Строительные машины и оборудование, справочник







Аккумуляторные батареи подъемно-транспортных машин

Категория:
   Портовые подъемно-транспортные машины


Аккумуляторные батареи подъемно-транспортных машин

На портовых подъемно-транспортных машинах аккумуляторные батареи применяются в качестве источника энергии для питания электродвигателей (тяговые батареи), а также для пуска и зажигания двигателей внутреннего сгорания (стартерные батареи).

Наибольшее распространение в качестве тяговых имеют батареи железо-никелевых (щелочных) аккумуляторов, а в качестве стартерных — батареи свинцово-кислотных аккумуляторов. Эти типы аккумуляторов существенно отличаются друг от друга по конструкции, эксплуатационным качествам и техническому обслуживанию.

Техническое состояние аккумулятора характеризуется в первую очередь соотношением между его фактической и паспортной емкостями. Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах. По мере износа аккумулятора этот его основной показатель снижается. В общем случае аккумулятор считается изношенным, если его емкость снизилась до 80% от паспортной величины.

Срок службы (технический ресурс) аккумуляторов измеряется числом циклов заряда-разряда. Для свинцово-кислотных аккумуляторов срок службы в зависимости от конструкции пластин и условий эксплуатации составляет от 300 до 500 зарядо-разрядных циклов, а для щелочных железо-никелевых — от 750 До 1000.

Свинцово-кислотные и железо-никелевые аккумуляторы заряжаются постоянным током. При заряде положительный зажим источника тока должен быть соединен с положительным зажимом батареи, чтобы зарядный ток протекал через батарею в направлении, противоположном направлению разрядного

К основным эксплуатационным факторам, влияющим на работоспособность и долговечность аккумулятора, относятся качество электролита, режимы заряда и разряда, а также температура окружающей среды.

Тяговые железо-никелевые батареи. Тяговые батареи составляются из отдельных железо-никелевых щелочных аккумуляторов (банок), соединяемых по определенной схеме съемными перемычками. На каждую банку надет чехол из щелоче-стойкой резины, изолирующий железные банки при сборке батареи в общем батарейном ящике. В обозначении батареи указывается число банок (аккумуляторов), из которых составлена батарея, тип и назначение батареи и ее номинальная (паспортная) емкость.

Электролит желез о-н икелевых аккумуляторов представляет собой водный раствор едкого калия (КОН) или едкого натрия (NaOH) с добавкой едкого лития (LiOH). Такие электролиты называются составным калиевым или составным натриевым. Добавка едкого лития обеспечивает значительное увеличение долговечности аккумуляторов. Применение калиевого электролита без добавки лития снижает срок службы батареи до 250—350 циклов.

Для приготовления составного электролита эти щелочи применяются либо в чистом виде, либо в виде готовых смесей с определенным соотношением компонентов. Применяются: твердый едкий натрий (каустическая сода ГОСТ 2263—59 сорт А), твердый калий (ГОСТ 9285—59 сорт А), моногидрат лития (литий едкий аккумуляторный ГОСТ 8595—57). Составная щелочь, сорт А — готовая смесь едкого калия и едкого лития с соотношением =0,04—0,045; составная щелочь, сорт Б — готовая смесь едкого натрия и едкого лития с соотношением =0,028—0,032.

Воду для приготовления электролита желательно применять дистиллированную или чистую дождевую. Однако допускается применять и естественную воду (кроме минеральной), признанную санитарным надзором годной для питья. Вода должна быть подщелочена путем растворения в 1 л воды 5—10 г соответствующей твердой щелочи (или добавки на 1 л воды 25— 50 см? готового электролита). Подщелоченная вода должна отстаиваться в течение суток.

При заряде и разряде щелочных аккумуляторов их электролит (в отличие от электролита аккумуляторов кислотных) не подвергается химическим изменениям и плотность его остается в общем постоянной.

