高壓電機(jī)轉(zhuǎn)軸的修理

一、捻打直軸法

帶繞組和鐵心的轉(zhuǎn)軸發(fā)生彎曲時(shí)，采用高溫加熱直軸法有一定困難，拆下轉(zhuǎn)子鐵心單獨(dú)直軸又會(huì)增加檢修工時(shí)，甚至有的結(jié)構(gòu)無(wú)法拆卸。這時(shí)可采取捻打直軸法。制成4~6根捻棒。

軸面受力范圍為圓周的三分之一左右。在軸上預(yù)先劃好受力范圍。捻打起點(diǎn)是三分之一圓弧中心‘1’處。然后按圖示次序進(jìn)行捻打。在中間部位捻打次數(shù)要多些。向左右均勻移動(dòng)捻棒，越離中心遠(yuǎn)的地方捻打次數(shù)應(yīng)越少。

每捻打一遍，要用千分表測(cè)量一次軸彎曲度變化情況。記錄。最初捻打時(shí)，轉(zhuǎn)軸伸直速度較快，以后速度減慢。在最后接近調(diào)直時(shí)，要特別注意，以防調(diào)直過(guò)頭。有時(shí)多敲打幾下就過(guò)頭了。

要注意，捻打時(shí)不是用力打擊轉(zhuǎn)軸面，以防將軸面打出凹痕，而是振動(dòng)，目的是使軸內(nèi)部分子形成的內(nèi)緊力降低。此軸經(jīng)六遍捻打即調(diào)直合格。

為了考驗(yàn)?zāi)泶蛑陛S后受熱變化情況，將軸放入120℃烘爐中加熱12h，取出后，將轉(zhuǎn)軸放在50車床上重新測(cè)量軸彎曲度尺寸，檢查結(jié)果無(wú)有變化。電機(jī)直軸修復(fù)后，投入運(yùn)行一直運(yùn)行正常。

二、氧乙炔噴涂法

1、概述

采用氧乙炔噴涂法修復(fù)轉(zhuǎn)軸磨損的原理是利用普通氧乙炔火焰的熱能(有效溫度范圍為3000)，將合金粉末加熱至一定溫度，使粉末以150~200m／S，飛行速度噴射并沉積在轉(zhuǎn)軸待涂表面上，使粉末在高溫高速自熔下撞擊轉(zhuǎn)軸表面形成機(jī)械結(jié)合，使轉(zhuǎn)軸磨損部位恢復(fù)正常尺寸，達(dá)到修復(fù)的目的。

由于噴涂濕度較低，適合于精度要求較高，不許變形的轉(zhuǎn)軸的修復(fù)上(對(duì)于鑄鐵端蓋止口磨損，也同樣可以采用此法)。

合金粉末涂層在轉(zhuǎn)軸表面結(jié)合原理，是靠下面四種結(jié)合作用。

(1)機(jī)械結(jié)合 這是主要的結(jié)合形式，為了增加結(jié)合力，可增大轉(zhuǎn)軸結(jié)合面積，如在轉(zhuǎn)軸表面車成螺紋等。

(2)顯微焊接 噴射到轉(zhuǎn)軸的合金粉末在高溫下使粉末之間及粉末與轉(zhuǎn)軸表面之間產(chǎn)生一定程度的顯微焊接效果。

(3)金屬原子間金屬鍵的引力作用 在高溫影響下處于熔化狀態(tài)和塑性狀態(tài)的粉末，以一定速度碰撞轉(zhuǎn)軸表面時(shí)，粉末的部分原子與轉(zhuǎn)軸表面原子接近到金屬晶體原子間距的幾個(gè)埃的距離，金屬鍵的引力發(fā)揮作用。

(4)顯微擴(kuò)散 由于微粉顆粒與轉(zhuǎn)軸接觸的局部達(dá)到較高溫度，增加了接觸界面上原子活動(dòng)能力，使接觸界面上產(chǎn)生了粉末與轉(zhuǎn)軸間原于相互擴(kuò)散。

