劉夏峰

（同煤集團云岡礦機電科，山西 大同 037003）

引言

隨著社會科技的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸步入到機械化和現(xiàn)代化生產(chǎn)中，其中采煤機是重要的設(shè)備之一，大容量采煤機組的開發(fā)與普及是當前的總趨勢。采煤機它是一個大型的復雜系統(tǒng)，集機械、電氣和液壓為一體。但是由于煤礦生產(chǎn)業(yè)惡劣的工作環(huán)境，采煤機電動機故障時有發(fā)生，這些故障往往中斷了整個采煤工作，使得經(jīng)濟損失巨大。而且由于如今的采煤機電動機功能的不斷完善，采煤機的結(jié)構(gòu)及組成也越來越復雜，相對應(yīng)發(fā)生故障的原因也隨之復雜起來。根據(jù)采煤機電動機的工況，該類電動機必須具有較高的起動轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)矩和較小的起動電流，因此電動機采用雙鼠籠式深槽轉(zhuǎn)子。

1 采煤機電動機組分析

由于采煤機組的大容量開發(fā)和普及，大功率采煤機電動機已經(jīng)取代了小功率電動機，現(xiàn)在的大型煤礦大多采用300kW～400kW 的電動機來進行采煤工作。由于采煤機電動機功率的加強，機械和電氣的強度也隨之增大。大功率采煤機將使用承載能力相對較強的硬繞組電動機來取代原先的軟繞組形式，并與之緊密聯(lián)合在一起形成一個整體。由于采煤機特殊的工作性質(zhì)，齒輪直接把電動機與機械部分聯(lián)合在一起，通過帶載全壓直接起動。起動轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)矩相對較高，起動電流較小，而深槽轉(zhuǎn)子則采用了雙鼠籠式。由于煤礦惡劣的井下條件，采煤機電動機的維修顯得極為不方便。由于采煤機為連續(xù)型生產(chǎn)方式，整個生產(chǎn)過程系統(tǒng)化，整體化的緊密聯(lián)系在一起，因此如果其中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，則整個生產(chǎn)系統(tǒng)都將全面停止，損失巨大。所以對于煤礦生產(chǎn)行業(yè)來說，采煤機電動機的質(zhì)量和壽命顯得尤為重要。

2 采煤機電動機在檢修過程存在的問題分析

2.1 定子繞組的絕緣強度

采煤機電動機的使用壽命和電動機的定子繞組的質(zhì)量息息相關(guān)，如今的電動機多使用硬繞組模式，而繞組絕緣則直接影響著繞組的質(zhì)量。在電動機運行過程中，定子繞組絕緣承受著從發(fā)熱到冷卻再到發(fā)熱的周期性變化，加上煤礦井下的濕潤環(huán)境，加速了絕緣的老化。而且由于井下特殊的工作環(huán)境，絕緣表面覆蓋著油垢、煤塵，使得線圈受潮加劇，從而使絕緣產(chǎn)生了物理、化學變化，加快了絕緣的老化。而且由于電動機的頻繁啟動，定子線圈在電磁力的影響下容易產(chǎn)生位移，促使絕緣發(fā)生損破。由于定子繞組絕緣的焊接部位是薄弱環(huán)節(jié)，在焊接時容易受到損傷。即使是硬繞組線圈，在嵌線和彎折的過程中都容易是絕緣發(fā)生破損。除此之外，在分解電機時，由于固定的不夠，線圈容易松動，且密封引線使用的硅橡膠容易與電機發(fā)生化學反應(yīng)，這也使得絕緣發(fā)生破損，從而產(chǎn)生放電現(xiàn)象。因此針對定子繞組的檢修，可以采取以下措施：定期清洗、檢查定子繞組，進行干燥處理，在達到絕緣要求后進行重新浸漆，然后在線圈表面涂抹硅橡膠；在線圈彎折時加強絕緣，采用聚酰亞胺薄膜條1／2 包三層；在分解電機時，采用適應(yīng)匹氈，將線圈的鐵芯部位固定好；在焊接時，用長度大于15mm 石棉繩將焊接處的絕緣包好，采用銀焊條焊接，避免焊接時損傷定子繞組絕緣。

