鄧曉茜

（準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

哈爾烏素露天礦所使用MT5500B 交流電動(dòng)輪自卸卡車(chē)載重量可達(dá)到326 t，是哈爾烏素露天礦區(qū)重要的運(yùn)輸設(shè)備之一，主要負(fù)責(zé)哈爾烏素露天礦的巖石剝離任務(wù)。由于使用年限的增長(zhǎng)，后橋風(fēng)機(jī)電氣老化，現(xiàn)在后橋風(fēng)機(jī)定子繞組燒毀的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)多方面對(duì)后橋風(fēng)機(jī)定子的拆卸研究，研究出了風(fēng)機(jī)定子的接線方式，并且對(duì)繞線工具的尺寸進(jìn)行了確定，成功地完成了后橋風(fēng)機(jī)定子的修復(fù)。

1 后橋風(fēng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)及故障分析

1）后橋風(fēng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)。MT5500B 交流卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子由定子繞組、定子鐵芯、機(jī)座等部分組成[1]。定子鐵芯總槽數(shù)為54 槽，鐵芯槽為U 型槽，槽口寬只有3 mm，鐵芯槽長(zhǎng)200 mm，槽內(nèi)寬10 mm，槽深30 mm，定子繞組距鐵芯80～90 mm，機(jī)座外徑為410 mm，機(jī)座內(nèi)徑為350 mm，定子鐵芯內(nèi)徑270 mm。定子所使用的絕緣材料有絕緣等級(jí)為F 級(jí)的絕緣紙、玻璃絲板槽簽、漆布管和絕緣漆等。

2）后橋風(fēng)機(jī)定子故障。MT5500B 交流卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子繞組損壞的主要原因有：①繞組的絕緣老化，風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行，導(dǎo)致繞組及引線的絕緣熱老化，降低或喪失絕緣強(qiáng)度而引起電擊穿；②繞組的制造工藝不良，以致繞組絕緣性能下降；③鐵芯硅鋼片凸出，或有尖刺等損壞了繞組絕緣；④定子鐵芯與轉(zhuǎn)子相摩擦，使鐵芯過(guò)熱，燒毀槽楔或槽絕緣；⑤電動(dòng)機(jī)受雷擊或電力系統(tǒng)過(guò)電壓而使繞組絕緣擊穿損壞等；⑥修理時(shí)嵌線操作不熟練，造成絕緣損傷，或在焊接引線時(shí)烙鐵溫度過(guò)高、焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而燙壞線圈的絕緣；⑦繞組因年久失修而使絕緣老化，或繞組受潮，未經(jīng)烘干便直接運(yùn)行，導(dǎo)致絕緣擊穿[2]。

2 后橋風(fēng)機(jī)定子繞組的維修過(guò)程

2.1 MT5500B 卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子繞組的拆除

1）后橋風(fēng)機(jī)定子槽外繞組切割拆除。MT5500B卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子繞組的拆除，摒棄了傳統(tǒng)電機(jī)加熱，強(qiáng)行拆除繞組的方法，采用切割定子繞組端的方法，避免了定子鐵芯損壞的問(wèn)題。先使用切割機(jī)將定子兩端高出鐵芯部分的繞組切割掉，將風(fēng)機(jī)定子吊運(yùn)至切割機(jī)底座上，使用切割機(jī)夾具將定子加緊，保證定子在切割繞組的過(guò)程中不晃動(dòng)；選用并更換切割刀片，檢查切割機(jī)刀片的軸孔是否規(guī)則，使用目測(cè)或則使用木棒敲擊刀片的方法檢查刀片是否有裂紋；調(diào)節(jié)刀桿的位置，直至刀片處于定子繞組的切割位置，在切割機(jī)啟動(dòng)前，刀片不得與定子接觸；切割人員戴好護(hù)目鏡與防塵口罩，打開(kāi)切割機(jī)啟動(dòng)電源，切割繞組時(shí)用力要均勻，不可用力過(guò)猛，防止出現(xiàn)刀片斷裂、變形等現(xiàn)象，在切割過(guò)程中要在切割出不斷噴灑降溫水，防止切割刀片溫度過(guò)高，發(fā)生變形；將一側(cè)切割完成后，翻轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)定子，重復(fù)以上過(guò)程，將風(fēng)機(jī)定子的另一側(cè)繞組也進(jìn)行切割。

