Общее устройство тягового электродвигателя тепловоза чмэ3

По сравнению с другими электрическими машинами тяговые электродвигатели работают в более тяжелых условиях. Они размещены внутри рам тележек тепловоза, т. е. имеют ограниченные габаритные размеры, не защищены кузовом и при движении тепловоза подвержены постоянным динамическим воздействиям из-за неровности рельсового пути. Все это обусловливает особенности их конструкции (высокую прочность, герметичность, не до- пускающую загрязнения внутренних частей двигателя, усиленное охлаждение, большую способность к перегрузкам и надежную изоляцию). Применение двигателей с последовательным возбуждением позволяет получить хорошую тяговую характеристику тепловоза (наибольший вращающий момент на валах якорей создается при трогании с места и движении с минимальной скоростью). На тепловозеЧМЭ3 установлены тяговые электродвигатели типа ТЕ-006, представляющие собой четырехполюсные машины постоянного тока с последовательным возбуждением, принудительной вентиляцией и опорно-осевой (трамвайной) подвеской. Остов 9 отлит из специальной стали, обладающей большой механической прочностью и хорошей магнитной проводимостью. Восьмигранная форма остова позволяет лучше использовать внутреннее пространство электродвигателя для размещения главных и добавочных полюсов. С одной стороны остов имеет обработанные приливы под вкладыши моторно-осевых подшипников, а с другой — два выступа (носика) 28 для монтажа пружинной подвески, через которую тяговый электродвигатель опирается на раму тележки. По торцам остова расточены отверстия диаметрами 580 и 630 мм под передний и задний подшипниковые щиты. Со стороны коллектора в остове сделаны четыре люка (три для осмотра коллектора и щеток и один для подвода охлаждающего воздуха). Смотровые люки закрыты съемными крышками с уплотнительными прокладками. Крышка 22 верхнего люка закреплена пружинным замком, а крышки 26 и 24 бокового и нижнего люков — четырьмя болтами. Со стороны шестерни в торце остова имеются четыре окна для выхода охлаждающего воздуха. 30 К обработанным внутри остова приливам прикреплены болтами четыре главных 12 и четыре добавочных 25 полюса. Для предотвращения попадания влаги внутрь тягового электро- двигателя головки верхних болтов залиты компаундной массой. Сердечник главного полюса набран из листов электротехнической стали толщиной 1 мм, изолированных друг от друга лаком. Листы сердечника спрессованы и стянуты четырьмя заклепками диаметром 16 мм, концы которых приварены к стальным пластинам толщиной 15 мм, поставленным по концам пакета. В центральное отверстие сердечника запрессован стальной цилиндрический стержень диаметром 42 мм с тремя резьбовыми отверстиями М24 под крепежные болты. Катушка глав- ного полюса намотана из 18 витков полосовой меди. Сердечник добавочного полюса цельный, в нем просверлены три глухих отверстия с резьбой М24 под крепежные болты. Снизу к сердечнику приварен полюсный наконечник, яв- ляющийся упором для катушки, намотанной из 12 витков полосовой меди. Все четыре катушки, размещенные на полюсах, соединены последовательно, образуя обмотки полюсов. Якорь тягового электродвигателя состоит из вала, сердечника, обмотки и коллектора. Вал 10 изготовлен из высококачественной стали. На конусную часть вала напрессована ведущая шестерня 17 (Z=15). Для снятия шестерни с помощью гидравлического пресса на торце вала 10 сделано осевое сверление диаметром 8 мм с резьбой под штуцер пресса, соединенное радиальным отверстием диаметром 4 мм с кольцевой канавкой шириной 4,2 мм, проточенной на наружной поверхности вала. Сердечник 11 собран из листов электротехнической стали, стянутых передней 8 и задней 14 стальными нажимными шайбами. Шайба 14 упирается в борт вала, а шайба 8 дополнительно застопорена кольцом. В листах сердечника, зафиксированных шпонкой, выштампованы 24 вентиляционных отверстия диаметром 35 мм, расположенных по двум окружностям, и 58 пазов для укладки петлевой обмотки якоря 13, состоящей из 58 катушек. Каждая катушка представляет собой три одновитковые секции. Обмотка якоря имеет 174 витка. Шаг обмотки по пазам 1-15, шаг по коллектору 1-2. Катушки укреплены в пазах сердечника якоря текстолитовыми клиньями, передние и задние лобовые части катушек за- креплены проволочными бандажами. Под передними лобовыми частями обмотки уложены уравнительные соединения 7 с шагом по коллектору 1 — 88, 4 — 91, 7 — 94 и т. д. Концы секций якорной обмотки и уравнительных соединений припаяны к петушкам кол- лекторных пластин. Коллектор собран из 174 медных пластин 4, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками 5. Коллекторные пластины имеют клиновидную форму и заканчиваются «ласточкиным хвостом». Корпус 6 и шайба 2 стянуты 16 болтами 1 (М20), под головки которых поставлены лепестковые шайбы. Пластины изолированы от корпуса коллектора и нажимной шайбы двумя миканитовыми манжетами 3 и миканитовым цилиндром 7. В собранном