Стартовая >> Архив >> Ремонт электрооборудования на судах

Подшипниковые шиты и станины электрических машин - Ремонт электрооборудования на судах

Оглавление
Ремонт электрооборудования на судах
Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования
Документация для ремонта
Маркировка выводов электрических машин и трансформаторов
Проверка полярности обмоток и целости электрических цепей
Контроль качества электрической изоляции
Единицы физических величин
Проводниковые материалы
Магнитные материалы
Электроизоляционные материалы
Припои, флюсы
Клеи и самосклеивающиеся электроизоляционные ленты
Ленты, лакоткани и лакобумага
Дефектация электрических машин
Разборка и очистка электрических машин
Обмотки и выводы электрических машин
Бандажи ротора электрических машин
Коллекторы, петушки и контактные кольца
Щеточный аппарат электрических машин
Активная сталь электрических машин
Подшипниковые шиты и станины электрических машин
Ремонт силовых трансформаторов
Чистка электрической изоляции
Методы сушки изоляции электрических машин
Сушка синхронных, асинхронных и машин постоянного тока
Пропитка электрической изоляции обмоток
Ремонт контактов
Ремонт рубильников
Ремонт пакетных переключателей и автоматов
Ремонт катушек электрических аппаратов
Ремонт реостатов и контроллеров
Ремонт универсальных переключателей, кнопок, предохранителей
Ремонт реле
Ремонт электроизмерительных приборов
Ремонт осветительных приборов, связи и сигнализации
Марки, прокладка и крепление кабелей
Проходы кабелей через переборки, ввод в электрооборудование
Оконцевание кабелей
Заземление металлических оболочек,  ремонт оплеток, оболочек и жил кабелей
Дефекты изоляции кабелей
Проверка и испытания кабельных линий
Ремонт и эксплуатация аккумуляторов
Требования к режимам заряда и разряда, основные дефекты аккумуляторов
Ремонт аккумуляторов
Техника безопасности и охрана труда
Правила безопасности при проведении ремонтных работ
Меры безопасности при обслуживании и ремонте аккумуляторов
Противопожарные мероприятия
Оказание первой помощи при поражении электрическим током

Ремонт этих частей электрической машины заключается в основном в заварке электрической дугой трещин, раковин, а также в восстановлении посадочных мест.
Трещины в чугуне заваривают биметаллическим электродом с медным сердечником и тонкой наружной жестяной оболочкой, Конец и начало трещины для предотвращения дальнейшего их развития обрабатывают сверлом диаметром 3-5 мм. При толщине крышки более 5 мм вдоль всей трещины снимают фаску шириной 3-5 мм под углом 45°. Если есть возможность нагреть чугунную часть машины до 700-800 С, то сварку можно выполнять и чугунным электродом в пламени ацетилено-кислородной горелки. После сварки деталь охлаждают в течении 36-72 ч. Если трещина щита по размеру превышает четверть его периметра, или если на щите есть несколько трещин, то такой шит к ремонту не пригоден.

Рис. 3.20. Запрессовка втулки в отверстие щита

1 — промежуточная втулка; 2- подшипниковый щит; 3 — стопорный винт.

Ремонт посадочной поверхности заключается в запрессовке во внутреннее отверстие щита Промежуточной втулки. Необходимость в такой работе возникает в том случае, если допуск на размер отверстия под посадку превосходит установленное значение, или если овальность и конусность отверстия превышают половину допуска на посадку.
Внутреннее отверстие щита предварительно растачивается до размера, определяемого по формуле

где dШ- диаметр отверстия в щите, мм; dB- внутренний диаметр втулки, равный наружному диаметру подшипника, уменьшенному на 2-3 мм (с учетом припуска на обработку). В расточенное отверстие и запрессовывается промежуточная втулка, в отверстие которой, в свою очередь, запрессовывается подшипник. Эти операции и иллюстрирует рис. 3.20.

