三相異步電動機檢修與維護操作細節的改進

齊 軍，黃 凱

(中海油能源發展股份有限公司采油服務分公司 天津 300452)

異步電動機在工農業生產、科學實驗和日常生活中應用最為廣泛。據統計，動力負載的用電量占電網總負載的60%以上，而異步電動機的用電量則占總動力負載的85%以上[1]，這足以說明它的重要性，因此也突出了電動機檢修與日常運行中監視和維護的重要性。電氣工程師有責任對電動機檢修與維護中存在的操作細節問題進行分析、改進，從而提升電動機檢修與維護的整體質量和操作水平，確保生產正常穩定運行。

1 電動機檢修與維護操作中存在的問題

電動機的檢修與維護是保證生產正常運行不可缺少的一個重要環節，但是傳統的檢修步驟和日常維護方法存在著一些操作細節問題，會給檢修質量和電動機的保養帶來不良影響，如電動機軸銷拆裝、電動機檢修主體拆裝、軸承檢測、電動機的試車、運輸、電動機與設備的對中及日常維護等方面都存在著不合理性，甚至會對電動機造成損壞。為了能更好地保證電動機正常穩定運行，基于長期的檢修實踐，總結經驗，采取改進措施，來彌補檢修中存在的操作缺陷，使其趨向合理化、標準化。

2 電動機檢修與維護操作改進措施

2.1 電動機軸銷拆裝

電動機軸銷的拆裝，常規的操作方法是用扁鏟沿一定的角度(一般45°左右)輕輕擊打軸銷的端面或側面，將軸銷鏟下[2]，但往往由于電動機所處現場環境腐蝕、生銹等影響，造成電動機的軸銷與軸銷槽之間配合非常緊密，即使用了松動劑將其鏟下也需用很大力氣，這樣必然會對銷子表面造成損傷，如不經處理很難將其順利回裝，甚至可能造成銷子報廢。但是有些電動機在軸銷上設計了一個頂絲槽，這樣能夠很輕松地將銷子從軸上取下[3]。受此啟發，我們在不影響銷子機械強度的情況下，對沒有頂絲槽的銷子進行改進，根據不同長度、不同寬度、不同厚度加工了不同尺寸的頂絲槽，在長而窄且相對薄些的銷子上加工 2個對稱的頂絲槽。這樣，在以后的檢修中，取下軸銷的環節就是一件很輕松的事情，既縮短了檢修時間，又保證了設備部件的完好。軸銷回裝時，一定要將銷槽內及銷子表面清理干凈，然后用紫銅錘(或木錘)輕輕敲打銷子中間部位(盡量不要敲打邊緣部位)，將銷子敲打到位即可[4]。

2.2 電動機主體拆裝

2.2.1 不需抽心情況下

常規的檢修方法是先拆負荷側軸承蓋及端蓋、檢查繞組、軸承清洗加油或更換，再拆除風扇側風扇罩，風扇及風扇側軸承蓋、端蓋，檢查繞組、檢查軸承，對其清洗、加油或更換回裝[5]。在此過程中，存在一些細節操作對電動機軸承、鐵心造成一定損傷，影響檢修質量。當拆除一端時，由于電動機定子與轉子間存在著一定氣隙空間，電動機型號越大，氣隙空間相對越大，轉子自身重量越大。當拆除端蓋后，由于轉子自身重量會使轉子失去支撐而重重砸在定子鐵心上，產生碰撞，使定子、轉子同時受到一定的損 傷[6]。此時由于轉軸的傾斜力作用在另一端的軸承上，致使另一端軸承內套上產生一個傾斜力，使軸承內套與外套產生相對扭曲變形。由于軸承的徑向游隙是很小的，這一扭曲力足以使軸承或其滾珠支架受到一定傷害，影響其正常運行及使用壽命。為了解決這一操作缺陷，我們制作了配套的軸徑向定位器，用一個與被檢修電機型號、中心距、噸位等相匹配的千斤頂，再制作一個一頭與千斤頂直徑相匹配的圓管，另一端是與被檢修電機軸徑相匹配的圓弧部件，安裝在千斤頂上，在拆除電動機一端端蓋前，將一個電動機轉軸的徑向定位器支撐在轉軸前端后，拆下端蓋，移到靠近定位器位置，再將另一個定位器支撐在軸承與拆下的端蓋間合適的位置，對軸承進行檢查、清洗、加油后，以相反的順序將端蓋安裝好，再用同樣的方法檢修電動機另一側。

2.2.2 需抽心情況下

在電動機檢修時，如需將轉子抽出時，則需3～ 4個與其相匹配的定位器。用上述方法，先將一側端蓋拆除，留一個定位器支撐，再將另一端端蓋拆除留一個定位支撐，將電動機轉軸一端用強度足夠的套管適當加長，用較長鋼絲繩一端套在加長套管適當位置，另一端套在電動機轉軸的適當位置，用吊車吊住鋼絲繩，使其對稱、輕微地帶上適當的吊力，剛好脫離定位器支撐。撤下定位器，操作吊車使其平穩，慢慢地向未加長端移動，移到適當位置，輕輕放在事先準備好的轉子支撐木架上，慢慢取出加長管。階段性檢修完成后以相反的步驟移回轉子，放在定位器支撐架上，逐一將端蓋進行安裝。

2.3 軸承的檢測

在電動機檢修中，以計劃檢修為多，此時除對繞組進行常規的檢測外，對軸承的檢測最為重要。檢測軸承是否符合繼續運行條件，不符合條件時需更換軸承，對新軸承也要進行嚴格檢測。生產中常用軸承的徑向游隙見表1。

