Технология ремонта аккумуляторной батареи 40КН125

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский государственный университет путей сообщения»

Колледж железнодорожного транспорта

Курсовой проект по дисциплине: «Технология ремонта подвижного состава»

Технология ремонта аккумуляторной батареи 40КН125

КП.190304.Т04.01.13.ПЗ

Студент

Астафьев А.В.

Руководитель

Морозов А.И.

Введение

Транспорт - одно из необходимых общих условий производства. Осуществляя перевозки внутри предприятий, между предприятиями, районами страны и странами, транспорт влияет на масштабы общественного производства и его темпы. Транспорт - это крупная многоотраслевая сфера, включающая все виды грузового и пассажирского транспорта: железнодорожного, автомобильного, морского, речного, трубопроводного, воздушного, промышленного и городского.

Железнодорожный транспорт представляет собой связующее звено между производителями и потребителями товаров, продукции, услуг, без которого рынок и рыночные отношения невозможны.

Железные дороги и некоторые другие виды транспорта являются федеральной, государственной собственностью с регулируемыми тарифами на перевозки по основной деятельности. От слаженной работы транспорта зависит экономическая и технологическая эффективность и функционирование отраслей промышленности, сельского хозяйства, деятельность всех структур с различной формой собственности.

В своем развитии железнодорожный транспорт тесно взаимодействует со всеми отраслями общественного производства. Предприятия транспорта получают от базовых отраслей новые технические средства, которые в свою очередь, обеспечивают повышение качества и объемов его работы. Для предприятий промышленности главным является производство продукции для обмена и потребления. Назначение железнодорожного транспорта состоит в том, чтобы перемещать ее из сферы материального производства в сферу потребления, обеспечивая тем самым непрерывное общественное воспроизводство. Иначе говоря, железнодорожный транспорт продолжает процесс производства в сфере обращения и для обращения, связывая отрасли материального производства и элементы воспроизводства - производство, распределение, рынок, обмен и потребление.

Отнесение железнодорожного транспорта к отраслям (сферам) материального производства объясняет его роль и то особое место, которое он занимает в системе общественного воспроизводства. Железнодорожный транспорт связан со всеми предприятиями.

Производство любой продукции заканчивается доставкой ее к месту потребления. Железнодорожный транспорт продолжает и заканчивает процесс создания продукции всех отраслей народного хозяйства, доставляя ее потребителям.

В данном дипломном проекте разработан технологический процесс технического обслуживания и ремонта аккумуляторных батарей . Правильная и эффективная эксплуатация, своевременный и технологически правильный ремонт может осуществляться людьми, хорошо знакомыми с устройством и действием аккумуляторных батарей, что в свою очередь обеспечивает бесперебойную и безотказную работу.

аккумуляторный батарея ремонт

1. Назначение и работа аккумуляторной батареи

На электровозах применяют щелочную аккумуляторную батарею 40КН-125 ГОСТ 5.1227-72 .Буквы и цифры обозначают: КН кадмиево -никелевую;125 - емкость в А/ч; 40 - количество элементов.

Рисунок 1 Аккумулятор 40КН - 125

Аккумуляторная батарея предназначена для питания цепей управления и освещения электровоза при не работающем ТРГТШ

Технические данные батареи следующие:

Номинальная ёмкость, А/ч. 125

Номинальное напряжение, В 50

Никель - кадмиевые аккумуляторы являются электрохимической системой, которая при заряде превращает электрическую энергию в химическую, а при разряде - химическую энергию в электрическую.

Электроды аккумуляторов могут сохранять энергию, получаемую от зарядного источника, и возвращать эту энергию после соединения с установкой, расходующей энергию.

Эта способность связана с изменением химического состояния под влиянием зарядного и разрядного токов.

Аккумуляторная батарея состоит из 40 щелочных кадмиево -никелевых аккумуляторов КН-125, установленных в двух металлических ящиках 2 .В каждом ящике на тележке 6 установлен 21 аккумулятор 14 . На дне тележки уложены щелочестойкие резиновые полосы 8. В дне тележки и ящика имеются отверстия для стока электролита наружу. При обслуживание батареи тележка выкатывается на открытую до горизонтального положения крышку11. Крышка в нижней части крепится к ящику на петлях 1 и удерживается в горизонтальном положении тросами 7, связанными - с крышкой регулировочными болтами 9 .В закрытом положении крышка крепится к ящику вверху двумя четырехгранными замками, сбоку - двумя откидными замками. Для отвода газов вверху ящика вварены две трубки с грибками 3, для забора вентилирующего воздуха на торцовых стенках ящика предусмотрены отверстия. В зимнее время во избежание попадания снега в батарею отверстия закрывают крышками на резьбе изнутри ящика.

Тележка и внутренняя поверхность ящика окрашены щелочестойкой эмалью. Каждый аккумулятор находится в индивидуальном резиновом чехле 4. Между рядами аккумуляторов и сетками тележки установлены гетинаксовые листы 15. Аккумуляторы плотно прилегают друг к другу, что обеспечивается болтами 5 (через нажимные гетинаксовые плиты 16) и фанерными листами 12. Аккумуляторы соединены последовательно медными никелированными шинами 13. Выводы аккумуляторов, шины и оси колес 10 покрывают защитной смазкой.

Аккумулятор КН - 125 состоит из стального бака 5 (рис. 2), в котором расположен блок электродов 9, состоящий из пяти отрицательных электродных пластин, и блок 8 из шести положительных пластин. Блоки положительных и отрицательных пластин устанавливаются на ребра расположенные в корпусе. Активная масса 6 пластин помещается в пакетах 7. Они выполнены в виде плоских стальных никелированных трубок с большим числом отверстий для обеспечения проникновения электролита. Для улучшения контакта между пакетами и активной массой к последней добавляют проводящий материал (например, чешуйчатый графит).

Положительные и отрицательные пластины изолированы друг от друга эбонитовыми полочками 4. Каждый блок электродов имеет выводную шпильку. Выводные шпильки 2 проходят сквозь крышку бака через изоляционные втулки, блок электродов 8 соединён непосредственно с баком. Электролит заливают через отверстие, расположенное между выводами. Заливочное отверстие закрывают вентильной пробкой 3. Пробка имеет отверстие для выхода газов, закрытое резиновым кольцом. Изоляцией аккумулятора служит резиновый чехол 1.

