Работоспособность и исправность электрооборудования машин восстанавливаются текущим и капитальным ремонтом. Второй вид ремонта выполняется в специализированных цехах ремонтных заводов и мастерских. Текущий ремонт электрооборудования проводится в соответствующих цехах эксплуатационных баз. С этим видом ремонта связан и слесарь по ремонту машин, поэтому основное внимание в главе уделено текущему ремонту электрооборудования.
Площадь отделения по ремонту электрооборудования определяется исходя из того, чтобы на одного работающего приходилось 8—12 м2. В отделении оборудуются посты мойки и разборки электрооборудования, ремонта и сборки, регулировки и испытания его. Отдельный пост создается для ремонта аккумуляторных батарей. В его составе рабочие места ремонта батарей, приготовления электролита, хранения серной кислоты и дистиллированной воды.
Моечно-разборочный пост оснащают ванной, слесарным верстаком, прессом и набором инструмента. На посту ремонта и сборки электрооборудования размещают верстак электрика, набор инструмента электрика, прибор для проверки якорей генераторов и стартеров, прибор для очистки и проверки свечей зажигания. На посту регулировки и испытания электрооборудования размещают стенд КИ-968 или КИ-532М для проверки и регулировки электрооборудования. Пост по ремонту аккумуляторных батарей оснащается комплектом приборов, инструментов и приспособлений для ремонта, зарядным шкафом, выпрямителем, дистиллятором, нагрузочной вилкой ЛЭ-2 или прибором ЛЭ-3, аккумуляторным термометром ТП-4, ареометрами с пределами измерений 1,10—1,28 и 1,2—1,4.
Текущий ремонт электрооборудования машин ведут в такой последовательности. Сборочные единицы, требующие проверки, регулировки и ремонта, снимают с машины и направляют на пост мойки. После очистки их перемещают на пост испытания и регулировки, на котором определяют характер и объем ремонта. Необходимые ремонтные работы выполняют на следующем посту, после чего сборочные единицы регулируют, испытывают и устанавливают на машину. Заключительная ремонтная операция аккумуляторных батарей — их зарядка, которая производится в отдельном помещении.
Изнашивание коллектора — наиболее распространенный дефект, как правило, является следствием неправильного трения щеток и имеет неравномерный характер, а также сопровождается появлением кольцевых дорожек, биением и т.д. Изнашивание возникает при неправильной расстановке щеток по коллектору, несоблюдении величины усилия их прижатия, искрении, несоответствии марок щеток и т.д. Допустимый износ коллектора составляет 28—30 % первоначальной высоты коллекторных пластин, его измеряют микрометром.
Замыкание пластин на корпус и между собой — следствие потери изоляционных свойств миканитовых прокладок и их механических повреждений из-за повышенного нагрева коллектора. Замыкание между коллекторными пластинами может произойти вследствие загрязнения пазов медно-угольной пылью.
К неисправностям щеточного механизма относятся: изнашивание и выкрашивание щеток; изнашивание и ослабление обоймы щеткодержателя; ослабление пружин; повреждение изоляции пальцев, крепящих щеткодержатели к траверсе; повреждение траверс. Дефекты щеточного механизма определяют осмотром, измерением размеров и т.д. Давление пружин на щетки (прижатие щеток) проверяют с помощью динамометра.
Дефектами активной стали (сердечников и магнитопроводов) являются: повреждение межлистовой изоляции; замыкание листов стали между собой; ослабление прессовки пакетов стали и посадки сердечников на валу; изгиб и поломка зубцов пластин.
Сердечники якорей и полюсов постоянного тока изготавливают из листовой электротехнической стали толщиной 0,35—0,50 мм. Листы изолируют с двух сторон и собирают в пакеты требуемой формы и размера в соответствии с конструкцией машины.
Повреждение межлистовой изоляции происходит в результате ее старения, механического воздействия, длительного и неправильного хранения. Состояние межлистовой изоляции определяют внешним осмотром, а также по потерям в стали, которые устанавливают испытанием машины на холостом ходу.