2.2 鼠籠轉(zhuǎn)子及其籠條

如今采煤機電動機的深槽轉(zhuǎn)子大多為雙鼠籠式，它的起動轉(zhuǎn)矩較高，但是由于電動機不斷地運行和頻繁的啟動，轉(zhuǎn)子籠條容易發(fā)生斷裂。這是因為籠條在機器運行過程中受到離心力和電磁力的影響易產(chǎn)生彎曲變形，加上電動機啟動時電流增大導致溫度升高，端環(huán)受熱產(chǎn)生膨脹，籠條也相應(yīng)產(chǎn)生彎曲變形，達到一定極限后籠條便發(fā)生斷裂現(xiàn)象。加上籠條的選材問題和端環(huán)設(shè)計問題以及端環(huán)與籠條焊接時的疏忽使之出現(xiàn)損傷，籠條斷裂發(fā)生的幾率也相應(yīng)提高。因此為了增加籠條強度，采煤機電動機的轉(zhuǎn)子籠條盡量選用錳黃銅，采用銀焊條焊接端環(huán)和籠條，增強端環(huán)強度，增大橫截面積。

2.3 轉(zhuǎn)子軸軸向串動問題

由于電動機特殊的工作環(huán)境和工作性質(zhì)，轉(zhuǎn)子軸磨損力度較大，加上電磁力和外來機械力的影響，軸向串動量過大，易導致滾動軸承與轉(zhuǎn)軸發(fā)生研死現(xiàn)象，固定軸承變形松動，導致軸承內(nèi)小蓋研死。因此為了解決這些問題，第一，要定期檢查軸承室的尺寸，確保尺寸合適不會引起轉(zhuǎn)軸軸向串動過大，一般來說，軸承室尺寸為內(nèi)外小蓋之1∶3 尺寸以及兩軸承的寬度加上擋圈厚度的總尺寸。第二，定期檢查轉(zhuǎn)子以及定子的鐵芯位置，確保電動機合理安裝，第三，盡量采用空心軸作為轉(zhuǎn)軸，并進行水冷卻。轉(zhuǎn)子軸花鍵矩形花鍵在采煤機電動機的轉(zhuǎn)子軸中多為常見，由于自身較大的接觸面積，能傳遞的負荷量也較大，使轉(zhuǎn)子軸的損耗程度較小。側(cè)面為矩形花鍵的工作表面，常常受到擠壓，因此花鍵的根部也受到影響，容易發(fā)生彎曲現(xiàn)象等。由于采煤機電動機的使用頻率偏高，所以花鍵軸齒常受到不同程度的磨損，磨損范圍在1mm～5mm 之間不等。主要原因是由于電動機工藝問題，花鍵的硬度和強度不夠一致，齒輪的強度和硬度往往高于鍵槽的強度和硬度，配合性不夠一致，因此常常受到負荷的沖擊，導致花鍵的損耗程度加劇。因此為了解決這個問題，應(yīng)該進一步提高工藝手法，選擇正確的轉(zhuǎn)軸材料，是花鍵的強度硬度達到一致，調(diào)節(jié)自身配合度，提高裝配質(zhì)量。

2.4 電動機的振動和噪音

電動機極易發(fā)生振動和產(chǎn)生噪音。原因有以下幾種可能：第一，轉(zhuǎn)子籠條發(fā)生斷裂現(xiàn)象；第二，收到電磁力和機械力的影響，轉(zhuǎn)子籠條與鐵芯槽內(nèi)過松發(fā)生軸向串動，引發(fā)振動和噪音；第三，由于轉(zhuǎn)子焊接方法的不適合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，材料質(zhì)量問題引起開焊現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子不平衡；第四，定子，轉(zhuǎn)子的鐵芯在電磁力的影響下發(fā)生振動。為了解決以上問題，可以定期更換籠條，對籠條進行局部補焊，定期檢查定子和轉(zhuǎn)子的鐵芯外漲量等。

3 結(jié)語

隨著采煤機電動機功率的逐漸增加，電動機的問題也相對復雜起來，所以電動機的檢修質(zhì)量與煤礦的生產(chǎn)安全息息相關(guān)，通過對采煤機電動機的檢修，需及時分析問題并馬上解決問題，不斷地改進工業(yè)技術(shù)，增加檢測手段，跟蹤檢修質(zhì)量，確保電動機能夠安全有效的運行。本文從定子繞組的絕緣強度，鼠籠轉(zhuǎn)子及其籠條，轉(zhuǎn)子軸軸向串動問題，電動機的振動和噪音四個方面進行了全面的分析探討，以供同行參考。

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