王海峰(甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 嘉峪關(guān) 735100)

1 電機原始狀況

碳鋼薄板廠冷軋精整區(qū)域罩式退火爐機組采用的是全氫罩式退火爐，是冷軋產(chǎn)品質(zhì)量光亮退火的一種設備，全氫型罩式爐是由爐臺、爐臺循環(huán)風機、加熱罩、冷卻罩、內(nèi)罩及相應的H2/N2閥站、各介質(zhì)管道、液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。采用的生產(chǎn)介質(zhì)和控制氣體有煤氣、氫氣、氮氣等。鋼卷在充滿氫氣的內(nèi)罩中，外部再由加熱罩通入煤氣燃燒加溫，最后換成冷卻罩噴水冷卻對內(nèi)罩中的鋼卷進行退火處理[1]。

在爐臺中重要的電氣設備為爐臺循環(huán)風機，高性能的爐臺循環(huán)風機，利用強對流技術(shù)，可以使爐內(nèi)氣氛溫度均勻，避免鋼卷局部過熱。碳鋼冷軋罩式退火爐爐臺循環(huán)風機采用的是奧地利進口電機，型號為VDWKKF225S/4-180。碳鋼薄板廠冷軋共有罩式爐臺循環(huán)風機電機(22 kW)5臺，2011年底開始陸續(xù)出現(xiàn)電機振動、電機燒損等故障。該電機為進口專用電機，工作在高溫氫氣、氮氣中，采用水冷卻方式，密封要求極其嚴格，采用廠家專用技術(shù)，修復難度極高，酒鋼集團內(nèi)部無修復能力，需外委至廠家專業(yè)維修機構(gòu)修理，修理費用極高(單臺電機修理費需10萬元)。

考慮到該型號電機共有45臺，如長期采用外委修理方式，外委修理費用無法承受。作業(yè)區(qū)決定對該型號電機修復進行專題研究，使用國產(chǎn)電磁線、絕緣材料替代進口材料達到電機修復要求。考慮該電機密封的特殊要求，需重點解決電機密封的恢復及檢測[2]。

2 修理難點及對策

由于該電機為進口電機，現(xiàn)有絕緣等級F級，因為進口電機在設計及制造時與國內(nèi)所用的絕緣材料存在一定的差距，同時考慮該電機運行環(huán)境的特殊性，因此該電機大修時，我們考慮將絕緣等級升高到H級。使用國產(chǎn)電磁線、絕緣材料替代進口材料，同時對電機繞組技術(shù)數(shù)據(jù)進行拆檢、記錄、消化、吸收，達到電機修復要求。

由于該電機密封的特殊要求，修理的重點和難點在于電機密封性能的保護和恢復，也決定了電機修復工作的成敗。

經(jīng)綜合考慮，我們認為應采取兩項措施：

一是在拆除舊繞組時，制作拆線胎具一套，保護電機定子機殼、止口、氣密結(jié)合面受到損傷。

二是制作氣密性試驗裝置一套，檢測電機大修整體裝配后零部件及整機的氣密性。確保電機工作在高溫氫氣、氮氣中，不會發(fā)生泄漏爆炸事故。

3 拆線專用胎具的制作

由于該電機密封等的特殊要求，在拆除舊繞組時，制作拆線胎具一套，保護電機定子機殼、止口、氣密結(jié)合面避免受到損傷是修理工作的重點。

長期以來，電動機定子拆線都是用撬杠直接對繞組拆除，支點為機殼止口處，拆除過程中，繞組傾斜(300～400)著從鐵芯槽口抽出，造成鐵芯變形，膨脹，機殼止口損傷。我們根據(jù)電機修理實際狀況，有針對的制作了一套繞組拆除胎具。根據(jù)現(xiàn)有條件，對電機殼制作一個端蓋法藍，將法藍一側(cè)于機殼固定，另一側(cè)于配重底座固定，使機殼和配重底座形成一個整體，拆繞組時，用鋼絲繩于天車配合，垂直的將線圈從槽中抽出。這樣，既不損傷槽口鐵芯又不損傷機殼止口，還能縮短拆線時間[3]。