Шариковые и роликовые подшипники ремонту не подлежат. Поэтому они дефектуются, и по результатам дефектации либо монтируются вновь, либо заменяются новыми. Прежде всего следует обратить внимание на состояние смазки. Если она пересохла, то ее следует заменить. Наличие стружки внутри подшипника указывает прежде всего на дефекты сепаратора. Для того чтобы осмотреть рабочие поверхности подшипника, его необходимо предварительно промыть. Обычно полностью промыть подшипник, освободив его от частиц грязи и абразивных материалов, в одном только бензине не удается. Поэтому рекомендуется использовать и промывку в минеральном масле - веретенном 2 или 3; индустриальном 12 или 20, или же в трансформаторном. Температура масла должна быть 90-95°С, При применении трансформаторного масла его температуру необходимо поддерживать как можно точнее. Это обусловлено тем, что температура вспышки этого масла равна 135°С. В ванну с нагретым маслом подшипники погружают на 15-20 минут. После нагрева их несколько раз встряхивают. В крайнем случае промывку можно производить и в бензине, но с добавкой до 10% по объему минерального масла. Последняя необходима для исключения появления царапин на рабочих поверхностях при проверке легкости вращения подшипника, потому что бензин быстро испаряется и не обеспечивает необходимой смазки. Керосин для промывки применять вообще не рекомендуется, так как промытый в керосине подшипник в дальнейшем не удается защитить от коррозии.
После промывки подшипников осматривают сепаратор и проверяют состояние его заклепок на отсутствие трещин и надрывов. Сепаратор не должен касаться колец подшипника. Рабочую поверхность колец также тщательно осматривают на предмет отсутствия трещин, выкрашиваний и шелушения металла. При наличии выбоин или раковин на беговых дорожках, трещин в обоймах и других дефектов в сепараторах подшипники подлежат замене. Заменяются также и подшипники, в которых зазор между кольцом и шариком (роликом) превышает 0,1 мм при диаметре вала 0,25 мм, 0,2 мм - при диаметре до 100 мм и 03 мм - при диаметре вала свыше 100 мм.
Ремонт подшипников
Рис. 3.21. Ремонт подшипников: а - напрессовка подшипника качения; б-  выпрессовка втулки вручную; в - выпрессовка под прессом; г - центробежный способ заливки; д - правильная шабровка вкладыша подшипника скольжения; е - неправильная шабровка вкладыша;

Проверяют также и легкость вращения подшипника, отсутствие в нем заеданий или ненормального шума, стука и т. п. При медленном вращении не должно быть местных притормаживаний. Их наличие свидетельствует о дефектах в подшипнике. Проверку легкости вращения производят следующим образом: подшипник держат за внутреннее кольцо, вращая при этом наружное в горизонтальной плоскости.
При осмотрах и проверках нельзя касаться руками рабочих поверхностей подшипника. Пот рук способствует быстрому появлению точечной коррозии, которую промывкой в бензине устранить невозможно. Для удаления солей, попавших на рабочие поверхности подшипника, последний промывают в мыльном растворе (17-23 г мыла на литр воды).
Перед установкой посадочные места подшипника покрывают смазкой.
Монтаж подшипников качения производят с помощью специальных приспособлений, простейшее из которых показано на рис. 3.21, а. Диаметр трубы 1 выбирают таким, чтобы он был немного больше внутреннего диаметра подшипника 2. Конец трубы, который касается подшипника, снабжают ободком из мягкого металла. Второй конец заглушают выпуклой пробкой 3, по которой и наносят при насадке удары молотком. Подшипники больших диаметров перед насадкой на вал нагревают в масле до температуры 80-90°С. Этим и обеспечивается необходимый зазор. При посадке наружного кольца подшипника в корпус зазор обеспечивается прогреванием корпуса.
При монтаже подшипника необходимо строго следить за полученным натягом: при большом натяге кольца деформируются и получается малый радиальный зазор. Такой подшипник при работе будет греться, и его может даже заклинить. При малом натяге кольцо будет проворачиваться на валу, что приведет к нагреву и заеданию подшипника. При монтаже подшипникового узла на отсутствие выбоин проверяют как внутренние, так и наружные крышки, так как их наличие может привести к перекосу подшипника и неравномерному распределению усилий в процессе работы.
После насадки на вал подшипник заполняют смазкой, указанной в заводском формуляре. В последнее время в качестве единой смазки подшипниковых узлов судовых электрических машин мощностью до 500 кВт с частотой вращения до 4000 мин-1 рекомендуется смазка ЭШ-176. Поверхность, на которую она наносится, должна быть тщательно очищена и высушена, так как смешивать смазку ЭШ-176 С другими смазками недопустимо. Смазка ЭШ-176 работает в подшипниковых узлах более 15 тыс. ч без ее замены или пополнения в диапазоне температур от - 55° С до +100°С. Почернение смазки после кратковременной работы не является браковочным признаком.
Ремонт подшипников скольжения заключается в замене изношенных втулок и вкладышей, перезаливке или изготовлении новых вкладышей. Втулку двигателей небольшой мощности из подшипникового щита выбивают ударами молотка по деревянному бруску, который своим вторым концом опирается на закраины втулки, а подшипниковый щит должен располагаться фланцем вверх (рис. 3.21, б). Вкладыши более крупных машин выпрессовывают под прессом, показанным на рис. 3.21, в.
При пере заливке втулки и вкладыша сначала получают антифрикционнный сплав (чаще всего это баббит - сплав олова, свинца, сурьмы и меди), который протравливают кислотой, облуживают в затем производят заливку. Последнюю чаше всего выполняют центробежным способом, который показан на рис. 3.21, г. С помощью шпилек 1 вкладыш 2 крепится к планшайбе токарного станка. Чтобы в слое баббита при охлаждении не образовались трещины, вкладыш перед установкой нагревают до температуры 250°С. Через воронку 3, введенную в центр вкладыша, порциями заливают расплавленный в тигле при температуре 400-450иС баббит. Под действием центробежной силы жидкий баббит равномерно распределяется по внутренней поверхности вкладыша. После окончания заливки вкладыш вращают еще в течение 15-30 мин до полного затвердевания баббита. Остывающий вкладыш протачивают на токарном станке, учитывая необходимость оставить припуск на его пришабривание. После того как вкладыш будет пришабрен к валу, в нем делают канавки для поступления смазки, которая образует тонкий слой между валом и вкладышем. Процесс шабровки вкладыша иллюстрируется рис. 3.21, д.

