MT5500B 卡車后橋風機定子繞組檢修工藝

鄧曉茜

（準格爾能源有限責任公司設備維修中心，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

哈爾烏素露天礦所使用MT5500B 交流電動輪自卸卡車載重量可達到326 t，是哈爾烏素露天礦區重要的運輸設備之一，主要負責哈爾烏素露天礦的巖石剝離任務。由于使用年限的增長，后橋風機電氣老化，現在后橋風機定子繞組燒毀的現象頻繁出現。經過多方面對后橋風機定子的拆卸研究，研究出了風機定子的接線方式，并且對繞線工具的尺寸進行了確定，成功地完成了后橋風機定子的修復。

1 后橋風機定子結構及故障分析

1）后橋風機定子結構。MT5500B 交流卡車后橋風機定子由定子繞組、定子鐵芯、機座等部分組成[1]。定子鐵芯總槽數為54 槽，鐵芯槽為U 型槽，槽口寬只有3 mm，鐵芯槽長200 mm，槽內寬10 mm，槽深30 mm，定子繞組距鐵芯80～90 mm，機座外徑為410 mm，機座內徑為350 mm，定子鐵芯內徑270 mm。定子所使用的絕緣材料有絕緣等級為F 級的絕緣紙、玻璃絲板槽簽、漆布管和絕緣漆等。

2）后橋風機定子故障。MT5500B 交流卡車后橋風機定子繞組損壞的主要原因有：①繞組的絕緣老化，風機長期過載運行，導致繞組及引線的絕緣熱老化，降低或喪失絕緣強度而引起電擊穿；②繞組的制造工藝不良，以致繞組絕緣性能下降；③鐵芯硅鋼片凸出，或有尖刺等損壞了繞組絕緣；④定子鐵芯與轉子相摩擦，使鐵芯過熱，燒毀槽楔或槽絕緣；⑤電動機受雷擊或電力系統過電壓而使繞組絕緣擊穿損壞等；⑥修理時嵌線操作不熟練，造成絕緣損傷，或在焊接引線時烙鐵溫度過高、焊接時間過長而燙壞線圈的絕緣；⑦繞組因年久失修而使絕緣老化，或繞組受潮，未經烘干便直接運行，導致絕緣擊穿[2]。

2 后橋風機定子繞組的維修過程

2.1 MT5500B 卡車后橋風機定子繞組的拆除

1）后橋風機定子槽外繞組切割拆除。MT5500B卡車后橋風機定子繞組的拆除，摒棄了傳統電機加熱，強行拆除繞組的方法，采用切割定子繞組端的方法，避免了定子鐵芯損壞的問題。先使用切割機將定子兩端高出鐵芯部分的繞組切割掉，將風機定子吊運至切割機底座上，使用切割機夾具將定子加緊，保證定子在切割繞組的過程中不晃動；選用并更換切割刀片，檢查切割機刀片的軸孔是否規則，使用目測或則使用木棒敲擊刀片的方法檢查刀片是否有裂紋；調節刀桿的位置，直至刀片處于定子繞組的切割位置，在切割機啟動前，刀片不得與定子接觸；切割人員戴好護目鏡與防塵口罩，打開切割機啟動電源，切割繞組時用力要均勻，不可用力過猛，防止出現刀片斷裂、變形等現象，在切割過程中要在切割出不斷噴灑降溫水，防止切割刀片溫度過高，發生變形；將一側切割完成后，翻轉風機定子，重復以上過程，將風機定子的另一側繞組也進行切割。

2）后橋風機定子槽內繞組加熱拆除。風機定子繞組兩端切割完成后，將風機定子吊運至烘干箱內，烘干箱溫度調節為（170±5）℃[3]，為了在加熱過程中不損壞風機定子鐵芯的絕緣，一般拆卸繞組的過程中加熱溫度不宜超過180 ℃，調節加熱時長為6 h 左右，以達到定子繞組絕緣軟化的目的，加熱完成后。將定子吊運至檢修臺位，使用鉗子，小撬棍等工具將剩余的定子繞組拆卸出去，在拆卸的過程中要防止鐵芯的損壞，要做好鐵芯的防護工作。

