Рис. 1. Щелочные батареи электропогрузчиков;
а и в – 34ТНЖ-300ВМ; 6 ид – 26ТНЖ-300ВМ; г – 40ТНЖ-400; е – 24ТНЖ-500 и 24ТНЖ-500М; Ж – 35ТНЖ-950

Коэффициент полезного действия по емкости у щелочных аккумуляторов нормально составляет 0,55 — 0,58, у кислотных 0,65 — 0,75.

Положительные и отрицательные пластины щелочных тяговых никелево-железных аккумуляторов выполнены одинаково и состоят из стальных перфорированных ламелей. В ячейки последних впрессована активная масса: у положительных пластин — смесь из 75 % гидрата окиси никеля Ni (ОН)2 и 25 % чешуйчатого графита, у отрицательных смесь из порошкообразной электрохимически активной высокодисперсной закиси – окиси железа (FeO и Fe202) Число отрицательных пластин в аккумуляторе на одну больше, чем положительных. Ори расположены с чередованием через одну и разделены изолирующими прокладками. Положительные и отрицательные пластины собраны на шпильках с гайками в блоки, имеющие выводы (борны) от тех и других пластин. Блоки пластин помещены с изоляцией эбонитрвыми прокладками в стальные (сварные) или пластмассовые сосуды. Аккумуляторы соединяют в батарею пластинами, зажатыми на борнах гайками.

Количество электричества, сообщаемого при зарядке батарее, увеличивается по мере срока ее службы и должно быть в 1,5 – 1,75 раза больше ее номинальной отдачи. Зарядку наиболее эффективно производить при постоянном токе в течение 6 — 7 ч. Допустимо осуществлять зарядку при уменьшающем токе с тем, чтобы его значение в конце зарядки было не ниже 60% нормального. Неполная зарядка вызывает снижение отдаваемой емкости и числа рабочих циклов “Заряд-разряд”. Температура электролита в процессе зарядки выше 43 °С не допускается.

Нормальный срок службы батареи обеспечивается при разрядах до шпряжения не ниже 1,077В на аккумулятор. Разрядка токами превышающими нормальное значение, снижает емкость и срок службы аккумуляторов. Новые батареи, поступившие в собранном виде, должны пройти тренировочные и контрольные циклы “заряда-разряда”. По окончании зарядки проверяют уровень и плотность электролита. Через 1 — 2 ч после прекращения зарядки закрывают горловины аккумуляторов и крышку батареи. Уровень электролита и его плотность проверяют перед каждой зарядкой в двух-трех аккумуляторах, а через 10 циклов “заряд-разряд” – во всех аккумуляторах батареи. Электролит дожен полностью покрывать пластины аккумуляторов и быть выше них на 15 — 30 мм. При отклонении плотности электролита от нормы добавляют дистиллированную воду или электролит повышенной плотности.

Ящик, в котором помещаются батарея, аккумуляторы крышки их горловин, соединительные перемычки и резиновые чехлы, должны содержаться чистыми и сухими. Пыль и налет солей на наружных частях аккумуляторов удаляют чистой влажной тряпкой, навернутой на деревянную палочку. Ржавчину с корпуса аккумулятора счищают тряпкой, смоченной в керосине.
Очищенное место протирают насухо и покрывают щелочестойким битумным лаком. Недопустимо попадание вазелина на лаковое покрытие корпусов, что приводит к их ржавлению и течи.

При приготовлении электролита необходимо соблюдать меры предосторожности, так как щелочи и их растворы травмируют кожу людей, разъедают обувь и одежду. Поэтому во время растворения щелочей и ухода за аккумуляторами требуется применять защитные очки, резиновые фартуки и перчатки. Если случайно на кожу людей, обувь или одежду попадут щелочные растворы, то смоченные участки нужно немедленно промыть 3%-ным раствором борной кислоты или струей воды до полного удаления щелочи. При признаках ожогов (покраснение кожи, жжение) требуется срочно обратиться к врачу.

На электропогрузчиках завода “Балканкар” применяют батареи кислотных свинцовых аккумуляторов. Стартерные батареи автопогрузчиков и ковшовых погрузчиков, изготовляемых в СССР и за рубежом, также являются кислотными. Эти батареи поставляются вместе с собранными и заряженными погрузчиками, в пригодном для эксплуатации состоянии. Основные данные батарей, поставляемых с электропогрузчиками завода “Балканкар”. Для приготовления электролита кислотных аккумуляторов применяют дистиллированную воду и химически чистую серную кислоту температурой 15—20 °С.

