毕业设计（论文）-DF4B型内燃机车牵引电动机的维护与检修.doc

DF4B型内燃机车牵引电动机的维护与检修学 生 姓 名： 学 号： 0730311 专 业 班 级： 铁道机车车辆 指 导 教 师： DF4B内燃机车牵引电动机的维护与检修摘 要内燃机车牵引电动机，由于功率大、负荷变化范围宽，又受到恶劣的外界环境影响，故障率较高，特别是ZQRD-410牵引电动机，长期暴露在大气中工作，受到风沙雨雪的侵袭， 因此各个主要部件经常会出现各种不同的故障。本论文通过对内燃机车牵引电动机的各主要部件运行条件的分析，总结出牵引电动机常见的各种故障，电气方面的故障主要有：绕组断线；电枢绕组匝间短路；电枢绕组接地；电机环火；换向器表面、电刷表面烧损；换向器焊接不良等。机械方面的故障主要有：轴承损坏及烧损；磁极紧固螺栓断裂；换向器变形及凸片、凸台和轨迹不清；电刷压指弹簧断裂；转子动平衡不良等。因此，需要合理的组织内燃机车牵引电动机的检修工作，为运输工作提供充足的、技术状态良好的机车，可以保证铁路运输的顺利进行。论文对内燃机车牵引电动机的日常维护也进行了细致的阐述，工作环境的恶劣，使牵引电动机的绝缘能力变差，日常受到灰尘、油垢的侵袭，使其换向器、刷架、轴承、抱轴瓦等主要部件工作条件变差，需要及时的进行维护和保养。在日常工作中乘务员也应对各主要部件进行检查，在行车中应认真执行机车操作与保养规定。关键词：牵引电动机；故障；检修；维护；ZQRD-410- I -目 录摘 要I引 言11 DF4B型内燃机车牵引电动机的概述21.1 绪论21.2 内燃机车直流牵引电动机的主要结构及技术参数21.3 内燃机车直流牵引电动机的工作特点52 DF4B型内燃机车牵引电动机的维护62.1 换向器的维护62.2 刷架的维护62.3 轴承的维护72.4 抱轴瓦的维护82.5 乘务员上、下班检查要点82.6 行车中的操作注意事项82.7 牵引电动机运用中的保养93 DF4B型内燃机车牵引电动机的检修113.1 电机的解体与清洗113.2 电机电枢绕组的检修133.3 电机磁极的检修163.4 电机绕组的浸漆203.5 电机机械部分的检修223.6 电机的组装与调整25结 论28致 谢29参 考 文 献30- III -DF4B内燃机车牵引电动机的维护与检修引 言内燃机车作为我国的铁路运输事业中主要的牵引动力之一，经过一段时间的运行，机车各个部件必然会发生一定程度的损伤。牵引电动机作为DF4B型内燃机车主要电气设备之一，其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。虽然近年来，在制造厂家与各科研部门的共同努力下，牵引电动机基础质量得以不断提高；但由于受机车长交路、大提速恶劣环境以及超吨位等多种运用条件因素影响，对牵引电机使用性能提出更高的要求，因此落修率依然较高，给检修生产带来一定的压力，需要我们对其进行定期的检修，以减少其故障的发生。日常维护对机车的安全运行，也起着至关重要的作用，牵引电动机特殊的工作环境，以及在内燃机车中的重要位置，对其进行合理的维护和保养已经成了一项必不可少的工作。论文通过从各方面收集资料并对其主要惯性故障原因进行深入分析，提出在日常的运行中对机车进行适时的维护和检修，同时提出相应的解决对策，希望能对牵引电机运用的可靠性和安全性起到积极作用。1 DF4B型内燃机车牵引电动机的概述1.1 绪论 东风4B型内燃机车共装配33台电机，分别用于能量转换与动力传递，并完成机车运转必不可少的辅助工作。这些电机为机车牵引服务，统称牵引电机。与普通工作电机相比，其工作条件恶劣，但可靠性要求高。 东风4B型内燃机车的电机习惯上分为三大类：第一类是专用电机，它是专门针对其工作特殊要求设计制造的、有较强可靠性的电机，如主发电机F、牵引电动机16D、励磁机L、启动发电机QF。第二类是Z2系列普通中小型直流电机，如空气机电动机YD、启动滑油泵电动机QBD、动力室通风机电动机TD、燃油泵电动机RBD等。第三类是微型电机，如司机室风扇电动机SD、第13测速发电机13CF等。非专用电机用于牵引时常设有备用措施，确保其中某台电机故障仍能维持行车。 33台电机中除F、L、BD、13CF六台为交流电机外，其他均为直流电机。具体电机的结构只叙述专用电机，其余电机参照一般直流电机相关知识去理解即可。1.2 内燃机车直流牵引电动机的主要结构及技术参数1.2.1定子410电机的定子作用是：产生主磁场、换向极磁场，提供磁路并作为电机的机械支撑。它由机座、主磁极、换向极、端盖及电刷装置组成。机座用钢铸成近似八棱柱形，其换向器端有三个观察孔，以便检查电动机内部、更换电刷、维护保养换向器和刷架系统，平时用于观察孔盖密闭，以防风沙雨雪的侵袭；顶部另开有一个方形的通风口。410电机的安装，电机一侧通过抱轴轴承支撑在车轴上，轴承盖与牵引电动机机座用螺栓紧固构成一个完整的滑动轴承体，体内安装抱轴瓦，车轴被包在轴瓦之中。