Назначение и технические данные. Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1 (рис. 23) предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент с вала якоря электродвигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники электродвигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению.

Подвешивание электродвигателя опорно-осевое. С одной стороны он опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары электровоза, а с другой — на раму тележки через шарнирную подвеску и резиновые шайбы. Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности (0,74) при наибольшей скорости электровоза (рис. 24). Возбуждение электродвигателя в тяговом режиме — последовательное, а в рекуперативном — независимое.

Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх с противоположной стороны вдоль оси электродвигателя (рис. 25, 26). Технические данные электродвигателя ТЛ-2К1 следующие:

Напряжение на зажимах электродвигателя, В……….1500

Часовой режим

Ток, А……………………….480

Мощность, кВт……………………670

Частота вращения, об/мин……………….790

К. п. д………………………. 0,931

Продолжительный режим

Ток, А………………………..410

Мощность, кВт……………………575

Частота вращения, об/мин……………….830

К. п. д. . …………………….. 0,93

Класс изоляции по нагревостойкости:

обмоткн якоря………………….В

полюсной системы ………………..Р

Наибольшая частота вращения при среднензношенных бандажах, об/мин……………………… 1690

Рис. 23. Общий вид тягового электродвигателя ТЛ-2К1: / — гайка специальная с пружинной шайбой; I — вал якоря; 3 — трубка для смазки якорных подшипников; 4 — крышка верхнего. смотрового люка; 5, 6 — кожуха выхлопные большой и малый; 7,8- букса и вкладыш мотор-ио-осевого подшипника; 9 — нижние смотровые люки

Рис. 25. Направление вентилирующего воздуха в тяговом электродвигателе ТЛ-2К1

Рис. 24. Электромеханические характеристики тягового электродвигателя ТЛ-2К1 при (Уд = 1500 В

2-377

Рис. 26. Аэродинамические характеристики электродвигателя ТЛ-2К1:

#„ — полный напор; Ясх — статический напор

Рис. 27. Продольный (а) н поперечный (б) разрезы тягового электродвигателя ТЛ-2К1:

1,4 — подшипниковые щиты; 2 — щеточный аппарат; 3 — остов» 5 — кожух- Я —

поХа ЬА» П » ТяЯпГ»1 * ~ 6УКСЗ; 9- ~ Катушка и «рдечник допо°л7„тельного моткя?»/й » п^7„ Р 3 » «РД^ИИК главног° полюса; 14 — компенсационная обмотка, 16 — съемный кронштейн; 17 — предохранительный прилив; 18 — вентиляционный ЛЮК»

Передаточное отношение………………..88/23

Сопротивление обмоток при температуре 20°С, Ом:

главных полюсов………………… 0,025

дополнительных полюсов М компенсационных катушек …. 0,0356 якоря…………………….. 0,0317

Количество вентилирующего воздуха, м3/мин, не менее….. 95

Масса без шестерни, кг……………….. 5000

Конструкция. Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1 состоит из остова 3 (рис. 27), якоря 6, щеточного аппарата 2 и подшипниковых щитов /, 4.

Остов (рис. 28) представляет собой отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит одновременно магнито-проводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса с шестью щеткодержателями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя.

Установку подшипниковых щитов производят в такой последовательности: собранный остов с полюсными и компенсационными: катушками ставят стороной, противоположной коллектору, вверх. Индуктивным нагревателем нагревают горловину до температуры 100-150°С, вставляют и крепят щит восемью болтами М24 из стали 45. Затем поворачивают остов на 180°, опускают якорь, устанавливают траверсу и аналогично описанному выше встав1 ляют другой щит и крепят его восемью болтами М24. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс мотор-но-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвешивания электродвигателя, предохранительные приливы для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенных для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закрываются крышками 7, //, 15 (см. рис. 27).

Крышка 7 верхнего коллекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка 15 нижнего люка одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной, а крышка // второго нижнего люка — четырьмя болтами М12.

Для подвода воздуха имеется вентиляционный люк 18. Выход вентилирующего воздуха осуществлен

Рис. 28. Остов тягового электродвигателя ТЛ-2К1:

/ — дополнительный полюс; 2 — катушка компенсационной обмоткн; 3 — корпус; 4 -. прилив предохранительный; 5 — главный полюс

I

Рис. 29. Схемы соединения катушек полюсов со стороны коллектора (а) и противоположной (б) тягового электродвигателя ТЛ-2К1

со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух 5, укрепленный на подшипниковом щите и остове. Выводы из электродвигателя выполнены кабелем марки ППСРМ-1-4000 площадью сечения 120 мм2. Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой- На кабелях имеются ярлычки из полихлорвиниловых трубок с обозначением Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ (рис. 29) соединены с обмотками якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.

Сердечники главных полюсов 13 (см. рис. 27) набраны из листовой электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и остовом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса 12, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди ЛММ размерами 1,95X65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова.

Корпусная изоляция состоит из восьми слоев стеклослюдини-товой ленты ЛСЭП-934-ТП 0,13X30 мм ГОСТ 13184-78 с поли-этилентерефталатной пленкой на лаке марки ПЭ-934 и одного слоя» ленты технической лавсановой термоусаживающейся толщиной 0,22 мм ТУ 17 ГССР8-79, наложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Межвитковая изоляция выполнена из асбестовой бумаги в два слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком КО-919 ГОСТ 16508-70.

