1．機(jī)械質(zhì)量與電機(jī)運(yùn)行可靠性

牽引電機(jī)工作在惡劣的運(yùn)行條件和環(huán)境條件下，其運(yùn)行可靠性較之一般工業(yè)用電機(jī)差距較大，具體表現(xiàn)為故障率高，檢修周期短，維修工作量大。作為一種重要的電氣設(shè)備，電機(jī)的制造和檢修工作具有較強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性，電氣絕緣被公認(rèn)為電機(jī)結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，從業(yè)人員在致力于提高牽引電機(jī)電氣性能的同時(shí)，反而對(duì)其機(jī)械質(zhì)量有所輕視，這種“重電不重機(jī)”的態(tài)度在設(shè)計(jì)、制造和檢修工作中都有不同程度的體現(xiàn)。事實(shí)上，真正因電氣絕緣老化所引起的電機(jī)故障很少，絕大部分電機(jī)故障都是機(jī)械故障或因機(jī)械故障引起的絕緣故障。由于電機(jī)具有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)，二者相互關(guān)系密切，任何細(xì)小的機(jī)械故障都有可能造成故障迅速擴(kuò)大，甚至造成整臺(tái)設(shè)備失效。因此，從制造和檢修的角度考慮，牽引電機(jī)更應(yīng)該被看作是一種機(jī)械設(shè)備，其機(jī)械質(zhì)量對(duì)于運(yùn)行可靠性具有決定性意義。

2．金屬材料損傷

(1)引出線和連線斷。這是最常見的一種電機(jī)故障。在工作狀態(tài)下，引出線和連線除了受到振動(dòng)和電磁力等外界應(yīng)力作用外，其內(nèi)部應(yīng)力不容小視。制造安裝時(shí)的偏差、熱脹冷縮以及銅線與絕緣材料之間膨脹系數(shù)的不同，都將在銅線內(nèi)部產(chǎn)生較大應(yīng)力；內(nèi)部應(yīng)力是導(dǎo)致連線斷裂的主要原因，單純?cè)黾訉?dǎo)線截面積與事無補(bǔ)，關(guān)鍵在于消除銅線內(nèi)部應(yīng)力。

(2)齒輪嚙合不良。振動(dòng)是造成電機(jī)部件損傷的主要原因之一，軸伸根部、銅線轉(zhuǎn)角、支架等處的裂紋和刷架圈、軸承等部件磨損都與之有直接關(guān)系。

(3)部件拆卸時(shí)造成的機(jī)械損傷。不當(dāng)?shù)牟鹦妒窃斐呻姍C(jī)部件損傷的另一個(gè)主要原因。牽引電機(jī)經(jīng)過真空壓力浸漆處理，部件拆卸相對(duì)困難，不良的解體工藝很容易造成銅線裂傷、螺栓裂紋、配合面拉傷以及部件變形等嚴(yán)重后果。對(duì)此，一方面要改進(jìn)電機(jī)解體工藝，盡可能的利用專用工藝裝備進(jìn)行部件拆卸，避免摔、砸、撬等原始作業(yè)方法；另一方面要加強(qiáng)拆卸前、后部件的質(zhì)量檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷部件，以便更換或修補(bǔ)。

(4)機(jī)械結(jié)構(gòu)的焊修。對(duì)于檢修的電機(jī)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)因長期運(yùn)行而產(chǎn)生的變形、磨損、裂傷等現(xiàn)象，將對(duì)電機(jī)性能及可靠性產(chǎn)生明顯影響，必需恢復(fù)其原形，因此部件焊修是電機(jī)檢修的一個(gè)重要工序。由于大部分電機(jī)構(gòu)件都具有較高的尺寸精度要求，需要完善的焊修工藝保證機(jī)座、轉(zhuǎn)軸等重要部件的焊修質(zhì)量，防止焊接應(yīng)力導(dǎo)致變形等現(xiàn)象發(fā)生，而不能作為一般的金屬結(jié)構(gòu)件采用簡易的焊修工藝。

3．裝配質(zhì)量

(1)互換性問題。相同型號(hào)的牽引電機(jī)具有一定的互換性，但是由于加工偏差的存在，部件互換還是會(huì)對(duì)電機(jī)性能產(chǎn)生一定影響。以牽引電動(dòng)機(jī)為例，每臺(tái)電機(jī)的速率特性總是有一些差異，如果定子或磁極等部件互換，電機(jī)的速率特性往往會(huì)發(fā)生較大變化。再者，小齒輪、聯(lián)軸器、端蓋等具有配合尺寸的部件，也往往會(huì)因部件互換造成配合不良。因此，電機(jī)檢修應(yīng)盡量堅(jiān)持“原機(jī)原配”的原則，不要隨意互換重要零部件。

(2)牽引發(fā)電機(jī)定子鐵芯凸片。定子鐵芯由扇形片疊壓而成，由于扇形片松動(dòng)凸起割破定子線圈所形成的定子接地故障時(shí)有發(fā)生，而且有日趨頻繁的趨勢(shì)。

