地鐵牽引電機(jī)故障原因分析及改進(jìn)措施

摘要：在地鐵車輛日常運(yùn)行過程中，其電機(jī)極易發(fā)生故障，影響地鐵車輛的安全性能和可靠性能。而針對該故障，只能通過及時(shí)診斷、分析和維修，才能夠避免再次發(fā)生相同的故障。因此，分析地鐵車輛電機(jī)牽引故障的診斷及維修技術(shù)是十分必要的。

關(guān)鍵詞：地鐵牽引電機(jī);故障原因;改進(jìn)措施

1地鐵車輛牽引電機(jī)中存在的主要故障

地鐵車輛牽引電動機(jī)存在的缺陷主要包括以下兩類：（1）電動機(jī)接通時(shí)出現(xiàn)的缺陷，發(fā)動機(jī)接通后不能正常轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)罔F車輛發(fā)動機(jī)開機(jī)后不能正常工作時(shí)，沒有煙霧、噪音和氣味等其他異常現(xiàn)象，這意味著電流低，不能滿足發(fā)動機(jī)的運(yùn)行要求。造成這種情況的原因：牽引電動機(jī)電源接觸不良引起的電流低;或過流繼電器未正確設(shè)置，導(dǎo)致故障，原因是缺少有效的電源連接;溫度過高也可能導(dǎo)致保險(xiǎn)絲故障異常。最后，軸承中可能有電流。為了保證發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要計(jì)算其電壓變化率，計(jì)算公式為δu = DD，通過計(jì)算可以有效避免軸承電流的出現(xiàn)。⑵地鐵車輛牽引電動機(jī)運(yùn)行故障。一般來說，地鐵車輛牽引電動機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)異常噪音，主要原因是供電電壓過高及其長期、高負(fù)荷運(yùn)行。此外，發(fā)動機(jī)定子油量也可能較低，導(dǎo)致異常噪音故障。此外，地鐵車輛牽引電動機(jī)運(yùn)行過程中最大的振動是由于發(fā)動機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子問題或鐵芯松動和變形造成的。

2原因分析

1）電機(jī)整體安裝位置偏移，造成電機(jī)轉(zhuǎn)子受軸向力情況。對電機(jī)的機(jī)座外部安裝尺寸進(jìn)行了復(fù)核，掛腳安裝孔距定子端面114.9mm（計(jì)算值115±0.1mm）;底腳螺紋孔距定子端面84.7mm（計(jì)算值85±0.1mm），該處數(shù)據(jù)因測量為螺紋齒頂，有一定的測量誤差;安裝掛腳底槽靠電機(jī)側(cè)與底腳安裝面距離5.3mm（標(biāo)準(zhǔn)值5.5±0.1mm）。對電機(jī)復(fù)核的安裝尺寸進(jìn)行分析，其安裝尺寸不會造成電機(jī)轉(zhuǎn)子偏移的軸向力情況。2）非軸伸端尺寸問題造成的軸承跑圈情況，引起的電機(jī)非軸伸端零部件磨損。對非軸伸端端蓋軸承尺寸及安裝尺寸進(jìn)行復(fù)核，測量其130軸承外圈安裝尺寸，實(shí)測值為129.992mm，軸承外徑為130（最大測量尺寸）情況下，有微量過盈，也不會引起軸承的跑圈情況（除軸承磨損的錐度形態(tài)）。3）外部因素的影響。電機(jī)解體后，發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇外圓與端蓋相擦，定轉(zhuǎn)子相擦，非軸伸端端蓋軸承室軸承定位面磨損，軸承室軸承配合面磨損，軸承外蓋有微量磨損，6312軸承外圈磨損呈錐型，軸伸端端蓋迷宮槽及轉(zhuǎn)子壓圈迷宮槽磨損。綜合情況考慮，電機(jī)轉(zhuǎn)子整體向軸伸端偏移。4）軸承保持架破損原因.導(dǎo)致該電機(jī)傳動端圓柱滾子軸承保持架異常磨損的可能原因有以下4個(gè)方面。（1）安裝不當(dāng)：圓柱滾子軸承對于電機(jī)的同軸度要求更高，出現(xiàn)軸承安裝不當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)圓柱滾子軸承滾動體與保持架之間的異常磨損。（2）潤滑不良：電機(jī)長時(shí)間放置，潤滑脂基礎(chǔ)油流失，潤滑性能下降，并且在維護(hù)保養(yǎng)的時(shí)候沒有按時(shí)按量補(bǔ)充潤滑脂，這是電機(jī)故障中最為常見的故障;電機(jī)溫度偏高，潤滑脂消耗量增大，同時(shí)電機(jī)運(yùn)用方未完全掌握電機(jī)的使用工況，未能按要求補(bǔ)充潤滑脂。（3）異常沖擊：地鐵車輛過岔道或者小彎道時(shí)，軸承遭受異常振動和沖擊，導(dǎo)致滾動體對保持架的撞擊。（4）異物入侵：電機(jī)裝配、使用過程以及后期維護(hù)過程中，砂礫、鐵屑等硬度高的異物進(jìn)入，導(dǎo)致滾動體與保持架的摩擦，從而使保持架損壞。