2）后橋風(fēng)機(jī)定子槽內(nèi)繞組加熱拆除。風(fēng)機(jī)定子繞組兩端切割完成后，將風(fēng)機(jī)定子吊運(yùn)至烘干箱內(nèi)，烘干箱溫度調(diào)節(jié)為（170±5）℃[3]，為了在加熱過(guò)程中不損壞風(fēng)機(jī)定子鐵芯的絕緣，一般拆卸繞組的過(guò)程中加熱溫度不宜超過(guò)180 ℃，調(diào)節(jié)加熱時(shí)長(zhǎng)為6 h 左右，以達(dá)到定子繞組絕緣軟化的目的，加熱完成后。將定子吊運(yùn)至檢修臺(tái)位，使用鉗子，小撬棍等工具將剩余的定子繞組拆卸出去，在拆卸的過(guò)程中要防止鐵芯的損壞，要做好鐵芯的防護(hù)工作。

2.2 后橋風(fēng)機(jī)定子鐵芯的清理

1）后橋風(fēng)機(jī)定子加熱。采用清槽專(zhuān)用電動(dòng)工具，較傳統(tǒng)手工清槽，極大地節(jié)省了檢修時(shí)間，提高了檢修效率。后橋風(fēng)機(jī)定子鐵芯的清理工作也是采用加熱軟化絕緣層的方法進(jìn)行拆除，將風(fēng)機(jī)定子吊運(yùn)進(jìn)烘干箱內(nèi)，調(diào)節(jié)烘干箱的加熱溫度為（150±5）℃對(duì)風(fēng)機(jī)定子進(jìn)行加熱，調(diào)節(jié)加熱的時(shí)間為4 h 左右[4]，加熱完成后將風(fēng)機(jī)定子吊運(yùn)回檢修臺(tái)位上。

2）后橋風(fēng)機(jī)定子鐵芯槽清理。選用10 mm 的清槽鋼刷安裝在清槽專(zhuān)用電動(dòng)工具上，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，使用鋼刷對(duì)定子鐵芯槽進(jìn)行清理。使用板銼將鐵芯口的突出毛刺進(jìn)行打磨，打磨后的定子鐵芯要做到鐵芯槽內(nèi)無(wú)殘留物，槽口無(wú)突起毛刺，槽簽位無(wú)絕緣漆殘留，槽簽?zāi)軌蝽樌M(jìn)入槽簽位。

2.3 后橋風(fēng)機(jī)定子線圈模具的選用

MT5500B 卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子繞組為雙層繞組，一側(cè)為直徑100 mm 的半圓繞線模具，另一側(cè)為95 mm 的半圓繞線模具，模具內(nèi)線槽寬為10 mm，兩側(cè)模具半圓心距離為255 mm，需9 組半圓繞線模具。

2.4 后橋風(fēng)機(jī)定子線圈繞制

1）線圈繞制模具板固定。MT5500B 卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子線圈選用線徑1.05 mm 的H 級(jí)絕緣等級(jí)漆包線，共需同等規(guī)格的漆包線5 卷，將5 卷漆包線放置在繞線架上，用雙頭螺桿將繞線模具分別連接固定在一起，將模具板固定在繞線機(jī)的固定螺栓上。

2）后橋風(fēng)機(jī)定子線圈的繞制過(guò)程。將5 根漆包線分別拉出，一起并繞在定子的繞線模具上，將線端固定好，打開(kāi)繞線機(jī)電源開(kāi)關(guān)，設(shè)置控制版面上每組線圈繞制的圈數(shù)為15 圈，在第1 組模具上，以順時(shí)針?lè)较蚶@15 圈，繞制完成后，進(jìn)行第2 組模具線圈的繞制，也是以順時(shí)針?lè)较蚶@15 圈，重復(fù)以上的步驟，將其余的線圈繞制完成后，在最后一組線圈尾部預(yù)留15～20 cm 的漆包線，使用偏口鉗將5 根漆包線在預(yù)留出全部剪斷，拆下線圈模具，打開(kāi)兩側(cè)的雙頭螺栓，去除一側(cè)的半圓模具將繞制好的線圈完整取出，依次重復(fù)以上的線圈繞制步驟，共需繞制同樣的線圈共計(jì)18 組。