Ремонт коллектора
Для ремонта, если пластины коллектора замкнуты на корпус или
между собой, коллектор частично разбирают и заменяют соответству-
ющую изоляцию новой. При износе коллектора, наличии биения или
обгорания его поверхности, а также в случае его частичной или полной
разборки и сборки при ремонте применяют механическую обработку,
выбор которой зависит от степени износа коллектора. При износе и
биении до 0,2 мм используют полирование; от 0,2 до 0,5 мм — шлифо-
вание и полирование; более 0,5 мм и в случае замены пластин и изоля-
ции — обточку с последующим шлифованием и полированием.
Сначала фрезеруют миканито-вые пластины изоляции коллектора
(рис. 11.1) на глубину, равную 1,2—1,5 их толщины, т.е. 0,5—1,5 мм.
Фрезерование осуществляют вруч-
ную с помощью резака из ножовоч-
ного полотна или специальным пе-
реносным или стационарным уст-
ройством. Затем с медных пластин
снимают фаски 0,5 х 45°.
Проточенный и профрезерован-
ный коллектор шлифуют на шлифо-
вальных станках мелкозернистым
карборундовым кругом или с помо-
щью переносного приспособления,
состоящего из деревянной оправки с
наложенной стеклянной наждачной
Рис. 11.1. Схема фрезерования
миканитовых пластин коллектора:
1 — фреза; 2 — пластина коллектора;
3 — миканитовая пластина
бумагой (см. рис. 4.21). Этим же приспособлением, но с более мелкозернистой наждачной бумагой, коллектор полируют, чтобы получить зеркальную поверхность. После полирования коллектор тщательно обдувают сжатым воздухом. Обработанный коллектор не должен иметь биение более 0,05 мм.
Испытания электрических машин
Отремонтированные и собранные электромашины подвергаются контрольным испытаниям по программе согласно ГОСТ 2582—81 и ГОСТ 183—66, а также ТУ в зависимости от вида оборудования.
При испытаниях измерение всех электрических величин производят приборами класса точности не ниже 1,5. Максимальное отклонение измеряемых электрических величин не должно превышать +8 % номинальных значений. Порядок производства контрольных испытаний, их объем и соответствие испытательных величин нормам контролируется ОТК.
Испытания электромашин при ремонте можно условно разделить на две группы: промежуточные испытания (пооперационные), проводимые при ремонте в целях своевременного выявления дефектов ремонта и окончательные (контрольные или приемные) испытания, проводимые после окончания ремонта.
При промежуточных испытаниях, которые описаны ранее, основное внимание обращают на состояние изоляции обмоток и правильность их соединения.
Программа окончательных испытаний предусматривает:
внешний осмотр, проверку схемы и правильности маркировки выводных концов;
испытание на нагрев;
испытание на холстом ходу;
снятие характеристик холостого хода;
проверку коммутации генераторов постоянного тока;
измерение воздушного зазора;
измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между собой;
измерение сопротивления обмоток постоянному току в холодном состоянии;
испытание электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и между собой, а также межвитковой изоляции; на холостом ходу; в режиме короткого замыкания.
Методы проведения большинства испытаний электрических машин были рассмотрены ранее.
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины, а для машин с параллельной и смешанной обмоткой возбуждения и между собой производят в практически холодном состоянии. Величина сопротивления изоляции, замеренная мегаомметром на 500 В, должна быть не ниже:
для машин на напряжение до 100 В — 0,5 МОм;
для машин на напряжение свыше 100 В — 1 МОм.
Измерение сопротивления изоляции обмоток производят одним из
следующих методов:
методом вольтметра и амперметра;
одинарным или двойным мостом;
логометром.
При измерении сопротивлений менее 1 Ом применение одинарного моста не допускается. Значение измерительного тока не должно превышать 15—20 % номинального тока обмотки, а длительность его протекания — 1 мин.
Величина омического сопротивления должна соответствовать обмоточным данным машины.
