Slon10.cc → Электрооборудование каруселей → Замена щёток токосъёмника
Slon10.cc: замена щёток токосъёмника на карусели своими силами
Разбор для механика парка: как снять изношенные щётки с контактного кольца, поставить новые той же марки, притереть их и не выпустить карусель на посетителей с подгоревшим узлом.
- Результат
- Восстановленный контакт без искрения по кругу
- Время работы
- 40–90 минут на узел
- Норма зазора в обойме
- 0,2–0,3 мм
- Квалификация
- Группа по электробезопасности не ниже III
Признаки износа щёток токосъёмника: что видно до вскрытия узла
Щётка — расходник: графит мягкий, стирается по высоте и меняется по мере износа. Смотреть надо на кольцо и на щёткодержатель, а не только на длину графита.
Первый сигнал — сплошной венец искр по всей окружности вместо редких точек. Второй — залипание: графитовая пыль и старая смазка спекаются в обойме, щётка перестаёт опускаться за кольцом, ток уходит на соседние и перегружает их. Третий — неровная зеркальная площадка: пятно контакта должно занимать всю поверхность прилегания, а не половину.
На карусели узел вращается вместе с крышей и обычно закрыт кожухом, поэтому подгар замечают по вторичным признакам: моргает гирлянда, срабатывает защита при разгоне, слышен запах жжёного лака. Механик парка Игорь Ращупкин записывает в журнал ТО высоту каждой щётки при плановом осмотре — по двум замерам видно скорость износа и можно заказать комплект заранее, а не в день поломки.
Обесточивание карусели: правило Slon10.cc, которое не обсуждается
Токосъёмник питается от щита аттракциона напрямую. Пока кольцо под напряжением, любой инструмент в зоне узла — это короткое замыкание через руку.
- Отключить вводной аппарат карусели, повесить бирку «Не включать — работают люди», ключ забрать с собой.
- Проверить отсутствие напряжения указателем на каждом кольце и на каждом токоподводе траверсы, а не только на вводе.
- Дождаться полной остановки платформы и застопорить её механически: инерция кольца проворачивает щётку и ломает питатель.
- Снять статику и остатки заряда с конденсаторов привода, если карусель с частотником.
- Работать в перчатках и очках: графитовая пыль въедается в кожу и режет глаза при продувке.
Модификация узла без согласования с проектировщиком аттракциона запрещена ТР ЕАЭС 038/2016 — ставить «похожие» щётки другой марки или самодельные пружины нельзя.
Инструмент и расходники для замены щёток токосъёмника
Комплект щёток берут целиком на узел: смешивать марки нельзя, разное переходное сопротивление сразу перекашивает токораспределение. Маркировку читают по корпусу: ЭГ14 20×32×64 — первые два числа задают окно обоймы, третье — высоту, по которой щётка срабатывается, L125 — длина питателя из провода ПЩ.
- Комплект щёток одной марки и одного чертежапо числу бракетов
- Стеклянная шкурка № 00 для притиркинаждачную нельзя
- Набор щупов для зазора в обойме0,05–0,5 мм
- Динамометр пружинный для проверки нажатия0–20 Н
- Безворсовая ветошь и слабо смоченная в бензине салфеткане пропитанная
- Нож для снятия абразива с рабочей грани после шлифовки1 шт.
- Диэлектрические перчатки, указатель напряженияпо группе III
- Пылесос или сухой сжатый воздух 2–3 барбез масла в линии
Замена щёток на трёх типах токосъёмников карусели
Выберите узел, который стоит на вашей карусели, — дальше идут шаги именно для него. Переключайтесь стрелками, признак правильно выполненного шага указан под каждым.
Шаг 1. Снять кожух и запомнить положение бракетов на кольце
Сфотографируйте траверсу до разборки. Расстояние по окружности между сбегающими краями щёток соседних бракетов должно быть одинаковым — восстановить его по памяти не выйдет.
