Ремонт электрических машин

Ремонт при  нарушении межлистовой изоляции. Если имеется нарушение на небольшой глубине лакового покрытия отдельных сегментов, прилегающих к месту установки клиньев, то перед забивкой клина между сегментами вставляют прокладки из слюды на лаке БТ-99 на глубину 20... 35 мм. Местные нарушения межлистовой изоляции на поверхности статора устраняют установкой лепестков слюды между сегментами или изолировкой сегментов жидким лаком БТ-99. Для этого сегменты разводят специально заточенными узкими и тонкими стальными полосами необходимой длины.

Большие площади повреждений  устраняют травлением в концентрированной азотной кислоте. На статор наматывают намагничивающую и контрольную обмотки и, пропуская по намагничивающей обмотке ток, определяют место повышенного нагрева, что свидетельствует о повреждении изоляции. Защищают окружающую место повреждения поверхность шпаклевкой и химически стойкой эмалью, нагревают поврежденную зону до 75...105°С с помощью намагничивающей обмотки и, отключив ток, протравливают поврежденное место концентрированной азотной кислотой. После окончания травления остатки кислоты нейтрализуют 4—5-кратной обработкой салфетками, смоченными 10% раствором кальцинированной соды, и промывают ремонтируемое место горячей дистиллированной водой (40...60 °С). Затем протирают его салфетками и промывают спиртом.

Рис. 2.4.2 Эскиз зубца сердечника со вставкой

Ремонт при  выгорании участка зубца сердечника. При выгорании или оплавлении участка зубца сердечника удаляют дефектную часть и устанавливают на ее место «протез» 1 из стеклотекстолита для предотвращения выпучивания обмотки, как показано на рис. 2.4.2. Удаление поврежденной области производят с помощью острого зубила с его возможным предварительным высверливанием, после чего устраняют замыкания листов. «Протез» изготавливается по месту и устанавливается на клее ЭЛ-4.

Ремонт корпусов и подшипниковых щитов

Наиболее часто корпуса  электрических машин имеют следующие повреждения: отлом лапы у чугунной станины, износ или срыв резьбовых отверстий, износ посадочных мест под щиты, появление трещин. Для подшипниковых щитов характерен износ посадочных поверхностей и трещины.

Ремонт посадочных поверхностей в чугунных корпусах и подшипниковых щитах. Задиры и вмятины исправляют зашлифовкой, если общая площадь повреждений не превышает 4% от посадочной поверхности под подшипник и 15% от посадочной поверхности замков. Зашлифовку производят бархатным напильником или шлифовальной шкуркой, слегка смоченной в машинном масле. При сильных повреждениях ремонт производят наплавкой металла, запрессовкой втулки, нанесением герметика и другими методами.

Перед наплавкой детали нагревают  в печи до 300...400°С. Наплавку производят чугунным электродом марки Б и газовой горелкой, используя в качестве флюса буру или одну из трех смесей, процентное содержание которых указано ниже.

Бура, % 56 23

Углекислый  натрий, % 22 27 50

Углекислый  калий, % 22 — —

Азотнокислый  натрий, % — 50 —

Двууглекислый натрий, % — — 50

После наплавки детали подвергают отжигу в печи при температуре 300...400°С в течение 4...6 ч и медленному охлаждению в выключенной печи в течение 12... 16 ч.

Большое значение имеют правильная установка и крепление деталей на станке при механической обработке наплавленных мест. При обработке замков корпуса его устанавливают на внутреннюю поверхность или на один из замков, который не подвергался наплавке, а при обработке щитов — либо на одну посадочную поверхность, не имеющую наплавки, либо на технологические приливы (при обработке двух наплавленных поверхностей).

В щите посадочную поверхность под  подшипник восстанавливают запрессовыванием втулки. Предварительно протачивают гнездо под подшипник и используют втулку толщиной 6... 10 мм. При этом толщина стенки на щите должна быть не менее 10 мм. Проточку щита и изготовление втулки производят по размерам и допускам, обеспечивающим посадку с натягом. Прессование производят с подогревом. Втулку 1 (рис. 2.4.3) закрепляют в щите двумя диаметрально расположенными стопорами 2. Глубина сверления под стопор должна быть не менее двух диаметров стопора.

При износе посадочных поверхностей не более 0,2 мм в щитах и на валах его устраняют нанесением герметика 6Ф, который выпускается в виде листов желтого цвета толщиной до 5 мм. Этот материал стоек к воздействию воды, щелочей и масел, но растворяется в ацетоне, толуоле, бензоле и этилбутилацетате. Он обладает хорошей адгезией к стали, чугуну, алюминиевым и медным сплавам. Для приготовления раствора герметик нарезают мелкими кусочками и помещают в посуду с растворителем на 24 ч. Посуду плотно закрывают и периодически взбалтывают. Вязкость приготовленного раствора должна быть в пределах 33... 34 с по вискозиметру ВЗ-4. Срок хранения раствора в плотно закрытой посуде и! затененном месте составляет 2...3 года.