виде коллектор напрессовывают на вал, имеющий шпонку. Вал якоря вращается в двух роликовых подшипниках 4 и 11 размещенных в подшипниковых щитах. Подшипник 4, установленный со стороны коллектора, является опорно-упорным. Осевой разбег якоря (0,15 — 0,45 мм) ограничен упорным кольцом 2, которое закреплено на валу 10 при помощи упорной шайбы 3 и трех болтов 1 (Ml2), ввернутых в торец вала. Под головки болтов ставят лепестко- вые шайбы. Внутренние полости подшипников образованы передними 5 и задними 8 крышками, отлитыми из чугуна и стянутыми шестью шпильками Ml2, проходящими через отверстия в подшипниковых щитах. Задние крышки 8 вместе с напрессованными на вал стальными 1-стяжной болт; 2- нажимная шайба; 3- миканитовая манжета; 4- коллекторная пластина; 5- миканитовая прокладка; 6- корпус коллектора; 7- миканитовый цилиндр 31 Щеточный узел тягового электродвигателя: 1 — щеткодержатель; 2 — щетка; 3 — спиральная пружина; 4 — шунт, 5 — кронштейн; 6 — болт; 7 — накладка; 8 — резиновое кольцо; 9 — смолистая масса; 10 — фарфоровый изолятор; 11 — палец; 12 — стальная трубка13—изоляция (лакоткань и прессшпан) лабиринтными кольцами 9 образуют уплотнения, препятствующие загрязнению смазки и попаданию ее внутрь тягового электродвигателя. Со стороны шестерни проходит выступающий конец вала 10.Для удержания смазки в полости подшипника служит стальное штампованное уплотнительное кольцо 13, свободно надетое на кольцо 16 и прижатое к торцу наружного кольца подшипника 11 передней крышкой 5. Стальное кольцо 16 напрессовано на вал до упора в торец внутреннего кольца подшипника 11. К кольцу 16 шестью болтами 17 (М8) прикреплены лабиринтное кольцо 15 и стальной штампованный маслоотражатель 14, не допускающий попадания в подшипник осерненной смазки из кожуха тягового редуктора. При сборке во внутренние полости подшипников 4 и 11 закладывают соответственно 400 и 800 г смазки, а при текущих ремонтах через маслоподводящую трубку 6, ввернутую в наклонное отверстие а в подшипниковом щите, добавляют 50 — 70 г (для подшипника 4) и 150 — 200 г (для подшипника 11) смазки. Крышки 5 и 8 имеют ребра, обеспечивающие равномерное распределение смазки по всему объему Подшипниковые щиты 4 а 15,отлитые из стали, запрессованы в расточки остова и дополнительно закреплены шестью болтами 5 (М24), три из которых используются для выпрессовки щитов при разборке тягового электродвигателя во время ремонтов. В щитах расточены центральные отверстия диаметрами 195 и 310 мм под подшипники 1и 16. Задний щит 15 (со стороны шестерни) имеет отлитый за одно целое с ним кронштейн для крепления кожуха 23 тягового редуктора. В расточку переднего подшипникового щита 4 запрессована стальная траверса 3, которая дополнительно прикреплена к щиту четырьмя болтами 21 (М20). На траверсе установлены четыре щеткодержателя 27. Корпус щекодержателя 1 отлит из бронзы и имеет три гнезда, в каждое из которых вставлено по одной разрезной щетке 2. Щеткодержатели снабжены спиральными пружинами 3 с храповиками для регулировки нажатия. Корпус щеткодержателя прикреплен двумя болтами к кронштейну 5. Отверстия под болты имеют овальную форму, что позволяет перемещать корпус относительно кронштейна, регулируя зазор между щеткодержателем и коллектором. Для более надежной фиксации привалочные поверхности корпуса и кронштейна сделаны зубчатыми. Кронштейн при помощи накладки 7 и двух болтов 6 укреплен на двух пальцах 11, ввернутых в траверсу. На рифленую поверхность пальца накладывают слой изоляции 13 (лакоткань и прессшпан), а затем на смолистой массе 9 укрепляют фарфоровый изолятор 10, под который предварительно ставят резиновое кольцо 8. На слой изоляции напрессовывают стальную 32 трубку 12. При монтаже тягового электродвигателя болты 6 используются также для крепления силового кабеля и трех гибких перемычек (две из них попарно соединяют плюсовые и минусовые щеткодержатели, а третья поставлена между минусовым щеткодержателем и выводом катушки добавочного полюса). Охлаждающий воздух от вентилятора проходит по каналам главной рамы тепловоза и далее поступает в тяговый электродвигатель со стороны коллектора, проходит внутри электродвигателя двумя параллельными потоками и выбрасывается со стороны шестерни через четыре окна в торце остова (в эксплуатации они прикрыты съемными металлическими козырьками). Тяговый электродвигатель присоединен к силовой цепи при помощи четырех гибких многожильных кабелей сечением 300 м, выведенных из остова через отверстия, в которые поставлены уплотнительные резиновые втулки. Втулки фиксируются стальной накладкой прикрепленной к остову двумя болтами M l2. Концы кабелей впаяны в латунные наконечники, на которых обозначены выводы обмоток. Снаружи кабели защищены от грязи и влаги брезентовыми рукавами (один конец рукава крепится стальным хомутиком на выступе накладки 19, а другой — шпагатом на наконечнике) и дополнительно закреплены на остове с помощью деревянных колодочек (клиц)