Последствия боксования колесных пар, предупреждение и прекращение боксования

Боксование электровозов – явление частое и довольно опасное. Оно возникает, когда сила тяги превысит силу сцепления колес с рельсами, что приводит к уменьшению силы тяги. Сильное боксование может вызвать механические или электрические повреждения деталей и узлов электровоза.

Причины механических и электрических повреждений и их последствия. При возникновении боксования коэффициент сцепления резко падает, т.к. трение покоя заменяется трением скольжения, и под действием значительного вращающего момента двигателя увеличивается частота вращения якоря и колесной пары. Вследствие этого под влиянием центробежной силы проводники обмотки якоря начинают растягивать скрепляющие их бандажи, пластины коллектора увеличивают давление на миканитовые манжеты конусов якорей. Чем дальше от оси вращения расположена та или иная деталь, тем сильнее действует на нее центробежная сила. Частота вращения якоря может превысить допустимое значение, предусмотренное при создании двигателя, что может привести к полному ее разрушению. Проскальзывание колес приводит к быстрому износу бандажей и рельсов, а также к образованию пропилов на рельсах.

Очень опасно резкое прекращение боксования, например подачей большого количества песка. В этом случае большая часть кинетической энергии отдельных деталей превращается в энергию удара, а в результате чего повреждаются изоляция обмотки якоря, ее крепления в пазах, зубья передачи. Корпус ТД с опорно – осевым подвешиванием в этот момент как бы приседает или подпрыгивает, поворачиваясь вокруг оси колесной пары. В результате этого может произойти излом деталей подвески ТД, проворот бандажей и другие повреждения механической части электровоза.

Не менее серьезны последствия электрических повреждений, возникающих в результате нарушения коммутации. Нарушение коммутации и, как следствие этого, круговой огонь на коллекторе «боксующего» двигателя возникают из-за значительного снижения времени коммутации тока в витках обмотки якоря. В большей мере это относится к двигателям электровозов переменного тока, у которых коммутация и без того осложнена пульсацией тока в обмотках полюсов и якоря.

Повышенное напряжение на коллекторе «боксующего» двигателя вызывает увеличение напряжение между соседними коллекторными пластинами, что вызывает повышенное искрение под щетками и как следствие – круговой огонь. На электровозах переменного тока круговой огонь приводит к короткому замыканию тягового трансформатора (рис.3) и протеканию по его обмоткам и через ВУ значительного тока, опасного для всех элементов цепи.

Рис.3 Круговой огонь якоря Рис.4 Короткое замыкание якоря

При запыленном и влажном воздухе внутри двигателя или грязных изоляторов пальцев кронштейнов щеткодержателей дуга перебрасывается на остов ТД, что на электровозе вызывает короткое замыкание вторичной обмотки тягового трансформатора (рис.4) через остов ТД. При нечеткой работе защиты может произойти сильные повреждения ТД, ВУ и тягового трансформатора.

Обнаруживают боксование по загоранию сигнальных ламп, характерному звуку, колебанию стрелки амперметра ТД в сторону понижения тока.

Меры предупреждения и прекращения боксования. Предотвратить боксование значительно легче, чем прекратить его. Чтобы предотвратить боксование, применяют песок для повышения сцепления колес с рельсами. Подавать песок следует часто, но малыми порциями, т.е. импульсно. Длительная подача песка, также большими порциями, приводит к увеличению сопротивления движению.

Подавать песок нужно при входе в кривую и проследование ее, на прямых участках пути в сырую и снежную погоду, при изморози, гололеде, листопаде, торфяной и угольной пыли на рельсах, особенно при больших токах двигателей. Когда поезд подходит к месту, где возможно возникновение боксования, целесообразно применять вспомогательный локомотивный тормоз одновременно с подачей песка, чтобы очистить тормозными колодками поверхность бандажей от грязи и масла. Давление воздуха в тормозных цилиндрах не должно превышать в этом случае 0,01 – 0,02 Мпа.

В случае возникновения боксования уменьшают ток ТД, переходя на более низкую позицию или отключении ослабления поля.

Для борьбы с начавшимся разносным боксованием можно рекомендовать притормаживание колес вспомогательным тормозом с давлением в тормозных цилиндрах 0,1 – 0,15 Мпа. Сильное и длительное торможение снижает силу тяги и поэтому не допустимо, возможно также юз колес, нагрев баедажей, перегрузка током двигателей и ВУ. После прекращения боксования постепенно восстанавливают прежний режим работы ТД.

Дата добавления: 2014-11-16