三相异步电动机检修与维护操作细节的改进

齐 军，黄 凯

(中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司 天津 300452)

异步电动机在工农业生产、科学实验和日常生活中应用最为广泛。据统计，动力负载的用电量占电网总负载的60%以上，而异步电动机的用电量则占总动力负载的85%以上[1]，这足以说明它的重要性，因此也突出了电动机检修与日常运行中监视和维护的重要性。电气工程师有责任对电动机检修与维护中存在的操作细节问题进行分析、改进，从而提升电动机检修与维护的整体质量和操作水平，确保生产正常稳定运行。

1 电动机检修与维护操作中存在的问题

电动机的检修与维护是保证生产正常运行不可缺少的一个重要环节，但是传统的检修步骤和日常维护方法存在着一些操作细节问题，会给检修质量和电动机的保养带来不良影响，如电动机轴销拆装、电动机检修主体拆装、轴承检测、电动机的试车、运输、电动机与设备的对中及日常维护等方面都存在着不合理性，甚至会对电动机造成损坏。为了能更好地保证电动机正常稳定运行，基于长期的检修实践，总结经验，采取改进措施，来弥补检修中存在的操作缺陷，使其趋向合理化、标准化。

2 电动机检修与维护操作改进措施

2.1 电动机轴销拆装

电动机轴销的拆装，常规的操作方法是用扁铲沿一定的角度(一般45°左右)轻轻击打轴销的端面或侧面，将轴销铲下[2]，但往往由于电动机所处现场环境腐蚀、生锈等影响，造成电动机的轴销与轴销槽之间配合非常紧密，即使用了松动剂将其铲下也需用很大力气，这样必然会对销子表面造成损伤，如不经处理很难将其顺利回装，甚至可能造成销子报废。但是有些电动机在轴销上设计了一个顶丝槽，这样能够很轻松地将销子从轴上取下[3]。受此启发，我们在不影响销子机械强度的情况下，对没有顶丝槽的销子进行改进，根据不同长度、不同宽度、不同厚度加工了不同尺寸的顶丝槽，在长而窄且相对薄些的销子上加工 2个对称的顶丝槽。这样，在以后的检修中，取下轴销的环节就是一件很轻松的事情，既缩短了检修时间，又保证了设备部件的完好。轴销回装时，一定要将销槽内及销子表面清理干净，然后用紫铜锤(或木锤)轻轻敲打销子中间部位(尽量不要敲打边缘部位)，将销子敲打到位即可[4]。

2.2 电动机主体拆装

2.2.1 不需抽心情况下

常规的检修方法是先拆负荷侧轴承盖及端盖、检查绕组、轴承清洗加油或更换，再拆除风扇侧风扇罩，风扇及风扇侧轴承盖、端盖，检查绕组、检查轴承，对其清洗、加油或更换回装[5]。在此过程中，存在一些细节操作对电动机轴承、铁心造成一定损伤，影响检修质量。当拆除一端时，由于电动机定子与转子间存在着一定气隙空间，电动机型号越大，气隙空间相对越大，转子自身重量越大。当拆除端盖后，由于转子自身重量会使转子失去支撑而重重砸在定子铁心上，产生碰撞，使定子、转子同时受到一定的损 伤[6]。此时由于转轴的倾斜力作用在另一端的轴承上，致使另一端轴承内套上产生一个倾斜力，使轴承内套与外套产生相对扭曲变形。由于轴承的径向游隙是很小的，这一扭曲力足以使轴承或其滚珠支架受到一定伤害，影响其正常运行及使用寿命。为了解决这一操作缺陷，我们制作了配套的轴径向定位器，用一个与被检修电机型号、中心距、吨位等相匹配的千斤顶，再制作一个一头与千斤顶直径相匹配的圆管，另一端是与被检修电机轴径相匹配的圆弧部件，安装在千斤顶上，在拆除电动机一端端盖前，将一个电动机转轴的径向定位器支撑在转轴前端后，拆下端盖，移到靠近定位器位置，再将另一个定位器支撑在轴承与拆下的端盖间合适的位置，对轴承进行检查、清洗、加油后，以相反的顺序将端盖安装好，再用同样的方法检修电动机另一侧。

2.2.2 需抽心情况下

在电动机检修时，如需将转子抽出时，则需3～ 4个与其相匹配的定位器。用上述方法，先将一侧端盖拆除，留一个定位器支撑，再将另一端端盖拆除留一个定位支撑，将电动机转轴一端用强度足够的套管适当加长，用较长钢丝绳一端套在加长套管适当位置，另一端套在电动机转轴的适当位置，用吊车吊住钢丝绳，使其对称、轻微地带上适当的吊力，刚好脱离定位器支撑。撤下定位器，操作吊车使其平稳，慢慢地向未加长端移动，移到适当位置，轻轻放在事先准备好的转子支撑木架上，慢慢取出加长管。阶段性检修完成后以相反的步骤移回转子，放在定位器支撑架上，逐一将端盖进行安装。

2.3 轴承的检测

在电动机检修中，以计划检修为多，此时除对绕组进行常规的检测外，对轴承的检测最为重要。检测轴承是否符合继续运行条件，不符合条件时需更换轴承，对新轴承也要进行严格检测。生产中常用轴承的径向游隙见表1。

