电机设备维修保养技术手册

电机设备维修保养技术手册前言电机作为工业生产及各类自动化系统中的核心动力部件，其稳定可靠的运行直接关系到生产效率、产品质量乃至整个系统的安全性。本手册旨在提供一套系统、专业且实用的电机设备维修保养技术指导，帮助相关技术人员掌握电机维护的关键技能，及时发现并排除潜在故障，延长电机使用寿命，确保设备长期处于良好运行状态。本手册内容基于行业实践经验与技术规范，适用于各类常见交流异步电机及部分直流电机的维护工作。一、安全操作规程在进行任何电机维修保养工作之前，安全必须置于首位。忽视安全规程可能导致严重的人身伤害或设备损坏。1.断电与验电：*对目标电机进行维修保养前，务必切断其主电源及控制电源，并在电源开关处悬挂“正在维修，禁止合闸”的警示牌。*必须使用合格的验电工具确认电源已完全切断，确保无残留电压。2.放电处理：*对于电容启动或带有制动单元的电机，应先对相关电容进行充分放电，以防电击。3.锁定能源：*在条件允许的情况下，应对电源开关执行锁定程序，只有执行维修任务的人员持有解锁钥匙。4.个人防护：*佩戴合适的个人防护装备，如绝缘手套、绝缘鞋、护目镜、安全帽及防尘口罩（视工作环境而定）。*穿着合身的工作服，避免佩戴易被旋转部件卷入的饰品。5.工作环境：*确保工作区域照明充足、通风良好，无易燃易爆物品。*清理工作区域内的油污、积水及杂物，防止滑倒或绊倒。6.工具与设备：*使用经检验合格的工具，特别是绝缘工具。*测量仪器（如万用表、兆欧表）应在校验有效期内，确保测量准确性。二、预防性保养预防性保养是降低电机故障率、延长其使用寿命的关键措施，应制定详细计划并严格执行。2.1日常巡检每日或每班对运行中的电机进行外观及运行状态检查，记录异常情况：*听：电机运行声音是否均匀、有无异常杂音（如摩擦声、撞击声、电磁噪音过大等）。*看：电机外观有无破损、变形，接线是否松动、过热变色，冷却风扇是否完好，散热片是否清洁，有无渗漏油现象，仪表指示是否正常。*摸：在安全条件下，用手背轻触电机外壳、轴承端盖，感知其温度是否过高（一般不超过环境温度加规定温升），有无局部过热现象。*闻：有无焦糊味、油漆味等异常气味。2.2定期保养根据电机的重要程度、运行环境及制造商建议，制定月度、季度或年度保养计划。2.2.1清洁保养*外部清洁：定期清除电机表面的灰尘、油污、杂物，保持散热良好。可使用压缩空气吹净或干布擦拭，对于油污可用中性清洁剂擦拭后擦干。注意避免水分进入电机内部。*内部清洁：对于运行环境恶劣（多尘、潮湿）的电机，应定期（如每年或每半年）进行解体清洁。清洁定子绕组、转子、铁芯、通风道等部件，去除内部积尘、油污。清洁后需确保内部干燥。2.2.2润滑保养*轴承润滑：轴承是电机易损部件，良好的润滑是其长寿的关键。*润滑油/脂选择：根据电机型号、转速、工作温度及负载情况，选择合适牌号的润滑油或润滑脂（如钙基脂、钠基脂、锂基脂等），避免不同类型润滑脂混用。*加油周期：按照电机说明书要求定期补充润滑脂。一般情况下，运行温度不高、负荷平稳的电机，每运行一段时间（如____小时）补充一次；高温或重负荷电机则需缩短周期。*加油量：轴承腔内润滑脂填充量一般为其容积的1/2至2/3。过多会导致轴承过热，过少则润滑不良。*更换润滑脂：电机大修或轴承清洗时，应将旧润滑脂彻底清除，重新加注新润滑脂。*其他部位润滑：对电机的传动部件（如联轴器）、调节机构等活动部位，也应按需进行润滑。2.2.3紧固检查*地脚螺栓：检查电机与基础连接的地脚螺栓是否松动，如有松动应均匀拧紧。*端盖螺栓：检查电机前后端盖螺栓、轴承盖螺栓是否紧固。