ZQDR410型牵引电动机的故障分析及对策木工刨刀

ZQDR-410型牵引电动机的故障分析及对策

ZQDR-410型牵引电动机的故障分析及对策 2011年12月09日 来源： 1　综述　　直流电机与交流电机相比，具有故障率相当高的特点，运用保养质量的高低可以直接决定直流电机的使用寿命。总结直流电机在运用中出现的故障情况，采取正确的运用保养措施是减少和防止直流电机故障的有效途径。现以淄博机务段(以下简称淄博段)ZQDR-410型牵引电动机的故障情况为例，来分析该型牵引电动机的故障机理及在运用保养中应采取的措施。　　淄博段自1990年配属DF4型内燃机车以来，共计落修牵引电动机126台，落修原因及故障率如表1。表1　淄博机务段牵引电动机故障率统计表落修原因1991、1992年1993年1994年1995年1996年1997年合计比例/%电机环火5422542217.5主极接地3414341915.1换向极接地3343421915.1电枢接地00223186.3整流子拉伤3342321713.5断线2284132015.9漏油甩油010522107.9轴承固死302321118.7合计191723252319126100　　 DF4型内燃机车的6台牵引电动机均安装在机车底部，不但启动停车频繁，运行中振动大而且安装空间狭小，又要承受风沙、雨、雪及灰尘的侵袭，使用条件非常恶劣，因而极易发生故障。综合表1分析可知，该电机的主要故障为：　　(1)电机环火；　　(2)绝缘破损(主、附极、电枢接地)；　　(3)轴承固死；　　(4)绕组间或引出线、刷架联线的断裂等。　　现从4个方面具体分析DF4型内燃机车牵引电动机的故障情况。2　牵引电动机环火故障原因及措施　　(1)从电机本身的结构性能看，环火的原因分两类：一类是电刷原始火花在较高的电位特性下会发展成环火；另一类是当最大片间电压瞬间大大超过允许值时，电位火花会发展为环火。　　先分析第一种原因：由表2戚墅堰机车车辆厂1989年4月～1990年3月间厂修电机的试验数据［3］： 表2　厂修电机火花试验数据项目火花1级1+1/4级1+1/2级火花超限环火故障合计台数98319244101040比例/%94.51.822.300.380.96100　　 可以看出大修出厂的部分电机本身换向就不是很好，这样机车投入运用之后，由于运用条件恶劣，很容易出现换向器发黑，碳刷接触不良，过热灼烧刷握使之变形等现象，从而加重换向火花，最终造成环火。因此运用中应及时检查电机，发现碳刷不良烧损，或刷握不良时应及时更换整修。这就要求乘务员在机车进库整备时认真检查，定期抽检碳刷、刷盒，将“事故苗子”消灭在萌芽状态。　　再分析第二个原因：电机在运用中出现瞬时过电压也是触发环火的起因，这又有两种情况：　　1)轮对空转造成瞬时过电压。在淄博段所担当的区段中，象胶济线上从周村到王村等都是长大坡道，在这些区段上途停或进站停车再启动时，启动后电流都在4000A左右，并且长时间低速大电流运行，很容易造成电机空转、电机环火放炮的几率也多。在运用中乘务员应正确操纵，提前撒沙，防止空转，尽可能减少产生此类故障。　　2)操作过电压。现在由于机车检修质量已大大提高，机车功率、过渡装置均采用自动调节，过渡较平缓，此类故障已很少发生。在淄博段为了防止发生电机环火故障，针对造成电机环火的原因，制定了如下多种措施：在小、辅修作业过程中，严把质量关，过渡装置在试验台上试验后严格按工艺要求校定数值，使机车过渡时电流电压在最理想的数据状态下；在碎修、临修中过渡箱故障时及时组织检修，尽量使乘务员减少使用手动过渡的机会。　　(2)除了以上分析的电机本身存在的问题外，外界因素也有很大影响。　　一方面，机车长时间运用后，电机换向器的保养好坏，将直接影响电机的质量。　　1)整流子拉伤也能引起电机环火。整流子拉伤以后表面粗糙度达不到技术要求，不仅会使碳刷和换向器异常磨损，还会因接触不良形成火花，造成环火。自1991年至1997年，在淄博段共有17台电机整流子拉伤，占总故障电机台数的13.5%。经检查发现这些电机多数是由于压指弹簧断裂后掉入刷盒内整流子的上面，电机旋转后而拉伤整流子的。因此，根据铁道部原机务局“七项专业会议文件”汇编的精神，将原有电机自1994年起进行了加装改造，即在电机顶部刷盒的压指弹簧下面加装一托盒，这样，即使压指弹簧断裂，也会被托盒接住而不至于掉入换向器上部而拉伤整流子。　　淄博机务段在对电机加装改造以后，大大减少了整流子的拉伤。从经济效益上看，每个托盒的材料费及加工安装费总共也不过几元钱，而每台电机整流子拉伤后仅旋整流子的加工费就两千多元，且电机落修，机车扣修费用更大。据不完全统计，自加装改造后至1996年8月至少防止拉伤整流子62次(有62次压指弹簧断而未拉伤整流子)，由此为机务段节省大修费用达十几万元。　　2)牵引电动机进油也能造成电机环火。电机进油后，整流子表面的油污会使碳刷接触不良，从而造成环火。从几年来淄博段共发生的32起电机进油故障看，大多是由电机通风道进入的。我们知道牵引电动机的通风采用强迫外通风，风道进风口设在车上电气室和冷却室内。在电气室

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