|
Кислотные тяговые аккумуляторные батареи PZs
Кислотные тяговые аккумуляторные батареи PZs Электровозы | ДРТ-13
Электродвигателя постоянного тока рудничные тяговые типа ДРТ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Электровозы | Токовыпрямитель ЕКЗ120/77
Шахтный транспорт | Электродвигатели типа ДРТ Электродвигатели постоянного тока рудничные тяговые типа ДРТ
Двигателя | АМ8Д руководство по эксплуатации( 9 часть)
Электровозы | АМ8Д руководство по эксплуатации (8 часть)
Электровозы | АМ8Д руководство по эксплуатации (7 часть)
Электровозы | АМ8Д руководство по эксплуатации (6 часть)
Электровозы | АМ8Д руководство по эксплуатации (5 часть)
Электровозы | Электровоз АМ8Д (4 часть)
Электровозы | 1-10 11-20 21-30 … 51-60 61-64 |
|
1-рама; 2-колесная пара с приводом; 3-тормозная система; 4-рессорная подвеска; 5-песочная система; 6-аккумуляторная батарея; 7-маховик привода ручного тормоза; 8-контроллер; 9-фара; 10-первая секция;
11-вторая секция; 12-сцепка; 13-межсекционное соединение;
14-отключающий трос
Механическое оборудование.
Рама электровоза является основной частью, на которой размещено все механическое и электрическое оборудование. Конструктивно рама представляет собой жесткую конструкцию, состоящую из боковых и поперечных листов прокатной стали, скрепляемых сваркой или болтовым соединением. Преимуществом разъемной рамы является возможность разборки ее при капитальных ремонтах, спусках в шахту т.п.
Боковые стенки рамы контактных электровозов имеют толщину 40-100 мм. Большая толщина боковин рамы применяется не только для прочности, но и для получения необходимого сцепного веса электровоза.
Для понижения центра тяжести электровоза с целью усилить устойчивость и улучшить ходовые качества полы в кабинах выполняют из чугунных плит толщиной 100 и 130 мм.
Ходовая часть состоит из колесных пар и букс. Колесная пара представляет собой ось 1 с колесными центрами 2, бандажами 3 и зубчатым колесом 4. По обе стороны зубчатого колеса на роликоподшипниках монтируется корпус редуктора. Ось колесной пары изготовляется из стали 40Х, колесные центры – из стального литья , а бандажи – из прокатной стали .
Окружная скорость на ободе колеса полуската при тяговом режиме всегда больше линейной скорости, а при торможении меньше, что приводит к проскальзыванию обода колеса относительно головки рельса и, следовательно, к износу бандажа. Поэтому бандажи делают съемными и насаживают на ось прессом в горячем состоянии. Внутренний диаметр бандажа делают на 0,7-0,8 мм меньше наружного диаметра колесного центра бандажа нагревают до300-320С.
Рис. 2 Кинематическая схема привода локомотива АМ-8Д
Привод всех ходовых осей на рудничных электровозах выполнен с редуктором. На большинстве рудничных электровозах применяется индивидуальный привод, т.е. каждый двигатель приводит во вращение отдельную ось через одно или двухступенчатый редуктор.
Букса имеет стальной разъемный корпус, в котором размещены два конических роликоподшипников, закрывающихся крышкой. Корпус буксы перемещается в вертикальном направлении в направляющих пазах.
Букса – звено, соединяющее привод с рамой электровоза; колесная пара концами своей оси через подшипники опирается на буксу и свободно вращается в ней. В верхней части корпуса буксы имеется прилив или выточка для размещения пружиныили пяты рессорного хомута подвески рамы.
Рис. 3 Колесная пара (а) и букса (б)
Подвеска рамы — рессорная, предназначена для смягчения ударов, возникающих при движении электровоза, и обеспечения более равномерного распределения массы электровоза на колесные пары. Подвеска рамы может быть балансирной и индивидуальной.
В рудничных электровозах преимущественно применяется балансирная подвеска, при которой отдельные рессоры объединены в систему с помощью шарнирных соединений. Продольная балансирная подвеска электровоза состоит из уравнителя 1, балок 2 и витых цилиндрических пружин 3. Для гашения колебаний подвески применяется фрикционные амортизаторы.
