Дослідження зносу накладок струмоприймачів електрорухомого складу постійного струму Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 621.821

БАБ'ЯК МО., НЕДУЖА Л.О., КОТИК В.Я.

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЗНОСУ НАКЛАДОК СТРУМОПРИЙМАЧ1В ЕЛЕКТРОРУХОМОГО СКЛАДУ ПОСТ1ЙНОГО СТРУМУ

Представив д.т.н., професор Гетьман Г.К.

Робота здшснюеться зпдно вказiвки ЦТ № 10/66 ид 19.03.2009 та вкаавки НЗ-2 № Г-122в вщ 28.04.2009, та договору 35/08 мiж ТОВ «1итер-Коитакт-Прюр» та науково-виробничим тдири-емством «УКРТРАНСАКАД».

Метою роботи е тдвищения експлуатацшно! надiйностi роботи контактного з'еднання «коита-ктний провщ - струмоприймач електровоза пос-тшного струму».

Для досягнення поставлено! мети в робой ви-рiшуютъся там основнi задачi:

- аналiз особливостей роботи i видiв пошко-джень струмоприймачiв електровозiв постiйного струму;

- попереднш вибiр контактних матерiалiв для накладок струмоприймачiв i дослiдження !х тех-нологiчних характеристик;

- експерименталън1, в умовах реально! екс-плуатацп електровозiв, дослiдження процесу зношення накладок iз рiзних матерiалiв;

- чиселъна порiвняльна оцiнка технологiчно! та експлуатацшно! стабiлъностей, а також показ-ииюв параметрично! надiйностi накладок iз рiз-них матерiалiв;

- розробка методик i чиселъна порiвнялъна оцiнка показниюв параметрично! надiйностi накладок iз рiзних матерiалiв за критерiем !х зносу;

- порiвнялъний технiко-економiчний аналiз працездатностi рiзних матерiалiв в якосп накладок струмоприймачiв;

- розробка техиолопчно! iнструкцi! по тдго-товщ та замiнi зношених металокерамiчних накладок мщнографгтовими та накладками iз най-бiлъш надiйного матерiалу;

- впровадження резулътатiв дослiдженъ у ло-комотивних депо Укрзалiзницi.

Основою наших дослщжень е отримання об'ективних результата зносу мiднографiтових та металокерамiчних накладок рiзних виробникiв, зокрема декiлъкох модершзацш дослiдних накладок ПКД-4 виробництва ТОВ «1нтер-Контакт-Прюр» в умовах експлуатацп на струмоприйма-чах електровозiв постiйного струму.

Дослiдження виконуютъся в умовах локомотивного депо Львiв-Захiд державного територiа-лъно-галузевого об'еднання «Львiвська залiзии-ця» та в лабораторiях Лъвiвсъко! фiлi! ДНУЗТ.

Перед початком експлуатащйних випробову-ванъ було проведено лабораторш дослiдження наданих для випробовувания накладок. Кожна накладка отримала свш порядковий номер, зпдно з парлею модернiзацi!; замiрянi товщина та маса кожно! накладки; перевiрено вiдповiднiстъ якосп пластин до ТУ У 31.2-20573531-002:2007; на базi хiмiко-технiчно! лабораторi! перевiрено характеристики дослiдних накладок зпдно погоджено! ЦТ, ЦЕ «Програми та методики проведения експлуатащйних випробовувань контактних пластин струмоприймачiв електрорухомого складу залiз-ничного транспорту».

Як вщомо [1], контакты електропровiдиi ма-терiали повиииi володгти високими: електро- та теплопровiдиiстю; твердютю та мехашчною мщ-нiстю; температурами рекристашзацл, плавления та кипiния; теплоемшстю. Вони повиииi мати також низький коефiцiеит тертя, простий тип кристалчно! гратки, хорошу здати1сть до мехаш-чно! обробки, а також не бути дефщитними i ви-соко! вартостi. Матерiали, якi вiдповiдаютъ ушм цим вимогам, поки що в практищ ще не знайдеи1, оскшьки фiзичнi властивостi металiв та сплавiв взаемопов'язаи1, тобто з покращениям одше! вла-стивостi контактного матерiалу попршуеться ш-ша. Тому пошуки необидного електроконтактно-го матерiалу здiйсиювали виходячи з таких ви-мог. По-перше, вiн повинен бути матерiалом вгт-чизняного виробництва, щоб виключити його закупiвлю локомотивиими депо за валюту. Подруге, щоб вш був менш зносостiйким, нiж мiдъ для контактного проводу. По-трете, вiн повинен бути матерiалом невисоко! вартостi.