Испытание на нагрев производят в соответствии с ГОСТ 2582—81 и ГОСТ 183—66. Испытание проводят при номинальных значениях тока нагрузки, напряжения и частоты вращения якоря. Продолжительность испытания 4 мин. Предельно допустимые превышения температуры частей электромашины над температурой окружающей среды должно соответствовать данным табл. 11.1. Измерение превышения температуры обмоток производится методом сопротивления одними и теми же приборами в холодном и горячем состоянии.
Таблица 11.1
Допустимое превышение температуры частей электромашины
| Части электрических машин | Предельно допустимые превышения температуры °С при классе изоляции обмотки | ||||
| А | Е | F | В | Я | |
| Обмотка якоря | — | — | — | по | — |
| Обмотки главных полюсов | — | — | — | — | по |
| Обмотки добавочных полюсов | — | — | — | — | |
| Коллектор | — | — | — | — |
Снятие характеристик холостого хода электромашин выполняют
при номинальной частоте вращения якоря и изменении напряжения
от нуля до номинального. Допускается отклонение от паспортных дан-
ных +8%. Испытание на холостом ходу при повышенной частоте вра-
щения следует проводить как в режиме двигателя, так и в режиме ге-
нератора в течение 2 мин. При этом превышение частоты вращения
должно быть:
для электродвигателей с последовательным возбуждением на 20 %
сверх максимальной, но не менее чем на 50% сверх номинальной;
для электродвигателей с регулировкой частоты вращения на 20 %
сверх максимальной;
для всех остальных электрических машин на 20 % выше номиналь-
ной.
После испытаний электромашина не должна иметь повреждений и
остаточных деформаций.
На генераторах постоянного тока, кроме приведенных выше испы-
таний, проводят проверку коммутации в горячем состоянии. При этом
проверяют: нажатие щеток на коллектор, которое должно быть в преде-
лах 0,08—0,12 МПа; притирку («зеркало») щеток по коллектору (приле-
гание щетки к коллектору должно быть не менее 75 % ее площади); за-
зоры между корпусом щеткодержателя и щеткой, между корпусом щет-
кодержателя и коллектором; правильность расстановки щеток на
коллекторе (рис. 11.2); биение коллектора,
которое в горячем состоянии не должно быть
более 0,06 мм, а разница биений в холодном
и горячем состояниях не должна превышать
0,03 мм.
После проверки коммутации на напряже-
ние 1000 В мегаомметром измеряется сопро-
тивление изоляции обмоток относительно
корпуса и между собой в горячем состоянии.
Величина сопротивления должна быть не
менее 1 МОм.
Испытание электрической прочности
изоляции обмоток по отношению друг к дру-
гу и к корпусу проводят переменным током рис Ц2 Развернутая
частотой 50 Гц в течение 1 мин полным ис- схема расстановки щеток
пытательным напряжением. на коллекторе
Номинальные данные машины (указанные на заводском щитке) проверяют в течение 1 ч. При этом реверсивные машины вращают в каждую сторону по 30 мин: генераторы должны развивать номинальную мощность при отклонениях напряжения от номинального на +5 %; двигатели должны отдавать номинальную мощность при отклонениях питающего напряжения от номинального от —5 до +10 %.
После окончания испытаний электрические машины постоянного тока должны удовлетворять следующим требованиям:
коллектор должен иметь гладкую полированную поверхность без следов царапин и подгара;
рабочая часть щеток должна иметь хорошее «зеркало», щетки не должны иметь следов подгара и перегрева (потемнение шунтов не допускается);
якорь не должен иметь следов выброса изоляционного лака;
коллектор не должен иметь следов распайки секций в петушках и следов выброса припоя;
бандажи не должны иметь ослабления и следов нарушения крепления;
болтовые соединения должны быть хорошо затянуты и не иметь слабины;
изоляция обмоток не должна иметь следов механических или электрических повреждений;
крепление балансировочных грузиков должно быть надежным, а их положение неизменным.
Электромашина считается прошедшей испытания, если она не получила никаких повреждений; если нет кругового огня, а коллектор пригоден для дальнейшей работы без каких-либо исправлений и дополнительной зачистки.