От плотности электролита зависит внутреннее сопротивление аккумулятора, его емкость и долговечность пластин. Нормально плотность щелочного электролита при 15 °С должна быть окбло 1 20, что соответствует оптимальной величине его сопротивления и’ обеспечивает сохранность пластин аккумулятора. Корректировка плотности и уровня электролита производится периодически при одном из зарядов батареи.

Состав применяемого электролита зависит от температуры среды, в которой работает аккумулятор. Для температур от + 30 до —20 °С применяется составной калиевый электролит плотностью 1,19—1,21, содержащий 20 г/л моногидрата лития. При работе батареи в условиях только положительных температур (до +45 °С) применяется составной натриевый электролит плотностью 1,17—1,19, содержащий 10 г/л моногидрата лития. Плотность электролита измеряется ареометром.

Для приготовления электролита щелочных аккумуляторов можно применять железную (неоцинкованную и нелуженую) посуду или ящики, покрытые внутри резиновым чехлом.

Электролит легко поглощает углекислоту из воздуха, в результате чего в нем образуются углекислые соли (карбонаты) и щелочность его снижается, хотя плотность может оставаться неизменной. Как следствие этого падает емкость аккумулятора.

При содержании карбонатов 50—70 г/л электролит подлежит замене. Вообще принято сменять электролит аккумуляторов не реже одного раза в год. Смена электролита производится при полностью разряженном аккумуляторе.

Раствор щелочного электролита или куски едкой щелочи, попадая на кожу человека, хотя и не дают ожога, как серная кислота, но образуют болезненные и долго не заживающие раны. Поэтому при работе со щелочными материалами следует принимать необходимые меры предосторожности.

Заряд тяговых батарей производится на зарядных станциях. Способность щелочного железо-никелевого аккумулятора принимать зарядный ток находится в прямой зависимости от его емкости. Практически величина зарядного тока ограничивается предельно допустимой температурой электролита при заряде и газообразованием, вызываемым электролитическим разложением воды. Повышение температуры электролита за пределы 45° С и интенсивное газообразование недопустимы, так как ведут к повреждению пластин аккумулятора.

Нормальная величина зарядного тока в амперах для железо-никелевых батарей по числовому значению равна 25% паспортной емкости батареи. При заряде нормальным током рабочий заряд батареи продолжается 7 ч.

Железо-никелевые батареи могут заряжаться током менее нормального при соответственно увеличенной длительности заряда. Однако существует нижний предел зарядного тока, составляющий численно около 15% паспортной емкости аккумулятора. Расход электроэнергии при малых зарядных токах возрастает за счет увеличения потерь на газообразование. Так, для батареи 24-ТЖН-500 нормальным зарядным током является ток 125 а. Нижний предел зарядного тока для этой батареи 75 а.

При постановке на заряд напряжение железо-никелевого аккумулятора быстро повышается до 1,5—1,6 в, затем продолжает постепенно увеличиваться до 1,75—1,85 в, а после отключения от зарядной сети падает до 1,35—1,45 в, что и является нормальным напряжением полностью заряженного аккумулятора. В соответствии с этим будет изменяться при заряде и напряжение батареи. Например, напряжение батареи 24-ТЖН-500 в конце заряда будет 42—44, а после отключения ее от заряда 32—34 в.

Перед постановкой на заряд батарею проверяют на степень разряженности. Для этого ее включают на короткое время (2— 3 мин) на постоянное сопротивление и по напряжению батареи судят о глубине ее разряда. Так, например, нормально разряженная батарея 24-ТЖН-500 при включении на сопротивление 1,2 ом должна иметь напряжение не ниже 25 в, в противном случае батарее следует дать усиленный заряд (см. ниже о профилактических зарядах тяговых батарей).

Замер напряжения батарей и отдельных банок производится нагрузочной вилкой, имеющей вольтметр и стандартное сопротивление.

Газовыделение («кипение») железо-никелевого аккумулятора происходит равномерно на протяжении всего заряда.

Признаками окончания заряда щелочных батарей являются соответствующая данному зарядному току длительность заряда и напряжение, установившееся и не изменяющееся в конце заряда в течение 20—30 мин.

