Ремонт подшипников. Ремонт стержневых обмоток роторов и обмоток полюсов
Страницы работы
Содержание работы
Внешним осмотром бракуются подшипники, имеющие следы перегрева, побежалости на поверхности колец, трещины, отколы, выкрашивания и раковины на дорожках качения, шариков, колец, выработки дорожек качения, коррозия на дорожках качения и шариках. При коррозии на посадочных поверхностях колец ее зачищают шлифовальной шкуркой, смоченной в машинном масле. Осмотром проверяют отсутствие обрыва, среза или ослабления сепаратора. При ослаблении заклепки ее подклепывают, при ее отсутствии – заменяют. Подшипники проверяют на легкость вращения и шум, для этого его располагают в горизонтальной плоскости. Для исключения различных толкований дефектов ( плавность хода, отсутствие толчков, быстрого торможения) на предприятии устанавливают эталоны. Подшипники, признанные годными по результатам осмотра, подвергаются контролю: измеряется зазор между сепаратором и бортом внутри кольца подшипника и величины радиального и осевого биений по дорожкам качений внутренних и наружных колец. Незначительное отклонение посадочных мест по наружной и внутренней поверхности колец можно устранять нанесением герметика.
Восстановление круглых медных обмоточных проводов.
Проводят восстановление проводов диаметра 0,8-1,6 мм. Для размягчения пазовой изоляции и клиньев статор опускают в ванну с 5% раствором каустической соды и выдерживают в течение 5-6 часов при температуре 85-90. После этого статор помещают в ванну нейтрализации с 0,5% раствором хромпика и выдерживают в течение 15-20 минут при температуре 40-60.
После этого промывают горячей водой и подают на разборку, выбивают остатки клиньев, рассоединяют катушки и провода извлекают по 1 из паза, Провод помещают в 15% раствор каустической соды для окончательного снятия изоляции, после производится нейтрализация и промывка. Химическое удаление старой изоляции имеет преимущество перед термической в том, что механические и физические свойства провода не изменяются, в то время как при отжиге образуется оксиды меди, которые при дальнейшем волочении вдавливаются в поверхность провода и нарушают его сопротивление. Затем провод рихтуют, проводя через систему роликов и отдельные куски сваривают встык без применения присадочного материала. Место сварки отжигают и зачищают до диаметра провода. После идет процесс волочения провода, когда провод пропускают через ванночку со смазывающей жидкостью и потом через калибр. Провод, проходя калибр, меняет свой размер. Протяжка идет до ближайшего меньшего ГОСТовского диаметра, так как при волочении идет наклеп провода и меняются его электрические и механические характеристики. После проводят отжиг в печах без доступа воздуха при температуре 480-520в течение 2 часов с последующим охлаждением в воде. Так как отжиг идет в безвоздушной среде, поверхность провода не окисляется. Следующая операция – эмалирование. Провод с барабана поступает на войлочный сальник, далее- в ванночку с лаком, затем ,проходя через фильеру, поступает в печь и затем снова фильера и ванночка с лаком. Этот процесс производят 7 раз, после эмалирования провод подвергают испытаниям.
Укладка обмотки из прямоугольного провода.
Низковольтные катушечные обмотки из прямоугольного провода, а также высоковольтные с эмалированной изоляцией повторному использованию не подлежат, так как межвитковую изоляцию не удается восстановить. Если обмотка якоря имеет витковую изоляцию в виде пленок толщиной 0,02-0,04мм, наложенную при изготовлении обмотки, то при ремонте ее можно восстановить. Для этого катушки извлекают из пазов, снимая с них корпусную и витковую изоляцию и срезая ее ножом, катушки рихтуют, накладывают витковую изоляцию, обматывают пленкой в полнахлеста каждый проводник, проводники собирают в катушку и наматывают корпусную изоляцию. Дальнейшая технология такая же, как при изготовлении новой машины.
