GBM350型牵引电机主极连线烧损原因分析及改进措施

侯广莹

[摘 要]针对EL型机车配装的GBM350型牵引电机主极连线烧损的原因，从主极连线定位卡子不良、连线连接不规范以及电机的异常振动等方面作了分析，并从电机检修、运用、保养和管理等主面提出了改进建议，试验证明，改进效果显著。

[关键词]牵引电机 主极连线 烧损原因 磁极

中图分类号：TD956.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0002-01

1 问题的提出

EL机车配属龙煤集团七台河分公司运用己20余年，近年来，主极连线烧损已成为该机车牵引电机落修的主要原因。如表1

2005年我段共落修GBM350型电机10台，其中主极连线烧 损4台，占电机总落修台数的40%；2006年共落修GBM350型电机电机12台，其中主极连线故障8台，占总落修台数的66.6%。可见，电机总落修台数和主极连线故障呈现逐年上升趋势。因此，有必要对其烧损原因进行分析， 采取有效措施，以减少电机故障。

2 原因分析

电机主极连线 在电机内部的分布 情况如附图所示。 其中1#、2#、3#、4#、9#、10#处故障率最高，1#、10#为 通常所说的C1、C2 引出线。经调查分析，我们认为造成上述连线烧损的主要原因有以下几点 。附图

2.1 主极连线定位卡子不良

牵引电机由于外界及其它因素的影响，不可避免地会产生振动。（1）当主极连线定位卡间跨距太大时， 中间悬空部分易产生较强的振动，并直接作用于连线端部，最终造成连线端部疲劳裂纹，直至折断。（2）由于EL型机车牵引电机连线卡使用的是线绑式固定卡， 而线绑式固定卡易松动，绑扎线易老化断裂，同时也由于配件周转等因素的影响，致使许多电机未能及时跟车入厂大修，绑扎线长时间未更新，从而使连线不能很好地固定，最后，连线因振动加剧而裂损、折断。

2.2 连线连接不规范

在主极线圈与连线连接过程中，由于工艺上的原 因，连线尺寸不规范，线圈引出线与连线连接处未能很好地吻合，于是在线圈出线口及连线间产生了一个连接应力，运行中主极出线口及连线因交变应力作用而断裂烧损。其不规范情况有两种： （l）线圈引出线与连线错位，往往需要左右撬动才能连在一起，用螺栓强行连接之后，连线与线圈出线口会产生弹性变形，其间就存在一个连接应力。（2）线圈引出线与连线上下两接触面不平行，使用螺栓硬性连接后，连线与线圈引出线都会产生弯曲，弯曲应力将直接作用于连线。

2.3 电机的异常振动造成连线折断

由于电机运动部件的振动频率与电机大部件的固有频率接近，因而有可能发生共振。这是我国牵引电机的先天性不足，有待设计、制造部门改进。但较多的是检修、运用中的问题造成的电机异常振动。

（l）电机、轮对的主、从动齿轮中啮合不好，尤其当齿轮严重磨损、齿形失真时，运行中会使电机产生异常振动和冲击。株洲电力机车研究所曾做过有关试验，其振动加速度达323.4 m/s2。在这种强烈的振动冲击下，电机必然会发生故障。

（2）主极紧固螺栓松动，使主极振动加剧。

（3）由于乘务员操纵不当或环境因素，牵引电机发生空转，引起电机异常振动。

综上所述，GBM350型牵引电机连线的烧损，既与牵引电机本身的设计、制造工艺水平有关，也与机车的运用、维护、检修有关。所以针对不同原因，我们要采取如下措施。

3 改进措施

3.1 电机检修方面

（1）C2线改软连线后，建议将C1线也改软连线，并在中部加卡固定。目前有关部门己研制出一种抗振性能很强的铜叠线代替现在的C2、C1线。

（2）检修中必须认真检查，原有定位卡有一点不良必须解开重新绑扎；另一方案是将线绑式定位卡改成用螺栓固定的双边固定铁卡。

（3）组装前应对连线采用超声波探伤，消除裂纹。

（4）组装中，对连线进行整形，尽量减小两接触E 间的变形，消除应力。

（5）选用新型填充料，对主极线圈和主极铁心进行一体化浇铸。目前厂方已经用环氧树脂浇铸改用填充泥浇铸。用填充泥浇铸比用环氧树脂浇铸好，但仍不够理想。从株洲电力机车研究所牵引电机数据库提供的年报上看，用填充泥浇铸的主极仍然存在断头故障。选用的填充料一定要有绝缘性，能抗振，并且要有一定的韧性，还要粘结牢固。一体化浇铸一定要进行四边全方位浇铸，不能只浇铸轴向两边。

