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

1 電機(jī)原始狀況

碳鋼薄板廠冷軋精整區(qū)域罩式退火爐機(jī)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(shè)備，全氫型罩式爐是由爐臺(tái)、爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)、加熱罩、冷卻罩、內(nèi)罩及相應(yīng)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?dú)獾?。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(duì)內(nèi)罩中的鋼卷進(jìn)行退火處理[1]。

在爐臺(tái)中重要的電氣設(shè)備為爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，高性能的爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，利用強(qiáng)對(duì)流技術(shù)，可以使?fàn)t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(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)采用的是奧地利進(jìn)口電機(jī)，型號(hào)為VDWKKF225S/4-180。碳鋼薄板廠冷軋共有罩式爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)(22 kW)5臺(tái)，2011年底開始陸續(xù)出現(xiàn)電機(jī)振動(dòng)、電機(jī)燒損等故障。該電機(jī)為進(jìn)口專用電機(jī)，工作在高溫氫氣、氮?dú)庵?，采用水冷卻方式，密封要求極其嚴(yán)格，采用廠家專用技術(shù)，修復(fù)難度極高，酒鋼集團(tuán)內(nèi)部無修復(fù)能力，需外委至廠家專業(yè)維修機(jī)構(gòu)修理，修理費(fèi)用極高(單臺(tái)電機(jī)修理費(fèi)需10萬元)。

考慮到該型號(hào)電機(jī)共有45臺(tái)，如長(zhǎng)期采用外委修理方式，外委修理費(fèi)用無法承受。作業(yè)區(qū)決定對(duì)該型號(hào)電機(jī)修復(fù)進(jìn)行專題研究，使用國(guó)產(chǎn)電磁線、絕緣材料替代進(jìn)口材料達(dá)到電機(jī)修復(fù)要求。考慮該電機(jī)密封的特殊要求，需重點(diǎn)解決電機(jī)密封的恢復(fù)及檢測(cè)[2]。

2 修理難點(diǎn)及對(duì)策

由于該電機(jī)為進(jìn)口電機(jī)，現(xiàn)有絕緣等級(jí)F級(jí)，因?yàn)檫M(jìn)口電機(jī)在設(shè)計(jì)及制造時(shí)與國(guó)內(nèi)所用的絕緣材料存在一定的差距，同時(shí)考慮該電機(jī)運(yùn)行環(huán)境的特殊性，因此該電機(jī)大修時(shí)，我們考慮將絕緣等級(jí)升高到H級(jí)。使用國(guó)產(chǎn)電磁線、絕緣材料替代進(jìn)口材料，同時(shí)對(duì)電機(jī)繞組技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行拆檢、記錄、消化、吸收，達(dá)到電機(jī)修復(fù)要求。

由于該電機(jī)密封的特殊要求，修理的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于電機(jī)密封性能的保護(hù)和恢復(fù)，也決定了電機(jī)修復(fù)工作的成敗。

經(jīng)綜合考慮，我們認(rèn)為應(yīng)采取兩項(xiàng)措施：

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

二是制作氣密性試驗(yàn)裝置一套，檢測(cè)電機(jī)大修整體裝配后零部件及整機(jī)的氣密性。確保電機(jī)工作在高溫氫氣、氮?dú)庵?，不?huì)發(fā)生泄漏爆炸事故。

3 拆線專用胎具的制作

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

長(zhǎng)期以來，電動(dòng)機(jī)定子拆線都是用撬杠直接對(duì)繞組拆除，支點(diǎn)為機(jī)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(jī)殼止口損傷。我們根據(jù)電機(jī)修理實(shí)際狀況，有針對(duì)的制作了一套繞組拆除胎具。根據(jù)現(xiàn)有條件，對(duì)電機(jī)殼制作一個(gè)端蓋法藍(lán)，將法藍(lán)一側(cè)于機(jī)殼固定，另一側(cè)于配重底座固定，使機(jī)殼和配重底座形成一個(gè)整體，拆繞組時(shí)，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(jī)殼止口，還能縮短拆線時(shí)間[3]。

電機(jī)拆線時(shí)，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(jī)定子連接孔相連，形成一個(gè)整體，增加電機(jī)的穩(wěn)定性，以防電機(jī)拆線時(shí)傾斜。整體吊入加熱爐進(jìn)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(jī)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(jī)定子繞組線圈拆除專用胎具工作示意圖

