CC BY
12
УДК 629.423.31
РАЗРАБОТКА КОМПОНОВКИ ПО НАЛАДКЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОДОРОЖКИ КОЛЛЕКТОРА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Белан Дмитрий Юрьевич, к.т.н., доцент, доцент Петров Илья Олегович, студент Кудрина Татьяна Витальевна, студент
Кудрина Ирина Витальевна, студент Хасеинов Кайрат Барлыдаевич, студент Винтенко Роман Владимирович, студент Омский государственный университет путей сообщения
В данной статье рассматриваются вопросы совершенствования технологии ремонта коллекторов тяговых электродвигателей электроподвижного состава для повышения качества их функционирования в эксплуатации за счет разработки компоновки установки для продорожки коллекторов тяговых электродвигателей.
Надежность локомотивов в эксплуатации обеспечивается в основном своевременным и качественным техническим обслуживанием и ремонтом, что во многом зависит от уровня технологической готовности локомотиворемонтного производства. Технологическая готовность зависит непосредственно от научно-технического и прогресса и инновационных технологий. Если рассматривать коллектор электрической машины, как цилиндрическую деталь, у которой имеются выступы в виде медных пластин и миканитовых впадин, перепад высот по ТУ должен быть 1,6±0,02. Поэтому для автоматизации процесса ремонта коллектора тягового электродвигателя следует рассматривать как шестерню с 218 зубьями для ТЭД ЭД-108; 525 зубьями для ТЛ2К-1, при максимальном диаметре якоря 800 мм - модуль режущего инструмента будет не стандартным. Поэтому для разработки схемы обработки следует рассмотреть все способы и виды обработки зубчатых колес и разработать классификацию установок, которые позволят максимально автоматизировать процесс изготовления и ремонта коллектора ТЭД. Рассмотрим процесс нарезания зубчатых колес (коллектора) с различной степенью автоматизации [1]. Существуют две схемы нарезания зубчатых колес - копирования и обката. Метод копирования - это когда впадины формируются за счет формы режущего инструмента (дисковой фрезой, пальцевой фрезой, протяжкой, шлифовальным кругом). Модульная фреза (дисковая или пальцевая) перемещается вдоль впадины цилиндрического колеса, в каждый момент времени, оставляя отпечаток своей формы. После обработки одной впадины заготовку поворачивают на окружной шаг (движение деления) и обрабатывают следующую впадину.
Наиболее распространен метод обката. По методу обкатки зубья нарезают инструментом в виде рейки-гребёнки, червячной фрезы или шестерни долбяка. Долбяк и заготовка воспроизводят зацепление
цилиндрических колес. Если бы заготовка была достаточно пластичной, в ней можно было выдавливать впадины, прокатив по окружности твердое колесо (инструмент). Движение объекта (согласованное движение долбяка и заготовки) является сложным формообразующим движением. Оно служит для создания формы зуба в поперечном сечении эвольвенты. Чтобы удалить материал из впадины обрабатываемого колеса, на торце долбяка по всему контуру создают режущие кромки, а долбяку сообщают возвратно-поступательное движение, которое является также формообразующим движением и служит для получения формы зуба по длине [2]. При обработке червячного колеса достаточно углубиться фрезой на полную высоту зуба, чтобы получилась его форма по длине. При нарезании цилиндрического колеса необходимо еще формообразующее движение вдоль зуба. Если зуб зубчатого колеса прямой, то это движение простое. У косозубого колеса зуб винтовой, поэтому для его образования требуется сложное движение, состоящее из перемещения червячной фрезы вдоль оси колеса и доворота самого колеса. При нарезании конических колес заготовка обкатывается с воображаемым плоским производящим колесом. В приборостроении преимущественное распространение для обработки цилиндрических зубчатых колес получил метод обката с применением в качестве режущего инструмента червячных фрез и долбяков. Операция обкатки заключается в обкатывании зубчатого колеса со специальным закаленным эталонным колесом (обкатником), но она так же, как и взаимная приработка, лишь в некоторой степени исправляет погрешности зуборезных операций и повышает чистоту обработки, а профиль зубьев не исправляет [3, 4].
Для механизации технологического процесса ремонта электрической машины постоянного тока разработана компоновка по наладке установки для продорожки коллектора тягового электродвигателя (рис. 1). Якорь устанавливается на жесткую опору. Корпус установки, в котором имеется центральное отверстие, предназначен для установки всей конструкции на вал якоря. Внутри корпуса размещается кулисный механизм, который имеет независимый электропривод. К свободному концу кулисы, крепится самоустанавливающийся суппорт, который может совершать возвратно поступательное движение по направляющим вдоль ламелей тягового электродвигателя. Кулисный механизм имеет рабочий ход - это движение инструмента вниз и холостой ход - это движение вверх, кулисная шестерня совершает полный оборот и через гибкий вал передает вращение адаптивному червяку, который находится в зацеплении с межламельными промежутками, что соответствует повороту всей установки относительно коллектора на одну ламель.
Рисунок 1 - Компоновка по наладке установки для продорожки коллектора тягового электродвигателя
На самоустанавливающемся суппорте крепится инструмент, который имеет свой электропривод, на рисунке не показан. Дисковая фреза снабжена прямыми зубьями. Зуб фрезы имеет профиль, соответствующий форме паза между пластинами коллектора, и обеспечивает обработку межламельного пространства и снятие фасок с кромок коллекторных пластин. После чего чикл операций повторяется, до тех пор, пока не закончится технологический процесс обработки всех межламельных промежутков коллектора. Улучшение технического состояния и надежности тягового подвижного состава в эксплуатации, несомненно, наступит за счет совершенствования и повышения качества технических обслуживаний и ремонтов тяговых электродвигателей, как важнейших узлов магистральных электровозов, посредством применения в ремонтных локомотивных депо прогрессивных технологий и предлагаемых современных средств технического оснащения, т. е. путем совершенствования технологической подготовки производства.
Список литературы
1. Болотовский И. А., Гурьев Б.И., Смирнов В.Э. и др. Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи внешнего зацепления. М.: Машиностроение, 1974. - 160с.
2. Детали и механизмы металлорежущих станков, т.2 /Под ред, Д.Н.Решетова М.: Машиностроение, 1972. - 519с.
3. Производство зубчатых колес. Справочник /Под ред. С.Н.Калашникова. М.: Машгиз, 1963. - 638с.
4. Баршевич И.В. Прогрессивные инструменты и приспособления для обработки цилиндрических зубчатых колес. М.:НИИМАШ, 1979. - 79с.