Серная кислота интенсивно соединяется с водой. Поэтому следует осторожно тонкой струйкой лить кислоту в воду. Электролит приготовляют в стеклянной посуде, эбонитовых или выложенных свинцом деревянных ваннах. При этом должны применяться резиновые фартуки, сапоги и перчатки, защитные очки. В случае попадания кислоты или электролита на руки, лицо и одежду их необходимо немедленно обмыть водой и присыпать для нейтрализации питьевой (двууглекислой) содой. Растворение серной кислоты в воде сопровождается интенсивным выделением тепла, что требует контроля температуры раствора, особенно если применяется стеклянная посуда. Время от времени следует делать перерывы, чтобы посуда равномерно разогревалась. После остывания электролита до 30 °С измеряют ареометром его плотность, которая должна быть летом 1,24—1,25, зимой 1,27—1,28. Аккумуляторы наполняют электролитом температурой не выше 25 °С с помощью резиновой груши. Спустя 6 ч проверяют уровень электролита. Он должен быть на 15—20 мм выше предохранительного щитка в каждом аккумуляторе.

При подготовке новой батареи к эксплуатации выполняют два цикла “заряд-разряд” в одинаковом режиме. Первая зарядка батареи, как и последующие, производится в две ступени. Режим зарядки при подготовительных циклах и нормальный в процессе эксплуатации указывается в паспорте батареи. Температура электролита в аккумуляторах перед началом зарядки должна быть не выше 30 °С. Пробки всех аккумуляторов необходимо открыть. Зарядный ток в амперах при подготовительных циклах для батарей обычного исполнения должен быть численно равен на первой ступени емкости батареи, умноженной на коэффициент 0,06, а на второй ступени в 2 раза меньше. Продолжительность зарядки при подготовительных циклах на первой ступени должна быть 25—30 ч, на второй 45—50 ч. Конец первой ступени зарядки определяется по напряжению отдельных аккумуляторов, которое должно достигнуть 2,4—2,45 В. В конце второй ступени зарядки напряжение повышается до 2,55—2,6 В и остается почти стабильным на протяжении последних 2 ч.

В процессе зарядки электролит не должен нагреваться выше 40 °С. При превышении этого значения зарядку необходимо приостановить, чтобы температура электролита понизилась до 30 °С, после чего продолжить зарядку. В конце зарядки плотность электролита нормально составляет 1,28 ±0,05 и почти не изменяется два последних часа. При повышении или понижении плотности электролита ее доводят до нормы добавлением дистиллированной воды или кислоты плотностью 1,4. Внешним признаком окончания зарядки служит интенсивное выделение газа, “кипение” электролита. Выделяющийся при этом водород образует с воздухом взрывоопасную гремучую смесь, что требует осторожности. После проверки напряжения и плотности электролита всех аккумуляторов спустя не менее 2 ч с момента отключения батареи от зарядного агрегата для уменьшения саморазряда протирают насухо крышки аккумуляторов, закрывают пробки и смазывают клеммы вазелином.

Батарея разряжается током, численно равным емкости, умноженной на коэффициент 0,1. Разрядка должна заканчиваться при понижении напряжения отдельных аккумуляторов до 1,8 В.

Напряжение кислотных аккумуляторов в отличие от щелочных в ходе зарядки возрастает постепенно до 2,7-2,75 В на элемент. Зарядка сравнительно небольшими токами в течение продолжительного времени является эффективной и рекомендуется после повышения напряжения до 2,4 В на элемент. Нормальная зарядка производится при токе на первой ступени, численно равном емкости батареи, умноженной на коэффициент 0,14. Зарядный ток на второй ступени должен быть в 2 раза меньше, чем на первой. Продолжительность заряда на первой ступени около 5 ч, если израсходована вся емкость. При менее глубоких разрядах время зарядки на первой ступени соответственно уменьшается. Продолжительность зарядки на второй ступени 10 ч. Это время может быть снижено до 3-5 ч. Через 4-5 сокращенных зарядов производят уравнительный заряд при продолжительности второй ступени 12 ч. Не следует более 2-3 ч оставлять батарею разряженной. В случае продолжительного бездействия заряженной батареи следует через 3-5 дней проверять на ней напряжение и ежемесячно осуществлять профилактическую зарядку. При этом продолжительность первой ступени зарядки возможно значительно сократить по сравнению с нормальной зарядкой.

Батареи, ежедневно находящиеся в работе, подвергаются уравнительной зарядке 1 раз в месяц для доведения всех аккумуляторов приблизительно до одинаковой емкости. При этом плотность электролита в них также выравнивается. Уравнительная зарядка на первой ступени не отличается от нормальной, а на второй ступени спустя 10 ч после ее начала батарею отключают на 1-2 ч. Такая зарядка с перерывами продолжается до момента, когда после соединения с зарядным агрегатом сразу начнется интенсивное выделение газов.