(3)牽引發(fā)電機(jī)的軸向定位。牽引發(fā)電機(jī)自身無法軸向定位，完全依賴與柴油機(jī)傳動(dòng)端的配合，也無法調(diào)整。實(shí)際安裝過程中，發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間偏移時(shí)有發(fā)生，偏移量也大小不等。對(duì)于發(fā)電機(jī)自身而言，軸向定位偏差將導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子鐵芯對(duì)不齊，迷宮式油封軸向間隙過大等問題，其中定、轉(zhuǎn)子鐵芯不對(duì)齊引起的軸向電磁力，于機(jī)組運(yùn)行十分不利，懷疑聯(lián)軸節(jié)螺栓斷裂與之有一定關(guān)系。建議在轉(zhuǎn)子與曲軸對(duì)輪連接處增設(shè)調(diào)整墊片，以便于安裝時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)軸向定位進(jìn)行調(diào)整。

(4)過盈配合面的加工工藝。機(jī)車牽引電機(jī)及其它輔助電機(jī)的聯(lián)軸器或齒輪普遍采用無鍵錐度面過盈配合設(shè)計(jì)，由于機(jī)床加工精度滿足不了錐度面配合的精度要求，裝配前要對(duì)軸進(jìn)行研磨或?qū)﹀F孔進(jìn)行刮配。

4．絕緣結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能

(1)電樞槽口部分設(shè)計(jì)改進(jìn)建議。電機(jī)繞組槽口部位的絕緣容易受到損傷，接地、匝間短路故障多發(fā)于此。為了方便對(duì)槽口絕緣進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，建議電樞鐵芯兩端10mm左右的沖片采用大槽沖片，槽形尺寸比正常沖片單邊大1mm左右，鐵芯疊壓后在電樞槽口部位形成1mm左右的富余空間可以用來安置高強(qiáng)度的U型槽口絕緣襯套，相應(yīng)地，槽楔設(shè)計(jì)和通槽工藝也要做一些修改。

(2)浸漬漆的脆裂問題。真空壓力浸漆對(duì)于提高電機(jī)電氣性能和機(jī)械性能有十分明顯的作用，但浸漬漆固化后其自身容易發(fā)生脆裂現(xiàn)象，影響電機(jī)的耐潮性和機(jī)械強(qiáng)度。無論在電機(jī)內(nèi)部還是表面，漆層脆裂的主要原因在于浸漬漆與其它材料熱膨脹系數(shù)不同，此外與振動(dòng)也有很大關(guān)系。

5．平衡與振動(dòng)

(1)動(dòng)平衡誤差校正。電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡精度不僅僅取決于動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)的精度，其殘余不平衡量與工藝聯(lián)軸器或過渡法蘭的連接誤差有很大關(guān)系。連接誤差主要指工藝聯(lián)軸器的不對(duì)中和瓢偏，聯(lián)軸器法蘭面緊固螺栓緊力差別過大也會(huì)引起與瓢偏同樣的效果。

(2)軸系的平衡與對(duì)中。前面提到，軸系不平衡力除了轉(zhuǎn)子殘余不平衡量外，還與聯(lián)軸器的連接情況有關(guān)。以牽引發(fā)電機(jī)－柴油機(jī)系統(tǒng)為例，由于發(fā)電機(jī)端軸承位置無法調(diào)整，連接無所謂找正，只要止口吻合，擰緊螺栓就算完成連接。當(dāng)出現(xiàn)螺栓吃力不均或止口松動(dòng)的情況時(shí)，其效果相當(dāng)于軸系連接瓢偏或不對(duì)中，容易引起機(jī)組大的振動(dòng)。建議采用銷釘連接取代螺栓連接，對(duì)輪打表找正后，重新鉸孔，配銷釘，采用銷釘連接能夠從根本上解決螺栓吃力不均和止口松動(dòng)的問題，雖然在工藝上麻煩了一些，但對(duì)于消除機(jī)組振動(dòng)，減少聯(lián)軸節(jié)螺栓斷裂事故的發(fā)生有積極的作用。同樣，對(duì)于空壓機(jī)組、啟動(dòng)發(fā)電機(jī)等各類中小型電機(jī)，也應(yīng)考慮逐步以剛性連接取代目前的彈性連接。

6．結(jié)束語

提高牽引電機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量，關(guān)鍵在于明確其問題所在。機(jī)械質(zhì)量是牽引電機(jī)整體質(zhì)量的基礎(chǔ)，機(jī)械質(zhì)量問題表面看不大，不像電氣故障那樣立即造成電機(jī)失效，但是卻較多、較廣，正是這樣多而廣的“小問題”制約了牽引電機(jī)整體質(zhì)量的提高。由此可以看出，電機(jī)產(chǎn)品整體質(zhì)量不是孤立的，而是建立在良好的冷熱加工、先進(jìn)的裝配和檢測(cè)手段以及優(yōu)秀的配件質(zhì)量基礎(chǔ)上，只有廣大工程技術(shù)人員兢兢業(yè)業(yè)，“勿以善小而不為”，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)問題，深入研究其故障機(jī)理，牽引電機(jī)整體質(zhì)量和運(yùn)行可靠性才能不斷提高。