Режим разряда тяговой батареи зависит от интенсивности работы машины, получающей от нее питание. В связи с этим время работы батареи до ее полного разряда, определяемого по допустимому конечному напряжению, должно устанавливаться в зависимости от конкретных условий эксплуатации машины.

Щелочные железо-никелевые тяговые батареи должны разряжаться во время работы машины при средней силе тока, соответствующей 8-часовому режиму. При этом допустимы кратковременные разряды (продолжительностью не более 5 мин каждый) при удвоенной средней силе тока.

Емкость щелочных аккумуляторов (в отличие от кислотных) при изменении режима разряда практически остается постоянной. Однако с увеличением разрядного тока снижается конечное напряжение аккумулятора. Эта зависимость показана на рис. 64. Как видим, например, при разряде силой тока в 150 а напряжение в конце разряда аккумулятора, с которого снят график, понизится до 0,5 в, а при разряде силой тока 60 а — только до 0,85 в.

Наименьшая допустимая величина конечного напряжения для тяговых щелочных аккумуляторов определяется главным образом условиями работы электродвигателей и электроаппаратуры, получающих питание от батареи. Конечное напряжение одного аккумулятора (банки) должно быть не менее 1 в. В соответствии с этим устанавливается и наименьшая допустимая величина напряжения в конце разряда для всей батареи.

С понижением температуры емкость щелочных аккумуляторов снижается. Так, при температуре электролита —10 °С сохраняется 80—85%, а при температуре — 20 °С 70—75% паспортной емкости аккумулятора. При этом следует иметь в виду, что температура электролита нормально загруженного работающего аккумулятора на 10—15° превышает температуру окружающей среды.

Рис. 1. Кривые разряда тягового железо-никелевого аккумулятора

При комплектации тяговых батарей из отдельных аккумуляторов (банок) их подвергают тренировочным за-рядо-разрядным циклам. Целью тренировочных циклов является .подготовка аккумуляторов к работе и отбор банок одинаковой емкости для комплектации батареи. Для тренировки желательно брать большее число банок, чем требуется для батареи. Это делают с целью отбора после тренировки наиболее близких по емкости банок для монтажа в батарею. Взятые для тренировки банки соединяются последовательно. Режим тренировочных циклов определяется заводскими инструкциями. Обычно проводятся последовательно три тренировочных зарядо-разрядных цикла.

Профилактические заряды имеют целью частичное восстановление емкости батарей и проверку их состояния. Частичное восстановление емкости достигается усиленными зарядами, которые производятся нормальным зарядным током в течение 10—12 ч и применяются периодически при каждом 10—11-м зарядном цикле, а также в случаях глубокого разряда батареи, т. е. разряда до напряжения менее 1 в на банке.

Для проверки состояния батареи служат контрольные циклы, которые производятся через 50—60 зарядных циклов, но не реже одного раза в год. При этом батарея проходит усиленный заряд, после чего разряжается током 8-часового режима до минимально допустимого напряжения, затем получает нормальный заряд и снова разряжается током 8-часового режима. При последнем разряде замеряется емкость аккумулятора.

Хранение железо-никелевых аккумуляторов, не бывших в употреблении, производится в сухом виде (без электролита) в сухом отапливаемом и вентилируемом помещении при температуре + 15—25 °С. Находившиеся в эксплуатации банки при сроках хранения более года хранят также в сухом виде. Для этого аккумуляторы предварительно разряжают до 1 в, электролит сливают и, не промывая банок, плотно их закупоривают пробками. Резиновые чехлы от банок должны храниться отдельно. Аккумуляторы, периодически бездействующие (от месяца до года), можно хранить с электролитом в разряженном или полуразряженном состоянии.

Неисправности железо-никелевых аккумуляторов чаще всего проявляются в виде снижения емкости, увеличенного саморазряда или ненормального газовыделения при заряде. Снижение емкости может быть связано с накоплением в электролите углекислых солей, систематическим недоразрядом батареи, утечками тока, систематическими глубокими разрядами. Повышенный саморазряд аккумулятора может быть вызван утечками тока и примесями в электролите. Отсутствие газовыделения в отдельных элементах при заряде обычно связано с коротким замыканием между пластинами этих элементов.

