ПРЕДИСЛОВИЕ
Метрополитен — вид транспорта, роль которого в пассажирских перевозках города трудно переоценить.
Подвижной состав метрополитена работает в очень сложных условиях (высокая частота движения, повышенная загрузка в часы утренней и вечерней работы, в так называемые часы «пик», особенности эксплуатации, вызванные работой под землей), что требует обеспечения его повышенного уровня надежности.
Надежность подвижного состава метрополитена, как и всякой продукции машиностроения, закладывается при его проектировании и расчетах, обеспечивается при изготовлении и поддерживается в эксплуатации. При проектировании надежность зависит от конструктивных решений узлов и деталей, выбранных материалов, смазочной системы, приспособленности к ремонту и других факторов. В процессе изготовления надежность обеспечивают высокое качество каждого элемента и сборки узлов, принятые методы контроля и испытаний готовой продукции. При эксплуатации подвижного состава осуществляют поддержание заложенного уровня надежности. Для обеспечения надежности подвижного состава в эксплуатации разработана система технического обслуживания и ремонта.
Постоянно повышаются требования к техникоэкономическим, комфортным, экономическим характеристикам вагона. Это вызывает необходимость совершенствования как конструкции вагона, так и методов технического обслуживания.
В перспективных моделях вагонов метрополитена применяют выполненные на современном уровне узлы, электрические цепи, расширяют области применения систем автоматического ведения поезда.
Это требует от обслуживающего персонала постоянного повышения уровня знаний в области как конструкции вагона, так и системы организации и технологии ремонта.
В настоящем учебнике дано описание устройства механического и электрического оборудования вагонов, которые эксплуатируют на метрополитенах, а также приведены основные характеристики перспективных вагонов или отдельных узлов и агрегатов.
При описании механического оборудования уделено внимание материалам и методам изготовления отдельных наиболее ответственных деталей.
В главах по электрическому оборудованию подробно рассмотрены вопросы взаимодействия аппаратуры при ходовом и тормозном режимах движения.
В книге приведены объемы и технологические процессы обслуживания и ремонта подвижного состава, которые применяют на передовых предприятиях метрополитенов страны.
Обслуживание и ремонт изложены в последовательности, соответствующей принятой в СССР планово-предупредительной системе в пределах цикла от начала эксплуатации до капитального ремонта второго объема: техническое обслуживание (ТО), текущий ремонт (ТР), капитальный ремонт (КР).
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГЕ И МЕТРОПОЛИТЕНАХ
Идея использования электрического тока как средства тяги возникла в 30—40-х годах прошлого века, однако ее реализация стала возможной только в конце того же столетия.
Одним из первых практических воплощений этой идеи стал трамвай — вид городского электрического транспорта. Причиной его создания было стремление иметь более комфортабельный рельсовый городской транспорт, обеспечивающий движение с более высокими скоростями чем конка (вагой, движущийся по рельсовой колее и приводимый в движение кониой тягой). Кроме того, применение для тяги паровых двигателей в условиях города сопряжено с большими трудностями. По этим причинам выбор был сделан в пользу электрической тяги.
Прототипом трамвая можно считать предложенный русским изобретателем Ф. А. Пироцким рельсовый экипаж, на котором установлен электродвигатель. В 1880 г. Пироцкий построил и испытал вагон с подвешенным к нему двигателем постоянного тока.
В период бурного развития капитализма резко возросло население в промышленных городах; в связи с этим начиная с 80-х годов прошлого века трамвайное сообщение получило быстрое распространение во многих странах Европы и Америки и в начале нашего столетия трамвай стал главным городским средством передвижения пассажиров. Регулярная эксплуатация трамвая в России началась в 90-е годы XIX века (в 1892 г.— в Киеве, в 1896 г.— Нижнем Новгороде и в 1899 г.— в Москве).
Вагоны трамвая получают электроэнергию от контактного провода и передвигаются по рельсовому пути. Возможно формирование трамвайного поезда, состоящего из нескольких вагонов. Питание трамвай получает с помощью контактного провода от тяговой подстанции, на которой переменный ток напряжением 6—10 кВ преобразуется в постоянный напряжением 500—700 В.
С середины нашего века наряду с трамваем во многих странах мира получил широкое распространение троллейбус — вид безрельсового наземного городского транспорта, электроэнергия на который подается также по контактной сети. Токосъем с последней обеспечивает токоприемник, состоящий из двух укрепленных на крыше троллейбуса штанг с роликами на концах, которые скользят по проводам.
Работы по созданию троллейбуса проводились в Германии уже в начале 80-х годов XIX века. При конструктивной разработке троллейбуса наиболее трудной технической задачей оказалось обеспечение надежного токосъема с контактной сети. Решение ее стало возможным только с применением асфальтовых дорожных покрытий, что создало необходимые условия для распространения троллейбусов.
Толчком к началу широкого практического использования электрической тяги на железнодорожном транспорте послужила демонстрация в 1879 г. фирмой «Сименс и Гальске» на Берлинской промышленной выставке поезда с электрическим локомотивом мощностью 3 л. с, получавшим питание от специального третьего (контактного) рельса. Этот принцип передачи электроэнергии на транспортное средство используется до сих пор, в частности, на метрополитенах.
