一、故障情況
某水泥公司已投產(chǎn)的一Q5000t/d熟料生產(chǎn)線配套建設(shè)了兩條年產(chǎn)100萬t的水泥生產(chǎn)線。該公司各主機(jī)設(shè)備的主電機(jī)均采用某電機(jī)廠生產(chǎn)的10kV高壓電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其中水泥磨主電機(jī)型號(hào)為YRKK900-83150kW/10kV，2005年投入運(yùn)行以來基本無異常情況，在每年一度的大修檢查中均正常。但在2008年10月運(yùn)行時(shí)，中控發(fā)現(xiàn)其電流由180A到280A大幅波動(dòng)(正常電流波動(dòng)應(yīng)在10A以內(nèi))，中控立即通知現(xiàn)場巡檢工檢查。
巡檢工現(xiàn)場能夠聽到電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)很大的撞擊聲(間隔1格左右)，電機(jī)整體還出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，因而緊急停機(jī)。停機(jī)后，打開電機(jī)首先檢查了電機(jī)軸瓦和電機(jī)氣隙，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電機(jī)頭部的定、轉(zhuǎn)子上部氣隙為0.85mm，下部氣隙為4.95mm，左右氣隙分別為2.85mm和3.1mm(見圖1)；電機(jī)尾部定、轉(zhuǎn)子上部氣隙為2.35mm，下部為3.5mm，左右氣隙與頭部相同。顯然，電機(jī)頭部定、轉(zhuǎn)子的左右氣隙偏差在正常允許范圍內(nèi)，但上下氣隙相差嚴(yán)重超過允許值(允許Z大或Z小氣隙偏差為平均氣隙的±10％以內(nèi))。
圖1 水泥磨電機(jī)頭部定轉(zhuǎn)子的氣隙數(shù)據(jù)
打開電機(jī)軸瓦檢查，發(fā)現(xiàn)尾部瓦塊完整，但電機(jī)頭部斜上方的瓦塊有一處損傷。因電機(jī)頭部的上部氣隙為0.85mm，上下軸瓦間隙只有0.4mm，由此判斷，故障原因是電機(jī)上下氣隙差嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致內(nèi)部磁力分布不均，上部磁力大大超過下部磁力，把轉(zhuǎn)子吸起，電機(jī)軸間斷撞擊到上瓦(撞擊聲也由此發(fā)生)。
為查明上下氣隙變化如此大的原因，該公司對電機(jī)其它部位也進(jìn)行仔細(xì)檢查。結(jié)果是：(1)定子鐵芯與殼體H接之間無任何開裂現(xiàn)象，無絲毫松動(dòng)部分；(2)打開聯(lián)軸器并經(jīng)過打表測量，減速機(jī)軸與電機(jī)軸的兩軸同心度也均在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，且和安裝時(shí)的初始數(shù)據(jù)對比，變化也不大；(3)電機(jī)機(jī)殼變形，尤其是電機(jī)頭部因負(fù)荷較大，變形較為嚴(yán)重。因此認(rèn)為是機(jī)殼變形導(dǎo)致了電機(jī)頭部定、轉(zhuǎn)子的氣隙變化偏差過大。
隨后又對同一廠家的原料磨主電機(jī)(YRKK900-64200kW，10kV)和循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)(YRKK900-64000kW，10kV)進(jìn)行了測量，也發(fā)現(xiàn)了同樣的問題，相關(guān)測量數(shù)據(jù)如圖2和圖3。
圖2 原料磨主電機(jī)頭部和尾部間隙
圖3 循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)間隙
二、故障處理方案
因考慮返廠處理路途遙遠(yuǎn)且不易運(yùn)輸，并將直接導(dǎo)致停產(chǎn)半月以上，所以決定就地處理。由于瓦座為標(biāo)準(zhǔn)件，不易進(jìn)行改變，并且由于端蓋瓦座直口內(nèi)徑較小，加工精度相對要求較高，因此維修時(shí)不對瓦座進(jìn)行任何處理；另通過計(jì)算，當(dāng)頭部端蓋下落后，尾部轉(zhuǎn)子也會(huì)下落一定量，并能滿足要求。因此Z終確定的處理方案是：僅對電機(jī)前端蓋的兩個(gè)直口作修正處理(上車床車直口，使端蓋下落)、尾部端蓋不動(dòng)的處理方案。
處理時(shí)，先找到圓心，確定前端蓋需下移的數(shù)據(jù)(見圖4)，然后垂直向上偏心，以原外直口的半徑上車床進(jìn)行加工，這樣能Z大限度地X除由于加工精度而導(dǎo)致直口與機(jī)殼不能很好接觸的問題，加工方法見圖5。
圖4 前端蓋需下移的數(shù)據(jù)確定
圖5 加工方法示意
三、故障處理
在電機(jī)頭部的轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯處，當(dāng)轉(zhuǎn)子下移2.2mm時(shí)，內(nèi)部上下氣隙正好平均。通過計(jì)算，當(dāng)前端蓋直口進(jìn)行偏心加工3.2mm時(shí)，頭部轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯處，轉(zhuǎn)子正好下移2.2mm左右(因端蓋與鐵芯有1m的間距)，尾部轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯處下移0.9mm(圖4)�？紤]到加工后轉(zhuǎn)子在前后瓦上將有一定的傾斜，在兩軸瓦上的接觸面將會(huì)變小，可能會(huì)造成軸瓦發(fā)熱，因此處理時(shí)在滿足氣隙偏差要求的情況下，應(yīng)盡量減小對端蓋進(jìn)行的修正量。Z終結(jié)果是：在車床上對端蓋機(jī)殼直口進(jìn)行上偏心加工量為2.9mm(小于計(jì)算值3.2mm)。檢修安裝后檢測，電機(jī)頭部定、轉(zhuǎn)子的氣隙數(shù)據(jù)見圖6。顯然，氣隙偏差均在允許范圍之內(nèi)；啟動(dòng)后電機(jī)運(yùn)行良好。按此方法，對另外兩臺(tái)電機(jī)前端蓋也進(jìn)行了處理，現(xiàn)均運(yùn)行正常。
圖6 檢修后水泥磨電機(jī)頭、尾部定轉(zhuǎn)子的氣隙的數(shù)據(jù)
四、運(yùn)行情況
經(jīng)過上述處理，水泥磨電機(jī)運(yùn)行正常。測量水泥磨運(yùn)行時(shí)的電流在180A左右，波動(dòng)在10A以內(nèi)。本次修理耗時(shí)短，從而使生產(chǎn)經(jīng)營在Z短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常，使公司的損失降到了Z低。
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