采煤机电动机的检修分析.pdf

动机起动时的冲击声,延长了电动机的使用寿命,大 大提高了电机运行的安全可靠性,同时节电效果显 著,取得了较好的经济效益。因此,该装置在煤矿大 型固定设备中具有广泛的推广应用价值。 作者简介沈娟1963 - ,女,高级工程师。1982年毕业于山东科技 大学电气自动化专业,现在徐州矿务集团有限公司技术中心从事新 技术开发与推广应用工作。 收稿日期2003 - 02 - 19 ;责任编辑姚克 文章编号1001 - 0874200303 - 0044 - 03 采煤机电动机的检修分析 于奇志 铁法煤业集团公司机电总厂,辽宁 调兵山112700 摘 要 本文对采煤机电动机的定子线圈绝缘强度、 鼠笼转子、 机座止口、 转子轴向窜动及转子轴 花键等六个部分在检修中存在的主要问题进行分析,提出相应的解决办法,为提高同类采煤机电动 机的检修质量提供参考。 关键词 采煤机电动机;检修;主要问题;分析解决 中图分类号TD421. 6 1 ; TM307. 2 文献标识码B Service Analysis of Shearer Motors YU Qi2zhi Mechanical 在相邻槽之间的线圈交叉与紧密接 触之处,磨损也比较明显。为提高电动机的可靠性, 应采取下列措施 1穿线前将铁芯处理干净,主绝缘采用δ 0. 5mm的聚二苯醚玻璃丝布板,槽绝缘采用HNN 一层。 2端部应采用固定的胎具,两弯处用聚酰亚 胺薄膜条1/ 2包三层。 3上、 下层间用NHN绝缘纸绕包四层,再用 玻璃丝布带固定。 4端部焊接的有效长度应大于15mm ,焊接时 采用银焊条,用耐火土成稀糊状做阻陷物。 5线圈采用真空浸化,在线圈干燥后涂抹硅 橡胶。 2 鼠笼转子 鼠笼转子在运转时受到电磁应力、 热应力及离 心力的作用外,还受到加速或制动时所产生的切向 44 煤 矿 机 电2003年第3期 应力,在导条伸出槽口部分受切向力而产生弯矩。 电动机转子在起动过程中产生热损耗而发生热膨 胀,在转子转动时,转子鼠笼由于离心力的作用,尤 其在笼条的两端将起破坏作用。若转子笼条在槽内 过松,在电动机起、 停过程中,转子笼条受电磁应力 的作用,会在槽内急剧跳动,导致笼条疲劳损坏。从 转子鼠笼损坏部位来看,一般发生在两端槽口附近, 笼条与端环焊接处或附近。若铁芯槽不平整而笼条 受损时,也可在笼条受损处断裂或熔断。若端环设 计不合理,或结构上和工艺上存在问题,端环处也有 裂损现象发生。因此,必须认真考虑转子的结构、 材 质及焊接工艺。 1设计时需要对鼠笼结构的加工工艺、 受力情 况及结构强度作认真研究。 2转子笼条的材质,既要满足电磁设计的需 要,又要考虑各部分的强度和可焊性,在更换个别笼 条时一定要符合原材质的要求。 3选择焊接方式,确定焊接工艺,如掌握焊接 温度、 焊缝深度及宽度等,尤其对焊缝要有明确规 定。 3 机座止口 机座的主要作用是支撑定子铁芯,固定端盖并 通过其脚底将整台电机安装固定。机座的变形量主 要决定于承受负荷电磁转矩、 单边电磁拉力的大 小,机座的截面尺寸在额定转矩下,受到单位圆周力 和单边磁拉力以及在拆装、 运行过程中的各种不同 的作用力。从图1可知,由于Y向臂薄,使作用力 向纵向延伸造成椭圆形。两端盖与定子铁芯同轴度 不好会影响装配质量,使防爆尺寸超差。因此,搞好 机座止口非常重要。 图1 机座截面尺寸示意图 4 转子轴轴向窜动 转子轴轴向之间由于受到电磁力、 机械力的作 用以及在工作温度变化时轴承能自动伸缩,存在少 量的窜动量是正常的。但窜动量过大,有的甚至达 到3mm ,影响了对接部位的工作质量;在带负荷运 转时,由于轴向窜动量大而带来的机械力引起电动 机轴承落架、 螺栓变形,会造成内小盖卡死等现象发 生。 采煤机电动机固定端采用一个短圆柱滚子轴承 和一个滚子球轴承的组合结构,游动端采用一个短 圆柱滚子轴承,两端轴伸同样承受载荷。而在固定 端两套轴承之间有一间隔挡圈。正常情况下,轴承 室尺寸为内外小盖止口尺寸加上两轴承的宽度以及 挡圈厚度a的总尺寸如图2所示。但由于长时 间受到电磁力和机械力的冲击,造成间隔挡圈厚度 磨损减少,使轴承室内在长度方向上留有较大空间, 轴承不能处于稳定的零游隙状态。在空载运行时, 起动瞬间由于受到电磁力和机械力的作用,窜动量 较为明显。 