Сборку статора (станины) начинают с установки полюсов, проложив первоначально предохранительные прокладки между ним и сердечниками, Необходимо обеспечить равномерность зазоров между катушками главных и дополнительных полюсов. Неравномерные зазоры особенно у машин небольшой мощности могут быть причиной повышенного искрения щеток. Кроме того, из-за вызванного этим перераспределения потоков рассеяния полюсов искажается магнитное поле машины, что приводит к появлению в обмотках якоря уравнительных токов, перегружающих как обмотку, так и щеточный аппарат. Аналогичное влияние на работу машины оказывают зазоры между железными шайбами (рамками), прижимающими катушки полюсов. Изменив при работе размеры или материал шайб, получают и другие зазоры между сердечниками полюсов и якорем. Это может существенно повлиять на работу машины. Поэтому зазоры между сердечниками полюсов и катушками проверяют и регулируют с помощью деревянных шаблонов и добиваются их точного соответствия паспортным значениям.
После установки полюса катушки соединяют между собой временными перемычками в соответствии со схемой и маркировкой выводных концов. Правильность включения обмоток проверяют методами, указанными в § 1 главы I. Сперва проверяют и согласовывают полярность полюсов при включенной сначала шунтовой обмотке, а затем последовательной и пусковой (естественно, при их наличии). Полярность шунтовых обмоток, состоящих из нескольких катушек, дополнительно проверяют при их соединении. После проверки производят окончательное соединение катушек шинами или проводами с выполнением при этом необходимых паек и изолировки. Внутреннюю часть станины покрывают электроизоляционной эмалью.
Отремонтированный и сбалансированный якорь (ротор) вставляют во внутреннюю часть подготовленной для сборки станины, предохраняя ее от возможных повреждений с помощью электроизоляционных прокладок. На ротор при снятых наружных крышках надевают траверсу и подшипниковые щиты. Сначала по оставленным меткам на щите и станине щит устанавливают со стороны вентилятора, а затем и с противоположной стороны. Посадив легкими ударами свинцовой или медной кувалды в районе гнезд щиты на подшипники, вставляют в их отверстия болты. Их ввертывают сначала рукой, а затем ключом, обеспечивая равномерный (без перекосов) вход щита в замок станины. После окончательного крепления подшипниковых щитов устанавливают на место траверсу и крышки подшипников, а затем вставляют и протирают щетки.
Якорь (ротор) электрических машин при сборке комплектуют Подшипниками, предварительно подготовленными с соблюдением всех технологических операций на специально отведенных местах. Расконсервированные и промытые в минеральном масле подшипники специальными щипцами укладывают на подставку и помещают в печь с температурой нагрева 80-90° С. Из печи их вынимают также щипцами и сразу же насаживают на вал.

Для своевременного выявления дефектов в процессе сборки машины выполняют контрольные измерения и проверки. Так, после запрессовки подшипниковых щитов рукой проверяют легкость вращения ротора. Причинами тугого вращения могут быть отсутствие радиального зазора в подшипнике, перекос подшипниковых щитов, попадание в подшипник посторонних предметов или задевание ротора о железо статора. Проверяют также осевой разбег ротора и равномерность воздушного зазора как по диаметру, так и подлине ротора. После проверки всех узлов и полной сборки машины приступают к соединению валов машины и привода. Наиболее часто на судах машины с приводом сопрягаются посредством полумуфт, устанавливаемых на концах сопрягаемых валов. Полумуфты расположены так, чтобы зазор между ними был равен 2 5 мм. После установки полумуфт, но до установки элементов, соединяющих их в одно целое, необходимо произвести выверку соединения. Для этого используют специальную оснастку - контрольные скобы 1, 5, показанные на рис. 3.22, а. Измерения зазоров между точками скоб производят щупами. После установки скоб на полумуфтах наносят риски 4, правильность выполнения которых проверяют, проворачивая валы на один оборот. При правильной установке скобы не должны касаться друг друга в любом положении.