В Укра!ш вiдсутнi пiдприемства, якi цшеспря-мовано розробляють i виготовляють тшьки елек-троконтактнi матерiали для замши мщ, та iиших дефiцитних матерiалiв на накладках струмоп-риймачiв електрорухомого складу.

Враховуючи це, а також шщативу ТОВ «1н-тер-Контакт-Прюр», м. Ки!в, для подальших експлуатащйних випробовувань в якостi матерiалiв для накладок струмоприймачiв були взятi таю матерiали (за порядковими номерами):

- матерiал №1 - пластина контактна на мщ-нiй основi для струмоприймачiв електровозiв постiйного струму ПКД-4-1 ТУ У, ТОВ «1нтер-Контакт-Прюр»;

- MaTepian №2 - пластина контактна на мднш 0CH0Bi для стpумопpиймaчiв eлeктpовозiв постш-ного струму ПКД-4-2 ТУ У, ТОВ «1нтер-Контакт-Прюр»;

- мaтepiaл №3 - пластина контактна на брон-зовiй основi для стpумопpиймaчiв eлeктpовозiв постiйного струму БрЗГ - 1 ТУ У;

- мaтepiaл №4 - пластина контактна металоке-paMi4rn для струмоприймача eлeктpовозiв пос-тiйного струму МГ-487 АТ «Електрокарбон», Словаюя.

а)

Нажаль, у дослiджeннях не проходять випро-бовування розробки таких украшських шдпри-емств, як ТОВ 'Тлорш", ТОВ "1нтермет", НВП

"Геконт", та росшсью накладки ТОВ "1ТЦ "Дис-

_ ????

ком .

Дослiдними накладками обладнано два паса-жирських електровоза серп ВЛ 10 (№1474 i №1486) та три вантажних електровоза сери ВЛ 11м (№№ 048, 056, 083) приписки локомотивного депо Львiв-Зaхiд.

б)

■И f 1CV

АН V V 1«-

Рис. 1. Приклад розташування та позначення дослщних полоз1в на струмоприймачах електровоз1в:

а) ВЛ 10 - 1474, кузов 2

Схема розташування полозiв з дослщними накладками на струмоприймачах передбачае !х роботу в обох напрямках при майже однаково-му струмовому навантаженш на електровозах, i виглядае як показано на рис. 1.

На кожному електровозi заведено журнал облшу зауважень щодо випробування пластин в експлуатацн, а також, зпдно затверджено! про-грами, у вщдш головного технолога ведеться журнал, в якому фшсуються висота пластин; пробп пластин тис. км.; середнiй знос пластин

б) ВЛ 11м - 048, секЦя Б

мм/104 км; стан поверхш пластин, погодш умо-ви. Замiри товщини пластин проводять через 1000 км пробку електровозiв комюшно з залу-ченням представникiв ТЧ-1, служби Е, Львiвсь-ко! ф1лИ ДНУЗТ.

На даний час пробп накладок у вантажному русi становить 25...27 тис.км, у пасажирському - 37.40 тис.км. Попередш розрахунки штен-сивностi зносу пластин дають таю результати (табл. 2).

Таблиця 1

Розташування полозiв з дослвдними накладками на електровозах

Сер1я, та № електровоза Секця А (кузов 1) Номера полоз1в Секц1я Б (кузов 2) Номера полоз1в

ВЛ 11м - 048 ПКД-4-1 1-1, 1-2 МГ-487 4-2, 4-1

ВЛ 11м - 056 БрЗГ - 1 3-1, 3-2 ПКД-4-2 2-2, 2-1

ВЛ 11м - 083 МГ-487 4-3,4-4 БрЗГ - 1 3-4, 3-3

ВЛ 10 - 1474 МГ-487 4-5,4-6 ПКД-4-1 1-4, 1-3

ВЛ 10 - 1486 ПКД-4-2 2-3, 2-4 МГ-487 4-8, 4-7

Таблиця 2

!нтенсивмсть зносу дослвдних накладок (поточнi розрахунки)

Матер1ал накладки Номер полоза Електровоз сер1я i № Проб1г, км 1нтенсившсть зносу мм/10 4 км