Элемент имеет высоту 330 мм, ширину 128 мм и толщину 70мм и массу без электролита 5,4 кг. Масса элемента и электролита вместе составляет 6,8 кг.

Рисунок 2 Аккумулятор 40КН - 125

Технические данные

Номинальная емкость, А.ч.	125
Номинальное напряжение батареи, В	50
Номинальное напряжение элемента, В	1.25
Заряд (нормальный режим)
Время, ч	6
Ток, А	31
Разряд
Время, ч	10
Ток, А	12.5
Габаритные размеры элемента, мм
высота	330
ширина	128
толщина	70
Масса элемента без электролита, кг	6.4
Количество электролита, л	1.2

Недостатком щелочного аккумулятора является низкое напряжение (125 В).

Аккумуляторные батареи устанавливают на выпускаемые электровозы полностью заряженными, готовыми к эксплуатации. На аккумуляторную батарею составляют формуляр, отправляемый с электровозом, в котором отмечают все работы, проводимые с батареей.

2. Периодичность, сроки и объём плановых технических обслуживаний, текущих и средних ремонтов

Детали и узлы электроподвижного состава в процессе эксплуатации подвергаются износу и повреждениям. Для поддержания электровозов и электропоездов в работоспособном и исправном состоянии существует система планово-предупредительных ремонтов и осмотров.

На основании распоряжения №3Р от 17.01.05.г. «О системе технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД»» установлена следующая система осмотров и ремонтов:

ТО-1-выполняет локомотивная бригада при приёмке и сдаче

локомотива за время установленное графиком движения поездов, и в процессе эксплуатации. При приёмке локомотива сдающий машинист информирует принимающего о состоянии основных узлов, о неполадках, какие имели место в пути следования, о выполненном ремонте. Принимающая бригада обязана осмотреть узлы и детали, от которых зависит безопасность движения.

ТО-2- производят квалифицированные слесаря в специально оборудованных пунктах, оснащённых необходимым технологическим оборудованием, приспособлениями, инструментом, запасными частями и материалом. Слесаря устраняют неисправности, замечания в пути следования записанные машинистом в журнал технического состояния локомотива формы ТУ-152. Периодичность ТО-2-устанавливает начальник ж.д. исходя из условий эксплуатации размещения пунктов ТО и протяжённости плеч обращения, но не реже чем через 48 часов.

ТО-3 - выполняют в основных локомотивных депо комплексные и специализированные бригады. На ТО-3 тщательно осматривают узлы, продувают их воздухом, устраняют следы переброса и подгара на коллекторах, очищают от пыли и обтирают изоляторы щёткодержателей, в подшипниковые узлы добавляют смазку и производят ряд работ, установленных Правилами деповского ремонта.

ТО-4 - предназначено для обточки бандажей колёсных пар без выкатки из-под локомотива и МВПС с целью поддержания оптимальной величины проката и толщины гребня.

TO-5 - объёмы работ каждой серии электровоза должны быть утверждены начальником железной дороги .При установлении объёмов работ по TO-5 следует руководствоваться требованиями Инструкции по постановке и содержанию локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава в запасе МПС России и РУД, Инструкции о порядке пересылки локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава, основных условий ремонта и модернизации тягового подвижного состава, узлов и агрегатов на ремонтных заводах МПС России, руководств завода - изготовителя электровозов по эксплуатации и другой действующей нормативно - технической документацией.

Технический осмотр - один раз в сутки. Осмотр производится на ПТО без захода в депо. При осмотре аккумуляторной батареи открывают крышку батарейного ящика и проверяют его состояние: ящик очищают внутри от пыли, снега и других загрязнений; неисправности ящика устраняют в процессе осмотра. Производят внешний осмотр батареи: убеждаются в отсутствии течи электролита, проверяют надежность крепления межэлементных соединений и проводящих проводов. Поверхность аккумуляторов и токоведущих деталей очищают от загрязнений и окислов. После очистки металлические токоведущие детали смазывают техническим вазелином. Проверяют напряжение батарей под нагрузкой. Замеченные неисправности и отклонения от нормы устраняют при осмотре. Данные осмотра заносят в батарейный журнал. Проверяют удельный вес, температуру и уровень электролита в каждом аккумуляторе. Аккумуляторным работником проверяют величину напряжения каждого аккумулятора. При отсутствии аккумуляторного пробника проверяют напряжение при включенной нагрузке (1,5-2 кВт) на батарею: пониженное напряжение отдельных аккумуляторов указывают на них отставание, а отсутствие напряжения на их неисправность. При наличии больших расхождений в напряжениях (более 0,1 В) у заряженной батареи, ее следует подзарядить от зарядного генератора локомотива в течение 4-5 часов, неисправные заменяют.

Малый периодический ремонт каждые 1,5-2 месяца для локомотивов и каждые 6 месяцев для вагонов (ТР-1). За это время должны быть выполнены следующие работы, относящиеся к аккумуляторной батарее; работы, предусмотренные при техническом осмотре; ревизия состояния межэлементных соединений и резиновых чехлов; устранение трещин в заливочной мастике; обновление окраски деревянных футляров; корректировка удельного веса электролита; химический анализ щелочного электролита на содержание карбонатов. В заключении проверяют сопротивление изоляции батареи от корпуса, которое должно быть не менее 15 кОм.

Большой периодический ремонт - один- два раза в год (ТР-2). В объем большого периодического ремонта входят работы по аккумуляторной батарее, предусмотренные при малом периодическом ремонте. Кроме того, производят проверку емкости аккумуляторной батареи, проведение лечебных циклов «заряд-разряд» (емкость не менее 60 % номинальной). Производят промывку аккумуляторов, смену электролита. Приводят в порядок ящик аккумуляторной батареи: исправляют крышки, запоры, шарниры, старую окраску подновляют. Проверяют и исправляют выводные провода. После установки батареи на место производят измерение сопротивления изоляции и проверку работоспособности батареи по приборам.

