三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸常見故障與維修方法

閆樹君

三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸常見故障與維修方法

閆樹君

介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸常見故障與主要維修方法。

三相異步電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸維修

在生產(chǎn)廠、礦中，隨著生產(chǎn)任務(wù)的大幅度提高，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行負(fù)荷也隨著增加。電動(dòng)機(jī)作為生產(chǎn)廠、礦中最常見的設(shè)備之一，由于多種原因，事故率也逐漸上升。下面針對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的常見故障作一分析，并簡述各種故障的處理工藝及方法。

1 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸一般常見故障

①軸彎曲；②軸頸磨損；③鍵槽磨損；④軸的鐵芯擋磨損；⑤軸裂紋；⑥軸頭扭斷。

2 故障維修方法

2.1 軸彎曲

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中如果發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)較大，說明軸可能彎曲。軸彎曲嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生定子與轉(zhuǎn)子互相摩擦的現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī)升溫過高，引發(fā)電機(jī)燒壞。所以，發(fā)現(xiàn)軸彎曲后，應(yīng)及時(shí)將轉(zhuǎn)子取出并根據(jù)具體情況加以矯正。

若軸彎曲不大，可通過磨光軸頸、滑環(huán)的方法進(jìn)行修復(fù)；若彎曲超過0.2 mm，可將轉(zhuǎn)軸放于壓力機(jī)下加壓矯正，矯正后的軸表面用車床切削磨光。

一般的電動(dòng)機(jī)軸伸長長度不大，所以軸頭彎曲后不易在壓力機(jī)上矯正，這時(shí)可以在軸頭表面采用堆焊的方法修復(fù)。堆焊時(shí)，對軸的彎曲段進(jìn)行局部預(yù)熱，堆焊高度要視軸頭彎曲程度而定。彎曲嚴(yán)重時(shí)需要多焊，焊后對堆焊部位進(jìn)行保溫，使其緩慢冷卻，然后車削加工到要求尺寸。車削時(shí)要以外圓為基準(zhǔn)找正，使轉(zhuǎn)子外圓與軸承擋同軸度在0.02 mm以內(nèi)，再車至原尺寸。最后銑鍵槽。要將鍵槽放在原鍵槽的對面位置，這樣易于加工和保護(hù)堆焊面的強(qiáng)度。

2.2 軸頸磨損

軸承拆裝多次會(huì)使軸頸磨損。軸頸磨損會(huì)造成生產(chǎn)效率低、加速電機(jī)老化。

軸頸磨損不大時(shí)，一般可在軸頸處電鍍或噴涂一層金屬膜進(jìn)行處理。

磨損嚴(yán)重的，最常用的修理方法有堆焊和鑲嵌軸套。

堆焊就是在磨損處用電焊堆焊一定厚度，然后用車床加工至需要尺寸。焊接時(shí)不得有氣孔、夾渣等焊接缺陷，以免影響軸的強(qiáng)度。此種修理方法工藝簡單、成本低廉，易學(xué)易用；但是在修理時(shí)，要根據(jù)軸的材料進(jìn)行焊接前預(yù)熱及焊后保溫緩慢冷卻，盡量減小焊接變形。

鑲嵌軸套就是先將軸磨損處用車床加工，然后將加工好的軸套加熱，壓入磨損軸，最后經(jīng)車床找正加工到需要尺寸。此方法要求軸與套之間為過盈配合，軸與套的裝配過盈量與軸徑大小有關(guān)，一般φ18 mm～φ30 mm的軸徑，過盈量為 0.04 mm～0.08 mm；φ30 mm～φ50 mm的軸徑，過盈量為0.06 mm～0.10 mm；φ50 mm～φ80 mm 的軸徑，過盈量為 0.08 mm～0.14 mm；φ80 mm～φ120 mm 的軸徑，過盈量為0.12 mm～0.19 mm。

上述兩種方法都易引起軸的彎曲變形，在實(shí)際操作中需要注意采取防止軸變形的措施。另外，隨著技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了用高分子復(fù)合材料修復(fù)磨損軸的方法，但還未被廣泛使用。

2.3 鍵槽磨損

檢驗(yàn)鍵槽粗糙度，磨損不大時(shí)可以用砂紙、砂輪修光或在原鍵槽基礎(chǔ)上擴(kuò)大一些，但不能擴(kuò)得過大，以免影響軸的機(jī)械強(qiáng)度；加寬尺寸不得超過原寬度的15%。然后，更換與之相配的鍵即可。鍵槽損壞嚴(yán)重時(shí)，可采用補(bǔ)焊的方法將原鍵槽補(bǔ)平，冷卻后在車床上將軸的外圓重新加工，然后在原鍵槽的對面位置重新銑出新鍵槽。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的鍵是要求在軸上固定的，所以在軸上應(yīng)選過盈配合。為了避免焊接冷卻后因受熱不均勻造成軸變形，在焊接操作時(shí)必須采用多次點(diǎn)焊。

2.4 軸的鐵芯擋磨損

電動(dòng)機(jī)長時(shí)間運(yùn)行，有時(shí)會(huì)使軸的鐵芯擋和鐵芯松動(dòng)，造成軸的鐵芯擋磨損。這時(shí)，應(yīng)在鐵芯兩端的軸上開一個(gè)環(huán)形槽，再放入兩個(gè)弧形鍵并與軸焊在一起。

2.5 軸裂紋

軸裂紋是一種常見的缺陷，如果軸裂紋不被及時(shí)發(fā)現(xiàn)修復(fù)，可能軸會(huì)在電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)時(shí)斷裂，造成事故。如果軸裂紋很小且沒有延伸的趨勢，可用電焊進(jìn)行修補(bǔ)后繼續(xù)使用。如果軸裂紋較嚴(yán)重或軸斷裂就必須更換新軸。

2.6 軸頭扭斷

軸頭扭斷的修復(fù)方法以焊接接軸工藝比較簡單，易于操作。該方法就是找一根與原軸直徑相同或略粗的圓鋼作接軸，接軸的材料要和原軸的材料相同。接軸的加工方法如圖1所示。加工前端的螺紋時(shí)，長度一般在30 mm～40 mm，螺紋直徑根據(jù)原軸直徑選擇。原軸按照圖2加工。在原軸上相應(yīng)地加工螺孔，然后將接軸擰入原軸后焊平坡口，焊接面要高出軸外圓 3 mm～5 mm，最后車床加工外圓打磨光滑。焊接不得有夾渣、氣孔等缺陷。焊接時(shí)注意采取焊接措施減小焊接變形。焊接后對軸進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。

圖1 接軸

圖2 原軸

不管采用哪種方法，首先都要仔細(xì)地將原軸尺寸測量好，繪出草圖，以便按原尺寸加工。

除以上介紹的幾種修理方法外，如果轉(zhuǎn)軸斷裂、彎曲嚴(yán)重、磨損嚴(yán)重或轉(zhuǎn)子鐵芯在轉(zhuǎn)軸上空轉(zhuǎn)（打滑）等，若不能修復(fù)，或修復(fù)費(fèi)用太高時(shí)，應(yīng)換新軸。轉(zhuǎn)子鐵芯與軸的裝配有3種基本形式，滾花冷壓配合、熱套配合和鍵連接配合。功率較大的電動(dòng)機(jī)常采用鍵連接配合，一般電動(dòng)機(jī)多采用熱套配合。換軸時(shí)要采用原來的裝配方式。

綜上所述，只要熟悉和掌握了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸損壞和變形的修復(fù)工藝及方法，維修人員就能在較短的時(shí)間內(nèi)完成修復(fù)工作。這樣，不僅滿足了生產(chǎn)的需要，而且也為企業(yè)節(jié)約了大量的維修資金，同時(shí)也能夠創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

Common Faults and Maintenance Methods of Three-phase Asynchronous Motor Shaft

Yan Shujun

The paper introduces common faults and major maintenance methods of three-phase asynchronous motor shaft.

three-phase asynchronous motor;motor shaft;shaft repair

TM307

B

1000-4866（2012）02-0033-02

閆樹君，男，1982年10月出生，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)機(jī)電裝備力泰有限責(zé)任公司工作，助理工程師。

2012－04－10

2012－04－24