黃文遠(yuǎn) 吳曉東 陳露華

摘要：某電廠6.6KV凝結(jié)水泵三臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)子非驅(qū)動(dòng)端硅鋼片有松動(dòng)現(xiàn)象，松動(dòng)及非松動(dòng)部位處硅鋼片與齒壓板之間存在0.1—1mm不等的間隙。為徹底消除該系統(tǒng)電機(jī)的故障，檢修人員對(duì)此電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了重新沖壓，非驅(qū)動(dòng)端氬弧焊加強(qiáng)處理及轉(zhuǎn)子整體浸漆處理，通過電機(jī)運(yùn)行期間的實(shí)踐檢驗(yàn)，本次電機(jī)轉(zhuǎn)子檢修后現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果良好，并為后續(xù)此類故障的處理提供了可靠的處理借鑒方案。

關(guān)鍵詞：6.6KV電機(jī)? 轉(zhuǎn)子硅鋼片? 松動(dòng)

一、基本概述

某電廠6.6KV凝結(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條及短路環(huán)為銅材質(zhì)，轉(zhuǎn)子鼠籠條外包裹金屬軟薄片并延軸向墩沖漲緊，防止硅鋼片竄動(dòng)位移;轉(zhuǎn)子用0.35mm硅鋼片由驅(qū)動(dòng)端壓入直至到達(dá)設(shè)計(jì)厚度，并對(duì)硅鋼片整體沖壓;轉(zhuǎn)子鐵芯硅鋼片使用7mm 的碳鋼齒壓板和鐵芯壓圈壓緊固定，于驅(qū)動(dòng)端套入齒壓板和鐵芯壓圈，并焊接互成90°的四個(gè)定位鍵進(jìn)行鎖緊固定。

該電站在商運(yùn)期間，監(jiān)測(cè)凝結(jié)水泵系統(tǒng)電機(jī)運(yùn)行振動(dòng)高，在小修期間，對(duì)電機(jī)進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇與非驅(qū)動(dòng)端蓋摩擦，返廠檢修后電機(jī)投運(yùn)狀態(tài)沒有明顯改善。運(yùn)行一年后，再次對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子非驅(qū)動(dòng)端硅鋼片多處存在松動(dòng)現(xiàn)象，松動(dòng)及非松動(dòng)部位處硅鋼片與齒壓板之間存在0.1—1.08mm不等的間隙。

二、原因分析

經(jīng)過檢修及廠家人員對(duì)凝結(jié)水泵電機(jī)共同進(jìn)行缺陷檢查及故障原因分析，認(rèn)為其故障原因主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1、電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片在生產(chǎn)疊壓過程中，對(duì)漆膜厚度隨溫度變化的收縮膨脹量考慮不足，導(dǎo)致疊壓轉(zhuǎn)子鐵芯硅鋼片壓緊力不足，疊壓系數(shù)偏小。

在標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝規(guī)范中，電機(jī)鐵芯的疊壓系數(shù)應(yīng)不小于0.95，硅鋼片疊壓時(shí)，通過參考電機(jī)的安裝方式及運(yùn)行的溫度效應(yīng)，在不產(chǎn)生硅鋼片損傷形變的前提下，適當(dāng)提高壓緊力，可增大疊壓系數(shù)。該電機(jī)在生產(chǎn)制造過程中，沒有充分考慮鐵芯硅鋼片在電機(jī)運(yùn)行期間受熱膨脹的影響，而硅鋼片間的漆膜在熱應(yīng)力擠壓下被壓平變薄，硅鋼片間的粘結(jié)結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致硅鋼片實(shí)際疊壓高度在運(yùn)行中逐步變小并趨于穩(wěn)定，硅鋼片間產(chǎn)生松動(dòng)現(xiàn)象。

2、由于電機(jī)的安裝方式為立式，轉(zhuǎn)子鐵芯的承壓方向向下，使得轉(zhuǎn)子鐵芯硅鋼片壓緊下部驅(qū)動(dòng)端齒壓板，對(duì)其有一個(gè)自然的向下緊力，因此硅鋼片更為緊湊，驅(qū)動(dòng)端無松動(dòng)現(xiàn)象;在電機(jī)運(yùn)行過程中，因電機(jī)特殊設(shè)計(jì)的冷卻方式和風(fēng)道的影響，上部非驅(qū)動(dòng)端溫度較高，非驅(qū)動(dòng)端鐵芯硅鋼片局部受熱風(fēng)影響較為集中，該處硅鋼片熱膨脹較大，非驅(qū)動(dòng)端硅鋼片與齒壓板之間存在局部的松動(dòng)間隙。