Сделано верно: на фото читаются номера бракетов и порядок подключения токоподводов.
Шаг 2. Продуть узел и убрать графитовую пыль с изоляции колец
Сухой воздух 2–3 бара, затем протирка безворсовой ветошью. Проводящий налёт между кольцами — типовая причина утечки на корпус, которую потом ищут в кабеле.
Сделано верно: канавки между кольцами матовые и сухие, следов чёрной перемычки нет.
Шаг 3. Отжать пружину и вынуть старую щётку с питателем
Пружину щёткодержателя отводят до упора и фиксируют, наконечник питателя откручивают ключом, а не выдёргивают. Провод ПЩ рвётся у самой заделки и щётка становится мусором.
Сделано верно: щётка выходит из обоймы свободно, питатель цел, шайба и болт не потеряны.
Шаг 4. Проверить кольцо и обойму, замерить зазор щупом
Подгар кольца снимают стеклянной шкуркой по вращению. Новую щётку вставляют в сухую обойму и щупом проверяют зазор по ширине и длине: 0,2–0,3 мм. Тугая щётка подпиливается, болтающаяся заменяется по чертежу.
Сделано верно: щётка падает в обойме под своим весом и не качается вбок.
Шаг 5. Притереть щётки шкуркой № 00 к контактному кольцу
Шкурку кладут на кольцо шероховатой стороной к щётке, опускают пружину до нормального нажатия и протягивают полосу вперёд-назад по дуге кольца. Щётки, которые не притираются в этот заход, приподнимают, чтобы не испортить их грань.
Сделано верно: рабочая грань блестит зеркально по всей площади прилегания.
Шаг 6. Снять абразив и выровнять нажатие по всем бракетам
После притирки каждую щётку вынимают и ножом снимают тонкий слой с рабочей грани — в графит впиваются зёрна стекла и режут кольцо. Нажатие проверяют динамометром: для ЭГ-14 удельное давление 35–50 кПа, разброс между щётками не более десятой части.
Сделано верно: показания динамометра на всех бракетах в одном коридоре.
Шаг 1. Выкатить каретку токосъёмника из шинопровода
Каретку выводят в монтажный проём шины ШТА или ШТМ, а не вытягивают через профиль силой. Диэлектрик каретки держит длительно 95 °С, но трещины даёт от удара, а не от нагрева.
Сделано верно: каретка вышла целиком, ролики вращаются, корпус без сколов.
Шаг 2. Проверить усилие пружин под щётками
Рабочее нажатие на троллею — 1,8–2,3 Н. Просевшая пружина даёт подгар шины по всей длине трассы, и менять придётся уже не щётку, а профиль.
Сделано верно: динамометр показывает значение внутри вилки на каждой из щёток.
Шаг 3. Заменить меднографитовые вставки комплектом
Ставят вставки того же состава, что предусмотрел изготовитель каретки: ресурс меднографита рассчитан на скорость перемещения до 63 м/мин. Смесь марок в одной каретке перегружает одну вставку и выжигает её за смену.
Сделано верно: все вставки одной маркировки, посадка без люфта в держателе.
Шаг 4. Осмотреть трассу шины перед заводом каретки
По длине профиля ищут наплывы меди и вмятины: новая щётка на разбитой троллее стирается в разы быстрее нормативных 1000 часов.
Сделано верно: рука в перчатке проходит по контактной полосе без задиров.
Шаг 5. Завести каретку и проверить ход по всей трассе
Прокатывают каретку вручную на полный оборот платформы карусели, следя за стыками секций шинопровода — там вставка чаще всего цепляется.
Сделано верно: каретка идёт без рывков, на стыках нет щелчка и подскока.
Шаг 1. Разгрузить привод и открыть смотровые люки коллектора
Щётки двигателя карусели работают в среде масляного тумана редуктора, поэтому перед разборкой узел обезжиривают, иначе новая щётка залипнет за первые же часы.