2、所需設(shè)備、工具和材料

(1)常用的氧氣，乙炔氣設(shè)備

(2)合金粉末氧—乙炔火焰噴焊炬，又稱兩用金屬粉末噴焊槍，

(3)合金粉末，型號(hào)N1222或N125，N135。

(4)打底用合金粉末，型號(hào)F502,鎳包鋁。

3、噴涂工藝

(1)噴涂表面的準(zhǔn)備

1)去油污。用洗滌劑(如三氯乙烯，丙酮)清洗噴涂表面和待涂表面附近區(qū)域（對(duì)于鑄鐵端蓋止口，由于漬污已滲入到晶體深處，需用火焰烘烤，使油污揮發(fā)，然后冷卻，再進(jìn)行清理）。

2)清除噴涂表面疲勞層。車去噴涂表面的損壞層和疲勞層。為了保證噴涂表面干凈，車加工時(shí)不宜采用冷卻液。

3)預(yù)熱。預(yù)熱目的是為了去除噴涂表面水分，防止噴涂時(shí)水蒸汽凝結(jié)，因此需預(yù)熱，同時(shí)減少收縮應(yīng)力，提高結(jié)合強(qiáng)度。

4)轉(zhuǎn)軸噴涂表面車螺紋。為了增加噴涂強(qiáng)度，需事先在噴涂表面車出螺紋。螺距0.7mm,螺紋深度0.35mm。

(2)材料和設(shè)備的準(zhǔn)備

1)打底粉(F 502型)和合金粉末(Nt222)事先過(guò)篩，粒度在150~250目/in 在150度烘箱內(nèi)烘干2h。

2)氧氣壓力調(diào)至0.4~0.5MPa，乙炔壓力調(diào)至0.05～0.09MPa。

3)調(diào)節(jié)車床轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)軸噴涂表面線速度為20~30m／S。噴涂距離200mm左右。噴槍裝在車床刀架上，縱向進(jìn)給速度為8—5mm／r。

(3)噴涂工藝

1)調(diào)節(jié)兩用噴槍的氧氣和乙炔氣手柄，點(diǎn)燃火焰，調(diào)節(jié)到最大中性焰。控制內(nèi)焰心長(zhǎng)5—6mm。

2)噴涂打底粉(鎳包鋁粉)，最佳厚度約0.1mm，不可超過(guò)0.2mm。噴涂一遍即可。

3)噴涂工作粉(N1222)，軸向往復(fù)噴涂達(dá)到所需厚度，一般不超過(guò)2mn。

4、噴涂層機(jī)械加工

將噴涂層的加工余量進(jìn)行車削加工到正常尺寸。在車削時(shí)，要注意車刀進(jìn)刀方向。以防涂層邊緣受到過(guò)大應(yīng)力而剝落。車軸表面時(shí)，車刀軸向方向移動(dòng)，車軸端時(shí)，車刀與端面成垂直方向。

5、噴涂工藝對(duì)質(zhì)量的影響

(1)氧氣及乙炔壓力 應(yīng)控制氧氣壓力為0.4~0.6Mta，乙炔氣壓力為0.05～0.09MPa,當(dāng)壓力高于上述范圍時(shí)，兩用槍易回火，壓力低于上述范圍時(shí)，會(huì)造成涂層疏松或夾生，結(jié)合強(qiáng)度降低。

(2)送粉量 當(dāng)氧氣壓力和乙炔壓力較低，送粉量過(guò)大時(shí)，會(huì)造成涂層疏松，氧氣壓力和乙炔壓力較高，送粉量小時(shí)，粉粒易氧化，影響涂層強(qiáng)度。

(3)噴涂距離及噴射角度 噴涂距離過(guò)長(zhǎng)，使粉粒粘結(jié)力降低，粉粒大量散失，過(guò)短時(shí)，又使涂層表面嚴(yán)重疏松，使粉?；貜椛⑹Ф速M(fèi)。對(duì)于一般國(guó)產(chǎn)粉末，噴涂距離采用200mm左右。當(dāng)氧—乙炔壓力較高時(shí)，可適當(dāng)加大到220~240mm。

為了獲得致密和厚度均勻的涂層，噴槍與轉(zhuǎn)軸涂層表面的角度不得小于45度，希望接近90度。太小時(shí)，使涂層結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低。

