930E 卡车主发电机电枢的日常维护与保养工艺

2021-12-24李少伟

露天采矿技术 2021年5期

李少伟

（国家能源集团准格尔能源有限责任公司设备维修中心，内蒙古鄂尔多斯 010300）

930E 电动轮卡车主发电机是为牵引电动机提供电力，主要由定子和电枢2 部分组成，由于卡车使用年限的增长，露天矿工作环境的影响，运输任务量的增加，所以930E 卡车主发电机电枢的日常维护和保养就尤为重要。如何能够快速完成电枢的维护和保养，保证保养后的质量达到所规定，930E 卡车主发电机电枢的日常维护与保养工艺的提出，就解决了这一难题，它能够使电枢保养更加的快速，还能够保证其质量，极大地提高了930E 卡车主发电机电枢的日常检修效率。

1 930E 电动轮卡车主发电机的特点

930E 电动轮卡车主发电机定子安装三相对称绕组，转子安装磁极和励磁绕组，利用2 个滑环向转子励磁绕组通入直流励磁电流，产生恒定磁场，当转子旋转时，磁场也旋转，此旋转的转子磁场切割定子三相对称绕组，在定子三相绕组中感应三相对称电势，电势输出来就是三相交流电[1]，因为是从定子输出，没有运动部分，所以功率可以做得很大。

930E 电动轮卡车主发电机的电枢是主发电机的转动部分，主要是由导电的转子绕组、导磁的铁心、转子轴、滑环、中心环和法兰盘等组成[2]。

2 930E 电动轮卡车主发电机电枢保养工艺

2.1 主发电机电枢清理

将主发电机叉运至室外，打开空压机的开关，当压力表值达到0.5 MPa 及以上时，使用压缩空气对主发电机电枢进行吹灰除尘，吹灰的持续时间为10～15 min，直至将电枢上的层土清理干净，保证主发电机电枢在做动平衡时不会有层土掉落。

打开清洗机的电源开关，并在清洗机的控制板面上调节清洗时的水压和水温，将主发电机电枢放在电枢架上，防止在清洗时发生滚落，待清洗机达到所调节的条件时，将主发电枢叉运入清洗机放置架上，关闭清洗机控制大门，并将大门锁紧，调节清洗的时长为30 min。清洗剂采用热水加压，水内混有油污清洗剂，能够更加容易的溶解电枢表面和内部的油污并清洗掉油污。

2.2 主发电机电枢烘干

将主发电机电枢叉运出清洗机，并放入准备好的烘干箱内，电枢的支撑架不能采用易燃材料制作，关闭并锁紧烘干箱大门。打开烘干箱的开关，将烘干箱温度调至110～120 ℃，工作时长调节为16～20 h，打开烘干箱内空气循环系统。在主发电机电枢烘干的过程中，随时观察烘干箱内温度变化，防止发生温度持续提升，将主发电机电枢绝缘损坏[3]。

2.3 主发电机电枢绝缘电阻测量

主发电机电枢烘干后，将主发电机电枢叉运至检修场地，待6 h 后，主发电机电枢冷却至常温状态，然后使用2 500 MΩ 的手摇绝缘兆欧表测量电枢的对地绝缘电阻[4]。首先将兆欧表放置水平，将连线开路，以120 转/min 的速度摇动摇柄，指针应指在∞处；以120 转/min 的速度摇动摇柄，将兆欧表的连线瞬时短接，指针应迅速指0。将连线端子E 接地，再将连线端子L 与电枢滑环连接，以120 转/min 的速度匀速摇动摇柄，1 min 后读取兆欧表的读数就为主发电机电枢的对地绝缘电阻值[5]。使用2 500 MΩ 的手摇绝缘兆欧表对主发电机电枢进行对地绝缘电阻测量时，测量值应不低于500 MΩ。

2.4 主发电机电枢轴承位与滑环的测量与维护

1）电枢轴承位与滑环的尺寸测量。用φ18 μm目的砂纸将电枢轴承位与滑环表面的锈迹与杂质打磨掉，用洗油将电枢轴承位与滑环表面清洗干净，并用布子擦拭干净。用外径千分尺测量电枢轴承位与滑环的外径尺寸，千分尺使用时轻拿轻放，松开千分尺锁紧装置，校准零位，转动旋钮，使测砧与测微螺杆之间的距离略大于电枢轴承位与滑环，一只手拿千分尺的尺架，将待测物置于测砧与测微螺杆的端面间，另一只手转动旋钮，当螺杆要接近物体时，改旋测力装置直至听到喀喀声后再轻轻转动0.5～1 圈；旋紧锁紧装置，即可读数[6]。主发电机电枢轴承位的测量尺寸保证在100.02～100.04 mm，滑环的测量尺寸保证在275.4～279.4 mm，方能保证主发电机电枢轴承位与滑环的正常使用，否则要进行电枢与滑环的更换。

