朱惠民 唐軍軍
摘 要:南車戚墅堰機(jī)車有限公司——電機(jī)電器公司承接內(nèi)燃機(jī)車上的大部分交直流電機(jī)修理工作,其中包括一些中小電機(jī),如:?jiǎn)?dòng)發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)及空壓機(jī)電機(jī)等,由于此類電機(jī)經(jīng)過(guò)多次大修,在檢修過(guò)程中時(shí)常發(fā)生轉(zhuǎn)軸尺寸超差、接觸面達(dá)不到規(guī)程要求、軸頭螺紋不良等缺陷,更換整個(gè)轉(zhuǎn)子成本較高,因此只有更換新的轉(zhuǎn)軸,本文主要描述了此類電機(jī)轉(zhuǎn)軸更換工藝方案及要求。
關(guān)鍵詞:內(nèi)燃機(jī)車;交直流電機(jī);中小電機(jī);換軸
1 引言
近些年,內(nèi)燃機(jī)車各型中小電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸更換率明顯上升,這與機(jī)車使用年限有關(guān),大部份電機(jī)經(jīng)過(guò)多次大修,轉(zhuǎn)軸的外形尺寸、接觸面等早已偏離原始尺寸,因此更換轉(zhuǎn)軸的相關(guān)工作迫在眉睫。中小電機(jī)與直流牽引電機(jī)雖然結(jié)構(gòu)都差不多,但整體尺寸相差太多,在換軸工藝上不能完全互換,同時(shí)工裝也無(wú)法通用,因此需要重新設(shè)計(jì)制作相關(guān)工裝及編制相關(guān)的換軸工藝。
2 工藝分析
以ZQF-80型啟動(dòng)電機(jī)為例,電機(jī)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子鐵芯配合為過(guò)渡配合(配合間隙:-0.009~0.016),與前后支架配合為過(guò)盈配合(前后端過(guò)盈量分別:0.07~0.105;0.01~0.035)。轉(zhuǎn)軸通過(guò)矩形鍵進(jìn)行扭矩的傳遞。正常情況下可以采用冷壓的方式把電機(jī)轉(zhuǎn)軸直接壓出,再將新軸直接壓進(jìn)轉(zhuǎn)子。由于修理電機(jī)都經(jīng)過(guò)多次真空絕緣浸漆處理,電機(jī)轉(zhuǎn)軸與鐵芯配合面間隙填滿絕緣漆,因此導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸在拆卸時(shí)不容易拆出。同時(shí)要考慮轉(zhuǎn)子在換軸時(shí)的定位及固定方式,避免轉(zhuǎn)子偏斜,轉(zhuǎn)軸軸壓彎的情況發(fā)生,因此還需要制作專用工裝。
3 解決措施及工藝方案
3.1 修理電機(jī)換向器及線圈已經(jīng)裝配成一體,所以在壓軸時(shí)應(yīng)避免碰損線圈及換向器,因此必須設(shè)計(jì)工裝保護(hù)轉(zhuǎn)軸兩端,設(shè)計(jì)的工裝及安裝后的狀態(tài)見(jiàn)圖1。
3.2由于修理電機(jī)都經(jīng)過(guò)多次真空絕緣浸漆處理,電機(jī)轉(zhuǎn)軸與鐵芯配合面間隙填滿絕緣漆,如果直接將轉(zhuǎn)軸與鐵芯進(jìn)行冷壓分類,容易導(dǎo)致鐵芯內(nèi)孔拉毛、轉(zhuǎn)軸壓彎等故障,從而使得轉(zhuǎn)軸無(wú)法拆除,即使拆除轉(zhuǎn)軸也會(huì)因鐵芯內(nèi)孔拉毛導(dǎo)致整個(gè)轉(zhuǎn)子報(bào)廢。由于絕緣漆的性能會(huì)隨溫度的變化而改變,在高溫情況下絕緣漆的硬度會(huì)降低,因此采用整體對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行加熱的方法。即將轉(zhuǎn)子放入烘箱進(jìn)行加熱處理,一般溫度控制在135℃±5℃(加熱溫度不得高于電機(jī)絕緣等級(jí)允許的最高溫度),待轉(zhuǎn)子整體溫度達(dá)到135℃左右時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)軸的拆卸。