3、電機(jī)端部磁場(chǎng)畸變較大，且電機(jī)運(yùn)行時(shí)端部存在高頻振動(dòng)，端部硅鋼片易受交變電磁力影響，產(chǎn)生振動(dòng)和形變，進(jìn)一步使非驅(qū)動(dòng)端硅鋼片松動(dòng)現(xiàn)象加劇。

三、處理措施

凝結(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)子非驅(qū)動(dòng)端硅鋼片松動(dòng)的根本原因是壓緊力的計(jì)算對(duì)漆膜厚度隨溫度變化的收縮膨脹量考慮不足，導(dǎo)致疊壓轉(zhuǎn)子鐵芯硅鋼片壓緊力不足。為了徹底消除電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片松動(dòng)隱患，加強(qiáng)硅鋼片整體緊固性，在分析得出故障根本原因的基礎(chǔ)上，檢修人員經(jīng)過詳細(xì)論證，并結(jié)合目前成熟穩(wěn)定的技術(shù)水平，在電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片松動(dòng)處理上，謹(jǐn)慎的逐級(jí)施加硅鋼片壓緊力，檢測(cè)硅鋼片壓緊狀態(tài)，并采用了加強(qiáng)工藝提高電機(jī)轉(zhuǎn)子的整體緊固性能。其具體返廠修復(fù)工藝流程如下：

1. 拆去轉(zhuǎn)子兩端的內(nèi)風(fēng)扇，并做好原始標(biāo)記。拆除轉(zhuǎn)子鐵芯壓圈的環(huán)鍵（在圓周方向有四處），測(cè)量原環(huán)鍵的機(jī)械尺寸并記錄備查。

2. 設(shè)計(jì)、制作轉(zhuǎn)子鐵芯壓緊的工裝模具。根據(jù)西門子電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片的實(shí)際結(jié)構(gòu)，測(cè)量設(shè)計(jì)配套的沖壓模具，保證重新壓緊過程中不損傷硅鋼片及電機(jī)轉(zhuǎn)子。

3. 轉(zhuǎn)子豎立，在壓力機(jī)上重新壓緊轉(zhuǎn)子鐵芯，配裝環(huán)鍵，并焊接固定。根據(jù)西門子電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯硅鋼片沖壓公式，起始?jí)壕o力為20噸起壓，在緊固過程中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子硅鋼片壓緊情況，逐漸增壓直至轉(zhuǎn)子鐵芯恢復(fù)緊固。當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯達(dá)到理想緊固狀態(tài)后，保持壓力進(jìn)行端部環(huán)鍵回裝焊接，避免疊片彈開。

4. 環(huán)鍵焊接定位結(jié)束后，撤去壓力，檢查轉(zhuǎn)子鐵芯端部硅鋼片應(yīng)無明顯松動(dòng)及彈開現(xiàn)象。檢查時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查端部硅鋼片與齒部接觸位置，該處承壓后可能出現(xiàn)局部硅鋼片上翹現(xiàn)象。

5. 端部整形及氬弧焊加強(qiáng)。如果鐵芯齒頂部有少量局部彈開，可采用氬弧焊工藝對(duì)端部硅鋼片進(jìn)行焊接固定。在非驅(qū)動(dòng)端第一檔鐵芯的齒頂部開一個(gè)軸向長度約30mm的坡口（第一檔鐵芯疊片厚度90mm），并打磨清除鐵芯外圓表面清漆，采用氬弧焊加強(qiáng)硅鋼片端部整體固化性能。

6. 氬弧焊完成后，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行整體清潔，噴涂絕緣清漆。并將整根轉(zhuǎn)子進(jìn)行VPI真空壓力浸漆，使硅鋼片之間用浸漆進(jìn)行整體固化，減少片間振動(dòng)，增強(qiáng)硅鋼片整體抗振、抗腐蝕性能。

7. 轉(zhuǎn)子鐵芯校調(diào)，檢查兩端軸承檔板，測(cè)量電機(jī)軸端的跳動(dòng)量，檢測(cè)軸徑配合尺寸，并做記錄。按照記錄恢復(fù)安裝兩端的內(nèi)風(fēng)扇，動(dòng)平衡精度按國標(biāo)G2.5級(jí)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)。

8. 轉(zhuǎn)子清理后，表面噴涂防銹防霉絕緣覆蓋漆。

四、結(jié)束語

綜上所述，凝結(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)過硅鋼片重新壓緊，端部氬弧焊強(qiáng)化和整體VPI浸漆后，通過各項(xiàng)試驗(yàn)測(cè)試，其性能均合格，回裝至現(xiàn)場(chǎng)功能位置后，電機(jī)振動(dòng)、電流、聲音等各參數(shù)均穩(wěn)定正常。本次轉(zhuǎn)子硅鋼片松動(dòng)的處理措施為后續(xù)處理同類故障提供了可靠的處理借鑒方案。

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