Для улучшения рабочих характеристик электродвигателя^применена компенсационная обмотка 14, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка состоит из шести катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки ПММ размерами 3,28X22 мм, имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два витка- Корпусная изоляция состоит из шести слоев стеклослюди-нитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,11 мм ГОСТ 13184-78 и одного слоя ленты технической лавсановой термоусажива ющейся толщиной 0,22 мм ТУ 17 ГССР 8-78, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой стеклослюдини-товой ленты той же марки, она уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Компенсационная обмотка в пазах закреплена клиньями из текстолита марки Б. Изоляция компенсационных катушек выпекается в приспособлениях.

Сердечники дополнительных полюсов 10 выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами М20. Для уменьшения насыщения дополнительных полюсов между остовом и сердечниками дополнительных полюсов предусмотрены диамагнитные прокладки толщиной 8 мм. Катушки дополнительных полюсов 9 намотаны на ребро из мягкой медной проволоки •ПММ размерами 6X20 мм и имеют 10 витков каждая. Корпусная и покровная изоляция этих катушек

Рис. 30. Щеточный аппарат тягового электродвигателя ТЛ-2К1 J

Рис. 31. Стопорение и фиксация .траверсы тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Рис. 32. Щеткодержатель тягового тродвигателя ТЛ-2К1

элеканалогична изоляции катушек главного полюса. Межвитковая изоляция состоит из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком КО-919.

Щеточный аппарат тягового электродвигателя (рис. 30) состоит из траверсы 1 разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов 3 и шести щеткодержателей 4.

Траверса стальная, отливка швеллерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий В зацепление с шестерней 2 (рис. 31) поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора 3, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного | устройства 1: один — внизу остова, другой — со стороны подве- 1 шивания. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между I собой выполнено кабелями ПС-4000 площадью сечения 50 мм2. 1 Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин) за- 1 креплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах 2 І (см. рис. 30), установленных на траверсе. Стальные шпильки I пальцев опрессованы пресс-массой АГ-4В, на них насажены фар- 1 форовые изоляторы. I

Щеткодержатель (рис. 32) имеет две цилиндрические пружины 1 1, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним кон- | цом на оси, вставленной в отверстие корпуса 2 щеткодержателя, I другим — на оси нажимного пальца 4 с помощью винта 5, кото- I рым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного 1 механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает і практически постоянное нажатие на щетку 3. Кроме того, при на- 1 ибольшем допустимом износе щетки нажатие пальца 4 на щетку автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора гибкими проводами срабо- 1 тайных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные I щетки марки ЭГ-61 размерами 2(8X50X60) мм с резиновыми ■ амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осу-

Рис. 33. Якорь тягового электродвигателя ТЛ-2К1

ществлено шпилькой и гайкой. Для более надежного крепления и регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте при износе коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрены гребенки.

Якорь (рис. 33, 34) электродвигателя состоит из коллектора, обмотки, вложенной в пазы сердечника 5 (см. рис. 33), набранного в пакет из лакированных листов электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 Мм, стальной втулки 4, задней 7 и передней 3 нажимных шайб, вала 8. В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Передняя нажимная шайба 3 одновременно служит корпусом коллектора. Все детали якоря собраны на общей втулке 4 коробчатой формы, напрессованной на вал 8 якоря, что обеспечивает возможность его замены.

Якорь имеет 75 катушек 6 и 25 секционных уравнительных соединений 2. Соединение концов обмотки и клиньев с петушками коллекторных пластин 1- выполнено припоем ПСР-2,5 ГОСТ 19738-74 на специальной установке токами высокой частоты.

Каждая катушка имеет 14 отдельных проводников, расположенных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду. Они изготовлены из медной ленты размерами 0,9X8.0 мм марки ЛММ и изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм. Каждый пакет из семи проводников изолирован также лентой стекло-слюдинитовой ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм с перекрытием в половину ширины ленты. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,01X20 мм, одного слоя ленты фторопластовой толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты.

Уравнители секционные изготовляют из трех проводов размерами 1X2,8 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из одного слоя стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,1X20 мм и одного слоя ленты фторопластовой толщиной 0,03 мм. Вся изоляция уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Изолированные провода соединяют в секцию одним слоем стеклоленты, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты. В пазовой части обмотку якоря крепят текстолитовыми клиньями, а в лобовых частях — стеклобанда-жом.

Коллектор электродвигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм набран из медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. От нажимного конуса и корпуса коллектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов 75, шаг по пазам 1-13, число коллекторных пластин 525, шаг по коллектору 1-2, шаг уравнителей по коллектору 1 -176.

Рис. 34. Схема соединения катушек Рис. 35. Уплотнение якорных под-якоря и уравнителей с коллектор- шипников и подвод к ним смазки нымн пластинами тягового электро- тягового электродвигателя ТЛ-2К1 двигателя ТЛ-2К.1

Якорные подшипники электродвигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 80-42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3-8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в подшипниковые щиты, а внутренние — на вал якоря. Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнение (рис. 35). Мо-торно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом Б16 ГОСТ 1320-74, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для подачи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмотрено в буксе шпоночное соединение.