（6）主极线圈和机座间不能有间隙。可在主极线圈和主极垫片之间加一层1mm～2mm厚的毛毡，以消除间隙。这层毛毡可缓冲对主极线圈的振动，从而避免连线产生的疲劳和裂纹。

（7）加强对磁极紧固螺栓的检查，更换磁极后最好能使用力矩扳手校一遍。

（8）中修过程中及日常落修时，必须对大、小齿轮齿形及齿面磨耗情况进行认真检查，不合格的齿轮须更换。落修电机时，必须做到小齿轮跟着大齿轮一起。

3.2 管理方法

（1）加强配件周转管理，走行公里较长的电机要及时进厂大修，日常大修电机应进正规大修厂进行修理，保证电机大修质量。

（2）目前电机齿轮的润滑有两种：双曲线油和齿轮脂。应加强这两种润滑剂的管理，加强对乘务员的培训，保证人人能正确使用。

3.3 运用保养方面

（1）加强乘务员业务学习，提高操纵水平，尽量减少电机空转。

（2）日常保养中，齿轮箱的油润状态必须良好才能出库。

4 改进效果

2010年以来，我们陆续实施了上述措施。2011年1～8月份，我段共落修GBM350型牵引电机18台，其中主极连线故障有5台，占总落修台数的27.7%，比2009、2010年下降了许多，可见改进效果比较明显。可以考虑在其他工矿铁路机车电机上推广。endprint

[摘 要]针对EL型机车配装的GBM350型牵引电机主极连线烧损的原因，从主极连线定位卡子不良、连线连接不规范以及电机的异常振动等方面作了分析，并从电机检修、运用、保养和管理等主面提出了改进建议，试验证明，改进效果显著。

[关键词]牵引电机 主极连线 烧损原因 磁极

中图分类号：TD956.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0002-01

1 问题的提出

EL机车配属龙煤集团七台河分公司运用己20余年，近年来，主极连线烧损已成为该机车牵引电机落修的主要原因。如表1

2005年我段共落修GBM350型电机10台，其中主极连线烧 损4台，占电机总落修台数的40%；2006年共落修GBM350型电机电机12台，其中主极连线故障8台，占总落修台数的66.6%。可见，电机总落修台数和主极连线故障呈现逐年上升趋势。因此，有必要对其烧损原因进行分析， 采取有效措施，以减少电机故障。

2 原因分析

电机主极连线 在电机内部的分布 情况如附图所示。 其中1#、2#、3#、4#、9#、10#处故障率最高，1#、10#为 通常所说的C1、C2 引出线。经调查分析，我们认为造成上述连线烧损的主要原因有以下几点 。附图

2.1 主极连线定位卡子不良

牵引电机由于外界及其它因素的影响，不可避免地会产生振动。（1）当主极连线定位卡间跨距太大时， 中间悬空部分易产生较强的振动，并直接作用于连线端部，最终造成连线端部疲劳裂纹，直至折断。（2）由于EL型机车牵引电机连线卡使用的是线绑式固定卡， 而线绑式固定卡易松动，绑扎线易老化断裂，同时也由于配件周转等因素的影响，致使许多电机未能及时跟车入厂大修，绑扎线长时间未更新，从而使连线不能很好地固定，最后，连线因振动加剧而裂损、折断。

2.2 连线连接不规范

在主极线圈与连线连接过程中，由于工艺上的原 因，连线尺寸不规范，线圈引出线与连线连接处未能很好地吻合，于是在线圈出线口及连线间产生了一个连接应力，运行中主极出线口及连线因交变应力作用而断裂烧损。其不规范情况有两种： （l）线圈引出线与连线错位，往往需要左右撬动才能连在一起，用螺栓强行连接之后，连线与线圈出线口会产生弹性变形，其间就存在一个连接应力。（2）线圈引出线与连线上下两接触面不平行，使用螺栓硬性连接后，连线与线圈引出线都会产生弯曲，弯曲应力将直接作用于连线。

2.3 电机的异常振动造成连线折断

由于电机运动部件的振动频率与电机大部件的固有频率接近，因而有可能发生共振。这是我国牵引电机的先天性不足，有待设计、制造部门改进。但较多的是检修、运用中的问题造成的电机异常振动。

（l）电机、轮对的主、从动齿轮中啮合不好，尤其当齿轮严重磨损、齿形失真时，运行中会使电机产生异常振动和冲击。株洲电力机车研究所曾做过有关试验，其振动加速度达323.4 m/s2。在这种强烈的振动冲击下，电机必然会发生故障。