Для нанесения герметика необходимо зачистить поверхность и! обезжирить ее ацетоном. Герметик наносят кисточкой и сушат на воздухе не менее 20 мин. При необходимости увеличить слой герметика его наносят несколько раз после высыхания каждого предыдущего слоя. Окончательную сушку производят при температуре 140 °С в течение 2 ч. Герметик обладает хорошими виброгасящими свойствами.

Герметик не токсичен, но при сушке возможно выделение в небольших количествах замещенного фенола и аммиака, поэтому I при работе необходимо пользоваться резиновыми перчатками и' спецодеждой. Раствор герметика относится к легко воспламеняющимся жидкостям.

Заварку трещин допускается применять только в тех случаях, когда она не вызовет изменений формы посадочных поверхностей. Предварительно засверливают отверстия на расстоянии) 8... 10 мм от концов трещины сверлом диаметром 6... 8 мм на глубину трещины. Затем трещину разделывают под заварку с углом  не менее 70°и притупляют кромки. Поверхности, прилегающие к месту заварки, зачищают до металлического блеска абразивным кругом или металлической щеткой. Заварку производят электросваркой постоянным током обратной полярности силой 45 ...60 А| на 1 мм диаметра в зависимости от электрода.

Рис. 2.4.3 Эскиз отремонтированной посадочной поверхности подшипникового щита

В качестве присадочного материала  используют медные стержни     диаметром 3... 6 мм с оболочкой из листовой жести        толщиной 0,3 мм с тонкой меловой обмазкой. При сварке используют флюс (бура — 50%, железные опилки — 25%, железная окалина — 25 %). Сварку ведут короткими участками не более 40| мм, не допуская перегрева основного материала. Для отвода! тепла применяют медные про-1 кладки. Каждый участок сразу после сварки простукивают молотком массой 500 г. Швы зачищают от шлака металлической щеткой.

 

Рис. 2.4.4. Эскиз восстановленной лапы корпуса

Восстановление отломанных лап корпуса. Кромки сопрягаемых деталей разделывают под углом 30° с обеих сторон на глубину не менее 1/4 толщины. Изготовляют 2 — 3 ввертыша 2 из стального прутка диаметром не менее 1/2 толщины детали. Размечают и засверливают отломанную  и основную 3 детали (рис. 2.4.4) и нарезают резьбу в основной детали. Завертывают ввертыши 2 в основную деталь 3 и надевают на них отломанную часть. Проваривают газовой сваркой отломанную часть 1 по разделке, придерживаясь технологии, рассмотренной в начале этого параграфа. Швы зачищают стальной щеткой. Размечают и просверливают отверстия в лапе.

Восстановление  резьбовых отверстий. Износ и срыв резьбы в крепежных отверстиях происходит при многократных сборках и разборках резьбовых соединений или чрезмерно больших моментах затяжки. В стальных корпусах гнезда с изношенной резьбой заваривают электродуговой сваркой, просверливают отверстия и нарезают резьбу того же диаметра. В чугунных и алюминиевых корпусах неисправное резьбовое отверстие рассверливают под пробку и нарезают резьбу большего диаметра. Заготавливают футорку, завертывают ее в отверстие и проваривают соединение электросваркой. Сварной шов зачищают, в футорке просверливают отверстие и нарезают резьбу того же диаметра.

В алюминиевых деталях  целесообразна замена болтов на шпильку и гайку. Сначала в корпусе устанавливают на клей шпильку, на которую будет надеваться деталь и крепиться гайкой. В этом случае износ соединения при сборке и разборке значительно уменьшится, так как происходит свинчивание двух стальных деталей. если позволяет конструкция, допускается восстанавливать резьбовое отверстие рассверливанием до ближайшего большего диаметра размерного ряда резьбы.

 Ремонт валов

К основным повреждениям вала относятся риски и задиры на посадочных поверхностях, задиры в шпоночных пазах, изменение их формы и размеров, уменьшение диаметров посадочных поверхностей под подшипник и сердечник, овальность и конусность посадочных поверхностей, поломка, забитые центральные отверстия.

Риски и задиры устраняются зашлифовкой, если их общая площадь не превышает от общей посадочной поверхности 4% под подшипник и 10 % под муфту, шкив, шестерню или шпонку. Зашлифовка производится бархатным напильником или шлифовальной шкуркой, слегка смоченной маслом. Если размеры посадочных поверхностей выходят за размеры допусков, указанных на чертежах, или зона дефектов превышает приведенные выше допуски, то дефекты устраняются одним из следующих методов: электродуговой или вибродуговой наплавкой, газоплазменным напылением, электромеханическим методом.

