三相異步電動(dòng)機(jī)檢修與維護(hù)操作細(xì)節(jié)的改進(jìn)

齊 軍，黃 凱

(中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司 天津 300452)

異步電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中應(yīng)用最為廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，動(dòng)力負(fù)載的用電量占電網(wǎng)總負(fù)載的60%以上，而異步電動(dòng)機(jī)的用電量則占總動(dòng)力負(fù)載的85%以上[1]，這足以說(shuō)明它的重要性，因此也突出了電動(dòng)機(jī)檢修與日常運(yùn)行中監(jiān)視和維護(hù)的重要性。電氣工程師有責(zé)任對(duì)電動(dòng)機(jī)檢修與維護(hù)中存在的操作細(xì)節(jié)問題進(jìn)行分析、改進(jìn)，從而提升電動(dòng)機(jī)檢修與維護(hù)的整體質(zhì)量和操作水平，確保生產(chǎn)正常穩(wěn)定運(yùn)行。

1 電動(dòng)機(jī)檢修與維護(hù)操作中存在的問題

電動(dòng)機(jī)的檢修與維護(hù)是保證生產(chǎn)正常運(yùn)行不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但是傳統(tǒng)的檢修步驟和日常維護(hù)方法存在著一些操作細(xì)節(jié)問題，會(huì)給檢修質(zhì)量和電動(dòng)機(jī)的保養(yǎng)帶來(lái)不良影響，如電動(dòng)機(jī)軸銷拆裝、電動(dòng)機(jī)檢修主體拆裝、軸承檢測(cè)、電動(dòng)機(jī)的試車、運(yùn)輸、電動(dòng)機(jī)與設(shè)備的對(duì)中及日常維護(hù)等方面都存在著不合理性，甚至?xí)?duì)電動(dòng)機(jī)造成損壞。為了能更好地保證電動(dòng)機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行，基于長(zhǎng)期的檢修實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采取改進(jìn)措施，來(lái)彌補(bǔ)檢修中存在的操作缺陷，使其趨向合理化、標(biāo)準(zhǔn)化。

2 電動(dòng)機(jī)檢修與維護(hù)操作改進(jìn)措施

2.1 電動(dòng)機(jī)軸銷拆裝

電動(dòng)機(jī)軸銷的拆裝，常規(guī)的操作方法是用扁鏟沿一定的角度(一般45°左右)輕輕擊打軸銷的端面或側(cè)面，將軸銷鏟下[2]，但往往由于電動(dòng)機(jī)所處現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境腐蝕、生銹等影響，造成電動(dòng)機(jī)的軸銷與軸銷槽之間配合非常緊密，即使用了松動(dòng)劑將其鏟下也需用很大力氣，這樣必然會(huì)對(duì)銷子表面造成損傷，如不經(jīng)處理很難將其順利回裝，甚至可能造成銷子報(bào)廢。但是有些電動(dòng)機(jī)在軸銷上設(shè)計(jì)了一個(gè)頂絲槽，這樣能夠很輕松地將銷子從軸上取下[3]。受此啟發(fā)，我們?cè)诓挥绊戜N子機(jī)械強(qiáng)度的情況下，對(duì)沒有頂絲槽的銷子進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)不同長(zhǎng)度、不同寬度、不同厚度加工了不同尺寸的頂絲槽，在長(zhǎng)而窄且相對(duì)薄些的銷子上加工 2個(gè)對(duì)稱的頂絲槽。這樣，在以后的檢修中，取下軸銷的環(huán)節(jié)就是一件很輕松的事情，既縮短了檢修時(shí)間，又保證了設(shè)備部件的完好。軸銷回裝時(shí)，一定要將銷槽內(nèi)及銷子表面清理干凈，然后用紫銅錘(或木錘)輕輕敲打銷子中間部位(盡量不要敲打邊緣部位)，將銷子敲打到位即可[4]。