表1 生產中常見軸承的徑向游隙表 Tab.1 Radial clearance of common bearings in production

具體檢測方法如下：根據軸承型號、內徑大小查表對照，徑向游隙＜30μm的軸承，應采用壓間隙法(將軸承清洗干凈后方可檢測)，用1.1A的細鉛絲(直徑約為30μm)放在兩滾珠間靠近外套側，撐住軸承內套，轉動軸承外套，使滾珠在細鉛絲上壓過，鉛絲被壓扁，取下鉛絲，用千分尺測量其壓扁后的厚度與對應軸承型號的間隙比較，采用是否超出其范圍來檢測是否合格。徑向游隙≥30μm的軸承，可直接 用塞尺測量其間隙是否超出范圍，來檢測是否符合 要求[7]。

2.4 電動機的試運行

電動機主體檢修完畢，經各種實驗合格后方可試運行。電動機試運行時，一般通過試驗盤控制檢測空載電流是否符合要求、三相電流是否平衡、有無波動、電動機啟動及運行時有無異常聲音、電動機是否過熱等。對于不同型號的電動機其接線柱不同、空載電流大小不同，試驗盤引出線過細、線徑過小，接線鼻子孔的尺寸過小，不能滿足大型電動機空載電流的需要，也無法與其接線柱尺寸對應；試驗盤引出線過粗、線徑過大，接線鼻子孔的尺寸過大，又不能滿足小型電動機試車時接線柱接線的需要，以往采用的外接線方法操作起來非常繁瑣，而且存在一定不安全因素，有必要進行改進。其方法為：試驗盤電機引出線采用BXR 3×10+1×6橡膠軟電纜(基本可以滿足55kW以下電動機空載試車)，接線柱接頭采用自行設計的電動機試驗專用組合接線柱。

通過換頭分別可接在φ5～φ14不同規格的接線柱上，這個范圍基本符合55kW以下電動機接線柱的規格，根據需要還可擴大使用范圍，為電動機檢修后的試車提供了安全可靠的方便條件。

2.5 電動機的運輸

電動機檢修完畢后要運回現場，運輸過程中極易對電機造成損傷，甚至是破壞性的傷害。因為電動機本身存在著一定的軸向竄動量，電動機功率、軸徑越大，其軸向竄動量也隨之增大，轉子越大導致慣性力越大，無論是滑動軸承還是滾動軸承的電動機，對其軸承損傷越大，甚至會直接造成軸承或端蓋損壞，所以必須采取措施加以避免。在實踐經驗中，我們針對大中型電動機自行制作了電動機專用軸向定位器，因為大中型電動機負荷軸頭一般留有工藝螺紋孔(一般1個或2個)，端蓋上留有對稱的兩個頂絲螺紋孔，根據端蓋上的螺紋配制與其相匹配的兩頭帶扣的、略長于端蓋到軸頭距離的兩根螺桿，將兩根螺桿的一端分別擰在端蓋的頂絲螺紋孔中，找一根略長于端蓋兩孔間距離的槽鋼，根據兩根螺桿及軸頭螺栓孔位置，在槽鋼對應處鉆一個略大于螺栓的孔，然后用相匹配的螺帽(螺桿用)、螺桿(軸頭用)將槽鋼、軸頭、端蓋連接在一起，固定好，這樣在運輸時轉軸就不會竄動，不會給軸承等部件造成損傷。

2.6 電動機與設備對中

電動機與被驅動設備的對中也十分重要，這個操作環節的缺陷往往是由于操作人員思想上不重視造成的。認為聯軸節大多是軟聯接，對中差點不影響電動機運行，但會影響到電機的正常穩定運行。因為不論是上、下、左、右，只要存在一點偏差，電動機在高速運行時，軸承滾珠或滾柱就會在某一點上克服非常大的摩擦力；長期運行時會致使軸承溫度升高，轉軸相對擺動運行，負荷增大，繞組電流增大，對電機軸承、轉軸，甚至繞組都會造成一定損傷，縮短電動機的使用壽命，嚴重時會燒毀電動機。因此，此操作環節一定要引起思想上的重視，通過專用儀器連接成理想的對中狀態[8]。

2.7 日常維護保養

電動機維護保養有一整套標準的規章制度，如按時巡檢、定期加油、定期檢修等。但也存在著人為的不確定因素會給電動機造成損傷，如定期加油。不同型號、不同轉速、不同環境的電動機其定期加油的時間是不同的，每次的加油量也是不同的。在處理這些問題時，由于存在著許多客觀因素，如惡劣天氣、工作非常忙時人手不夠、粗心大意、對加油量的控制缺乏經驗等，是很難全面得當處理的。電動機軸承一旦處于相對長期缺油狀態后果嚴重。為了避免這些不確定因素對電動機的傷害，我們采用了比較科學的方法，對許多重要電動機進行了安裝自動注油器的改進，可以滿足不同型號、不同轉速、不同環境的電動機使用要求，只要根據電動機軸承對油脂的需求量進行調節后，按人為規定時間自動注油即可。我們還研發了軸承監測裝置[9]，通過該裝置，可以在電機高速運行過程中隨時監測軸承運行狀態，直觀監測軸承是否缺油、軸承內套或外套是否存在竄動現象、軸承支架是否損壞等，在給軸承加油的過程中還可以通過監測來精確控制加油量，既減少了日常維護的工作量，又保證了電動機的安全、穩定運行。

3 結 論

在電動機的檢修與維護過程中，由于對以上幾方面逐一采用了改進措施，縮短了電動機的檢修時間，提高了電動機檢修的整體水平，保證了電動機的檢修質量與日常維護的效率，延長了電動機的定期檢修時間。電動機軸承維護保養得當改變了以往電機檢修時大部分需要更換軸承的慣例，減少了軸承的采購量，降低了電動機檢修成本，既提高了經濟效益，又保證了生產裝置的正常穩定運行?！?/p>