Подъемочный ремонт - через 18 месяцев. При подъемочной работе батарею снимают с локомотива и проверяют в объеме, предусмотренного для большого периодического ремонта. Аккумуляторы ремонтируют, если это необходимо (ТР-3).

Капитальные ремонты КР-1, КР-2, КРП - выполняются на локомотиворемонтных заводах и являются главным средством оздоровления локомотива и предусматривают восстановления несущих конструкций кузова, сложный ремонт рам тележек, колесных пар и редукторов, тяговых двигателей и вспомогательных машин, электрических аппаратов, кабелей проводов, восстановление геометрических параметров деталей до чертёжных размеров.

КР-1 нужен для восстановления эксплуатационных характеристик, частичного восстановления ресурса с заменой и ремонтом изношенных и неисправных узлов и деталей локомотива.

КР-2 предназначен для восстановления исправности

локомотива, восстановления всех эксплуатационных характеристик, ремонта и замены деталей, узлов и агрегатов, полной замене кабелей и оборудования с выработанным ресурсом на новое.

КРП - предназначен для продления срока эксплуатации

локомотива, восстановления его эксплуатационных характеристик, усиление несущих элементов кузова и механического оборудования ремонтов узла и агрегатов, полная замена проводов и кабелей, и оборудования с выработанным ресурсом на новое КРП совмещают с КР-2.

Система технического обслуживания и ремонта поездных локомотивов (ВЛ-10, ВЛ-11, ВЛ-80 и ВЛ-82 всех индексов, ВЛ-15, ВЛ-85).

Распоряжение от 17.01.2005 г. №3Р о системе технического обслуживания и ремонта локомотивовОАО «РЖД».

3. Способы очистки, осмотра и контроля технического состояния

Аккумуляторы должны быть сухими и чистыми, никелированные межэлементные соединения аккумуляторов покрывают вазелином. При работе с гаечным ключом и другими металлическими соединениями нельзя одновременно прикасаться к отрицательному полюсу и корпусу аккумулятора, с которым соединен положительный полюс. Перед каждым разрядом и зарядом необходимо проверять состояние контактов и подтягивать ослабленные гайки. Необходимо следить за состоянием резиновых колец у вентильных пробок и в случае их порчи заменить новыми. В процессе эксплуатации необходимо доливать щелочные аккумуляторы дистиллированной или естественной водой. В аккумуляторе при этом необходимо поддерживать уровень и плотность электролита.

В процессе эксплуатации следует производить проверку уровня электролита перед каждым зарядом, а проверку плотности через каждые 3 цикла.

Несоблюдение указанных сроков проверки плотности и уровня электролита ведет к значительному уменьшению емкости аккумулятора.

При смене электролита после промывки водой заливать аккумуляторы следует (закрывать) электролитом более повышенной плотности.

Это необходимо, чтобы через 3-6 часов в аккумуляторах восстановилась равновесная плотность.

4. Технология ремонта аккумуляторной батареи

Короткие замыкания возникают из-за скопления шлама, возникающего при вымывании активной массы из электродов. Усиленное вымывание активной массы может быть вызвано систематическим перезарядом аккумуляторов. Происходящий при этом электролиз воды приводит к обильному выделению газов, которые увлекают с собой частички активной массы и выносят их из электродов в электролит. При охлаждении электролита эти частички оседают на электродах и сепараторах в виде тонкой плёнки, что приводит к их металлизации, усиленному саморазряду и даже к короткому замыканию. Повышенное газовыделение является следствием загрязнения электролита.

Батарею снимают с ЭПС предварительно отключив рубильник батареи или выключатель РШ и вынув из цепи предохранители. Элементы и перемычки протирают, перемычки и соединительные провода отсоединяют, освобождают элементы от крепежа, извлекают их из ящика и, установив их на специальную тележку, транспортируют в аккумуляторное отделение, где её разряжают и промывают.

Разряжают батарею в специальном шкафу до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не снизится до 1 В. Ток разрядки должен соответствовать установленному для батарей данного типа значению. Элементы разряжённой батареи освобождают от перемычек и передают в ремонтное отделение, где с них снимают резиновые чехлы и в промывочной установке методом прокручивания сливают электролит. Корпус элемента промывают снаружи и внутри, протирают и убеждаются в отсутствии течи. Корпуса с трещинами, раздутые и с вмятинами более 2 мм заменяют. Деревянной лопаточкой, обмотанной ветошью и смоченной в керосине, удаляют налёт окислов с борнов. Проверяют состояние резьбы и изоляционных шайб. Перемычки с трещинами и уменьшенной более чем на 15% площади контактной поверхности заменяют, погнутые выправляют. Вентильные отверстия крышек прочищают. Исправность резиновых чехлов проверяют сжатым воздухом под давлением 100 кПа под слоем воды в течение 1 мин.

Затем на аккумуляторы типа НК одевают резиновые чехлы и транспортируют к месту заливки электролита.

К моменту заливки электролит должен иметь температуру не выше 30 градусов Цельсия, поэтому его следует готовить заранее. Если в ходе эксплуатации содержание карбонатов достигнет 70%, то электролит следует заменить новым частично, а при большем содержании карбонатов - полностью. Отработавший электролит подвергают регенерации. Хорошо организованная регенерация сохраняет до 90% отработавшего электролита.

Регенерация предшествует проведение анализа отработавшего электролита на содержание в нем карбонатов и подсчет необходимого количества едкого бария.

Гидрат окиси бария (смесь дистиллированной воды с рассчитанным количеством гидрата) нагревают при интенсивном помешивании до температуры 80-90С и выливают в электролит при непрерывном помешивании его мешалкой с электрическим приводом.

У отстоявшего в течение 10-15ч. раствора, сливают через кран его осветленную часть и проводят химический анализ на содержание карбонатов и едкого лития. Карбонатов должно быть не более 10г/л. При необходимости в электролит добавляют моногидрат лития. У восстановленного электролита проверяют его плотность и доводят ее до нормы.