2.2 電動(dòng)機(jī)主體拆裝

2.2.1 不需抽心情況下

常規(guī)的檢修方法是先拆負(fù)荷側(cè)軸承蓋及端蓋、檢查繞組、軸承清洗加油或更換，再拆除風(fēng)扇側(cè)風(fēng)扇罩，風(fēng)扇及風(fēng)扇側(cè)軸承蓋、端蓋，檢查繞組、檢查軸承，對(duì)其清洗、加油或更換回裝[5]。在此過程中，存在一些細(xì)節(jié)操作對(duì)電動(dòng)機(jī)軸承、鐵心造成一定損傷，影響檢修質(zhì)量。當(dāng)拆除一端時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子間存在著一定氣隙空間，電動(dòng)機(jī)型號(hào)越大，氣隙空間相對(duì)越大，轉(zhuǎn)子自身重量越大。當(dāng)拆除端蓋后，由于轉(zhuǎn)子自身重量會(huì)使轉(zhuǎn)子失去支撐而重重砸在定子鐵心上，產(chǎn)生碰撞，使定子、轉(zhuǎn)子同時(shí)受到一定的損 傷[6]。此時(shí)由于轉(zhuǎn)軸的傾斜力作用在另一端的軸承上，致使另一端軸承內(nèi)套上產(chǎn)生一個(gè)傾斜力，使軸承內(nèi)套與外套產(chǎn)生相對(duì)扭曲變形。由于軸承的徑向游隙是很小的，這一扭曲力足以使軸承或其滾珠支架受到一定傷害，影響其正常運(yùn)行及使用壽命。為了解決這一操作缺陷，我們制作了配套的軸徑向定位器，用一個(gè)與被檢修電機(jī)型號(hào)、中心距、噸位等相匹配的千斤頂，再制作一個(gè)一頭與千斤頂直徑相匹配的圓管，另一端是與被檢修電機(jī)軸徑相匹配的圓弧部件，安裝在千斤頂上，在拆除電動(dòng)機(jī)一端端蓋前，將一個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的徑向定位器支撐在轉(zhuǎn)軸前端后，拆下端蓋，移到靠近定位器位置，再將另一個(gè)定位器支撐在軸承與拆下的端蓋間合適的位置，對(duì)軸承進(jìn)行檢查、清洗、加油后，以相反的順序?qū)⒍松w安裝好，再用同樣的方法檢修電動(dòng)機(jī)另一側(cè)。

2.2.2 需抽心情況下

在電動(dòng)機(jī)檢修時(shí)，如需將轉(zhuǎn)子抽出時(shí)，則需3～ 4個(gè)與其相匹配的定位器。用上述方法，先將一側(cè)端蓋拆除，留一個(gè)定位器支撐，再將另一端端蓋拆除留一個(gè)定位支撐，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸一端用強(qiáng)度足夠的套管適當(dāng)加長(zhǎng)，用較長(zhǎng)鋼絲繩一端套在加長(zhǎng)套管適當(dāng)位置，另一端套在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的適當(dāng)位置，用吊車吊住鋼絲繩，使其對(duì)稱、輕微地帶上適當(dāng)?shù)牡趿Γ瑒偤妹撾x定位器支撐。撤下定位器，操作吊車使其平穩(wěn)，慢慢地向未加長(zhǎng)端移動(dòng)，移到適當(dāng)位置，輕輕放在事先準(zhǔn)備好的轉(zhuǎn)子支撐木架上，慢慢取出加長(zhǎng)管。階段性檢修完成后以相反的步驟移回轉(zhuǎn)子，放在定位器支撐架上，逐一將端蓋進(jìn)行安裝。

2.3 軸承的檢測(cè)

在電動(dòng)機(jī)檢修中，以計(jì)劃?rùn)z修為多，此時(shí)除對(duì)繞組進(jìn)行常規(guī)的檢測(cè)外，對(duì)軸承的檢測(cè)最為重要。檢測(cè)軸承是否符合繼續(xù)運(yùn)行條件，不符合條件時(shí)需更換軸承，對(duì)新軸承也要進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。生產(chǎn)中常用軸承的徑向游隙見表1。