2.2 后橋風機定子鐵芯的清理

1）后橋風機定子加熱。采用清槽專用電動工具，較傳統手工清槽，極大地節省了檢修時間，提高了檢修效率。后橋風機定子鐵芯的清理工作也是采用加熱軟化絕緣層的方法進行拆除，將風機定子吊運進烘干箱內，調節烘干箱的加熱溫度為（150±5）℃對風機定子進行加熱，調節加熱的時間為4 h 左右[4]，加熱完成后將風機定子吊運回檢修臺位上。

2）后橋風機定子鐵芯槽清理。選用10 mm 的清槽鋼刷安裝在清槽專用電動工具上，打開電源開關，使用鋼刷對定子鐵芯槽進行清理。使用板銼將鐵芯口的突出毛刺進行打磨，打磨后的定子鐵芯要做到鐵芯槽內無殘留物，槽口無突起毛刺，槽簽位無絕緣漆殘留，槽簽能夠順利進入槽簽位。

2.3 后橋風機定子線圈模具的選用

MT5500B 卡車后橋風機定子繞組為雙層繞組，一側為直徑100 mm 的半圓繞線模具，另一側為95 mm 的半圓繞線模具，模具內線槽寬為10 mm，兩側模具半圓心距離為255 mm，需9 組半圓繞線模具。

2.4 后橋風機定子線圈繞制

1）線圈繞制模具板固定。MT5500B 卡車后橋風機定子線圈選用線徑1.05 mm 的H 級絕緣等級漆包線，共需同等規格的漆包線5 卷，將5 卷漆包線放置在繞線架上，用雙頭螺桿將繞線模具分別連接固定在一起，將模具板固定在繞線機的固定螺栓上。

2）后橋風機定子線圈的繞制過程。將5 根漆包線分別拉出，一起并繞在定子的繞線模具上，將線端固定好，打開繞線機電源開關，設置控制版面上每組線圈繞制的圈數為15 圈，在第1 組模具上，以順時針方向繞15 圈，繞制完成后，進行第2 組模具線圈的繞制，也是以順時針方向繞15 圈，重復以上的步驟，將其余的線圈繞制完成后，在最后一組線圈尾部預留15～20 cm 的漆包線，使用偏口鉗將5 根漆包線在預留出全部剪斷，拆下線圈模具，打開兩側的雙頭螺栓，去除一側的半圓模具將繞制好的線圈完整取出，依次重復以上的線圈繞制步驟，共需繞制同樣的線圈共計18 組。

2.5 后橋風機定子嵌線

1）后橋風機定子嵌線材料的選用。MT5500B 卡車后橋風機定子嵌線前裁剪絕緣層，選用的是絕緣等級為F 級絕緣紙，繞組與鐵芯間絕緣層裁剪210 mm×70 mm、210 mm×140 mm 絕緣紙各54 張，繞組間層間絕緣290 mm×30 mm 絕緣紙54 張，槽簽210 mm×3 mm 厚1 mm 共54 根，整形用厚為0.2 mm，寬為25 mm 的玻璃絲帶1 卷。

2）后橋風機定子嵌線過程。在1 個鐵芯槽內先墊1 張210 mm×70 mm 的絕緣槽紙，再將210 mm×140 mm 的槽紙放在第1 層槽紙上面，依次將絕緣槽紙放入后橋風機定子的鐵芯槽內，絕緣層放置完成后，將繞組按照六級一路電路結構圖[5]將下層繞組依次放入鐵芯槽內，然后下層繞組上依次放290 mm×30 mm 絕緣紙各1 張，呈開口朝下U 型放置，層間絕緣槽紙放好后，將上層繞組根據電路圖放入鐵芯槽內，使用尖頭墊木棒和橡皮錘，將雙層繞組全部敲打如槽內，使用剪刀將槽外多余的絕緣紙用剪刀剪掉，將槽內的絕緣紙上下疊壓，使用壓鐵將繞組與絕緣紙壓進槽內，使用橡皮錘敲打槽簽，用槽簽將鐵芯槽封好。繞組嵌線完成后，要做好繞組的整形工作，雙層繞組的兩端距鐵芯的距離不宜超過80 mm，在嵌線的過程中，鐵芯外的上層繞組與下層繞組間墊好聚酰亞胺薄膜，這樣大大地提高了上、下層繞組的匝間和對地絕緣，從而提高后橋風機的使用壽命。

