MT5500B 卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子繞組維修工藝

趙 東

（準格爾能源有限責(zé)任公司設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

準格爾能源有限責(zé)任公司哈爾烏素露天礦所使用MT5500B 電動輪自卸卡車，于2007 年開始投入生產(chǎn)當(dāng)中，主要負責(zé)露天礦巖石的剝離任務(wù)，由于使用年限的增長，工作環(huán)境惡劣，卡車主發(fā)電機的各種電氣問題隨之而來，輔助勵磁定子繞組燒毀的現(xiàn)象也開始頻繁出現(xiàn)，外委維修成本高、周期長，所以解決這一問題也成為了一個重要的課題。經(jīng)過對輔助勵磁定子的拆卸研究，繪制出定子的電路圖，并且對線圈繞制工具進行了制作，最終成功的對輔助勵磁定子進行了修復(fù)，并投入生產(chǎn)，這項修復(fù)技術(shù)為礦區(qū)節(jié)約了維修成本，提高了MT5500B 自卸卡車的出動率。

1 輔助勵磁定子結(jié)構(gòu)及故障

1）MT5500B 卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子結(jié)構(gòu)。MT5500B 自卸卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子由定子繞組、定子鐵芯、機座、絕緣材料和引線等部分組成[1]。定子繞組由24 個線圈組成，定子的鐵芯槽上寬30 mm、下寬50 mm、深58 mm，鐵芯的長度為115 mm，絕緣材料有絕緣等級為H 級的絕緣紙、玻璃絲板槽簽、漆布管和絕緣漆等。

2）MT5500B 卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子故障。MT5500B 自卸卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子繞組損壞的主要原因：①主發(fā)電機輔助勵磁定子使用年限增加，繞組絕緣層老化，出現(xiàn)接地故障，電流突然增大使繞組燒毀[2]；②主發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸承損壞，轉(zhuǎn)子在運行過程中出現(xiàn)抖動，與輔助勵磁定子出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象，在摩擦過程中將輔助勵磁定子的繞組絕緣層損壞；③主發(fā)電機輔助勵磁定子的鐵芯出槽口位置有尖毛刺，致使繞組絕緣破損，線圈對地擊穿；④主發(fā)電機轉(zhuǎn)子在高速運行過程中，電機內(nèi)有部件松動脫落，造成輔助勵磁定子的繞組損壞。

2 輔助勵磁定子繞組的維修過程

2.1 輔助勵磁定子繞組的拆除

采用高溫加熱軟化絕緣的方法對MT5500B 卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子繞組進行拆除。將輔助勵磁定子放入烘干箱內(nèi)，烘干箱溫度調(diào)節(jié)為170 ℃[3]，為了在加熱過程中不損壞定子鐵芯的絕緣，一般拆卸繞組的加熱溫度不宜超過180 ℃，加熱時長為6 h，達到定子繞組絕緣軟化的目的。使用小鐵錘、剃刀、小撬棍對繞組線圈接線處進行絕緣拆除。

研究出繞組接線電路圖后就對定子繞組進行拆除，先用手鋸把鐵芯外繞組線圈據(jù)開一部分，再用剃刀、小鐵錘、小撬棍、尖嘴鉗、打棒對一組線圈進行拆除，拆除過程中要小心謹慎，避免對定子鐵芯照成損傷，清點拆出一組線圈的匝數(shù)，研究其繞線方式并做好記錄。1 個線圈共66 匝，其中5 根為1 匝，漆包線線徑為1.28 mm，絕緣等級為H 級。

繞組結(jié)構(gòu)研究完成后對輔助勵磁定子進行再次加熱，對繞組進行拆除，如此反復(fù)將線圈全部拆除，拆除過程中要避免對定子鐵芯的損傷。

2.2 輔助勵磁定子鐵芯的清理

輔助勵磁定子的線圈拆除完成后，就要對其鐵芯進行全面的清理工作。先將輔助勵磁定子放入烘干箱內(nèi)，烘干箱溫度調(diào)節(jié)為150 ℃左右對鐵芯進行加熱，加熱時間為4 h，確保輔助勵磁定子上的殘留絕緣軟化[4]，然后用剃刀、小鐵錘將其剔除，然后用板銼對剔除絕緣留下的鐵芯毛刺進行處理，將其慢慢的打磨掉，先用100 目（φ150 μm）剛玉砂布粗打磨，再用500 目（φ25 μm）耐水砂紙打磨光滑，要做到鐵芯槽內(nèi)無殘留絕緣與鐵芯毛刺，槽口平整光滑，槽簽位干凈無絕緣漆殘留，最后使用空壓機將鐵芯內(nèi)灰塵和鐵末等異物吹干凈。