抱轴瓦通过毛线垫吸油润滑，轴承盖的油箱上设有卡口式油尺，用于检查润滑油液面高度，运用机车要求液面高度在油尺的两刻线之间。电机另一侧通过悬挂装置掉在转向架的横梁上。410电机悬挂装置，由吊杆座2、橡胶垫3、吊杆4、销7、球面关节轴承9等组成。球面轴承的内环与销滑动配合，但转配后通过压盖等零件将内环紧固在销子上，并且与电机吊座定位，不能相对转动。机座内腔安装有四个主磁极与四个换向极，两端分别与前、后端盖连接，除作为电机机械支撑外，同时还够成磁路的一部分。四个主磁极各用3个M30螺栓固定在机座内腔的垂直与水平方向上。为避免油水进入电机内部，磁极螺栓沉头孔用沥青密封。主磁极由主极铁芯和主极线圈组成，主极铁芯用1.5mm厚的钢板叠加而成。主极线圈用450mm软扁铜线扁绕15匝制成。410电机的主磁极采用一体化工艺，其励磁线圈热套于铁芯上。线圈与铁芯之间用无纬带塞满，并浸漆使之成为一个整体。该结构对于改善线圈散热条件，降低主极温升，尤其对减少线圈与铁芯相互摩擦造成接地故障有显著效果。主磁极用于产生主磁通。四个换向极各用2个M24螺栓固定于机座内腔主磁极的几何中性面上。其结构也是由铁芯与线圈组成。换向极铁芯用钢整体锻制，换向极线圈用540mm扁铜线扁绕14匝制成，同样采用一体化工艺制作而成。用于产生换向极磁场，以便抵消电枢反应与电抗电势，改善换向。几座两端装有端盖，一起形成电机的外壳，两端盖中心孔装的轴承型号分别为8G92417T和8G32426T，用于支撑转子并通过端盖把重量传递给机座。此外，前端盖上还安装有电刷装置。电刷装置机构，前端盖上装有调整时可转动的刷架圈，调好位置后涨开刷架圈使之紧固于端盖的环槽内并定位。四个刷握借助L型刷座和塑料压制的刷杆固定在刷架圈上。为提高刷杆的耐电弧性能，刷杆外面有聚四氟乙烯套管。每个刷握装有两块（12.5mm50mm60mm）分裂式电刷，牌号为D374.电刷装置是连接电机内、外电路的桥梁。目前，永济电机厂针对原电刷装置拉力弹簧故障率较高的问题，重新设计为压簧结构，并已投入生产。定子装配时最关键参数是主极极靴中心处距电枢表面的气隙，应为5mm,换向极铁芯与电枢间气隙为7mm，换向极铁芯与机座间有三片0.6mm厚的黄铜片，即第二气隙为1.8mm。钉子组装时电机内部接线，两正刷架用汇流环节连通作为电枢绕组首端，并引出机外代号S1，两幅刷架用汇流环节连通作为电枢绕组末端并通往换向极线圈，四个换向极线圈对角串联成两支路后并联，成为换向极绕组末端，引到机外代号H2。主极绕组两端代号为C1,C2,内部四个主极线圈依次串联。当电机电流S1-H1-C1-C2时，从传动端看为顺时针转；若电机电流改为S1-H2-C2-C1时，从传动端看为逆时针转。1.2.2转子直流电机转子的作用是产生感应电动势与电磁转矩，进行电能与机械能的转换，410电机电枢由电枢轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器组成。电枢铁芯由0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成。冲片的形成电枢铁芯外径为39mm，轴向长度为460mm,直接装于电枢轴中部，靠键定位；电枢铁芯外圆周均布50个电枢槽，铁芯内有27mm孔12个，20mm孔24个，分两圈均布，该孔用于轴向通风。电枢铁芯用于安装电枢绕组并构成磁路的一部分。电枢绕组由200个元件组成双层短距单跌绕组。其绕制规律与四极、200个电枢槽、200个元件相同。为了加强电枢铁芯齿的强度，简化生产工艺，实际电机只开50个槽，一个槽作4个槽使用。每四个元件绑扎成一个独立的机械单元一块儿往槽内安装，每一个元件边由两根聚酯漆包扁铜线在高度方向上并列绕制而成，以扩大导线横截面积。同一原件上、下层有效边距离为12个实槽，即48个虚槽，略小于=50个虚槽，称为短距；每个电枢槽装有不同元件的上层边与下层边两层；同一原件首末两端跨接于相邻换向片上，顾电枢绕组全称为双层、短距、单叠绕组。根据单叠绕组50槽均布特点，四个主磁极对应有四条并联之路，四组电刷，为改善换向，另接有50根均压线。其绕组展开。电枢绕组端接部分用无纬带或钢丝绑扎。电枢绕组用于产生感应电动势、电磁转矩，是电能和机械能转化的核心部件。换向器装在电枢轴的非传动端。它是由200片 梯形换向片和200片云母片相间叠压而成的圆柱体。换向器内腔两端面车有燕尾槽，前压圈后套筒分别卡装于燕尾槽中并用螺栓紧固。压圈与换向片间及套筒与换向片间，均用压制成V型的云母环绝缘。换向器组装后，经动平衡实验，并于前压圈和后套筒的平衡槽内配置平衡块，使换向器转至任何位置都能停稳。换向器与电刷装置相配合，用于发电工况整流、电动机工况逆变。电枢轴的传动端有1：10锥度的轴伸，用于安装小传动齿轮。该电机采用外强迫通风方式冷却。