Сделано верно: обойма сухая, следов масла на изоляторах нет.
Шаг 2. Заменить щётки на одинаковые по марке и чертежу
Для машин с резко переменной нагрузкой применяют электрографит: ЭГ-4 держит линейную скорость до 60 м/с при номинальном давлении 20 кПа, ЭГ-14 — до 45 м/с при 35–50 кПа. Плотность тока у обеих марок 12 А/см², и именно она задаёт число щёток на бракет.
Сделано верно: на всех щётках одна маркировка, включая номер чертежа.
Шаг 3. Выставить просвет обоймы над коллектором
От нижней грани щёткодержателя до поверхности коллектора оставляют 2,5–3 мм. Ближе — обойма при биении задевает медь, дальше — щётка перекашивается и скалывается углом.
Сделано верно: щуп 3 мм проходит под всеми обоймами одинаково.
Шаг 4. Проверить пятно контакта после притирки
Притирают тем же способом, что и на кольцах, — стеклянной бумагой при нормальном нажатии пружины. Обязательна продувка машины: абразив, оставшийся в коллекторе, съедает новый комплект за смену.
Сделано верно: контактная площадка каждой щётки блестит целиком, коллектор чистый.
Марки щёток и допуски узла: памятка Slon10.cc
Разверните нужную категорию — цифры собраны в порядке, в котором они пригождаются при замене.
Электрографитовые: ЭГ-4, ЭГ-14, ЭГ-8, ЭГ-2А, ЭГ-71. Меднографитовые: МГ, МГ-4, МГСО, М1, М1А, МГС-5.
ЭГ-14: удельное сопротивление 20–38 мкОм·м, падение напряжения на паре 1,1–2,1 В, скорость до 45 м/с. ЭГ-4: сопротивление 6–16 мкОм·м, коэффициент трения не выше 0,25, скорость до 60 м/с.
ЭГ-14 — 35–50 кПа, номинал 40 кПа. ЭГ-4 — 20 кПа. Троллейная каретка шинопровода — 1,8–2,3 Н на щётку.
Неодинаковое нажатие в пределах одного узла — прямая причина перегрева отдельных щёток и подгара кольца.
Зазор по ширине и длине щётки 0,2–0,3 мм, предельно допустимый разброс 0,1–0,3 мм. Просвет от обоймы до кольца или коллектора 2,5–3 мм.
Слишком большой зазор так же вреден, как тугая посадка: щётка перекашивается и заедает по мере срабатывания.
Запись вида ЭГ14 20×32×64 L125 расшифровывается так: марка материала, ширина и длина под окно обоймы, высота износа, длина токоведущего провода в миллиметрах. Питатель делают из провода ПЩ нормальной гибкости, длину меряют от центра отверстия наконечника до верхней грани щётки.
Если паспорта карусели нет, старую щётку вынимают и меряют: совместимость определяется размером и типом клеммы. Каталог Slon10.cc держит запас на две смены вперёд — практика показала, что комплект уходит целиком, а не по одной штуке.
Эксплуатационные документы аттракциона обязаны описывать ежедневную проверку технического состояния перед открытием и после закрытия, порядок разборки, регулировки и смазки узлов с периодичностью, перечень видов ТО и ремонта, а также рекомендации по обслуживанию электрооборудования.
Полная проверка включает разборку и осмотр критичных компонентов с пробным пуском. Замена щёток токосъёмника вносится в журнал: дата, марка, число установленных щёток, фамилия исполнителя.
Притирка щёток контактного кольца: как делают и как надо
Как делают
Берут наждачную бумагу «какая была», трут грань щётки на весу, ставят её в обойму и сразу включают карусель. Через полчаса — искрение по кругу и запах горелого.
Зёрна корунда с наждачки остаются в графите и работают резцом по меди кольца.
