1000kW电机轴颈磨损与修复成功,重庆电机维修找特盟维修效率高。
针对轧机驱动用同步电动机转子直径大、拆卸、运输及加工困难的特点, 对磨损严重的轴颈采用现场修复的方法。经对几种修复方法进行比较及强度校验 分析,选用镁特铁结构胶,采用过渡配合热装轴套、注胶粘接的方法修复了轴颈。 应用表明,电机振动基本消除,满足了使用要求。
某钢铁集团总公司中型轧钢厂φ450mm轧机驱动用同步电动机,外廓直径最大4100mm,轴长3363mm,轴承座中心距2638mm(自由端距磁力中心1599mm),转子自重18.5t。检修时,发现电动机自由端(非负荷端)安装轴承的轴套与电动机轴颈发生相对转动,轴颈表面磨损比较严重,而且磨损不均匀,当时采用了过盈配合加钻螺钉稳固使用。后来对电动机自由端轴承座拆检时发现,轴套与轴颈已经完全分离,间隙达1.5mm,套内表面和轴颈表面严重磨损,轴颈呈微锥形,直径相差0.4mm,沿轴长90%表面上布满凹坑、麻点,属于严重的磨粒磨损;而且回转定位基准不准,套上的轴承根本起不到良好的支承作用,致使电动机运行出现振动现象。由于电动机转速较低,多次检测振动和异音并不明显。因为电机转子直径大,拆卸运输困难(超宽),加工难度大、时间长而检修时间短,所以必须在现场进行修复。
1 现场修复方法比较
1.1 过盈-焊接方法
采用过盈配合将轴套安装在轴颈上,在轴套圆柱表面均匀安装几个径向固定销,销子与轴套焊接进行稳固。该方法适用于轴颈表面平整度比较好且磨损较轻的情况,修复时间短。磨损严重时,轴套、轴颈之间有很多磨料,呈黑灰色,说明两者早已产生相对转动,固定销磨掉形成了磨粒,上述修复方法已不适用。因轴套焊接时会受热变形,且锥形的轴颈无法保证轴套、轴颈联接的同心度,这些因素将直接影响电动机的稳定运行。
1.2 抹胶粘接方法
先在轴颈表面均匀涂抹泥状镁特铁胶,然后加热轴套,热装后依靠轴套的温度固化达到粘接要求。泥状镁特铁胶粘接的机械性能优异,轴套、轴颈联接可靠,寿命长。如果轴颈磨损比较轻,轴套、轴颈过盈配合,使用抹胶粘接方法能确保同心度,精度高,但必须控制好过盈量、抹胶量和轴套加热温度。一次到位不能进行调整,特别是轴颈磨损严重时,成功率比较低。轴套、轴颈间隙配合,可以调整轴套、轴颈的同心度,但泥状胶流动性差,调整轴套时不能使胶充满套、颈间隙,影响联接性能,而且操作麻烦。
1.3 注胶粘接方法
采用过渡配合热装轴套,冷却后调整轴套满足同心度要求,然后注胶粘接。为利于胶体流动,在套内开设螺旋槽,可使轴套、轴颈之间的间隙内充满胶体。采用此种修复方法,操作过程简洁、易于控制,可以一次完成。比较上述三种修复方法,采用注胶粘接方法最为合理。
2 结构胶性能指标
镁特铁-特制粘合剂结构胶技术参数:
抗压强度:σy=162 MPa
抗拉强度:σl=50 MPa
抗弯强度:σw=77MPa
抗剪切强度:τ=32 MPa
硬度:HV60
耐热度:168℃
3 强度校验
3.1 抗拉、抗压强度
轴套、轴颈之间充满结构胶,在电动机转子自重作用下,轴颈上部受拉力、下部受压力。结构胶所受拉、压应力σ按下式计算:σ= F/DL (1)
D—轴套内径,mm;
L—轴套长度,mm。
代入数据得σ为 0.85 MPa。
结构胶抗拉、抗压强度中抗拉强度最小σl为 50MPa,显然:
σ<[σl ]
结构胶安全可靠。
3.2 抗剪切强度
Me—电机额定转矩,N.mm。
代入数据得τ为 2.38 MPa,结构胶抗剪切强度[τ]为32 MPa,则:
τ<[τ]
结构胶抗剪切能力安全。
3.3 结构胶耐热性
4 修复施工要求
(2)多点测量轴颈尺寸,确定轴颈基准(表面磨损均匀、没有麻点,直径尺寸变化较小),以此为基准尺寸按过渡配合要求加工轴套内径。为使结构胶能够顺利充满套颈间隙,在套内距两端30mm以内车制螺距15mm、沟槽宽3mm、深1.5mm的螺旋槽,螺旋槽两端车成环槽形成闭环。以结构胶的耐热性确定轴套与轴承的过盈量。
(3)加热轴套,热装至轴颈上、定位、调整,确保同轴度符合要求。
(4)注胶。轴套冷却至30℃左右时,轴套两端用密封材料密封,防止漏胶。轴套底部中间开孔(与螺旋槽连通)安装注胶孔,轴套上部安装溢胶装置。施加一定压力将液体结构胶注入轴套、轴颈间隙,直至溢出为止,封堵注胶孔防止漏胶。
(5)保温固化。由于修复时环境温度比较低,对结构胶固化有一定影响,故采用热辐射方式对轴套保温8h以上,以确保结构胶的机械性能。
(6)在加工轴套外径时确定好与轴承过盈配合的公差要求,热装滚动轴承要严格控制加热温度,轴承加热要均匀、温升要缓慢。多次测量轴承表面温度和轴承内孔尺寸,确保轴承一次安装到位。
5 使用效果
重庆电机选特盟维修效率高