При заметном снижении емкости батареи требуется проверить, нет ли сульфатации пластин аккумуляторов. Если имеется хотя бы слабая сульфатация, необходимо подвергать батарею 3—5 циклам “заряд-разряд”. Зарядный ток должен быть равен 25% нормального. После начала “кипения” электролита ток понижают до 15-20% нормального и продолжают зарядку еще в течение 3—5 ч. Когда напряжение аккумуляторов достигнет 2,55-2,6 В и плотность электролита 1,28 ± 0,05 г/см3, зарядку прекращают. Обнаруживаемый на дне сосудов осадок следует удалить и промыть аккумуляторы дистиллированной водой.

Причинами сульфатации являются: систематическая неполная зарядка; глубокие разряды до напряжения менее 1,8 В на отдельных аккумуляторах; оставление батареи разряженной более суток; плотность электролита, превышающая нормальную; работа батареи при температуре выше 30° С; зарядка ненормально большими токами; длительная разрядка повышенными токами (нормальным считается ток при 5-часовом разряде с понижением напряжения отдельных аккумуляторов до 1,8 В) ; короткие замыкания; обнажение пластин при недостатке электролита.

Резкое понижение напряжения батареи при разряде, потеря емкости, почти стабильные значения плотности и напряжения, значительное повышение температуры электролита в ходе зарядки свидетельствует о внутреннем коротком замыкании. Пониженное напряжение при зарядке и разрядке батареи, заметное уменьшение отдаваемой емкости и “кипение” электролита при напряжении отдельных аккумуляторов 2,2—2,3 В могут быть результатом загрязнения электролита посторонними примесями. При этом следует разрядить батарею до напряжения 1,75 В на элемент, вылить загрязненный электролит, промыть аккумуляторы проточной водой (или дважды чистой водой), сполоснуть дистиллированной водой,заполнить вновь приготовленным электролитом плотностью на 0,025 выше нормальной и произвести зарядку в обычном режиме.

У двигателей электропогрузчиков наиболее подвержен износу коллектор. Образующаяся при работе углемедная пыль заполняет промежутки между коллекторными пластинами, что приводит к интенсивному искрению с обгоранием пластин и даже к замыканию между щетками. Неисправность коллектора обнаруживается по нагреву двигателя, особенно со стороны коллектора, и по ненормальному шуму. Перед установкой новых щеток рабочую поверхность их вначале обрабатывают приблизительно по форме коллектора. После установки щеток на место между ними и коллекторами закладывают стеклянную шкурку № 00 (абразивной поверхностью к щеткам) и вращением якоря вручную окончательно притирают щетки, прижимаемые к коллектору только пружинами щеткодержателей. Для приблизительного определения правильности нажатия щетки между ней и коллектором закладывают полоску папиросной бумаги и затем вытягивают ее. При чрезмерном нажатии бумага рвется, а при недостаточном протягивается без усилия.

Рис. 2. Приспособление для пропиливания дорожек между пластинами коллектора

Чтобы изоляционные прокладки не выступали над коллектором, между пластинами образуют дорожки глубиной 0,5—1 мм на фрезерном станке тонкой фрезой, равной по толщине прокладкам, или вручную приспособлением, показанным на рис. 2. Затем с коллектора снимают заусенцы, зачищают волосяной щеткой и шлифуют стеклянной шкуркой на станке или вручную (рис. 10.4.). Неровности или эллипсность коллектора устраняют проточкой на токарном станке с проверкой якоря на биение. Допускаемое значение его не более 0,05 мм.

Обмотки статоров и якорей проверяют на обрыв и замыкание на корпус. Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса должно быть не ниже 300-400 тыс. Ом. Перегрев одной из обмоток возбуждения, сопровождаемый искрением щеток и повышенным нагревом якоря, говорит о межвитковом или коротком замыкании. Неисправные катушки определяются по пониженному напряжению на них и подлежат замене, если при включенном пусковом сопротивлении якорь не вращается, необходимо найти и устранить обрыв в его цепи. Когда двигатель включен псд нагрузкой и якорь не вращается, но после страгивания с места вручную начинает вращаться с большой частотой, имеет место обрыв в цепи возбуждения либо подгорание (загрязнение) контактных поверхностей на зажимах или в контакторах. Ненормально малая частота вращения якоря при интенсивном искрении щеток указывает на обрыв в его обмотке, межвитковое замыкание или распайку части соединений на пластинах коллектора.

