西瑪高壓電機軸瓦故障排除案例分析

一、故障發生的情況

      某水泥公司投產的5000t/d熟料生產線一期工程建設了2條年產100萬t的水泥生產線。公司主要設備的主電機由西安西瑪電機有限公司生產的10kV高壓電機供電。水泥磨主電機為YRKK900-83150kW/10kV。自2005年投入運行以來，基本沒有出現異常。年度大修檢查均正常。但在2008年10月的運行中，中控發現電流在180A到280A之間波動較大（正常電流波動應在10A以內），中控立即通知現場巡檢人員進行檢查。
      西瑪電機檢查人員可以聽到電機中有很大的撞擊噪音（隔著大約1個格柵），而且整個電機也會劇烈振動，因此需要緊急關閉。關機后，打開電機，首先檢查電機軸瓦和電機氣隙。結果表明，機頭定、轉子上部氣隙為0.85mm，下部氣隙為4.95mm，左右氣隙分別為2.85mm和3.1mm。后定轉子上部氣隙為2.35mm，下部為3.5mm，左右氣隙與機頭相對應。顯然，電機機頭定、轉子左右氣隙偏差在正常允許范圍內，但上下氣隙差明顯超過允許值（最大或最小允許氣隙偏差在平均氣隙的±10%范圍內）。

      打開電機支架，檢查船尾瓦是否完好，但瓦在電機頭部上方有一個角度損壞。由于電機機頭頂部氣隙為0.85mm，上下軸承間隙僅為0.4mm，可以判斷故障原因是電機上下氣隙嚴重超標，導致內部磁力引線分布不均。上部磁力明顯大于下部磁力和轉子。在抽吸過程中，電機軸有時會碰到上蹄片（也會產生沖擊噪音）。

      為了找出上下氣隙變化如此之大的原因，該公司還仔細檢查了電機的其他部件。結果表明：（1）定子鐵芯與夾套焊接處無裂紋，無松動。（2） 聯軸節打開并用儀表測量。減速軸與電機軸的同心度也都在標準范圍內，與安裝時的原始數據相比，變化不大：（3）電機外殼變形，特別是電機頭部因重載變形而變得更結實。因此，可以認為，機殼的變形是導致機頭定、轉子氣隙變化偏差過大。

      然后，西瑪電機生產的的原料磨主電機（YRKK900-64200kW，10kV）和循環風機電機（YRKK900-64000kW，10kV）進行了測量，發現了同樣的問題和相關的測量數據。

二、故障處理方案

      鑒于返廠時間長、運輸困難，這將直接導致停產半個多月。因此決定在現場處理。由于瓦座是標準件，不易更換，加上端蓋瓦座內徑較小，加工精度相對較高，故維修時不需對瓦座進行處理，也不需在封頭端蓋下方進行計算。后撤后，尾旋翼也有一定的下降量，可以滿足要求。所以最終的解決辦法是：只校正電機前端蓋上的兩個直口（在車床上旋轉直口使端蓋脫落），后端蓋不動。

      加工時，先找到圓心，確定前蓋需要向下、然后偏心垂直向上移動的數據，在車床上用原外直口半徑進行加工，這就消除了直口無法打開的情況，可以很大程度上消除因加工精度很好而產生的接觸問題、加工方法。

三、故障排除

      當轉子在機頭的轉子鐵芯和定子鐵芯上向下移動2.2mm時，內部上下氣隙完全相同。如果電流端蓋直口偏心加工3.2mm，則機頭轉子鐵芯和定子鐵芯向下移動約2.2mm（由于端蓋和鐵芯相距1m），尾轉子鐵芯距定子鐵芯下移0.9mm。由于轉子在加工后前后襯套上有一定的傾斜，兩個襯套上的接觸面積變小，可能導致襯套受熱。因此，如果滿足氣隙偏差要求，則應盡量減少對端蓋的校正量。最終結果為：車床端蓋殼體直口偏心加工量為2.9mm（小于計算值3.2mm）。檢查安裝后，電機機頭定、轉子氣隙數據明顯，氣隙偏差在允許范圍內。西瑪電機起動后運轉良好，另外兩臺電機的前蓋是用這個程序加工的，現在工作正常。

四、運行情況

      經過上述處理后，水泥磨電機運行正常。水泥磨運行時測得電流在180A左右，波動在10A以內，檢修費時短，使生產經營在很短的時間內恢復正常，使公司的損失降到最低。

      西安西瑪電機有限公司生產的YKK系列高壓三相異步電動機可作驅動各種不同機械之用。如通風機、壓縮機、水泵、破碎機、切削機床及其它設備，并可供煤礦、機械工業、發電廠及各種工礦企業作原動機，歡迎大家選購。

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