摘要 動(dòng)車組牽引電機(jī)在臨修、專項(xiàng)維修和定期檢修過(guò)程中，必不可少的是進(jìn)行出廠試驗(yàn)，從而驗(yàn)證產(chǎn)品維修狀態(tài)。本文就某型動(dòng)車組牽引電機(jī)檢修過(guò)程中裝配引發(fā)的電機(jī)返工情況進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，從而快速有效地發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)異常的原因，出具控制措施，提高牽引電機(jī)一次試驗(yàn)合格率。

　　關(guān)鍵詞 試驗(yàn);裝配;返工

　　0 引言

　　牽引電機(jī)作為動(dòng)車組十大關(guān)鍵技術(shù)之一，它性能的好壞直接影響到動(dòng)車組可靠運(yùn)行，一旦出現(xiàn)故障，輕則影響鐵路動(dòng)車組的正點(diǎn)運(yùn)行;重則引發(fā)交通事故和人員傷亡。因此，牽引電機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量愈發(fā)重要。

　　電機(jī)出廠試驗(yàn)是電機(jī)檢修裝配后，對(duì)電機(jī)性能、電機(jī)裝配質(zhì)量驗(yàn)證的最重要手段，試驗(yàn)結(jié)果更作為客戶和鐵路公司驗(yàn)收產(chǎn)品的主要憑證。通過(guò)電機(jī)的出廠試驗(yàn)，可以排除電機(jī)存在的電氣性能問(wèn)題和裝配過(guò)程中的裝配質(zhì)量問(wèn)題，并針對(duì)不同試驗(yàn)情況，提出糾正措施和預(yù)防措施，保證牽引電機(jī)正常運(yùn)行。

　　1 試驗(yàn)描述

　　牽引電機(jī)出廠試驗(yàn)基本分為兩大部分：儀表檢測(cè)和通電試驗(yàn)。

　　儀表檢測(cè)：檢測(cè)電機(jī)繞組直流電阻和絕緣電阻;傳感器直流電阻和絕緣電阻;電纜線屏蔽值、轉(zhuǎn)軸絕緣電阻等。

　　通電試驗(yàn)：電機(jī)通過(guò)綜合試驗(yàn)臺(tái)位，測(cè)量電機(jī)裝配質(zhì)量和電氣性能。包含：堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)、空載試驗(yàn)、磨合試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)和耐電壓試驗(yàn)等。

　　堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)和空載試驗(yàn)更側(cè)重于檢測(cè)電機(jī)本身的電氣性能，與電機(jī)裝配過(guò)程相關(guān)性很小。本位不進(jìn)行闡述。

　　2 試驗(yàn)項(xiàng)目與故障分析

　　2.1 繞組直流電阻和絕緣電阻

　　2.1.1定子繞組直流電阻：通過(guò)雙臂電橋或微歐計(jì)測(cè)量，可以判定直流電阻是否在合格范圍內(nèi)。

　　常見(jiàn)問(wèn)題：三相直流電阻偏差較大，造成三相電阻不平衡度超標(biāo)。比如：某型號(hào)牽引電機(jī)，三相直流電阻為：RU-V=108mΩ、RU-W=100mΩ、RW-V=107mΩ。

　　計(jì)算：三相不平衡度=(最大值-最小值)/平均值=(108-100)/<(108+100+107)/3>=7.6%

　　不平衡度超出標(biāo)準(zhǔn)(假設(shè)不平衡度限值為≤2%)。

　　處置方案：根據(jù)以上計(jì)算結(jié)合電機(jī)繞組連接方式(Y型)，可知V相線存在異常，可將重點(diǎn)檢測(cè)方向放在V相線。通過(guò)引出線和繞組進(jìn)行分段檢測(cè)，判定是繞組本身存在的三相不平衡，還是V相引出線與繞組間焊接存在虛焊問(wèn)題，或者V相引出線內(nèi)部斷股，導(dǎo)致V相引出線電阻增大。