冷却空气由车体内通风机车体通风道帆布筒机座上方孔，进入电机换向器端后分为两路：其一经换向器表面磁极、电枢表面传动端盖网罩；其二经换向器内腔电枢铁芯通风孔传动端网罩。前者冷却主极、换向极、电枢绕组等，后者冷却电枢铁芯，限制电机各部温升，确保电机使用寿命。410电机采用外强迫通风可减小电机轴向长度，并可解决机车启动阶段电机转速低而电机电流大的矛盾。此外，由车体内提供冷却空气较清洁。1.3.3主要技术参数牵引电动机型号 ZQDR-410额定功率（kW） 410额定电压（V） 550/770额定电流（A） 880/570最大电流（A） 1080额定转速（r/min） 640最大恒功率转速（r/min） 1773最大转速（r/min） 2365工作制 持续励磁方式 串励磁场弱等级 第一级60% 第二级43%通风方式 强迫外通风绝缘等级（定子/转子） H/F额定通风量（m3/min） 110电机质量（kg） 2980绕组电机组（）主极绕组15 0.00773主极绕组115 0.01082附加极绕组15 0.00566附加极绕组115 0.00792电枢15 0.00551.3 内燃机车直流牵引电动机的工作特点与普通工业用电机相比，牵引电机工作条件恶劣，可靠性要求高。显然机车在铁道线上行驶中，牵引电动机故障时无法更换维修的，这将直接影响机车牵引力甚至导致无法运行，中断铁路运输，因此需具备较高的可靠性，并设置运行措施。其工作条件恶劣：1.是牵引电动机受空间尺寸限制，径向受到轮对的限制，轴向受到轨距的限制。2.是电机工作过程中，电压、电流变化范围大。同一台机车的六台牵引电动机并联工作，若因动轮直径差异、个别轮对空转、电动机特性不尽相同等因素的干扰，将使牵引电动机负责分配不均。过大的电流或电压势必给电机的换向带来困难，造成电机升温过高，绝缘老化。3.是机车高速通过钢轨接缝和岔道时，使电动机受到强烈的机械冲击振动，着不仅给电机换向带来了不便，而且易造成机械破损。4.是牵引动电动机悬挂在列车底部，易受风沙雨雪的侵袭和温度、湿度的影响。因此，410电机构造应具有结构紧凑、零部件具有较高的绝缘性能和机械强度的特点，具备防尘、防潮、防雨雪的气密性，具有良好的通风条件和较大的过载能力，并采用少改善换向措施，以确保电机可靠工作。2 DF4B型内燃机车牵引电动机的维护2.1 换向器的维护1.换向器表面与电刷接触面上应呈均匀有光泽的薄膜，薄膜的颜色可以是浅色或略带深色，甚至深褐色。换向器工作表面不应有不均匀磨损、局部发黑无光泽发黑现象。2.换向片片间的云母槽下深度为11.5 mm、换向片两侧倒角0.545，倒角处应无毛刺。3.经常用干燥压缩空气吹扫换向器表面的炭尘，若换向器表面有油垢或轻度烧黑痕迹，可以用干净布蘸酒精清除。如换向器表面有较明显的灼烧痕迹，用布清除无效时，可使点击在高速空转的情况下，用00号玻璃砂纸紧贴换向器的表面进行打磨，然后用高压吹风机吹干净。打磨换向器表面时禁用金刚砂纸，并注意安全。4.如换向器表面磨损严重或者严重烧伤以至影响电动机正常工作时，应将电机解体，精车换向器表面，光刀后，换向器表面粗糙度应达到R=0.8mm。换向器表面对两端轴承内圈的径向跳动不超过0.02mm，最好使换向器表面适当氧化后投入运用。2.2 刷架的维护1.应经常清除刷杆上的炭粉、油垢，保持刷杆表面清洁，当刷杆表面有裂纹时，应及时更换。2.刷握压指应灵活，弹簧压力为45N左右3.电刷在刷盒内应上下活动自如，电刷在刷盒中的间隙符合规定值发现电刷与换向器接触表面产生偏磨，出现凹坑状为电刷与刷盒配合太松，应找出原因并予以处理。4.电刷与换向器表面的接触面积应不小于电刷面积的80%，否则应予以研磨。研磨电刷时应使用玻璃砂纸，禁用金刚砂。如用手工研磨，应注意使砂纸紧贴换向器表面。5.电刷磨耗过限或产生崩裂、刷辫松动、变色等缺陷时，应跟换电刷。更换电刷。更换电刷根据上述要求予以研磨，并注意使用与原电刷牌号相同的产品，最好时并联使用的同一组电刷同时更换，确保同组电刷高度、压力比较一致。同一电机最好时使用同一厂家同期生产的电刷，其电刷一致性较理想。6.刷架装置在电机制造厂已校好中性位置，并用定位螺栓定位，在使用维护中有必要转动刷架圈时，先把定位螺栓拧松拔出，再用专用扳手把涨紧刷架圈的双头螺栓拧松，并拆除刷架与换向极的连接线以及出线盒连线，即可转动刷架圈。为了避免改变刷握的中性位置，确保电机换向良好，应尽量避免拆卸刷盒、刷座和刷杆等部件。2.3 轴承的维护1.主要故障 滚动轴承的主要故障有:内外圈及滚珠剥离、裂纹；保持架松旷、裂纹、铆钉损坏、径向间隙大等。 轴承由于过热，而发生滚道变色、拥挤、烧熔的现象，称为烧损。轴承烧损是轴承的常见故障，410电机主要发生在传动端，造成烧损的原因主要有：润滑不良，润滑油过多或过少，以及油脂变质；轴承间隙过小；轴承漏油；电机超速；油脂中含有杂质、磨料；内圈过盈过小，发生转动；轴承组装不正确等。 