Электролит заливают в аккумулятор с помощью крана с автоматическим прекращением заливки при достижении необходимого уровня. Плотность электролита должна быть немного выше нормы, так как он будет немного разбавлен оставшейся в порах водой. При заливке батареи 42НК-125 следят, чтобы щелочь попадала на резиновые чехлы.

Монтаж аккумуляторов в батарею выполняют в соответствии с электрической схемой. После установки их в ящик проверяют качество монтажа, правильность установки пробок, надежность крепления проводов и перемычек, все токоведущие элементы смазывают техническим вазелином. Измеряют сопротивление изоляции относительно корпуса, которое должно быть для батареи с напряжением 50В не менее 25кОм, а для батареи на 110в не менее 50кОм. Затем устанавливают соответствующие предохранители, включают рубильник и цепи дежурного освещения и проверяют работоспособность батареи.

Аккумуляторные батареи осматриваются. Металлические токоведущие детали очищаются от пыли, влаги и солей. Проверяется крепление перемычек и подводящих проводов, ослабшие - закрепляются. Проверяется выборочно уровень электролита в элементах. В случае обнаружения недостаточного уровня электролита проверяются все элементы и доводится уровень электролита до нормы. При интенсивном выкипании электролита производится настройка зарядного устройства.

Проверяется общее напряжение и ток утечки аккумуляторной батареи.

ТР-1

Ремонт аккумуляторных батарей выполняется в соответствии с требованиями технологической инструкции по техническому обслуживанию и текущему ремонту щелочных никель-кадмиевых аккумуляторных батарей электроподвижного состава.

Перемычки и крышки корпусов аккумуляторных элементов очищаются от загрязнений, прочищаются отверстия пробок. Проверяется плотность и уровень электролита, напряжение на каждом элементе. Доводится до нормы плотность и уровень электролита. Проверяется состояние резиновых чехлов, вентиляционных каналов и ящика аккумуляторной батареи.

Изменяется сопротивление изоляции батареи. Результаты измерений, а также объём выполненного ремонта аккумуляторной батареи заносятся в учётную карточку батареи.

ТР-2

Аккумуляторные батареи снимаются для промывки и ремонта в соответствии с требованиями технологической инструкции на деповской ремонт щелочных никель - кадмиевых аккумуляторов электроподвижного состава.

Все работы по ТО и ТР и модернизации ЭПС должны выполняться в соответствии с ТПЭ железных дорог РФ. Правилами ремонта электровозов, в которых указаны объёмы работ, нормы допусков и износов деталей и узлов. При этом необходимо руководствоваться приказами и инструкциями МПС, технологическими картами и графиками на отдельные технологические процессы и строго выполнять требования государственных стандартов, чертежей и технологических условий.

Поточная линия представляет собой комплекс технологического, контрольного и транспортного оборудования, которое расположено по ходу сборки или разборки и специализировано на выполнении одной или нескольких операций.

В аккумуляторных отделениях монтируются поточные линии, на которых осуществляется ремонт батарей. Поточная линия оборудуется четырьмя зарядными постами, позволяющими осуществлять цикл «заряд - разряд - заряд» одновременно четырьмя батареями. Все элементы батареи ( для щелочной батареи типа НК -- 125 42 элемента ) собраны в кассету которая устанавливается на транспортное устройство конвейера и перемещается по позициям. Поточная линия выполнена закрытой. В корпусе на каждой позиции имеются люки для возможности доступа к кассетам механизмам. С пульта управления задаётся ритм, необходимые параметры цикла, а также осуществляется контроль за технологическими операциями на каждой из 10 позиций. Электрическая схема управления однопроводная, напряжением 50 В. Давление воздуха в магистрали 0,6 Мпа.

Позиция - 1

На первой позиции элементы аккумуляторной батареи устанавливают в кассету.

Позиция -2

На второй сливается электролит в специальную ёмкость для последующей регистрации, затем производится мойка элементов горячей водой ( t= 60 градусов Цельсия ) под давлением 0,3 - 0,45 Мпа. Гидросистема мойки работает от центробежного насоса. Загрязнённая вода поступает в отстойник.

Позиция - 3

На третьей - кассеты с элементами просушивают горячим воздухом.

Позиция - 4

На четвёртой элементы заливают электролитом с помощью дозатора , кторый позволяет производить заливку одновременно всех элементов до необходимого уровня . Контроль наполнения электролитом осуществляется с помощью специальных датчиков.

Позиции - 5,6,7,8

Пятая, шестая, седьмая и восьмая позиции являются зарядными постами. Панель - схема на зарядных постах выполнена из стеклопластика, и после остановки кассета автоматически накладывается на батарею, привод - пневматический. Контроль за напряжением на отдельных элементах батареи осуществляется с помощью шагового искателя.

Позиция - 9На девятой позиции - осуществляется корректировка уровня электролита добавлением дистиллированной воды, после чего завёртывают пробки элементов.

Позиция - 10

На десятой кассета перемещается к стеллажам готовой продукции в ожидании постановки на локомотив.

Ремонт чехлов аккумуляторных батарей и их проверка осуществляется на специальном стенде. В ванну стенда устанавливают 9 чехлов, в которые заливается вода. Поочерёдно в каждый чехол опускается щуп и подаётся напряжение 500 В. Миллиамперметр, установленный на панели управления, вынесенной вне стенда, показывает значение тока утечки. При токе утечки более 20 мА чехол бракуется.

Зарядно-разрядная установка типа А960.06 (2-ЗРУ-75-100) предназначена для, заряда и разряда аккумуляторных батарей от сети трёхфазного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В, имеет два поста для заряда (разряда) батарей.

На установке можно заряжать или разряжать аккумуляторные батареи в режимах: заряд стабилизированным током в течение зарядного времени; двухступенчатый заряд с контролем на первой ступени по напряжению, а всего заряда - по времени; двухступенчатый заряд с контролем на первой ступени по напряжению, время цикла не устанавливается; разряд стабилизированным током с контролем минимального напряжения батарей и возвратом электроэнергии в сеть.