При втором методе применяется аккумуляторная батарея напряжением 6-12 В, допускающая ток разряда 5-10 А, реостат, милливольтметр до 150 мВ с добавочным сопротивлением (примерно в 20 раз больше сопротивления милливольтметра). Сначала реостат вводится полностью. Если секция обмотки исправна, прибор дает наибольшее показание. Затем сопротивление реостата уменьшают с тем, чтобы напряжение снизилось до 50—70 мВ. В процессе проверки обе пары штекеров подключают по очереди к каждым двум смежным пластинам коллектора. Стрелка милливольтметра даст наибольшее отклонение при обрыве в секции обмотки, а при витковом замыкании — уменьшенное отклонение. Понижение скорости вращения якоря может быть результатом сдвига щеток с нейтрали в сторону вращения из-за нарушения крепления щеткодержателей. Причиной повышенной скорости вращения якоря при отсутствии повреждений в цепи возбуждения является сдвиг щеток с нейтрали против направления вращения.

Рис. 3. Приспособление для шлифовки коллектора

Рис. 4. Схемы проверки обмотки якоря:
1 — коллектор; 2 — переставные контакты; 3 — телефон; 4 — батарея; 5 — зуммер; 6 — коллектор; 7 — добавочное сопротивление к милливольтметру; 8 — милливольтметр; 9 — батарея; 10 — амперметр; 11 — реостат; 12 — переставные контакты

Такие же неисправности возможны у генераторов постоянного тока на автопогрузчиках и ковшовых погрузчиках. Возбуждение генераторов может отсутствовать из-за размагничивания полюсов или обрыва в цепи якоря. Полюса намагничивают подключением к обмоткам возбуждения внешнего источника постоянного тока.

Износ подшипников устанавливается по качке шариков (роликов) относительно обойм. Старые подшипники снимают съемником. Посадочные места на валу якоря и крышках промывают бензином и протирают насухо. Распакованные новые подшипники размещают на чистой бумаге и промывают бензином. Подшипники устанавливают на вал номером наружу с предварительным разогревом в масляной ванне до 80-100 °С.

Для устранения вибрации якоря производится его балансировка. Центр массы установленного на двух горизонтальных линейках якоря расположится ниже оси вращения. Для балансировки можно слегка засверлить нижнюю сторону якоря или закрепить в канавках верхней стороны грузики, масса которых подбирается. Отбалансированный якорь не будет перекатываться по линейкам независимо от того, в какое положение его повернуть. Якорь, подвергавшийся перемотке или пропайке проводов на коллекторе, проверяют на балансировку.

Рис. 5. Приспособление для съема шарикоподшипников

У контакторов, контроллеров и реле наиболее часто встречаются загрязнение или обгорание контактов, устраняемые зачисткой. Причиной несрабатывания контакторов и реле при включении является обрыв обмотки или заедание якоря (штока). Повышенный нагрев обмоток контакторов и реле, сопровождающийся искрением, чаще всего возникает из-за слабого нажатия контактов или их износа, и устраняется регулировкой или сменой пружины либо заменой контактов. Обмотки нагреваются также вследствие междувитковых замыканий.

—

Уход за аккумуляторной батареей заключается в периодическом подтягивании крепления батареи, поддержании ее в чистоте и заряженном состоянии. Грязь на поверхности и на клеммах батареи вызывает преждевременную разрядку и препятствует ее полной зарядке.

На долговечность работы батареи отрицательно влияет недостаточный уровень электролита. Обычно уменьшение его уровня связано с испарением воды, поэтому для пополнения уровня электролита в батарею необходимо доливать дисциллированную воду. Верхние кромки пластин аккумулятора должны быть покрыты электролитом на 10— 15 мм.

При ежедневном осмотре необходимо очищать батареи от пыли, грязи и продуктов окисления. Очищенные клеммы и наконечники следует смазать тонким слоем технического вазелина. Уровень и плотность электролита следует проверять еженедельно.

Уход за генератором заключается в проверке всех его креплений (особенно контактных) и степени натяжения приводного ремня. Не реже двух раз в месяц необходимо снимать защитную ленту и осматривать состояние щеток, давление пружин на щетки. Поверхность коллектора должна быть блестящей и без задиров и раковин.

Исправность работы системы источников тока и реле-регулятора следует проверять по показаниям амперметра. При хорошо заряженной батарее величина зарядного тока, вырабатываемого генератором, должна составлять 1—2 а.

Перед проверкой работы электрической системы необходимо осмотреть состояние проводки, клемм и т. д., после чего можно приступить к отыскиванию неисправностей, если на них указывает амперметр.

Перед проверкой надо уточнить, работает ли амперметр, что проверяется включением фары. Затем на холостом ходу двигателя необходимо отсоединить провода от клемм батареи, якоря, шунта, реле-регулятора и плотно прижать их друг к другу.