Стартерные свинцово-кислотные батареи. Элементы свинцово-кислотных стартерных батарей смонтированы в юбщем корпусе и соединены последовательно постоянными перемычками. Наибольшее распространение имеют батареи с номинальным напряжением 12 в, состоящие из 6 элементов, и напряжением 6В, состоящие из 3 элементов. Батареи имеют обозначение, в котором указывается число последовательно соединенных элементов, назначение батареи и ее номинальная (паспортная) емкость.

Электролит свинцов и кислотных аккумуляторов приготовляется из аккумуляторной серной кислоты, имеющей плотность 1,83 (ГОСТ 667—53), и дистиллированной воды (ГОСТ 6709—53). Посуда для приготовления и хранения электролита может быть керамической, свинцовой или эбонитовой.

Для полностью заряженных аккумуляторов, работающих на открытом воздухе в средних климатических условиях, плотность электролита (отнесенная к +15° С) должна быть равна для осенне-зимнего периода около 1,28, а в летнее время около 1,24. Точное значение необходимой плотности электролита берется из паспорта батареи или соответствующих справочников.

У свинцово-кислотных батарей плотность залитого электролита не остается постоянной, а уменьшается при разряде аккумулятора и увеличивается при его заряде. Поэтому при необходимости корректировки плотности электролита во время эксплуатации батареи она производится только после полного заряда аккумулятора, когда электролит имеет максимальную плотность.

Во время работы батареи из электролита испаряется только вода. Поэтому при снижении уровня электролита от испарения в элементы батареи добавляют дистиллированную воду.

Заряд стартерных батарей производится на зарядных станциях, а также осуществляется в процессе их эксплуатации на двигателях внутреннего сгорания. На зарядных станциях заряжаются новые батареи (первый заряд), батареи, вышедшие из ремонта, и батареи, снятые с двигателей внутреннего сгорания в связи с их значительным разрядом. Заряд батареи ведется током, величина которого в амперах по числовому значению равна 10% от паспортной емкости батареи.

Окончание заряда свинцово-кислотной батареи характеризуется обильным газовыделением («кипением») во всех ее элементах, напряжением каждого элемента в пределах 2,5—2,6 в и стабилизацией плотности электролита.

В процессе эксплуатации на двигателе внутреннего сгорания стартерная батарея подзаряжается от генератора во время работы двигателя. При этом зарядный режим батареи зависит от регулировки реле-регулятора, состоящего из двух самостоятельно действующих электромагнитных приборов — реле обратного тока и регулятора напряжения. Реле обратного тока автоматически включает генератор в сеть, когда напряжение на его клеммах превысит напряжение аккумуляторной батареи, и отключает генератор от сети, когда его напряжение становится ниже напряжения батареи. Реле регулируется на напряжение включения, равное номинальному напряжению батареи или несколько превышающее его. Регулятор напряжения поддерживает напряжение генератора в заданных пределах при изменяющихся в процессе эксплуатации числах оборотов и нагрузке генератора. Регулировка этого регулятора производится на напряжение, превышающее номинальное напряжение аккумуляторной батареи на 10—15%.

Разряд стартерной батареи происходит в режиме больших разрядных токов при пуске двигателя и в режиме малых, но более длительных разрядных токов при работе двигателя на небольших оборотах, когда напряжение на клеммах генератора меньше напряжения включения реле обратного тока.

Количество электричества, которое может быть взято от заряженного свинцово-кислотного аккумулятора, зависит от величины разрядного тока и -температуры аккумулятора, при которой происходит разряд. Оно уменьшается при увеличении разрядного тока и понижении температуры.