Для преобразования переменного тока сети в постоянный при зарядке аккумуляторных батарей и для преобразования постоянного тока разряжаемых батарей в переменный, возвращаемый в сеть в качестве основных силовых элементов, использованы тиристоры, управление которыми в обоих режимах осуществляется специальными блоками управления, входящими в установку. Управление тиристорами построено на принципе, сущность которого состоит в формировании фазы управления тиристорами путём сравнения пилообразного напряжения, синхронизированного с сетью, с напряжением управления, которое либо задаётся оператором ( при ручном управлении), либо поддерживается автоматически на уровне, обеспечивающем установленное значение тока заряда (при режиме автоматической стабилизации тока).

Надёжностью является наиболее полной оценкой качества объектов (изделий). Под надёжностью понимают свойство объекта (изделия) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, Характеризующих способность его выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надёжность - сложное свойство, состоящее из сочетания таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность - это свойство объекта (изделия) непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Долговечность - свойство объекта (изделия) сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при - установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность - свойство объекта (изделия), заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путём проведения технического обслуживания и ремонтов.

Ритм линии - это промежуток линии, по истечении времени с линии выходит готовое изделие.

Темп линии - это количество изделий выпускаемых в течение определённого периода (в час, сутки, смену).

5. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И ПОВРЕЖДЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЙ

а) Понижение емкости аккумуляторов - основная и серьезная неисправность щелочных аккумуляторов.

Основные причины потери емкости следующие:

-накопление углекислых солей в электролите сверх допустимой величины;

-работа на электролите без добавки едкого лития;

-эксплуатация аккумуляторов при температуре электролита выше +55С;

-загрязнение электролита вредными примесями;

-короткое замыкание и повышенный заряд;

-неправильный режим ее эксплуатации.

б) Накопление карбонатов.

В электролите проходит наиболее интенсивно в летнее время и при повреждениях или отсутствии пробок на аккумуляторах. Накапливаясь в электролите, карбонаты снижают содержание щелочи, что приводит к снижению емкости.

в) Высокая температура электролита.

При эксплуатации аккумуляторов, приводит к безвозвратной потере емкости.

Железная активная масса, практически, почти нерастворимая в электролите при нормальных условиях эксплуатации при высокой температуре растворяемости и действует в электролите на положительный электрод. Высокая температура электролита часто является следствием неправильного выбранного режима заряда батареи на тяговом подвижном составе, приводящего к систематическому перезаряду аккумуляторов.

г) Загрязнение электролита вредными примесями.

Может произойти в результате попадания в отдельные аккумуляторы металлических приборов, так и при доливке аккумуляторов непроверенной природной водой.

д) Короткое замыкание.

Чаще всего возникает из-за большого количества шлама, образующегося при вымывании активной массы из электродов. Кроме коротких замыканий внутри аккумулятора часто возникают короткие замыкания в батарее. Это чаще случается тогда, когда сопротивление изоляции батареи ниже нормы. Вторая серьезная причина-это перетирание резиновых чехлов, которое наблюдается там, где аккумуляторы закреплены в ящике деревянными клиньями. При езде весь ящик вибрирует и крепление расшатывается.

е) Механические повреждения.

Основная причина - это повреждение изоляционных резиновых чехлов и вентиляционных пробок.

Практика показывает, что резиновые чехлы механически непрочны, их повреждение приводит к заземлению, утечкам тока, коротким замыканиям.

ж) Короткое замыкание внутри аккумулятора.

Непосредственное соприкосновение положительных и отрицательных электродов, большое количество шлама, попадание токопроводящих элементов между электродами.

з) Повышенный саморазряд.

Наличие вредных примесей в электролите, частичные замыкания, плохое состояние изоляции батареи.

и) Загрязнение электролита: попадание металлических примесей, использование не дистиллированной воды.

к) Пониженная емкость: накопление карбонатов, неправильный режим заряда, эксплуатация при повышенной температуре.

Наиболее часто встречающееся механическое повреждение - это повреждение изоляционных резиновых чехлов. Резиновые чехлы механически не прочны, их повреждение приводит к заземлению аккумулятора, утечке тока, короткому замыканию. Перетирание чехлов наблюдается там, где аккумуляторы закреплены в ящике деревянными клиньями. При движении локомотива ящик вибрирует и крепления расшатываются.

Способ предупреждения:

- проверять надёжность закрепления аккумулятора

6. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСКАЕМЫЕ РАЗМЕРЫ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

После ремонта, регулировки и испытания у аккумуляторной батареи типа 40КН125 электровоза ВЛ11 должны быть следующие значения.

1. Емкость аккумуляторной батареи от 100% до 125% (С=125Ач).

Напряжение аккумуляторной батареи должно быть 65-75В (U=65-75B).

Плотность электролита должна соответствовать:

летом 1,21-1,23г/см

зимой 1,25-1,27г/см

Напряжение аккумуляторной батареи каждого элемента должно

быть 1,4-1,85 В (Uк.э=1,4-1,85В)

5. Сопротивление изоляции относительно земли должно соответствовать при напряжении 50В не менее 50кОМ

110В не менее 3кОМ.

6. Уровень электролита на уровне щитка должен быть не менее 15мм.

При контрольно - техническом осмотре батарей величину напряжения каждого аккумулятора проверяют под нагрузкой, так как без нагрузки даже неисправный аккумулятор может показать нормальное напряжение.

Измеряют напряжение аккумуляторов под нагрузкой обычно аккумуляторным пробником ( так называемой «нагрузочной вилкой» ).

Наиболее показательной для определения состояния аккумулятора является его ёмкость. Если аккумулятор сохраняет ёмкость, его состояние не вызывает опасений. Если ёмкость аккумулятора сразу или постепенно снизилась - он неисправен.

Поверку фактической ёмкости на локомотиве производят с целью определения приблизительной величины ёмкости. На стоянке локомотива аккумуляторная батарея получает полный заряд. Полноту заряда и его конец определяют: для щелочных - по времени заряда и величине тока заряда. При заряде щелочных аккумуляторов им сообщают не менее 250% номинальной ёмкости. В конце заряда измеряют напряжение, удельный вес и температуру электролита в каждом аккумуляторе. Затем производят разряд батареи током, близким к 5- часовому режиму разряда. Для этого включают потребители электроэнергии (освещение и т.п.). Величину тока при разряде нужно поддерживать постоянно. В конце разряда перед выключением батареи также измеряют напряжение, удельный вес и температуру электролита в каждом аккумуляторе. Величину фактической ёмкости устанавливают произведением величины тока на время разряда.

