ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ РЕМОНТА АККУМУЛЯТОРОВ

Полезная модель относится к системам для ремонта и восстановления пригодности частей, отработавших, преимущественно щелочных аккумуляторов, в частности аккумуляторов железнодорожных вагонов.
Известны устройства для выполнения тех или иных операций по ремонту и восстановолению аккумуляторов -устройства для разборки 1 и разделки аккумуляторных батарей 2, установка для отмывки поверхностей от жидких углеводородов 3, устройство для заливки аккумуляторов электролитом 4, устройства для обслуживания 5 и осуществления способа технического обслуживания аккумуляторных батарей транспортных средств 6.
Эти устройства могут быть встроены в технологическую линию ремонта аккумуляторов, но требуют значительной модернизации, а при эксплуатации ручного труда, недостаточно производительны.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и назначению является поточная линия ремонта щелочных аккумуляторов ВНЖ300, включающая взаимосвязанные между собой транспортными и технологическими средствами рабочие места в составе: стола разборки аккумуляторной батареи, стенда снятия чехлов, машины мойки чехлов, стенда испытания чехлов, стола диагностики аккумуляторов, машины мойки аккумуляторов, стола отстоя, стенда надевания чехлов, стола сборки 7.
К недостаткам известной поточной линии относятся большое количество ручных операций и невозможность достичь высокой производительности труда.
Предлагаемая технологическая линия для ремонта и восстановления пригодности частей аккумуляторов, с целью исключения недостатков известного оборудования, оснащена новым, разработанным авторами, оборудованием,улучшенной компановкой рабочих мест, качественной вспомогательной оснасткой.
Стол разборки, как и в аналоге, оснащен механическими, в частности пневмогайковертами.
Стенд снятия чехлов включает фиксатор, оснащенный дополнительно вилкой, по крайней мере с двумя стержнями, которые в одном из вариантов могут иметь сквозные осевые отверстия и иметь форму эллипса в диаметральной плоскости, при этом нижняя часть стержней на высоте 25...75% общей длины имеет конусность от 1:50...1:100. Аккумулятор удаляется из чехла перемещением вверх посредством гидроподъемника, оснащенного траверсой с крюком и цанговым захватом в виде трубы для соединения с крюком траверсы и двух планок, изолированных электрически друг от друга; один конец планок охватывает резьбу борна по диаметру, а другой , для компенсации погрешности межцентрового расстояния, выполнен в
виде плоскости с насечкой и профилем, соответствующим резьбе борна и работает как зажим ; гидравлический подъемник работает от пневмогидравлического бака. Пределы высоты конической части и конусности стержней выбраны из технологических соображений- упрощение изготовления при обеспечении решения эксплуатационных задач.
Рентгеновская установка для определения уровня осадка в нижней части корпуса аккумулятора, размещенная на столе диагостики, оснащена острофокусной трубкой генерации гамма-излучений; здесь же размещены приемное устройство, фиксирующее степень поглощения гамма-излучения после прохождения через контролируемую зону аккумулятора, блоки преобразования сигналов и вывода их на дисплей монитора.
Машина мойки аккумуляторов включает барабан имеющий площадки со склизами для загрузки аккумуляторов и приспособлениями, фиксирующими аккумуляторы на пощадках; корпус с наклонным поддоном , оснащенный патрубком и коллектором ввода моечной жидкости и патрубками для раздельного вывода электролита и отработанной моечной жидкости; патрубки оснащены вентилями; приспособления для автоматического поддержания температуры моечной жидкости в корпусе; привод соединен с горизонтальным барабаном посредством полумуфт сцепления и стопором.
Стол отстоя, как и в аналоге, оснащен стеллажом для размещения аккумуляторов.
Стенд надевания чехлов отличается от стенда снятия чехлов тем, что вместо вилки фиксатора используют прямоугольное кольцо, выполненное по форме контура верхней части чехла.
В отличие от аналогов, стол сборки тележки оснашен механическими гайковертами и дополнительно приспособлением для заполнения аккумуляторов электролитом в виде электромагнитного вентиля и датчиком уровня.