电机轴承发生严重烧损时，如不加以控制会造成轴颈拉伤、烧损等恶性事故，运用中只能切割主动齿轮，分解其与对轮的联接。2.轴承的检查（1）外观检查 仔细检查轴承滚珠及内、外圈，不许有裂纹、剥离、凹坑及过热变色现象，保持架不许有折损、裂纹、分边，铆钉损坏应不超过总说的1/3，否则应更换轴承。轴承转动灵活，无卡滞，作用良好，不许有异声，阻力。（2）预测径向间隙 为了提高生产效率，保证组装后的轴承游隙，轴承在检修中要求预测径向间隙。 3.轴承的修复（1）轴承的修复 轴承自由径向间隙过小，允许将轴承内圈外径在磨床上加工后选配。轴承外圈与端盖轴承孔德配合间隙应符合要求，若与规定值不符，可镀铬或磨床加工修复。保持架铆钉断裂或松动不超过总说1/3时，可更换铆钉或加固后使用。（2）更换轴承 轴承发生不能修复的损伤时要成套更换，并分别在内、外圈上标明安装日期，下次中修时外圈要转动90120.更换轴承必须检查轴承内圈与轴径的配合尺寸，选配过盈量应符合技术要求。轴承拆装时，严禁直接锤击，应采用加热的方法，注意加热温度不要超过120.检查内圈与轴的接触情况可采用测量接触电阻的方法，一般要求接触电阻值不大于统计平均值的3倍。测量接触电阻使用接触电阻检测仪。4.轴承的维护保养（1）经常检查电枢轴承的温升情况，如发现轴承过热，应及时找出原因予以处理。一般轴承原因有加油过多或过少，油质不纯变质，轴承径向间隙太小，轴承窜油，轴承质量不良，油封磨损以及内部不清洁等。（2）电机两端轴承清洗后的一次加油量为：换向器两端200g，传动端400g。轴承在运用中添油量，建议机车从行走20 000km，换向器断加油1015g，传动端加油2025g。2.4 抱轴瓦的维护1.注意检查油箱油位，油位应在油尺的两刻线之间。2.抱轴瓦油箱内应灌注双曲线齿轮油，不得使用其他牌号的润滑油。3.抱轴瓦与车轴的径向间隙为0.20.4mm，同轴左右抱轴瓦与车轴的径向间隙差不大于0.15mm，白合金不许有碾片、熔化、脱壳和剥离现象。4.抱轴瓦瓦背与瓦盖、瓦座须紧固并接触良好，局部间隙用0.25mm塞尺检查，塞入深度不得大于15mm。2.5 乘务员上、下班检查要点1.检查转向器表面是否光洁，表面颜色有无有变化、烧黑、拉伤痕迹；对应电刷下磨深度不超过0.5mm，换向片有无凸片，升高片有无甩锡、缩头；换向器伤均衡块是否松动。2.云母槽内有无堆积碳粉，槽深度要求大电机不小于0.81mm，小电机不小于0.5mm，换向片倒角处有无铜粉现象，倒角是否顺手，换向片尖端有无环火的残余铜屑。3.刷握及瓷瓶是否完整，安装是否牢固，表面是否清洁，刷盒无歪斜与整流子表面间隙应符合规定。4.拔出电刷检查接触面有无裂纹、破损，电刷与换向器接触面积应占总面积75%以上，电刷后刷边有无黄绿色烧伤痕迹以及银色的疏脆变色现象，电刷高度不小于原形高度的1/2，刷辫无松脱，电刷压力符合规定，电刷与刷盒间隙符合规定。5.个连接线有无松动、折断，主磁极、换向极绕组有无烧损，表面颜色有无变化。6.电枢上无纬带有无松动、断裂、变色。7.底盖上有无均衡块、断弹簧、碎电刷、铜渣之类异物。8.两端轴承是否甩油，手摸两端轴承盖是否烫手。2.6 行车中的操作注意事项1.认真执行机车操纵与保养有关规定。机车运行中，严禁进行电器动作试验，机车没停稳或陏行时，不允许将司机控制器手柄置于行车方向相反的位置上，以防牵引电动机出现环火。2.机车启动时，柴油机转速不要升速过快，以免启动电流过大。当列车一时启动不了时，手柄不能长时间停留在工作位，防止烧损牵引电动机的换向器。3.行车中应注意防止操作失误等原因造成长时间牵引电动机过载运行，防止机车轮对发生空转。2.7 牵引电动机运用中的保养1.定期使用干燥压缩空气吹扫牵引电动机，清扫换相器、刷杆上的碳粉和灰尘，经常保持电机内外清洁、干燥、无油水。要根据机车运用情况，确定合理的轴承补油周期和给油量，避免缺油或给油过多。补入的润滑油应与电机轴承内原有的油脂牌号相同，禁止不同牌号的油脂混合使用。2.经常打开检查孔盖，检查电机内部。打盖前要清除容易落入电机内部的灰尘、油圬。检查电机时，禁止用原有的手去摸换向器表面、电刷工作表面。换向器表面有油污及黑痕时，要及时用棉丝或绸布蘸酒精擦掉，必要时可用00砂纸打磨，打磨后要吹扫干净。更换不良弹簧及电刷时，同一台电机要使用同类型或同牌号的产品，有条件时应尽量采用分裂式电刷。换上的电刷要认真用00砂纸沿着换向器表面的弧度，进行打磨，保证与换向器表面密贴，打磨后要彻底清楚碳粉。电机内部有短线、变色、烧损、裂纹、开焊、甩油及换向器严重发黑等现象时，要立即与有关人员联系，判明原因并采取适当措施。检查完毕后，将盖盖好。3.机车牵引列车时，起动电流不得超过最大允许电流。当列车不能起动时，主手柄在任何位置上，都不得超过10S。操纵电机时，要注意使主回路不发生大的波动。掌握好列车速度，禁止主回路电流在超过持续电流的情况下运行。高速通过振动大的区段或道岔时，应适当会主手柄，以防止牵引电动机产生火花。