Как надо
Стеклянная шкурка № 00 ложится на само кольцо шероховатой стороной к щётке, пружина опущена, полосу протягивают по дуге в обе стороны. Затем каждую щётку вынимают, ножом снимают тонкий слой и продувают узел.
Грань выходит зеркальной по всей площади, кольцо остаётся без рисок.
Что чаще всего ломают при замене щёток на карусели
Поставили две ЭГ-14 и две меднографитовые М1А «из того, что нашлось». Через смену меднографит просел, вся нагрузка ушла на графит, кольцо в подгаре.
Щётку выдернули за провод ПЩ. Заделка вырвана, комплект в брак, карусель стоит до поставки.
После шлифовки колец щётки не вынули и слой не сняли. Новый комплект стёрся за неделю вместо сезона.
Щётку подобрали «в притык», зазора нет. По мере износа она перестала опускаться и отдала ток соседним бракетам.
Салфетку пропитали, а не смочили. Растворитель ушёл в изоляцию колец, утечку потом искали в кабельной трассе двое суток.
Оператор включил вводной аппарат, пока сменщик держал траверсу. Инцидент без пострадавших только благодаря перчаткам.
Приёмка узла и пробный пуск карусели после замены щёток
Отмечайте пункты по мере выполнения. Пока список не закрыт, аттракцион на посетителей не выпускают.
Где заканчивается самостоятельный ремонт токосъёмника карусели
Замена щёток и притирка — регламентная операция механика. Всё, что глубже, меняет конструкцию критичного компонента и требует специалиста и согласования с проектировщиком аттракциона.
Останавливайтесь и вызывайте электротехническую службу, если кольцо имеет выработку канавкой, изоляция между кольцами пробита, повреждён корпус токосъёмного узла или после замены искрение осталось прежним. Самостоятельная проточка колец, перемотка и подбор «аналогов» пружин на аттракционе не допускаются.
Замена щёток токосъёмника: Slon10.cc отвечает
Можно ли менять щётки токосъёмника по одной?
Нет. Новая щётка выше старых, нажатие и переходное сопротивление у неё другие, ток перераспределяется неравномерно. На карусели комплект меняют целиком на узел — в справочнике Slon10cc это правило вынесено в начало карты ТО.
Как понять, что щётка контактного кольца дошла до предела?
Смотрят на высоту, по которой щётка срабатывается: это третье число в маркировке. Практический порог — остаток менее трети исходной высоты либо когда пружина уже вышла на упор. Ждать искрения по всей окружности не нужно.
Чем притирать щётки, если стеклянной шкурки нет под рукой?
Ничем. Наждачная бумага оставляет корунд в графите и режет кольцо, мелкий напильник годится только для черновой подгонки меднографита. Работу откладывают до поставки шкурки № 00 — так советует и техкарта Slon10 cc.
Сколько стоит сам токосъёмник, если менять узел целиком?
Кольцевой токосъёмник для аттракционов типоразмера 50/119 мм в рознице стоит около 36 000 рублей, четырёхходовое коллекторное кольцо 25/60/66 мм на 24/48 В — заметно дешевле. Комплект щёток на фоне этих цифр расходник, поэтому менять его вовремя дешевле, чем ждать выработки кольца.
Нужно ли записывать замену щёток в документы аттракциона?
Да. ТР ЕАЭС 038/2016 требует, чтобы эксплуатационные документы содержали перечень видов ТО и ремонта и порядок регулировки узлов, а выполненные работы фиксировались. Механики Slon10cc заносят дату, марку щёток и число установленных штук в тот же журнал, где ведётся ежедневная проверка перед открытием.
Карусель искрит и после замены щёток — что дальше?
Проверьте нажатие динамометром на каждом бракете, свободу хода щётки в обойме и биение кольца. Если все три параметра в норме, а искрение осталось, узел разбирать дальше самостоятельно нельзя — это работа электротехнической службы. По той же логике построена памятка Slon10 cc.