天车电动机滑环打磨装置的设计

马秀萍

天车电动机滑环打磨装置的设计

马秀萍

（山西太钢不锈钢股份有限公司不锈线材厂，山西 太原 030003）

电机滑环在碳刷摩擦导电时极易产生火花、疤痕并氧化，从而造成电机滑环损坏。电机滑环坏了，电机就不能运行，整台设备就得停下来检修，影响正常生产作业。为此，提供了一套天车电动机滑环打磨装置的设计应用，不用拆开电机就可以方便打磨滑环的装置，便于电机滑环的维护、检修，从而减少电机的损坏频次和可能性，提高电动机的完好率和其中设备的运行率，也为同类设备的改进提供一定参考。

天车；电动机；滑环；打磨装置

1 前言

太钢不锈线材厂产品主要是线材，成品轧制后要用C形钩吊具进行吊运，由于在工作过程中C形钩要不停地穿越料卷，起重设备作业频次高、作业时间长，起重设备电机长时间运行后，电机碳刷与换向极接触会因为长时间的摩擦造成碳刷接触面变小，电机滑环在碳刷摩擦导电时极易产生火花、疤痕并氧化，从而造成电机滑环损坏。下面将详细介绍天车电动机滑环打磨装置，以免上述情况发生。

2 电动机滑环概况

2.1 电动机滑环结构特点

天车是横架在车间各跨上空进行物料吊运的起重设备，大车行走在跨两侧沿立柱纵向敷设的轨道上，小车沿大车桥架垂直于大车轨道行走，两者构成了天车矩形的运行轨迹。天车的电动机是整个设备运行的驱动装置，是其核心组成部分。滑环就是负责联通旋转体、输送能源与信号的电气部件，电机滑环的作用就是把转子引到外面，方便测量转子电流、控制电机速度、调整无功等[1]。

起重设备电机长时间运行容易造成电机滑环损坏。而天车电动机滑环通常安装在电机设备的旋转中心，滑环结疤或氧化后需要打磨，打磨滑环需要将电机拆开[2]，费时、费力，且不安全，或者将电机更换，增加了维修成本以及停工时间。磨损的电动机滑环如图1所示。

2.2 简要实施方法

改造前简易的防护装置如图2所示。

打磨架子的材质：45钢。

打磨使用的刀具：SDJCR/L。

打磨刀具的范围：2.2～55 kW电动机。

适用的天车范围：适用满足所有起重机电机及其类似的设备设施中。

推广应用情况：通过山西太钢不锈钢股份有限公司不锈线材厂2018年全面推广使用后发现，不仅能解决起重设备电机滑环打磨的问题，也可以用在其他需要频繁启停、滑环易产生火花、疤痕并氧化造成损坏的设备设施上。

推广应用范围：适合所有起重机电动机及类似设备的电动机滑环检维修中使用。

图1 磨损的电动机滑环

图2 改造前简易的防护装置

3 装置实施

设计制作的电机滑环打磨装置可以方便电机滑环的维护、检修，从而减少电机的损坏频次和可能性，提高电动机的完好率和其中设备的运行率。本技术改造的核心就是利用铣床的刀头，把刀头用一种特殊的支架固定在电机滑环的外壳上，刀头用支架固定，打磨滑环时只需将刀头顶在滑环上，运行电机就可以了，打磨时可以360°刀头调整与滑环的接触位置，最主要的是用次工具后不需要拆下并拆开电机，只需将刀头固定好，既不影响天车的正常运行，又不要费时、费力拆开电机，非常快捷、简单、方便、安全[3-4]。本技改的构思来源于现场实践、观察并多次现场试验，并通过近一年的现场实践使用后得到验证，经过验证该装置经久耐用并且成本低，是打磨滑环的最佳方案。

3.1 防护装置结构设计

电机滑环打磨装置设计如图3所示。防护装置实物如图4所示。

固定支架由底板和夹板组成，底板用螺丝与电机外壳固定，夹板用来固定刀具。夹板与底板之间使用螺丝连接，可以根据实际尺寸调整刀头角度。

该支架与刀头的连接方式：将刀头插入到刀架与顶板间空隙，调节刀刃与电动机铜环间隙，然后拧紧刀头固定螺丝，使刀头固定，开动电机旋转，刀刃在铜环上打磨。将刀架底座与支架用固定螺丝固定，调整刀架可调整刀具角度[5]。

将支架的底板放在电动机外壳内侧，夹板放在电动机外壳外侧，用固定螺丝将底板与夹板固定的方式将支架如何固定在电机滑环的外壳上。

图4 防护装置实物图

3.2 电动机滑环打磨装置特点

打磨装置有其特有的固定架子、固定方式以及其制作和形状。装置采用螺栓联接，结构简单，易于加工制造，成本低廉，安装便捷，广泛适用于桥式、门式起重机的定滑轮轴防护。

4 应用效果

2018年初，天车滑环打磨装置在山西太钢不锈钢股份有限公司不锈线材厂起重设备里全面推广安装，有效提升了电机滑环维修效率，降低了维修成本。天车滑环打磨压板防护装置投入使用进一步保证了天车的正常运行，维护了安全生产顺利进行，提高了起重设备工作效率。

通过全面推广使用后，不仅能解决起重设备电机滑环打磨的问题，也可以用在其他需要频繁启停、滑环易产生火花、疤痕并氧化造成损坏的设备设施上，如轧机辊道电机等方面，不仅可以有效延长电机的有效使用时间，更重要的是此种维修滑环的方式方便、简单、快捷、有效。适合在所有起重机电动机以及类似设备的电动机滑环检维修中推广使用。

5 总结

电动机滑环在使用过程中受到磨损后使用此打磨装置检维修作业，可以在不用拆开电机的情况下对电机滑环进行打磨，即能保证电机的正常运行，又安全、方便、快捷、经济、适用，也为同类设备的改进提供一定参考。

［1］华山.压风机滑环电刷的安装和维护［J］.价值工程，2010（33）：90.

［2］黄超.发电机滑环冒火原因探讨及在线处理［J］.科技与企业，2013（23）：399.

［3］管钧，陈梦萍.提高发电机滑环、碳刷可靠性运行［J］.郧阳师范高等专科学校学报，2012（6）：19-20.

［4］倪鹰健，王爱其，徐喜彦，等.行车控制系统故障的检查与排除［J］.中华纸业，2018（22）：50-53.

［5］李超，王学强，戴飞，等.空间滑环磨屑特征与可靠性设计［J］.电子产品可靠性与环境试验，2018（2）：1-5.

TM 621.3

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.066

2095－6835（2019）17－0141－02

马秀萍（1966—），1987年毕业于太原工业大学冶金机械专业，工程师，研究方向为机械设计。

〔编辑：王霞〕