電機拆線時，用連接螺栓將法蘭盤與配重底座的螺栓孔相連，再用連接螺栓將法蘭盤與電機定子連接孔相連，形成一個整體，增加電機的穩(wěn)定性，以防電機拆線時傾斜。整體吊入加熱爐進行加熱。采用夾具與天車配合，根據(jù)線圈節(jié)距寬度選擇合適的夾具，垂直平行的將繞組線圈從鐵芯槽中抽出。電機定子繞組線圈拆除專用胎具工作示意圖如圖1所示。

圖1 電機定子繞組線圈拆除專用胎具工作示意圖

4 氣密性試驗裝置的制作和應用

為確保電機工作在高溫氫氣、氮氣中，不會發(fā)生泄露爆炸事故。對電機成品組裝后進行氣密性試驗是決定電機修理成敗的關(guān)鍵檢測手段。經(jīng)查詢相關(guān)資料，咨詢專業(yè)電機制造廠家，我們制作了氣密性試驗裝置一套，檢測電機大修整體裝配后零部件及整機的氣密性。電機氣密性試驗示意圖如圖2所示。

圖2 電機氣密性試驗示意圖

4.1 試驗采用氣壓檢漏的方法

試驗用介質(zhì)種類：壓縮空氣；氣壓壓力：氣壓壓力為0.6 MPa。壓力維持時間：氣壓壓力維持時間為20 min。試驗過程中應無氣泡逸出。否則應找出故障點返修，返修后再次試驗，直至合格。

4.2 試驗過程

4.2.1 零部件試驗

主要是水冷前端蓋、水冷機座，以及其他要求氣密性的零部件。

(1)試驗水腔時，任選一個水嘴作為進氣口，將其他連通水腔的嘴口封堵好，將工件沉入水箱，通入壓縮空達到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時間。

(2)試驗E型前端蓋氣腔時，以注油嘴作為進氣口，用封堵卡具將前端蓋兩面及其他與氣腔連通的嘴口封堵好，將工件沉入水箱，通入壓縮空達到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時間。(3) 在試驗過程中用燈具照明，仔細觀察有無氣泡逸出；如有氣泡逸出，確定漏氣點，以便返修。

4.2.2 連接管路試驗

主要是前端蓋與機座冷卻水連接管路，以及其他要求不泄露的管路。任選不互相連接的前端蓋或機座一個水嘴為進氣口，封堵另一個水嘴，在管路接口處涂刷皂液，通入壓縮空達到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時間。在試驗過程中仔細觀察有無氣泡逸出。

4.2.3 整機試驗

整機氣壓試驗在裝配完成并經(jīng)電氣出廠試驗后進行。

將專用進氣卡具套入軸伸并安裝在前端蓋前法蘭上，封堵所有與電機內(nèi)部連通的嘴口，包括氮氣法蘭、氫氣口等，將整機沉入水箱，通入壓縮空達到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時間。

在試驗過程中用燈具照明，仔細觀察有無氣泡逸出；如有氣泡逸出，確定漏氣點，以便返修。不能準確確定漏氣點時，可將電機從后端蓋起分段沉入水中以便確定氣泡逸出點。

5 實施效果

通過上述修理措施的實施，順利地完成了電機修理工作。目前，電機修復后已上線運行，各項參數(shù)與原始電機一致，修復效果良好，修復工作完成了預期的目標。

從經(jīng)濟效益分析和推廣價值方面也取得了良好效果[4]：(1)效益：單臺電機外委修理費需10萬元，修復電機材料、備件及胎具制作費需2萬元，凈創(chuàng)效8萬元。(2)推廣價值：實施完成后可解決罩式爐臺循環(huán)風機電機修理難題，避免電機外委修理，對碳鋼薄板廠及不銹鋼廠同類型電機修理具有推廣價值。

6 結(jié)語

罩式爐風機在碳鋼薄板廠生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，電機作為其重要的部件，在運行中卻時常會發(fā)生各種故障。由于電機為進口電機，設計制造和國內(nèi)有所不同，因而在發(fā)生故障后修理難度較大。未解決這一問題，制作了拆線專用胎具，同時應用氣密性試驗裝置，通過氣壓撿漏的方法進行檢測，順利完成了電機修理，使設備恢復了正常運行，取得了理想的效益和價值。