電機(jī)故障檢測(cè)及維修成套工裝的研究與應(yīng)用

張潔

（陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司機(jī)電公司，陜西延安 727307）

1 引言

機(jī)電公司機(jī)電總廠主要承擔(dān)集團(tuán)公司各煤礦采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、液壓支架等二十余種型號(hào)的設(shè)備大修工作。其中每年要修理電機(jī)近兩百臺(tái)，大部分電機(jī)是因老化、受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊等造成對(duì)繞組的傷害，電機(jī)過載、欠電壓、過電壓、缺相運(yùn)行也能引起繞組故障，因此必須重新進(jìn)行繞組處理，繞組后要檢測(cè)電機(jī)絕緣、測(cè)電阻，并進(jìn)行裝配、調(diào)試，才能保證檢修的質(zhì)量。機(jī)電總廠根據(jù)對(duì)電機(jī)維修中遇到的問題及難題，從理論、實(shí)踐等不同層面論證設(shè)計(jì)方案的有效性、正確性，研制出電機(jī)維修的可靠工裝，配套有繞線機(jī)、工作平臺(tái)、電機(jī)故障診斷儀、綜合測(cè)試儀、直流雙臂電橋及各類電器設(shè)備，利用電機(jī)短路故障診斷儀、綜合測(cè)試儀和直流雙臂電橋檢測(cè)電機(jī)的軸承、繞組是否完好，利用搖表、電壓表、變壓器等檢測(cè)電機(jī)的絕緣、電流、電壓是否滿足完好標(biāo)準(zhǔn)，形成檢測(cè)、診斷、維修為一體的檢修模式。

2 電機(jī)常見故障分析

煤礦電機(jī)作為一種動(dòng)力設(shè)備，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能，在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)運(yùn)行中充當(dāng)著重要的角色。在實(shí)際的工作中，煤礦電動(dòng)機(jī)容易出現(xiàn)多種故障，而這些故障往往與電機(jī)的工作環(huán)境、電動(dòng)機(jī)的本身質(zhì)量及日常維護(hù)等有關(guān)，電動(dòng)機(jī)故障是影響煤礦安全生產(chǎn)的最主要因素之一，占煤礦井下機(jī)電事故60%以上，因此，對(duì)電機(jī)的故障原因進(jìn)行分析，相應(yīng)地采取措施是非常必要的。

在日常檢修電機(jī)時(shí)，常見的故障形式有5種：（1）電機(jī)軸承壞；（2）電機(jī)繞組接線、引線和端子燒壞；（3）電機(jī)繞組匝間或相間局部擊穿；（4）電機(jī)繞組燒毀；（5）電機(jī)轉(zhuǎn)子斷軸。

3 電機(jī)故障檢測(cè)及維修裝置設(shè)計(jì)方案

3.1 繞線機(jī)的設(shè)計(jì)

繞線機(jī)的種類繁多，按其用途分類，可分為通用型和專用型，針對(duì)煤礦所用電機(jī)的特點(diǎn)，大多為水冷型電機(jī)，根據(jù)電機(jī)的軸向和徑向尺寸，設(shè)計(jì)合適的繞線機(jī)圖1，其主要參數(shù)如下：

適用線徑 0.8-1.5mm

X軸設(shè)定范圍 0.1°-359.9°

繞線軸電機(jī)功率(x軸) AC伺服2.2kW

繞線軸轉(zhuǎn)速 MAX.2000rpm

停止精度 0°或者1°

排線最大行程 30mm

結(jié)束引出線位置 任意調(diào)整

繞線設(shè)定精度 0.1°

工作轉(zhuǎn)向 順時(shí)針/逆時(shí)針

歸零次數(shù) 無限

3.2 嵌線工作平臺(tái)

該套設(shè)備所能檢修的電機(jī)功率范圍為2.2-855KW電機(jī)，利用人工嵌線的方式，設(shè)計(jì)制作嵌線工作平臺(tái)圖2,其外形尺寸為2000mm×810mm×770mm。

3.3 配套檢測(cè)設(shè)備

該套設(shè)備配套部分檢測(cè)裝置，圖3軸承故障診斷儀用于檢測(cè)電機(jī)軸承故障和電機(jī)調(diào)試時(shí)的振動(dòng)；圖4直流雙臂電橋主要對(duì)電機(jī)、變壓器線組的直流電阻測(cè)量和電刷、開關(guān)的接觸電阻以及作升溫試驗(yàn)等；圖5試驗(yàn)變壓器和圖6操作箱等設(shè)備主要是對(duì)繞好的電機(jī)設(shè)備進(jìn)行打壓試驗(yàn)。

圖1 繞線機(jī)

圖2 嵌線工作平臺(tái)

圖3 軸承故障診斷儀

圖4 直流雙臂電橋

圖5 試驗(yàn)變壓器

圖6 試驗(yàn)變操作箱

4 電機(jī)故障檢測(cè)及維修裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用

4.1 使用特點(diǎn)

該檢測(cè)裝置可對(duì)2.2-855KW電機(jī)及水泵進(jìn)行檢測(cè)、維修與調(diào)試，主要具備以下特點(diǎn):（1）設(shè)計(jì)制作的電機(jī)故障檢測(cè)及維修成套工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作、性能可靠，研制的繞線機(jī)適合任何水泵及0-315KW電機(jī)繞線使用，解決了電機(jī)繞組燒損需要外修的問題；（2）項(xiàng)目研制的嵌線工作平臺(tái)能檢修電機(jī)功率為2.2-855KW電機(jī)，利用人工嵌線的方式，方便電機(jī)繞線；（3）研究項(xiàng)目改變電機(jī)、水泵的檢修工藝，實(shí)現(xiàn)了流水線式的檢修模式，所配套的檢測(cè)裝置對(duì)電機(jī)軸承、調(diào)試時(shí)的振動(dòng)、直流電阻測(cè)試、升溫試驗(yàn)、打壓試驗(yàn)等進(jìn)行了有效的測(cè)試，降低了電機(jī)檢修的勞動(dòng)強(qiáng)度，檢修水平提高了30.2%。

4.2 應(yīng)用效果

開始電機(jī)繞組業(yè)務(wù)后，電機(jī)檢修的成本大幅度降低，檢修質(zhì)量有所提高，檢修工期縮短。

以對(duì)黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦621工作工作面電機(jī)維修情況來看，以620KW電機(jī)為例，外修繞組1臺(tái)需要74400元，機(jī)電總廠檢修繞組1臺(tái)需要58000元，降低檢修成本16400元，一個(gè)工作面大約有電機(jī)二三十臺(tái)，每年電機(jī)檢修大約有300多臺(tái)，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

5 結(jié)語

對(duì)于機(jī)電總廠來說，該套裝置的設(shè)計(jì)制作，拓展了電機(jī)檢修業(yè)務(wù)，降低了電機(jī)、水泵的維修成本，也為礦井單位減少了工作面總維修費(fèi)用的投入,提高整體經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和資源的有效利用。