Отремонтированную батарею устанавливают на зарядно-разрядную установку и проводят зарядно-разрядные циклы в соответствии с инструкцией.

На первом тренировочном цикле батарею в течение 12 ч. заряжают в течение 5 ч. до напряжения 1В на наименее зарядившемся элементе если напряжение этого элемента резко отличается от напряжения остальных элементов батареи, то этот элемент заменяют заранее проверенным элементом большей ёмкости. Разряжают батарею на разгрузочный резистор.

У исправного аккумулятора на втором цикле напряжение в начале заряда при номинальном зарядном токе должно быть 1,4-1,45 В, а в конце-1,75-1,85 В. Разрядку ведут также до напряжения 1 В. На худшем элементе Третий контрольный цикл ведут не по времени, а до снижения напряжения на каком-либо элементе при разрядке до 1 В. Этот элемент заменяют проверенным и заряженным.

Для щелочных аккумуляторных батарей признаком окончания заряда является постоянство напряжения 1,8 + 0,1 В в конце заряда в течение 30 мин, а также постоянство плотности электролита и обильное газовыделение; признаком окончания разряда - достижение напряжения 1 В на любом элементе батареи. Размыкать цепь во время заряда или разряда запрещается. При вынужденном прекращении тока в цепи батарею следует немедленно отключить.

После контрольного цикла батарею заряжают нормальным зарядным током в течение 12 ч. Заряженную батарею отключают, ввёртывают пробки, крышки элементов протирают.

7. ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РЕМОНТЕ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЙ

Зарядно - разрядная установка.

Установка для промывки аккумуляторов и резиновых чехлов.

Пневмоподъёмник.

Установка для регенирации элнетролита.

Кран для заливки электролита.

Установка для растворения окиси бария.

Резервуар для хранения электролита.

Тележка применяемая для перевозки аккумуляторной батареи.

Шкаф управления агрегатами регенерации.

Устройство для контроля напряжения на банках аккумуляторной батареи, бачки для раствора борной кислоты, для воды, для заливки аккумуляторной батареи.

Контрольно-измерительные приборы и принадлежности

Амперметр магнитоэлектрический системы класса точности не ниже 1,0 (для автоматических установок допускаются амперметры класса точности не ниже 1,5).	ГОСТ 8711-78 ГОСТ 8711-78
Вольтметр магнитоэлектрический системы класса точности не ниже 0,5 и внутреннего сопротивления не менее 1000 ОМ/В.	ГОСТ 18481 - 81 ГОСТ 23676-79
Термометр с ценой деления не более одного градуса.
Ареометр АЭ-1 1100 - 1400.
Весы класс точности 4



Рисунок 3 Гидравлическая схема мастерской для приготовления и регенерации щелочного электролита: 1 - дистиллятор; 2- бак для дистиллированной воды; 3 - бак для воды; 4 - установка для растворения окиси бария; 5 - ванна для растворения твёрдых щелочей; 6 - бак для слива электролита; 7 - установка для регенерации электролита; 8 - бак для корректировки электролита; 9 - бак для приготовления раствора едкого лития; 10 - ванна для разведения электролита; 11 - резервуары для хранения электролита

При эксплуатации электролит щелочных аккумуляторных батарей постоянно поглощает из воздуха углекислоту, которая, взаимодействуя с едким калием, натрием и литием, образует углекислые соли - карбонаты. Наличие карбонатов в электролите отрицательно влияет на работу аккумуляторных батарей, и при накоплении их более 70г в литре электролит подлежит замене.

Отработанный электролит подвергают регенерации, целью которого является освобождение от карбонатов путём осаждения их гидратом окиси бария. Оборудование для регенерации электролита размещается в помещении площадью около 30 кв. м. и высотой не менее 4,8 м.

Для создания самотёка дистиллированной воды и электролита часть оборудования (установка для обессоливания воды, ванна для дистиллированной воды, бак для воды, установка для растворения окиси бария, ванна для разведения электролита и резервуары для хранения электролита) размещают на балконе высотой 2 м. Для подачи на балкон окиси бария и сухой щёлочи в помещении устанавливают тельфер грузоподъёмностью 0,5 Т.

Электролит, слитый из аккумуляторов, по трубопроводу из ремонтного помещения поступает в ванну ёмкостью 300 л. для корректировки или при помощи насоса перекачать в одну из двух ёмкостей: годный - в один из резервуаров для хранения ёмкостью дл.250 л., негодный - в установку для регенерации.

Восстановленный при помощи окиси бария электролит из установки для регенерации поступает в ванну для корректировки. После анализа электролит насосом перекачивают снова в установку для регенерации или подвергают корректировке электролитом большей плотности, поступающем самотёком из ванны для разведения электролита Перемешивание электролита во время корректировки достигается его выкачиванием. Откорректированный электролит поступает в один из резервуаров для хранения.

В процессе регенерации происходит резкое снижение плотности электролита и уменьшение на 18 - 20 %, поэтому новый электролит приготовляют с повышенной плотностью. Таким образом, после регенерации и корректировки можно получить такое же количество восстановленного электролита, сколько поступило на регенерацию.

Для слива отходов окиси бария и негодного электролита все установки; ванна и резервуары имеют сливные отверстия, соединённые трубопроводами со сливным колодцем. Размеры колодца устанавливают из такого расчёта, чтобы в него можно слить 130 - 150 метров кубических жидкости в год. Сливать отходы окиси бария и электролита в общую канализационную сеть депо или в водоёмы категорически запрещается.

Основным оборудованием регенерационной являются: установка для регенерации электролита, установка для растворения окиси бария и установка для обессоливания воды. Необходимо отметить, что емкость баков, ванн, и сосудов регенерационного помещения для ремонта тепловозных аккумуляторных батареи в 2,5-3 раза больше, чем для ремонта аккумуляторов электровоза.

