英海伟
(中国石油天然气第七建设有限公司,山东青岛 261300)
因为大多数电机都使用了较长时间,并且运行环境恶劣,因此电机故障时有发生,而且呈现明显的上升趋势,对工业生产质量、连续性以及安全性等产生了严重影响。因此对电机零部件进行维修保养极为重要。但是电机轴承和联轴器等电机零部件拆卸时难度较高,倘若强行拆卸还可能会导致零部件发生损害,进而影响企业经济效益与生产进度。
首先是在拆卸电机中定子绕组过程中的常见问题。当拆卸电机定子时,电机内部定子线发生破裂,以及在连接定子线时因人为与外界因素造成电机的定子线出现衔接不当从而产生破损是拆卸过程中较为常见的两个问题。其次是当对电机进行检修作业时,当需要将电机轴上轴承以及联轴器等相关零部件进行拆卸处理时,如果轴承散架只剩下轴承的内圈,电机端盖和联轴器以及皮带轮之间的距离过小可能会出现难以顺利拆卸等问题。现阶段,在对电机进行检修时通常会借助伞骨型的拉爪液压螺杆以及液压推进装置。但是因为伞骨型的拉爪液压推进拉具的市场价格过高,并且极易发生损坏与渗漏等,经常会由于拉力不足而不能正常使用,所以现阶段前者是应用更为广泛的一种检修工具。在实际工作过程中,不论是螺杆推进拉具还是液压推进拉具实际上都存在夹紧力不足等缺陷,极易发生轴承以及联轴器等电机零部件难以拆卸的问题,最终只能通过气焊切割的方式将被拆卸物进行割切处理,导致电机轴烧毁等事故。
如果在滚动轴承之中的保护架受到了较为严重的腐蚀等其他因素影响,导致其内部电机轴位置处只有轴承内圈存在,那么此时轴承内圈以及拉具间总接触面积一般会处在5~10 mm,在这种情况之下,倘若用力过大极有可能会使得拉具出现径向位移,从而出现滑脱等问题,使得不能利用相关拉具开展拆卸轴承的工作;另外,如果电机端盖和联轴器以及设备皮带轮距离过近,伞骨型拉爪拉具也可能因为自身是钩形结构,且整体厚度较厚,无法直接伸入到三者间距之中直接抓住拆卸物界面,从而造成拉具得不到有效使用,最终导致被拆卸零件出现拆卸困难甚至无法拆卸等情况。
拆卸的最终目的是为了更好地开展检查与维修,想要提高拆卸效率,就必须要严格遵循相关的拆卸原则。首先在拆卸之前需要先明确设备内部构造以及原理,因为电机内部零部件众多且构造各异,因此必须要对各个零部件,例如联轴器以及轴承等有一个全面了解,在查阅相关设计图纸之后边分析便判断边试拆;其次需要做好相应的准备工作,例如选择并清理适合的拆卸场地、拆卸之前进行断电、放油以及擦拭处理,同时还要保护易发生氧化与锈蚀的特殊零件。最后要以实际为出发点,坚持可不拆尽量不拆以及需要拆必须拆的原则。为了减轻工作人员工作负荷以及避免造成破坏,对于仍旧可以正常使用的零部件最好不要进行拆卸,但是需要开展相关诊断及试验,以此保证无潜在缺陷存在。如果无法肯定装置内部情况,则必须要进行拆卸检测,以保证维修质量。
联轴器的拆卸以及装配是一个相反的工作,其最终的目的也存在一定差异。在装配联轴器时实际上是依据装配标准把联轴器进行组装,从而让联轴器可以安全且稳定地进行扭矩传递。联轴器拆卸通常是因为装置发生故障以及联轴器自身达到检修期限,从而将联轴器按照相关要求拆卸成多个零部件。当拆卸该装置时,拆卸程序通常需要按照检修要求进行确定,部分要求仅将联接两轴脱开即可,但是有的则需要将联轴器进行完全分析并且还需要将轮毂由轴上取下。目前所使用的联轴器类型极多,不同类型的联轴器内部结构也不尽相同,因此在拆卸联轴器时所选用的拆卸流程也会因此产生一定差别。如联轴器自身存在故障需要进行拆卸处理时,首先需要仔细认真的对联轴器整体进行全面检查,特别是对一些已经出现损伤问题的联轴器,必须要对导致故障发生的具体原因进行分析和研究。
拆卸联轴器之前,需要对其不同零件以及零件间相互配合的具体位置进行标记,以便在后续复装过程中能够提供一定参考。被应用在转速较高的机器中的联轴器,它的连接螺栓在经过了称重环节之后,必须要进行明确标注,切勿发生混淆。
