淺談天臺索道主電機軸承的自主更換
2023-12-01作者 | 余義成
九華山天臺索道
摘 要:九華山天臺索道通過年度停機檢修對主電機軸承進行自主維護更換,針對此次大修除前期工作外,在更換過程中還遇到其他諸多難點(難點和關鍵點文中已用注意或括號標記),因此希望本文能夠使大家在類似檢修工作中,避免走彎路,以起到一定借鑒作用。
關鍵字:直流電機;軸承;安裝;測試
一、多方學習,積累經驗
九華山天臺索道與花臺索道、百歲宮地面纜車為九華股份旗下三家兄弟單位,相互之間在設備大修之際都會安排技術人員針對性參與協(xié)助和學習。同時還積極與周邊景區(qū)進行學習交流,例如與黃山景區(qū)、天柱山景區(qū)、三清山景區(qū)等等。
2021年度天臺索道成功完成主電機軸承的自主更換,與前期參加交流學習密不可分,此前花臺索道先后兩臺主電機軸承更換,均在外協(xié)ABB電機技術人員指導下完成,我們安排兩批次技術人員到現(xiàn)場觀摩學習。近幾年又陸續(xù)參觀學習天柱山大龍窩索道驅動輪軸承密封圈更換、黃山云谷索道驅動輪軸承更換等大型設備檢修維護工作,從中學習現(xiàn)場管控、起重吊裝、安全防護、流程步驟等關鍵工作。為將來自己的大型設備維護維修積累了經驗,又拓展了技術人員的業(yè)務知識面、提升專業(yè)技術能力。
天臺索道主電機型號為DMI315IL 400V/591KW 1574RPM,已從2013年運行至2021年末,本著預防性維護理念,決定在21年停機檢修對主電機軸承進行更換檢查。因電機體積和重量都較大,尤其吊裝作業(yè)環(huán)境有限,造成拆卸和安裝的難度增大,存在一定的安全風險,如果通過外協(xié)單位承包完成檢修雖會降低此類風險,規(guī)避責任,但會增加維護成本。公司領導因此經過多次論證,本著鍛煉隊伍節(jié)約成本的原則,確定自主完成主電機的檢修工作,要求方案盡可能完善,每一步都要跟著方案走,關鍵步驟甚至需要有備選方法。
1、前期對主電機的各項安裝數據做好記錄和標記工作,核對拆卸所使用的工具,同時完成專用工具定制(圖一)。
2、列出檢修工具清單,細分至每一環(huán)節(jié)所使用到的,如小到測量塞尺、砂紙,大到葫蘆、人字梯等。通過采購和租借的方式,提前補充清單中缺少的工具用品,確保檢修工具完整(圖一)。
圖一 工裝定制和工具清單
3、技術人員分配,分別由現(xiàn)場負責人、安全監(jiān)管人員、主操人員、吊裝人員、輔助人員、記錄人員等。每一步流程都由專人負責、復核、記錄,讓大家按部就班、有條不紊進行處理,避免窩工和現(xiàn)場混亂。
4、檢修前一天晚上,加班做好下列事情:
(1)記錄主電機拆卸前運行聲音、振動情況。結束后,關閉下站控制主控制柜及配電室至整流柜(AA6 柜)電源,并懸掛“有人工作、禁止合閘”安全警示牌。
(2)主電機底座墊片高度尺寸測量、數據記錄。
(3)主電機底座墊片、地腳螺栓端蓋、風機、萬向節(jié)等部位標記,萬向節(jié)安裝尺寸測量;拆卸前各部位標記、尺寸測量。
(4)主電機拆卸前對中標記、數據測量(與減速機端制動盤對中測量及測量中心高)。
(5)拆卸工作制動器、測速電機、風機(務必注意吊裝平衡)、萬向節(jié)組件(含護罩及底座支撐架),拆除主電機接線盒及接線,拆線前做好拍照記錄(接線可以參照),拆線后對電機阻值進行測量并記錄。
圖二 各項數據測量和標記
三、同心協(xié)力,克服困難
1、驅動端軸承更換流程
(1)確認主電機地腳螺栓、墊片標記做好后,使用36mm梅花扳手配合加長桿拆卸地腳螺栓,并將各地腳墊片存放在對應位置,不要混亂放置。再使用吊帶穿過主電機兩吊鉤,通過卸扣掛上 5T、2T手拉葫蘆吊鉤(確保平衡),先吊起離開地腳螺栓固定高度,再通過起吊梁上單軌行走小車將主電機吊至空曠地方,慢慢降落至地面2T液壓升降推車上。
(2)使用套筒扳手拆除 主電機驅動端靠背輪(萬向節(jié)制動盤)中間 1 根固定螺栓。使用定制法蘭盤及絲桿配合液壓千斤頂(20T液壓千斤頂)拆卸主電機萬向節(jié)端靠背輪(制動盤), 拆卸前測量記錄靠背輪安裝間隙距離,由于其靠背輪安裝配合較緊,拆卸時配合使用氣焊加熱靠背輪。從圖中可以看出我們的靠背輪體積和重量很大,在拆卸后期需要做好吊裝措施使其與液壓推車保持平衡。
圖三 吊裝和靠背輪拆卸
(3)拆卸驅動端軸銷、外軸承蓋、潤滑脂擋圈及潤滑脂轉盤。這里要注意軸銷的定位螺絲,以及潤滑脂擋圈轉盤的安裝方向,拆下后應立即清洗并檢查。
