеют недостаточную механическую прочность, которые ослабляются из-за влияния вибраций и неравномерных тепловых расширений металла. Контактные соединения на токи около 1000 А требуют подтяжки болтов один раз в 1…2 года. Более мощные соединения нуждаются в ежегодной переборке, с непременной зачисткой контактных поверхностей, удаления оксидных пленок на поверхности контактных соединений.
Рисунок 2 – Нагрев болтовых соединений токоведущих частей при
ослабленной затяжке болтового соединения
Рисунок 3 – Нагрев резисторов СНП связанный со слабой затяжкой соединений
Процессу образования оксидных пленок на поверхности болтовых контактных соединений способствует различные температурные коэффициенты линейного расширения стальных болтов и алюминиевой шины.
При прохождении по шинопроводу большой или переменной токовой нагрузки возникает вибрация. При большой протяженности шинопровода и происходит деформация (уплотнение) контактной поверхности алюминиевой шины. В этом случае усилие, стягивающие две контактные поверхности ошиновки, ослабевает, имевшийся между ними слой смазки испаряется. В результате образования оксидных пленок площадь соприкосновения контактов, т.е. число и величина контактных площадок (точек), через которые проходит ток, уменьшается, и вместе с тем увеличивается плотность тока в них. Она может достигать тысячу ампер на квадратный сантиметр, вследствие чего сильно растет нагрев этих точек.
|
|
|
Также неисправности связанные с плохим или недостаточным контактом можно наблюдать у аккумуляторных батарей (рисунок 3.4). Внутренние повреждения банки, недостаточный контакт клемм аккумуляторных батарей, приводит к регулярному недозаряду, и как следствие к преждевременному их выходу из строя.
Рисунок 4 – Неисправности аккумуляторных батарей, выявленные
при тепловом контроле
Дизель
Характерне отказы дизеля связаны с нарушениями в работе следующих узлов и механизмов:
– топливная система в части аппаратуры высокого давления, в частности, топливные насосы высокого давления (ТНВД);
– системы воздухоснабжения дизеля, в частности, системы наддува, оборудованные турбокомпрессорами.
Для топливной системы одной из наиболее часто встречающихся неисправностей является неравномерная производительность секций ТНВД.
Проявлением неравномерной производительности секций ТНВД будет разная температура корпусов секций ТНВД (рисунок 5), и разная температура трубопровода высокого давления (рисунок 6), а также нагрев корпусов выхлопных коллекторов, как следствие неравномерной производительности группы ТНВД (рисунок 7).
Рисунок 5 – Термограмма корпусов секций ТНВД тепловоза ТЭМ2
Рисунок 6 – Термограма трубопровода ТНВД тепловоза 2ТЭ116
Рисунок 7 – Нагрев корпусов выхлопных коллекторов при неравномерной производительности группы ТНВД
Характерной неисправностью систем воздухоснабжения является закоксовка проточных частей газовых турбин, что приводит к снижению производительности турбокомпрессора, повышению сопротиводавления на выходе из цилиндров и снижению мощности дизеля, работе дизеля с повышенным сажеобразованием. На рисунке 8 отчетливо наблюдается разность температур выхлопных коллекторов тепловоза 2ТЭ10М прибывшего в депо Тихорецк на внеплановый ремонт.
|
|
|
Рисунок 8 – Закоксованность проточной части турбокомпрессора
Данные по 2ТЭ10М и ТЭМ2 получены на испытаниях март-апрель 2011г. ремонтного депо Тихорецк. Тепловозы пришли на внеплановое обслуживание по недобору номинальной мощности. Тепловозы 2ТЭ116 и ЧМЭ3 проходили испытания в ремонтном депо Елец февраль-март 2012г.
Система охлаждения дизеля
К СОД предъявляются следующие основные требования:
– обеспечение теплорассеивающей способности, при которой возможна нормальная реализация номинальной мощности дизеля без ограничений при любых климатических условиях, встречающихся в эксплуатации;
– надежность работы в условиях эксплуатации;
– минимальная затрата мощности на функционирование системы при ее ограниченных габаритных размерах и весе;
– удобство обслуживания и ремонта.
Опыт эксплуатации показывает, что основными неисправностями СОД тепловозов являются:
– течь воды по трубкам радиаторных секций;
– загрязнение внешних и внутренних поверхностей трубок секций; загрязнение межреберных промежутков;
– нарушение пайки трубок с межреберными пластинами;
– снижение производительности насосов теплоносителей;
– разрушение резиновых уплотнительных колец и дюритовых соединений, механические повреждения водомасляного теплообменника и охладителя наддувочного воздуха (трещины крышек, течи по трубкам).
Неисправностью системы охлаждения, может быть изменение давление охлаждающей жидкости, которое характеризует гидроаэродинамические параметры секций холодильника. Более низкое давление указывает на низкую производительность водяного и масляного насосов, а более высокое – на необходимость промывки секции или очистки ее от отложений накипи.
Секции СОД обследовались в процессе проведения реостатных испытаний тепловоза, в ходе которых были обнаружены; дефекты вызванные нарушением технологии ремонта, в основном обусловленные субъективным фактором (рисунок 9), участки затемнения изолированные ярким свечением в пределах одной секции (рисунок 10), несоблюдение регламента проведения обслуживания секций (рисунок 11).
|
|
|
Рисунок 9 – Дефекты вызванные нарушением технологии ремонта
Рисунок 10 – Участки затемнения изолированные ярким свечением
в пределах одной секции
Рисунок 11 – Несоблюдение регламента проведения обслуживания секций
Необходимым условием применения тепловизора для целей диагностирования является то, что в момент съемки поверхность объекта измерений должна находиться в прямой видимости под углом наблюдения не менее 60°. Поверхности секций охлаждения в период ТК не должны подвергаться дополнительному тепловому воздействию от посторонних источников.
Производить ТК необходимо при режиме теплопередачи, близком к стационарному. В процессе прогрева тепловоза фиксируют значение температуры наружного воздуха и воздуха в шахте холодильника.
Поскольку природа снижения эффективности секций охлаждения может быть разной (появление слоя накипи на внутренней поверхности трубок, закупорка трубок, увеличение слоя загрязнения на наружной поверхности трубок и ребер), то в качестве диагностического параметра лучше использовать интегральный показатель по секции, которым может быть разность интегральной температуры наружной поверхности секции (определяется с помощью программного обеспечения, прилагаемого к тепловизору) и температуры теплоносителя на входе в секцию холодильника (фиксируется с помощью штатных приборов тепловоза).
Однако при этом следует учитывать и влияние температуры воздуха при испытаниях на эффективность охлаждения. Поэтому в выражении для определения браковочного критерия – коэффициента эффективности секции введены поправки на отличия температуры теплоносителя и воздуха от эталонных значений, полученных при проведении ТК заведомо исправной секции, новой или после ремонта СОД.
Браковочный критерий – коэффициент эффективности секции охлаждения вычисляется по выражению:
,
где 
, 
и 
– эталонные интегральная температура поверхности секции охлаждения, температура теплоносителя секции и окружающего воздуха соответственно, полученные при испытаниях исправной секции после ремонта или замены;
|
|
|
, 
и 
– интегральная температура поверхности секции охлаждения, температура теплоносителя секции и окружающего воздуха соответственно, полученные при текущих ТК испытаниях секции.
Величины температур теплоносителей и получают, используя штатные приборы тепловоза.
Предельная минимальная величина браковочного критерия c, при которой секция охлаждения является пригодной, способной выполнять свое функциональное назначение принимается равной 0,8.
|
|
|