2.3 輔助勵磁定子線圈模具的制作與線圈的繞制

輔助勵磁定子線圈模具的制作，采用的是墊木板進行制作，線圈模具中心繞線部分的長為140 mm，寬為60 mm，高為30 mm，以及線圈模具的兩側(cè)夾板的長為160 mm，寬為100 mm，厚為10 mm，使用電鉆將繞線模具和夾板截面打通直徑10 mm 為的2 個固定孔，用直徑為9.5 mm，長為90 mm 的雙頭螺桿將繞線模具部件連接固定在一起，雙頭螺桿兩端使用14 的螺母固定鎖緊，在模具的夾板截面中心處用電鉆打通直徑18 mm 的繞線機連接孔，最后在模具的中心繞線區(qū)墊長350 mm 寬60 mm 的H 級絕緣紙，避免在繞制線圈的過程中，模具表面毛刺將漆包線絕緣漆劃破，最后使用絕緣膠帶將接口粘貼好。

準備線徑為1.28 mm 的絕緣等級為H 級漆包線共5 包，將線圈模具連接孔穿入繞線機的繞線螺桿上，并使用扳手將繞線螺桿螺母鎖緊，將5 包漆包線依次放置在繞線架上，5 根漆包線并繞在繞線模具上，打開繞線機開關(guān)，設(shè)置每組線圈繞制的圈數(shù)為66，以逆時針方向繞66 圈，繞制完成后，在線圈尾部預(yù)留10～12 cm 處用偏口鉗將5 根漆包線全部剪斷，打開固定螺母拆下線圈模具，打開兩側(cè)夾板螺栓，去除一側(cè)的夾板將線圈完整取出。依次重復(fù)以上的線圈繞制步驟，共需繞制相同的線圈26 個，其中嵌線需要使用24 個線圈，為防止在嵌線過程中出現(xiàn)線圈損傷，而預(yù)留2 個為備用線圈。

2.4 輔助勵磁定子的嵌線工作

嵌線前準備的材料和工具：絕緣等級為H 級厚度為0.2 mm 絕緣紙，使用裁紙刀裁出48 張長為210 mm，寬為150 mm 的槽紙；槽簽使用長為130 mm，寬為30 mm，厚為1.5 mm 的玻璃絲板24 根；厚為0.2 mm，寬為25 mm 的玻璃絲帶2 卷；厚為5 mm，長為40 mm，寬為50 mm 的毛氈48 塊；墊木棒2 根，劃線板1 個，小橡皮錘1 把，小鐵錘1 把，彎頭長柄剪刀1 把。

在1 個鐵芯塊的兩側(cè)槽內(nèi)分別墊2 張槽紙，將繞制好的線圈穿過鐵芯塊放入鐵芯槽中，放入的過程中要注意保護好線圈，防止鐵芯將線圈的絕緣漆劃破，不斷的使用劃線板將線圈分批次的劃如槽內(nèi)，放入兩端槽內(nèi)后，使用橡皮錘和劃線板對線圈進行整形，使線圈的漆包線均勻的分布在槽的上下部分，有利于其他線圈的嵌線工作。再在相鄰鐵芯槽中墊槽紙2 張，使用劃線板按相同的方法將另一組線圈放入相鄰的鐵芯槽中，使用剪刀將距槽5 mm 處多余的絕緣紙剪掉，使用劃線板將絕緣紙分別壓入槽內(nèi)，作為槽簽與線圈的絕緣層間墊，用小鐵錘、墊木棒將槽簽打入鐵芯槽簽口內(nèi)，槽簽打入過程中要注意層間墊的損壞。用玻璃絲帶將兩線圈的首尾綁好固定，再用橡皮錘、墊木棒將線圈形狀整理好，最后將毛氈卷成圓筒狀塞入鐵芯與線圈的空隙處，起到固定線圈的作用，防止電機運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生抖動，從而發(fā)生線圈絕緣損壞的現(xiàn)象。不斷的重復(fù)上面的嵌線過程，用同樣的方法依次將線圈下入鐵芯槽內(nèi)，在嵌線過程中要保護好線圈，防止將線圈表面絕緣漆劃破，并且要做好線圈整形工作，最終嵌好的線圈首尾部都不宜超過距鐵芯處35 mm。使用刮漆機對需要連接的漆包線進行刮漆，達到表面的絕緣漆清理干凈后，根據(jù)輔助勵磁定子繞組接線電路圖，對線圈進行接口的連接工作。