　　2.1.2定子繞組絕緣電阻：動(dòng)車組牽引電機(jī)在線路運(yùn)行過(guò)程中所處的環(huán)境相當(dāng)惡劣，需要承受溫度、濕度、電磁干擾、機(jī)械沖擊以及酸堿、油塵等因素干擾。因此，牽引電機(jī)的絕緣性能需特別關(guān)注。電機(jī)檢修過(guò)程中，通過(guò)測(cè)取繞組的絕緣阻值，可以有效掌握電機(jī)的絕緣性能，當(dāng)絕緣阻值低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可嘗試進(jìn)行一定溫度的烘潮處理和絕緣加強(qiáng);同時(shí)，對(duì)于不合格產(chǎn)品，可用于數(shù)據(jù)分析和研究的材料，進(jìn)行絕緣研究。

　　2.2 傳感器直流電阻和絕緣電阻

　　電機(jī)溫度傳感器直流電阻檢測(cè)，用于測(cè)取傳感器各信號(hào)線的阻值，反映每條信號(hào)線線束狀態(tài)，判斷是否存在內(nèi)部線股斷裂，斷裂狀態(tài)的線束測(cè)量阻值明顯偏大;溫度傳感器和速度傳感器絕緣電阻的測(cè)量，主要反映該電子元器件是否受環(huán)境濕度和清洗過(guò)程影響而造成的絕緣降低。當(dāng)以上測(cè)量值不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需更換新品并分析詳細(xì)受損原因。

　　2.3 屏蔽測(cè)量和轉(zhuǎn)軸對(duì)地絕緣

　　電機(jī)線纜屏蔽測(cè)量：電力電纜通過(guò)的電流比較大，電流周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，為了避免影響別的元件，采用加屏蔽層的方式把電磁場(chǎng)屏蔽在電纜內(nèi);可以起到一定的接地保護(hù)作用，如果電纜芯線內(nèi)發(fā)生破損，泄露出來(lái)的電流可以順屏蔽層流如接地網(wǎng)，起到安全保護(hù)的作用。通過(guò)測(cè)量電纜的屏蔽值，可以判斷電纜內(nèi)部屏蔽層完好程度。

　　2.4 磨合試驗(yàn)

　　電機(jī)磨合試驗(yàn)一般在空載試驗(yàn)狀態(tài)下進(jìn)行，不同型號(hào)電機(jī)磨合時(shí)間不同。磨合試驗(yàn)是檢測(cè)電機(jī)裝配質(zhì)量的重要項(xiàng)點(diǎn)之一。通過(guò)磨合試驗(yàn)過(guò)程中的溫升檢測(cè)和軸承聲音判定，可以有效確認(rèn)軸承是否存在裝配故障。

　　在電機(jī)出廠磨合試驗(yàn)時(shí)，作業(yè)人員使用聽(tīng)筒聆聽(tīng)電機(jī)內(nèi)部軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，一般正常情況為軸承平穩(wěn)、輕快、無(wú)滯停現(xiàn)象，聲音均勻無(wú)雜音。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面考慮：

　　油脂：軸承及軸承座內(nèi)油脂添加量不夠，導(dǎo)致軸承滾珠(滾柱)與軸承內(nèi)外圈保持架發(fā)生機(jī)械摩擦;軸承或潤(rùn)滑脂中有異物，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，異物與軸承發(fā)生機(jī)械摩擦。

　　緊固異常：軸承座緊固或端蓋緊固異常。此時(shí)，轉(zhuǎn)子軸向方向和軸承平面并不垂直，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，軸承端面的安裝受壓不均勻，出現(xiàn)偏壓，使得軸承滾子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受力不均勻而出現(xiàn)異音。

　　軸承：軸承本身出廠存在保持架變形、滾珠損傷等質(zhì)量問(wèn)題。

　　配件異常：軸承位尺寸偏差，軸承安裝后存在間隙配合或過(guò)渡配合，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，軸承內(nèi)外圈無(wú)法固定，導(dǎo)致異音;端蓋等配件變形，造成電機(jī)兩端軸承對(duì)中性不好，同軸度超差導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)負(fù)游隙，軸承滾子受擠而出現(xiàn)異音。

