HXD2型机车牵引电机振动超标分析与处理.pdf
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1、第 卷 年第 期 月.型机车牵引电机振动超标分析与处理薛 勃 党建峰 杨晓娜(中车永济电机有限公司 山西 永济)摘 要:针对配属 型电力机车牵引电机例行试验振动值超标问题 根据电机结构和统计的振动值数据 从电磁和机械两方面对电机振动值超标问题进行原因分析 排除电磁和转子动平衡两个因素 通过测量定子止口尺寸、查看现场操作人员装配电机过程、检查定子止口端面清洁度 找出振动值超标的原因 最后从调整机座加工工艺流程、细化轴承座装配方法、提高配件清洁度三个方面进行工艺提升 降低电机返工率 提高电机装配质量和试验一次合格率 保证机车在线正常运行关键词:牵引电机 例行试验 振动值 机座加工 轴承座 清洁度中
2、图分类号:文献标志码:文章编号:()(.):.:.:收稿日期:修回日期:作者简介:薛 勃()男 高级工程师 研究方向为为机车牵引电机总装工艺党建峰()男 高级工程师 研究方向为为机械加工工艺杨晓娜()女 工程师 研究方向为为机械加工质量管理 引 言牵引电机是机车关键部件 电机转动过程中振动值超标会导致其零部件损坏 电机寿命缩短 影响机车正常运行公司自 年开始批量生产 型电力机车牵引电机 每批次电机例行试验时均有振动值超标情况 返工方案为互换配件 返工方案具有盲目性和不确定性 单台电机最多拆装 次以上 最严重的时候返工率达到 制约了生产进度 为降低电机返工率 提高电机装配质量 同时确保电机装车后
3、可靠运行 需要对该问题进行原因分析并给出解决方法 牵引电机介绍 型机车牵引电机采用鼻式悬挂方式安装在转向架上 电机传动端主动齿轮与机车齿轮箱从动齿轮进行啮合以传动扭力 同时电机传动端轴承采用机车齿轮箱油进行油润滑 该电机主要由以下几部分组成(如图 所示)卷图 电机结构图 电机振动值标准 型大功率重载电力机车牵引电机做例行试验时 按照试验大纲要求使用测振仪测量电机传动端与非传动端三个转速(/、/、/)下水平、垂直、轴向三个方向的振动值 最大限值为 /如表 所示 目的为检测电机装配质量 确保机车在线正常运行表 电机振动限值转速/(/)振动值上限/(/)电机振动值超标数据统计对 年 月 年 月生产的
4、 台 型机车牵引电机例行试验振动值超标数量进行统计 振动值超标平均为 如表 所示表 电机振动数据统计月份新造总数(台)振动值超标数量(台)振动值超标比例 月 月 月 经过对数据分析 电机振动值超标均发生在转速为 /或 /时 且为传动端水平方向振动值超标 电机振动值超标原因分析引起电机振动值超标的原因可分为电磁和机械两方面 以下就这两方面原因分别进行分析 电磁方面分析电机进行试验前冷态测量电机定子绕组、三相线电阻 三相线电阻要求 (换算到 )现场查看振动值超标的电机三相线电阻均符合试验大纲要求 同时将电机运转至最高转速 突然切断电源 振动值依然超标故可排除电磁方面的原因 机械方面分析 转子动平衡
5、该电机为强迫通风电机 依靠机车上的风机进行冷却 故转子上不安装风扇 转子单独进行动平衡 查看振动值超标转子动平衡记录 同时复测转子动平衡数据 转子两端残余不平衡量均小于图纸要求的 故可排除转子动平衡方面的原因 定子两端止口形位公差若定子两端止口同轴度误差过大 对轴承游隙有较大影响 如图 所示 定子公共轴线由 变为 与定子两端端面互不垂直 当端盖被紧固再定子两端止口上时 轴承室轴线与定子端面轴线 间就形成 斜角 也就是说轴承内、外圈轴线间和定子轴线间存有着 斜角 定子两止口同轴度误差越大 斜角 也越大 当超过轴承许用极限游隙轴承合理游隙被破坏 造成电机振动值超标图 定子同轴度超差模型电机装配前“
6、米字”测量 台定子止口尺寸(如图 所示)同时结合电机试验结果 发现振动超标的定子两端止口均存在变形情况 且两端止口变形情况方向相反 传动端为水平方向大 非传动端止口为垂直方向大 因数据过多 表 仅列出 台振动超标电机定子止口尺寸数据图 千分尺测量止口尺寸 期薛 勃等:型机车牵引电机振动超标分析与处理表 定子止口尺寸数据针对定子两端止口存在变形问题 对机加车间现场机座加工工艺流程进行分析:()机座两端止口粗、精车一次完成 再通过精加工后的机座非传动端止口进行定位 加工吊挂面及钻孔 造成精加工过的机座止口发生变形 影响机座两端止口同轴度和端面垂直度 进而引起电机振动值超标()原机座加工流程如图 所
7、示图 原机座加工流程图 轴承座与端盖装配轴承座与端盖配合处采用过度配合 按现有工艺要求 轴承座采用热装:先将加热装置在烘箱内加热到 将加热装置放到端盖上对端盖进行加热(如图 所示)分钟后卸下加热装置 再将轴承座吊起放入端盖相应位置(如图 所示)最后用螺栓将轴承座紧固在端盖上(如图 所示)图 加热端盖根据机械设计手册中给处的热装加热温度公式:()/()计算轴承座热装间隙式中 为零件所需的加热温度 为被加热件的线膨胀系数 为配合件的最大过盈 为热装时的间隙 为配合直径 将相关参数带入公式 得到热装时的间隙 图 轴承座装配图 紧固螺栓现场查看操作过程发现 操作人员将轴承座放入端盖后立即将轴承座进行紧
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