（2）主极紧固螺栓松动，使主极振动加剧。

（3）由于乘务员操纵不当或环境因素，牵引电机发生空转，引起电机异常振动。

综上所述，GBM350型牵引电机连线的烧损，既与牵引电机本身的设计、制造工艺水平有关，也与机车的运用、维护、检修有关。所以针对不同原因，我们要采取如下措施。

3 改进措施

3.1 电机检修方面

（1）C2线改软连线后，建议将C1线也改软连线，并在中部加卡固定。目前有关部门己研制出一种抗振性能很强的铜叠线代替现在的C2、C1线。

（2）检修中必须认真检查，原有定位卡有一点不良必须解开重新绑扎；另一方案是将线绑式定位卡改成用螺栓固定的双边固定铁卡。

（3）组装前应对连线采用超声波探伤，消除裂纹。

（4）组装中，对连线进行整形，尽量减小两接触E 间的变形，消除应力。

（5）选用新型填充料，对主极线圈和主极铁心进行一体化浇铸。目前厂方已经用环氧树脂浇铸改用填充泥浇铸。用填充泥浇铸比用环氧树脂浇铸好，但仍不够理想。从株洲电力机车研究所牵引电机数据库提供的年报上看，用填充泥浇铸的主极仍然存在断头故障。选用的填充料一定要有绝缘性，能抗振，并且要有一定的韧性，还要粘结牢固。一体化浇铸一定要进行四边全方位浇铸，不能只浇铸轴向两边。

（6）主极线圈和机座间不能有间隙。可在主极线圈和主极垫片之间加一层1mm～2mm厚的毛毡，以消除间隙。这层毛毡可缓冲对主极线圈的振动，从而避免连线产生的疲劳和裂纹。

（7）加强对磁极紧固螺栓的检查，更换磁极后最好能使用力矩扳手校一遍。

（8）中修过程中及日常落修时，必须对大、小齿轮齿形及齿面磨耗情况进行认真检查，不合格的齿轮须更换。落修电机时，必须做到小齿轮跟着大齿轮一起。

3.2 管理方法

（1）加强配件周转管理，走行公里较长的电机要及时进厂大修，日常大修电机应进正规大修厂进行修理，保证电机大修质量。

（2）目前电机齿轮的润滑有两种：双曲线油和齿轮脂。应加强这两种润滑剂的管理，加强对乘务员的培训，保证人人能正确使用。

3.3 运用保养方面

（1）加强乘务员业务学习，提高操纵水平，尽量减少电机空转。

（2）日常保养中，齿轮箱的油润状态必须良好才能出库。

4 改进效果

2010年以来，我们陆续实施了上述措施。2011年1～8月份，我段共落修GBM350型牵引电机18台，其中主极连线故障有5台，占总落修台数的27.7%，比2009、2010年下降了许多，可见改进效果比较明显。可以考虑在其他工矿铁路机车电机上推广。endprint

[摘 要]针对EL型机车配装的GBM350型牵引电机主极连线烧损的原因，从主极连线定位卡子不良、连线连接不规范以及电机的异常振动等方面作了分析，并从电机检修、运用、保养和管理等主面提出了改进建议，试验证明，改进效果显著。

[关键词]牵引电机 主极连线 烧损原因 磁极

中图分类号：TD956.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0002-01

1 问题的提出

EL机车配属龙煤集团七台河分公司运用己20余年，近年来，主极连线烧损已成为该机车牵引电机落修的主要原因。如表1

2005年我段共落修GBM350型电机10台，其中主极连线烧 损4台，占电机总落修台数的40%；2006年共落修GBM350型电机电机12台，其中主极连线故障8台，占总落修台数的66.6%。可见，电机总落修台数和主极连线故障呈现逐年上升趋势。因此，有必要对其烧损原因进行分析， 采取有效措施，以减少电机故障。

2 原因分析

电机主极连线 在电机内部的分布 情况如附图所示。 其中1#、2#、3#、4#、9#、10#处故障率最高，1#、10#为 通常所说的C1、C2 引出线。经调查分析，我们认为造成上述连线烧损的主要原因有以下几点 。附图

