Тяговый двигатель
| Мощность на валах ТЭД в расчете на одну ось | ||||
| 2ЭС5К | ВЛ80С,Т | ВЛ80Р | ВЛ85 | |
| Часовой режим в кВт. час | ||||
| Длительный режим в кВт. час | ||||
| Сила тяги в расчете на одну ось | ||||
| Часовой режим в кН. | 58,7 | 55,3 | 57,1 | 61,7 |
| Длительный режим в кН. | 54,8 | 50,0 | 51,9 | 56,3 |
| Наименование показателя | Значение | ||
| Номинальный режим работы | Часовой | Продолжительный | |
| Номинальная мощность, кW (кВт) | |||
| Номинальное напряжение, V(B) | |||
| Номинальный ток якоря, А (А) | |||
| Номинальная частота вращения, r/min (об/мин) | |||
| КПД, % | 94,55 | 94,7 | |
| Расход вентилирующего воздуха при полном напоре 620 Ра (Па), не менее, m3/min (м3/мин) | |||
| Масса двигателя НБ-514Б, НБ-514Е (без зубчатой передачи), kg (кг) соответственно | 4300, 4310 |
Двигатель тяговый пульсирующего тока НБ-418,НБ-514,НБ-514Б, НБ-514Е предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую, передаваемую с вала тягового двигателя на колесную пару электровоза. НБ-418 устанавливается на электровозы ВЛ80Т,С,Р, НБ-514 на ВЛ85, НБ-514Б на 2ЭС5К, НБ-514Е на 3ЭС5К, НБ-520В на ЭП1.
3.2. Устройство тягового двигателя НБ-514Б и его составных частей.
Тяговый двигатель НБ-514Б выполнен для опорно-осевого подвешивания и представляет собой шестиполюсную компенсированную электрическую машину, работающую в режиме тяги как двигатель с последовательным возбуждением, а в режиме электрического рекуперативного торможения - как генератор с независимым регулируемым возбуждением, и независимой системой вентиляции.
Охлаждающий воздух подается в тяговый двигатель со стороны коллектора через вентиляционный люк.
Выходит охлаждающий воздух из тягового двигателя со стороны, противоположной коллектору вверх под кузов электровоза через специальный кожух.
Тяговый двигатель НБ-514Б состоит из моторно-осевых подшипников, из остова, траверсы, подшипниковых щитов, якоря.
Остов стальной литой цилиндрической формы является одновременно магнитопроводом и корпусом двигателя. К нему крепятся шесть главных и шесть добавочных полюсов, щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь.
Со стороны коллекторной камеры в остове имеется вентиляционный люк, через который входит охлаждающий воздух. С противоположной стороны в остове тягового двигателя НБ-514Б имеется люк и привалочные поверхности для крепления кожуха, образующего патрубок для выхода вентилирующего воздуха.
В остове предусмотрены два люка для осмотра коллектора и щеточного аппарата: один в верхней, другой в нижней части остова. Коллекторные люки закрываются крышками.
Крышка верхнего коллекторного люка имеет пружинный замок, с помощью которого она прижимается к остову. Крышка нижнего коллекторного люка крепится к остову двумя болтами. Для уплотнения на крышках коллекторных люков установлены войлочные прокладки.
С торцов остов имеет горловины с привалочными поверхностями для установки подшипниковых щитов. На торцевой стенке остова со стороны коллектора расположены устройства стопорения 1, проворота 2 и фиксации 3 траверсы. В нижней части остов имеет отверстия А для слива конденсата.
Главные полюсы крепятся к остову тремя болтами М30, добавочные - тремя болтами M16. Для предохранения от самоотвинчивания под головки болтов установлены пружинные шайбы.
Соединения компенсационных катушек между собой и с катушками добавочных полюсов, а также катушек главных и добавочных полюсов в соответствие со схемой выполнены пайкой. К остову межкатушечные соединения прикреплены скобами.
Концы обмоток через резиновые втулки выведены в коробку выводов. Подсоединительные зажимы закреплены на опорных изоляторах (пальцах). Для предохранения от самоотвинчивания под изоляторы установлены пружинные шайбы. Коробка выводов закрывается стеклопластовой крышкой и уплотняющими резиновыми клицами. Для исключения проникновения пыли и влаги коробка выводов уплотнена прокладками из губчатой резины.
3.3.Главный полюс состоит из катушки 7, сердечника 6 и деталей крепления.
Сердечник выполнен шихтованным из штампованных листов электротехнической стали и стянут заклепками. Каждый сердечник имеет восемь пазов открытой формы, предназначенных для размещения катушек компенсационной обмотки.
Катушка главного полюса имеет девять витков намотанной на ребро мягкой медной шины. К крайним виткам катушки припаяны выводы из гибкого медного провода. Корпусная изоляция состоит из слюдинитовой ленты, междувитковая - из бумаги асбестовой электроизоляционной.
