Технология ремонта аккумуляторных батарей.

4.5.1 Технологический процесс ремонта узла.

Точный «диагноз» состояния батареи в целом или отдельных банок можно поставить только по характеру изменения того или иного параметра, являющегося результатом происходящих процессов внутри элемента.

Неисправностями батареи являются: сульфатация и короткое замыкание пластин, загрязнение электролита, трещины в баках, разрушение деревянных ящиков. Сульфатация пластин возникает в результате систематических недозарядов, глубоких разрядов, длительного пребывания батареи в разряженном состоянии, применения электролита высокой плотности и загрязнения его вредными примесями.

Короткие замыкания происходят в результате отложения шлама или повреждения сепаратора. При этом понижаются плотность и емкость в отдельных элементах и во всей батарее. Загрязнение электролита примесями различных соединений металлов (вследствие недостаточно чистых исходных материалов, применяемых при приготовлении электролита или заливке) вызывает сильный саморазряд.

Механические повреждения баков и ящиков, отрыв пластин, борн, межэлементных соединений являются результатом ударов и сотрясений. Уровень электролита понижается вследствие испарения, а также разложения (электролиза) воды в процессе заряда.

Понижение уровня электролита до оголения верхних кромок пластин вызывает усиленное окисление борн и активной массы отрицательных пластин, а впоследствии — разрушение пластин и выпадание активной массы. Длительная работа аккумуляторной батареи с пониженным уровнем электролита может вызвать взрыв выделяющегося водорода. Интенсивное периодическое понижение уровня в одном и том же элементе (обнаруживается на основании записей) возможно в случае трещин в баке.

Повышение уровня электролита также нежелательно, так как при движении тепловоза возможно выплескивание его на поверхность аккумулятора, что вызывает сильное окисление выводов и нарушение контакта. Уровень электролита в каждом аккумуляторе должен быть на 10—15 мм выше щитка, лежащего на пластинах; его проверяют стеклянной трубочкой диаметром 3—5 мм. Плотность электролита измеряют ареометром и корректируют с учетом температуры (приводят к температуре 30 °С).

Чтобы обеспечить надежную и безотказную работу батареи и продлить срок ее службы, необходимо тщательно и повседневно следить за ее состоянием и

устранять мелкие обнаруживаемые неисправности. Все работы по аккумуляторной батарее при текущем ремонте тепловозов носят в основном профилактический характер. При техническом обслуживании ТО-2 проверяют уровень электролита в каждом аккумуляторе и при необходимости доливают дистиллированной водой. Осматривают крепление батареи, перемычек и подводящих проводов; вытирают пыль, брызги и окислы на перемычках и выводах. При техническом обслуживании ТО-3, кроме того, замеряют и записывают температуру, плотность электролита и напряжение отдельных аккумуляторов. Через одно техническое обслуживание ТО-3 прочищают вентиляционные отверстия в пробках.

При текущем ремонте ТР-1 делают химический анализ электролита не менее чем у 15% аккумуляторов; при несоответствии нормам электролит заменяют. Через 5—6 месяцев эксплуатации на текущих ремонтах ТР-2 и ТР-3 производят восстановительные или лечебные заряды.

Восстановительный заряд аккумуляторных батарей выполняют током 40—50 А до полной зарядки. Признаком полной зарядки является постоянство напряжения и плотности электролита в течение 2 ч, а также интенсивное выделение газов, которые вызывают сильное бурление («кипение»). Температуру электролита при зарядке не допускают более 45 °С, в противном случае зарядку прекращают до охлаждения. После 1—2 ч покоя батарею снова включают на зарядку током 20 А, затем после 1—2 ч повторного перерыва включают на зарядку тем же током. Циклы повторяют до обильного газовыделения в момент включения батареи на зарядку.

При лечебных зарядах батарею подзаряжают током 35 А до признаков полной зарядки, а затем разряжают током 10-часового режима (45—50 А) до напряжения 1, 8 В у наиболее слабых элементов. Далее батарею заряжают нормальным двухступенчатым режимом, т. е. током 65 А до напряжения 2, 4 В, затем током 35 А до признаков полной зарядки.

Чтобы не увеличить простой тепловоза в ремонте, батареи заменяют переходным комплектом.

Запрещается выпуск тепловозов из ремонта с хотя бы одним отключенным элементом аккумуляторной батареи.

Аккумуляторы, имеющие неисправности, неустранимые без разборки, разбирают с выемкой блоков пластин для ревизии и ремонта. Ящики батареи окрашивают, перемычки освинцовывают или обслуживают, электролит сдают на анализ в лабораторию. Емкость аккумуляторной батареи при выпуске из ремонта должна быть не менее: при текущем ремонте ТР-3 65% и при текущем ремонте ТР-2 60% номинальной и сопротивление не менее 22 ООО Ом при текущем ремонте ТР-3 и 25 000 Ом при текущем ремонте ТР-2.