Ремонт стержневых обмоток роторов и обмоток полюсов.
Извлеченные из пазов стержни поступают на восстановление изоляции. Старую изоляцию снимают ножом в холодном состоянии, производят отжиг мест, где проходил разгиб меди для снятия наклепа. Отжиг производится в печи либо газовой горелкой, нагрев стержней производят до 400 и охлаждают его в воде. Затем стержень исправляют и рихтуют, выгоревшие места напаивают твердым медно-фосфорным припоем и зачищают его до размера, удаляют заусенцы, зачищают концы металлической щеткой и облуживают. Пазовые части, изолированные пластинками покрытыми клеем, обкатывают на обкаточных механизмах, опрессовывают, лобовые части изолируют лентами и передают на укладку ( технология та же, что при изготовлении электрической машины).
Обмотки полюсов из прямоугольного провода, намотанные из шинки плашмя разматывают, очищают от старой изоляции, отжигают, травят и промывают в горячей воде. Повторную намотку ведут на шаблон, витковую изоляцию из электрокартона, асбестовой ленты или миканита устанавливают в процессе намотки.
Катушки из шинной меди, намотанные на ребро, растягивают гармошкой, очищают от старой изоляции, покрывают лаком, просушивают в растянутом состоянии и прокладывают между витками асбестовую бумагу, катушку складывают, обрезают изоляцию, заводят внутрь оправку и опрессовывают. Не снимая давления катушку нагревают до температуры 180 и выдерживают в течение 1- 2 часов. Опрессованную катушку сушат, пропитывают в лаке или компаунде и накладывают изоляцию.
Источник
Технология ремонта обмоток электрических машин — Ремонт роторных обмоток
Содержание материала
Последовательность операций по ремонту обмоток роторов приведена в табл.
Технологический процесс полной перемотки статора асинхронного электродвигателя
Освобождают от крепления лобовые части катушек и соединительные провода после от
Приспособле ния для монтажа
жига статора; разрезают соединения между катушками и фазами; осаживают клинья вниз и выбивают их из пазов статора; удаляют обмотку из пазов; очищают пазы, продувают и протирают
статорных обмо ток и очистки па зов
Заготовка изо ляции и гильзов- ка пазов статора электродвигателя
Устанавливают статор на кантователь, за меряют длину и ширину паза; изготавливают шаблон, нарезают гильзы из прессшпана, по яски и другой изоляционный материал; устанавливают гильзы и укладывают пояски
Намотка кату шек статора на намоточном стан ке
Распаковывают бухту, измеряют провода, устанавливают бухту на вертушку; закрепляют провода в поводке; определяют размер витка катушки. Устанавливают шаблон; наматывают катушечную группу, отрезают провод, перевязывают намотанную катушку в двух местах и снимают ее с шаблона
Микрометр. Универсальный шаблон. Намоточ
Укладка кату шек в статор
Укладывают катушки в пазы статора. Уста навливают прокладки между катушками в па зах и лобовых частях. Уплотняют провода в пазах и оправляют лобовые части; закрепляют катушки в пазах клиньями, изолируют концы катушек лакотканью и киперной лентой
Инструмент обмотчика. Ба ночка для клея
Сборка схемы обмотки статора
Зачищают концы катушек и соединяют их по схеме; сваривают электросваркой (паяют) места соединений, заготавливают и присоеди няют выводные концы; изолируют места со единений; бандажируют схему соединения и выправляют лобовые вылеты; проверяют пра вильность соединений и изоляцию
Сушка и пропитка обмотки статора (ротора, якоря)лаком Покрытие лобовых частей обмотки электроэмалью