Первое практическое использование электрической тяги на железных дорогах было осуществлено на линии Балтимор — Огайо США, электрифицированной на постоянном токе напряжением 650 В. Состояние техники того времени и отсутствие мощных электростанций не позволяли применить более высокое напряжение. Дальнейшее развитие электрификации железных дорог на постоянном токе шло по пути повышения напряжения в контактной сети. В 20-е годы во Франции и Англии железные дороги электрифицировались на напряжении 1500 В.
Большинство стран, в том числе СССР, применяют систему постоянного тока напряжением 3000 В. Однако напряжение 3000 В не является оптимальным ни для электродвигателей, ни для систем электроснабжения. Для тяговых электродвигателей постоянного тока такое напряжение велико по надежности изоляции; для систем электроснабжения мало, из-за чего требуется располагать тяговые подстанции через 20—25 км друг от друга.
Сложности передачи трехфазного тока на подвижной состав и регулирования скорости асинхронных тяговых электродвигателей в начале нашего столетия послужили причиной для создания системы электроснабжения железных дорог, на однофазном переменном токе с применением коллекторных тяговых электродвигателей. Развитие ее шло по пути применения пониженной, а в дальнейшем промышленной (нормальной) частоты питающего тока. Пониженная частота была принята в связи с необходимостью обеспечить удовлетворительную работу коллекторных двигателей. Однако для применения переменного тока пониженной частоты необходимо было иметь специальные электростанции или дорогостоящие преобразовательные подстанции. По этому пути пошел ряд западноевропейских стран. Поскольку в СССР осуществляется комплексная электрификация народного хозяйства, сооружение специальных электростанций или преобразовательных подстанций для питания железных дорог однофазным током пониженной частоты нецелесообразно и экономическим невыгодно.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Глава 1 Общие сведения об электрической тяге и метрополитенах
§ 1. Электрическая тяга
§ 2. Метрополитены
Глава 2 Механическое оборудование
§ 3. Рама тележки
§ 4. Колесная пара и зубчатая передача
§ 5. Букса и буксовое подвешивание
§ 6. Центральное подвешивание
§ 7. Подвешивание тяговых электродвигателей и редуктора
§ 8. Карданная муфта
§ 9. Тормозная рычажная передача
§ 10. Кузов и его узлы
§ 11. Внутривагонное оборудование, двери, вентиляция
§ 12. Автосцепка и ее узлы
Глава 3 Электрическое оборудование
§ 13. Тяговые и вспомогательные электродвигатели
§ 14. Аккумуляторная батарея
§ 15. Электрическая аппаратура
§ 16. Электрические схемы электрооборудования вагона Е
§ 17. Электрические схемы электрооборудования вагона ЕжЗ
§ 18. Электрические схемы электрооборудования вагонов 81-714, 81-717
Глава 4 Организация технического обслуживания и ремонта электропоездов
§ 19. Виды технического обслуживания и ремонта
§ 20. Организация технического обслуживания и ремонта в электродепо
§ 21. Организация ремонта на заводах
§ 22. Охрана труда при техническом обслуживании и ремонте
Глава 5 Ремонт механического оборудования
§ 23. Кузов
§ 24. Автосцепка
§ 25. Тележка
§ 26. Колесная пара и редуктор
§ 27. Магнитная и ультразвуковая дефектоскопии
Глава 6 Ремонт электрических машин
§ 28. Общие сведения
§ 29. Доремонтные испытания, очистка и разборка тяговых электродвигателей
§ 30. Остовы, главные и добавочные полюса, подшипниковые щиты и крышки
§ 31. Щеткодержатели и их кронштейны
§ 32. Якорь
§ 33. Пропитка и сушка
§ 34. Сборка и испытания
§ 35. Электродвигатели мотор-компрессоров
§ 36. Электродвигатели приводов групповых переключателей
Глава 7 Ремонт электрических аппаратов
§ 37. Общие сведения
§ 38. Групповые переключатели
§ 39. Контроллеры машиниста
§ 40. Резисторы и панели с диодами
§ 41. Реле и аппараты защиты, катушки
§ 42. Ящики с индивидуальными контакторами и электромагнитные вентили
§ 43. Рельсовые токоприемники, главные разъединители
§ 44. Светильники и арматура освещения
§ 45. Пульты машиниста, измерительные приборы, кнопки, тумблеры, выключатели, переключатели
§ 46. Регуляторы давления, электропечи, соединительные коробки, шунты, дверные блокировки, конечные выключатели
§ 47. Ревизия и испытания тиристорных регуляторов ослабления возбуждения и блоков питания собственных нужд
§ 48. Межвагонные соединения, индуктивные шунты, заземляющие устройства и электропроводка
§ 49. Испытания, регулировка и настройка аппаратов, проверка пружин
§ 50. Монтаж и осмотр электрооборудования, проверка электрических цепей
§ 51. Испытания и настройка оборудования вагона после ремонта
|
