Разборка электрических машин

 

Порядок разборки каждой ремонтируемой электрической машины определяется ее конструкцией и необходимостью сохранения имеющихся исправных частей, а степень разборки — объемом и характером предстоящего ремонта. Если предварительные осмотр и испытания позволяют судить о характере предстояще­го ремонта электрической машины, то до начала ее разборки проверяют наличие требуемых для ремонта материалов, изделий и запасных деталей соответствующих размеров, марок и характеристик.

Полная разборка электрической машины состоит из двух основных этапов: общей разборки, при которой машину разбирают по основным сборочным единицам, и детальной разборки, при которой сборочные единицы машины разбирают подетально. При ремонте машин, попадающих в ремонтный цех впервые, разборку и сборку их обычно поручают одной и той же бригаде электрослесарей.

В процессе разборки таких машин делают пометки, упрощающие процесс сборки. Это в первую очередь относится к электрическим соединениям. При их разборке на разъединяемые провода вешают картонные бирки с буквенными или цифровыми обозначениями обоих проводов. В машинах постоянного тока и синх­ронных машинах перенумеровывают полюса с катушками и отмечают их положение на роторе или в станине, а также расположение и количество прокладок под полюсами. Ниже приведены описания последовательности и способов выполнения основных операций разборки асинхронных электродвигателей, машин постоянного тока и синхронных машин единых серий наиболее распространенных конструкций. Предлагаемые способы их разборки применимы к большинству электрических машин, выпускаемых в настоящее время и выпускавшихся ранее.

Разборку электрических машин обычно начинают с удаления полумуфты с вала. Полумуфты, шкивы и другие соединительные и передаточные детали нередко бывают посажены на вал на­столько прочно (с натягом), что их можно снять только после предварительного нагрева. Для предварительного нагрева используют генератор частотой 400...600 Гц и индуктор, газовые горелки или паяльные лампы. Практика ремонта электрических машин показала, что при достижении разности температуры нагрева между валом машины и снимаемой деталью 100... 110 °С можно демонтировать детали без повреждений их самих и вала, на который они насажены.

Разборка асинхронных электрических машин мощностью до 100 кВт происходит в такой последовательности:

снимают кожух наружного вентилятора и вентилятор (у электродвигателей закрытого обдуваемого исполнения);

отвертывают болты, которыми прикреплены к станине передний (расположенный со стороны, противоположной приводу) и задний (расположенный со стороны привода) щиты, а также болты, крепящие крышку подшипников, расположенную со стороны привода;

снимают задний щит легкими ударами молотка по надставке из дерева, алюминия или меди;

вынимают ротор из статора, для чего подают ротор в сторону переднего щита и выводят щит из замка; затем, поддерживая ротор, выводят его из статора, стараясь не повредить лобовых частей обмотки, вентилятора и других деталей;

снимают передний щит с подшипника ротора, насаженного на вал, легкими ударами молотка по надставке, предварительно отвернув болты, крепящие подшипниковую крышку; у электродвигателя с контактными кольцами (АК, АК2) предварительно снимают кожух контактных колец, вынимают щетки из щеткодержателей, отвертывают болты, крепящие корпус кожуха контактных колец, и снимают кожух;

снимают съемником подшипники качения с вала; у электродвигателей с фазным ротором предварительно снимают контактные кольца, для чего распаивают соединительные хомутики от выводных концов, отвертывают болты, крепящие отвододержатель (при его наличии), вынимают из канавки вала стопорное кольцо; снимают подшипники только при необходимости их замены.

При съеме подшипниковых щитов машин мощностью 50 кВт и выше щиты равномерно отводят отжимными болтами, пока они не выйдут из центрирующей заточки станины. Если по конструкции отжимные болты не предусмотрены, щиты снимают ручными или гидравлическими приспособлениями для съема.

Вывод ротора из расточки статора является ответственной операцией, поскольку задевание ротора за сердечник или обмотку статора может привести к серьезным повреждениям. Масса роторов отдельных машин достигает нескольких сотен килограммов, поэтому до начала вывода ротора необходимо проверять подъемные приспособления, а работу по выводу ротора выполнять при строгом соблюдении правил техники безопасности. Вынимают роторы и якори машин малой мощности вручную (без использования каких-либо приспособлений).

Снятие подшипников качения с вала осуществляют с помощью съемников. При съеме следует принять меры предосторожности, исключающие повреждение самого подшипника и вала машины. У большинства электрических машин посадка подшипника на вал выполнена с натягом его внутреннего кольца, поэтому усилие при снятии подшипника должно прикладываться к торцу этого кольца. Подшипники, насаженные на вал с большим натягом и не поддающиеся съему ручными съемниками, демонтируют с помощью гидравлического съемника.

Снятие контактных колец с вала фазного ротора осуществляют (после отсоединения от них выводов обмотки) с помощью съемников.

Снятие вентилятора с вала осуществляют при необходимости ремонта или замены вентилятора, вала или обмотки. Снимают вентилятор обычными съемниками. При посадке втулки вентилятора с натягом ее предварительно подогревают.

Выпрессовку вала из сердечника ротора (якоря) выполняют при необходимости перешихтовки сердечника, ремонта или замены вала. Эта операция, требующая больших усилий, осуществляется с помощью гидравлических прессов или домкратов. При выпрессовке вала необходимо соблюдать следующие требования:

опорная поверхность пресса должна быть строго перпендикулярна оси вала;

направление усилия, создаваемого прессом, должно быть совмещено с осью вала;

давление на сердечник с чугунными нажимными шайбами должно передаваться через сменную опорную втулку.