Как видно из этой таблицы, вследствие значительных величин необходимого разрядного тока емкость батарей при стартерных режимах разряда составляет при температуре + 30° около 27%, а при температуре —18° падает до 11% от номинальной емкости батареи при 10-часовом разряде. Длительность полного стартерного разряда батареи составляет при этих температурах от 5,5 до 2,25 мин.

Степень разряженности (глубина разряда) свинцово-ки-слотного аккумулятора может определяться не только по его напряжению, но и по плотности электролита. Снижение плотности электролита, связанное с разрядом аккумулятора, сравнительно невелико и составляет при разряде аккумулятора на 25% около 3%, а при разряде на 50% около 6% от первоначальной плотности электролита.

Стартерные батареи, разряженные более чем на 25% зимой и более чем на 50% летом, должны быть сняты с двигателя внутреннего сгорания и переданы на зарядную станцию для подзарядки.

Свинцово-кислотные аккумуляторы очень чувствительны к глубоким разрядам, т. е. разрядам, выходящим за пределы их емкости в данном разрядном режиме. Глубокие разряды вызывают образование больших кристаллов и даже корки сульфата свинца на пластинах, что уменьшает их активную поверхность. В результате аккумулятор теряет первоначальную емкость. Исключение не только систематических, но и одиночных случаев глубокого разряда является одним из основных требований эксплуатации свинцово-кислотных батарей.

В общем случае можно сказать, что в процессе эксплуатации свинцово-кислотных батарей глубина их разряда при любых режимах должна быть ограничена величиной плотности электролита 1,12 и напряжением на один элемент 1,7 в. Бездействующие свинцово-кислотные аккумуляторы при положительных температурах подвержены саморазряду, в результате чего могут терять до 25% заряда в месяц.

Тренировочные заряд о-р азрядные циклы производятся для контроля состояния батареи, а также для частичного восстановления ее емкости. В процессе эксплуатации стар-терных батарей обычно наблюдаются более или менее систематические неполные разряды аккумуляторов, что снижает их емкость.

Тренировочный цикл проводится два-три раза в год и состоит в том, что аккумулятор подвергают нормальному заряду, а затем разряжают током 10-часового режима до напряжения 1,7 в на элемент. При этом замеряется емкость батареи, которая должна быть не менее 85% паспортной.

Хранение свинцовых аккумуляторов, не бывших в эксплуатации, производится в сухом виде (без электролита) в неотапливаемых помещениях при температуре до —30° С. Срок хранения батарей в сухом виде не должен превышать двух лет.

Батареи, находящиеся в эксплуатации, должны храниться в прохладном помещении, по возможности при температуре около 0°, для замедления саморазряда. Батареи должны быть полностью заряжены. Если батареи хранятся при положительной (комнатной) температуре, то для компенсации саморазряда их необходимо ежемесячно подзаряжать током нормального заряда. Хранить батареи с электролитом более одного года не рекомендуется.

Зарядные станции. В портах зарядные станции для тяговых и стартерных аккумуляторных батарей располагаются обычно в гаражах машин безрельсового транспорта. Зарядка щелочных и.кислотных батарей должна производиться в отдельных несообщающихся помещениях.

Так как при заряде аккумуляторов в результате электролитического разложения воды выделяется гремучий газ, помещения зарядных станций оборудуются надлежащей приточно-вы-тяжной вентиляцией, а пользоваться огнем и курить в этих помещениях категорически воспрещается. В зарядных помещениях должна поддерживаться положительная температура, так как заряд аккумуляторов при отрицательной температуре резко снижает их емкость и к. п. д. зарядной установки.

При зарядных станциях обычно оборудуются специальные помещения (раздельно для щелочных и кислотных батарей) для приготовления, хранения и смены электролита, а также для ревизии батарей. Такая ревизия батарей заключается в основном в проверке состояния пластин и сепараторов, очистке банок от осевшего шлама, замене поврежденных пластин и сепараторов. Для зарядки аккумуляторов служат мотор-генераторы, ртутные или полупроводниковые выпрямители, преобразующие переменный ток портовой сети в постоянный.

