鋼鐵廠中厚板軋機電機轉(zhuǎn)子中空軸缺陷研究

劉志彬

（唐山中厚板材有限公司，河北 唐山 063000）

1 現(xiàn)場存在問題

中厚板廠在檢修期間，技術(shù)人員在點檢過程中發(fā)現(xiàn)中空軸非驅(qū)動端軸法蘭內(nèi)側(cè)發(fā)現(xiàn)兩條裂紋，經(jīng)進一步UT+PT探傷確認，缺陷情況如下圖所示。

圖1 探傷結(jié)果

圖2 裂紋

2 裂紋修復研究

2.1 修復前準備

修復前首先將電機冷卻器相連的管路拆開，將大罩、冷卻器吊開，具體根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整。

2.2 定子與轉(zhuǎn)子間防護

技術(shù)人員用塑料布從定子與轉(zhuǎn)子的氣隙處穿入，將下部大半圓整體進行遮擋，合縫處使用膠帶粘合固定；在塑料布上面、線圈兩端分別再放置一層紅鋼紙(1m×3m)， 對端部進行加強防護。

2.3 轉(zhuǎn)軸內(nèi)部的防護

（1）使用0.5×100×1500 鋼板蓋在通風孔上(要求將同一母線通風孔全部蓋住)， 使用布基膠帶將鋼板與轉(zhuǎn)軸內(nèi)圓進行粘接固定，粘接面必須封閉無缺口。

（2）從缺陷處布置阻燃布(或防火氈)進行遮擋，布置面盡量寬一些，然后將0.3×1000×1000 的鋼板卷成圓形送入轉(zhuǎn)子內(nèi)部，放置在即將處理的缺陷位置附近。從轉(zhuǎn)軸進入的窗口使用阻燃布卷圓組成抽風通道進行抽風。

2.4 修復時注意事項

修復時抽風機開啟，內(nèi)部放上明亮的吸頂燈便于操作，具體修復參見修復方案執(zhí)行。

2.5 修復后清理

先將 0.3×1000×1000 的鋼板卷圓封閉后小心地送出轉(zhuǎn)子，再將阻燃布(或防火氈)送出轉(zhuǎn)子；使用風管對轉(zhuǎn)子內(nèi)部進行吹掃清理，如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸上存在的焊豆使用扁鏟將其鏟掉，然后掃攏在一起清理出轉(zhuǎn)子，然后慢慢旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，查看是 否還有較大的渣滓掉出并清理；然后使用半濕面團對轉(zhuǎn)子內(nèi)部表面進行粘貼清理； 清理完成后撕掉通風孔固定膠布并取下防護鋼板，再次使用風管進行吹掃清理。最后操作人員從轉(zhuǎn)子內(nèi)部出來，依次取下定轉(zhuǎn)子間的紅鋼紙與塑料布。

表1 大罩冷卻器回裝所需材料、設(shè)備

2.6 絕緣電阻檢查

使用 500V 搖表檢查轉(zhuǎn)子絕緣電阻，使用 2500V 搖表檢查定子絕緣電阻。

3 裂紋修復注意事項

3.1 焊接環(huán)境要求

當焊接環(huán)境出現(xiàn)以下任一情況時，如無有效防護措施，應(yīng)停止施焊：

（1）手工電弧焊：風速大于10m/s時。

（2）氣體保護焊焊：風速大于2m/s時。

（3）相對濕度大于90%。

（4）雨、雪等惡劣環(huán)境。

3.2 缺陷確認

（1）清除缺陷區(qū)域及鄰近100mm范圍漆膜，表面滿足探傷要求。

（2）前述區(qū)域按ASME標準進行UT+MT探傷，確認裂紋的起始位置。

（3）發(fā)現(xiàn)裂紋的部位，采用UT探傷方式，確認缺陷深度。

3.3 缺陷清理

（1）鉆止裂孔。在裂紋之外距離裂紋尖端 10mm 位置標記并鉆 φ10 止裂孔。

（2）采用火焰加熱方式對待處理的裂紋部位進行預熱，預熱溫度≥60℃。

（3）采用碳弧氣刨清除缺陷（缺陷深度小于 10mm 時，優(yōu)先使用旋轉(zhuǎn)銼）。從裂紋尖端起進行碳弧氣刨，清理深度比裂紋深度大 5mm，氣刨后打磨去除滲碳層，見金屬光澤。清理后坡口制備如圖3。

（4）裂紋清理區(qū)域按 ASME標準進行 MT或PT探傷，確認缺陷完全清除。

圖3 坡口制備

3.4 焊接清理

3.4.1 焊前清理

將待焊區(qū)域及附近 50mm 范圍內(nèi)的油污、水分等雜質(zhì)和異物清理干凈。

3.4.2 焊接過程中的清理

在焊接覆蓋前一道熔敷金屬以前，應(yīng)清除所有焊渣，同時焊縫及鄰近的母材亦應(yīng)采用磨、刷或用其他合適的方法清理干凈。

3.5 加熱

施焊前預熱，用火焰加熱方式預熱待焊區(qū)域及鄰近區(qū)域，加熱應(yīng)均勻，使待焊區(qū)域及其附近 75mm 范圍內(nèi)≥100℃。溫度測量宜采用遠紅外測溫儀進行檢測，測量采用非接觸方式，遠紅外測溫儀測點距離坡口邊緣約 70mm。

3.6 緩冷處理

焊接修復軸法蘭缺陷后，采用阻燃布覆蓋緩冷。

4 總結(jié)

通過對軋機轉(zhuǎn)子軸及輪轂位置出現(xiàn)開裂的問題修復后，能夠完全滿足電機正常使用要求，減少了電機返廠造成的損失，大大增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。