Машина мойки чехлов состоит из бака на опорных амортизаторах с крышкой, карусели с вертикальной осью вращения и горизонтальными траверсами, оснащенными решетчатыми стойками с небольшой обратной конусностью для размещения чехлов; а в нижней части бака, по крайней мере, один люк для удаления загрязнений и случайных предметов; в днище и крышке размещены душируюшие устройства для подачи моечной жидкости, а патрубок отвода отработанной моечной жидкости размещен в нижней точке поддона, имеющего небольшой уклон; привод карусели включает двигатель и два понижаюших редуктора.
Стенд испытания чехлов на герметичность, как и в аналоге, содержит бак, наполненный водой, и устройство подачи воздуха в полость чехла через герметичную крышку-конус.В отличие от аналога, испытывают одновременно не менее двух чехлов.
в составе технологической линии ремонта аккумуляторов (фиг.1): стол разборки аккумуляторов 1, стенд снятия чехлов 2, стол диагностики аккумуляторов 3, машина мойки аккумуляторов 4, стол отстоя 5, стенд надевания чехлов 6, стол сборки тележки 7, машина мойки чехлов 8, стенд испытания чехлов на герметичность 9.
Стенд снятия чехлов (фиг.2) включает корнус стенда 1, бак пневмогидравлический 2, трубу соединительную 3, цилиндр 4 с поршнем 5, траверсу соединительную 6, цанговый захват 7, фиксатор чехла 8, вилку 9.
Стол диагностики (фиг.З) включает собственно стол 1, рентгеновскую установку 2, место размеш,ения аккумулятора 3, приемное устройство 4 и монитор 5.
Машина мойки аккумуляторов (фиг.4) представляет корпус 1, барабан с площадками для аккумуляторов 2, привод вращения (на фигуре не показан), коллектор 3, траверсу 4, подон 5, патрубки слива электролита 6 и отработанной моечной жидкости 7, полумуфты сцепления 8 и стопор 9, патрубок ввода моечной жидкости 10.
Мащина мойки чехлов (фиг.З) состоит из бака 1 с крышкой 2, муфты привода 3, карусели 4, люка удаления загрязнений 5, душирующего устройства 6,опорных амортизаторов 7, окна загрузки чехлов 8 и выгрузки 9, патрубка отвода отработанной жидкости 10.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. Снятая с вагона аккумуляторная батарея поступает на стол разборки 1 (фиг.1) для разборки и отбраковки аккумуляторов. Узлы и детали, подлежащие ремонту и восстановлению, подают на стенд снятия чехлов 2 (фиг.1), аккумулятор устанавливается в специальное углубление корпуса стенда 1 (фиг.2), затем устанавливают вилку 9 таким образом, чтобы стержни вилки разместились между наружными стенками аккумулятора и внутренними стенками чехла, при этом стержни вилки упираются в днище чехла нижними концами - снимается вакуум, чехол фиксируется в нижнем положении, а верхняя часть вилки ограничивается от движения вверх фиксатором 8. Подъем аккумулятора осуществляется траверсой 6, соединенной с аккумулятором крюком (на фигуре не показан) и цанговым захватом 7, а с другой стороны, со штоком поршня 5, который перемещается в цилиндре 4 под воздействием давления жидкости, например масла, поступающей по соединительной трубе 3 из пневмогидравлического бака 2, величина давления в котором регулируется подачей воздуха.
Далее аккумуляторы, освобожденные от чехлов, направляют на стол диагностики 3 (фиг.1), а снятые чехлы - в машину мойки чехлов 8 (фиг.1).