Крепление катушки на сердечнике полюса производится при помощи алюминиевых планок, клиньев и регулировочных прокладок. Стопорение планки и клина обеспечено упорами и отогнутым усом.
На поверхности катушки, прилегающей к остову, приклеены прокладки из электронита. Это обеспечивает предохранение изоляции катушки от повреждений и плотное зажатие катушки между наконечником полюса и остовом. Полюс с установленной на нем катушкой пропитан в эпоксидном компаунде, и после выпечки представляет собой единый монолитный блок.
Добавочный полюс состоит из катушки и сердечника. Сердечник полюса выполнен по высоте из двух частей, изготовленных из стального листа. На часть сердечника, расположенную со стороны якоря, крепятся латунные наконечники, устанавливается катушка и закрепляется алюминиевыми планками, выполняющими одновременно роль второго воздушного зазора.
Катушка добавочного полюса имеет пять витков намотанной на ребро мягкой медной шины. К крайним виткам припаяны выводы из гибкого медного провода. Корпусная изоляция состоит из слюдинитовой ленты, междувитковая - из бумаги асбестовой электроизоляционной. Катушка с полюсом пропитана в эпоксидном компаунде, и после выпечки представляет собой единый монолитный блок.
3.4.Компенсационная обмотка состоит из шести отдельных катушек, в каждой из которых по семь витков мягкой медной проволоки. Корпусная и междувитковая изоляции выполнены из слюдинитовой ленты, покровная - из ленты стеклянной. От механических повреждений изоляция катушек защищена пазовой изоляцией. Выводы катушек - шунты из гибкого медного провода. Катушки уложены в пазы сердечников главных полюсов и закреплены в них клиньями из профильного стеклопластика.
Траверса - стальная, разрезная, имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с зубьями шестерни поворотного механизма.
На траверсе 1 закреплены шесть кронштейнов 2 с изоляционными пальцами 3, шесть щеткодержателей 4 и соединяющая их между собой изолированная шина 5. В двигателе траверса закреплена фиксирующим и двумя стопорными устройствами, а также разжимным устройством 6.
Разжимное устройство состоит из двух шарниров, закрепленных гайками с шайбами, шпильки и пружинного стопора.
Один шарнир имеет отверстие с правой, другой - с левой резьбой. В шарниры вкручена шпилька, имеющая шестигранник для вращения её гаечным ключом и зубчатое колесо для её стопорения.
При вращении шпильки происходит разжатие или сжатие траверсы в диаметральном направлении. В рабочем положении траверса должна быть разжата на максимальный диаметр.
Поворотный механизм траверсы состоит из шестерни и валика, закрепленных на остове. Шестерня входит в зацепление с зубьями траверсы. Валик имеет квадратную головку. При вращении валика специальным ключом шестерня поворачивает траверсу.
Фиксирующее устройство траверсы состоит из подкладки 1, накладки 2 с пазом для входа фиксатора и фиксатора 3.
Накладка прикреплена к траверсе двумя болтами. Имеющиеся в накладке пазы позволяют при установке траверсы на геометрическую нейтраль накладку перемещать.
Контроль установки траверсы на геометрическую нейтраль в эксплуатации производят по совпадению рисок Б, нанесенных на остове и траверсе в районах верхнего и нижнего коллекторных люков.
3.5.Кронштейн щеткодержателя разъемный, состоит из корпуса и накладки, которые с помощью болта закреплены на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе.
Щеткодержатель крепится к кронштейну шпилькой и гайкой с пружинной шайбой. Фиксация щеткодержателя в осевом направлении относительно петушков коллектора осуществляется специальной шайбой, помещенной на шпильке крепления щеткодержателя.
На сопрягаемых поверхностях кронштейна и щеткодержателя для более надежного их соединения выполнена гребёнка, которая одновременно позволяет выбрать и зафиксировать определенное положение щеткодержателя в радиальном направлении относительно рабочей поверхности коллектора.
Щеткодержатель состоит из корпуса 1, имеющего три окна для щеток 2, и трех нажимных пальцев 3 с резиновыми амортизаторами.
Щетки 2 применены марки ЭГ61А размером (2х12,5)х32х 57 мм. Корпус и пальцы отлиты из латуни.
Нажатие нажимных пальцев 3 на щетки 2 создают три цилиндрические пружины 4. С помощью винтов 5 осуществляется регулировка усилия нажатия пружин.
3.6. Якорь состоит из сердечника, вала, коллектора и обмотки, уложенной в пазы сердечника.
Сердечник посажен на втулку вала якоря и состоит из штампованных листов электротехнической стали.
Сердечник зажат с одной стороны задней нажимной шайбой, с другой - втулкой коллектора. В сердечнике имеется 87 пазов открытой формы для размещения обмотки и 44 аксиальные отверстия для прохода вентилирующего воздуха.
