單軸承電動機聯(lián)調(diào)試驗工裝軸承燒損分析

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(中車永濟電機有限公司，山西永濟 044500)

0 引言

株機160km/h動力集中型系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗[1]中，要求兩臺某型號電機采取“背靠背”連接方式，兩臺電機的聯(lián)軸器工裝通過尼龍銷進行連接，這種連接方式對假軸工裝軸承溫升是一個大的考驗，因為在溫升試驗過程中，兩臺電機“對吹”導致環(huán)境溫度上升很快，兩臺電機工裝軸承頻繁的燒損。不僅給中國鐵道科學院的認證以及新產(chǎn)品按時交付用戶帶來了很大的挑戰(zhàn)，而且會給電動機帶來各方面的損害，給工廠生產(chǎn)造成重大損失。本文經(jīng)過梳理解決此問題的工藝方案，對后續(xù)同類試驗有指導作用。

1 試驗現(xiàn)象

本次聯(lián)調(diào)試驗采用的是該電機型式試驗假軸工裝，該工裝是采用試驗假軸與薄膜聯(lián)軸節(jié)端面齒嚙合傳動，并傳遞扭矩。工裝設計[2]如圖1所示。

圖1 電機工裝設計圖

工裝軸承燒損之后，對電機工裝進行拆卸，拆卸之后發(fā)現(xiàn)角圈與軸承接觸的地方有磨損變黑現(xiàn)象發(fā)生，如圖2所示。根據(jù)這一現(xiàn)象制定了以下工藝方案來解決此問題。

圖2 軸承燒損后的效果圖

2 試驗工裝優(yōu)化方案的實施

2.1 工裝尺寸、總裝尺寸與臺位搭建的排查

在現(xiàn)有試驗方案既定的情況下，對于軸承頻繁燒損問題，首先要做到以下幾點：(1)對工裝圖紙、電機配件及工裝配件尺寸進行一一核查，核查無誤；(2)保證電機裝配的正確性，考慮到長假軸緊固力矩未達到標準，導致角圈與軸承發(fā)生摩擦后，不能及時回歸原位。更換力矩扳手，采用大扭矩扳手進行緊固；(3)并依據(jù)現(xiàn)場試驗情況，采用如圖3所示的激光對中儀對試驗臺位進行校正。之后試驗過程中，電機在運行60min后出現(xiàn)溫度急劇升高，假軸表面溫度瞬間升高至90℃并被迫停機，如圖4所示。

圖3 激光校正

圖4 電機溫度瞬升狀況

2.2 試驗電源與連接方式的排查

考慮到聯(lián)調(diào)試驗過程中，有四臺電機的工裝軸承溫升較低，需排除是否為試驗電源問題，導致另外四臺的工裝軸承頻繁燒損，采用更換溫升低及溫升高對應電機的所用電源線。之后試驗過程中，電機在運行60min后出現(xiàn)溫度急劇升高，假軸表面溫度瞬間升高至90℃并被迫停機。

根據(jù)角圈磨損的現(xiàn)象，為使其及時回歸原位，不與軸承頻繁的摩擦，提出更換尼龍螺栓進行緊固扭矩，之后試驗過程中，電機在運行60min后出現(xiàn)溫度急劇升高，假軸表面溫度瞬間升高至90℃并被迫停機，如圖5所示。

圖5 更換尼龍螺栓后實驗60min溫度瞬間升高

2.3 工裝改制

在優(yōu)化現(xiàn)有試驗條件無法解決問題的條件下，組織討論對現(xiàn)有型式試驗用假軸工裝進行改制。去掉角圈，采用雙軸承的形式，利用四點球軸承進行定位。工裝設計如圖6所示。

圖6 工裝改制設計圖

工裝改制完成后，電機進行總裝，經(jīng)檢驗驗證假軸溫升平穩(wěn)在80℃，不再升高，試驗表明工裝改制后解決了工裝軸承燒損現(xiàn)象。

3 結語

為解決某型號電機聯(lián)調(diào)試驗工裝軸承頻繁燒損問題，對工裝圖紙、電機配件及工裝配件進行一一核查；保證電機裝配的正確性；并依據(jù)現(xiàn)場試驗情況，對試驗中可能影響溫升的因素進行排查；配合試驗現(xiàn)場對試驗臺位、試驗電源、冷卻風路及安裝方式進行優(yōu)化；以及假軸工裝進行改制；最后通過試驗驗證假軸工裝改制后，解決了此問題。

為保證以后單軸承電機順利進行聯(lián)調(diào)試驗，避免假軸工裝軸承頻繁燒損問題，建議在后續(xù)單軸承電機聯(lián)調(diào)試驗中假軸工裝設計采用雙軸承形式。