Заряд батарей ведется обычно при постоянной силе тока. Так как напряжение батарей в процессе заряда изменяется, в цепь каждой установленной на заряд батареи должен быть включен реостат, позволяющий поддерживать ток заряда близким к рекомендуемому. В современных зарядных установках процесс заряда ведется автоматически с применением реле напряжения или счетчиков ампер-часов.

Аккумуляторные батареи относят к химическим источникам тока, в которых энергия химических реакций окисления и восстановления непосредственно превращается в электрическую энергию. Преобразование энергии происходит при взаимодействии катода, анода и электролита. На катоде протекает процесс восстановления, на аноде — окисления ионов электролита.

Реакции окисления и восстановления имеют обратимый характер и зависят от направления тока: расходуемая при разрядке энергия восполняется при зарядке аккумулятора. В связи с этим срок службы аккумулятора определяется числом циклов «заряд—разряд».

Из довольно большого числа типов аккумуляторов в ПТМ используют щелочные как источники энергии электроприводов постоянного тока (тяговые аккумуляторы) и кислотные главным образом как источники энергии для запуска двигателей внутреннего сгорания (стартерные).

На портовых машинах безрельсового транспорта (вилочные электропогрузчики) устанавливают соединенные в батареи никель-железные аккумуляторы. Электроды аккумуляторов изготавливают в виде железных каркасов плоской формы с большим числом отверстий. Каркасы заполняют активной массой: для катода порошком железа, для анода гидратом окиси никеля (Ni(OH)3). Для увеличения поверхности контакта с электролитом электроды поочередно набирают в пакеты. В качестве электролита используют раствор гидроксида калия (КОН). Номинальное напряжение аккумулятора 1,35—1,4 В, ресурс — 7000 ч, число циклов — не менее 1000, срок хранения — 3,5 года, емкость определяется массой электродов и количеством электролита.

Особенность приведенной реакции — неизменность состава, а следовательно, и плотности электролита. Поэтому плотность электролита не является показателем степени заряженности аккумулятора.

Для увеличения напряжения аккумуляторы последовательно соединяют в батарею (напряжение аккумуляторов суммируется, емкость батареи равна емкости одного аккумулятора). Для увеличения емкости батареи соединяют параллельно.

В обозначение батареи входят: число аккумуляторов, тип — тяговая никель-железная (ТНЖ), марка материала каркаса батареи (К-металлический), номинальная емкость при 8-часовом разряде, Кл.

Преимущества щелочных аккумуляторов в простоте обслуживания и небольших затратах на него, в механической прочности и жесткости электродов, большом числе циклов «заряд— разряд». Их недостатки — значительное внутреннее сопротивление, не позволяющее получать большие разрядные токи, необходимость периодической смены электролита.

Для запуска двигателей внутреннего сгорания применяют стар-терные свинцовые батареи.

В отличие от щелочных аккумуляторов при разряде кислотны образуется вода, а при заряде серная кислота. Таким образом, плотность электролита постоянно изменяется и однознач-0 характеризует степень заряженности аккумулятора. Следует тметить, что искусственное изменение плотности электролита в роцессе эксплуатации, например добавление серной кислоты, епень заряженности не изменяет.

Преимущество стартерных батарей — незначительное внутреннее сопротивление, позволяющее получать большие разрядные токи, а следовательно, и высокую удельную мощность, недостат- 3 ки — невысокая механическая прочность пластин, значительное снижение характеристик даже при единичных глубоких разрядах.

Техническое обслуживание аккумуляторных батарей заклю- Я чается в еженедельной очистке поверхности и выводов, доливке воды в электролит, проведении контрольно-тренировочных циклов, смене один раз в год электролита щелочных аккумуляторов.

Ремонт аккумуляторных батарей выполняют по потребности и сводят к заделке трещин в корпусе и замене вышедших из строя аккумуляторов.

Основными неисправностями, характерными для обоих типов аккумуляторных батарей, являются: снижение емкости, повышенный саморазряд, короткое замыкание между пластинами, повреждение корпуса.