2.1 主极连线定位卡子不良

牵引电机由于外界及其它因素的影响，不可避免地会产生振动。（1）当主极连线定位卡间跨距太大时， 中间悬空部分易产生较强的振动，并直接作用于连线端部，最终造成连线端部疲劳裂纹，直至折断。（2）由于EL型机车牵引电机连线卡使用的是线绑式固定卡， 而线绑式固定卡易松动，绑扎线易老化断裂，同时也由于配件周转等因素的影响，致使许多电机未能及时跟车入厂大修，绑扎线长时间未更新，从而使连线不能很好地固定，最后，连线因振动加剧而裂损、折断。

2.2 连线连接不规范

在主极线圈与连线连接过程中，由于工艺上的原 因，连线尺寸不规范，线圈引出线与连线连接处未能很好地吻合，于是在线圈出线口及连线间产生了一个连接应力，运行中主极出线口及连线因交变应力作用而断裂烧损。其不规范情况有两种： （l）线圈引出线与连线错位，往往需要左右撬动才能连在一起，用螺栓强行连接之后，连线与线圈出线口会产生弹性变形，其间就存在一个连接应力。（2）线圈引出线与连线上下两接触面不平行，使用螺栓硬性连接后，连线与线圈引出线都会产生弯曲，弯曲应力将直接作用于连线。

2.3 电机的异常振动造成连线折断

由于电机运动部件的振动频率与电机大部件的固有频率接近，因而有可能发生共振。这是我国牵引电机的先天性不足，有待设计、制造部门改进。但较多的是检修、运用中的问题造成的电机异常振动。

（l）电机、轮对的主、从动齿轮中啮合不好，尤其当齿轮严重磨损、齿形失真时，运行中会使电机产生异常振动和冲击。株洲电力机车研究所曾做过有关试验，其振动加速度达323.4 m/s2。在这种强烈的振动冲击下，电机必然会发生故障。

（2）主极紧固螺栓松动，使主极振动加剧。

（3）由于乘务员操纵不当或环境因素，牵引电机发生空转，引起电机异常振动。

综上所述，GBM350型牵引电机连线的烧损，既与牵引电机本身的设计、制造工艺水平有关，也与机车的运用、维护、检修有关。所以针对不同原因，我们要采取如下措施。

3 改进措施

3.1 电机检修方面

（1）C2线改软连线后，建议将C1线也改软连线，并在中部加卡固定。目前有关部门己研制出一种抗振性能很强的铜叠线代替现在的C2、C1线。

（2）检修中必须认真检查，原有定位卡有一点不良必须解开重新绑扎；另一方案是将线绑式定位卡改成用螺栓固定的双边固定铁卡。

（3）组装前应对连线采用超声波探伤，消除裂纹。

（4）组装中，对连线进行整形，尽量减小两接触E 间的变形，消除应力。

（5）选用新型填充料，对主极线圈和主极铁心进行一体化浇铸。目前厂方已经用环氧树脂浇铸改用填充泥浇铸。用填充泥浇铸比用环氧树脂浇铸好，但仍不够理想。从株洲电力机车研究所牵引电机数据库提供的年报上看，用填充泥浇铸的主极仍然存在断头故障。选用的填充料一定要有绝缘性，能抗振，并且要有一定的韧性，还要粘结牢固。一体化浇铸一定要进行四边全方位浇铸，不能只浇铸轴向两边。

（6）主极线圈和机座间不能有间隙。可在主极线圈和主极垫片之间加一层1mm～2mm厚的毛毡，以消除间隙。这层毛毡可缓冲对主极线圈的振动，从而避免连线产生的疲劳和裂纹。

（7）加强对磁极紧固螺栓的检查，更换磁极后最好能使用力矩扳手校一遍。

（8）中修过程中及日常落修时，必须对大、小齿轮齿形及齿面磨耗情况进行认真检查，不合格的齿轮须更换。落修电机时，必须做到小齿轮跟着大齿轮一起。

3.2 管理方法

（1）加强配件周转管理，走行公里较长的电机要及时进厂大修，日常大修电机应进正规大修厂进行修理，保证电机大修质量。

（2）目前电机齿轮的润滑有两种：双曲线油和齿轮脂。应加强这两种润滑剂的管理，加强对乘务员的培训，保证人人能正确使用。

3.3 运用保养方面

（1）加强乘务员业务学习，提高操纵水平，尽量减少电机空转。

（2）日常保养中，齿轮箱的油润状态必须良好才能出库。

4 改进效果

2010年以来，我们陆续实施了上述措施。2011年1～8月份，我段共落修GBM350型牵引电机18台，其中主极连线故障有5台，占总落修台数的27.7%，比2009、2010年下降了许多，可见改进效果比较明显。可以考虑在其他工矿铁路机车电机上推广。endprint