表1 生产中常见轴承的径向游隙表 Tab.1 Radial clearance of common bearings in production

具体检测方法如下：根据轴承型号、内径大小查表对照，径向游隙＜30μm的轴承，应采用压间隙法(将轴承清洗干净后方可检测)，用1.1A的细铅丝(直径约为30μm)放在两滚珠间靠近外套侧，撑住轴承内套，转动轴承外套，使滚珠在细铅丝上压过，铅丝被压扁，取下铅丝，用千分尺测量其压扁后的厚度与对应轴承型号的间隙比较，采用是否超出其范围来检测是否合格。径向游隙≥30μm的轴承，可直接 用塞尺测量其间隙是否超出范围，来检测是否符合 要求[7]。

2.4 电动机的试运行

电动机主体检修完毕，经各种实验合格后方可试运行。电动机试运行时，一般通过试验盘控制检测空载电流是否符合要求、三相电流是否平衡、有无波动、电动机启动及运行时有无异常声音、电动机是否过热等。对于不同型号的电动机其接线柱不同、空载电流大小不同，试验盘引出线过细、线径过小，接线鼻子孔的尺寸过小，不能满足大型电动机空载电流的需要，也无法与其接线柱尺寸对应；试验盘引出线过粗、线径过大，接线鼻子孔的尺寸过大，又不能满足小型电动机试车时接线柱接线的需要，以往采用的外接线方法操作起来非常繁琐，而且存在一定不安全因素，有必要进行改进。其方法为：试验盘电机引出线采用BXR 3×10+1×6橡胶软电缆(基本可以满足55kW以下电动机空载试车)，接线柱接头采用自行设计的电动机试验专用组合接线柱。

通过换头分别可接在φ5～φ14不同规格的接线柱上，这个范围基本符合55kW以下电动机接线柱的规格，根据需要还可扩大使用范围，为电动机检修后的试车提供了安全可靠的方便条件。

2.5 电动机的运输

电动机检修完毕后要运回现场，运输过程中极易对电机造成损伤，甚至是破坏性的伤害。因为电动机本身存在着一定的轴向窜动量，电动机功率、轴径越大，其轴向窜动量也随之增大，转子越大导致惯性力越大，无论是滑动轴承还是滚动轴承的电动机，对其轴承损伤越大，甚至会直接造成轴承或端盖损坏，所以必须采取措施加以避免。在实践经验中，我们针对大中型电动机自行制作了电动机专用轴向定位器，因为大中型电动机负荷轴头一般留有工艺螺纹孔(一般1个或2个)，端盖上留有对称的两个顶丝螺纹孔，根据端盖上的螺纹配制与其相匹配的两头带扣的、略长于端盖到轴头距离的两根螺杆，将两根螺杆的一端分别拧在端盖的顶丝螺纹孔中，找一根略长于端盖两孔间距离的槽钢，根据两根螺杆及轴头螺栓孔位置，在槽钢对应处钻一个略大于螺栓的孔，然后用相匹配的螺帽(螺杆用)、螺杆(轴头用)将槽钢、轴头、端盖连接在一起，固定好，这样在运输时转轴就不会窜动，不会给轴承等部件造成损伤。

2.6 电动机与设备对中

电动机与被驱动设备的对中也十分重要，这个操作环节的缺陷往往是由于操作人员思想上不重视造成的。认为联轴节大多是软联接，对中差点不影响电动机运行，但会影响到电机的正常稳定运行。因为不论是上、下、左、右，只要存在一点偏差，电动机在高速运行时，轴承滚珠或滚柱就会在某一点上克服非常大的摩擦力；长期运行时会致使轴承温度升高，转轴相对摆动运行，负荷增大，绕组电流增大，对电机轴承、转轴，甚至绕组都会造成一定损伤，缩短电动机的使用寿命，严重时会烧毁电动机。因此，此操作环节一定要引起思想上的重视，通过专用仪器连接成理想的对中状态[8]。

2.7 日常维护保养

电动机维护保养有一整套标准的规章制度，如按时巡检、定期加油、定期检修等。但也存在着人为的不确定因素会给电动机造成损伤，如定期加油。不同型号、不同转速、不同环境的电动机其定期加油的时间是不同的，每次的加油量也是不同的。在处理这些问题时，由于存在着许多客观因素，如恶劣天气、工作非常忙时人手不够、粗心大意、对加油量的控制缺乏经验等，是很难全面得当处理的。电动机轴承一旦处于相对长期缺油状态后果严重。为了避免这些不确定因素对电动机的伤害，我们采用了比较科学的方法，对许多重要电动机进行了安装自动注油器的改进，可以满足不同型号、不同转速、不同环境的电动机使用要求，只要根据电动机轴承对油脂的需求量进行调节后，按人为规定时间自动注油即可。我们还研发了轴承监测装置[9]，通过该装置，可以在电机高速运行过程中随时监测轴承运行状态，直观监测轴承是否缺油、轴承内套或外套是否存在窜动现象、轴承支架是否损坏等，在给轴承加油的过程中还可以通过监测来精确控制加油量，既减少了日常维护的工作量，又保证了电动机的安全、稳定运行。

3 结 论

在电动机的检修与维护过程中，由于对以上几方面逐一采用了改进措施，缩短了电动机的检修时间，提高了电动机检修的整体水平，保证了电动机的检修质量与日常维护的效率，延长了电动机的定期检修时间。电动机轴承维护保养得当改变了以往电机检修时大部分需要更换轴承的惯例，减少了轴承的采购量，降低了电动机检修成本，既提高了经济效益，又保证了生产装置的正常稳定运行。■