表1 生產(chǎn)中常見軸承的徑向游隙表 Tab.1 Radial clearance of common bearings in production

具體檢測(cè)方法如下：根據(jù)軸承型號(hào)、內(nèi)徑大小查表對(duì)照，徑向游隙＜30μm的軸承，應(yīng)采用壓間隙法(將軸承清洗干凈后方可檢測(cè))，用1.1A的細(xì)鉛絲(直徑約為30μm)放在兩滾珠間靠近外套側(cè)，撐住軸承內(nèi)套，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承外套，使?jié)L珠在細(xì)鉛絲上壓過，鉛絲被壓扁，取下鉛絲，用千分尺測(cè)量其壓扁后的厚度與對(duì)應(yīng)軸承型號(hào)的間隙比較，采用是否超出其范圍來(lái)檢測(cè)是否合格。徑向游隙≥30μm的軸承，可直接 用塞尺測(cè)量其間隙是否超出范圍，來(lái)檢測(cè)是否符合 要求[7]。

2.4 電動(dòng)機(jī)的試運(yùn)行

電動(dòng)機(jī)主體檢修完畢，經(jīng)各種實(shí)驗(yàn)合格后方可試運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)試運(yùn)行時(shí)，一般通過試驗(yàn)盤控制檢測(cè)空載電流是否符合要求、三相電流是否平衡、有無(wú)波動(dòng)、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及運(yùn)行時(shí)有無(wú)異常聲音、電動(dòng)機(jī)是否過熱等。對(duì)于不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī)其接線柱不同、空載電流大小不同，試驗(yàn)盤引出線過細(xì)、線徑過小，接線鼻子孔的尺寸過小，不能滿足大型電動(dòng)機(jī)空載電流的需要，也無(wú)法與其接線柱尺寸對(duì)應(yīng)；試驗(yàn)盤引出線過粗、線徑過大，接線鼻子孔的尺寸過大，又不能滿足小型電動(dòng)機(jī)試車時(shí)接線柱接線的需要，以往采用的外接線方法操作起來(lái)非常繁瑣，而且存在一定不安全因素，有必要進(jìn)行改進(jìn)。其方法為：試驗(yàn)盤電機(jī)引出線采用BXR 3×10+1×6橡膠軟電纜(基本可以滿足55kW以下電動(dòng)機(jī)空載試車)，接線柱接頭采用自行設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)專用組合接線柱。

通過換頭分別可接在φ5～φ14不同規(guī)格的接線柱上，這個(gè)范圍基本符合55kW以下電動(dòng)機(jī)接線柱的規(guī)格，根據(jù)需要還可擴(kuò)大使用范圍，為電動(dòng)機(jī)檢修后的試車提供了安全可靠的方便條件。

2.5 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)輸

電動(dòng)機(jī)檢修完畢后要運(yùn)回現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸過程中極易對(duì)電機(jī)造成損傷，甚至是破壞性的傷害。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)本身存在著一定的軸向竄動(dòng)量，電動(dòng)機(jī)功率、軸徑越大，其軸向竄動(dòng)量也隨之增大，轉(zhuǎn)子越大導(dǎo)致慣性力越大，無(wú)論是滑動(dòng)軸承還是滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機(jī)，對(duì)其軸承損傷越大，甚至?xí)苯釉斐奢S承或端蓋損壞，所以必須采取措施加以避免。在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，我們針對(duì)大中型電動(dòng)機(jī)自行制作了電動(dòng)機(jī)專用軸向定位器，因?yàn)榇笾行碗妱?dòng)機(jī)負(fù)荷軸頭一般留有工藝螺紋孔(一般1個(gè)或2個(gè))，端蓋上留有對(duì)稱的兩個(gè)頂絲螺紋孔，根據(jù)端蓋上的螺紋配制與其相匹配的兩頭帶扣的、略長(zhǎng)于端蓋到軸頭距離的兩根螺桿，將兩根螺桿的一端分別擰在端蓋的頂絲螺紋孔中，找一根略長(zhǎng)于端蓋兩孔間距離的槽鋼，根據(jù)兩根螺桿及軸頭螺栓孔位置，在槽鋼對(duì)應(yīng)處鉆一個(gè)略大于螺栓的孔，然后用相匹配的螺帽(螺桿用)、螺桿(軸頭用)將槽鋼、軸頭、端蓋連接在一起，固定好，這樣在運(yùn)輸時(shí)轉(zhuǎn)軸就不會(huì)竄動(dòng)，不會(huì)給軸承等部件造成損傷。