На выступающем конце втулки якоря имеется резьба для установки гайки крепления коллектора. Наличие втулки якоря обеспечивает возможность выпрессовки и замены вала без полной разборки якоря.
Вал якоря имеет плавные переходы от одного диаметра к другому. Концы вала заканчиваются конусами для посадки шестерен зубчатой передачи.
На торцах вала имеется внутренняя резьба для ввинчивания рым-болта для транспортировки якоря и установки специальной гайки для гидравлического снятия шестерни.
Коллектор состоит из нажимного конуса 1, скрепляющих болтов 2 с уплотняющими шайбами 3, изоляционных манжет 4 и 8, комплекта медных и изоляционных пластин 5, изоляционного цилиндра 6 и втулки коллектора 7.
Медные пластины изолированы друг от друга изоляционными прокладками, а от втулки и нажимного конуса - изоляционными манжетами и цилиндром.
Для обеспечения герметичности коллекторной камеры А в коллекторе имеются два уплотнительных замка Б и В, которые заполнены уплотнительной замазкой.
На втулку якоря коллектор посажен с натягом и дополнительно закреплен гайкой.
3.7.Схема электрическая соединений катушек якоря и уравнителей с коллектором состоит из катушек 1 и уравнителей 2, концы которых приварены к петушкам коллекторных пластин 3.
В пазах сердечника обмотка якоря закреплена клиньями из профильного стеклопластика, в лобовых частях - стеклобандажом.
Катушки якоря и уравнители выполнены из изолированного обмоточного провода. Корпусная изоляция катушек якоря выполнена из слюдинитовой ленты.
Для обеспечения влагостойкости изоляции и увеличения срока ее службы обмотка якоря пропитана в эпоксидном компаунде.
Подшипниковые узлы тягового двигателя НБ-514Б состоят из подшипниковых щитов 1 и 8, колец 2, крышек подшипника 3, колец 4, втулок 5 и 6, крышки 7.
Подшипниковые щиты стальные, имеют гнезда для установки наружных колец подшипников, посадочные поверхности по наружному контуру для запрессовки щитов в остов и фланцы с отверстиями для крепления щитов болтами к остову.
Во фланцах имеются четыре отверстия с резьбой для выжимных болтов, с помощью которых щиты выпрессовываются из остова при разборке тягового двигателя.
С наружной стороны на подшипниковых щитах имеются бобышки с резьбой для крепления кожухов зубчатых передач и камеры для сбора отработанной смазки.
В подшипниковом щите со стороны коллектора имеются два люка для проверки состояния крепления шинных соединений и замены пальцев кронштейнов щеткодержателей под электровозом.
Подшипниковый щит со стороны, противоположной коллектору, имеет окна для выхода вентилирующего воздуха из тягового двигателя.
В остов подшипниковые щиты установлены с натягом и закреплены болтами с пружинными шайбами.
Якорные подшипники - радиальные, однорядные с короткими цилиндрическими роликами, средней серии. Для смазывания подшипников используется смазка «Буксол».
Добавление смазки производится через трубки, ввинченные в отверстия подшипниковых щитов, которые сообщаются с подшипниковыми камерами.
Внутренние кольца подшипников с натягом установлены на вал якоря и в осевом направлении зафиксированы на валу втулками 5, 6 и кольцом 4.
Наружные кольца подшипников установлены в гнезда подшипниковых щитов и закреплены в осевом направлении крышками 3. Последние крепятся к подшипниковым щитам болтами. Под головки болтов установлены плоские стопорные шайбы, предохраняющие болты от самоотвинчивания посредством отгиба шайб на крышку и головки болтов.
В конструкции подшипниковых узлов предусмотрены уплотняющие устройства, защищающие якорные подшипники от проникновения смазки из кожухов зубчатой передачи и утечки смазки из подшипниковых камер.
С внутренней стороны лабиринтные уплотнения через отверстия А сообщаются с атмосферой. Это способствует выравниванию давления в подшипниковых камерах до уровня атмосферного и тем самым исключается выдавливание смазки из них разностью давлений, возникающей в работающем двигателе при продувке через него вентилирующего воздуха.
Со стороны коллектора уплотнение образовано подшипниковым щитом 1 и втулкой 5, со стороны, противоположной коллектору, крышкой 7, втулкой 6 и подшипниковым щитом 8.
С наружной стороны уплотнения образованы кольцами 2, 4 и крышкой 3.
При добавлении смазки в подшипники отработанная смазка попадает в камеру В и выбрасывается через отверстие Г крышки 3 в камеру Д. закрытую крышкой 9.
Смазка, проникшая в подшипниковые узлы из кожуха зубчатой передачи, возвращается обратно через отверстия Б в крышке 3, а та ее часть, которая попала в камеру В, выбрасывается через отверстие Г в камеру Д, откуда она удаляется на текущих ремонтах.