*接线端子：检查电机接线盒内接线端子排上的接线螺栓是否松动、氧化，发现问题及时处理，确保连接可靠，接触良好。2.2.4电气性能检查*绝缘电阻测量：使用兆欧表（摇表）定期测量电机定子绕组对机壳的绝缘电阻（冷态和热态）及相间绝缘电阻。对于额定电压为380V的电机，常温下绝缘电阻一般不应低于0.5兆欧（具体数值参照相关标准或电机手册）。若绝缘电阻偏低，需进行干燥处理。*直流电阻测量：使用直流电桥测量定子三相绕组的直流电阻，其不平衡度应在规定范围内（通常不超过2%），以判断绕组是否存在匝间短路或接线不良。2.2.5冷却系统检查*风冷电机：检查冷却风扇是否完好，叶片有无裂纹、变形，与轴的连接是否牢固，风罩是否完整，通风道是否通畅。*水冷电机：检查冷却水管路有无堵塞、渗漏，水质是否清洁，水压、水温是否在规定范围内，水套有无结垢。2.2.6碳刷与换向器（针对直流电机及绕线式异步电机）*碳刷检查：检查碳刷磨损程度，若磨损至原长度的1/3左右时应及时更换。碳刷在刷握内应能自由上下移动，无卡滞现象，与换向器（或集电环）的接触面积应不小于75%。*刷握与刷杆检查：刷握是否松动、变形，刷杆绝缘是否良好。*换向器/集电环检查：表面应光洁、圆整，无明显灼伤、沟槽、偏心。若有轻微灼伤或不平，可用细砂纸（如00号）在低速运转下轻轻打磨。检查云母片是否突出。三、故障诊断与维修电机在运行过程中难免会发生故障，准确的诊断是有效维修的前提。3.1常见故障现象及原因分析3.1.1电机无法启动*电源问题：电源未接通、电源电压过低、缺相。*控制回路问题：断路器或熔断器跳闸/熔断、接触器故障（线圈烧毁、触点接触不良）、热继电器动作未复位、启动按钮或限位开关故障、控制线路断路或短路。*电机本身问题：定子绕组断路、短路（相间、匝间、对地）、接地故障；转子绕组（绕线式）断路、电刷与集电环接触不良；轴承卡死；定转子铁芯相擦（扫膛）。*负载问题：负载过大、机械卡死、联轴器故障。3.1.2电机启动后运行不平稳或转速偏低*电源问题：电源电压不平衡、缺相运行（若缺一相，电机可能无法启动或启动后剧烈震动、发出异响、转速下降并过热）。*电机本身问题：定子绕组匝间短路、相间短路导致磁路不平衡；转子断条或端环开裂（笼型异步电机）；转子绕组匝间短路、断线或电刷接触不良（绕线式）；定转子气隙不均匀；轴承磨损或损坏导致转子偏心。*负载问题：负载波动过大、机械传动系统有卡滞或偏心。3.1.3电机运行中过热*电源问题：电源电压过高或过低、三相电压不平衡、缺相运行。*电机本身问题：*绕组故障：匝间短路、相间短路、接地，导致电流增大，损耗增加。*铁芯故障：铁芯硅钢片间绝缘损坏，涡流增大导致过热；铁芯叠压不实。*轴承故障：轴承缺油、润滑脂老化变质、轴承磨损（内外圈、滚珠/滚柱、保持架损坏），导致摩擦阻力增大，产生热量。*通风散热不良：冷却风扇损坏或风量不足、散热片积尘过多、环境温度过高、电机内部堵塞。*负载问题：长期超负荷运行、频繁启动、制动。*安装问题：电机与负载对中不良，导致附加力矩和振动，引起轴承过热。3.1.4电机运行中有异常振动和噪音*机械方面：*轴承故障：轴承磨损、游隙过大、滚珠/滚柱损坏、内外圈裂纹等，会产生周期性的“嗡嗡”声或“咯咯”声。*转子不平衡：转子重心偏移，高速旋转时产生离心力，引起振动。*定转子摩擦（扫膛）：由于轴承磨损、转子轴弯曲、端盖或机座变形等原因导致定转子铁芯相擦，产生刺耳的摩擦声。*电机基础不稳固、地脚螺栓松动。*电机与负载联轴器安装对中不良（同心度或平行度偏差过大），或联轴器本身有缺陷。*转轴弯曲或有裂纹。*电气方面：*电磁噪音过大：电源电压不平衡、三相电流不对称、绕组匝间短路、铁芯松动或饱和、气隙不均匀。