Ремонт с использованием вибродуговой наплавки. Автоматическую и полуавтоматическую вибродуговую наплавку открытой дугой в среде защитного газа применяют для восстановления цилиндрических деталей диаметром 8... 200 мм. Эта наплавка не требует сложного оборудования, обеспечивает высокую производительность и получение твердой поверхности без ее термообработки. Вибродуговая наплавка является разновидностью электродуговой сварки и осуществляется электродом, вибрирующим с частотой 20... 100 Гц. Толщина наплавляемого слоя равна 3... 5 мм.

Перед наплавкой поверхность  вала должна быть очищена от загрязнений и масла, а шпоночные пазы — заделаны медными или графитовыми вставками, чтобы последние выступали над чистовой высотой наплавленного металла на 1 мм.

Деталь зажимается в  патроне или центрах станка и  вращается со скоростью 0,7...4,0 об/мин, а сварочная (вибродуговая) головка перемещается вдоль этой детали со скоростью г;_пр. Перенос металла происходит небольшими каплями, что обеспечивает формирование плотных слоев наплавленного металла. Напряжение источника тока равно 14...24 В, диаметр электродной проволоки — 1,6... 2,5 мм, сварочный ток — 100... 250 А. К месту наплавки подают охлаждающую жидкость, через которую в дугу вводят ионизирующие соли, поддерживающие стабильность ее горения:

Выбор режимов наплавки зависит от типа применяемой головки, а режим наплавки должен удовлетворять следующим соотношениям:

vi*, = 1,0 ...1,2; 5=1,2...1,7К,

где V_и — скорость наплавки (до 1,5 м/мин); Б — шаг наплавки.

 

Рис. 2.4.6. Приспособление для снятия сердечника с вала:

1 — массивные шайбы; 2 — сердечник; 3 — стальной калибр

Восстановление посадочной поверхности вала под сердечник ротора производят после снятия сердечника и определения необходимого диаметра вала после ремонта. При величине зазора между сердечником и валом до 0,12 мм производят продольную накатку посадочной поверхности, при большем зазоре — добавляют металл одним из рассмотренных способов.

Съем сердечника с короткозамкнутой обмоткой на роторе трудностей не представляет. Для снятия сердечников фазных роторов после удаления из них обмотки в два диаметрально расположенных паза устанавливают стальные калибры 3, имеющие форму пазов (рис. 2.4.6), для предотвращения смещения листов сердечника 2, зажимают его между массивными шайбами 1 и выпрессовывают вал.

Исправление кривизны вала осуществляют следующим образом (рис. 2.4.7). Медленно поворачивая ротор 3 в центрах или призмах по стрелочному индикатору 2 определяют кривизну вала. Правку производят при кривизне более 0,02 его длины без демонтажа сердечника и контактных колец.

Для этого  ротор 3 устанавливают на призматические опоры 7 и в месте максимального выгиба воздействуют прессом 4. Если это место находится вне сердечника, то опору с противоположной стороны располагают максимально близко к сердечнику, а со стороны изогнутой части — максимально близко к торцу вала. Расчетом определить усилие нажатия пресса затруднительно, поэтому правку проводят в несколько приемов, измеряя каждый раз величину прогиба индикатором 2 и подбирая усилие для следующего приема. Правку прекращают при значениях выгиба менее 0,04...0,05 мм.

 

 

 

 

 

Рис. 2.4.8. Схема исправления кривизны вала: 

1 — призматические опоры; 2 — индикатор; з - ротор; 4 - пресс

Ремонт короткозамкнутых обмоток ротора

Короткозамкнутые обмотки  роторов выполняются литыми или  сварными. Типичные повреждения литой обмотки — разрыв короткозамыкающего кольца и обрыв стержня в пазу.

Ремонт литой  обмотки. Трещины короткозамыкающего кольца устраняют пайкой (если число трещин более двух на кольцо, обмотку не восстанавливают). Поврежденные места очищают и промывают бензином. Места трещин расширяют и разделывают по форме ласточкиного хвоста, но не более чем на 2/3 толщины кольца. Ротор устанавливают так, чтобы поврежденное место располагалось горизонтально, нагревают его газовой горелкой до 350... 400°С и залуживают припоем (15 % олова, 20 % кадмия и 65 % цинка, либо 63 % олова, 33 % цинка и 4 % алюминия). В процессе лужения протирают поверхность щеткой из кардоленты. Облуженную трещину после этого заполняют одним из указанных припоев, подавая его с прутка. Излишки припоя снимают стальной горячей гладилкой. Трещины могут устраняться также аргонно-дуговой сваркой.

Литые обмотки, имеющие  разрывы стержней, не восстанавливаются.

Ремонт обмоток

При капитальном ремонте, как правило, производится полная замена обмоток  и изоляции машины. Во всех случаях ремонта обмотки подлежит замене вся изоляция. Обмотку из круглого провода укладывают вручную, так как механизация процесса сдерживается низким качеством сердечников после извлечения обмоток, большой номенклатурой и малым числом однотипных машин.