Ремонт аккумуляторных батарей
Аккумуляторные батареи (АБ), используемые в качестве источников электрической энергии, состоят из корпуса (моноблока) и нескольких аккумуляторов, каждый из которых состоит, в свою очередь, из двух полублоков (отрицательного и положительного), собранных из ряда одноименных пластин, жестко скрепленных между собой соединительным мостиком (бареткой), а также из сепараторов, разделяющих пластины. Аккумуляторы устанавливаются в корпус и заливаются электролитом. Все АБ подразделяются на обслуживаемые и необслуживаемые
Необслуживаемые аккумуляторные батареи имеют прозрачный (иногда может быть непрозрачным) герметически запаянный моноблок. Их обслуживание сводится к контролю уровня и плотности электролита, а также к подзарядке в соответствии с рекомендациями. Все виды ремонта таких АБ неприемлемы, поэтому их иногда классифицируют как неремонтнопригодные.
Обслуживаемые АБ, в зависимости от характера неисправностей и объема работ по их устранению, подвергаются текущему, среднему, капитальному и восстановительному ремонтам. При текущем ремонте заменяют дефектные крышки и заливочную мастику, наваривают выводные зажимы и приваривают межэлементные соединения, удаляют всевозможные загрязнения с поверхности; при среднем — заменяют моноблоки и сепараторы, а при капитальном, кроме того, еще и полубло- ки одной из полярностей.
Восстановительный ремонт производят при необходимости замены обоих полублоков, сепараторов и моноблока с крышками.
Ремонт приборов системы зажигания
карбюраторных двигателей
Приборы системы зажигания, демонтированные с двигателя, поступают на участок ремонта, где их очищают от грязи, промывают в бензине и продувают сжатым воздухом. Подготовленные таким образом приборы подвергают разборке и дефектовке деталей.
Основные дефекты, способы ремонта и испытание прерывателей -распределителей
Корпус прерывателя изготовлен из чугуна СЧ18-36 или СЧ15-35, основные дефекты корпуса приведены на рис. 11.13.
К выбраковке корпуса приводят обломы и трещины любого характера. Обломанные или ослабленные пружины б крышки распределителя заменяют, ослабленные заклепки 5 крепления скобы пружины переклепывают.
Изнашивание внутреннего диаметра втулки 4 более 12,73 мм устраняют ее заменой с последующим развертыванием под размер рабочего чертежа.
Изношенные отверстия под втулки 2 ремонтируют развертыванием под ремонтный размер диаметром 16,10 0 03 с последующей постанов
кой ремонтных втулок с наружным ди-
п +0,070
аметром 16,12 _ ’.
Хвостовик 3, изношенный до диамет-
ра менее 26,90 мм, ремонтируют желез-
нением или постановкой дополнитель-
ной ремонтной детали с по-следующей
обработкой в обоих случаях под размер
рабочего чертежа.
Основные дефекты валика пре-
рывателя-распределителя Р4 в
сборе показаны на рис. 11.14. Валик из-
готавливают из стали А20, пластины из
стали 10. Погнутость валика 1 опреде-
ляют с помощью стрелочного индика-
тора; погнутость более 0,02 мм устраня-
ют правкой на плите.
Погнутость пластины грузиков 7цен-
тробежного регулятора опережения за-
жигания требует ее правки. Ослабление
Рис. 11.13. Основные дефекты
корпуса прерывателя Р4:
1 — обломы и трещины; 2 — износ отверстий под втулку; 3 — износ хвостовика; 4 — износ отверстий во втулке; 5 — ослабление заклепок; 6 — облом пружины крышек
посадки пластины грузиков 3 устраняют перечеканиванием, ослабление крепления осей б грузиков — путем их замены. Изношенные оси 2 заменяют также при их диаметре менее 6,45 мм. Непараллельность осей грузиков относительно оси валика должна быть не более 0,10 мм.