2.6 后橋風機定子焊接連接線

使用漆包線刮漆機將需要焊接的漆包線依次將絕緣漆刮掉，準備好電烙鐵和焊錫絲，將電烙鐵接通電源，進行預熱約3 min，用濕潤的石棉布焊接點的周圍繞組包裹好，用來防止在焊接的過程中將繞組的絕緣層燒毀。待電烙鐵溫度升高，能夠使焊錫融化，將電烙鐵與焊接點接觸，要保證電烙鐵頭的扁平部分與焊接點大部分接觸，保持焊接點持續受熱，等待1 min 左右，焊接點達到能夠融化焊錫的溫度后，將焊錫絲置于焊接點[6-7]，焊錫絲開始融化，待焊錫存滿焊接點縫隙后將電烙鐵移開，依次重復以上步驟將連接線進行焊接，要求焊接完成后沒有虛焊部分，使用板銼將焊接完的焊接點的焊錫突起部分打磨掉，使用漆布管將焊接好的連接線包裹好，焊接點與繞組接觸部分使用毛氈墊好，最后焊接3 條引出線，引出線選用14 mm2長100 mm 電纜線，在3 條引出線的端口，用壓線鉗分別安裝1 個能承受電流為15 A 的銅線鼻子，并用電烙鐵和焊錫絲進行焊接。

2.7 后橋風機定子初次試驗

根據六級一路電路圖將所有的連接點焊接完成后，對后橋風機定子繞組進行初次試驗，先用測量范圍為1 000 MΩ 的兆歐表測量繞組的對地絕緣電阻，線路接好后，按順時針方向轉動搖把，搖動的速度應由慢而快，當轉速達到每分鐘120 轉左右時，保持勻速轉動，1 min 后邊搖邊讀數，不能停下來讀數，數值大于500 MΩ 為合格。然后使用耐壓儀對風機定子的繞組進行匝間耐壓和對地工頻耐壓，耐電壓2 300 V 1 min 無異常為合格，試驗項目全部檢測合格后，后橋風機定子進行下一步的浸漆工作。

2.8 后橋風機定子浸漆

1）定子浸漆前準備工作。將風機定子入烘干箱內進行浸漆前預熱工作，烘干箱內溫度為85 ℃，持續加熱時間3 h，將風機定子內部的水分加熱散發出去。加熱完成后，將輔助勵磁定子使用空壓機表面雜質吹干凈，避免浸漆后雜質附著在風機定子上，影響風機定子的使用壽命。

2）后橋風機定子浸漆過程。將風機定子吊運至浸漆罐內，操控控制版面，關閉浸漆罐蓋，打開輸漆罐與浸漆罐間閥門，輸漆罐內進行充氣加壓，將絕緣漆從輸漆罐壓入浸漆罐內，輸漆完成后，關閉輸漆罐與浸漆罐間閥門，浸漆罐內進行進行真空抽取，抽取真空后，浸漆罐內保持真空狀態40～50 min，然后打開輸氣閥，再對浸漆罐進行輸氣加壓，保持浸漆罐壓力表的數值為0.5 MPa 左右，壓力保持時間為4 h以上。打開輸氣閥使浸漆罐內氣壓恢復為正常氣壓，操控控制版面，打開浸漆罐蓋，然后將浸漆完成后的風機定子吊運出浸漆罐。將風機定子放入烘干箱內，調節好溫度為110 ℃，加熱時長為10 h，待加絕緣漆完全固化后，將風機定子從烘干箱內吊運出，進行下一步檢修工作。

2.9 后橋風機定子二次試驗

MT5500B 卡車后橋風機定子浸漆工作完成后，進行最終的試驗，重復初次試驗的各類項目，對風機定子的繞組對地絕緣、繞組間耐壓、對地工頻耐壓，各項試驗合格后，風機定子檢修合格，可以進行安裝使用。

3 結語

為了解決MT5500B 交流電動輪卡車后橋風機定子繞組損壞的問題，探討研究出后橋風機定子繞組的維修方案，不僅解決了后橋風機定子繞組維修的問題，節約了維修成本，提高了檢修效率，同時也提高了MT5500B 交流電動輪卡車的出動率。