Балансирная подвеска рамы электровоза применяется для улучшения ходовых и тяговых качеств электровозов за счет автоматического выравнивания нагрузки на оси при любом направлении движения. При индивидуальной подвеске распределение массы электровоза между отдельными осями неравномерное. 
Рис. 4 Продольная балансирная подвеска
Песочная система, предназначена для посыпания на рельсы чистого сухого песка в целях увеличения сцепления между колесами и рельсами, состоит из песочницы 1, эжектора 2 Песочницы располагаются на электровозе попарно с таким расчетом, чтобы песок всегда сыпался впереди колес независимо от направления движения. Для нормальной работы песочниц нужен сухой просеянный песок.
Однако применение песка увеличивает износ бандажа, тормозных колодок и рельсов, поэтому его следует использовать только в необходимых случаях.
Рис. 5 Песочная система
Тормозная система. Электровозы имеют две системы торможения: электрическую и механическую. Основным видом рабочего торможения электровоза является электрическое – реостатное. Для экстренного торможения и полной остановки используют механические средства торможения.
Механическая тормозная система включает колодочный тормоз с ручным, пневматическим или гидравлическим приводом и дополнительный рельсовый электомагнитный тормоз, который устанавливают только на тяжелых электровозах.
Колодки механической тормозной системы располагают внутри или снаружи колес в зависимости от расположения кабины машиниста на раме электровоза. Ручное управление тормозными колодками применяют только для затормаживания электровоза на стоянках.
Рис. 6 Тормозная система
Тормозные колодки — 1, рычаги — 2, маховик ручного тормоза — 3, тормозной пневмоцилиндр — 4.
Рельсовый тормоз представляет собой подвешенный к раме электромагнит постоянного тока с башмаком, который при возбуждении катушки тормоза преодолевает сопротивление пружин подвески и прижимается к головке рельсов. Рельсовые тормоза используют при экстренном торможении.
Батарейный ящик служит для размещения аккумуляторной батареи. Ящик снабжен легкими съемными крышками из тонких стальных листов. Для лучшей вентиляции батарейного ящика и удаления образующихся во время работы батареи газов в стенках ящика выполнены отверстия диаметром 30мм в шахматном порядке. При прохождении воздуха через отверстия угольная пыль оседает в коробке, а скопившийся газ под крышкой батарейного ящика уходит из батареи наружу. К нижней части днища приварены стальные полосы, придающие ящику жесткость и служащие направляющими при перекатывании по роликам. Батарейный ящик разделен на отсеки. Днища, боковые стенки, перегородки и крышки во избежании коротких замыканий покрыты слоем изоляционного покрытия толщиной не менее 3мм.
Электрическое оборудование.
Контроллер – основной аппарат в схеме реостатного управления локомотивом. С его помощью осуществляется переключения на необходимые режимы работы тяговых двигателей.
Контроллер состоит из главного 1 и реверсивного 2 барабанов, рукояток управления 3, кулачковых контакторов 4, искрогасителей 5, кожуха 6, верхнейкрышки.
Контактные элементы в контроллере располагаются на вертикальной стойке рядом с кулачковым валом, на котором укреплены кулачковые диски с выступами и впадинами. При вращении рукоятки контроллера кулачковые диски в определенной последовательности замыкают и размыкают контактные элементы кулачковых контакторов и образуют необходимые соединения в электрических цепях.
Главная рукоятка контроллера имеет ходовые и тормозные позиции, реверсивное положение «Вперед», «Назад» и нулевое.
Контроллер для аккумуляторного электровоза не предусмотрен для динамического торможения и имеет только ходовые позиции.
Рис. 6 Контроллер
Тяговые батареи.
Тяговая батарея представляет собой несколько последовательно соединенных аккумуляторов.
Аккумуляторы.