2.5 后橋風(fēng)機(jī)定子嵌線

1）后橋風(fēng)機(jī)定子嵌線材料的選用。MT5500B 卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子嵌線前裁剪絕緣層，選用的是絕緣等級(jí)為F 級(jí)絕緣紙，繞組與鐵芯間絕緣層裁剪210 mm×70 mm、210 mm×140 mm 絕緣紙各54 張，繞組間層間絕緣290 mm×30 mm 絕緣紙54 張，槽簽210 mm×3 mm 厚1 mm 共54 根，整形用厚為0.2 mm，寬為25 mm 的玻璃絲帶1 卷。

2）后橋風(fēng)機(jī)定子嵌線過(guò)程。在1 個(gè)鐵芯槽內(nèi)先墊1 張210 mm×70 mm 的絕緣槽紙，再將210 mm×140 mm 的槽紙放在第1 層槽紙上面，依次將絕緣槽紙放入后橋風(fēng)機(jī)定子的鐵芯槽內(nèi)，絕緣層放置完成后，將繞組按照六級(jí)一路電路結(jié)構(gòu)圖[5]將下層繞組依次放入鐵芯槽內(nèi)，然后下層繞組上依次放290 mm×30 mm 絕緣紙各1 張，呈開(kāi)口朝下U 型放置，層間絕緣槽紙放好后，將上層繞組根據(jù)電路圖放入鐵芯槽內(nèi)，使用尖頭墊木棒和橡皮錘，將雙層繞組全部敲打如槽內(nèi)，使用剪刀將槽外多余的絕緣紙用剪刀剪掉，將槽內(nèi)的絕緣紙上下疊壓，使用壓鐵將繞組與絕緣紙壓進(jìn)槽內(nèi)，使用橡皮錘敲打槽簽，用槽簽將鐵芯槽封好。繞組嵌線完成后，要做好繞組的整形工作，雙層繞組的兩端距鐵芯的距離不宜超過(guò)80 mm，在嵌線的過(guò)程中，鐵芯外的上層繞組與下層繞組間墊好聚酰亞胺薄膜，這樣大大地提高了上、下層繞組的匝間和對(duì)地絕緣，從而提高后橋風(fēng)機(jī)的使用壽命。

2.6 后橋風(fēng)機(jī)定子焊接連接線

使用漆包線刮漆機(jī)將需要焊接的漆包線依次將絕緣漆刮掉，準(zhǔn)備好電烙鐵和焊錫絲，將電烙鐵接通電源，進(jìn)行預(yù)熱約3 min，用濕潤(rùn)的石棉布焊接點(diǎn)的周?chē)@組包裹好，用來(lái)防止在焊接的過(guò)程中將繞組的絕緣層燒毀。待電烙鐵溫度升高，能夠使焊錫融化，將電烙鐵與焊接點(diǎn)接觸，要保證電烙鐵頭的扁平部分與焊接點(diǎn)大部分接觸，保持焊接點(diǎn)持續(xù)受熱，等待1 min 左右，焊接點(diǎn)達(dá)到能夠融化焊錫的溫度后，將焊錫絲置于焊接點(diǎn)[6-7]，焊錫絲開(kāi)始融化，待焊錫存滿焊接點(diǎn)縫隙后將電烙鐵移開(kāi)，依次重復(fù)以上步驟將連接線進(jìn)行焊接，要求焊接完成后沒(méi)有虛焊部分，使用板銼將焊接完的焊接點(diǎn)的焊錫突起部分打磨掉，使用漆布管將焊接好的連接線包裹好，焊接點(diǎn)與繞組接觸部分使用毛氈墊好，最后焊接3 條引出線，引出線選用14 mm2長(zhǎng)100 mm 電纜線，在3 條引出線的端口，用壓線鉗分別安裝1 個(gè)能承受電流為15 A 的銅線鼻子，并用電烙鐵和焊錫絲進(jìn)行焊接。

2.7 后橋風(fēng)機(jī)定子初次試驗(yàn)

