Тяговый электродвигатель НБ-520В

    Тяговый двигатель выполнен для опорно-рамного подвешивания и представляет собой шестиполюсную компенсированную электрическую машину пульсирующего тока с последовательным возбуждением и независимой принудительной системой вентиляции. Охлаждающий воздух поступает в тяговый двигатель со стороны коллектора через вентиляционный люк и выходит из тягового двигателя со стороны, противоположной коллектору через щелевые отверстия подшипникового щита. Состоит он из остова 5, траверсы 3, якоря 4 и подшипниковых щитов 2 и 6.
    Остов имеет цилиндрическую форму, является одновременно магнитопроводом и корпусом, к которому крепятся все основные детали и узлы тягового двигателя. Часть остова, которая является магнитопроводом, выполнена утолщенной. В нижней части остов имеет два сливных отверстия А диаметром 20 мм. Со стороны коллекторной камеры в остове имеется вентиляционный люк, через который входит охлаждающий воздух. В остове предусмотрены два люка для осмотра и обслуживания коллектора и щеточного аппарата: один в боковой, другой в нижней части остова. Люки плотно закрываются крышками. Крышка бокового люка крепится к остову штырем и специальным болтом с цилиндрической пружиной. Крышка нижнего люка крепится к остову одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной. Для лучшего уплотнения на крышках люков предусмотрены войлочные прокладки. С торцов остов имеет горловины с привалочными поверхностями для установки подшипниковых щитов с подшипниками качения, в которых вращается якорь тягового двигателя. С наружной стороны на остове имеются приливы для крепления кронштейнов подвески двигателя, опорные пяты и резьбовые отверстия для установки рым-болтов для транспортировки, кантования, установки на пол остова и двигателя при монтаже и демонтаже. Резьбовые отверстия для установки рымов в собранном двигателе перед установкой его на тележку должны быть закрыты крышками.
    Главный полюс крепится четырьмя специальными болтами М20. Добавочный полюс крепится двумя специальными болтами М16 из немагнитной стали. Для предохранения от самоотвенчивания под головки болтов установлены пружинные шайбы. На торцевой стенке остова со стороны коллектора укреплены устройства стопорения 6, 7, фиксации 3, 4, 5, и поворота траверсы 1, 2. Катушки компенсационной обмотки уложены в пазы сердечников главных полюсов и закреплены в них клиньями из профильного стеклопластика толщиной 4 мм. Электрический монтаж полюсных катушек, схема которого приведена на соответствующих рисунках ниже, выполнен гибкими выводами из провода ПЩ. Выводы катушек соединены между собой посредством пайки их наконечников серебряным припоем. К остову межкатушечные соединения закреплены скобами. Концы катушек выведены в коробку выводов, расположенную на остове, через пластмассовые клицы, установленные в специально выполненные в остове отверстия. Электрический монтаж коробки выводов выполнен изолированными шинами, формованными пакетом из восьми медных полос толщиной 1 мм и спаянными между собой припоем ПМФ. Подсоединительные зажимы закреплены на опорных изоляторах из прессмассы АГ-4В. Для предохранения от самоотвинчивания под изолятор установлена пружинная шайба. Условное обозначение выводов нанесено на остове у каждого изолятора. После монтажа силовых шин коробку выводов закрывают крышкой из прессмассы АГ-4В. Для предохранения от проникновения пыли и влаги крышка уплотнена прокладками из губчатой резины.
    Главный полюс моноблочного исполнения состоит из сердечника 7 и катушки 9. Сердечник главного полюса выполнен шихтованным. Он собран из штампованных листов стали марки 2кп толщиной 1,0 мм и сварных боковин толщиной 6 мм, набранных из листовой стали толщиной 1 мм. В каждом сердечнике имеется восемь пазов открытой формы, расположенных параллельно оси добавочных полюсов. В эти пазы укладываются катушки компенсационной обмотки. Сердечник главного полюса собран на шести заклепках диаметром 10 мм. Заклепки после сборки развальцовываются по торцам под прессом. Для крепления полюса к остову в сердечник запрессованы два стальных стержня размером 30*30 мм с двумя резьбовыми отверстиями под болты. Катушка главного полюса имеет девять витков, намотанные плашмя из медной ленты размером 3*30 в два параллельных проводника. Для лучшего прилегания катушки к внутренней поверхности остова ее формуют в специальном приспособлении для придания ей формы внутренней поверхности остова. К крайним виткам катушки припаяны меднофосфоритсым припоем выводы из проводов марки ПЩ. Корпусная изоляция катушки состоит из четырех слоев слюдинитовой ленты марки ЛСКН-160-ТТ толщиной 0,13 мм, наложенных с перекрытием в ¹/₂ ширины ленты. Витковая изоляция - лента из электронита толщиной 0,5 мм. Пропитка катушки производится в эпоксидном компаунде ЭМТ-1 совместно с сердечником главного полюса. После пропитки на поверхность катушки прилегающей к остову, приклеивают прокладки из электронита. Это обеспечивает предохранение изоляции катушки от повреждения и плотное зажатие катушки между наконечником полюса и остовом.
    Добавочный полюс состоит из двух стальных сердечников 10, н аодин из которых устанавливается катушка 11. После установки и крепления катушки на сердечнике, полюс пропитывается в эпоксидном компаунде ЭМТ-1 и представляет собой единый моноблок.
    Катушка добавочного полюса имеет пять витков медной проволоки размером 8*20 мм, намотанных на ребро. Корпусная изоляция состоит из четырех слоев слюдинитовой ленты марки ЛСКН-160-ТТ толщиной 0,13 мм, наложенных с перекрытием в ¹/₂ ширины ленты. Витковая изоляция - бумага асбестовая толщиной 0,3 мм в два слоя. К крайним виткам катушки припаяны меднофосфористым припоем вывода из провода марки ПЩ.
    Компенсационная обмотка состоит из шести отдельных катушек 8 по восемь витков каждая. Намотаны компенсационные катушки из медной проволоки размером 4,4*30 мм.
    Корпусная изоляция состоит из четырех слоев слюдинитовой ленты марки ЛСЭК-5СПл толщиной 0,1 мм, наложенных в ¹/₂ ширины ленты и одного слоя фторопластовой пленки марки Ф-4ЭО толщиной 0,02 мм, наложенную в ¹/₄ ширины пленки. Покровная изоляция - один слой стеклоленты толщиной 0,1 мм, наложенные с перекрытием ¹/₂ ширины ленты. Витовкая изоляция - один слой слюдинитовой ленты марки ЛСЭК-5СПл толщиной 0,1 мм, наложенной с перекрытием ¹/₂ ширины ленты. Выводы катушек выполнены гибкими из провода ПЩ и припаянные к крайним виткам меднофосфористым припоем.
    Сушка изоляции в остове проводится после монтажа катушек и изолировки межкатушечных соединений.
    Покрытие внутренних поверхностей остова после монтажа эмаль ГФ-92Хс красно-коричневая.