по лижi середня частина на електро-воз1 по мате-р1алу

1 2 3 4 5 6 7 8

ПКД-1 № 1-1 ВЛ 11-048 26900 0,527 0,582 0,58 0,66

№ 1-2 ВЛ 11-048 26900 0,56 0,636

№ 1-3 ВЛ10-1474 37209 0,788 0,838 0,74

№ 1-4 ВЛ10-1474 37209 0,627 0,701

ПКД-2 № 2-2 ВЛ 11-056 25012 0,63 0,713 0,66 0,66

№ 2-1 ВЛ 11-056 25012 0,625 0,673

№ 2-3 ВЛ10-1486 40658 0,656 0,701 0,67

№ 2-4 ВЛ10-1486 40658 0,629 0,685

© Електрифшащя транспорту, № 2. - 2011.

11

Продовження табл. 2

1 2 3 4 5 6 7 8

№ 3-1 ВЛ 11-056 25012 0,406 0,502 0,48

БрЗГ № 3-2 ВЛ 11-056 25012 0,498 0,524 0,46

№ 3-3 ВЛ 11-083 26619 0,379 0,447 0,44

№ 3-4 ВЛ 11-083 26619 0,439 0,505

№ 4-1 ВЛ 11-048 26900 1,303 1,416 1,21

№ 4-2 ВЛ 11-048 26900 1,036 1,087

№ 4-4 ВЛ 11-083 26619 1,087 1,186 1,07

МГ- № 4-3 ВЛ 11-083 26619 0,96 1,033 1,10

487 № 4-5 ВЛ10-1474 37209 0,919 0,954 0,92

№ 4-6 ВЛ10-1474 37209 0,882 0,925

№ 4-7 ВЛ10-1486 40658 1,303 1,416 1,21

№ 4-8 ВЛ10-1486 40658 1,036 1,087

1нтенсивнють зносу накладок (0,38... 1,4 мм на 10 тис.км проб^) рiзна через наявшсть велико! кiлькостi кривих на Карпатському перевалi та струмове навантаження в залежносп вiд роду роботи електровозiв, що найбiльш було помiтно на струмоприймачах електровоза ВЛ 11м - 048, який майже мiсяць працював у режимi "штовха-ча" на дшянщ Сколе - Лавочне.

У процес експлуатацi! струмоприймачiв з до-слiдними накладками було виявлено характерш ушкодження для всiх електровозiв постшного струму ВЛ10, ВЛ11м, що експлуатуються на дь лянках Львiв - Сянки - Чоп i Львiв - Лавочне -Чоп (рис. 2), яю не зустрiчаються на дшянщ Львiв - Мостиська.

Найбшьш частими пошкодженнями стали шд-горяння (див. рис. 2а), у тому чи^ за допусти-мими межами вщхилення контактно! мереж (на скосах полозiв).

Незначний механiчний знос накладок супро-воджувався суттевим електроерозiйним зносом останнього ряду накладок по ходу електровоза у вигляд "пропишв" (див. рис. 2б) з "перепала-ми"(див. рис. 2в). Таю ушкодження, вказують на недостатнш контроль за справнiстю контактно! мереж з боку працiвникiв служби електропоста-чання, особливо тд час значних перепадiв тем-ператури (вiд + 38 вдень до +15 уноч^, що у свою чергу призводить до повного виходу з ладу накладок (див. рис. 2 г) через мехашчний злом.

Рис. 2. Пошкодження накладок тд час експлуатацп: а - шдгоряння; б - пропили; в - електроероз1я з1 сколами; г - злом накладки.

Проте, вже можна передбачити, що най-бшьш зносостшкими в порiвняннi з пластинами iз iнших ранiше дослiджуваних нами матерiалiв (НМГ-1200, ВЖ3П), у тому чист i базових МГ-487 е модершзоваш пластини ПКД-4 та БРЗГ. Псування контактного проводу не зафшсовано. Випробовування продовжуються.

Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК

1. Усов В. В. Металловедение электрических контактов [Текст] / В. В. Усов. - М.-Л.: Госэнер-гоиздат, 1963. - 208 с.

2. Беляев И.А. Токосъём и токоприёмники электроподвижного состава / И. А. Беляев, В. П. Михеев, В А. Шиян. - М.: Транспорт, 1976. - 184 с.