Установка для регенерации электролита - представляет собой цилиндрический бак с крышкой, на которой расположен электродвигатель мощностью 0,6 кВт, вращающий мешалку для перемешивания окиси бария с электролитом. Для более эффективного перемешивания можно перемещать мешалку вращением маховика вертикально на высоту до 500м.

На боковой поверхности установки имеется стеклянный уровнемер для определения количества электролита и уровня осадков. Электролит после регенерации сливают через три крана, расположенных на расстоянии 100 мм друг от друга. При этом открывают краны, находящиеся выше уровня отстоя.

Установка для растворения окиси бария - состоит из бака, внутри которого самотеком поступает дистиллированная вода. Количество воды определяют по делениям указателя. Через загрузочный люк, закрываемый крышкой, в бак засыпают заданное весовое количество окиси бария. При помощи электрического нагревательного элемента с автоматическим отключением раствор нагревают за 40 - 45 мин. до температуры 80 -90С. При этом раствор перемешивается мешалкой, которая вращается электродвигателем, расположенным на крышке бака. Для уменьшения тепловых потерь бак имеет теплоизоляцию.

Установку монтируют на такой высоте, чтобы уровень ее сливного патрубка был выше на 150 - 200 мм уровня наливного отверстия установки для регенерации. По окончании регенерации электролита содержание карбонатов должно быть не более 10г/литр. При необходимости в электролит добавляют моногидрат лития. Затем проверяют плотность электролита и доводят ее до требуемого значения. После этого электролит готов для заливки аккумуляторов.

8. СБОРКА, ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЕ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Техническое состояние локомотивов должно систематически проверяться при техническом обслуживании локомотивными бригадами, комплексными и специализированными бригадами на пунктах технического обслуживания и в основных депо, оснащённых современными диагностическими средствами, а также периодически контролироваться руководством депо, отделения железной дороги, службы локомотивного хозяйства.

Не допускается выпускать локомотивы в эксплуатацию, у которых имеется хотя бы одно из следующих неисправностей:

- неисправность прибора для подачи звукового сигнала;

- неисправность пневматического, электропневматического,
электрического, ручного тормозов или компрессора;

- неисправность или отключение хотя бы одного тягового двигателя неисправность привода передвижения;

- неисправность вентилятора холодильника дизеля, тягового электродвигателя или выпрямительной установки;

- неисправность автоматической локомотивной сигнализации или устройств безопасности;

- неисправность скоростемера и регистрирующего устройства;

- неисправность устройств поездной и маневровой радиосвязи, а на мотор-вагонном подвижном составе - неисправность связи «пассажир-машинист»;

- неисправность автосцепных устройств, в том числе обрыв цепочки расцепного рычага или его деформация;

- неисправность системы подачи песка;

- неисправность прожектора, буферного фонаря, освещения, контрольного или измерительного прибора;

- трещина в хомуте, рессорной подвеске или коренном листе рессоры, излом рессорного листа;

- трещина в корпусе буксы;

- неисправность буксового или моторно - осевого подшипника;

- отсутствие или неисправность предусмотренного конструкцией предохранительного устройства от падения деталей на путь;

- трещина или излом хотя бы одного зуба тяговой зубчатой передачи;

- неисправность кожуха зубчатой передачи, вызывающей
вытекание смазки;

- неисправность защитной блокировки высоковольтной камеры;

- неисправность токоприёмника;

- неисправность средств пожаротушения;

- неисправность устройств защиты от токов короткого замыкания, перегрузки и перенапряжения, аварийной остановки дизеля;

- появление стука, постороннего шума в дизеле;

- неисправность питательного прибора, предохранительного клапана, водоуказательного прибора, течь контрольной пробки огневой коробки котла паровоза;

- отсутствие защитных кожухов электрооборудования;

- неисправность аккумуляторной батареи.

Аккумуляторная батарея непосредственно не связана с безопасностью движения поездов, но выход аккумуляторной батареи из строя может привести к остановке поезда на перегоне при прохождении нейтральной вставки, опущенном токоприёмнике. Аккумуляторная батарея предназначена для поднятия токоприёмника. Поэтому в пути следования локомотивная бригада должна уметь найти неисправную банку и отключить её, поставить перемычку.

Запрещается выпускать локомотив из депо с неисправной аккумуляторной батареей.

9. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЕМОНТЕ, СБОРКЕ, ИСПЫТАНИИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Рисунок 4 План аккумуляторного отделения ремонта щелочных аккумуляторов

I- Ремонтная:

1- кран грузоподъёмностью 1 т.;

установка для промывки щелочных аккумуляторов;

стеллаж для аккумуляторных батарей электрокаров;

стеллаж для щелочностойких лаков;

ванна для окраски банок щелочностойким лаком;

резервуар для сушки банок аккумуляторов;

стеллаж для аккумуляторных батарей;

8- шкаф для зарядки аккумуляторных батарей;

9 - селеновый выпрямитель;

бачки для раствора уксусной и борной кислот;

шкаф наладчика;

шкаф для разогрева заливочной мастики;

шкаф вытяжной;

верстак;

электрический паяльник;

стол письменный;

II- Зарядная;

щиток зарядный;

дозатор-кран для заливки электролита в аккумулятор;

III- Электролитная

дистиллятор электрический;

ванна для дистиллированной воды;

21- бак для корректировки электролита после регенерации;

22- ванна для разведения электролита;

23- резервуар для готового электролита;

24- бак для воды;

25- установка для растворения окиси бария;

26- установка для регенерации электролита;

27- бачки для раствора уксусной и борной кислот;

28- шкаф управления агрегатами регенерации;

29- стол письменный;

30- таль электрическая грузоподъёмностью 0,5т.

В настоящее время все виды текущего ремонта локомотивов производят в депо. Для этого в депо организованы соответствующие цеха. Ремонт и зарядку аккумуляторов производят в аккумуляторном отделении заготовительного цеха. Для этого выделяют специальное помещение, как правило, на первом этаже. В состав аккумуляторного отделения входят: ремонтное, малярное, зарядное, регенерационное и генераторное, производственные помещения.