根據(jù)六級(jí)一路電路圖將所有的連接點(diǎn)焊接完成后，對(duì)后橋風(fēng)機(jī)定子繞組進(jìn)行初次試驗(yàn)，先用測(cè)量范圍為1 000 MΩ 的兆歐表測(cè)量繞組的對(duì)地絕緣電阻，線路接好后，按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)搖把，搖動(dòng)的速度應(yīng)由慢而快，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘120 轉(zhuǎn)左右時(shí)，保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，1 min 后邊搖邊讀數(shù)，不能停下來(lái)讀數(shù)，數(shù)值大于500 MΩ 為合格。然后使用耐壓儀對(duì)風(fēng)機(jī)定子的繞組進(jìn)行匝間耐壓和對(duì)地工頻耐壓，耐電壓2 300 V 1 min 無(wú)異常為合格，試驗(yàn)項(xiàng)目全部檢測(cè)合格后，后橋風(fēng)機(jī)定子進(jìn)行下一步的浸漆工作。

2.8 后橋風(fēng)機(jī)定子浸漆

1）定子浸漆前準(zhǔn)備工作。將風(fēng)機(jī)定子入烘干箱內(nèi)進(jìn)行浸漆前預(yù)熱工作，烘干箱內(nèi)溫度為85 ℃，持續(xù)加熱時(shí)間3 h，將風(fēng)機(jī)定子內(nèi)部的水分加熱散發(fā)出去。加熱完成后，將輔助勵(lì)磁定子使用空壓機(jī)表面雜質(zhì)吹干凈，避免浸漆后雜質(zhì)附著在風(fēng)機(jī)定子上，影響風(fēng)機(jī)定子的使用壽命。

2）后橋風(fēng)機(jī)定子浸漆過(guò)程。將風(fēng)機(jī)定子吊運(yùn)至浸漆罐內(nèi)，操控控制版面，關(guān)閉浸漆罐蓋，打開(kāi)輸漆罐與浸漆罐間閥門(mén)，輸漆罐內(nèi)進(jìn)行充氣加壓，將絕緣漆從輸漆罐壓入浸漆罐內(nèi)，輸漆完成后，關(guān)閉輸漆罐與浸漆罐間閥門(mén)，浸漆罐內(nèi)進(jìn)行進(jìn)行真空抽取，抽取真空后，浸漆罐內(nèi)保持真空狀態(tài)40～50 min，然后打開(kāi)輸氣閥，再對(duì)浸漆罐進(jìn)行輸氣加壓，保持浸漆罐壓力表的數(shù)值為0.5 MPa 左右，壓力保持時(shí)間為4 h以上。打開(kāi)輸氣閥使浸漆罐內(nèi)氣壓恢復(fù)為正常氣壓，操控控制版面，打開(kāi)浸漆罐蓋，然后將浸漆完成后的風(fēng)機(jī)定子吊運(yùn)出浸漆罐。將風(fēng)機(jī)定子放入烘干箱內(nèi)，調(diào)節(jié)好溫度為110 ℃，加熱時(shí)長(zhǎng)為10 h，待加絕緣漆完全固化后，將風(fēng)機(jī)定子從烘干箱內(nèi)吊運(yùn)出，進(jìn)行下一步檢修工作。

2.9 后橋風(fēng)機(jī)定子二次試驗(yàn)

MT5500B 卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子浸漆工作完成后，進(jìn)行最終的試驗(yàn)，重復(fù)初次試驗(yàn)的各類(lèi)項(xiàng)目，對(duì)風(fēng)機(jī)定子的繞組對(duì)地絕緣、繞組間耐壓、對(duì)地工頻耐壓，各項(xiàng)試驗(yàn)合格后，風(fēng)機(jī)定子檢修合格，可以進(jìn)行安裝使用。

3 結(jié)語(yǔ)

為了解決MT5500B 交流電動(dòng)輪卡車(chē)后橋風(fēng)機(jī)定子繞組損壞的問(wèn)題，探討研究出后橋風(fēng)機(jī)定子繞組的維修方案，不僅解決了后橋風(fēng)機(jī)定子繞組維修的問(wèn)題，節(jié)約了維修成本，提高了檢修效率，同時(shí)也提高了MT5500B 交流電動(dòng)輪卡車(chē)的出動(dòng)率。