Загружают статор (ротор, якорь) в сушильную камеру при помощи подъемного механизма; выгружают из камеры после просушки обмотки; пропитывают обмотку статора в ванне, дают стечь после пропитки, снова загружают в камеру; сушат; вынимают из камеры и удаляют подтеки лака с активной части магнитопровода растворителем Покрывают лобовые части обмотки статора (ротора, якоря) электроэмалью
Сушильная камера Кисть или пульверизатор
Технологическая последовательность операций ремонта стержневого (шинного) ротора
Оборудование, инструмент, приспособление
Демонтаж схе мы обмотки стер жневого ротора
Устанавливают ротор на козлы, очищают от пыли и грязи, при помощи газовой горелки распаивают бандажи и снимают их, распаива ют схему и вынимают выводные концы
Приспособле ние для транс портировки
Выемка стерж ней из пазов
Вынимают стержни из пазов ротора с по мощью приспособления, очищают пазы и об- моткодержатели от старой изоляции
Приспособле ние для демонта жа
Очистка и рих товка шин
Очищают шины от старой изоляции, вы правляют, зачищают и облуживают концы шин
Наносят изоляцию на шины
Заготовка изо ляции и установ ка гильз
Изготавливают прокладки (в пазы ротора и дистанционные), изоляцию на обмоткодер- жатель, подбандажную и для слоев шин. На кладывают изоляцию на обмоткодержатель, устанавливают прокладки в пазы и расправля ют их с помощью оправки
Ножницы, ин струмент обмот чика
Укладка обмот ки
Укладывают нижний слой шин в пазы ро тора, устанавливают дистанционные проклад ки, изолируют лобовые части, укладывают верхний слой в пазы, обжимают лобовые ча сти стяжными кольцами, устанавливают дис танционные прокладки и заклинивают пазы
Шаблон для контроля
Протягивают выводные концы в вал ротора, надевают петушки и устанавливают перемыч ки по схеме. Расклинивают петушки медными клиньями, собирают и заваривают электро сваркой (пайкой) схему
Гребешок для вы бивки клиньев, специальный нож
Оборудование, инструмент, приспособление
Наложение бандажа на ротор (якорь) электродвигателя Балансировка ротора(якоря) на балансировочном станке
Подготавливают проволоку для наложения бандажа; заготавливают и устанавливают изоляцию под бандаж, устанавливают бандаж из проволоки, закрепляют с помощью электросварки (или пайки) Устанавливают и закрепляют на конце вала ротора (якоря) соединительную полумуфту; определяют необходимое расстояние между опорами и устанавливают ротор на опоры станка. Соединяют балансируемый ротор с ведущим поводком станка с помощью муфты сцепления, закрепляют полумуфту болтами; регулируют положение ротора на станке; балансируют и снимают ротор (якорь)
Плоскогубцы комбинированные. Ящик для припоя Балансировочный станок
У короткозамкнутых роторов асинхронных электродвигателей наиболее часто наблюдается повреждение беличьей клетки, выражающееся в ослаблении стержней в пазу, нарушении контакта в местах пайки стержня с короткозамыкаюшими кольцами, образовании трещин и обрывов стержней. Ослабление крепления стержня в пазу приводит к увеличению его вибрации, что вызывает знакопеременные деформации, в результате которых образуются трещины в месте выхода стержня из паза и в местах соединения с короткозамыкающими кольцами. Эти трещины могут привести к надлому стержня, а надорванные концы стержня, изгибаясь под действием центробежных сил, могут повредить изоляцию лобовых частей. Такие повреждения характерны для электродвигателей, имеющих большое число пусков. У некоторых типов электродвигателей наблюдается повышение вибрации из-за ослабления крепления или поломки распорных клиньев стержней обмотки ротора. Выявление этих дефектов производится при разборке электродвигателя. На работающем электродвигателе на наличие в беличьей клетке оборванных стержней указывают следующие признаки.
Увеличение времени пуска.