На столе диагностики аккумулятор устанавливают в специальное углубление 3 (здесь и далее фиг.З) в столе 1 и просвечивают в зоне накопления осадка рентгеновским излучением от рентгеновского устройства 2; сигнал, частично рассеяный материалом осадка, поступает на приемное устройство 4 и, после соответствующих преобразований, отражается на дисплее монитора 5. На этом же столе диагностики известными методами определяют содержание карбонатов в электролите и проверяют аккумулятор например цинковым электродом. Годные аккумуляторы подают в машину мойки аккумуляторов 4 (фиг. 1), где они устанавливаются на площадку барабана с ячейками 2 (здесь и далее фиг.4); аккумуляторы фиксируются в ячейках площадок откидными траверсами 4, имеющими отверстия, соосные заливочным отверстиям аккумулятора. Барабан 2 с площадками и аккумуляторами, закрепленными в ячейках площадок, размещен постоянно в корпусе 1 моечной машины в опорных узлах посредством полумуфт сцепления 8 оснащенных стопором 9. Над зоной вращения, в корпусе закреплен коллектор 3 с отверстиями, которые орентированы по центрам отверстий откидных траверс и аккумуляторов, а на боковой стенке корпуса - патрубок ввода моечной жидкости 10. Путем последовательного поворота барабана 2 на 90° и далее на 180°, электролит сливают в поддон 5 корпуса машины и удаляют через патрубок слива электролита 6 в бак-накопитель. После освобождения аккумуляторов от электролита и перекрытия вентиля патрубка слива электролита 6 при закрытом вентиле слива отработанной жидкости 7, открывают вентиль патрубка подачи моечной жидкости 10 и корпус моечной машины заполняют подщелоченной моечной жидкостью, подогретой до 55...60° С. Указанная температура поддерживается автоматически электронагревателями, управляемыми терморегуляторами (на фигуре не показаны). Вращение барабана с аккумуляторами осуществляют в двух режимах поворот с остановкой для загрузки аккумуляторов и слива электролита и непрерывное вращение в течение 1,5...3 часов для предварительной и чистовой мойки со сливом отработанной моечной жидкости после завершения каждой операции через патрубок 7. Промытые аккумуляторы , освобожденные от электролита, размещают на столе отстоя 5 (фиг.1) вниз заливочными отверстиями для окончательного слива моечной жидкости и визуального контроля. На стенд надевания чехлов 6 (фиг. 1) подают годные для дальнейшей эксплуатации аккумуляторы со стола отстоя 5 (фиг.1) и чехлы со стенда испытания чехлов на герметичность 9 (фиг.1). Стенд надевания чехлов идентичен стенду снятия чехлов (здесь и далее фиг.2) и отличается тем, что вместо вилки 9 используют прямоугольное кольцо (на фигуре не показано), охватывающее верхнюю часть чехла по наружному контуру и удерживаемое фиксатором 8, а также обратным ходом поршня 5 из верхнего положения, в котором он удерживается давлением жидкости в цилиндре 4, вниз под действием гравитационных сил путем стравливания давления в пневмогидравлическом баке 2. Чехлы, снятые с аккумуляторов на стенде снятия чехлов 2 (фиг.1), поступают на машину мойки чехлов 8 (фиг.1), где чехлы через окно загрузки 8 (здесь и далее фиг. 5) устанавливаются в перевернутом виде на решетчатые выступы, закрепленные на траверсах карусели 4, при этом карусель поворачивают вручную. После загрузки машины мойки чехлов, включают привод врашения карусели (на фигуре не показан), осушествляемое через муфту привода 3, и подачу моечной жидкости, например горячей воды, которая поступает в зону мойки через, по крайней мере одно душирующее устройство 6. Мойку ведут одновремнно с внутренней и наружной поверхностей чехлов. Использованная smwe/ f
моечная жидкость поступает в наклонный поддон бака и сбрасывается в канализацию через патрубок отвода отработанной жидкости 10, осадок и посторонние предметы удляются через люк 5. Существенную роль играет регулируемая вибрация машины мойки чехлов путем специальной настройки амортизаторов 7; используют следующие режимы вибрации: частота-1.... 100 Гц, амплитуда-1...5мм. Более низкие величины частоты и амплитуды вибрации не дают эксплуатационых преимуществ , а превышение максимальных величин этих характеристик требуют значительного усложнения и упрочнения конструкций.
Разгрузку чехлов ведут через окно разгрузки 9. Промытые чехлы проверяют на герметичность путем перемещения по крайней мере двух чехлов герметизированных со стороны отверстий , в бак с водой и подачи внутрь чехлов воздуха под давлением 0,3...5 атм. Ниже указанного давления не удается выявить скрытые трещины и поры, а превышение максимального давления опасно разрушением чехла.
При необходимости, машины мойки чехлов используются для временого хранения последних.
Отремонтированные аккумуляторы собирают в блоки для хранения и дальнейшего использования.
ПРИМЕР. Технологическая линия для ремонта аккумуляторов была изготовлена Опытным производством КТЦ ТПЦ СО РАП и смонтированна в вагонном депо железнодорожной станции Кемерово в декабре 1999 года в составе стола разборки, стенда снятия чехлов, стола диагностики, машины мойки аккумуляторов, стола отстоя, стенда надевания чехлов, стола сборки тележки, а также машины мойки чехлов и стенда испытания чехлов на герметичность.