    Разжимное устройство траверсы

    Установка траверсы тягового двигателя на нейтраль

    Траверса 3 стальная выполнена в виде разрезного кольца. По наружному ободу имеет зубья, входящие в зацепление с зубьями поворотного механизма. На траверсе закреплены шесть кронштейнов с щеткодержателями. В остове траверса закрепляется фиксатором, установленным против бокового коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя стопорными устройствами и специальным разжимным устройством. Разжимное устройство расположенное на траверсе против нижнего коллекторного люка, позволяет обеспечивать зазор 4-7,5 мм в месте разреза кольца в рабочем положении и не более 2 мм, когда требуется осуществить поворот траверсы для осмотра щеткодержателей и смены щеток.
    Разжимное устройство состоит из двух шарниров 1 и 4, закрепленных гайками с шайбами на траверсе, шпильки 3 и пружинного стопора 2. Один шарнир имеет отверстие с правой, другой - с левой резьбой. В шарниры вкручена шпилька, имеющая шестигранник для вращения ее гаечным ключом и зубчатое колесо для ее стопорения. При вращении шпильки происходит разжатие или сжатие траверсы. С помощью разжимного устройства траверса крепится в проточке подшипникового щита.
    Поворотный механизм траверсы состоит из валика, закрепленного в отверстии на остове, и шестерни, закрепленной на валике. Валик имеет квадратную головку с размером 24*24 мм. Шестерня входит в зацепление с траверсой. При вращении валика специальным ключом-трещеткой шестерня проворачивает траверсу. Проворачивать траверсу допускается только до места, где она имеет разрез. Для установки траверсы на нейтраль на траверсе закреплена двумя болтами накладка 2 с пазом для входа фиксатора. При необходимости регулирования положения траверсы накладку 2 можно перемещать по траверсе.
    Кронштейн щеткодержателя разъемный, состоит из корпуса и накладки, которые с помощью болта М16 закреплены на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Пальцы представляют собой стальные шпильки опрессованные прессмассой АГ-4В. Изоляционные пальцы вкручиваются непосредственно в траверсу и фиксируются стопорной прокладкой. Крепление щеткодержателя к кронштейну осуществляется шпилькой М16 и гайкой с пружинной шайбой.
    На сопрягаемых поверхностях кронштейна и щеткодержателя для более надежного их крепления сделана гребенка, которая позволяет выбрать определенное положение щеткодержателя по высоте относительно рабочей поверхности коллектора при его износе.

