電機轉子撐塊螺栓斷裂分析

鄭吉偉，戚彩夢，葛光男，秦 斌，曲兆國

(1． 哈爾濱電氣動力裝備有限公司，哈爾濱 150066；2． 哈爾濱電機廠有限責任公司，哈爾濱 150040)

0 引言

某軋鋼廠驅動電機運行中出現異響，停機檢查發現轉子一撐塊螺栓斷裂甩出，導致電機發生掃膛事故。撐塊螺栓用于固定磁極間的撐塊，它通過螺紋與轉子連接，其結構示意圖見圖1。

圖1 撐塊螺栓位置示意圖

螺栓材料為35CrMo，其斷裂位置見圖2，斷裂面是螺栓螺紋首螺紋所在面，該面基本與轉子螺紋孔端面持平。螺栓受力分析表明，斷裂螺紋根部是整個螺栓把合應力和運行中彎曲應力最大的位置。

圖2 斷裂螺栓實物

該種結構電機撐塊螺栓斷裂后，會甩出并卡入定轉子間的氣隙中，造成電機掃膛的質量事故，從而給鋼廠造成巨大的經濟損失。因此需要從根本上杜絕此類事故發生。本文從材料斷口分析入手，輔以化學成分、力學性能檢驗手段，分析并確定材料斷裂性質，并提出預防手段，為設計改進提供技術支撐。

1 螺栓材料試驗

1．1 化學成分結果

螺栓化學分析試驗結果如表1所示，成分符合GB/T 3077—2015的要求。

表1 化學分析結果 單位：%

1．2 力學性能結果

取樣前，在螺栓六角頭側面進行布氏硬度試驗，試驗方法按照GB/T 231．1—2018執行。拉伸試驗采用φ10 mm標準試樣，試驗方法按照GB/T 228.1—2010執行。沖擊試驗按照GB/T 229—2020執行。拉伸、硬度、沖擊試驗結果如表2所示。經核實，滿足設計要求。

表2 力學性能結果

1．3 金相及夾雜物試驗結果

螺栓材料顯微組織如圖3所示，為馬氏體回火組織，500倍組織可以看到馬氏體板條束及回火屈氏體組織。……