4 氣密性試驗(yàn)裝置的制作和應(yīng)用

為確保電機(jī)工作在高溫氫氣、氮?dú)庵?，不?huì)發(fā)生泄露爆炸事故。對(duì)電機(jī)成品組裝后進(jìn)行氣密性試驗(yàn)是決定電機(jī)修理成敗的關(guān)鍵檢測(cè)手段。經(jīng)查詢相關(guān)資料，咨詢專業(yè)電機(jī)制造廠家，我們制作了氣密性試驗(yàn)裝置一套，檢測(cè)電機(jī)大修整體裝配后零部件及整機(jī)的氣密性。電機(jī)氣密性試驗(yàn)示意圖如圖2所示。

圖2 電機(jī)氣密性試驗(yàn)示意圖

4.1 試驗(yàn)采用氣壓檢漏的方法

試驗(yàn)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(shí)間：氣壓壓力維持時(shí)間為20 min。試驗(yàn)過程中應(yīng)無氣泡逸出。否則應(yīng)找出故障點(diǎn)返修，返修后再次試驗(yàn)，直至合格。

4.2 試驗(yàn)過程

4.2.1 零部件試驗(yàn)

主要是水冷前端蓋、水冷機(jī)座，以及其他要求氣密性的零部件。

(1)試驗(yàn)水腔時(shí)，任選一個(gè)水嘴作為進(jìn)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(dá)到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時(shí)間。

(2)試驗(yàn)E型前端蓋氣腔時(shí)，以注油嘴作為進(jìn)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(dá)到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時(shí)間。(3) 在試驗(yàn)過程中用燈具照明，仔細(xì)觀察有無氣泡逸出；如有氣泡逸出，確定漏氣點(diǎn)，以便返修。

4.2.2 連接管路試驗(yàn)

主要是前端蓋與機(jī)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(jī)座一個(gè)水嘴為進(jìn)氣口，封堵另一個(gè)水嘴，在管路接口處涂刷皂液，通入壓縮空達(dá)到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時(shí)間。在試驗(yàn)過程中仔細(xì)觀察有無氣泡逸出。

4.2.3 整機(jī)試驗(yàn)

整機(jī)氣壓試驗(yàn)在裝配完成并經(jīng)電氣出廠試驗(yàn)后進(jìn)行。

將專用進(jìn)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(jī)內(nèi)部連通的嘴口，包括氮?dú)夥ㄌm、氫氣口等，將整機(jī)沉入水箱，通入壓縮空達(dá)到規(guī)定氣壓值并維持壓力至規(guī)定時(shí)間。

在試驗(yàn)過程中用燈具照明，仔細(xì)觀察有無氣泡逸出；如有氣泡逸出，確定漏氣點(diǎn)，以便返修。不能準(zhǔn)確確定漏氣點(diǎn)時(shí)，可將電機(jī)從后端蓋起分段沉入水中以便確定氣泡逸出點(diǎn)。

5 實(shí)施效果

通過上述修理措施的實(shí)施，順利地完成了電機(jī)修理工作。目前，電機(jī)修復(fù)后已上線運(yùn)行，各項(xiàng)參數(shù)與原始電機(jī)一致，修復(fù)效果良好，修復(fù)工作完成了預(yù)期的目標(biāo)。

從經(jīng)濟(jì)效益分析和推廣價(jià)值方面也取得了良好效果[4]：(1)效益：?jiǎn)闻_(tái)電機(jī)外委修理費(fèi)需10萬元，修復(fù)電機(jī)材料、備件及胎具制作費(fèi)需2萬元，凈創(chuàng)效8萬元。(2)推廣價(jià)值：實(shí)施完成后可解決罩式爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)修理難題，避免電機(jī)外委修理，對(duì)碳鋼薄板廠及不銹鋼廠同類型電機(jī)修理具有推廣價(jià)值。

6 結(jié)語(yǔ)

罩式爐風(fēng)機(jī)在碳鋼薄板廠生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，電機(jī)作為其重要的部件，在運(yùn)行中卻時(shí)常會(huì)發(fā)生各種故障。由于電機(jī)為進(jìn)口電機(jī)，設(shè)計(jì)制造和國(guó)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(shí)應(yīng)用氣密性試驗(yàn)裝置，通過氣壓撿漏的方法進(jìn)行檢測(cè)，順利完成了電機(jī)修理，使設(shè)備恢復(fù)了正常運(yùn)行，取得了理想的效益和價(jià)值。