Выпрессовку подшипников скольжения из корпуса проводят с помощью вертикального пресса в случае замены, а чаще всего при необходимости перезаливки вкладышей. Подшипники электрических машин небольшой мощности выпрессовывают ударами молотка по деревянной надставке, стараясь не повредить корпус подшипника. Подшипники качения и скольжения, вентилятор, вал и другие детали механической части машины очищают, промывают синтетическими моющими средствами и обтирают чистыми салфетками или ветошью.

Детали электрической части машины тщательно очищают от пыли, грязи и смазочного масла. При необходимости промывки обмоток их обдувают сжатым воздухом, обтирают, а затем промывают синтетическими моющими жидкостями, наносимыми на обмотку с помощью пульверизатора. Все очищенные и пригодные для повторного использования детали электрических машин маркируют и сохраняют, а неисправные отправляют в отделения электроремонтного цеха для ремонта, восстановления или изго­товления новых деталей.

Удаление старой обмотки

Существуют следующие способы удаления старой обмотки электродвигателей: механический, термомеханический, термохимический, химический и электромагнитный. Рассмотрим их более подробно.

При механическом способе проводят обрезку лобовых соединений. Для этого статор устанавливают на станок для обрезки так, чтобы схема соединения была со стороны режущего инструмента. При обрезке нельзя допускать задевания режущего инструмента за активную сталь пакета статора. После обрезки статор подают на стол для удаления обмотки. Ее удаляют при помощи крюков. Можно отметить следующие недостатки этого способа: трудоемкость, дополнительные затраты времени на чистку пазов статора.

При термомеханическом способе, получившем наибольшее распространение, сначала обмотку отжигают при высокой температуре, а затем удаляют ее, используя механический способ. Отжиг рекомендуется проводить при температуре 280...400°С в течение 4...6 ч. При этом меньшая температура относится к двигателям с алюминиевым корпусом, а большая — к двигателям с чугунными корпусами. Корпуса двигателей рекомендуется охлаждать совместно с печью до 8О...9О°С (120...150 °С — для двигателей с алюминиевыми корпусами). При температуре 280 °С изоляция только размягчается, и поэтому обмотки рекомендуется удалять по час­тям. После удаления обмотки корпуса двигателей охлаждают на воздухе.

Часто на ремонтных предприятиях АПК используют печи собственной конструкции. При этом статор охлаждают на воздухе или принудительно вместе с отключенной печью. Все это может привести к тому, что скорость охлаждения статора будет колебать­ся в широких пределах и появляется опасность в одном случае — снижения пропускной способности печи, а в другом — ухудшения магнитных характеристик стали статора. Последнее возможно при резком охлаждении статора, в результате которого происходит колебание листов пакета стали и появляются механические напряжения.

Методики высоко- и низкотемпературного отжига были разработаны в Челябинске и заключаются в следующем.

При низкотемпературном отжиге в течение часа температуру в печи повышают до 400 ⁰С. Затем статоры выдерживают при этой температуре в течение 5,5...7 ч при охлаждении на воздухе. Если применяют ускоренное охлаждение, то статоры выдерживают при температуре 400 ⁰С в течение 4,5...5,5 ч. После окончания отжига приступают к охлаждению статоров. Их охлаждают на открытом воздухе в течение часа. Для того чтобы ускорить процесс охлаждения статоров, их обдувают теплым воздухом. Минимальные потери в стали наблюдают при отжиге в окислительной среде при температуре 900 °С и времени выдержки 0,25...0,50 ч. При минимальном доступе воздуха в среду отжига наилучшие характеристики получают при температуре 800 "С и времени 2 ч. Дальнейшее увеличение времени вы­держки в бескислородной среде приводит к увеличению потерь.

При высокотемпературном отжиге отпадает необходимость в дополнительной чистке пазов. Производительность отжига увеличивается в 12 раз, а расход энергии снижается в 4...5 раз. При этом увеличивается КПД двигателя на 1... 1,5 %. К недостаткам высокотемпературного отжига следует отнести то, что после 3...4 выжигов нарушается тугая посадка между корпусом и пакетом стали, ослабляется прессовка пакета стали.

Отжиг в расплаве солей (каустической соды, щелочи) проводят при температуре 300 °С (для электродвигателей с алюминиевыми корпусами) и 480 °С (для электродвигателей с чугунными корпусами) в течение нескольких минут без доступа воздуха.

При химическом способе удаления обмотки статоры опускают в емкость с жидкостью МЖ-70. Эта жидкость очень токсичная и летучая, поэтому емкость для нее должна быть герметичной.

При термохимическом способе в 10%-ный раствор каустической соды или щелочи, разогретый до температуры 80... 100 "С, опускают статоры электродвигателей с обмотками, пропитанными масляно-битумными лаками, и выдерживают там в течение 8... 10 ч.

Электромагнитный способ. Статор электродвигателя нагревается за счет потерь в стали. Изготавливают трансформатор со съемным якорем, на незаменяемый стержень наматывают обмотку, а на заменяемый стержень надевают несколько статоров (рис. 15.2). При этом между стержнем и статором расстояние должно быть не более 5 мм. Достоинством этого способа является то, что можно ре­гулировать температуру нагрева путем изменения подводимого напряжения.