(4)將驅動端的繞組通過絕緣紙進行保護,使用 17mm 內六角( 加工短頭專用拆卸電機底部端蓋 , 材質必須好 , 好使用進口內六角)分別拆卸端蓋聯(lián)結6根固定螺栓(先拆下端兩根固定螺栓,后拆除其它4根固定螺栓),用自制的小推車小心慢慢平移抽出端蓋( 確保端蓋平移抽出過程內部不要損傷繞組絕緣部分)。
(5)使用液壓三角拉馬拆卸驅動端軸承,然后拆卸驅動端內軸承蓋,測量本索道驅動端軸直徑,軸承外徑,注意軸承安裝方向。驅動端接地碳刷檢查,并測量長度。使用吸塵器、高壓氣泵清潔主電機驅動端內腔、使用酒精清洗軸、使用煤油清洗拆卸下的內外軸承蓋、潤滑脂轉盤及擋圈。
注意:用加油槍向主電機端蓋油嘴加注新潤滑脂將舊潤滑脂擠出,舊潤滑脂收集清理,同時測量記錄軸、舊軸承內外徑。
(6)安裝驅動端內軸承蓋,并對內軸承蓋內側加注潤滑脂。
(7)軸承安裝前,將其浸沒于潤滑油的電磁爐中加熱,一般加熱至 100°C 左右,要求不超過 120°C,對軸進行輕微處理,砂紙除銹。此處軸承建議110°C會比較容易安裝。如果軸承因安裝過程中溫度達不到或者降溫過快導致卡阻,應立即快速取下(適當情況下可用銅棒敲擊內圈)。
圖四 電機清理和軸承安裝
(8)安裝主電機驅動端端蓋、潤滑脂擋圈、潤滑脂轉盤、外軸承蓋及軸銷等。
2、非驅動端軸承更換流程
說明:操作順序基本相同,部分細節(jié)不再重復贅述。
(1)拆卸非驅動端外軸承蓋、擋圈、潤滑脂轉盤、潤滑脂擋圈。務必注意安裝順序和各元件的安裝方向。
(2)拆卸非驅動端電機端蓋,拆卸電樞繞組接線提前抽出(必要時需要對換向繞組接線拆除),并對整流子安裝絕緣防護紙,注意拆卸時小心抽出端蓋,以及撬棍作業(yè)時,避免觸碰或劃傷電機內部繞組絕緣保護層和整流子表面。
圖五 繞組線路處理和整流子保護措施
(3)使用液壓三角拉馬拆卸非驅動端軸承、軸承蓋,測量非驅動端軸外徑、軸承內外徑尺寸,并測量檢查碳刷、接地碳刷尺寸,必要時進行更換。
(4)使用吸塵器或高壓氣泵除塵電機非驅動端內腔、碳刷表面及刷架,清洗軸承內外端蓋、潤滑脂轉盤及擋圈等。
(5)做好上述工作開始安裝非驅動端內軸承蓋,并對內軸承蓋內側加注潤滑脂,非驅動端新軸承(待電磁爐將新軸承加熱到110度后安裝到位),并加注潤滑脂。注意事項參見第一部分相關內容。
(6)安裝主電機非驅動端端蓋、潤滑脂擋圈、潤滑脂轉盤、擋圈(卡環(huán))、外軸承蓋及軸銷等。安裝完成后應復核換向器的位置,即碳刷是否對應原來的位置,核對主電機軸的數據。
3、靠背輪安裝和主電機就位調整試車流程
(1)2把氣槍同時加熱靠背輪內外側(根據靠背輪的大小選擇加熱方式),一般加熱溫度好達到 200°C-250°C 左右,適合佳安裝。驅動端靠背輪(制動盤)快安裝到位前進行尺寸測量復核,與拆卸前測量數據對比,控制好安裝間隙距離。
圖六 靠背輪安裝和電機施工現(xiàn)場
(2)安裝靠背輪(制動盤)法蘭面圓盤。主電機起吊就位,檢查基座四處墊片是否按拆卸前標記放置好,當起吊高于底座固定地腳螺栓時,小心緩慢移動起吊梁上單軌行走小車,確保主電機移動位于基座上方,開始緩慢降落及就位。注意:調整主電機底座固定墊片,復核底座固定墊片高度尺寸,待達到拆卸前原安裝高度尺寸數據后,開始底座對角固定螺栓緊固,使用扭力扳手進行力矩緊固(螺栓 M24,8.8 級,力矩 675NM),再通過線錘及測距儀等儀器進行主電機對中復核。
(3)重要:檢查刷架與整流子的位置,復核碳刷接觸面與拆卸前一致,此時如果有一定誤差可通過敲擊靠背輪進行微調!安裝測速機、風機并接線,再次對主電機絕緣進行檢測,無問題即可恢復接線(因線徑較粗,接線箱內空間有限不易操作,參照拆卸前接線照片將利于安裝)。
(4)安裝制動器以及萬向節(jié)等其它輔助設備。待所有安裝工作完成后,可通過緊急驅動的方式,被動運行設備,觀察主電機工作狀況,有無異常。確認一切正常后,才可通電運行主電機。
注意:當檢修結束設備正常運行后,我們應該跟蹤觀察主電機運轉情況一段時間,定期檢查相關緊固件、補充軸承潤滑油、抽查碳刷磨損量等,一旦遇到問題便于及時糾正,進一步保證檢修質量。
四、結束語
通過本次自主完成主電機的維修維護,不僅為公司節(jié)省維護費用,也檢驗和鍛煉了技術團隊,同時還促進了年輕員工的成長。像與此次類似的大型檢修,都是一次實踐課程,積極參與學習交流,積累經驗,能夠有效提升技術人員設備維護水平。當索道行業(yè)內如果對大型復雜設備檢修維護時,有條件的索道互派人員學習,將有利于整個行業(yè)設備安全管理與維護的發(fā)展。
來源:九華旅游索道技術交流
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