Независимо от вида ремонта тепловоза аккумуляторы, имеющие серьезные повреждения, отключают и снимают для ремонта. Аккумуляторная батарея считается непригодной к дальнейшей эксплуатации, если при кратковременной разрядке емкость ее падает ниже 50% номинальной зимой и ниже 40% летом. При капитальном ремонте тепловоза батарею заменяют новой.

Устранение неисправностей. Аккумуляторы, снятые с тепловоза из-за течи электролита или короткого замыкания, разбирают. Горячей стамеской осторожно срезают заливочную мастику вокруг крышки. Блок пластин поднимают вместе с крышкой специальными захватами за борны (выводы), не допуская замыкания элементов. С помощью сифона из бака сливают электролит. Если неисправный бак, осторожно разогревают стенки его с внутренней стороны до размягчения заливочной мастики и вынимают из ящика так, чтобы не повредить соседний бак. Ставят исправный бак и в него опускают блок пластин с крышкой. Зазор между крышкой и стенками бака уплотняют резиновой рамкой или асбестовым шнуром, а затем заливают мастикой. Заливают аккумулятор электролитом той же удельной массы, что был в нем ранее. После этого подзаряжают отдельно или с несколькими подобными аккумуляторами током 35 А до полной зарядки. При коротком замыкании пластин внутри аккумулятора вынутый блок осматривают для обнаружения места замыкания. Если короткое замыкание произошло вследствие образования «мостика» из шлама, то деревянной или стеклянной заостренной палочкой или осторожной промывкой слабой струей воды удаляют его. Если замыкание из-за повреждения сепаратора, то его заменяют. После устранения «мостика» аккумулятор заряжают так же, как при смене бака.

При загрязнении электролита вредными примесями аккумулятор разряжают током 12-часового режима до напряжения 1, 85 В на самом слабом элементе и выливают электролит, после чего аккумулятор заливают дистиллированной водой до максимального уровня и оставляют на 3—4 ч для промывки пластин.

К зарядке приступают после слива воды и пропитки пластин электролитом плотностью 1, 29—1, 3 в течение 3—4 ч. В конце зарядки током 40—50 А плотность электролита доводят до нормальных значений с учетом поправки на температуру.

Для устранения сульфатации аккумулятор доливают дистиллированной водой несколько выше обычного уровня и включают на зарядку током 40 А. При заметном газовыделении батарею выключают на 20 мин и вновь включают на зарядку током 5—7 А до установления постоянной плотности. В особо тяжелых условиях запущенной сульфатации и формовке батареи с одних отрицательных пластин применяют зарядку в дистиллированной воде. Удаление сульфатации считают законченным, если емкость батареи, определяемая разрядкой, соответствует 70% нормальной.

При разборке с выемкой пластин батареи разряжают током 45— 50 А, сливают электролит, баки очищают от шлама и удаляют мастику. Крышки аккумуляторов и блоки пластин снимают крючками, прикрепленными к винтам. Снятые блоки пластин ставят на деревянные решетки на дно ванны. Из блока вынимают сепараторы и складывают в ванну для промывки.

Полублоки считаются непригодными для дальнейшего использования, если положительные пластины имеют мягкую оползающую активную массу, а также если отрицательные пластины имеют спекшуюся твердую активную массу, сульфатированные или слишком разбухшие.

Пригодными считают полублоки, имеющие две-три пластины с разрывами или трещинами, а так же с несколькими пустыми ячейками, но с хорошей активной массой в остальных. Годные детали промывают в проточной воде и сортируют по качеству на две-три группы. В каждой группе подбирают пластины приблизительно одинаковой годности. Заменять в одном элементе лишь часть пластин или ставить их неодинаковой годности нельзя, так как это приводит к порче более новых пластин.

Во время ремонта пластины выправляют, припаивают ушки и запаивают трещины в рамках. Во избежание выкрашивания активной массы пластины правят обжимкой только под прессом. Ушки и трещины заваривают водородным или газовым пламенем, а также методом нагрева постоянным или переменным током напряжением 12 В без образования дуги. В качестве флюса используют стеарин.

Баки, имеющие трещины, восстанавливают клеем на основе эпоксидных смол или карбональным.