2）电枢的滑环车削。主发电机电枢的滑环经过长时间的使用和电刷的摩擦，一般会使滑环的表面凹凸不平，这就需要对其表面进行车削，使其表面平整，电刷与滑环表面充分接触。主发电机电枢的滑环的车削分为粗车和精车2 部分，粗车是迅速地从滑环表面上切除多余的凸出金属[7]，使滑环表面的粗糙度达到50～12.5 μm，滑环表面精车的主要任务是保证滑环所要求的加工精度和表面质量，精车要选用金刚石等超硬材料刀具进行加工，才能保证精车的要求，精车的加工精度要达IT8～IT6 级，精车后要使滑环表面的粗糙度达到1.6～0.8 μm，滑环的导流槽深度达到2.5～2.54 mm，宽度2 mm，滑环环体外圆直径尺寸控制在275.4～279.4 mm。

3）电枢滑环与轴承位跳动量的测量。主发电机电枢的滑环车削完成后，要对其轴承位与滑环进行跳动量的测量，将电枢放置在车床上，前后电枢轴端夹紧，使用水平仪对电枢水平进行测量，保证电枢呈水平状态。将千分表固定在表座上，表座吸附在车床上保持其稳定可靠。调整千分表的测杆，使测杆的轴线垂直于被测的轴承位与滑环表面，对圆柱形工件，测杆的轴线要垂直于工件的轴线。测量前要将千分表调零位，调零位时，先使测头与轴承位和滑环的基准面接触，压测头使大指针旋转大于1 圈，转动刻度盘使0 线与大指针对齐，然后把测杆上端提起1～2 mm 再放手使其落下，反复2～3 次后检查指针是否仍与0 线对齐，如不齐则重调。测量时注意表的测量范围，不要使测头位移超出量程，以免过度伸长弹簧，损坏指示表。测量完成后，滑环与轴承位测量径向圆跳动，跳动量都应≤0.03 mm。

2.5 主发电机电枢动平衡

2.5.1 电枢不平衡的因素

电枢动平衡是在电枢的2 个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证电枢在动态时是在许用的不平衡的规定范围内，又称为双面平衡。造成电枢不平衡的因素有很多，例如电枢材质的不均匀性、电枢轴的不平衡、键槽不对称、电枢加工误差，电枢在运动工程中产生的腐蚀、磨损及热变形等[8]。这些因素造成的不平衡量一般都是随机的，无法进行计算，要通过动平衡试验来进行测量和校正，使不平衡量降低到允许的范围内。

2.5.2 辅助假轴

930E 卡车主发电机电枢后端无动平衡需要支撑轴，所以要设计并制作电枢动平衡所需的后端辅助假轴。主发电机电枢后端辅助假轴采用合金钢进行制作，将制作完成后的辅助假轴按照电枢法兰盘的螺栓孔位置，使用镗床进行打孔，然后采用螺栓连接的方法把辅助假轴安装在法兰盘上，锁紧后电枢法兰盘的止口槽必须和电枢尾部的辅助假轴止口配合紧凑，无缝隙。

2.5.3 电枢动平衡试验

动平衡机在操作前需做好各项清洁工作，特别是电枢轴的轴承位、动平衡机滚轮、电枢轴锁块、电枢轴端前、后支撑轮的清洁工作，保证电枢与动平衡机的各个接触位置都能够正常运行。使用桥式天车将电枢吊运在动平衡机上方，调节动平衡机滚轮的位置，前端与电枢轴承位位置一致，后端与电枢的辅助假轴位置一致，并保持前后滚轮的高低位置保持同一水平高度，因为主发电枢轴承位与辅助假轴的轴径同为100 mm，所以电枢放置在动平衡机的滚轮上时，主发电枢会呈水平状态，平衡机上放置电枢时，一定要缓慢放置，以避免电枢与滚轮的撞击，电枢放置好后在轴颈和滚轮加少许清洁的机油，严禁电枢轴端与前后支撑论未连接好就开始作业。

调整电枢轴端的2 个支撑轮的距离，调节支撑轮的行程，使其上轴承位置与电枢轴端紧密接触，并将支撑轮的行程调节紧定螺钉固紧，避免在电枢动平衡的过程中造成电枢向轴向窜动。安装并调节胶带与电枢之间的相对距离，并打开胶带的拉紧装置，使胶带将电枢拉紧，在电枢动平衡使胶带不会打滑，以免造成电枢的不正常转动[9]。做好以上工作后，将前后的电枢轴锁块安装好，并将前后锁块锁紧。

打开动平衡机的电源和显示屏操作面板，在电枢的前部轴端使用白色的胶带将其均匀地缠绕1圈，再在白色胶带上使用黑色记号笔涂1 个黑点，形成1 个标记，将光电传感器的照相头的位置调整到黑色标记上方约30 mm 处，形成1 个红色的亮点。在显示器操作面板上调出930E 主发电机电枢动平衡的试验版面，用手转动主发电枢，观看转速区域，形成相应的转速，方可进行试转。打开动平衡机试验开关，调节动平衡机的转速，直至电枢的转速达到370转/min 时，电枢保持转动1 min 关闭试验开关，使电枢停止转动，控制版面显示电枢前后两面的不平衡量和所对应的角度，根据所显示的数据在电枢的前后偏差点粘贴相同质量的平衡胶泥，粘贴完成后，继续打开机器使电枢再次转动，重复以上试转过程，以调整平衡胶泥粘贴量或位置，最终使得电枢前后的不平衡量达到小于等于10 g 的要求。