УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА ТЕПЛОВОЗОВ ПО МЕТОДУ ВЗАИМНОЙ НАГРУЗКИ

Предложенная полезная модель относится к электромеханике, а точнее к стендам для испытаний мощных электрических машин, в частности машин постоянного тока мощностью до 2,5 МВт.
Известно устройство для испытаний мощных тяговых электродвигателей по методу взаимной нагрузки, содержащее общую фундаментную раму, сваренную из типовых стальных профилей, с виброизолирующим фундаментом, на котором закрепляют соосно установленные испытуемые электродвигатели, соединяя их валы между собой посредством эластичной муфты [1].
Недостаток известных устройств связан с тем, что они не могут быть использованы для всех типов тяговых электромашин постоянного тока, в частности для тепловозных генераторов.
В качестве прототипа предложенной полезной модели целесообразно принять устройство для стендовых испытаний генераторов постоянного тока тепловозов по методу взаимной нагрузки, содержащее общую раму с виброизолирующим фундаментом, на которых соосно закреплены два испытуемых генератора, причем их валы соединены между собой упругой муфтой [2].
Недостаток прототипа заключается в том, что на таком стенде можно проводить испытания только генераторов, вал каждого из которых имеет по концам две подшипниковые опоры в своем корпусе (остове). Современные тепловозные генераторы обычно имеют только одну (внешнюю) подшипниковую опору, поскольку противоположный конец вала генератора нормально опирается на подшипник выхода коленчатого вала в корпусе дизеля, причем указанное соединение валов генератора и дизеля выполнено при помощи специальной высокоэластичной муфты.
Технический результат данного предложения по полезной модели заключается в исключении указанного выше недостатка, т.е. в обеспечении возможности полного цикла испытаний на стенде одноопорных (одноподшипниковых) тепловозных генераторов постоянного тока.
Этот технический результат достигается за счет того, что в составе стенда на его раме под свободным концом вала каждого испытуемого генератора между его корпусом и внутренней поверхностью упругой муфты, ближайшей к корпусу соответствующего генератора, в составе стенда предусмотрена штатная концевая опора с подшипником, предварительно одетым на вал каждого испытуемого генератора перед проведением испытаний.
Сущность технического решения по заявленной полезной модели разъясняется ниже на конкретном примеру его реализации (фигура 1).
Устройство содержит бетонный фундамент 1, поверх которого находится сварная рама 2. На ней перед проведением испытаний устанавливают и закрепляют испытуемые генераторы 3 и 4, обеспечивая соосность их валов 5 и 6 путем установки подкладок в местах закрепления их остова на раме 2. Один из генераторов (3) работает в режиме двигателя, а спаренная с ним электрическая машина 4 - в режиме генератора.
Предварительно на каждый из валов 5 и 6 насаживаются подшипники соответственно 7 и 8, а на конец каждого вала 5 и 6 - полумуфту 9 и 10. Эти элементы нужны только на время испытаний.
На раме 2 постоянно закреплены штатные концевые опоры 11 и 12., высота которых над рамой 2 соответствует высоте вала испытуемого генератора 3-4 над поверхностью крепления их на раме 2 (за вычетом рабочего диаметра подшипников 7 и 8).
При установке каждого генератора 3-4 на раму 2 их штатные подшипники 7-8 должны быть установлены на опоры 11-12, после чего корпуса генераторов 3-4 должны быть закреплены на раме 2, а полумуфты 9-10 соединены между собой. Соответственно в процессе монтажа должна быть обеспечена центровка валов 5-6 и соответственно муфт 9-10. Это выполняется при помощи подкладок под статоры машин 3 и 4.
Кроме того, на фигуре 1 показаны эластичные муфты 13 и 14; каждая из них находится на выходе вала 5-6 испытуемых генераторов 3-4, но при рассматриваемых испытаниях по схеме взаимной нагрузки их не используют. Они используются в процессе стыковки с коленчатым валом дизеля при нормальной работе на тепловозе в составе дизель-генератора.
Предложенное устройство работает следующим образом. После указанных выше монтажных операций стенд включают по типовой схеме взаимной нагрузки [1], которая предусматривает использование дополнительных электромашин, т.е. линейного генератора и вольтодобавочной машины. При помощи их включает испытуемые генераторы 3-4 и задают испытательные режимы в соответствии с регламентом проведения испытаний. Полный цикл испытаний занимает не менее 8 часов.
Эффективность данной полезной модели обеспечивается возможностью проведения стендовых испытаний тепловозных генераторов, которые выполнены с односторонним опиранием ротора на корпус.
Источники информации, принятые во внимание при составлении полезной модели
1. Шибаев Д.Е. Система диагностирования крупных машин постоянного тока, Известия вузов, Электромеханика, 2009, №6, с.11-13.
2. Исаев И.П., Матвеевичев А.П., Козлов Л.Г. Ускоренные испытания и прогнозирование надежности электрооборудования локомотивов, М., Транспорт, 1984, с.85-96, рис 3.8. (прототип)