電機轉子軸花鍵損壞修復工藝的應用分析

許亞運

摘 要 漸開線花鍵其齒根部具有較大的強度，并且軸與轂的強度較小、承載力大、應力集中、齒根淺、導向性良好、定心精度準確等特點，這些特點的存在，使得其在煤礦采煤設備電動機轉子軸上被當作輸出傳動構件被廣泛應用。由于井下電動機超載使用的情況較多，還因為電機軸的轉速高和輸出軸的負載經常變動，如致使電機轉子軸經常發生斷裂或是磨損等損壞性情況。電機轉子軸花鍵損壞機率較大，對礦業正常生產形成較嚴重的影響。

關鍵詞 電機轉子 軸花鍵 損壞修復 工藝應用

一、外花鍵損壞修復

（一）斷軸修復

電機轉子輛出現斷裂以后，在確保加工正常的情況下，最大程度在軸徑大的位置處進行接軸操作。在焊接前，需在接軸處把斷裂面進行車平，結合軸徑其在軸心銑的具體深度和直徑值 ，軸徑外車角度需合理調整，依據原軸尺寸標準來選擇使用同種質量和適合標準的材料來進行焊接。為了方便加工與確保加工精準性，要標準尺度的2毫米處選用J400焊條來進行焊接，當焊接完成后，利用氧焰加熱來實施堆焊，一般溫度控制在900攝氏度，并同時需保證自然冷卻的退火方式。經過兩次的退火以后，再依據原軸尺寸來對各部位進行處理。針對新加工的一些花鍵處需實施淬火處理，由于所用的材料與原軸材料相同，所以花鍵硬度能夠與原設計標準相統一。除此之外還可合理的提升花鍵強度和耐磨功能，以更好的延長花鍵軸的使用期限。

（二）花鍵磨損修復

如花鍵磨損對配合要求產生嚴重影響，那么當花鍵齒相對較大的時候，為了使成本和修復時間有所降低，可使用J507或是J506型號的焊條來實施堆焊。為了避免軸發生變形，需在進行堆焊的時候，延長冷卻時長。為了避免形成應力集中的情況，焊接后利用氧炔焰來實施退火操作，之后再將車削磨光到標準尺寸范圍內。為了提升機械本身強度，可在軸肩位置預留軸臺階的過渡圓角。針對新加工花鍵需實施淬火處理，通過對花鍵表面的硬度進行檢驗，保證其硬度可以有效達到標準。如果花鍵齒規格較小，為了確保機械本身強度，可以結合電機轉子斷軸修復工藝來具體實施。

（三）新軸更換

如果軸已經發生斷裂或是出現嚴重的損壞現象，除了換新軸以外，沒有任何別的修復法情況下，便需更換新軸。在更換新軸以前，需對軸和轉子的實際尺寸實施測量，或是使用原來的制造圖，尤其需特別注意，轉子軸和轉子鐵芯兩個構件配合方式與裝配標準。當退軸時，需避免轉子鐵芯發生損壞或是變形，可在退軸前，把損壞的軸件制作成空心，由此降低退軸操作過程中的應力。退軸操作完成后，測量鐵芯與支架內孔的規格，如此操作可以有效預防轉子軸構件在壓入鐵芯或者是支架以后產生變形，除了與轉子鐵芯，或者是支架內孔規格加工至規定標準范圍內，其他位置都可預留適合的加工空間。當壓入鐵芯或者是支架以后，再結合轉子鐵芯的外圓，來對轉軸其他位置進行加工。

二、內花鍵損壞修復

（一）問題

首先，花鍵軸需將軸料調整到處理標準范圍內。花鍵齒在加工完以后，還需對其實施淬火處理，因為存在鐵芯，電機軸如不能從鐵芯當中有效壓出，將不能對內花鍵軸和內花鍵齒實施熱處理操作。其次，內花鍵分為有通孔和盲孔兩種。通孔采用拉刀加工法，因為電機內花鍵的規格和型號都相對非常復雜，并且拉刀的價格昂貴，所以在單一規格的內花鍵轉子軸量小的情況下，不管使用的是拉刀或是選購原廠電機軸，又或是整件轉子時，均會不同程度的增大成本，然而卻無法確保工期。其中盲孔內花鍵的加工方法主要使用的是成型的刀具來實施插齒加工的。其存在的缺點主要體現在：1）一定要在圓柱軸表面盲孔當中，構設出內徑超過內花鍵徑的排屑及讓刀槽，如果圓柱軸直徑小，會無法達到排屑槽徑向標準；2）因為無法有效觀看到盲孔內部情況，所以使插齒工作困難程度有所增大，為此在操作過程中，較易形成廢品，也就是說產品合格率非常低。

（二）內花鍵焊接

首先，內花鍵處距轉子鐵芯非常近，或是處于轉子鐵芯當中，由于鐵芯的內側不能進行焊接，為了確保內花鍵軸與轉子軸其連接處的強度，轉子軸和軸段的配合量需保證合理性。除此之外，一定要在對稱位置處，加設兩件適合標準的平鍵，之后把加工熱處理達到硬度標準的內花鍵軸直接同轉子軸鐵芯進行焊接。其次，內花鍵的位置，位于轉子鐵芯的外側，并且距鐵芯有一段距離，軸段同轉子軸的配合量需保證在合理的范圍以內，其配合長度需結合接軸位置來明確。把熱處理后達到硬度標準的內花鍵軸壓入到轉子軸當中，同時采用焊接工藝進行焊接。

（三）需注意的一些事項

軸段與挖孔轉子軸其同軸度和垂直度均需保證精準度；確保內花鍵軸端現同軸端保持統一，軸孔深度需超過軸段深度的0.5到1毫米最為適合；由于新軸段其內花鍵已經進行淬火處理，所以其位置必須要達到標準，在焊接的時候也需盡量防止發生變形，保證花鍵退火方法的合理性。

三、結語

總體來說，通過對電機轉子軸花鍵破損修復研究及廣泛應用，及修復方法的設計與完善，真正解決電機修理中花鍵軸破損修復的一大問題，由此提高電機修理水平和成效，確保電機修復質量，減少電機修理所產生的成本，提升企業市場競爭力。促進企業在激烈的市場競爭環境下，不斷發展和壯大。