提升SS7E機車牽引電機刷架軟連線連接的可靠性

常勝

摘要：牽引電機定子的作用是產(chǎn)生磁場、提供磁路和作為電機的機械支撐，牽引電動機是機車的重要部件之一。隨著電力機車使用時間的逐漸增加，SS7E機車牽引電機刷架軟連線燒損故障日益突出，成為了一個慣性的質(zhì)量問題，刷架軟連線燒損嚴(yán)重影響機車的運行安全。本文從牽引電機的結(jié)構(gòu)入手，對SS7E機車牽引電機刷架軟連線燒損的原因進(jìn)行分析論證，找出了軟連線燒損的主要原因，并從牽引電機自身方面進(jìn)行改進(jìn)，提出了在牽引電機定子檢修時對刷架軟連線連接方法的改進(jìn)措施，提高牽引電機的檢修質(zhì)量，從而保證了機車運行的安全性。

關(guān)鍵詞：牽引電動機；燒損；軟連線；改進(jìn)措施

一、前言

根據(jù)鐵路運輸?shù)囊?，機車必須具有理想的牽引性能，主要有足夠大的啟動牽引力，能方便靈活地調(diào)節(jié)機車的運行速度和合理的過載能力，實際上這些性能都是通過牽引電動機來實現(xiàn)的。牽引電動機是驅(qū)動機車的電動機。各種內(nèi)燃、電力機車，不管采用何種傳動形式，最終都是由牽引電動機來驅(qū)動，機車的電力傳動系統(tǒng)，實際上也就是對牽引電動機轉(zhuǎn)速特性調(diào)制的系統(tǒng)。牽引電動機的工作是否正常和可靠，就像人體的心臟一樣重要。在電傳動內(nèi)燃機車和電力機車領(lǐng)域里，由于串勵直流電動機的自調(diào)節(jié)性能較好、功率利用高、啟動牽引力較大、負(fù)載分配較均勻，所以串勵直流及脈流牽引電動機得到了廣泛的應(yīng)用。

SS7E機車牽引電動機環(huán)境惡劣，一般在海拔在1200米，經(jīng)受著灰塵、雨雪的侵蝕和不斷變化的環(huán)境溫度并承受著來自輪軌間的沖擊和振動，并且按機車運行的需要，不斷改變工況：機車啟動、爬坡時，牽引電機在大電流下工作，機車高速牽引運行時，磁場削弱過深，機車下坡或阻力減小時，電機轉(zhuǎn)速會超過額定值，造成牽引電動機發(fā)熱更嚴(yán)重，從而易引起刷架軟連線燒損。

二、SS7E機車牽引電機刷架軟連線燒損的原因分析

根據(jù)機車的實際情況進(jìn)行總結(jié)，影響SS7E機車牽引電機刷架軟連線燒損的原因有以下幾個方面：

1.機車在長期運行中因電機、輪對的主、從動齒輪嚙合不好，尤其當(dāng)齒輪嚴(yán)重磨損、齒形失真時，運行中會引起牽引電機產(chǎn)生異常振動和沖擊，造成刷架軟連線燒損。

2.軟編制線本身內(nèi)部存在斷股現(xiàn)象，在牽引電機定子連線前，若未對軟編織線進(jìn)行檢查，不能及時發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷，在機車運行時，由于軟編織線斷股處電阻值增大，連線斷股處連續(xù)發(fā)熱進(jìn)而造成連線燒損。

3.在牽引電機定子浸漆前先連接刷架軟連線，在牽引電機定子浸漆時，由于絕緣漆浸入軟編織線內(nèi)，烘干后使得刷架軟聯(lián)線變硬，連線應(yīng)力增大，連線極容易在機車運行時因長期振動而燒損。

4.從牽引電機自身的結(jié)構(gòu)入手，刷架軟連線與磁極線圈連接線的連接處是通過焊接工藝焊接在一起，由于受焊接水平和環(huán)境溫度的影響，造成焊接處焊接不良，存在虛焊現(xiàn)象，聯(lián)線接觸不好發(fā)生過熱，引出線拐彎處應(yīng)力集中。

經(jīng)分析論證認(rèn)為SS7E機車牽引電機刷架軟連線燒損的主要原因是：

①由于工藝設(shè)計的原因，刷架軟連線與磁極線圈連接線連接處的連接方式為用銀銅焊焊接在一起，由于焊接時：

溫度不好控制，如果溶接溫度過高或過低，都會影響焊料的流動性并影響連線材質(zhì)。

焊料的不足，焊接時無法填滿縫隙或縫隙太大焊料往外流出，于是在磁極線圈連接線與刷架軟連線連接處產(chǎn)生了一個連接應(yīng)力，機車在運行中，牽引電動機由于受外界及其它因素的影響，不可避免地會產(chǎn)生振動和磁場力的作用，刷架軟連線與磁極連接線連接處的線鼻部位因應(yīng)力作用發(fā)熱，最終導(dǎo)致刷架軟連線燒損。

②浸漆前先連接刷架軟連線，由于浸漆時絕緣漆浸入軟編織線內(nèi)，烘干后使得刷架軟聯(lián)線變硬，連線應(yīng)力增大，連線極容易在列車運行時因為長期振動而出現(xiàn)燒損故障。

三、解決的辦法、控制措施

為了減少SS7E機車牽引電機刷架軟連線被燒損，通過調(diào)研，借鑒段方的改進(jìn)措施，對SS7E機車牽引電機刷架軟連線的連接方式進(jìn)行了以下改進(jìn)措施：

①由原來的焊接方式改螺栓連接。

因為焊接時容易將周圍的磁極極間連線外包絕緣燒損（或使得絕緣老化），并且受焊接水平的限制，焊接處存在不良現(xiàn)象，通常在小輔修和大修時都要進(jìn)行檢查此處的連接情況時不易查出，如果采用螺栓連接，可以在小輔修和大修時拆裝檢查，做到及時更新連線或者緊固螺栓，并且用連接塊連接后，螺栓不易松動，保證連接的可靠性，這樣即降低了刷架軟連線燒損的故障率，又保證了牽引電機后續(xù)的維修方便。

②由硬性連接改為軟式緩沖結(jié)構(gòu)。

將工藝調(diào)整為在牽引電機浸漆前將軟編制線拆除，采用浸漆后再連接刷架軟連線，由于軟連線保持著原有的柔軟特性，連線在機車運用時的應(yīng)力大大減少，從而降低了牽引電機刷架軟連線燒損的故障率。

四、結(jié)論

本文主要介紹了對SS7E機車牽引電動機刷架軟連線連接改進(jìn)方式，一方面避免了軟連線與磁極線圈連線連接處在焊接時的燒損，另一方面減小了軟連線的連接應(yīng)力，使得軟連線的連接更牢固、可靠。經(jīng)過一年多來的裝車使用，并跟蹤驗證，采取工藝提升后刷架軟連線燒損質(zhì)量故障大大減少，有效地提高了電動機的可靠性，降低了檢修成本，得到了用戶的認(rèn)可。實踐證明，對SS7E機車牽引電動機刷架軟連線連接方式改進(jìn)措施是行之有效的，今后將行之有效的工藝改進(jìn)措施廣泛應(yīng)用于SS7E機車牽引電機檢修中。

參考文獻(xiàn)

[1] 居志堯.牽引電動機檢修技術(shù)問答.化學(xué)工業(yè)出版社，2009年.

[2] 楊永林.韶山7E型電力機車.中國鐵道出版社，2008年.

（作者單位：中車蘭州機車有限公司）