地鐵牽引電機故障原因分析及改進措施

摘要：在地鐵車輛日常運行過程中，其電機極易發生故障，影響地鐵車輛的安全性能和可靠性能。而針對該故障，只能通過及時診斷、分析和維修，才能夠避免再次發生相同的故障。因此，分析地鐵車輛電機牽引故障的診斷及維修技術是十分必要的。

關鍵詞：地鐵牽引電機;故障原因;改進措施

1地鐵車輛牽引電機中存在的主要故障

地鐵車輛牽引電動機存在的缺陷主要包括以下兩類：（1）電動機接通時出現的缺陷，發動機接通后不能正常轉動。當地鐵車輛發動機開機后不能正常工作時，沒有煙霧、噪音和氣味等其他異常現象，這意味著電流低，不能滿足發動機的運行要求。造成這種情況的原因：牽引電動機電源接觸不良引起的電流低;或過流繼電器未正確設置，導致故障，原因是缺少有效的電源連接;溫度過高也可能導致保險絲故障異常。最后，軸承中可能有電流。為了保證發動機的穩定運行，需要計算其電壓變化率，計算公式為δu = DD，通過計算可以有效避免軸承電流的出現。⑵地鐵車輛牽引電動機運行故障。一般來說，地鐵車輛牽引電動機運行時經常出現異常噪音，主要原因是供電電壓過高及其長期、高負荷運行。此外，發動機定子油量也可能較低，導致異常噪音故障。此外，地鐵車輛牽引電動機運行過程中最大的振動是由于發動機內部轉子問題或鐵芯松動和變形造成的。

2原因分析

1）電機整體安裝位置偏移，造成電機轉子受軸向力情況。對電機的機座外部安裝尺寸進行了復核，掛腳安裝孔距定子端面114.9mm（計算值115±0.1mm）;底腳螺紋孔距定子端面84.7mm（計算值85±0.1mm），該處數據因測量為螺紋齒頂，有一定的測量誤差;安裝掛腳底槽靠電機側與底腳安裝面距離5.3mm（標準值5.5±0.1mm）。對電機復核的安裝尺寸進行分析，其安裝尺寸不會造成電機轉子偏移的軸向力情況。2）非軸伸端尺寸問題造成的軸承跑圈情況，引起的電機非軸伸端零部件磨損。對非軸伸端端蓋軸承尺寸及安裝尺寸進行復核，測量其130軸承外圈安裝尺寸，實測值為129.992mm，軸承外徑為130（最大測量尺寸）情況下，有微量過盈，也不會引起軸承的跑圈情況（除軸承磨損的錐度形態）。3）外部因素的影響。電機解體后，發現風扇外圓與端蓋相擦，定轉子相擦，非軸伸端端蓋軸承室軸承定位面磨損，軸承室軸承配合面磨損，軸承外蓋有微量磨損，6312軸承外圈磨損呈錐型，軸伸端端蓋迷宮槽及轉子壓圈迷宮槽磨損。綜合情況考慮，電機轉子整體向軸伸端偏移。4）軸承保持架破損原因.導致該電機傳動端圓柱滾子軸承保持架異常磨損的可能原因有以下4個方面。（1）安裝不當：圓柱滾子軸承對于電機的同軸度要求更高，出現軸承安裝不當時，出現圓柱滾子軸承滾動體與保持架之間的異常磨損。（2）潤滑不良：電機長時間放置，潤滑脂基礎油流失，潤滑性能下降，并且在維護保養的時候沒有按時按量補充潤滑脂，這是電機故障中最為常見的故障;電機溫度偏高，潤滑脂消耗量增大，同時電機運用方未完全掌握電機的使用工況，未能按要求補充潤滑脂。（3）異常沖擊：地鐵車輛過岔道或者小彎道時，軸承遭受異常振動和沖擊，導致滾動體對保持架的撞擊。（4）異物入侵：電機裝配、使用過程以及后期維護過程中，砂礫、鐵屑等硬度高的異物進入，導致滾動體與保持架的摩擦，從而使保持架損壞。

3改進措施

3.1結合實際情況，構建故障表格

故障類型結構表的構建主要是總結、組織和劃分不同的故障類型，以提高維修工作的效率和質量。因為在實際地鐵車輛牽引電動機的維護過程中，修理人員僅僅通過故障排除技術判斷具體故障是不夠的，故障不一定是獨一無二的，也可能同時出現多個故障的危機。因此，只能通過故障排除或人員描述才能準確輸入地鐵車輛牽引電動機的具體故障。但是，通過構建故障類型結構表，可以根據該表了解目標電機的故障和故障原因，對故障類別和故障的實際原因進行全面準確的分析，從而提高電機故障處理和維修的質量和效率。同時加強維護。

3.2故障機理分析

根據對電機結構及相關零部件檢測情況和現象分析認為，電機轉子受到一個持續向軸伸端的力，致使6312軸承承受較大的軸向載荷，6312軸承整體向軸伸端偏移，而且引起軸承外圓跑圈且向軸伸端偏移磨擦，造成非軸伸端端蓋軸承室軸向定位面嚴重磨損;同時，長時間跑圈磨損使軸承室裝配面尺寸變大。在重力及運轉的雙重作用下，非軸伸端端蓋及相關零部件重力方向磨損加劇，同時還引起電機軸伸端NU216軸承內圈偏移，滾動痕跡偏向軸伸端，電機轉子壓圈迷宮槽與軸伸端端蓋迷宮槽嚴重磨損，電機轉子整體向軸伸偏移，造成電機風扇與非軸伸端端蓋止口相擦，測速齒輪向軸伸端偏移，最終造成速度傳感器波形輸出不正常及抖動情況。對故障電機位置的聯軸節安裝情況排查，用手可以輕松地將聯軸節前后推動，證明聯軸節的調節能力滿足要求，不存在一個異常的軸向力情況。對故障電機位置的齒輪箱打開檢查，齒輪箱內潤滑油清澈，未看到明顯的變色及雜質情況，可排除。

結束語

總的來說，對于地鐵車輛的日常運行來說，保證牽引電機的運轉質量具有極強的現實意義，直接影響地鐵車輛運作的安全性和穩定性。相關技術維修人員應通過噪聲診斷法以及溫度測試法等措施科學診斷故障，通過故障排除法和電腐蝕故障處理技術等開展維修工作，促進地鐵事業可持續發展。

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作者簡介：姓名：張川，性別：男;民族：漢;職稱：中級;工作單位：無錫地鐵運營有限公司;郵編214000