Рис. 11.14. Основные дефекты валика прерывателя-распределителя Р4 в сборе: 1 — погнутость; 2 — износ осей грузиков; 3 — ослабление посадки пластины грузиков; 4 — износ установочного шипа; 5 — износ и задиры шейки под втулки; 6 — ослабление крепления осей грузиков; 7— погнутость пластины грузиков; 8 — износ валика под втулку кулачка
Изнашивание валика 8 под втулку кулачковой муфты до диаметра менее 7,98 мм устраняют железнением или хромированием с последующим шлифованием под номинальный размер.
Изнашивание и задиры шейки 5 под втулки корпуса до диаметра менее 12,66 мм устраняют железнением или хромированием с последующим шлифованием под номинальный размер.
Местное изнашивание установочного шипа 4 валика устраняют наплавкой с последующим фрезерованием под номинальный размер.
Крышку распределителя тока высокого напряжения в сборе, ротор в сборе с пластиной, вакуумный регулятор опережения зажигания и другие детали прерывателя-распределителя при наличии у них дефектов заменяют на новые.
После восстановления и замены всех комплектующих прерыватель собирают, проверяют на свободное перемещение грузиков на своих осях, свободное вращение шарикового подшипника (люфт наружной обоймы относительно внутренней не должен быть более 0,050 мм), совмещение осей подвижного и неподвижного контактов, толщину контактов (должна быть не менее 0,5 мм), свободное вращение валика прерывателя-распределителя во втулках.
Стендовые испытания прерывателей-распределителей
После ремонта и проверок (см. выше) прерыватель-распределитель обкатывают в течение 30 мин при частоте вращения 2000 мин-1, а затем испытывают на стендах (СЗП-8М и др.).
При стендовых испытаниях контролируют следующие параметры:
бесперебойность искрообразования (при зазоре на искровом разряднике 7 мм постепенное повышение частоты вращения валика до 2000 мин-1 не должно приводить к перебоям, заметным визуально и на слух);
чередование искр (должно быть равномерным через 45 + 1° во всех точках при частоте вращения 100 мин-1);
характеристику центробежного автомата опережения зажигания (при частоте вращения валика 400 мин-1 угол опережения зажигания должен быть 6,5—9°, при 800 мин-1 11,5—14,5°, при 1200 мин-1 16—19°);
характеристику вакуумного автомата опережения зажигания (при разрежении 1,315 МПа угол опережения зажигания должен быть 0—2,5°, при 3,026 МПа 2-4°, при 4,210 МПа 3,5-5,5°);
герметичность системы вакуумного автомата опережения зажигания (утечка воздуха не должна снижать разрежение более чем на 0,33 МПа за 1 мин при начальном разрежении 3,3 МПа);
натяжение пружины — силу прижатия подвижного контакта к неподвижному (в момент разрыва контактов оно должно быть 0,50— 0,65 Н; момент разрыва контактов определяют по контрольной лампе, включенной параллельно контактам прерывателя);
электрическую прочность изоляции проверяют переменным током напряжением 220 В, подводимым к изолированной клемме и к корпусу прерывателя при разомкнутых контактах, — во время испытаний не должно быть пробоя изоляции или проскакивания искр по ее поверхности.
Диагностика состояния и выбраковка катушек зажигания и свечей
Основные дефекты катушек зажигания: обломы и трещины крышки, перегорание добавочного резистора (вариатора), облом лапок крепления крышки добавочного резистора, межвитковое замыкание и замыкание на «массу», а также обрыв проводов как в первичной, так и во вторичной обмотках. Основной причиной электрических дефектов является перегрев катушки зажигания, который происходит при неразомкнутой первичной цепи после остановки двигателя. Катушка при этом может нагреться до температуры 120 °С и выше, что приводит к оплавлению изоляции и возникновению вышеперечисленных дефектов.
Обломы и трещины крышки, обломы лапок крепления резистора, как и его перегорание, требуют их замены. При любых электрических дефектах катушку выбраковывают. После ремонта приборов системы зажигания катушку зажигания испытывают на: прочность изоляции первичной обмотки (напряжением 550 В в течение 1 мин); бесперебойность искрообразования в холодном и горячем состояниях; теплостойкость (катушку нагревают до температуры 100 °С, помещая ее на 2 ч в термостат крышкой вниз, при этом масло из нее не должно вытекать). Сразу же после испытания на теплостойкость катушку испытывают на стенде на искрообразование в горячем состоянии.