Непроницаемость баков проверяют электрическим током. Для этого испытуемый бак наполняют слабым раствором серной кислоты и опускают в резервуар с подкисленной водой, имеющей такой же уровень, как и в баке. В бак опускают электрод, включенный через гальванометр в сеть напряжением 110—220 В. Другой провод присоединяют к свинцовой обкладке резервуара. Отклонение стрелки гальванометра свидетельствует о неисправности бака.

Положительные и отрицательные пластины, спаянные в отдельные полублоки и собранные в один блок, прокладывают сепараторами и вставляют в баки. На верхней раме сепараторов между борнами устанавливают предохранительную сетку. Для уплотнения крышки на выступающие венчики борн надевают резиновые кольца и навинчивают гайку, а зазоры между крышкой и стенками уплотняют асбестовым шнуром и заливают расплавленной битумной мастикой.

Деревянные ящики перед установкой в них аккумуляторов хорошо высушивают и закрашивают кислотостойким лаком № 411. Установленные аккумуляторы в ящиках во избежание механических повреждений расклинивают деревянными рейками и уплотняют мастикой.

Нормальная работа и хорошее состояние аккумуляторной батареи обеспечиваются лишь при применении чистого электролита, поэтому готовят его только из дистиллированной воды и высококачественной аккумуляторной серной кислоты в стеклянных, керамических или деревянных сосудах, выложенных рольным свинцом. Для приготовления 1 л электролита плотностью 1, 24 смешивают 250 см (460 г) аккумуляторной серной кислоты и 750 см3 дистиллированной воды. Сначала заливают воду в сосуд, затем осторожно вливают в нее кислоту при непрерывном перемешивании. После охлаждения и перемешивания электролит доводят до нормальной плотности. Затем делают химический анализ для определения состава электролита.

Баки электролитом заливают через стеклянную, эбонитовую или свинцовую воронку до самых горловин крышек с таким расчетом, чтобы между заливкой первого и последнего элементов проходило не более 1 ч.

После 6-часовой пропитки пластин аккумуляторы ставят на зарядку во избежание сульфатации и порчи. К зарядке батареи приступают только при температуре электролита не выше 30 °С. Для приведения аккумуляторов в рабочее состояние делают несколько циклов зарядки-разрядки. Перед установкой батареи на тепловоз достаточно ограничиться в жарких поясах двумя циклами, а в северных — тремя. При разрядке отдача новой батареи должна соответствовать 80—90% ее гарантированной емкости. Зарядку ведут нормальным двухступенчатым режимом, описанным выше.

Разрядку батареи проводят током 10-часового режима, т. е. 45 А. После окончания любой разрядки зарядка должна быть начата не позднее чем через 2 ч. Плотность электролита корректируют до нормальной (1, 24—1, 25) только в конце второй зарядки доливкой дистиллированной воды или электролита повышенной плотности (1, 3—1, 32).

При проведении циклов зарядка-разрядка в журнале регистрируют напряжение, плотность, температуру отдельных элементов и емкость батареи. Заряженную и приведенную в нормальное состояние батарею устанавливают на тепловоз, все элементы соединяют последовательно медными лужеными перемычками.

При установке аккумуляторной батареи после хранения следует учитывать время от последней зарядки. Этот промежуток не должен быть для новой батареи более 1, 5 суток, для бывшей в ремонте — 5—7 суток. В устанавливаемой батарее не должно быть признаков течи (мокроты ящиков), трещин и других дефектов на поверхности мастики, повреждений в окраске ящиков.

4.5.2 График технологического процесса ремонта узла.

График построен исходя из типовых норм времени (ТНВ), норма времени взята из расчета на одного рабочего для ремонта одной единицы.

График технологического процесса ремонта аккумуляторной батареи.

Вопросы охраны труда и окружающей среды.

4.6.1 Опасные и вредные производственные факторы при работе.

Опасные и вредные производственные факторы - это факторы, воздействие которых может привести к травме или отравлению. К опасным факторам рабочей среды на железной дороге относят:

- движущиеся объекты (подвижной состав, машины, механизмы, краны, внутрицеховой транспорт);

- электрический ток;

- электрические сети, в том числе контактная сеть электрифицированных железных дорог;

- электроустановки, трансформаторы, распределители, машины и механизмы с электроприводом, в том числе подвижной состав, работающий на электроприводе;

- острые кромки;

- сосуды, работающие под давлением;

- части обрушающихся конструкций;

- предметы, падающие с высоты;

- коррозию, ослабляющую металлические конструкции и способствующую их внезапному разрушению;

- открытое пламя и горячие поверхности, прикосновение к которым может вызывать ожоги;

- при работе с аккумуляторными батареями и т.п.;

- горючие вещества;

- недостаточную освещенность объектов;

- скользкие поверхности, повышающие риск падения человека, попадающего на них.