Для питания тяговых электродвигателей рудничных электровозов применяются тяговые щелочные никель-железные (ТНЖ и ТНЖЩ) и никель-кадмиевые (ТНК) шахтные аккумуляторные батареи. Условные обозначения щелочного тягового аккумулятора: Т-тяговый, НЖ-никель-железный; НК-никель-кадмиевый, Ш-шахтный, П-пластмассовый бак. Для рудничных электровозов тяговые батареи (аккумуляторы) имеют исполнение и категорию размещения 5 для работы при температуре окружающей среды от 20С до+45С. Цифры, стоящие перед обозначением типа аккумулятора, указывают на число последовательно соединенных элементов в батареи, а цифры после букв обозначают номинальную (пятичасовую) емкость в ампер-часах. Это емкость гарантируется заводом-изготовителем при установленном режиме разряда до конечного напряжения 1 В при температуре элемента от 16С до 36С.
Средне зарядное напряжение одного аккумулятора составляет 1.15В. конструктивно-щелочной никеле-железный аккумулятор состоит из блоков положительных и отрицательных пластин. В верхней части пластины одинакового знака механически и электрически соединены друг с другом (болт, сварка). Блок положительной и отрицательной полярности вставляются друг в друга так, что положительные и отрицательные пластины чередуются между собой. Число отрицательных пластин всегда на одно больше, чем положительных, по этому они в собранных блоках являются крайними. Положительные и отрицательные пластины состоят из ламелей, соединённых между собой в замок и в закреплённых с обеих сторон рёбрами.
Ламель представляет собой спрессованную плоскую коробку из рёбер перфорированной ленты, содержащую активную массу.
Активная масса положительного электрода состоит из смеси гидрата закиси никеля Ni (ОН)2, графита и активирующих добавок для увеличения электрической проводимости массы. Активную массу отрицательных пластин изготовляют из специально приготовлено из железного порошка Fе(ОН)2.В процессе эксплуатации аккумулятора при его разряде происходит частичное раскисление положительного, никелевого электрода и окисление отрицательного железа.
Пластины разной полярности изолируют друг от друга сепараторами. В качестве последних могут применяться эбонитовые палочки, резиновый или пластмассовый шнур, а также плёнка из гофрированного перфорированного винипласта.
Рис. 7 Никель-железный аккумулятор:
а — общий вид (разрез); б — пластина щелочного аккумулятора; в — внешний вид;
1- блок пластин: 2 — сосуд; 3 — клапан; 4 — крышка; 5 — прокладка изоляционная; 6 — ободок полиэтиленовый; 7 — борно; 8 — шайба изоляционная; 9- поддон полиэтиленовый; 10 — втулка изоляционная; 11 — кольцо изоляционное; 12 — шайба; 13,14 — гайки
Собранные блоки из пластин винипласта положительной и отрицательной полярности вставляют в металлический корпус с электроизоляционным покрытием. Блоки изолируют от корпуса при помощи винипластовой каландрированной прокладки толщиной 0,4 мм, которая вставляется в корпус аккумулятора по его периметру. На крышке аккумулятора имеется отверстие с автоматическим клапаном. Клапан служит для пополнения электролита, предохраняет его от выплёскивания и пропускает газы, как только давление внутри аккумулятора станет выше атмосферного, а также позволяет избежать соприкосновения электролита с воздухом, что уменьшает образование в электролите углекислых солей (карбонатов). Электролит выполняет только функции проводника электрического тока между пластинами разной полярности и поэтому свой состав и концентрацию не имеет. Электролитом у щелочных аккумуляторов служит раствор едкого натрия (Nа ОН) плотностью 1,23-1,25г/см. В него добавляют моногидрат гидроокиси лития (LiОН Н20) из расчёта 20г на 1л раствора. Такой состав электролита обеспечивает длительный срок службы батареи и улучшает работу активной массы.
Для создания необходимого напряжения аккумуляторы монтируют в батареи. Внутри батарейного ящика аккумуляторы соединяют между собой последовательно при помощи межэлементных соединений. Для изоляции друг от друга в верхней и нижней части корпуса надет полиэтиленовый ободок и поддон (в старых конструкциях аккумуляторов типа ТЖН для этой цели применялись резиновые чехлы), создающие между аккумуляторами пространство для стока пролитого электролита. Батарейный ящик представляет собой сварной металлический короб, закрытый сверху штамповочными, как правило, гофрированными крышками. Батарейный ящик предохраняет аккумуляторы от механических повреждений и попадания грязи. С целью электроизоляции аккумуляторной батареи на внутренние поверхности ящика и крышке наносят негорючие и щелочестойкое, изоляционное покрытие (полиэтилен) толщиной не менее 3 мм.
