单轴承电动机联调试验工装轴承烧损分析

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(中车永济电机有限公司，山西永济 044500)

0 引言

株机160km/h动力集中型系统联调试验[1]中，要求两台某型号电机采取“背靠背”连接方式，两台电机的联轴器工装通过尼龙销进行连接，这种连接方式对假轴工装轴承温升是一个大的考验，因为在温升试验过程中，两台电机“对吹”导致环境温度上升很快，两台电机工装轴承频繁的烧损。不仅给中国铁道科学院的认证以及新产品按时交付用户带来了很大的挑战，而且会给电动机带来各方面的损害，给工厂生产造成重大损失。本文经过梳理解决此问题的工艺方案，对后续同类试验有指导作用。

1 试验现象

本次联调试验采用的是该电机型式试验假轴工装，该工装是采用试验假轴与薄膜联轴节端面齿啮合传动，并传递扭矩。工装设计[2]如图1所示。

图1 电机工装设计图

工装轴承烧损之后，对电机工装进行拆卸，拆卸之后发现角圈与轴承接触的地方有磨损变黑现象发生，如图2所示。根据这一现象制定了以下工艺方案来解决此问题。

图2 轴承烧损后的效果图

2 试验工装优化方案的实施

2.1 工装尺寸、总装尺寸与台位搭建的排查

在现有试验方案既定的情况下，对于轴承频繁烧损问题，首先要做到以下几点：(1)对工装图纸、电机配件及工装配件尺寸进行一一核查，核查无误；(2)保证电机装配的正确性，考虑到长假轴紧固力矩未达到标准，导致角圈与轴承发生摩擦后，不能及时回归原位。更换力矩扳手，采用大扭矩扳手进行紧固；(3)并依据现场试验情况，采用如图3所示的激光对中仪对试验台位进行校正。之后试验过程中，电机在运行60min后出现温度急剧升高，假轴表面温度瞬间升高至90℃并被迫停机，如图4所示。

图3 激光校正

图4 电机温度瞬升状况

2.2 试验电源与连接方式的排查

考虑到联调试验过程中，有四台电机的工装轴承温升较低，需排除是否为试验电源问题，导致另外四台的工装轴承频繁烧损，采用更换温升低及温升高对应电机的所用电源线。之后试验过程中，电机在运行60min后出现温度急剧升高，假轴表面温度瞬间升高至90℃并被迫停机。

根据角圈磨损的现象，为使其及时回归原位，不与轴承频繁的摩擦，提出更换尼龙螺栓进行紧固扭矩，之后试验过程中，电机在运行60min后出现温度急剧升高，假轴表面温度瞬间升高至90℃并被迫停机，如图5所示。

图5 更换尼龙螺栓后实验60min温度瞬间升高

2.3 工装改制

在优化现有试验条件无法解决问题的条件下，组织讨论对现有型式试验用假轴工装进行改制。去掉角圈，采用双轴承的形式，利用四点球轴承进行定位。工装设计如图6所示。

图6 工装改制设计图

工装改制完成后，电机进行总装，经检验验证假轴温升平稳在80℃，不再升高，试验表明工装改制后解决了工装轴承烧损现象。

3 结语

为解决某型号电机联调试验工装轴承频繁烧损问题，对工装图纸、电机配件及工装配件进行一一核查；保证电机装配的正确性；并依据现场试验情况，对试验中可能影响温升的因素进行排查；配合试验现场对试验台位、试验电源、冷却风路及安装方式进行优化；以及假轴工装进行改制；最后通过试验验证假轴工装改制后，解决了此问题。

为保证以后单轴承电机顺利进行联调试验，避免假轴工装轴承频繁烧损问题，建议在后续单轴承电机联调试验中假轴工装设计采用双轴承形式。