费森尤斯血液透析机伺服电动机的结构与维修

2014-02-07陈荣

中国医学装备 2014年4期

陈荣

陈荣①

电动机是一种利用电磁感应原理将电能转换为机械能的动力部件。在实际应用中电动机按供电类型的不同分为直流电动机和交流电动机两大类。大部分电子产品中的电动机是直流电动机。直流电动机按照定子磁场的不同可分为永磁式直流电动机和电磁式直流电动机；按照结构的不同可分为有刷直流电动机和无刷直流电动机；按照功能特点的不同可分为步进电动机和伺服电动机。伺服系统是指具有反馈环节的自动控制系统，该系统中的电动机是执行任务的动力元件，因此这种电动机又称为伺服电动机。

血液透析机主要用于急、慢性肾功能衰竭的治疗，也是目前缓解尿毒症的常规治疗设备，是一种涉及体外循环的治疗设备，具有相当大的临床风险，属于使用、维护与维修难度大的医疗设备之一。有效维修血液透析机的电动机，可为医院节约巨额维修资金[1-2]。

1 电动机组成

循环泵所用的电动机属于直流伺服电动机，其结构如图1所示。

循环泵电动机从左至右依次是齿轮、平衡块、前端盖、转子、定子和后端盖。转子是由转轴、前端盖轴承、磁环和后端盖轴承组成。转子装在定子腔内，为了保证转子能在定子腔内自由转动，转子和定子之间必须有很小的间隙，称为气隙。定子是由定子铁心、定子绕组等组成。定子铁心是电动机磁路的一部分，由厚度为0.35 mm表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成。铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕组，定子绕组是电动机的电路部分。前、后端盖支承着转子，其作用是通过固定前、后轴承将转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转，同时起到存放润滑脂和保护轴承的作用[3]。

图1 循环泵伺服电动机结构组成

2 故障现象

循环泵转动不顺畅或无法转动。

3 故障维修过程

(1)拆卸前需在前端盖、定子和后端盖上做好复位标记，保证安装时方向正确，同时必须用油性除锈润滑剂彻底浸润两个定位销、齿轮及平衡块与转轴之间的键槽、后端盖的4个螺孔，防止拆卸时损坏两个定位销、转轴和4根固定螺栓。

(2)拆卸伺服电动机的步骤：①使用公制1.5 mm内六角拧松固定齿轮的两个定位销；②使用三爪拉具先后拆下齿轮及平衡块；③使用3 mm十字批拧松4根贯穿前端盖、定子和后端盖的长螺栓；④使用铁锤轻敲前端盖、后端盖使其与定子分离，然后将前端盖、定子、转子、后端盖完全分离(如图1所示)，拆卸过程中要轻拉、轻放，防止擦伤绕组、铁芯和绝缘层等[4]。

(3)经拆修5个伺服电动机发现，故障原因均为转子的前端轴承生锈、磨损所致，用同型号(Z809)轴承更换即可。更换损坏的前端轴承前需用油性除锈润滑剂彻底浸润轴承与转轴间的键槽，防止拆卸时损坏转轴，拆卸轴承用三爪拉具。需注意安装三爪拉具时，要使拉具的拉钩扣住轴承内圈，而不能使拉具的拉钩扣住轴承外圈，以免轴承变形，影响配合精度。安装轴承前将轴承、转轴清洗并擦拭干净，并在转轴上涂抹少许油性除锈润滑剂，垂直放置转子(用木块垫住)，再将新轴承套入转轴，用Ф9 mm金属套筒顶住轴承内圈，在套筒的上端垫一块木块，用铁锤轻敲木块即可将轴承压送到位。安装轴承后检查前、后轴承与磁环的位置是否偏移(转轴上有标记线)，若有偏移必须校正，否则装配后易出现定子与转子摩擦现象[5-6]。

装配前需将齿轮、平衡块、前后端盖、转子和定子等部件的锈斑擦拭干净，并在各部件连接处涂抹少许油性除锈润滑剂。

装配伺服电动机的步骤大体上与拆卸步骤相反：①把转子套入定子内腔；②在前、后端盖加入适量轴承润滑脂，分别将前、后端盖套入转子的前、后轴承外圈，注意方向(复位标记)；③分次逐步拧紧4根固定螺栓，且用力均匀，对角轮换旋进，拧紧螺杆后用手转动转轴检查是否顺畅，若不顺畅要查找原因并重新安装；④将平衡块套入转轴，用三爪拉具拉到合适位置，要确保平衡块紧固不能松动，然后用手转动平衡块检查电动机转动是否顺畅；⑤将齿轮套入转轴，用三爪拉具拉到合适位置再将两个定位销拧紧[7-8]。