ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

СХЕМА И ОПЕРАЦИИ СБОРКИ ТЯГОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Одной из заключительных стадий производства щелочных аккуму­ляторов является их сборка из предварительно подготовленных де­талей и узлов.

Блоки из пластин изготовляют двумя способами. Для малых типов аккумуляторов отростки контактных планок пластин прива­ривают газовой сваркой к стальному мостику со стальным токо - подводящим штырем. Для больших типов, т. е. тяговых железо - никелевых аккумуляторов, пластины каждого знака собирают в блок с помощью стяжного болта с гайкой или с помощью электро­сварки. Болт проходит в отверстия в ушках контактных планок. Для сохранения расстояния между пластинами на стяжной болт после каждой контактной планки надевают стальное кольцо. Вме­сто одного из колец на болт надевают стальной токоотвод — борн, имеющий плоскую головку с отверстием.

При изготовлении блока тем или иным способом между пласти­нами вставляют сепараторы. Собранный блок устанавливают в стальной никелированный сосуд, при этом токоотводы с надетыми изоляционными кольцами проходят через отверстия в крышке. У тяговых аккумуляторов положительные пластины изолированы от корпуса винипластовыми прокладками. У аккумуляторов малых типов изоляционные прокладки не применяются, так как положи­тельные пластины не касаются стенок сосуда.

Вставка блока электродов чаще производится со стороны дна, которое после сборки приваривают газовой сваркой. Собранные таким образом аккумуляторы после проверки на герметичность от­правляют на формирование. Таков в общем процесс сборки щелоч­ного аккумулятора с ламельными пластинами.

В дальнейшем более детально в качестве примера мы будем рассматривать сборку тягового аккумулятора сболченного типа, технологическая схема которой представлена на рис. 178.

Весь процесс сборки производится на поточных линиях, многие операции которого выполняются на конвейере.

Рассмотрим некоторые подробности основных переходов процес­са сборки.

Изготовление корпусов и приварка крышки к корпусу. Корпуса аккумуляторных сосудов изготовляют из ли­стовой декапированной стали марки 08КП. Отрезанные на гильо­тинных ножницах полосы подвергают двухкратной гибке в штам­пах и передают на сварку продольного шва. Чертеж заготовки для корпуса аккумулятора ТЖН-250 показан на рис. 179, а—в.

Сварку корпуса сосудов производят на газосварочных автома­тах оригинальной конструкции либо на электрошовных сварочных машинах МШП-

Корпус сосуда 4 проходит между двумя сварочными роликами 1 и 3, включенными в электрическую цепь.

Прижатие роликов к плоскости загнутых краев корпуса (узел т, см. рис. 179) осуществляется с помощью пневматического устройства. В месте контакта с роликами проходит большой ток, который вызывает сильный нагрев металла в месте касания краев заготовки, и в результате этого производится сварка. Шов по месту сварки охлаждается водой. Продолжительность сварки одного кор­пуса ТЖН-350 не превышает 13—14 с.

Сварку корпуса сосуда производят следующим образом: устанавливают заготовку корпуса на хобот машины в фиксиру­ющее приспособление;

Опускают ролики, которые сжимают при этом два края сосуда, загнутые внахлест;

Производят сварку корпуса с образованием продольного шва; после сварки производят автоматическое выключение тока и подъем роликов;

Сваренный корпус снимают вручную с хобота машины. Стальные сосуды широко применяются в промышленности. Пла­стмассовые сосуды используют пока только для выпуска относи­тельно небольших партий изделий.

После сварки корпуса 6 вставляют в него крышку 5 (рис. 181, а) и приваривают ее с помощью ацетиленовой горелки. Перед встав­кой крышки в корпус к ней в отдельных точках приваривается специальный кронштейн 1 (рис. 181, в), который служит для по­следующего крепления к нему клапанной пробки. Для точечной приварки кронштейна к корпусу служат электросварочные маши­ны АТН-8 и АТН-10.

Сварка корпуса и приварка к нему крышки — ответственные операции. В результате этих операций сосуд должен быть герме­тичным как по месту шва вдоль боковой стенки, так и по периметру крышки в месте сварки.

Корпус с приваренной к нему крышкой направляется в галь­ванический цех, где его покрывают с наружной стороны защитным слоем никеля (около 10 мкм), а затем направляют на операцию за­прессовки блока пластин.

Сборка блока пластин тягового а к к у м у л я т о - р а". Сборка блока пластин щелочного тягового аккумулятора должна быть выполнена с большой тщательностью, так как от этого в значительной мере зависит качество самого аккумуля­тора.

Блок пластин состоит из двух пслублоков — положительного и отрицательного. Каждый полублок составляется из пластин одного знака (одной полярности). Между соседними пластинами должно быть определенное расстояние, которое обычно заполняется эбони­товыми палочками или винипластовым гофрированным сепарато­ром. Вследствие этого необходимо точно фиксированное расстояние между одноименными пластинами полублока, что достигается уста­новкой на стяжных болтах дистанционных стальных колец.