У агрегатов с тяжелым пуском электродвигатель может вообще не развить номинальной частоты, а если оборвано несколько стержней, то даже не тронуться с места. Усиление вибрации, вызываемой асимметрией магнитных потоков ротора и появлением дополнительных сил одностороннего магнитного тяжения. Появление шума, не характерного для нормальной работы электродвигателя данного типа, также свидетельствующее о нарушении симметрии магнитных потоков. При обрыве одного-двух стержней вышеуказанные признаки могут проявляться очень слабо, что практически затрудняет обнаружение по ним дефекта беличьей клетки. Поэтому обнаружение неисправностей производится осмотром ротора. При осмотре короткозамкнутых обмоток следует обращать внимание: на наличие цветов побежалости и подгары на короткозамыкающих кольцах в местах соединений со стержнями; подгары болтов, соединяющих короткозамыкающие сегменты пусковых клеток; волнообразный изгиб короткозамыкающих колец (или сегментов), появляющийся от неравномерного удлинения отдельных стержней; изгиб концов стержней в направлении вращения ротора, возникающий от скручивания короткозамыкающим кольцом. Такие дефекты могут наблюдаться в роторах с большими окружными скоростями и массивными короткозамыкающими кольцами. Встречается прогиб выступающих из активной стали концов стержней. Такой дефект могут иметь все или некоторые стержни беличьей клетки как асинхронных, так и синхронных электродвигателей (причем у последних это наблюдается у крайних стержней на каждом полюсе). Среди прочих неисправностей наблюдается также смещение беличьей клетки вдоль оси ротора. Повреждения без обрыва короткозамкнутой обмотки в процессе эксплуатации ничем себя не обнаруживают. Они могут быть выявлены только при внимательном осмотре короткозамкнутой обмотки в период профилактического ремонта. С особой тщательностью следует вести поиск трещин на выступающих концах стержней, используя при этом оптический, химический (протравливанием подозрительных мест реактивами) или электромагнитный (с помощью приборов) способы. Определение поврежденных стержней способом, основанным на измерении магнитного потока рассеяния, предполагает, что над стержнями, обтекаемыми током, магнитный поток рассеяния будет иметь максимальное значение, а между пазами над оборванными стержнями — минимальное. При неполном обрыве стержня магнитный поток рассеяния над этим стержнем будет иметь какое-то промежуточное значение. Измерение производят прибором типа ВАФ-85 (вольтамперфазоиндикатор). Питание на короткозамыкающие кольца ротора подается от понижающего трансформатора 220—127/12 В, от вторичной обмотки которого можно получить ток 10—30 А. Магнитный поток рассеяния над стержнями и между пазами измеряют по всей окружности бочки ротора. Сравнивая относительное изменение магнитного потока рассеяния по пазам, судят об исправности стержней ротора и определяют поврежденные стержни.
Рис. 1. Схема измерения сопротивления стержней Для определения дефектов паек, трещин и обрывов стержней короткозамкнутой обмотки путем непосредственного измерения активного сопротивления стержней используют микроомметр М-246 и игольчатые щупы, подключаемые к концам стержней в непосредственной близости от места паек их к короткозамыкающему кольцу (рис. 1). О качестве пайки или о наличии трещин и обрывов стержней судят по значению сопротивления. В случае полной исправности стержней и мест паек прибор покажет полное сопротивление всех параллельно включенных стержней ротора. При обрыве стержня (или плохом контакте в месте пайки) прибор измерит сопротивление одного стержня, которое в несколько раз больше сопротивления всей обмотки. Если сопротивление, измеряемое на этом стержне, будет в 1,5 раза и более превышать сопротивление, измеренное на других стержнях, то это будет свидетельствовать о наличии значительных дефектов в стержне или в месте пайки его к короткозамыкающему кольцу. Повреждение в обмотке ротора может быть выявлено с использованием способа трех амперметров. К обмотке статора, в каждую фазу которого включаются амперметры, подводится напряжение, равное 0,2—0,25 номинального. Ротор медленно поворачивают и определяют максимальное и минимальное значения тока статора по амперметрам. При исправной обмотке ротора ток в фазах статора во всех положениях ротора будет одинаковым, а при обрыве или наличии плохого контакта в местах соединения стержней с короткозамыкающими кольцами будет измеряться в зависимости от положения ротора.
