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1、高压电机转子主轴断裂的修复实践2011年6月第19卷第3期河南冶金HENANMETALLURGYJiin.2【】l1Vo1.19No.3高压电机转子主轴断裂的修复实践王琦杨钢怀(安阳钢铁股份有限公司)摘要针对高压电机主轴断裂修复过程中容易产生焊接弯曲变形的问题进行了分析,提}}l了具体的修复方案.邋过采用销孔定位更换轴头保护焊接的方法,很好地解决了主轴断裂焊接弯曲变形问题.关键词主轴断裂销孔定位保护焊接REPAIRPRACTICEoNSHAFTFRACTUREoFROToRINHIGHVoLTAGEMoToRW
2、angQiYangGanghuai(AnyangIronandSteelStockCo.,Ltd)ABSTRACTByanalyzingtheprocessinrepairingoffractureofhigh—voltagemotorshaft,thespecificrepairmethodswereputforward.Weldingdistortionwassuccessfullyresolvedbypositioningofthepinhole,changingtheshaftalldprotec—ri
3、ngweld.KEYWORDSshaftfracturepositioningofthepinholeprotectingweld0前言大功率高压电机在运行过程中发生传动轴断裂,是一种罕见的恶性事故.由于大型电机更换传动轴十分困难,订购新的电机转子周期长,每次电机断轴事故的发生都会对生产产生严重影响.如何对断裂的转动轴进行紧急抢修,以应对生产的急需,是修复行业的一个难题.笔者通过对焦化厂煤气风机主电机的实际修复,实践了销孔定位保护焊接更换轴头加工的方法,成功地为该高压电机转子轴头断裂进行了紧急修复,为生产解决了
4、难题.1问题及分析1.1故障现象安阳某焦化厂2010年一台隔爆型三相异步电动机(型号为YB560M1—2,功率为630kW,电压为6000V,转速2985r/min),在运转中出现了较为异常的震动和温度升高.停车检查,没有查到明显异常,通过分析认为是电机转子在动平衡上出现了问题.1)对转子解体时,将转子的冷却风机叶轮,联轴器两端轴承拆卸下来后,看到气封位置有明显的烧伤痕迹.2)把靠近联轴器端的轴承卸下后,发现该轴承靠近铁芷:处的轴肩处有一条非常细微用肉眼几乎看不到的裂纹,经过用直径为0.1film的探针检查,测
5、得该裂纹的深度约为20miil,用铁锤试着对该轴头进行轻微敲打,该轴的轴头就彻底断落下米(如1所示).图l断开实物照片1.2故障分析经过了解,这台电机,曾经由于轴承跑内恻,轴承位磨损,该电机的轴承位被堆焊后机加I修复过由于在过去堆焊修复过程没有制汀严格的修复T艺,造成了严重的焊接脆裂隐患,这是本次故障的主要原因.2修复方案根据现场实际情况,即没有备J1{电机及电机转子,定作新的电机转子周期太K,焦炉的两台风机仪剩一台工作.必须在最短的时『日j1人J,对已发牛断的转子轴头进行快速修复.2.1采用方法为消除焊接变形
6、的影响,联轴器一侧果删仃较大加]余量的代用材料.代片{材料应使川性能柑近的棒料,通过焊接,热处理和时效处理后,ff}通过联系人:王琦,工程师,河南.安阳(455004),安阳钢铁股份有限公司没备管埋处;收稿H期:2011—4—202011年第3期河南冶金机械加工消除因焊接变形而产生的变性影响,以确保对修复轴的最终精度要求.2.2选用材料选用与主材成分相近的修补材料40Cr棒料.经过化验,该电机的主轴材料为40Cr,其主要材料成分见表1.2.3工艺要求按照设备技术使用要求,该电动机转子的轴向跳应在≤O.03mm时
7、可正常运转.表1主要材料成分%CSiMnPSCrCuNi0.370.170.50.O3O.O31.O0.03O.25按照设备使用技术要求,该电动机转子的径向跳动应在≤O.03mm时可正常运转.而断裂轴在运行过程中已经发生轻微变形,主要在A,B位置(如图2所示).所以在焊接修复时,既要纠正因断裂引起的变形,又要尽量减小焊接,热处理过程中产生的变形,还要保证焊缝的修复质量.图2断裂位置示意图3修复工艺3.1焊接工艺为便于对轴的对接施焊,先把靠近铁芯处的断口处切平,再在该处按(如图3所示)要求,机械加工出以轴为中心的
8、3Omm×100mm的定位孔,并钻出5mm的排气孔.在定位孔外侧加工出10.一15.的焊接坡口,坡口处过度圆角,半径为R5,倒角为1.5×45.,增加一套新的定位装置(其中包括四爪卡盘,中心架等),这是一个关键的工序,而且较为繁琐.要由机械工人和技术人员一块采用多种调整方法,尽量达到工件在修复完工后,径向跳动量在合格范围内..龅--.f—__≮往lJ;,一,Hi图3棒料焊接位置其次,