1 — верхний ролнк, 2 — сопло, 3 — нижний ролик, 4 — корпус, 5 — сварочный шов

Токоотвод от каждого полублока пластин осуществляется одним или двумя борнами, которые устанавливаются через проушины на стяжной болт.

В каждом полублоке контактные планки электродов, а также борны должны быть плотно зажаты между дистанционными коль­цами с помощью гаек, навернутых на конец болта с целью обе-

W0+05

А-А

Рис. 182. Блок ламельных пластин аккумулятора ТЖН-250

Спечения надежного электрического контакта между токоведущи - ми деталями блока (планка электрода — кольцо — болт). Чертеж блока показан на рис. 182.

Сборку блока пластин производят с помощью специального приспособления, которое выполняет ряд необходимых при сборке функций:

Точно фиксирует положение положительных и отрицательных электродов относительно друг друга;

Обеспечивает правильную установку эбонитовых палочек на по­верхности пластин;

Фиксирует положение борнов относительно комплекта пластин; позволяет плотно зажать пластины блока; облегчает установку дистанционных колец на строго фиксиро­ванном стяжном болте, а также плотное зажатие их и закрепление концевыми гайками.

Конструкция сборочного приспособления приведена на рис. 183. Задняя стенка 5 служит для правильной установки концов эбо­нитовых палочек в вертикальных канавках.

Передняя стенка 7 в виде гребенки, состоящей из четырех вер­тикальных планок, служит для правильной фиксации пластин и эбонитовых палочек. Для этого на гребенку приспособления наде­вается пластина через прорезь между контактной планкой и краем верхней ламели, палочки устанавливаются своими концами в про­рези гребенки (а также в канавки стенки 5). Прорези передней 7 и канавки задней 5шстенок лежат на одной вертикали (перпендику­лярно к стенкам).

Подвижное дно 4 покоится на пружинах и постепенно просажи­вается вниз по мере укладки иа него поочередно отрицательных и положительных пластин.

Стойки 1 служат для фиксации борнов. Рукоятка 2 укреплена посредством шарнира на массивной колодке 8 и снабжена на кон­це короткой тягой, с помощью которой перемещается в горизонталь­ном направлении планка, примыкающая к задней стороне колодки 8; подвижная планка находится между колодкой и передней стен­кой 7. В колодке 8 и подвижной планке имеются два выреза под
головки стяжных болтов. В откинутом положении рукоятки 2 план­ка отведена от колодки, при вертикальном положении рукоятки планка плотно прижата к колодке.

Крышка 3 на шарнирах; после сборки блока она закрывает приспособление и, будучи закрепленной на боковой стенке защел­ками с серьгой 6, плотно зажимает собранный блок.

На рис. 184 и 185 приведены различные стадии сборки блока пластин с применением сборочного приспособления.

Пластины (положительные и отрицательные) укладывают в приспособление поочередно, надевая на стяжной болт соответству­
ющего полублока. Между ними укладывают эбонитовые палочки. При укладке отрицательных и положительных пластин на стяжной болт полублока поочередно устанавливают дистанционные кольца, а после определенного числа уложенных пластин на болт надева­ется бори соответствующей полярности.

В начале и конце блока размещаются крайние положительные и отрицательные пластины.

Для аккумулятора ТЖН-250 собирают в блок десять положи­тельных и одиннадцать отрицательных пластин.

После сборки блока закрывают крышку приспособления, навер­тывают гайки на концы болтов и затягивают ими блок.

Открывают крышку приспособления и откидывают его заднюю стенку, скрепляют блок скобой, чтобы не выпадали палочки; из­влекают его из приспособления, отгибают на грань гайки усы край­них контактных планок для предотвращения самоотвинчивания гаек. Кладут блок на конвейер, проверяют правильность сборки и заменяют дефектные палочки (сепараторы). Затем на каждый борн блока устанавливают стальную шайбу и изоляционное кольцо.

Запрессовка блоков в сосуд, монтаж деталей аккумулятора и заварка дна. Проверка аккуму­лятора. Перед запрессовкой блока в сосуд вставляют изоляцион­ные прокладки из винипластовой пленки и козырек из того же ма­териала. Изоляционные прокладки служат для изоляции ребер по­ложительных пластин от стенок сосуда, козырек — для облегчения запрессовки блока в сосуд.

Надев дополнительные металлические козырьки на узкие сто­роны сосуда, запрессовывают блок в сосуд, после этого козырьки снимают.

Запрессовка собранного блока пластин в сосуд осуществляется особым приспособлением (рис. 186).

На сварной станине приспособления находится механизм пода­чи 4, состоящий из зубчатых колес и сопряженной с ними рейки — штока.

Передача осуществляет при вращении рукоятки поступательное движение штока в трубе 5. На конце его крепится П-образный упор 3.

Роликовый транспортер 2 служит для облегчения перемещения блока при запрессовке; направляющие с задним упором 1 — для фиксации положения сосуда.

При вращении рукоятки упор 3, двигаясь горизонтально, пере­мещает блок пластин (упираясь при этом в нижнюю поверхность блока) по роликовому транспортеру 2 и вдвигает его в сосуд, уста­новленный в направляющие, до упора I.