　　軸承裝配出現(xiàn)以上異常現(xiàn)象時(shí)，電機(jī)在磨合試驗(yàn)中軸承因摩擦加劇，造成溫升報(bào)警。

　　2.5 振動(dòng)試驗(yàn)

　　振動(dòng)試驗(yàn)：某型動(dòng)車組牽引電機(jī)在自由放置狀態(tài)下空載運(yùn)行，測(cè)量轉(zhuǎn)速1695r/min、3573r/min、5855r/min時(shí)傳動(dòng)端和非傳動(dòng)端每端三個(gè)方向(垂直、軸向和徑向)的振動(dòng)值，要求：n≤3600r/min，振動(dòng)烈度限值為3.5mm/s;n>3600r/min，振動(dòng)烈度限值為5.25mm/s。

　　電機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)是檢測(cè)電機(jī)裝配質(zhì)量的另一個(gè)重要項(xiàng)點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)振動(dòng)超差情況時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面考慮：

　　電機(jī)的振動(dòng)頻率和試驗(yàn)地面某部位固有頻率趨于一致，發(fā)生共振現(xiàn)象。故發(fā)生振動(dòng)超差時(shí)，可將電機(jī)放置位置進(jìn)行變動(dòng)后再進(jìn)行試驗(yàn)。

　　轉(zhuǎn)子平衡：轉(zhuǎn)子不平衡量過(guò)大，造成電機(jī)試驗(yàn)振動(dòng)超差。

　　裝配問(wèn)題：配件存在磕碰傷高點(diǎn)，尤其是兩端端蓋和定子兩端止口等部位存在高點(diǎn)，可將電機(jī)重新解體處理安裝面后裝配試驗(yàn);配件緊固異常，安裝面偏離標(biāo)準(zhǔn)面，軸承異常，保持架變形，壓裝不到位，均會(huì)引起振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中振動(dòng)超差，而此振動(dòng)超差一般會(huì)引起磨合試驗(yàn)過(guò)程中軸承異音和溫升異常問(wèn)題。

　　配件混裝：牽引電機(jī)檢修裝配過(guò)程中，重要部件要求原裝原配。原因在于，電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，各部件已經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期磨合，達(dá)到“和諧狀態(tài)”，配件混裝后，需要各部件重新“適應(yīng)”，此狀態(tài)下，極易出現(xiàn)裝配質(zhì)量問(wèn)題，引發(fā)電機(jī)振動(dòng)超差。

　　2.6 耐電壓試驗(yàn)

　　耐電壓試驗(yàn)：即機(jī)座和轉(zhuǎn)軸可靠接地后，在定子繞組和機(jī)座間施加一定電壓的工頻交流電，要求定子繞組無(wú)擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。通過(guò)耐電壓試驗(yàn)，可以直觀、有效、準(zhǔn)確地檢測(cè)出定子繞組表面絕緣材料的絕緣性能，進(jìn)而確定牽引電機(jī)是否滿足正常運(yùn)行的要求。

　　當(dāng)耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，電壓無(wú)法升到規(guī)定電壓，則表明定子接地。可在電機(jī)解體后，使用專用設(shè)備針對(duì)定子進(jìn)行擊穿電壓試驗(yàn)，確認(rèn)絕緣擊穿點(diǎn)處于哪個(gè)部位，便于分析和制定絕緣補(bǔ)強(qiáng)措施。

　　車輛方向評(píng)職知識(shí)：車用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)車管理論文目錄參考

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　牽引電機(jī)作為動(dòng)車組中關(guān)鍵部件，研究牽引電機(jī)檢修方法，優(yōu)化檢修方式是降低牽引電機(jī)故障的有效途徑，本文中通過(guò)分析試驗(yàn)過(guò)程中常見(jiàn)試驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)不合格情況，提出相應(yīng)存在的裝配問(wèn)題，方便后續(xù)進(jìn)行源頭問(wèn)題研究、工藝改進(jìn)、管理制度優(yōu)化，確保電機(jī)正常運(yùn)行。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　作者：朱謙宇 劉濤