3.3 轉(zhuǎn)軸出烘箱后,必須在短時(shí)間內(nèi)吊運(yùn)至油壓機(jī)工作臺(tái)上(換向器端朝上),開(kāi)啟油壓機(jī),配合專用頂桿將轉(zhuǎn)軸慢慢壓出。整個(gè)壓軸過(guò)程應(yīng)注意保持壓柱、頂桿與軸的豎直相對(duì)位置,若三者不在一豎直線上應(yīng)立即停止,壓軸過(guò)程中壓力表不能超過(guò)20MPa,壓裝示意圖見(jiàn)圖2。
3.3壓出軸后,檢查轉(zhuǎn)子內(nèi)孔無(wú)損傷,快速清理去除內(nèi)孔檔邊上的毛刺、異物等;同時(shí)將轉(zhuǎn)子吊運(yùn)至橡膠地面上翻身,使換向器端位于下端,再次將轉(zhuǎn)子吊運(yùn)至液壓機(jī)工作平臺(tái)上,并取下傳動(dòng)端工裝,如圖3所示。
3.4轉(zhuǎn)軸壓裝準(zhǔn)備:在新轉(zhuǎn)軸上裝好鍵(此工作應(yīng)在壓軸前完成,避免壓裝時(shí)間太長(zhǎng),轉(zhuǎn)子冷卻后影響壓裝),將轉(zhuǎn)軸吊運(yùn)到轉(zhuǎn)子上方(傳動(dòng)端朝上),對(duì)準(zhǔn)卡槽的位置,緩慢下降,使轉(zhuǎn)軸小端進(jìn)入轉(zhuǎn)子內(nèi)。壓軸前調(diào)整好轉(zhuǎn)子位置,使轉(zhuǎn)子垂直放置于壓柱的正下方,并在軸頭上方墊一塊銅墊保護(hù)軸頭,如圖4所示。
3.5 壓裝:?jiǎn)?dòng)液壓機(jī),使油壓機(jī)壓柱緩慢下降,當(dāng)壓柱與銅板接近時(shí),使用點(diǎn)動(dòng)控制,應(yīng)確保轉(zhuǎn)軸是豎直狀態(tài)下壓入轉(zhuǎn)子中。整個(gè)壓入過(guò)程中應(yīng)持續(xù)加壓,待轉(zhuǎn)軸壓裝到位后保壓,注意觀察壓力表不能超過(guò)15Mpa,壓裝完成后使用塞尺檢測(cè)轉(zhuǎn)軸檔邊密貼轉(zhuǎn)子內(nèi)孔檔邊無(wú)間隙。壓入過(guò)程中,若壓力表在轉(zhuǎn)軸未壓入到位時(shí)出現(xiàn)異常升高,應(yīng)立即關(guān)閉油壓機(jī)排除問(wèn)題后方可繼續(xù)加壓。(一般發(fā)生此類問(wèn)題有以下幾個(gè)原因:①轉(zhuǎn)軸偏斜,非垂直狀態(tài)②鍵未安裝到位卡滯在轉(zhuǎn)軸與內(nèi)孔之間③內(nèi)孔清理不干凈,有異物卡滯。)。
3.6轉(zhuǎn)軸的變形量復(fù)測(cè):轉(zhuǎn)軸壓好后需上車床進(jìn)行校核,以兩端頂針孔為基準(zhǔn),復(fù)核軸承檔位及軸頭的徑向跳動(dòng)量符合圖紙要求即可,如超出則說(shuō)明轉(zhuǎn)軸變形,需重新壓裝換軸。
實(shí)施效果:
目前已經(jīng)按照此工藝方法修復(fù)數(shù)十個(gè)轉(zhuǎn)軸損壞中小電機(jī)轉(zhuǎn)子,并裝車運(yùn)行,未發(fā)生因轉(zhuǎn)軸壓裝不當(dāng)導(dǎo)致的故障。可以推廣應(yīng)用到其他類似的中小型直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸更換。為公司節(jié)約了一定修理成本。
參考文獻(xiàn)
[1]各型機(jī)車大檢修規(guī)程
[2]各型中小電機(jī)轉(zhuǎn)子檢修技術(shù)條件