В щелочных аккумуляторах снижение емкости связано с уменьшением уровня (обнажение части пластин), загрязнением или использованием старого электролита, утечками тока между выводами из-за загрязнений корпуса, систематическими недозарядами или глубокими разрядами. Повышенный саморазряд возникает в результате образования электрической цепи между выводами при загрязнении корпуса. Короткое замыкание происходит при короблении пластин, разрушении стержневых изоляторов и значительном высыпании из пластин активной массы. В результате при работе аккумулятор нагревается и быстро разряжается, а при зарядке отсутствует газовыделение, связанное с электролизом воды электролита.

У кислотных аккумуляторов основные неисправности аналогичные. Но в то же время снижение емкости главным образом зависит от развития сульфатации пластин, их выкрашивания или сползания с каркаса активной массы. Сульфатация — это процесс образования на поверхностях пластин не растворимой в электролите корки сульфата свинца, которая уменьшает активную поверхность пластин. Развивается она, как правило, медленно, что обеспечивает аккумулятору длительный срок службы при достаточной емкости. Однако процесс сульфатации может резко ускориться, если аккумулятор подвергается глубоким (плотность электролита р = 1,12 г/см3 и ниже) разрядам, систематическим недозарядам, работает при температуре электролита выше 45 СС или оголены пластины при понижении его уровня.

Электролит щелочных аккумуляторов представляет собой водный раствор щелочи, обычно гидроксида калия (КОН). Добавление в раствор моногидрата гидроксида лития приводит к увеличению срока службы аккумулятора на 30—50%.

Для приготовления электролита используют твердые щелочи или ОДНУ составную щелочь, поставляемую в твердом или жидком виде и содержащую необходимые компоненты в приведенном соотношении. Щелочи растворяют в дистиллированной воде в химически нейтральной к ним посуде, изготовленной из нелуженного железа.

Щелочной электролит имеет важную особенность: в процессе хранения или эксплуатации он поглощает из воздуха углекислоту, что приводит к образованию в нем углекислых солей, снижающих емкость аккумулятора. Максимальное их количество не должно превышать 70 г/л. В связи с тем, что измерение количества содержащихся в электролите солей затруднено (плотность электролита остается практически неизменной), необходимо не реже одного раза в год его заменять при полностью разряженном аккумуляторе.

Электролит кислотных аккумуляторов — это раствор в дистиллированной воде аккумуляторной серной кислоты.

Для растворения используют посуду из стекла, фарфора, эбонита или керамики. Начальная плотность электролита зависит от климатической зоны использования: для южных районов р= (1,24-5-2,26) г/см3, для умеренной полосы р= 1,27н-1,28, для северных районов р= (1,3-5-1,31) г/см3. Температура замерзания электролита при этом соответственно составляет —25, —45 и —60 °С.

При хранении или эксплуатации плотность электролита изменяется в зависимости только от степени разряженности аккумулятора. Поэтому при снижении уровня электролита (в результате его «выкипания» при подзарядке) необходимо добавлять только дистиллированную воду. Доливать электролит можно лишь в случае его проливания из аккумулятора. При этом плотности электролита в аккумуляторе и доливаемого должны быть одинаковыми.

Сливать электролит из аккумулятора не рекомендуется, так как при этом осыпавшаяся активная масса пластин (шлам) может замкнуть пластины.

При работе с электролитом следует принимать меры предосторожности, предотвращать его попадание на кожу и в глаза.

Аккумуляторные батареи заряжают постоянным током в стационарных условиях на зарядных станциях или в режиме подзарядки (стартерные батареи) от генератора машины. Источниками тока на зарядных станциях служат выпрямительные зарядные устройства типа ВУК или УЗА, рассчитанные на номинальные напряжения 24—220 В и зарядные токи от 7 до 600 А, что позволяет одновременно заряжать несколько соединенных последовательно батарей любого типа.

Заряд щелочных и кислотных батарей, так же как и приготовление электролита, ведут в различных помещениях, не допуская загрязнения одного электролита другим. Перед зарядом батареи очищают, снимают пробки и добавляют электролит до нормы.

