淺談HXN5型內燃機車主輔發電機橫裝工藝

萬文興　蔣新艷

摘 要：HXN5型內燃機車主輔發電機型號是5GGMG201E1，與DF系列內燃機車主發電機結構有所不同，是一種新型的電機。它引發電機采用的是凸極轉子的同步發電機，主發電機與輔助發電機同軸，相當于一個機座內有4個電機，結構復雜。輔發定子為內定子形式，在輔發轉子內部，通過止口與端蓋聯接固定。輔發定子有三套獨立繞組：電池繞組、勵磁繞組、風機繞組，分別為蓄電池充電器、主發電機勵磁電路、冷卻風機等供電。此類主輔發電機一般采用豎裝方式完成電機定轉子的裝配，本文基于DF系列主發電機的橫裝工藝基礎之上探討新型主輔發電機的橫裝工藝的可行性，并在HXN5機車兩年檢的工藝上得到了實施驗證，取得了良好的效果。

關鍵詞：HXN5；主輔發電機；橫裝

1 問題的提出

2011年初南車戚墅堰機車有限公司與GE公司合作的HXN5型內燃機車開始進入二年檢修程，由電機電器公司承接主輔發電機的二年檢工作。隨著機車兩年檢項目的逐步深入，必須對主輔發電機進行解體、總裝，才能滿足兩年檢要求及修復故障。由于5GMG201E1型主輔發電機是由成都機車車輛有限公司引進消化，我公司采購裝車使用，因此公司當時不具備此主輔發電機的拆裝能力。美國GE公司和成都機車車輛有限公司都采用的豎拆、豎裝工藝，所用工藝裝備制作費用高、周期長，短時間內滿足不了二年檢的生產需求。如電機發回成都公司檢修，期間運費高，檢修周期長，同時需要增加電機互換品，大大增加了檢修成本。于是公司提出設想：將DF系列主發電機橫裝工藝推廣到交流電機組裝工藝上。此方法成本低，周期短，大大提高了電機的檢修效率。

2 工藝分析

本電機為臥式單支承結構、主輔發同軸的三相凸極同步發電機。軸承為單列圓柱滾子軸承，與DF系列主發電機方式一樣。然而主、輔發電機與滑環位于軸承兩端，這點與我們常規檢修的主發電機滑環在電機內部與轉子一體有很大不同。需要解決滑環拆裝的問題。由于主輔發電機較以往的電機長且內部有4個輔發電機，因此加大了轉子橫吊保持水平轉子的難度；同時還需要解決轉子與定子裝配時主發定、轉子間，輔發定、轉子間不能發生碰撞，以免損傷電機。

由于采用橫裝，轉子零部件熱套時容易發生軸向定位不到位，豎裝則不存在此問題，豎裝時由于部件本身的重力因素，在加熱套裝后不需任何固定裝置及導向結構即可保證套裝到位。因此橫裝時需要解決零部件的軸向定位問題和套裝時的導向問題。

3 橫裝工藝

2.1 滑環拆裝工藝

解體的第一步就是需要將滑環拆除。經過對滑環結構及安裝方式的研究，設計并制作了滑環拔出器，該拔出器包括千斤頂油缸和千斤頂推力桿，千斤頂推力桿置于千斤頂油缸內，固定套一側突出端與千斤頂油缸固定連接，另一側與聯接盤固定連接，假軸穿過固定套與聯接盤置于千斤頂推力桿的中心孔內，雙頭螺桿固定連接在聯接盤上，固定套一側與千斤頂油缸外側都設有螺紋，固定套通過螺紋與千斤頂油缸固定連接，雙頭螺桿通過螺孔與聯接盤固定連接，假軸不帶螺紋的一端置于千斤頂推力桿的中心孔內，帶螺紋的一端固定連接在滑環固定軸的中心孔內，該拔出器使滑環各個方向受力均勻，啟動油泵加壓，直至將滑環拔出，規定壓力不能超過60Mpa。該工裝榮獲國家專利授權，專利號為ZL201220309743.3。滑環安裝采用熱套，根據滑環材質及配合過盈量，計算加熱溫度及時間，確定加熱溫度為165±5℃，時間為4h。

2.2 橫裝工藝

根據電機結構特點及重量，設計并制作轉子橫吊工裝，電機解體實物圖見圖1。在電機轉子上安裝橫吊工裝，拆除滑環、刷架、防塵蓋，拆除軸承室與端蓋緊固螺栓，利用工藝孔將轉子頂出，松動后再利用轉子橫吊工裝將定、轉子分離。為了解決定轉子裝配時定子與轉子之間不發生擦碰，制作了2個轉子軸向裝配時的導向桿，這2個導向桿一長一短，方便了轉子橫裝時的定位。配合天車將轉子平緩的從定子內抽出，注意避免抽轉子過程中轉子碰擦到定子線圈。將轉子吊運至專用場地上，并將墊塊塞在轉子兩側的下方，避免轉子轉動。將橫吊工裝拆下，放置到吊具定置存放區。

主、輔發定子分離：用鋼絲繩吊起端蓋專用吊具，調節鋼絲繩的位置，使吊具懸掛部位橫條始終與地面保持平行，將制作的專用吊具安裝套在端蓋內孔中，圓弧部位如圖2所示。同時用鋼絲繩吊住端蓋上的吊環，保持端蓋平衡。使用扳手將主、輔發連接螺栓拆下后，利用端蓋專用吊具將端蓋抽離定子，吊運至定子檢修場地上，使用工裝豎直放置，避免定子轉動或側翻。

利用以上涉及工裝及步驟可快速有效對HXN5主輔發電機進行解體，同樣的方式再進行組裝。

4 橫裝工藝優點

GE公司以及南車成都機車車輛有限公司在對HXN5型機車主輔發電機進行組裝時均采用豎裝工藝。豎裝工藝是通過定子翻轉臺、轉子翻轉架來實現的。每組裝一只電機，翻轉臺需要進行兩次翻轉，每次只能組裝一只電機，一只電機所有組裝工序完成后才能進行下一個電機組裝，中間等待周期長；同時中間調運環節較多占用的時間較長，還增加了吊運過程產生的磕碰風險。橫裝工藝不僅可以滿足此主輔發電機的所有參數要求，而且只需使用專用吊具一次就可吊裝電機，吊裝后其他零部件可同時進行組裝，減少了工裝等待時間。

如果我公司也采用豎裝工藝，要滿足一天一臺車的任務，至少需要購置2個定子翻轉臺和2個轉子翻轉架，不僅大大增加了生產成本，同時需要占用天車的時間較長及場地不足的問題，將影響電機電器公司其他班組的正常生產。

5 結束語

電機電器公司在面對新產品的檢修時，沒有直接套用GE公司以及成都公司現有的工藝，而是從自身現有條件出發，積極進行創新，符合公司引進、消化、吸收、再創新的政策。解決了HXN5機車主輔發電機兩年檢檢修的難題，取得了良好的效果。

參考文獻

1.HXN5二年檢規程（審定稿），南車戚墅堰機車有限公司

2.HXN5型大功率內燃機車，南車戚墅堰機車有限公司