    Щеткодержатель состоит из корпуса 1, имеющего три окна размером 25*32 мм и трех нажимных пальцев 3 с резиновыми амортизаторами. КОрпус и пальцы отлиты из латуни. Усилие нажатия нажимных пальцев на щетки создают три цилиндрические пружины растяжения 8, закрепленные одним концом к оси 7, вставленной в отверстие корпуса щеткодержателя, другим - к оси 5 на нажимном пальце с помощью винта 4, который одновременно служит регулятором натяжения пружины.
    Кинематика нажимного механизма обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку по мере ее износа. В окна щеткодержателя вставляются три разрезные щетки 2 марки ЭГ-61А размером (12,5*2)*32*57 мм.
    Со схемой электрических соединений катушек тягового двигателя траверса соединена двумя кронштейнами при помощи шунтов из провода марки ПЩ. Соединение кронштейнов между собой выполнено изолированными медными шинами, которые закреплены на траверсе скобами.

    Внутренняя полость якоря

    Якорь состоит из сердечника, шайбы нажимной, втулки якоря, коллектора и обмотки, уложенной в пазы сердечника.
    Сердечник набран на втулку якоря и состоит из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, с электроизоляционным покрытием. Для устранения распушения зубцов крайние листы выполнены из стали толщиной 1 мм и попарно сварены точечной контактной сваркой. Сердечник якоря закреплен на втулке с одной стороны нажимной шайбой, а с другой - коллектором. В сердечнике имеется 129 пазов открытой формы для размещения обмотки, и 30 аксиальных отверстий диаметром 30 мм для прохода вентилирующего воздуха, которые расположены в один ряд.
    Нажимная шайба представляет собой два кольца, соединенных ребрами. Внутренее кольцо является втулкой для посадки на втулку якоря, а наружное - упором для сердечника и обмоткодержателем. Наружное кольцо оклеено стеклопластиком толщиной 3 мм. Насаживается нажимная шайба на втулку якоря с натягом.
    Втулка якоря состоит из трех стальных втулок, образующих полость для размезения торсионного вала 3, зубчатого венца 2 и манжеты резиновой 4 для уплотнения масляной камеры В. Масляная камера заполнена смазкой редукторной ОС-Л. Для исключения проникновения во внутреннюю полость пропиточного состава при пропитке якоря и выдавливания смазки при вращении якоря в местах соединения втулок предусмотрены уплотнения со стороны коллектора А - замазкой Т-18; с противоположной стороны Б - резиновым кольцом. Контроль непроницаемости поверхностей Г и Д соединений втулок производится под давлением воздуха от 405 до 608 МПа.
    По наружному диаметру втулка обработана под посадку нажимной шайбы, якорных листов, коллектора, внутренних колец подшипников, уплотнительных колец подшипниковых узлов, по внутеннему диаметру под посадку зубчатого венца 2. После обработки все три втулки маркируются одним порядковым номером и дальнейшее их разукомплектование не допускается.