Аккумуляторное отделение должно иметь общую самостоятельную приточно - вытяжную вентиляцию и местные отсосы для сушильных шкафов, обмывочных устройств и другого оборудования. Мощность вентиляционных устройств и их размещение определяются местными условиями.

Аккумуляторная батарея, снятая с электровоза, доставляется в зарядное помещение для разрядки её до напряжения 1В на каждом элементе. После разрядки батарею на тележке перевозят в ремонтное помещение, где с аккумуляторов снимают резиновые чехлы, затем аккумуляторы подают на установку для ремонта - промывки.

Элементы внутри промывают тёплой водой с температурой 40-50С автоматически по заранее заданной программе.

Для обмывки аккумуляторов снаружи и мойки резиновых чехлов желательно применять тёплую воду. Для просушки резиновых чехлов в установку может быть подан через душевую систему воздух, подогретый до температуры 40-50С.

После промывки отдельные элементы, нуждающиеся в ремонте передают на верстак, после чего аккумуляторы на тележке транспортируют в малярное помещение, где их очищают от старой краски и ржавчины, обмывают, обезжиривают, окрашивают и сушат в специальных ваннах и шкафах. Передачу элементов с позиции на позицию производят краном с пневматическим подъёмником и специальной подвеской, на которой закрепляют четыре аккумулятора.

Отремонтированную аккумуляторную батарею на тележке доставляют в зарядное помещение для заливки её электролитом и последующей зарядки. Для этих целей зарядное помещение оборудовано краном для разлива электролита и щитками для присоединения проводов к заряжаемой батареи. После зарядки аккумуляторную батарею выдают для установки на электроподвижной состава.

При ремонтах с аккумуляторной батареей для предотвращения замыкания аккумуляторов пользуются инструментом с изолированными ручками и торцевым ключом с изолированным стержнем. Во время осмотра нельзя класть на аккумуляторы металлический или рабочий инструмент и пользоваться открытым огнём. При эксплуатации никель - кадмиевых аккумуляторов следует помнить, что их положительный полюс электрически замкнут с корпусом аккумулятора.

Щёлочи - едкий натрий (каустическая сода) и едкое кали - как в твёрдом виде, так и в виде концентрированных растворов обладают очень сильными едкими свойствами, вызывая ожоги на коже, поэтому попавшую на кожу или одежду щёлочь необходимо быстро удалить, а это место промыть 10% раствором борной кислоты. При попадании щёлочи в глаза их следует промыть струёй воды, а затем 2% раствором борной кислоты, после чего обязательно обратиться к врачу, помня, что при попадании щёлочи в глаза возможен тяжёлый исход - слепота. Поэтому в помещении, где готовят электролит, всегда должны имеется готовые 10% - 2% растворы борной кислоты.

Работу со щелочами проводят в резиновых перчатках, защитных очках и резиновом фартуке. Щелочь берут только щипцами или стальной ложкой. К работе по приготовлению и регенерации электролитов допускаются лица, прошедшие специальное обучение, знающие безопасные методы работы. Перевозку бутылей с концентрированным электролитом со склада в цех, внутри цеха осуществляют на специальных тележках. При отсутствии специальных тележек бутыли с концентрированным электролитом переносят два работника обязательно на носилках с бортами.

Все инструменты и индивидуальные средства защиты, применявшиеся во время работы, по её окончанию промывают водой. Использованную для промывки инструмента и аккумуляторов воду вливать в общую канализационную систему, открытые водоёмы или реки категорически запрещается.

Заряжаемые батареи помещают в шкафы с местными отсосами и дверками, с блокировками, отключающими зарядную установку при открытии дверок. При отключении вытяжной вентиляции процесс заряда должен автоматически прекращаться. Категорически запрещается подключать батарею при включённой зарядной установке. Выпрямительная зарядная установка должна иметь устройство контроля сопротивления изоляции и быть подключена к сети через разделительный трансформатор.

Помещения электролитной аккумуляторной мастерской относятся к помещениям с химически активной средой.

Пол электролитной должен иметь уклон в сторону трапов для стока жидкости, в сливное устройство, которое должно быть оборудовано устройствами для нейтрализации кислотных стоков. Стены, потолки, двери и оконные проёмы, а также металлические конструкции должны иметь щелочностойкое покрытие.

На дверях должны быть предупредительные надписи. Двери должны быть постоянно закрыты.

Помещения оборудуют водопроводной сетью, канализацией, паропроводом, воздушной сетью 1атм.. Электроосветительное и другое электрооборудование зарядного помещения в отделении, расположенное на 1/3 высоты от потолка, должно быть выбрано для взрывоопасного помещения класса В-16 в соответствии с Правилами устройства электроустановок. Полы должны выполняться в бетонном основании со щелочностойким покрытием. Зарядные помещения должны быть оборудованы специальной приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 3-4 кратный воздухообмен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Курсовой проект выполнен в соответствии с методическими указаниями по курсовому проектированию по дисциплине « Технология ремонта подвижного состава. » 2004 г.Для чего предназначенна аккумуляторная батарея, какое значение она имеет а также описал его устойство.В данном курсовом проекте использованы правила текущего ремонта и технического обслуживания электровозов переменного тока. ЦТ-635 изд., Москва 1999 г., правила ПТЭ, техническое описание и инструкция по эксплуатации ФБО.358.011 ТО.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.В.Г. Мережко «механизация и ремонт локомотивов в депо», 1961 г.

2.М.А.Дасоян, В.В. Новордорожкин «Производство электрических аккумуляторов»,1980 г.

3. Инструкция по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колен 1520 мм. ЦТ №329, М.: Транспорт, 1995.

4. Петропалов Ю.П. Технология ремонта электроподвижного состава. Москва 2006

3. Технология ремонта подвижного состава. Методические указания. Москва 2002

5. Технология ремонта тягового подвижного состава. Под ред. Н.М. Находкина, Р.Г; Черепашенец. М.: Транспорт, 1998.

Размещено на Allbest.ru