在拆卸联轴器时最关键也是最为基础的一个环节即拆除连接螺栓。由于电机使用环境以及周期等影响,螺纹表层通常附着有极厚且难以清除的油垢以及腐蚀产物,导致螺栓拆卸难度增加。在实际工作过程中,通常借助专用溶剂(例如松锈剂等)来对产生锈蚀问题或者油污积攒过多的位置进行喷涂,借助此类专用溶剂能够让溶剂缓慢渗入至相应的螺纹之中,便于后续拆卸工作的进行。倘若通过上述操作,螺栓仍旧无法拆卸,则可以借助加热法进行辅助拆卸,在加热时温度一般不会超过200 ℃。螺母以及螺栓间距会因为加热而增加,此时锈蚀物也更易脱落,从而降低螺栓拆卸工作的难度。最后,倘若上述各种方案均无法有效拆除,则需要对螺栓进行更换。
将轮毂由轴上拆下是联轴器拆卸工作中难度最高的一项工作。在拆卸键连接轮毂时,通常选择三角拉马或者四角拉马作为首选拆卸设备。所选拉马需要和轮毂外形以及尺寸相匹配,并且拉马各脚直角挂钩还应当很好适应轮毂后侧,避免在发力时出现滑脱等问题。通常情况下,该方式仅在过盈相对较小的轮毂拆卸工作中使用,而在过盈偏大的轮毂中,加热法以及液压千斤顶是较为主流的拆卸方式。
在综合分析与研究了导致电机内部轴承和联轴器等零部件无法有效拆卸的原因之后,制定出了以下几种处理方法。通过结合两个处于相互平行状态的拉杆与方形平面拉杆以及凹形平面拉杆的方式,可以在一定程度上保证被拆卸电机零部件所受夹紧力并不会发生明显改变,从而能够有效预防传统伞骨型拉爪拉具存在的夹紧力不足等问题,使得被拆卸物的被拉具抓住的深度过浅,最终由于所用拉具出现了径向位移造成拉爪滑脱等问题。另外,与拉力相反的作用力以及给力顶杆所受作用力二者大小近乎一致,所以不会发生明显的能量损耗,能够让伞骨型拉爪拉具出现反作用力不够等问题的概率得到显著降低,而且还有助于防止向外力杠杆中施加额外力等情况发生,最终降低拉具发生损坏的概率。借助上述组合方式可以避免在使用气焊手段来切割处理被拆卸物时对电机轴造成损伤,从而降低设备意外事故出现的概率、减短维修所需时间,减少维修费用。
(1)处理轴承散架中电机轴上仅剩轴承内圈的拆卸策略:①把一块方钢进行加工改造,使其变为支撑体座,将方钢中间位置改造成为内螺纹,而两侧则加工成为可以通过栏杆的用于调节的支撑体座的调节槽;②把一根圆形钢改造加工成为给力顶杆,中间位置加工改造成和支撑体座的内螺纹相匹配的外螺纹,后半部分则加工为外径较粗并且间距是10 mm 以及互相保持垂直关系的通孔,该通孔通常被用于借助外力杠杆使给力顶杆进行旋转等工作;③将一根圆形钢制作成为拉杆,对拉杆两端进行加工,使其成为1/3 长的较为精准的拉杆外螺纹以及与之相匹配的螺母。
(2)针对电机端盖和联轴器以及皮带轮等相距长度过小所导致的难以拆卸问题,制定以下解决方案:①通过加工改造的方式让一块钢板变为方形的平面拉板,拉板中间位置加工成一个相较于拉杆外螺纹直径偏大的内孔;②当拆卸联轴器等相关部件时,需要让拉杆的一侧穿越设备的对称孔,并且将拉杆逐渐旋进到方形的平面拉板中,以拉板为基础卡住即将进行拆除作业的联轴器,此时拉杆剩余一侧直接穿越支撑体座内调节槽,同时放入专用的螺母,通过改变拉杆螺母旋进的实际深度控制拉杆的长度,最终组合完成,形成拉具。
(3)在拆卸点集中的滚动轴承时,除了需要以过盈连接件拆卸工作的注意重点为基础之外,还需要有意避免在拆卸过程中应用或者引用滚动体传递力,当需要把末端轴承进行拆除处理时,相关的工作人员最好先找到一个直径相较电机轴承的内圈较小的软金属棒(例如铜棒或者铝棒等)或者木棒来将电机轴承的轴段抵住,并放置一个垫铁于轴承正下方位置处,在此基础上用手锤进行敲击。
(4)特殊零部件拆卸措施:①拆卸断头螺钉,在机械装置之中螺钉头经常出现打断问题,倘若断头螺钉在机体表面下侧,就需要先找到断头处的中心位置然后进行钻孔处理,利用螺钉反向拧入的方式让断头螺钉得以旋出;②在锈死螺纹拆除时,可以先向着拧紧的方向进行拧动,然后逐渐旋松,多次重复上述步骤,从而逐步拧出;同时还可以借助手锤来敲击锈死螺钉头与四周,当锈层在震动作用下发生松动之后便可拧出。
对目前存在的电机轴承、联轴器等零部件拆卸问题进行了深入分析,通过分析和研究导致拆卸难度升高的原因,制定出了对应的解决方案,在一定程度上避免了借助气焊切割等方式拆卸电机零部件导致电机轴烧毁等问题的出现,同时还让检修时间得到了进一步缩短,减少了检修等工作的资金投入,让拉杆反作用力导致的能量损耗得到了有效降低,并减轻了工作人员的劳动负荷,最终让拉具使用寿命得到了显著提升。