运行中要避免轮对发生持续空转，油空转预兆时要及时撒沙。空转继电器作用后，要判明原因，消除后方可继续进行。除空转回路故障外，禁止盲目切除空转继电器运行。接地继电器作用后，未查明原因以前，禁止加负荷。当切除故障牵引电动机后，要控制主手柄位置，以免其他牵引电机过载。 4.要经常保持磁场削弱接触器接触良好，电路各导线、接点、线圈要连接牢固无松动，以保证磁场削弱后主电路各支路的电流分配均匀。运行中，磁场削弱的过渡点要在规定的范围内进行，恢复全磁场时，若释放过晚，可提前断开过渡开关，防止牵引电动机电流过大。过渡点不符合要求时，要及时请检修人员调整。发现磁场削弱电阻过热或发红时，要认真检查牵引电动机主级电路，防止主级电路故障扩大。牵引电动机电流分配误差要在规定范围内。 5.在任何情况下，严禁机车未停稳时就换向加载运行，禁止作电器动作试验。经常检查牵引电动机冷却通风机的工作情况。 6.机车到达入段或进入有地沟的线路后，要立即检查牵引电动机。并做到“三摸”：摸油轴承温度，摸主磁级温度，摸附加磁级温度。如磁级温度油显著差别时，可能是绕组有断线或短路情况，要详细检查，判明原因，防止故障扩大。7.冬季机车进入暖车库时，要在牵引电动机热态下进入，以免换向器等部件出现缓霜。发生缓霜现象时，要用热的干燥压缩空气吹扫，并用棉丝擦干后，用兆欧表测量主回路绝缘电阻。严寒地区机车运用时，要采取措施保持牵引电动机内部温度，以改善牵引电动机的工作条件。 8在使用电阻制动时，要注意制动电流和机车速度，勿使制动电流超过670A，以保持牵引电动机和制动电阻。3 DF4B型内燃机车牵引电动机的检修3.1 电机的解体与清洗3.1.1解体前检修 为了保证检修工艺过程的顺利进行和经济的完成检修任务，除了做好必备的准备工作外，还要求工作人员对电机的状态有一个初步的了解，所以在解体电机之前，首先应对其做一些必要的检查。1.查阅履历薄，根据技术状态和历次检修的记载及运用状态，确定重点检查项目；2.外观检查电机各部分状况，特别注意有裂缝、松动、折断、灼烧、换向器发黑、磨耗等现象；3.测量换向器表面的跳动量，检查有无凸片、变形等状态，以确定是否需要旋削处理，若换向器表面已明显烧灼变形可免去此项；4.测量各绕组的绝缘电阻：用1000V兆欧表测量各绕组的对地绝缘和相互间的绝缘；5.电机空转检查：将牵引电机吊至检修台位，通电进行空转实验（2000rmin），单向运转10min，检查轴承振动、温升请客，电枢窜动及跳动情况，电机整体运转的平稳性。3.1.2电机的解体解体电机可选用两种不同的工艺的方法，这两种方法只是区分于吊出转子的工艺不同。其中一种是在吊出电机转子前，先将电机整体翻转90，换向器端向下，然后吊出转子，这种方法称为翻转定子法；另一种方法是电机始终水平放置进行解体，称为卧式解体。这两种不同的工艺方法现场均有采用，但由于采用翻转定子法解体和组装电机时，在整个工艺过程中需反复几次翻转定子，天车作业的工作量较大，影响工作效率，同时转子在翻转的过程中还会使绕组中积留的导电灰尘向换向器端堆积，清除困难，所以现在现场大部分都采用卧式拆装的工艺方法。 在电机解体工艺中，解体范围是不包括绕组的，只有当绕组存在必须解体处理的故障时，修理中才考虑对其进行适当的解体。对电枢绕组进行解体处理，重新镶放绕组后要焊接升高片、绑扎无纬带，进行真空压力浸漆和做动平衡实验。无设备能力的生产单位即使绕组有故障也不要解体。1.拆卸主动齿轮ZQDR-410电机主动齿轮与电枢为锥度过盈配合，解体时采用液压拔出器拔出。首先松开齿轮压紧螺母至距轴头34扣，注意不可取下螺母，防止压出齿轮时飞出伤人；将液压拔出器油罐内注满黄油，拧紧在轴头螺孔内，用扳手均匀地拧紧拔出器丝杆将黄油压入，压出齿轮；若拆卸困难，可用电磁感应加热器对齿轮加热34min，再用液压拔出器拔出。2.拆曲路油封曲路油封与电枢轴是过盈配合，组装时采用热装，解体时需用专用拔出器拔出。3.拆卸端盖电机转子由两端盖上的滚动轴承支撑，为了保证转子与定子的同轴度，端盖一定要有准确的定位。电子端盖的定位是由机座上端盖止口定位园与端盖外圆的过渡配合来实现的，拆卸时必须用顶丝将端盖顶出。把一个普通螺栓拧入端盖的工艺螺纹中，由于机座上该处没有螺纹，当螺栓旋入一定深度后头部顶在基座上对端盖产生了一个轴向的顶出力，随着螺栓旋入长度的增加，端盖被渐渐地顶出。为保证顶出端盖时不会由于偏斜而产生附加阻力，损伤机座和端盖，一般要用23个顶丝，并且顶丝的事例很多，在拆卸两端轴承压盖时也采用这种方法。顶丝不但适用于电机的解体，在其他类似的场合也常常使用。 4.吊出转子不论采用哪种解体方法，在吊出转子前都必须先拆下换向器端有止推作用的轴承挡圈，否则，转子和端盖无法分离。这种工艺的安排顺序在电机卧式解体工艺流程图内已有体现，即使要改进原工艺，这一点也必须满足。在工艺过程中吊出转子与顶出传动端端盖是同步进行的。