    Коллектор по способу крепления коллекторых пластин, арочного типа. Он состоит из следующих деталей: комплекта крепящих болтов 2 с уплотнительными щайбами 3, вьулки коллектора 7, на которой производится его сборка и нажимного конуса 1. На втулку якоря коллектор посажен с натягом и дополнительно закреплен гайкой. Набран коллектор из 387 медных пластин 4, которые изолированы друг от друга изоляционными прокладками. От втулки коллектора и нажимного конуса коллекторные пластины изолированы миканитовыми манжетами 5, 8 и цилиндром 6.
    Коллекторные пластины выполнены из меди с присадкой кадмия марки БрКд-1. Петушки выполнены из меди ПКМ и припаяны к коллекторным пластинам меднофосфористым припоем. В петушках профрезерованы шлицы шириной 1,5^+0,14 мм для укладки концов катушек якоря. Для уменьшения массы коллекторных пластин в средней части каждой из них выштампованы отверстия диаметром 22 мм.
    Межламельные изоляционные прокладки из слюдопласта коллекторного КИФЭ-А толщиной 1,2 мм. Изоляционные манжеты изготовлены из 40% миканита ФМПА, 30% миканита ФФПА и 30% синтофлекса 828Т, а цилиндр - из формовочного миканита ФФГА. Толщина манжет 2,4 мм, цилиндра - 1^+0,5 мм.
    Для обеспечения герметичности коллекторной камеры А в коллекторе имеются два уплотнительных замка Б, которые плотно заполняются уплотнительной замазкой ТГ-18.
    При разборке якоря коллектор может быть целиком спрессован с втулки якоря.
    Обмотка якоря простая петлевая с уравнителями первого рода (два уравнителя на паз), расположенными на стороне коллектора под катушками якоря. Состоит из 129 якорных катушек и 258 уравнителей, концы которых приварены к петушкам коллектора. Обмотка якоря в пазах сердечника закреплена клиньями из профильного стеклопластика толщиной 4 мм, а лобовые части обмотки закреплены стеклобандажом.
    Каждая катушка якоря состоит из трех элементарных проводников, расположенных в пазу плашмя и выполненных из обмоточного провода марки ППИПК-1 размером 4*6 мм. При входе в петушки коллектора проводники расплющены до размера 1,4 мм.
    Корпусная изоляция якорных катушек выполнена из трех слоев ленты П-ПМ/180/КО толщиной 0,055 мм, наложенных с перекрытием в 1/2 ширины ленты. Покровная изоляция катушки - один слой стеклоленты толщиной 0,1 мм, наложенной с перекрытием в ¹/₂ ширины.
    Уравнители изготовлены из провода марки ППИПК-1 размером 1,32*5,6 мм. Каждые 6 уравнителей соединены в катушку, которая изолируется одним слоем стеклоленты толщиной 0,1 мм, наложенной с перекрытием в ¹/₂ ширины ленты.
    Собранный якорь пропитывается в специальных емкостях лаком КО-916К. Покрытие наружных поверхностей готового якоря эмаль КО-983 красно-коричневая.
    Подшипниковые щиты имеют гнезда для посадки наружного кольца подшипника, развитые посадочные утолщения по наружному контуру, предназначенные для запрессовки щитов в остов и фланы с отверстиями диаметром 22 мм для закрепления их болтами к остову. Во фланцах имеются четыре отверстия с резьбой М30 для выжимных болтов, с помощью которых щиты выпрессовываются из остова при разборке тягового двигателя. С наружной стороны на щитах находятся трубки для подачи смазки в подшипники, и камеры для сбора отработанной смазки. В щите со стороны коллектора выполнен бурт с поверхностью, обработанной по диаметру 720,5 мм для подвижной посадки траверсы, люк для осмотра состояния крепления шинных соединений траверсы. Щит со стороны, противоположной коллектору, имеет щелевые отверстия для выхода вентилирующего воздуха из двигателя. В остов подшипниковые щиты запрессованы с натягом и прикреплены к нему болтами М20. Под головки болтов установлены пружинные шайбы.
    Якорные подшипники легкой серии с радиальными цилиндрическими роликами, со стороны коллектора подшипник типа 80-32138К3М, с противоположной стороны подшипник типа 80-92228М1. Для смазывания подшипников используют смазку Буксол. Добавляют смазку через трубки 2, ввернутые в отверстия А которые сообщаются с подшипниковыми камерами через пазы в крышке 1.
    Внутренние кольца подшипников посажены на втулку якоря с натягом и в осевом направлении зафиксированы кольцами 4. Кольца закреплены к втулке якоря шестью болтами М16. Наружные кольца установлены в гнезда подшипниковых щитов и закреплены в аксиальном направлении крышками подшипника 3. Последние крепят к щиту шестью болтами М16. Под головки болтов установлены пружинные шайбы. Внутренние лабиринтные уплотнения образуются крышкой подшипника 1 и втулкой 2. Лабиринтное уплотнение через отверстие г сообщается с атмосферой. Это способствует выравниванию давления в подшипниковой камере до уровня атмосферного и тем самым исключает выдавливание смазки из нее разностью давлений, возникающей в работающем двигателе при продувке через него вентилирующего воздуха.
    С наружной стороны подшипниковых щитов лабиринтные уплотнения образуются: со стороны коллектора крышкой подшипника 3 и кольцом 4, со стороны противоположной коллектору крышкой подшипника 3 и кольцами 4 и 7.
    При работе двигателя отработанная смазка попадает в камеры а и выбрасывается через отверстия б в крышках 3 в камеры в. Отработанная смазка из камер в удаляется при каждом добавлении смазки в подшипники.
    Уплотнение заливочной горловины масляной камеры передаточного механизма обеспечивается крышкой 8, резиновая прокладка которой прижимается к втулке 9. Втулка устанавливается с нанесением на поверхности д, е, ж клея-герметика силиконового Полисил ТУ2252-01-51221435-00, с оксимным сшивателем. Зазор г также заполняется клеем-герметиком.

    I - вид со стороны коллектора; II - вид со стороны, противположной коллектору.