Критерием годности обмотки ротора является соотношение, %:
Если это соотношение не превышает 3%, то обмотка ротора считается исправной. Следующий способ не требует специальных приборов и может быть применен в любых эксплуатационных условиях. Для нахождения поврежденных стержней ротор несколько выдвигают из статора и надежно предохраняют от проворачивания.
Состояние стержней проверяют с помощью тонкой стальной пластины, поочередно накладываемой на каждый паз так, чтобы перекрылись два соседних зубца ротора. При отсутствии дефекта в стержне (или в месте пайки) пластина будет притягиваться и дребезжать, а над пазом с поврежденным стержнем притяжение и дребезжание значительно ослабнут или вовсе исчезнут. Эту операцию следует производить достаточно быстро, чтобы не допускать перегрева обмоток. Способ магнитной порошковой дефектоскопии заключается в применении понижающего трансформатора, вторичная обмотка которого способна пропустить ток 300— 500 А при напряжении 1,5—2,5 В, и стальных опилок, которые насыпают на плотный слой белой бумаги, которой предварительно обертывают ротор. При протекании тока по параллельно включенным стержням роторной клетки вокруг каждого стержня создается магнитное поле, под воздействием которого опилки располагаются плотной линией вдоль целых стержней. У стержней, имеющих обрывы, плотность опилок будет резко отличаться. Кроме вышеуказанных способов отыскание дефектных стержней может быть осуществлено приборами трансформаторного типа с жестким или гибким магнитопроводами (рис. 2, 3). При ослаблении стержня обмотки ротора в пазу активной стали, если расклиновка уже выполнена и она не дает полного устранения ослабления, дополнительно выполняется расчеканка стержня. Эта операция производится ударами чекана по прямоугольной части стержня в пределах всей длины активной части стали ротора. При расчеканке стержней в крайних пакетах ротора во избежание надлома места спая стержня с короткозамыкающим кольцом между стержнем и нажимной шайбой прокладывают металлическую прокладку. При ремонте роторов асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в условиях мастерской, оснащенной необходимым станочным парком, может быть произведена полная замена беличьей клетки. Для этих целей стержни обмотки и короткозамыкающие кольца могут быть изготовлены в условиях мастерской или получены от завода-изготовителя электродвигателя.
Удаление поврежденных стержней из пазов.
Способ удаления стержня зависит от его конструкции. Так, стержни бутылочного профиля, плотно сидящие в пазах за счет их расчеканки по всей длине ротора, следует удалять высверливанием сверлами с удлиненным хвостовиком или предварительной прорезкой в стержне продольной щели шириной 2—3 мм. Эту операцию можно выполнить вулканитовым камнем, предназначенным для резки труб. Приспособление устанавливается на каретке, перемещаемой в направляющих, изготовленных из уголка и прикрепленных скобами к обойме вала ротора. Прорезанная щель ослабляет крепление стержня в пазу, и он выбивается из паза на длину 50—80 мм, необходимую для захвата его зажимом, с помощью которого производится полное извлечение стержня из паза. Частичный ремонт короткозамкнутой обмотки может быть выполнен как в условиях мастерской, так и на месте установки электродвигателя, если для этих целей не требуется станочная обработка стержня и короткозамыкающего кольца.
Пайка медных стержней.