2.6 電動(dòng)機(jī)與設(shè)備對(duì)中

電動(dòng)機(jī)與被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的對(duì)中也十分重要，這個(gè)操作環(huán)節(jié)的缺陷往往是由于操作人員思想上不重視造成的。認(rèn)為聯(lián)軸節(jié)大多是軟聯(lián)接，對(duì)中差點(diǎn)不影響電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，但會(huì)影響到電機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。因?yàn)椴徽撌巧?、下、左、右，只要存在一點(diǎn)偏差，電動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)，軸承滾珠或滾柱就會(huì)在某一點(diǎn)上克服非常大的摩擦力；長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)會(huì)致使軸承溫度升高，轉(zhuǎn)軸相對(duì)擺動(dòng)運(yùn)行，負(fù)荷增大，繞組電流增大，對(duì)電機(jī)軸承、轉(zhuǎn)軸，甚至繞組都會(huì)造成一定損傷，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)。因此，此操作環(huán)節(jié)一定要引起思想上的重視，通過專用儀器連接成理想的對(duì)中狀態(tài)[8]。

2.7 日常維護(hù)保養(yǎng)

電動(dòng)機(jī)維護(hù)保養(yǎng)有一整套標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)章制度，如按時(shí)巡檢、定期加油、定期檢修等。但也存在著人為的不確定因素會(huì)給電動(dòng)機(jī)造成損傷，如定期加油。不同型號(hào)、不同轉(zhuǎn)速、不同環(huán)境的電動(dòng)機(jī)其定期加油的時(shí)間是不同的，每次的加油量也是不同的。在處理這些問題時(shí)，由于存在著許多客觀因素，如惡劣天氣、工作非常忙時(shí)人手不夠、粗心大意、對(duì)加油量的控制缺乏經(jīng)驗(yàn)等，是很難全面得當(dāng)處理的。電動(dòng)機(jī)軸承一旦處于相對(duì)長(zhǎng)期缺油狀態(tài)后果嚴(yán)重。為了避免這些不確定因素對(duì)電動(dòng)機(jī)的傷害，我們采用了比較科學(xué)的方法，對(duì)許多重要電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了安裝自動(dòng)注油器的改進(jìn)，可以滿足不同型號(hào)、不同轉(zhuǎn)速、不同環(huán)境的電動(dòng)機(jī)使用要求，只要根據(jù)電動(dòng)機(jī)軸承對(duì)油脂的需求量進(jìn)行調(diào)節(jié)后，按人為規(guī)定時(shí)間自動(dòng)注油即可。我們還研發(fā)了軸承監(jiān)測(cè)裝置[9]，通過該裝置，可以在電機(jī)高速運(yùn)行過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)軸承運(yùn)行狀態(tài)，直觀監(jiān)測(cè)軸承是否缺油、軸承內(nèi)套或外套是否存在竄動(dòng)現(xiàn)象、軸承支架是否損壞等，在給軸承加油的過程中還可以通過監(jiān)測(cè)來(lái)精確控制加油量，既減少了日常維護(hù)的工作量，又保證了電動(dòng)機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié) 論

在電動(dòng)機(jī)的檢修與維護(hù)過程中，由于對(duì)以上幾方面逐一采用了改進(jìn)措施，縮短了電動(dòng)機(jī)的檢修時(shí)間，提高了電動(dòng)機(jī)檢修的整體水平，保證了電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量與日常維護(hù)的效率，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的定期檢修時(shí)間。電動(dòng)機(jī)軸承維護(hù)保養(yǎng)得當(dāng)改變了以往電機(jī)檢修時(shí)大部分需要更換軸承的慣例，減少了軸承的采購(gòu)量，降低了電動(dòng)機(jī)檢修成本，既提高了經(jīng)濟(jì)效益，又保證了生產(chǎn)裝置的正常穩(wěn)定運(yùn)行?！?/p>