*电刷与换向器/集电环接触不良或表面不光滑，产生火花和噪音（直流电机、绕线式电机）。3.1.5轴承过热或损坏*润滑不良：未及时添加润滑脂、润滑脂型号不对、润滑脂过多或过少、润滑脂变质老化。*安装不当：轴承安装时受到冲击、配合过紧或过松、轴承盖压得过紧。*轴承质量问题：制造缺陷。*运行维护不当：电机振动过大、轴电流腐蚀、异物进入轴承。*使用寿命到期：轴承已达到疲劳寿命。3.2常用维修方法与步骤3.2.1电机解体与装配*解体前准备：熟悉电机结构，做好标记（如端盖与机座、轴承盖与端盖的相对位置），准备好工具（扳手、拉马、铜棒、木锤等）。*解体步骤（一般小型电机）：1.拆除电机外部接线，并做好标记。2.拆除电机与负载的联轴器或皮带轮。3.拆除地脚螺栓，将电机移至检修场地。4.打开接线盒，拆除定子绕组引出线（做好标记）。5.拆除前后端盖螺栓，用木锤或铜棒轻敲端盖，使端盖与机座分离。对于小型电机，可先拆风扇罩、风扇，再拆后端盖，然后将转子连同前端盖一起从机座中抽出。注意保护定子绕组和转子铁芯。6.若需更换轴承，拆除轴承盖，用拉马工具将轴承从轴上卸下。*装配步骤：基本按照解体的逆顺序进行。注意清洁各部件，轴承装配时可采用热套法（将轴承加热至____℃）或使用专用工具压装，避免直接敲击轴承内外圈。装配时确保各标记对正，螺栓均匀拧紧。3.2.2绕组故障修理*绕组接地故障修理：找出接地故障点，若在绕组端部或槽口附近，可进行局部绝缘修复；若在槽内且范围较大，或多处接地，则需考虑重绕绕组。*绕组短路故障修理：匝间短路或相间短路，若故障点明显且范围小，可进行局部处理；严重时需重绕。*绕组断路故障修理：找出断路点，若在接头处，可重新焊接包扎；若在绕组内部，视情况修复或重绕。*注：绕组重绕工艺复杂，通常由专业电机修理厂完成，涉及绕线、嵌线、浸漆、烘干等多道工序。*3.2.3轴承更换与维护*选择与原型号规格一致的轴承（注意轴承精度等级和游隙）。*新轴承应清洁，检查有无锈蚀、转动是否灵活无异响。*装配前，轴承内圈与轴颈、外圈与轴承座孔的配合应符合要求。*装配时，在轴承内加入适量合格润滑脂。*装配后，转动转子应灵活、无卡滞和异响。3.2.4转子故障修理*笼型转子断条：对于铸铝转子，可采用焊接、冷焊或更换转子；对于铜条转子，可将断裂铜条取出，更换新铜条后重新焊接端环。*转子轴弯曲：若弯曲量不大，可进行校直；严重弯曲则需更换转轴或转子。四、维修后的检查与试运行电机维修完毕后，必须进行仔细检查和试运行，确认维修质量合格后方可投入正式运行。1.外观检查：装配是否正确，各部件是否齐全，螺栓是否紧固，接线是否正确、牢固，接地是否可靠。2.手动盘车：用手转动电机转轴，应感觉灵活、均匀，无卡滞、摩擦、异常声响。3.绝缘电阻测量：再次测量定子绕组对地及相间绝缘电阻，应符合要求。4.空载试运行：*确认电源连接正确无误，保护装置已投入。*点动启动电机，观察转向是否正确，有无异常冲击。*若转向正确，启动电机进行空载运行。*密切监视电机的电流、电压、温度、声音、振动等情况，持续运行一段时间（如1-2小时）。*测量空载电流是否在正常范围。5.负载试运行：在空载试运行正常后，可带负载试运行。逐步增加负载，观察电机运行状态，各项参数应稳定在允许范围内。五、通用注意事项1.记录与档案：建立电机设备档案，详细记录电机型号、规格、安装日期、历次维修保养记录（日期、内容、更换部件、测试数据等），为后续维护提供参考。2.备件管理：根据电机数量和重要性，储备必要的易损件和常用备件，如轴承、润滑脂、碳刷、保险丝、密封圈等。3.专业工具：配备必要的专业维修工具和测试仪器，并定期校准和维护。4.技术资料：妥善保管电机的产品说明书、图纸