При обнаружении трещин на выступающих из активной стали частях стержней принимают меры к их устранению. Если глубина трещины не превышает примерно четвертой части толщины стержня, то ее заваривают, предварительно вырубив в этом месте углубление на величину, превышающую размер трещины. Рис. 4. Пайка медного стержня: 1 — короткозамыкающее кольцо: 2 — вставка; 3 — стержень
Если трещина более глубокая, то стержень разрезают и высверливанием удаляют припаянный к короткозамыкающему кольцу участок. Через образовавшееся в короткозамыкающем кольце отверстие в торце оставшейся в пазу части стержня высверливается отверстие на глубину 6— 7 мм. Диаметр этого отверстия не должен превышать половину диаметра стержня. На место удаленной части стержня устанавливают и припаивают вставку (рис. 4), изготовленную из меди марки Ml и М2. При этом односторонний радиальный зазор а между стержнем и короткозамыкающим кольцом и между торцами ремонтируемого стержня и вставки должен быть равен: 0,2 мм при пайке медно-фосфористым припоем МФ-9; 0,1—0,15 мм — серебросодержащими припоями. Выбор марки припоя определяется условиями эксплуатации (тяжелый пуск) и окружной скоростью. При окружной скорости 50 м/с и более применяют припой ПсР-45. Для двигателей, работающих в более легких условиях, — припой МФ-9. Перед пайкой производят обезжиривание и травление замыкающих колец. Местное обезжиривание производят чистой ветошью, смоченной в пожаробезопасной моющей жидкости, повторяя эту операцию 3—4 раза. Травление выполняют в течение 15—30 с в растворе концентрированной азотной кислоты с содержанием 250—350 г/л при температуре 20°С. Места травления промывают горячей водой, протирают сухой чистой ветошью и просушивают. Пайку выполняют ацетилено-кислородным пламенем горелкой №4 или 5. Пайка должна выполняться не позднее чем через 8 ч после травления. В качестве флюса используют буру или флюс № 209. При выполнении пайки второй горелкой поддерживают температуру стержня и короткозамыкающего кольца и после их разогрева. Расплавление припоя производят касанием им наиболее нагретых мест. Не допускают плавления припоя в пламени горелки. Флюс наносят на спаиваемые поверхности разогретым прутком припоя. Пайку вставки с короткозамыкающим кольцом выполняют при вертикальном положении ротора. После пайки зачищают и опиливают соединенные места и проверяют лупой качество пайки. После ремонта ротор балансируют. Ремонт алюминиевых стержней и короткозамыкающих колец. Участки с трещинами разделывают, как указано на рис. 5. Перед заваркой разделанные места и прилегающие участки шириной 30—40 мм подвергают механической зачистке с предварительным и последующим обезжириванием.
Рие. 5. Пайка алюминиевых стержней: а — на вылете стержня; б — в месте соединения с короткозамыкающим кольцом; h — по месту (на 1—2 мм больше глубины трещины); в — приварка к кольцу спаренных стержней
Механической зачисткой удаляют плотный слой окиси алюминия. Эта операция выполняется стальной щеткой из проволоки диаметром 0,1—0,15 мм из нержавеющей стали. Обезжиривание производят пожаробезопасной моющей жидкостью. Полностью оборванные стержни и стержни с глубиной трещины, превышающей половину его ширины, удаляют из обмотки ротора. Заварку разделки в стержнях толщиной более 10 мм производят с предварительным и сопутствующим подогревом до температуры 100—150 °С. Подогревать можно пламенем ацетиленовой горелки или другим источником тепла. Выборки в стержнях заваривают ручной аргонодуговой сваркой на установке УДТ-501. В качестве присадочного материала применяется электродная проволока марки АО, А1 либо прутки из сплава АК, содержащего 5 % кремния. Режимы ручной аргонодуговой сварки приведены в табл. 1. При выполнении сварки рабочее место должно быть защищено от сквозняков, ветра и дождя. Сварка выполняется в нижнем положении, маленькой ванной, не допуская перегрева. Таблица 1. Режимы ручной аргонодуговой сварки
. После этого статор помещают в ванну нейтрализации с 0,5% раствором хромпика и выдерживают в течение 15-20 минут при температуре 40-60