4.6.2 Требования безопасности к производственному персоналу и индивидуальные средства защиты.

Слесари по ремонту подвижного состава должны знать и выполнять требования инструкции по охране труда, Правил внутреннего трудового распорядка, установленного на предприятии по месту работы, инструкций по эксплуатации технологического оборудования, стендов, измерительных приборов, инструмента, требований пожарной безопасности.

Работник обязан:

оказывать содействие и сотрудничать с нанимателем в деле обеспечения здоровых и безопасных условий труда, немедленно извещать своего непосредственного руководителя или иное должностное лицо нанимателя о неисправности оборудования, инструмента, приспособлений, транспортных средств, средств защиты, об ухудшении состояния своего здоровья,

немедленно сообщать работодателю о любой ситуации, угрожающей жизни или здоровью работающих и окружающих, несчастном случае, произошедшем на производстве, оказывать содействие работодателю в принятии мер по оказанию необходимой помощи потерпевшим и доставке их в организацию здравоохранения.

К выполнению обязанностей слесаря по ремонту подвижного состава допускаются лица, удовлетворяющие следующим требованиям:

- прошедшие предварительный медицинский осмотр и признанные годными по состоянию здоровья;

- прошедшие обучение по установленной программе и аттестованные квалификационной комиссией, с присвоением соответствующего разряда и квалификационной группы по электробезопасности;

- получившие требующие инструктажи по вопросам охраны труда, производственной санитарии, пожарной безопасности, способам оказания доврачебной помощи;

- прошедшие проверку знаний по охране труда, стажировку и получившие допуск к самостоятельной работе.

Во избежание случаев травматизма, повреждения инструмента, оборудования запрещается находиться на рабочих местах, производственных помещениях, территории депо в состоянии алкогольного, наркотического и токсического опьянения, употреблять спиртные напитки, наркотические и токсические средства.

Слесарь в своей работе должен применять безопасные приемы труда, работать в спецодежде, спецобуви, использовать необходимые средства индивидуальной защиты, содержать в исправном состоянии и чистоте инструменты, приборы, стенды, приспособления, используемые в ремонте, соблюдать правила личной гигиены.

Слесарь, выполняющий работы, связанные со строповкой грузов, с управлением грузоподъемными механизмами и электротранспортными тележками (электрокарами) должен иметь соответствующее удостоверение на право выполнения строповочных работ и работ по управлению грузоподъемными механизмами и электрокарами, полученное после обучения и проверки знаний.

Слесарь не должен приступать к новой незнакомой работе без получения от мастера или бригадира инструктажа о безопасных приемах ее выполнения.

Слесарь при выполнении работы должен быть внимательным и выполнять только порученную работу, а также все указания и распоряжения руководителя работ.

В цехах и отделениях депо слесарю необходимо выполнять следующие требования безопасности:

- быть внимательным к сигналам, подаваемым водителями движущихся транспортных средств, крановщиками кранов и выполнять их;

- переходить смотровые канавы только по переходным мостикам или обходить их в установленных местах;

- места производства работ на высоте обходить на безопасном расстоянии;

- выполнять требования знаков безопасности, обращая внимание на сигнальную окраску, предупреждающие надписи, другую сигнализацию и информацию по безопасности.

Во избежание травматизма слесарю запрещается:

- находиться под поднятым грузом;

- прикасаться к работающим машинам и работать вблизи вращающихся частей, не защищенных предохранительными сетками или щитками;

- снимать ограждения вращающихся частей до их полной остановки;

- самостоятельно производить ремонт вышедшего из строя цехового электрооборудования и электроустановок;

- прикасаться к арматуре общего освещения, оборванным электрическим проводам, зажимам (клеммам) и другим токоведущим частям;

- открывать дверцы электрораспределительных шкафов и снимать ограждения и защитные кожухи с токоведущих частей электрооборудования;

- выключать и останавливать (кроме аварийных ситуаций) машины, станки и механизмы, работа на которых не входит в его обязанности;

- стоять в местах движения цехового транспорта;

Слесари обязаны докладывать своему непосредственному руководителю работ обо всех замеченных нарушениях охраны труда и техники безопасности, в том числе о неисправностях оборудования, инструмента, защитных приспособлений, спецодежды, создающих опасность для людей или являющихся предпосылкой к аварии и немедленно принять меры по их предупреждению.

В случае получения травмы пострадавший или работающий рядом слесарь должен прекратить работу, принять меры по оказанию первой помощи и немедленно известить о несчастном случае своего непосредственного руководителя.

Слесарь должен быть обеспечен спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты в установленном на Бел.ж.д. порядке:

Таблица 6- СИЗ