顶出端盖之前，为了防止转子失去制成砸伤磁极，首先应将转子用天车吊住，钢丝略收紧，然后再顶出端盖，并将端盖与转子一起慢慢水平吊出，放置转子翻转架上。点出转子时，采用一种“t”形吊具，使钢丝绳的提升力通过转子重心，以防止转子发生摆动。5.拆轴承外圈410电机两轴承外圈分别转载两端盖轴承座孔内，均为间隙配合，但间隙很小，解体时不容易取下，规程明确规定严禁采用吊摔的方法。解体轴承外圈有两种常用工艺方法：一种方法是采用专用工具，用机械的方法拔出外圈；另一种方法是使用专用的电磁感应加热器，对轴承座孔进行加热，使孔径扩大，轴承外圈自然脱落。3.1.3电机的清洗1定、转子的吹扫电刷与换向器间长时间摩擦产生的炭和铜的磨屑，与空气中的灰尘一起污染电机绝缘部分，造成绝缘强度下降，引起换向器电位火花，引发绕组匝间短路和接地，在检修时一定要彻底清洗。清除方法是用干燥的压缩空气吹扫，一般安排在清洗前进行。吹扫时为防止微粒向换向器端堆积，吹扫方向应从换向器端吹向输出端。吹扫工艺是清除缝隙、管路和容器内销颗粒杂质的最有效的方法，子啊机车检修工艺中经常使用。2.定、转子的清洗吹扫只能清除与零件结合力不强的小颗粒杂质，要清除与机油混合在一起形成的油污，必须采用清洗的办法，清洗工艺主要是针对油污。电机定子和转子的清洗才用整体清洗的办法，可在清洗间喷洗或在专用容器中进行煮洗，清洗液用浓度为3%5%的金属清洗剂，温度为6080，电机清洗后要用净水将清洗剂冲净，然后放至烘干至达到绝缘电阻要求，烘干温度一般在7090.3.轴承及其他零件的清洗轴承室清洁度哟哀求较高的机械零件，清洗时必须拥有机溶剂，在时为降低检修成本，可采用金属清洗剂进行预洗，在用柴油或汽油进行清洗。清洗后要用压缩空气吹干，并用干净的塑料布或纸盖好。电枢轴、刷架装置、轴承压盖、曲路油封、档油板、轴承压板等，清洗时用沾汽油的棉丝擦拭干净，并用压缩空气吹干即可。3.2 电机电枢绕组的检修电机绕组是电机的一个特征性结构，它直接参与电机的能量转换，其工作状态的好坏直接影响着电机的工作质量和运行可靠性，所以绕组的检修一直是电机检修工作的重中之重。3.2.1电枢绕组的主要故障直流电机的电枢绕组，在牵引电机结构中最复杂，是掌握直流电机的难点，也是电机检修工作中的重点。直流电机由于结构原因，相对故障率较高，尤其是电枢，经常出现电枢绕组接地、匝间短路、换向器升高片开焊或焊接不良等现象。绕组开焊，主要发生在锡焊转子上，原因是锡焊的结构强度和熔点较低。现在换向器均采用氩弧焊（TIG）焊接工艺，焊接质量和结构强度很高，已基本上杜绝了开焊现象，焊接不良也很少出现。最常见的故障应属匝间短路和接地。下面重点分析一下绕组间短路和接地的原因、特点及其危害。1.匝间短路绕组匝间绝缘破损，造成电位不同的带电体发生短接的现象，称为匝间短路。这里所指的带电体可能是绕组元件，也可能是均压线、换向片。一般情况换向器出厂时加工检查都比较仔细，而现在的换向器云母片又比较厚（1.5mm），运用中很少出现内部短路的现象，如果有也主要发生在换向器的表面，由于导电介质所致。电枢绕组间短路故障主要出现在绕组元件之间和均压线之间。绕组元件匝间短路根据发生位置不同可分为前端匝间短路和后端匝间短路两种形式。前端匝间短路是指短路点发生在元件镶入升高片的线段位置。产生这种短路现象是由于元件镶入升高片的线端为裸铜线，当导电介质侵入内部时，如果落在两元件裸导线之间，会形成导电电桥，电桥多次发生导电燃烧后，附近绝缘将被破坏，并且这种破坏有向内部发展的趋势。当绝缘破损点发展到两元件接触紧密的部位时，两元件势必发生短接。导电电桥是产生前端匝间短路的根源，而且，造成均压线匝间短路也是这个原因。要解决前端匝间短路和均压线短路等问题，首先要分析导电电桥形成的机理。组成导电电桥的物质主要是碳粉和灰尘，虽然电机已经经过了浸漆等一系列的绝缘处理，但对于较大的空隙，很难通过浸漆完全填充，碳粉微粒还是有机会侵入到绕组内部。为尽可能地避免它对绕组绝缘造成的不良影响，现在的电机生产检修工艺都增加了在前端添加填充泥的工艺方法，采用石英粉或其他绝缘材料与环氧树脂混合，填充在均压线及绕组前端较大的缝隙内，排除转子前端空隙，然后再经过压力浸漆，使转子变成一个封闭的整体。这种方法对保证绕组的封闭性、防止前端匝间短路非常有效。除此之外，机务部门还在电机的检修工艺规程中做出了采用卧式拆装工艺解体组装电机；吹扫电机转子时，从换向器端向输出端做轴向吹扫，不允许径向吹扫和反方向吹扫等规定，以防止在吊装、吹扫转子时碳粉、灰尘向换向器端堆积。经以上处理，绕组前端匝间短路得到很好的改善。绕组的另外一种匝间短路发生在电枢槽内，是镶入槽内的元件有效边之间发生短接，称为后端匝间短路。实际上这种故障是较少出现的，但现场也曾发生。