2.5 輔助勵磁定子連接線的焊接與處理

用石棉將需要焊接的連接線線圈周圍包好，防止在焊接鏈線的過程中將周圍的線圈絕緣燒毀。電烙鐵插上電源等待5 min，使電烙鐵的焊接面達到焊錫融化的溫度，用鉗子將電烙鐵頭與連接線夾在一起，等待1 min 后連接線溫度升高至焊錫融化，將焊錫融化存滿連接線縫隙，依次將連接線焊接[5]，要求焊接完成后焊接點牢固可靠。最后在2 條引出線的端口，使用壓線鉗分別安裝1 個能夠承受電流為20 A 的銅線鼻子，并使用焊錫焊接，將連接線焊接好后用板銼將焊接突起毛刺打磨處理掉，再用漆布管將焊接好的連接線包裹好，最后將墊好的毛氈拿掉，用玻璃絲綁帶將線圈與連接線固定好，固定完成后再將毛氈填充在線圈與鐵芯的夾縫中。

2.6 輔助勵磁定子的浸漆

將放輔助勵磁定子入烘干箱內(nèi)，溫度調(diào)節(jié)為（90±5）℃，加熱的時間為3 h，目的時為了將輔助勵磁定子內(nèi)部的水分加熱散發(fā)出去。加熱完成后，將輔助勵磁定子吊運出去，待輔助勵磁定子自然冷卻至表面的溫度達到（50±5）℃，浸漆前要先用空壓機風(fēng)管將輔助勵磁定子吹干凈，做到輔助勵磁定子無灰塵、雜質(zhì)，避免浸漆后灰塵和雜質(zhì)附著在輔助勵磁定子上，影響輔助勵磁定子的性能穩(wěn)定性。

將輔助勵磁定子吊運至專用的浸漆筐內(nèi)，將浸漆筐吊入進打開的浸漆罐內(nèi)，關(guān)閉浸漆罐蓋，打開輸漆罐與浸漆罐間閥門，輸漆罐加壓，將浸漬漆壓入浸漆罐內(nèi)，輸漆完成后，關(guān)閉輸漆罐與浸漆罐間閥門，打開浸漆罐上真空閥與真空泵，浸漆罐內(nèi)進行抽取真空[6]，抽真空成后保持浸漆罐內(nèi)真空狀態(tài)40 min，打開輸氣閥，再對浸漆罐進行輸氣加壓，保持壓力表的數(shù)值為0.5 MPa 左右，壓力保持時間為3 h，以保證浸漬漆壓入線圈與鐵芯上。

完成以上步驟的浸漆工作后，打開輸氣閥使浸漆罐內(nèi)氣壓恢復(fù)為正常氣壓，打開浸漆罐蓋，將輔助勵磁定子的浸漆筐吊出，在浸漆罐上方保持控漆20 min，控漆過程中要注意通風(fēng)，保持周圍空氣通暢。

將輔助勵磁定子放入烘干箱內(nèi)，調(diào)節(jié)好溫度為（100±5）℃，加熱時長為6 h。待加熱工作結(jié)束后對輔助勵磁定子進行二次浸漆[7]，第2 次浸漆的時間為3 h，第2 次浸漆完成后，繼續(xù)吊運浸漆筐放入（100±5）℃烘干箱內(nèi)加熱，二次加熱時間變?yōu)?0 h，為了更好的固化輔助勵磁定子內(nèi)的浸漬漆。

2.7 輔助勵磁的定子實驗

MT5500B 卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子浸漆干燥完成后，對其進行各項實驗，首先用2 500 MΩ 搖表測量絕緣電阻，絕緣電阻值大于1 000 MΩ[8]，線圈匝間耐壓無異常，對地工頻耐壓無異常，輔助勵磁定子的實驗合格。

3 結(jié)語

為了解決MT5500B 電動輪卡車主發(fā)電機輔助勵磁定子繞組損壞的問題，研究出輔助勵磁定子繞組的維修方案，不僅解決了輔助勵磁定子繞組燒毀無法維修的問題，節(jié)約了維修成本，同時也提高了MT5500B 電動輪卡車的使用率。