3改進(jìn)措施

3.1結(jié)合實(shí)際情況，構(gòu)建故障表格

故障類型結(jié)構(gòu)表的構(gòu)建主要是總結(jié)、組織和劃分不同的故障類型，以提高維修工作的效率和質(zhì)量。因?yàn)樵趯?shí)際地鐵車輛牽引電動機(jī)的維護(hù)過程中，修理人員僅僅通過故障排除技術(shù)判斷具體故障是不夠的，故障不一定是獨(dú)一無二的，也可能同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)故障的危機(jī)。因此，只能通過故障排除或人員描述才能準(zhǔn)確輸入地鐵車輛牽引電動機(jī)的具體故障。但是，通過構(gòu)建故障類型結(jié)構(gòu)表，可以根據(jù)該表了解目標(biāo)電機(jī)的故障和故障原因，對故障類別和故障的實(shí)際原因進(jìn)行全面準(zhǔn)確的分析，從而提高電機(jī)故障處理和維修的質(zhì)量和效率。同時(shí)加強(qiáng)維護(hù)。

3.2故障機(jī)理分析

根據(jù)對電機(jī)結(jié)構(gòu)及相關(guān)零部件檢測情況和現(xiàn)象分析認(rèn)為，電機(jī)轉(zhuǎn)子受到一個(gè)持續(xù)向軸伸端的力，致使6312軸承承受較大的軸向載荷，6312軸承整體向軸伸端偏移，而且引起軸承外圓跑圈且向軸伸端偏移磨擦，造成非軸伸端端蓋軸承室軸向定位面嚴(yán)重磨損;同時(shí)，長時(shí)間跑圈磨損使軸承室裝配面尺寸變大。在重力及運(yùn)轉(zhuǎn)的雙重作用下，非軸伸端端蓋及相關(guān)零部件重力方向磨損加劇，同時(shí)還引起電機(jī)軸伸端NU216軸承內(nèi)圈偏移，滾動痕跡偏向軸伸端，電機(jī)轉(zhuǎn)子壓圈迷宮槽與軸伸端端蓋迷宮槽嚴(yán)重磨損，電機(jī)轉(zhuǎn)子整體向軸伸偏移，造成電機(jī)風(fēng)扇與非軸伸端端蓋止口相擦，測速齒輪向軸伸端偏移，最終造成速度傳感器波形輸出不正常及抖動情況。對故障電機(jī)位置的聯(lián)軸節(jié)安裝情況排查，用手可以輕松地將聯(lián)軸節(jié)前后推動，證明聯(lián)軸節(jié)的調(diào)節(jié)能力滿足要求，不存在一個(gè)異常的軸向力情況。對故障電機(jī)位置的齒輪箱打開檢查，齒輪箱內(nèi)潤滑油清澈，未看到明顯的變色及雜質(zhì)情況，可排除。

結(jié)束語

總的來說，對于地鐵車輛的日常運(yùn)行來說，保證牽引電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，直接影響地鐵車輛運(yùn)作的安全性和穩(wěn)定性。相關(guān)技術(shù)維修人員應(yīng)通過噪聲診斷法以及溫度測試法等措施科學(xué)診斷故障，通過故障排除法和電腐蝕故障處理技術(shù)等開展維修工作，促進(jìn)地鐵事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]方舟，王煙平.地鐵牽引電機(jī)故障原因分析及改進(jìn)措施[J].技術(shù)與市場，2021，28（08）：47-49.

[2]王文慶，朱一喬，惠新偉，張偉.地鐵牽引電機(jī)氣動噪聲仿真關(guān)鍵因素研究[J].電機(jī)與控制應(yīng)用，2021，48（07）：61-67.

[3]趙巧妮，謝永超.地鐵動車牽引電機(jī)溫度熔斷器故障分析與改進(jìn)[J].城市軌道交通研究，2019，22（08）：184-187.

作者簡介：姓名：張川，性別：男;民族：漢;職稱：中級;工作單位：無錫地鐵運(yùn)營有限公司;郵編214000