每層涂層應(yīng)控制在0.15mm以下，為了噴涂較厚的涂層，采取多次噴涂，不要一次噴成。

(4)火焰焰性 為防止和減少合金粉末在高溫下氧化或元素被燒損，宜采用中性火焰(或微碳化火焰)。噴涂過(guò)程要注意火焰焰性，保持火焰穩(wěn)定。

6、噴涂缺陷

(1)涂層剝落 造成涂層表面局部或整塊剝落現(xiàn)象原因是：

1)打底粉質(zhì)量不穩(wěn)定。在正式噴涂之前，可用錘擊打底粉涂層，檢查涂層結(jié)合質(zhì)量。

2)轉(zhuǎn)軸表面不清潔：噴涂前，轉(zhuǎn)軸表面未*清理干凈，在噴涂時(shí)，污物在高溫下?lián)]發(fā)造成涂層脫殼。

3)涂層過(guò)厚(大于2mm)，由于涂層收縮力大于底層與噴涂表面的結(jié)合力，形成剝離現(xiàn)象。

4)預(yù)熱溫度過(guò)高(大于80度)。造成噴涂層強(qiáng)度降降。

(2)涂層表面裂紋和疏松 造成涂層表面裂紋和疏松主要原因是工藝不當(dāng)，如火焰能率過(guò)小，送粉量過(guò)大，粉末粒度規(guī)格不符標(biāo)準(zhǔn)等等，均會(huì)降低涂層強(qiáng)度。

三、不抽轉(zhuǎn)子修磨軸頸法

轉(zhuǎn)軸軸頸橢圓度超過(guò)允許值或因燒瓦故障引起軸頸磨損時(shí)(通常在0.5mm以內(nèi))，為了恢復(fù)軸頸的幾何精度，保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)，需將軸頸進(jìn)行修磨。小型電機(jī)，轉(zhuǎn)子重量較輕，可以放在磨床上進(jìn)行，但對(duì)于大型電機(jī)轉(zhuǎn)子，抽心，運(yùn)輸以及大型磨床的設(shè)施，均較困難。甚至無(wú)法進(jìn)行。因此，下面介紹不抽轉(zhuǎn)子。在電機(jī)本身上修磨軸頸方法具有一定經(jīng)濟(jì)效果。

1、修磨軸頸的簡(jiǎn)易裝置

結(jié)合電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，可將砂輪機(jī)安裝在被修磨軸頸的附近，砂輪機(jī)的基礎(chǔ)可放在地面，也可放在軸承支架上，用臨時(shí)焊接的鋼架和鑄鐵花盤聯(lián)結(jié)在一起。用砂輪機(jī)修磨軸頸時(shí)，要求砂輪機(jī)能沿著軸向方向穩(wěn)定地移動(dòng)，為此。需要裝上縱橫移動(dòng)的刀架托盤(可用車床上的小刀架裝置臨時(shí)改裝)。而砂輪機(jī)便安裝在托盤上。利用90度鑄鐵花盤固定在轉(zhuǎn)子一側(cè)的砂輪機(jī)裝置。

為了使轉(zhuǎn)子在軸瓦上轉(zhuǎn)動(dòng)，要單獨(dú)設(shè)置一套電動(dòng)機(jī)(最好是直流電動(dòng)機(jī)，便于調(diào)速)進(jìn)行拖動(dòng)。如果沒(méi)有電動(dòng)機(jī)裝置，也可用盤車裝置或利用天車轉(zhuǎn)動(dòng)，要求轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速4r／min左右

為了防止磨下的砂輪小顆粒落入軸瓦內(nèi)，需在軸頸兩側(cè)加裝氈片，用鐵板壓緊固定好，阻止砂粒進(jìn)入軸瓦內(nèi)。同時(shí)還要裝置潤(rùn)滑系統(tǒng)，以防軸頸干磨，并將原有的進(jìn)、排油管堵住，防止弄臟油系統(tǒng)。

2、修磨前準(zhǔn)備工作

為了調(diào)整修磨裝置，需將軸頸的下瓦安裝上。為防止轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生振動(dòng)，與軸頸接觸的角度應(yīng)大于90℃。