Снятые с пассажирских вагонов аккумуляторы типа ВНЖ-300-У2 и другие доставляли на стол разборки; разборку осуществляли с помощью пневматических гайковертов. После осмотра и отбраковки аккумуляторы, требующие ремонта, поступали на стенд снятия чехлов; разборку вели одновременно двух аккумуляторов. В качестве жидкости для работы гидроцилиндра использовали масло И20, а в пневмогидравлическом баке - воздух под давлением до 6 атм(6 кг/см); вилки имели по четыре стержня круглого сечения с конусностью нижней части 1:60 на высоте равной Л высоты стержня. После повторной отбраковки, аккумуляторы и чехлы направляют на соответствующие машины мойки. Аккумуляторы загружают и закрепляют в ячейках площадок барабана. Для мойки аккумуляторов использована машина типаТ 265В.01.00.000 ПС. Модернизация позволила загружать в машину одноврменно 44 аккумулятора; для закрепления аккз уляторов в ячейках площадок барабана устанавливают откидные траверсы. Путем последовательного поворота барабана на 90° и затем на 180° и далее, одновременно освобождают аккумуляторы от электролита: последний, стекая в поддон, удаляется через патрубок слива в бак-накопитель. В этот момент вентиль патрубка слива электролита открыт, а вентиль патрубка слива воды закрыт. После слива электролита, перекрывают вентиль патрубка слива электролита, открывают вентиль патрубка подачи моечной жидкости и заполняют корпус моечной
машины подщелоченной едким калием и подогретой до 60° С водой. Температуру в пределах 5 5... 60° С поддерживают автоматически электронагревателями, размещенными внутри корпуса и оснащенными терморегуляторами. Вращение барабана осуществляют со скоростью 15 об/мин в течение 2-х часов. Затем открывают вентиль патрубка слива отработанной воды; затем снова наполняют корпус водой при тех же условиях и осуществляют чистовую мойку.
Промытые аккумуляторы, освобожденные от моечной жидкости размещают на столе отстоя вниз заливочными отверстиями на 30-60мин, здесь же производят визуальный контроль.
Одновременно осуществляют мойку чехлов. Чехлы для мойки устанавливают вниз отверстиями на рещетчатые стойки траверс карусели; при этом поворот карусели осуществляют вручную, а загрузку чехлов ведут через загрузочное окно. Полная загрузка мащины составляет 44 чехла.
После полной загрузки карусели чехлами, закрывают окно загрузки и включают привод вращения карусели (3 об/мин) и подачу моечной жидкости, в качестве которой использовали воду, подогретую до 95°С, давление воды составляло 5 атм (5 кг/см ). В конструкции амортизаторов использовали тарельчатые пружины с регулируемой степенью сжатия, которые настраивали на следующие параметры вертикальной однонаправленной вибрации: частота20Гц, амплитуда-1,5мм.
Выбранный режим вибрации позволил в 1,2... 1,5 раза сократить время мойки чехлов при высоком качестве очистки.
По итогам эксплуатации этой промышленной линии в течение пяти месяцев сделаны следующие выводы:
Производительность технологической линии ремонта аккумуляторов повышена в 1,5 раза и составила 950 аккумуляторов в месяц;
Доля ручного труда на этих операциях снижена до 10%;
Качество ремонта и восстановления аккумуляторов существенно повыщено
ИСТОЧНИКИ ИПФОРМАЦИИ :
1.Авт.св.СССР .№1597973, НО 1М 10/54, 1988г.
2.Авт.св.СССР №1137546, НО1М 10/54, 1979г.
3.Св-во РФ .№13333, ВО8В 3/02, 3/08, 7/04, 1999г.
4.Авт.св.СССР №1721669, НО1М 2/36, 1990г.
5.Патент РФ №2098896, ПО 1М 10/42, 1991г.
6.Патент РФ №2091921, ПО 1М 10/42, ПО21 7/00; В601 1/10, 1993г.
7. Аккумуляторные батареи пассажирских вагонов, МПС, 1991 год. Руководство по ремонту №609 ЦЛ-91РД.
Ш)о /тg