Для свечей зажигания характерны такие неисправности, как сколы и трещины изолятора, нагар на нижней части изолятора и электродах, разгерметизация уплотнения и обгорание электродов.
При обнаружении сколов и трещин изолятора свечи выбраковывают. Нагар на свечах удаляют пескоструйным прибором Э203-О или
514-2М. Герметичность свечей проверяют на приборе Э203-П или с помощью приспособления, показанного на рис. 11.15, а. При проверке (рис. 11.15, б) свечу 3 ввинчивают в корпус приспособления 1 и помещают его вместе со свечой в стеклянную ванну 2, заполненную керосином. Над свечой опрокидывают наполненную керосином и имеющую деления мензурку 4. По шлангу 5 нагнетают в приспособление воздух под давлением 1,1 МПа. Выделение пузырьков воздуха, проникающего в ванну через уплотнения свечи, свидетельствует о нарушении ее герметичности. Степень разгерметизации свечи определяют по количеству воздуха, вытесненного из мензурки. Для свечи, бывшей в эксплуатации, допускается протечка воздуха не более 40 см3/мин.
Рис. 11.15. Проверка свечей зажигания на герметичность:
а — приспособление; б — схема проверки; 1 — приспособление; 2 — ванна; 3 — све-
ча; 4 — мензурка; 5 — шланг
Особенности ремонта магнето
Одна из основных неисправностей магнето — отсутствие искрообразования, причинами которой могут быть размагничивание ротора, отрыв первичной обмотки от пластины и износ контактов прерывателя.
Степень намагниченности ротора проверяют магнитометром МД-4 (рис. 11.16). Для этого снимают крышку магнето 3 и трансформатор. На место трансформатора устанавливают магнитопроводы 2, а на них ставят магнитометр 1. Затем проворачивают рукой ротор и следят за стрелкой прибора. Измерения проводят 3—5 раз. Нормальной считается намагниченность при 220 мкВб.
При степени намагниченности ротора ниже указанной величины, его намагничивают на аппарате НА-5ВИМ (рис. 11.17), который подключают к аккумуляторной батарее или к электросети с переменным напряжением. Затем укрепляют на аппарате 1 ротор 2 и включают аппарат 2—3 раза на 1—2 с, если он подключен к аккумулятору, или один
^\50 200
Рис. 11.16. Проверка намагни-
ченности ротора магнето:
1 — магнитомер; 2 — дополнитель-
ные магнитопроводы; 3 — магнето
Рис. 11.17. Намагничивание ротора
магнето на аппарате НА-5ВИМ:
1 — аппарат; 2 — ротор магнето
раз до перегорания вставки, если он подключен к сети переменного тока. По окончании повторно проверяют намагниченность ротора магнитометром.
Отрыв первичной обмотки от пластины определяют внешним осмотром и устраняют пайкой, с использованием для этого припоя ПОС-40 и в качестве флюса канифоли.
Внешним осмотром оценивают и состояние контактов прерывателя. Допустимая толщина каждого из них 0,6 мм. Изношенные контакты удаляют специальным приспособлением для контактной пайки, а вместо него припаивают новые вольфрамовые контакты.
При сборке магнето в подшипники закладывают смазку ЛЗ-158 или ЦИАТИМ-221. В собранном магнето ротор должен вращаться плавно, без заеданий. Осевой зазор в подшипниках должен быть не более 0,1 мм. При больших значениях его регулируют шайбами, устанавливаемыми в корпусе магнето. Фильц, используемый для смазывания кулачка прерывателя, перед установкой в корпус магнето промывают в бензине, высушивают и пропитывают машинным или моторным маслом.
Собранное магнето после ремонта обкатывают на стенде КИ-968 в течение 15 мин на максимальной частоте вращения ротора. В процессе обкатки искрообразование на разряднике с зазором 7 мм должно быть бесперебойным.