要求修磨裝置的移動(dòng)部件在沿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)與軸中心線平行，縱向水平一致，為達(dá)到這項(xiàng)要求，在移動(dòng)部件上安裝千分表，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，使移動(dòng)部件沿軸向往返移動(dòng)，在軸頸兩端之間的全長(zhǎng)，千分表指示應(yīng)相差不大于0.01mm。

修磨前，先用千分表測(cè)量被加工軸頸兩端未被損傷的位置和臺(tái)肩上的同心度數(shù)值，做好原始記錄，以便修磨后對(duì)照檢查。

在軸頸附近兩端也要裝上千分表，監(jiān)視轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的跳動(dòng)和晃動(dòng)量，應(yīng)控制在0.02~0.03mm范圍內(nèi)。

將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，檢查修磨裝置及外加支撐軸承架是否牢固，各千分表工作是否正常。開(kāi)動(dòng)砂輪機(jī)。不與軸頸接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄。沿軸頸全長(zhǎng)試走幾次，然后停止轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子也停止轉(zhuǎn)動(dòng)。校核砂輪機(jī)裝量，托盤架應(yīng)與轉(zhuǎn)軸中心線平行。

噴涂層機(jī)械加工

3、修磨軸頸工藝

經(jīng)上述檢查和調(diào)整確無(wú)問(wèn)題后，正式開(kāi)始修磨工作。先起動(dòng)潤(rùn)滑油泵，使軸頸潤(rùn)滑，然后開(kāi)動(dòng)拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，轉(zhuǎn)速4r／min左右。然后起動(dòng)砂輪機(jī)電機(jī)，使砂輪與軸頸稍接觸，順著軸頸全長(zhǎng)開(kāi)始研磨。

砂輪機(jī)縱向行走速度為：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，旋轉(zhuǎn)砂輪機(jī)裝置上的手柄走l~2mm?？v向每走一次，橫向的砂輪進(jìn)刀量不大于0.0lmm。

在修磨過(guò)程中，要多次檢查被修磨過(guò)部分和未被修磨過(guò)部分的同心度，橢圓度及錐度。

嚴(yán)格監(jiān)視各千分表變化情況，以防修磨過(guò)程中發(fā)生轉(zhuǎn)子偏心。

要監(jiān)視砂輪與軸頸間摩擦出來(lái)的火花情況，如果出現(xiàn)大量團(tuán)火，應(yīng)查明原因及時(shí)消除。

在修磨過(guò)程中，要隨時(shí)注意用金剛鉆刀對(duì)砂輪進(jìn)行修整。

軸頸修磨后，用吊車或千斤頂將軸頸稍抬起，將下軸瓦取出，使轉(zhuǎn)子支承在外加軸承上。然后對(duì)軸頸進(jìn)行細(xì)打磨和拋光處理。用浸過(guò)機(jī)油的金相砂紙抱著軸頸，將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著軸向來(lái)回移動(dòng)反復(fù)打磨。使軸頸表面粗糙度符合工藝要求。

經(jīng)細(xì)打磨和拋光后，測(cè)量和檢查軸頸同心度，要求同心度在0.02mm以內(nèi)。在軸頸上劃出等分線，測(cè)量橢圓度，不應(yīng)超過(guò)0.0lmm。經(jīng)修磨后的軸頸直徑變小，因此要更換備用軸瓦，此軸瓦尺寸應(yīng)根據(jù)修磨后的軸頸實(shí)際尺寸進(jìn)行刮研配合。

4、砂輪和磨削加工參數(shù)選擇修磨軸頸工藝

通常采用G60號(hào)ZR1P200X 20x32，直徑200mm的砂輪。

磨削加工參數(shù)：

走刀量0.05mm／r，吃刀深度0.05～0.lmm 工作線速度在2—4m／min之間，由于現(xiàn)場(chǎng)條件所限，慢速不易達(dá)到，可采用40~20m／min左右，開(kāi)始時(shí)采用40m／ min。

帶動(dòng)砂輪機(jī)的電動(dòng)機(jī)可選用0.15kW 4極電機(jī)便可。

磨削加工機(jī)構(gòu)亦可利用CO628小型車床進(jìn)行。