Заряд аккумуляторов происходит следующим образом (рис. 1). В начале заряда происходит быстрое увеличение э. д. с. аккумулятора (у стартерных до 2,15 В, тяговых до 1,4 В), сопровождающееся постепенным уменьшением зарядного тока. В конце заряда замедляется химическая реакция восстановления электролита. При этом все большая часть ионов водорода и кислорода не вступает в реакцию, нейтрализуется на пластинах и выделяется в виде пузырьков — происходит «кипение» аккумулятора. Интенсивное кипение свидетельствует о наступлении окончания заряда. При этом э. д. с. тяговых аккумуляторов достигает 1.8 В, стартерных — до 2,75 В. После прекращения заряда напряжение быстро падает до номинальных значений: соответственно 1,35—1,4 и 1,95—2,05 В. Следует иметь в виду, что при снижении емкости аккумулятора в силу указанных выше причин приведенные значения э. д. с. будут соответственно ниже.

Рис. 1. Характеристики аккумуляторов

Заряд стартерных батарей, кроме того, сопровождается увеличением плотности электролита, а постоянное ее значение в течение 30 мин свидетельствует об окончании заряда.

Тяговые батареи заряжают током одной ступени, равным 0,25 номинальной емкости, стартерные — двумя ступенями токов: для 1-й ступени — 0,1 емкости (до начала кипения), для 2-й — на 60% ниже.

Батареи заряжают в следующих случаях: для приведения новых батарей в рабочее состояние, для контроля состояния и частичного восстановления емкости. Кроме того, тяговые аккумуляторные батареи заряжают по мере надобности, а стартерные — при разряде на 25% зимой и 50% — летом.

Емкость тяговых аккумуляторов мало зависит от режима разряда. В то же время конечное напряжение уменьшается с увеличением интенсивности разряда (см. рис. 73). В результате может быть нарушена работа потребителей тока. Оптимальным считается 8-часовой режим разряда. Как указывалось выше, тяговые аккумуляторы допускают полный разряд. Он может возникнуть непреднамеренно в результате ошибок при работе или быть применен при постановке батареи на длительное хранение.

Наоборот, стартерные аккумуляторы, нормально работающие в режиме подзаряда, не допускается подвергать глубоким разрядам в связи с возможным существенным снижением емкости, которая зависит от режима разряда (значения разрядного тока) и температуры электролита. Так, при изменении температуры от 20 до минус 20 °С она уменьшается в 2 раза.

Все типы аккумуляторов подвержены саморазряду, возникающему за счет внутренних и внешних утечек тока и достигающему 25% емкости в месяц. При снижении температуры интенсивности саморазряд уменьшается.

Емкость (степень заряженности) аккумуляторов контролируют специальными нагрузочными вилками, регистрирующими

значение напряжения на выводах при протекании тока через стандартное сопротивление. Для стартерных аккумуляторов также широко применяется контроль плотности электролита ареометрами.

Тяговые батареи при длительном хранении разряжают, электролит сливают, заливные и вентиляционные отверстия закрывают. При кратковременном хранении электролит можно не сливать.

Стартерные батареи хранят в заряженном состоянии. Условия хранения зависят от их состояния. Новые батареи хранят в неотапливаемых помещениях при t до минус 30 °С, что уменьшает интенсивность саморазряда. Батареи с признаками сульфата-ции при пониженной емкости хранят при положительной температуре, подвергая их периодическому заряду. В противном случае электролит с недостаточной плотностью может замерзнуть и вывести батареи из строя.

При наличии внутренних повреждений аккумуляторы разбирают, а вышедшие из строя детали, как правило, заменяют новыми.

Повреждения корпусов стартерных батарей исправляют, заливая их расплавленной мастикой. Незначительные по размерам трещины в экстренных случаях допускается заделывать пластилином.


Читать далее:

Категория: - Портовые подъемно-транспортные машины





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины