電機故障檢測及維修成套工裝的研究與應用

張潔

（陜西陜煤黃陵礦業有限公司機電公司，陜西延安 727307）

1 引言

機電公司機電總廠主要承擔集團公司各煤礦采煤機、刮板運輸機、轉載機、破碎機、液壓支架等二十余種型號的設備大修工作。其中每年要修理電機近兩百臺，大部分電機是因老化、受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊等造成對繞組的傷害，電機過載、欠電壓、過電壓、缺相運行也能引起繞組故障，因此必須重新進行繞組處理，繞組后要檢測電機絕緣、測電阻，并進行裝配、調試，才能保證檢修的質量。機電總廠根據對電機維修中遇到的問題及難題，從理論、實踐等不同層面論證設計方案的有效性、正確性，研制出電機維修的可靠工裝，配套有繞線機、工作平臺、電機故障診斷儀、綜合測試儀、直流雙臂電橋及各類電器設備，利用電機短路故障診斷儀、綜合測試儀和直流雙臂電橋檢測電機的軸承、繞組是否完好，利用搖表、電壓表、變壓器等檢測電機的絕緣、電流、電壓是否滿足完好標準，形成檢測、診斷、維修為一體的檢修模式。

2 電機常見故障分析

煤礦電機作為一種動力設備，能夠將電能轉化為有用的機械能，在實際的煤礦生產運行中充當著重要的角色。在實際的工作中，煤礦電動機容易出現多種故障，而這些故障往往與電機的工作環境、電動機的本身質量及日常維護等有關，電動機故障是影響煤礦安全生產的最主要因素之一，占煤礦井下機電事故60%以上，因此，對電機的故障原因進行分析，相應地采取措施是非常必要的。

在日常檢修電機時，常見的故障形式有5種：（1）電機軸承壞；（2）電機繞組接線、引線和端子燒壞；（3）電機繞組匝間或相間局部擊穿；（4）電機繞組燒毀；（5）電機轉子斷軸。

3 電機故障檢測及維修裝置設計方案

3.1 繞線機的設計

繞線機的種類繁多，按其用途分類，可分為通用型和專用型，針對煤礦所用電機的特點，大多為水冷型電機，根據電機的軸向和徑向尺寸，設計合適的繞線機圖1，其主要參數如下：

適用線徑 0.8-1.5mm

X軸設定范圍 0.1°-359.9°

繞線軸電機功率(x軸) AC伺服2.2kW

繞線軸轉速 MAX.2000rpm

停止精度 0°或者1°

排線最大行程 30mm

結束引出線位置 任意調整

繞線設定精度 0.1°

工作轉向 順時針/逆時針

歸零次數 無限

3.2 嵌線工作平臺

該套設備所能檢修的電機功率范圍為2.2-855KW電機，利用人工嵌線的方式，設計制作嵌線工作平臺圖2,其外形尺寸為2000mm×810mm×770mm。

3.3 配套檢測設備

該套設備配套部分檢測裝置，圖3軸承故障診斷儀用于檢測電機軸承故障和電機調試時的振動；圖4直流雙臂電橋主要對電機、變壓器線組的直流電阻測量和電刷、開關的接觸電阻以及作升溫試驗等；圖5試驗變壓器和圖6操作箱等設備主要是對繞好的電機設備進行打壓試驗。

圖1 繞線機

圖2 嵌線工作平臺

圖3 軸承故障診斷儀

圖4 直流雙臂電橋

圖5 試驗變壓器

圖6 試驗變操作箱

4 電機故障檢測及維修裝置的特點及應用

4.1 使用特點

該檢測裝置可對2.2-855KW電機及水泵進行檢測、維修與調試，主要具備以下特點:（1）設計制作的電機故障檢測及維修成套工裝結構簡單，易操作、性能可靠，研制的繞線機適合任何水泵及0-315KW電機繞線使用，解決了電機繞組燒損需要外修的問題；（2）項目研制的嵌線工作平臺能檢修電機功率為2.2-855KW電機，利用人工嵌線的方式，方便電機繞線；（3）研究項目改變電機、水泵的檢修工藝，實現了流水線式的檢修模式，所配套的檢測裝置對電機軸承、調試時的振動、直流電阻測試、升溫試驗、打壓試驗等進行了有效的測試，降低了電機檢修的勞動強度，檢修水平提高了30.2%。

4.2 應用效果

開始電機繞組業務后，電機檢修的成本大幅度降低，檢修質量有所提高，檢修工期縮短。

以對黃陵礦業公司一號煤礦621工作工作面電機維修情況來看，以620KW電機為例，外修繞組1臺需要74400元，機電總廠檢修繞組1臺需要58000元，降低檢修成本16400元，一個工作面大約有電機二三十臺，每年電機檢修大約有300多臺，經濟效益非常可觀。

5 結語

對于機電總廠來說，該套裝置的設計制作，拓展了電機檢修業務，降低了電機、水泵的維修成本，也為礦井單位減少了工作面總維修費用的投入,提高整體經濟效應和資源的有效利用。