三相異步電動機在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,是眾多生產(chǎn)設(shè)備的核心動力源。其轉(zhuǎn)軸作為傳遞扭矩、帶動負載運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件,一旦出現(xiàn)裂紋、斷裂或彎曲現(xiàn)象,將直接導(dǎo)致電動機無法正常工作,進而影響整個生產(chǎn)流程。因此,快速準確地判斷并妥善處理這些問題,對保障生產(chǎn)的連續(xù)性和設(shè)備的可靠性至關(guān)重要。
一、轉(zhuǎn)軸裂紋的檢測與處理
(一)裂紋檢測方法
肉眼觀察法:這是最基本的檢測手段。在電動機停機后,仔細查看轉(zhuǎn)軸表面,尤其注意應(yīng)力集中部位,如鍵槽、軸肩過渡處等。若發(fā)現(xiàn)細微的線狀痕跡,可使用放大鏡進一步觀察,初步判斷是否為裂紋。不過,這種方法對于微小裂紋的檢測能力有限。
滲透探傷法:該方法利用帶有色染料或熒光劑的滲透液,將其涂抹在轉(zhuǎn)軸表面。由于裂紋具有毛細作用,滲透液會滲入裂紋內(nèi)部。隨后,用清洗劑去除表面多余的滲透液,再涂上顯像劑。滲入裂紋的滲透液會被吸附到顯像劑表面,從而清晰地顯示出裂紋的形狀、位置和大小。滲透探傷法能有效檢測出表面開口裂紋,但對于內(nèi)部裂紋的檢測效果不佳。
磁粉探傷法:適用于鐵磁性材料制成的轉(zhuǎn)軸。通過在轉(zhuǎn)軸表面施加磁場,當轉(zhuǎn)軸存在裂紋時,裂紋處的磁力線會發(fā)生畸變,形成漏磁場。此時,在轉(zhuǎn)軸表面噴灑磁粉,磁粉會被漏磁場吸附,從而顯示出裂紋的輪廓。磁粉探傷法對表面及近表面裂紋的檢測靈敏度高,但對非鐵磁性材料無效。
(二)裂紋處理措施
一旦檢測到轉(zhuǎn)軸存在裂紋,需根據(jù)裂紋的嚴重程度采取相應(yīng)措施。對于輕微裂紋,可采用打磨修復(fù)的方法。首先,使用砂輪機將裂紋部位打磨平整,去除裂紋痕跡,打磨深度應(yīng)略大于裂紋深度。然后,對打磨后的部位進行拋光處理,以降低表面粗糙度,減少應(yīng)力集中。修復(fù)完成后,需再次進行探傷檢測,確保裂紋已被徹底消除。
若裂紋較深,打磨修復(fù)無法滿足要求時,可考慮采用焊接修復(fù)。焊接前,需對轉(zhuǎn)軸進行預(yù)熱,以減小焊接應(yīng)力。選擇合適的焊接材料和焊接工藝,確保焊接質(zhì)量。焊接過程中,要嚴格控制焊接電流、電壓和焊接速度,避免出現(xiàn)氣孔、夾渣等缺陷。焊接完成后,對焊接部位進行回火處理,消除焊接殘余應(yīng)力,最后進行探傷檢測,確保修復(fù)效果。
二、轉(zhuǎn)軸斷裂的處理
(一)更換轉(zhuǎn)軸
當轉(zhuǎn)軸發(fā)生斷裂時,更換轉(zhuǎn)軸是最常用的解決方法。首先,需根據(jù)電動機的型號和規(guī)格,選擇合適的新轉(zhuǎn)軸。新轉(zhuǎn)軸的材質(zhì)、尺寸和加工精度應(yīng)與原轉(zhuǎn)軸一致,以確保其能夠正常安裝和使用。在拆卸舊轉(zhuǎn)軸時,要小心操作,避免損壞電動機的其他部件??墒褂美R等工具將舊轉(zhuǎn)軸從轉(zhuǎn)子鐵芯中拉出。安裝新轉(zhuǎn)軸時,要確保轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子鐵芯的配合精度,采用熱套或冷壓等方法將轉(zhuǎn)軸安裝到位。安裝完成后,對電動機進行調(diào)試,檢查其運行情況。
(二)應(yīng)急修復(fù)措施
在某些情況下,如生產(chǎn)任務(wù)緊急,無法及時更換新轉(zhuǎn)軸時,可采取應(yīng)急修復(fù)措施。對于小型電動機,可采用拼接的方法。將斷裂的轉(zhuǎn)軸兩端加工出合適的坡口,然后使用焊接或鉚接的方式將其連接起來。焊接時,要嚴格控制焊接工藝,確保連接部位的強度。鉚接時,需選擇合適的鉚釘,并保證鉚接質(zhì)量。修復(fù)后,對電動機進行臨時調(diào)試,監(jiān)測其運行狀態(tài),待有條件時再更換新轉(zhuǎn)軸。
三、轉(zhuǎn)軸彎曲的校正
(一)冷校直法
對于彎曲程度較小的轉(zhuǎn)軸,可采用冷校直法。將轉(zhuǎn)軸放置在 V 形鐵上,用百分表測量轉(zhuǎn)軸的彎曲度,確定彎曲部位和彎曲量。然后,使用壓力機在彎曲部位施加反向壓力,逐漸校正轉(zhuǎn)軸的彎曲度。在校直過程中,要不斷用百分表測量,避免校直過度。冷校直法操作簡單,但對于彎曲程度較大的轉(zhuǎn)軸效果不佳。
(二)熱校直法
當轉(zhuǎn)軸彎曲程度較大時,熱校直法更為適用。首先,對轉(zhuǎn)軸的彎曲部位進行加熱,使其溫度升高到一定程度,一般為 500 - 600℃。加熱方式可采用氧 - 乙炔火焰加熱或感應(yīng)加熱等。在加熱的同時,在彎曲部位的另一側(cè)施加適當?shù)膲毫?,利用金屬在高溫下的塑性變形特性,校正轉(zhuǎn)軸的彎曲度。加熱完成后,讓轉(zhuǎn)軸緩慢冷卻,避免因冷卻過快產(chǎn)生新的應(yīng)力。熱校直法能有效校正較大彎曲度的轉(zhuǎn)軸,但操作過程中需嚴格控制加熱溫度和加熱時間,以免影響轉(zhuǎn)軸的材質(zhì)性能。
三相異步電動機轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)裂紋、斷裂或彎曲現(xiàn)象時,應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的檢測方法和處理措施。及時有效地解決這些問題,能夠延長電動機的使用壽命,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。在日常維護中,也應(yīng)加強對電動機轉(zhuǎn)軸的檢查和保養(yǎng),預(yù)防故障的發(fā)生。