Крышки батарейного ящика имеют блокировку, которая позволяет открывать или снимать их только при снятой с электровоза батареи;
В ряде конструкций ящиков снять крышку можно только с помощью специального клича.
Для вентиляции и удаления газов, образующихся во время работы батареи, в верхней части боковин в ящиках и крышках имеется вентиляционные отверстия. Для стока пролитого электролита в днище ящика также предусмотрены отверстия. Во взрывонепроницаемых ящиках исполнения РВ сливные отверстия для стока электролита и воды выполнены с взрывобезопасными каналами.
Основными величинами, характеризующими аккумулятор, являются: э.д.с, напряжение, внутреннее сопротивление, ёмкость и отдача. Электродвижущей силой (э.д.с.) аккумулятора называется разность потенциалов на зажимах незамкнутого аккумулятора.
Каждый аккумулятор имеет свой нормальный саморазряд, который характеризуется потерей емкостей за определенное время. Различают внутренний и внешний саморазряды. Внутренний саморазряд происходит самопроизвольно, независимо от того, находится или нет батарея в работе. Внешний саморазряд — результат утечки тока между элементами, вызывается недостаточным уходом или плохой эксплуатацией.
Емкость — количество электричества, которое сообщается аккумулятору (зарядная емкость) или которое получается от аккумулятора при его разряде (разрядная), вычисляется в ампер — часах.
Емкость определяется: С3= 13 13 (зарядная) или Ср = 1р 1р (разрядная), где I3 = 0, 25 С; 1р = 0, 2 С (С- емкость батареи).
Номинальная емкость Сн — емкость, гарантированная заводом-изготовителем при режиме разряда до конечного напряжения IВ и температуре от 15 до 35 С.
Отдача — отношений энергии, отдаваемой элементом при заряде, энергии, получаемой при заряде.
Срок службы аккумулятора определяется числом циклов заряд-разряд, (у щелочных составляет 2000-3000), или ампер — часов, котораяможно от него получить.
Для обслуживания тяговых батарей применяют:
Ареометр – прибор для измерения плотности электролита.
Стеклянную трубку диаметром 5-6мм с мотками на конце для измерения высоты уровня электролита в аккумуляторе. Над пластинами опускают в аккумулятор до соприкосновения с пластинами, верхний конец трубки закрывают пальцем и вынимают ее из аккумулятора. Уровень электролита в трубке должен быть в пределах 15-30мм.
Термометр для определения температуры электролита во время зарядки. Замер производят в нескольких аккумуляторах. Температура во время замера не должна превышать +45, если электролит NaOH, и +30, если KOH.
Нагрузочная вилка для измерения степени заряженности каждого аккумулятора. Продолжительность включения вилки не должна превышать 5с во-избежании перегрева сопротивления.
Резиновая груша с наконечником из стеклянной трубки для доливки или отсоса электролита из аккумулятора.
Шахтный аккумуляторный электровоз — самоходное тяговое средство, приводимое в движение электрическим двигателем, получающим энергию от собственных тяговых аккумуляторных батарей.
Шахтные аккумуляторные электровозы составляют 80 % от общего числа применяемых в угольной промышленности локомотивов. Источником электроэнергии аккумуляторных электровозов являются щелочные никель-железные (ТНЖ и ТНЖШ), никель-кадмиевые (ТНК) и кислотные (PzS) тяговые аккумуляторы, заключенные в батарейный ящик.
Предназначены для транспортировки составов вагонеток по подземным железным дорогам узкой колеи в главных откаточных выработках шахт, опасных по газу и пыли, где разрешена эксплуатация электровозов в рудничном исполнении повышенной надежности РП, П. Электровоз АМ8Д является двухосным локомотивом с индивидуальной подвеской рамы и с одной кабиной. Спаренный электровоз 2АМ8Д состоит из двух двухосных секций, соединенных шарнирно гибкой сцепкой, с двумя кабинами на концах секций.