造成后端匝间短路的原因可能是由于转子无纬带绑扎不紧，使绕组元件在离心力的作用下有脱离转子铁芯的趋势，元件间相互摩擦造成绝缘损坏；也可能是由于绕组温度的变化梯度较大，造成元件轴向膨胀，发生相互摩擦，破坏绝缘；还有，绕组绝缘本身强度下降、浸漆不当、电机在工作中突遇高电压都可能造成匝间绝缘破坏。绕组发生匝间短路后，不但会因为绕组少了一个有效元件而使电机功率下降；更严重的是，由于短路点接触电阻较大以及虚接打火，会破坏对地绝缘，造成绕组接地；还可能烧伤绕组元件、无纬带，使整台电机报废，所以在检修过程中绝不可忽视。2.接地绕组接地是指由于绕组对地绝缘破坏，带电的导体与不带电的铁心之间发生短接的现象。接地故障主要产生在绕组元件上，换向器和均压线上较少见。为了使绕组元件与铁心之间能够良好的传递载荷，线圈的直线边与电槽之间应尽量减小间隙，但这样就使得镶放绕组时比较困难，元件绝缘容易损伤，为此我们将绕组的外包绝缘设计成强度较高的玻璃丝带，即使这样，元件镶入槽内时外包绝缘外包绝缘还会有不同程度的损伤，一般情况下绝缘出现轻微的机械损伤是正常的，不会影响绕组的绝缘性能，但如果镶放绕组时下线敲击不当，引起绝缘材料大面积损伤，就可能造成绕组接地，这种由于工艺问题而造成绕组接地的现象经常发生。一个性能良好的电机在运用过程中也可能出现接地现象。电动机是绕组推动铁心产生转矩转动的，工作中由于强大的磁场力的长时间的作用，绕组与铁心的一体化程度会逐渐削弱，元件与电枢槽之间出现小的空隙，发生相对运动，相互摩擦造成绝缘破损，这种破坏主要发生在元件出槽口拐弯处，针对这种现象，电机在大修时都必须重新浸漆，以恢复绕组与铁心的一体化标准。此外，绕组匝间短路故障没有及时处理也可能引起绕组接地。检修中经常发现，绕组的短路和接地故障总是同时存在的。电机在运转中发生绕组接地时，为防止绝缘、绕组和铁心的进一步烧伤，机车控制电路会立即将柴油机卸载，机车不能正常运行。出现这种情况后，乘务员应将故障电机甩掉，维持运行，回段后要认真检查处理。3.2.2电枢绕组的修复绕组出现匝间短路或接地时，需将绕组解体处理重新镶放绕组，焊接升高片，包扎无纬带，浸漆，并做动平衡试验。检修单位应具备一定的设备条件。1.解体绕组中修电机根据故障情况只对绕组进行局部解体，处理故障线圈，工艺过程对故障点判断的准确性要求比较高，操作时要求反复再下结论。解体工艺：（1）拆无纬带采用机械的办法，手工将已经固化的无纬带切断剥下，操作中注意不要损伤绕组绝缘。（2）清除升高片焊点小面积清除焊点采用扁铲手工铲除，大面积清除时应进行车削。（3）软化绝缘，打出槽楔将电枢加热至80100，保温610h，使绝缘软化，趁机打出槽楔。（4）撬出出故障元件。如果绕组上层边接地，解体时可将上层边撬出，按原等级重新包扎绝缘，恢复其性能。而对于下层边故障或必须更换线圈时，则要先解体相关软件，再处理故障线圈工艺较复杂，而且拆装非故障元件时容易损伤其绝缘，操作中应尽量注意。建议将相关元件相关边重新包扎绝缘。绕组损伤严重时应考虑进行全面解体大修。2.焊接新元件将电枢槽内的粘附物彻底清理后。镶入元件，按绕组的连接规律将线段镶入升高片内，用收紧工具收紧绕组，打入槽楔，新元件砍去线端的长出部分，采用氩弧焊进行局部焊接，清理焊点，测量片间电阻或片间电压降检查焊接质量。为了确认绕组的绝缘情况，焊接完成之后，要做匝间耐压检查，并测量对地绝缘电阻和做对地耐压试验，各实验通过后方可进行下一步工序。氩弧焊即钨极惰性气体保护电弧焊，是从70年代发展起来的一种焊接工艺。焊接以钨极作为电极，氩气为保护气体，电弧更稳定，热量更集中，焊接质量很高，被电机制造业广泛采用。3.绑扎无纬带由于相邻的载流导体相互间吸引或排斥，所以各元件导线间相互受力的作用，这种力随着流过电流的大小而增减。另外，绕组端部伸出越长，就越容易受损，镶入槽内的元件虽没有这样的问题，但却受到较大的离心力作用。这些都会导致绕组绝缘的损伤和破坏。为减小损伤，绕组必须进行固定。槽内部分采取了减小元件与电枢槽的间隙和浸漆处理的办法进行强化，并用槽楔加以固定，槽外部分通过绑扎无纬带的工艺解决。早期的工艺中曾采用非铁磁钢丝进行绑扎，近二十多年来各国普遍采用由预浸的玻璃纤维带制成的玻璃丝带绑扎。无纬玻璃丝带由径向玻璃纤维制成，浸以无溶剂树脂。它既可以用于电枢绕组的绑扎，也可用于定子绕组的绑扎。绑扎过程中应该尽可能大的拉力进行操作，同时还要保证绑扎的平整性。这些通过手工操作实现都比较困难，需要一个力的张紧设备，如图所示，该设备不但能够准确控制绑紧的力量，同时它还能够根据转子的转动情况作横向移动，对整个圆柱面进行操作。为了使树脂变成流体状，绑扎前应对转子进行预热，约为90-120，否则需采用热源对绑带进行加热。无论电枢是热态还是冷态绑扎，无为玻璃丝带都必须进行加热才能固化。与传统钢丝绑扎相比，无纬玻璃丝带绑扎有以下优点：（1）操作比较方便，成本价格便宜；（2）固定较为牢固；（3）其弹性系数为钢丝的数倍，从而使绕组受到较好的全面收缩；（4）重量轻，离心力所产生的应力小；（5）在电气上是绝缘的，所以免去绕组与绑带之间的绝缘垫；（6）对短时电弧具有较大的电阻，并使这种电弧不致延续；（7）避免了绑扎过程对绕组的破坏。