После запрессовки блока в сосуд иа аккумуляторе производят монтаж мелких деталей, т. е. деталей уплотнения токоведущего узла. С этой целью выполняют следующие операции. Устанавлива­ют на каждый борн одно уплотнительное и два изоляционных коль­ца и никелированную шайбу. Навертывают на борн гайку на 2—3 нитки, затем довертывают гайку пневмогайковертом и затягива­ют ее ключом. На борны наворачивают вторые гайки на 4—5 ниток.

После того как создан узел уплотнения на борнах, аккумулятор устанавливают в шаблон и перевертывают на 180°.

Внимательно осматривают аккумулятор снизу для обнаружения возможных дефектов в собранном блоке.

Если в блоке обнаружены слабосидящие эбонитовые палочки, их заменяют на палочки с большим диаметром, чтобы обеспечить плотную посадку их между пластинами блока. Если заменой пало­чек не удается достигнуть плотной посадки палочек в блоке, акку­мулятор поступает на распрессовку с целью извлечения блока на том же приспособлении, на котором производилась его запрессов­ка. Освобожденный блок поступает на ремонт.

После контроля посадки палочек в блоке аккумулятор проверя­ют на переполюсовку, т. е. на соответствие положения .полублока в сосуде знаку его полярности на крышке (борн положительного полублока должен находиться у знака + на крышке).

Если вместо эбонитовых палочек при сборке блока применяется винипластовый перфорированный сепаратор, то запрессовка блока производится в сосуд с приваренным дном (без крышки). После наружной проверки аккумулятора для обнаружения возможных дефектов в блоке устанавливается и приваривается крышка; затем следует монтаж деталей уплотнения токоведущего узла.

Отрицательные пластины прилегают всей своей плоскостью к стенке сосуда, т. е. имеют с ним электрический контакт [7].

Если торцы (ребра) положительных пластин вследствие недо­статочной их изоляции от сосуда винипластовой пленкой будут иметь контакт с сосудом, то при этом возникает короткое замыка­ние между двумя разноименными полублоками ак­кумулятора. Короткое замыкание возникает и в случае наличия электрического мостика между со­седними пластинами блока за счет частиц активной массы, металлических заусенцев на электродах и др.

Короткое замыкание делает аккумулятор непри­годным к эксплуатации, поэтому очень важно об­наружить и ликвидировать этот недостаток.

Короткое замыкание легко обнаруживается с помощью электрической лампы, присоединенной к внешней сети, как показано на схеме рис. 187. При прикосновении концами а и б одного к отрицатель­ному борну или корпусу, другого к положительно­му борну лампочка не должна загораться. Прове­ренный аккумулятор поступает к сварщику, кото­рый приваривает к аккумулятору дно (или крышку, если он собран без палочек).

Сварщик производит следующие операции: выбивает на донышке рабочий знак; надевает на аккумулятор приспособление для сварки на расстоянии до 10 мм от кромки сосуда, обеспечивающее охлаждение разогретых при сварке деталей аккумулятора (пластины, прокладки);

Вставляет дно в сосуд и производит его приварку ацетиленовым пламенем.

Форма сварного узла показана на рис. 188. В последнее время для этой операции применяется электро­сварка.

После внешнего осмотра качества сварки дна производят испы­тание аккумулятора на герметичность. Испытание производят спе­циальным приспособлением (рис. 189), погружением аккумулятора в ванну с водным раствором соды и нитрита натрия и подачей во

Внутрь его через горловину сжатого воздуха.

Достаточная герметич­ность аккумулятора уста­навливается по отсутствию пузырьков воздуха в ванне.

Давление сжатого возду­ха 252,5 кПа (2,5 ати), вре­мя выдержки аккумулятора в растворе 15—30 с.

Применение содового раствора вместо чистой во-

Ды имеет своей целью избежать коррозии стального корпуса акку­мулятора на воздухе после испытания.

Аккумулятор 12 устанавливают на роликовый транспортер — рольганг 9, укрепленный на раме 3. Прижимают аккумулятор со стороны его боковой стенки плитой 4 (с пружинами) посредством винтового зажима 5.

С помощью ручного привода со звездочками и цепью 6 перед­вигают налево полый шток 7, имеющий на конце штуцер 11 с рези­новым кольцом.

Штуцер плотно зажимает горловину аккумулятора, сдвигая при этом аккумуля­тор к упору 2. На свободный конец полого штока надет резиновый шланг 8 воздуш­ной магистрали с краном 10.

Раму 3, которая укреп­лена на шарнирах, вручную опрокидывают назад, погру­жая при этом аккумулятор в сосуд 1 с водой. Открывают кран 10 воздушной магист­рали (давление воздуха 202—303 кПа или 2—3 ати) и наблюдают за тем, есть ли пузырьки воздуха в воде, покрывающей аккуму­лятор. В случае наличия в воде пузырьков воздуха ак­кумулятор поднимают из во­ды и отмечают на нем де­фектное место для проведе­ния ремонта.