图2 轴承室组装示意图 1 外小盖;2 轴承;3 间隔挡圈;4 间隔挡圈; 5 内小盖;6 轴承;7 大端盖 5 转子轴花键 采煤机电动机转子轴采用矩形花键,由于接触 面积大,故能传递较大载荷。它的工作表面是花键 的侧面,当侧面受到挤压时,根部受到剪切及弯曲。 从使用情况看,大部分电动机都有花键齿宽磨 损现象,磨损范围在0. 5～5mm左右,有的甚至轴齿 两侧均受到不同程度的磨损。通过测试,发现键槽 硬度和强度不够。因此,必须正确选择转轴材料或 进一步调整材料,也可提高两者的配合精度与装配 质量。 6 振动与噪音 采煤机电动机在运转时主要产生机械噪音和电 磁噪音,其中机械噪音占80 。 机械噪音主要由电机或电机部件振动产生的, 其中轴承噪声占主要因素,这与轴承的精度、 轴承的 轴向间隙,及其装配质量有关。同时,轴承室孔与轴 承外环配合不能过盈,若过盈必然会影响轴承原有 542003年第3期煤 矿 机 电 的径向尺寸,即游隙精度。但间隙过大也会造成轴 承外环在室内转动,使轴承部位温度上升。 电机的电磁噪音主要由气隙中高次谐波的交变 力引起定、 转子的周期性振动而产生的,在实际运转 中引起电磁噪音主要为铁芯老化或转子断条。 通过以上分析,只要认真找出问题所在,并提出 相应的解决办法,相信一定会有利于采煤机电动机 在井下的安全可靠运行。 参考文献 [1] 顾永辉,范延瓒.煤矿电工手册第一分册 [ M].北京煤炭工 业出版社,1990 作者简介于奇志1968 - ,女,工程师。1996年毕业于阜新矿业 学院机械电子工程专业,现在铁法煤业集团公司机电总厂电修车 间从事技术工作。 收稿日期2003 - 01 - 13 ;责任编辑姚克 文章编号1001 - 0874200303 - 0046 - 02 数字低频电源在TKD2A电控系统中的应用 张大维 邢台矿业集团公司葛泉矿,河北 邢台054103 摘 要 针对葛泉矿主提升系统,介绍了改造的方案原理及效果。在原有TKD2A22286系统基础 上,采用PLC可编程控制器技术,用数字低频电源取代原动力制动电源,在提升机运行过程中,应 用逻辑控制、 按行程的速度给定控制,基本实现了自动化提升。 关键词 数字低频电源;TKD电控;应用 中图分类号TM762 文献标识码B The Application of Digital Low2frequency Power Supply in TKD2A Electrical Control System ZHAN G Da2wei Gequan Mine , Xingtai Mining Group Company , Xingtai 054103 , China 邢台矿业集团葛泉矿于1989年投产,年生产能 力60万t。为适应矿井生产发展,自2001年应用了 数字低频电源技术,对提升机电控TKD2A系统进 行了技术改造,经实际运行提高了矿井提升安全可 靠性和经济效益。 1 主井提升系统改造方案 该矿提升机型号为2J K23/ 11. 5 ;电动机型号 为 YR118/ 44210额定功率 630kW ,额定电压 6kV ;提升电控系统型号为 TKD2A22286。为适应 矿井生产的发展,在原有TKD2A22286系统基础上, 采用PLC可编程控制器技术,对减速段、 爬行段及 脚踏动力制动进行了改造,用数字低频电源取代原 动力制动电源,在提升机运行过程中,应用逻辑控 制、 时间及速度控制,按行程的速度给定控制,使保 护控制安全可靠,基本实现了提升自动化。 1 J TDK2PC2DPY数字低频电源装置 采用可控硅交2交变频方式交2交变频调速系 统是一种不经过任何中间直流环节,直接将一种频 率的交流电变换为另一种频率的交流电变频调速系 统 , 主回路采用三相零式结构,全数字无环流工作 方式,主触发回路以16位单片机80C196KC为控制 核心配以辅助电路构成。 1 主要特点 控制精度高、 运算速度快、 工作无噪音、 保护齐 全、 可靠性高、 体积小及重量轻。 2 主要技术参数 额定输入电压 660V ,AC50Hz 额定输出电压 AC600V 调试输出频率 4Hz 最大输出电流 250A正弦波 3 低频电源装置主要作用 64 煤 矿 机 电2003年第3期