3.3 电机磁极的检修3.3.1主要故障410电机有4个主磁极和4个换向极，故障主要发生在励磁绕组上，常见故障有：绕组接地、短路、断路，连接线及引出线断裂、接触不良等。1.接地励磁绕组接地多发生在靠机座的部位，主要原因是绕组与铁芯之间的一体化处理不良，线圈固定不够牢固，在强烈的振动下线圈与铁芯发生相对摩擦，造成绝缘破坏。另外定子整体侵漆不当，绝缘材料受到酸碱等腐蚀气体及灰尘、炭粉等导电介质的侵害，线圈过热，绝缘老化，都能使绝缘能力下降，造成接地。为了提高电机的可靠性，保证主、附极线圈在运用中不发生松动，磁极组装时在线圈与铁芯的直线部分，用无纬带或适形毡填满，两端用绝缘块塞紧，并在线圈与铁芯之间加设弹簧托板，在经过整体侵漆处理，使线圈铁芯和机座形成一个密封的整体。2.匝间短路匝间短路也是励磁绕组的一个常见故障。线圈浸漆不当，工作中受潮气、油污、炭粉、灰尘的侵蚀，造成匝间绝缘材料性能下降；绕组散热不良和空气的氧化作用引起绝缘的老化，都可能引起匝间短路。提高材料的绝缘介电强度、抗腐蚀性能和耐高温、抗老化性能是减少匝间短路的理想办法，在现有条件下，也可通过提高线圈的浸漆质量，刷好绝缘盖漆来防止污染物浸入，减少匝间短路。3.引出线裂及接触不良励磁绕组间连线由于伸出较长，而且固定困难，加之来自钢轨的强大冲击振动，引出线根部极易产生疲劳裂纹，紧固螺栓也经常松动。一旦发生此类故障，损伤部位会出现虚接打火现象，火花严重时会烧伤励磁绕组、贴心和电机其他结构。3.3.2励磁绕组的检查1.检查对地绝缘（1）测量绝缘电阻用1000V兆欧表冷态测量绕组的对地绝缘电阻，要求阻值不小于5兆欧。与电枢绕组一样，测量前必须先对绕组进行彻底干燥和吹扫。测量值小于要求值，可判定绕组接地 。（2）绝缘介质强度试验对于绝缘电阻正常的绕组，还要进行交流耐压试验，以判断绝缘介电强度。实验采用工频1900V交流电，两电极分别接在绕组与机座之间，要求1min内无闪络击穿现象。2.接地点查找电机励磁绕组接地，运行中可能引发严重的事故，检修时必须及时处理。查找故障位置，准确判断接地线圈是恢复绕组性能的重要工艺。（1）耐压试验法 利用耐压试验的原理查找接地点的工艺方法，称为耐压试验法。将交流耐压机的一电极接地在励磁绕组任意接线柱上，另一电极接机座，逐渐升高电压至100V，同时观察闪络击穿点和闪络冒烟点，即为接地点。有时缓慢升高电压闪络并不明显，可采用冲击试验的办法：先断开接线，将电压升至100V，然后断开电源，接好连线，冲击合闸，观察闪络点。（2）分段检查法将励磁绕组分成几段，分别进行检查，判断故障线圈的方法称为分段检查法。先将绕组四个线圈分成两段，用兆欧表分别测量绝缘电阻值，判断接地段，再将接地段两线圈分开，用兆欧表判断接地线圈。3.测量励磁绕组阻值用微电阻测量仪器测量绝缘电阻，换算成标准温度后，与标准值比较标准值：主极绕组电阻0.00737欧（15），换向极绕组电阻0.00566欧（15）。如果测量值比标准值大，说明绕组内部存在断路或接触不良故障，偏小则可能是绕组存在匝间短路。测量中用橡胶锤敲击励磁绕组引出线及连接处，如果测量值明显有波动，说明该处虚接或导出线裂纹。4.线圈匝间绝缘介电强度检查为保证匝间绝缘质量，在组装之前线圈必须通过匝间绝缘介电强度实验。本实验还可以有效的发现匝间短路故障。检查方法采用中频法。将1500Hz的中频电加在主机励磁线圈两端，当设备输出电压达到170V时，电流的经验值为60A左右，如果电流值偏大或15s内线圈有明显的击穿现象，则说明绕组匝间短路或绝缘薄弱。3.3.3磁极的修复磁极修复主要是绕组部分。励磁绕组连接线故障时，直接剥开绝缘处理，线圈内部的烧伤需要拆下磁极，退下线圈进行修复。1.拆卸故障磁极由于结构原因，要拆下主磁极，必须先拆下与之相邻的一个换向机。解体时定子取直立位，传动端向上，先拆下磁极引线和连接线，清除磁极螺栓的封胶，松动磁极螺栓，用专用工具吊在换向极上，钢丝略收紧，卸下磁极螺栓，吊出换向极，用同样的方法吊出主磁极。2.更换主机线圈和一体化处理用压力机压出故障线圈，清除磁极铁芯上的粘附物，将新线圈加温至120140，按图纸分别把弹簧托板、钢垫板、环氧玻璃布板和线圈套装在铁芯上，趁热在线圈与铁芯的直线部分用无纬带塞满，两端用绝缘块塞紧。有浸漆设备的生产单位，可对定子进行整体浸漆，无条件时，在填充无纬带的过程中分几次浇注环氧树脂绝缘漆。磁极组装完成后，定子送入烘箱加热式绝缘材料固化。3.故障线圈的修复（1）接地线圈线圈小面积绝缘破损、烧伤时，将炭化部分清除干净，用环氧树脂涂封；大面积损伤应剥开绝缘按图纸要求重新包扎，部分重抱时在新旧绝缘交接处要以坡口形式搭接，然后涂环氧树脂，并保证其平整度。 线圈重新包扎绝缘，必须进行浸漆处理。处理时可对线圈进行整体真空压力浸漆，也可以在包