Электровозы оснащены безреостатной системой управления с секционированием батарей и электродинамической колодочной системой торможения. В качестве источника энергии выступают аккумуляторные батареи.
| Колея АМ8Д, мм | 550, 575, 600 / 750, 900 |
| Колея 2АМ8Д, мм | 600/900 |
| Скорость при часовом режиме, км/ч | 5,7/6,8 |
| Сила тяги АМ8Д при часовом режиме, кН | 12,1/12,2 |
| Сила тяги 2АМ8Д при часовом режиме, кН | 24,1/24,4 |
| Тяговая мощность двигателей АМ8Д при часовом режиме, кВт | 21/26 |
| Тяговая мощность двигателей 2АМ8Д при часовом режиме, кВт | 42/52 |
Шахтные аккумуляторные электровозы в исполнении РВ применяться:
- в откаточных выработках шахт, опасных по газу или пыли;
- в выработках шахт с исходящей струей воздуха и тупиковых, проветриваемых вентиляторами местного проветривания;
- на шахтах III категории, сверхкатегорийных по газу и опасных по внезапным выбросам.
Шахтный аккумуляторный электровоз включает в себя:
- механическое оборудование, состоящее из рамы, буферов, сцепных устройств, кабины, тормозной и песочной систем, редукторов, колесных пар, буксов, батарейного ящика и др.;
- электрическое оборудование, состоящее из тяговых электродвигателей, аккумуляторной батареи, пускорегулирующей аппаратуры (контроллер, пусковые сопротивления, стабилизатор напряжения, автоматический выключатель), аппаратуры сигнализации и освещения.
Рама является основной несущей частью электровоза и служит для размещения на ней всего механического и электрического оборудования, а также создания необходимого сцепного веса. Представляет собой жесткую стальную конструкцию, состоящую из боковых и поперечных листов прокатной стали, скрепляемых сваркой или болтами. Для усиления рамы в средней ее части приваривается связывающая полоса, предохраняющая раму от деформации при ударах.
В торцах рамы крепятся сцепные устройства, представляющие собой буфер двухстороннего действия с резиновыми амортизаторами и штыревой сцепкой карманного типа.
Кабина для управления электровозом оборудуется в передней (а на электровозах тяжелого типа — и задней) частях рамы. Имеет смотровое окно и обеспечивает выход на обе стороны электровоза. В кабине размещаются сиденье машиниста, контроллер, стабилизатор напряжения, звуковой сигнализатор, штурвал тормозной системы, педали управления песочницами, штепсельная коробка, огнетушитель, с внешней стороны — фара освещения.
Тормозная система электровоза включает в себя колодочные тормоза на четыре колеса с ручным приводом и электродинамическое реостатное торможение. В целях фиксации колодочной тормозной системы в заторможенном состоянии последняя снабжена храповым устройством.
Песочная система электровоза предназначена для увеличения сцепления между колесами и рельсами при трогании с места, при буксовании колес во время движения и при экстренном торможении состава. Состоит из двух задних и двух передних песочниц, продольных и поперечных тяг, рукояток и педалей управления. Песочницы расположены таким образом, чтобы песок всегда высыпался впереди одной из колесных пар.
Обе оси электровоза оборудованы индивидуальными взаимозаменяемыми приводами, в состав которых входят тяговый электродвигатель, редуктор, колесная пара и две буксы. Редуктор может быть двухступенчатым (цилиндрическим или цилиндро-коническим).
Батарейный ящик занимает большую часть рамы аккумуляторного электровоза. Предназначен для размещения аккумуляторных элементов и защиты последних от механических повреждений и попадания воды. Изготавливается из стальных листов толщиной 6 — 8 мм, а для жесткости окаймляется с верхней наружной стороны стальными полосами. На батарейном ящике устанавливается автоматический штепсельный выключатель, служащий для подключения батареи к схеме электровоза или зарядному столу.
Для непрерывного контроля и измерения концентрации водорода в батарейном ящике применяется автоматический газоанализатор (типа ПКВ-2 али ТП-1133В и др.). Газоанализатор обеспечивает включение световой сигнализации при достижении предельно-допустимой концентрации водорода (2,5 % по объему) и выключение сигнализации после ее снижения ниже допустимого значения (1,3 %). В комплект поставки газоанализатора ТП-1133В входят первичный преобразователь и блок измерения.
Взрывобезопасность батарейного ящика в исполнении РВ достигается за счет средств, предотвращающих образование взрывчатых концентраций водорода внутри его оболочки.
В шахтном аккумуляторном электровозе применяются тяговые электродвигатели типа ЭДР-7П мощностью 12 кВт; ДРТ-10; ДРТ-13М мощностью 13 кВт и др. Включение и выключение тяговых электродвигателей, а также осуществление необходимых режимов движения (пуск, выбег, длительная езда) и реверсирование производится контроллером типа ГР-9М, КРВ-2, КР или КТВ-2.
Защита электродвигателей от перегрузки и силовой цепи от токов короткого замыкания осуществляется автоматом (АВР-2123, АВР-2122, ВАР-4, ВАР-4М, ВРВ-150М, ВАБ и др.).
Установка реле максимального тока на 200А производится на заводе-изготовителе.
Для освещения пути перед движущимся или стоящим электровозом служат взрывобезопасные фары ФВУ-3, ФРЭ1.0А, ФРЭ1,0А. Цепь освещения электровозов защищена плавкими предохранителями на 6А. Панель с плавкими вставками установлена в контроллере.
Измерение скорости движения электровоза осуществляется скоростемером (CP-2GPB1ВИ или СР-35, СР), состоящим из двух приборов: датчика и показывающего прибора. Датчик устанавливается в корпусе редуктора привода и имеет механическую связь с валом электродвигателя. Показывающий прибор устанавливается в кабине машиниста. Связь между датчиком и показывающим прибором осуществляется электрическим путем.
Для питания фар электровоза и другой вспомогательной аппаратуры постоянным напряжением 24В служит стабилизатор напряжения во взрывобезопасном исполнении. Устанавливается в кабине, под сиденьем машиниста.
Для подачи сигналов во время движения используется звуковой сигнализатор, установленный в кабине машиниста. Представляет собой механический звонок, состоящий из чашки, бойка, рычажной передачи и педали.
Аккумуляторные электровозы предназначены для транспортировки составов вагонеток по подземным железным дорогам узкой колеи в главных откаточных выработках шахт, опасных по газу и пыли, где разрешена эксплуатация электровозов в рудничном исполнении повышенной надежности РП, П.
Электровоз АМ8Д является двухосным локомотивом с индивидуальной подвеской рамы и с одной кабиной. Спаренный электровоз 2АМ8Д состоит из двух двухосных секций, соединенных шарнирно гибкой сцепкой, с двумя кабинами на концах секций.Электровозы оснащены безреостатной системой управления с секционированием батарей и электродинамической колодочной системой торможения. В качестве источника энергии выступают аккумуляторные батареи.
Шахтные электровозы АМ8Д, 2АМ8Д предназначены для откатки грузовых и пассажирских составов вагонеток по подземным откаточным выработкам шахт, опасных по газу и пыли, где разрешена эксплуатация электровозов в рудничном исполнении повышенной надежности РП, П. Электровоз АМ8Д (2АМ-8Д) представляет собой двухосный локомотив с индивидуальной подвеской рамы и двумя кабинами. Он оснащен прицепными устройствами для работы с вагонетками, имеющими автоматические и крюковые сцепки. Электровоз является двухскоростным локомотивом с рамой наружного типа. В передней части рамы размещена кабина машиниста. Внутри кабины установлены сиденья машиниста и средства управления. К торцам рамы крепятся специальные устройства, представляющие собой буфер с пазами и штыревой сцепкой. Для смягчения ударов о вагонетки принята эластичная конструкция буферно-сцепного устройства с пружинными амортизаторами двустороннего действия. В средней части рамы размещается привод, песочная и тормозная системы, электрооборудование. Привод электровоза состоит из электродвигателя и редуктора. Электродвигатель последовательного возбуждения с повышенным классом изоляции обмоток, невентилируемый, закрытого типа, с фланцевым креплением к редуктору. Редуктор привода двухступенчатый, цилиндрический, смонтирован на двух роликоподшипниках непосредственно на оси колесной пары. Смягчение и поглощение ударов и толчков при прохождении локомотива по стыкам рельсов, стрелочным переводам и другим неровностям пути, а также более равномерное распределение массы электровоза на колеса полускатов осуществляется эластичной безбалансирной, на четырех витых цилиндрических пружинах, подвеской.