Рис. 3.22. Выверка валов, соединяемых полумуфтами: а - установка скоб; б - измерение зазоров; в - сдвиг валов по высоте; г - сдвиг валов в горизонтальной плоскости. 1 - линейка (струна);2 -ремень; 3,4 — шкивы

О неточности центровки валов по результатам измерения зазоров а и б в четырех положениях валов, поворачиваемых каждый раз на 90. Скобы при этом находятся поочередно в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Если зазоры (см. рис. 3.22, б) разные, то центры валов сдвинуты по высоте (рис. 3.22, в).
Этот дефект исправляют, вводя прокладку соответствующей толщины под узлы крепления сопрягаемой машины (привода). Если разными являются зазоры а2, b2 и а4, b4 в горизонтальных положениях скоб, то центры валов сдвинуты в сторону, но расположены на одной высоте (рис. 3.22, г).

Этот дефект исправляют перемещением машины (привода) в горизонтальной плоскости.
Одновременное несовпадение зазоров во всех четырех положениях скоб говорит о том, что центры валов смешены по высоте и сдвинуты в сторону, т. е. валы перекошены. Так как идеальной центровки валов добиться нельзя, то при центровке стремятся к тому, чтобы выполнялись следующие равенства:


т. е. центруют валы с некоторой неточностью.
Рис. 3.23. Ременная передача: а,б,в- выверка шкивов; г — проверка натяжения
1, 5 — контрольные скобы; 2 - сопрягаемые валы; 3 — полумуфты; 4 — риски

Допускаемая неточность центровки задается в документации в виде разностей

Для эластичных муфт эта разность обычно находится в пределах 0,08-0,12 мм.

В судовых приводах изредка находят применение также ременные передачи- Процесс сборки таких передач состоит из установки шкивов на валах, их выверки и регулировки натяжения ремней. Взаимное положение шкивов при выверке контролируют стальной линейкой 1(рис. 3.23, а), а при расстоянии между валами более 1,5 м - стальной струной (проволокой), натянутой по линии, соединяющей центры шкивов. Линейка или струна при шкивах одинаковой толщины должны касаться обода каждого шкива в двух диаметрально противоположных точках. Таким образом, касание шкивов и линейки происходит в четырех точках. На этом рисунке точки соприкосновения линейки со шкивами отмечены буквами а, б, в, г.
При повороте валов со шкивами на 180° характер касания должен оставаться таким же. При сдвиге средней линии шкивов линейка касается только одного шкива (рис. 3.23, б), т. е. касание происходит только в двух точках в и г. При перекосе (рис. 3.23, в) линий валов касание происходит в трех точках а, в, г. Естественно, что на практике сдвиг и перекос могут быть вместе и поэтому характер касания может отличаться от приведенного на рисунках.
Исправление дефектов достигается перемещением шкивов и их осей. Изменение происходит до тех пор, пока размер е (рис. 3.23) будет не больше указанного в документации. Особенно тщательно производится проверка совпадения канавок на шкивах клиноременных передач, учитывая, что смещение канавок шкивов не должно превышать 1/200-1/150 расстояния между центрами валов.
Работа передачи во многом зависит и от натяжения ремня. Слабо натянутый ремень проскальзывает, нагревается и быстро изнашивается. Чрезмерно натянутый ремень вытягивается, теряет эластичность. Помимо этого чрезмерное натяжение создает дополнительную нагрузку на валы, шкивы и подшипники. О натяжении ремня судят по размеру прогиба у, возникающего под действием силы Р (рис. 3.23, г), который определяется соотношением  где l расстояние между осями шкивов, см; b - ширина ремня, см; δ - толщина ремня, см.
Силу Р создают либо рукой, измеряя при этом ее ручным динамометром, либо гирями, подвешенными к ремню. Значения прогиба и силы Р указываются в документации.
Закончив сборку передач, переходят к испытаниям, которые необходимы для контроля качества выполнения ремонтных работ и определения соответствия значений контролируемых параметров паспортным данным.

Таблица 3.4. Степени искрения и их характеристика

При испытаниях после ремонта в условиях судна контролируют следующие параметры электрических машин: сопротивление изоляции токоведущих частей между собой и относительно корпуса: электрическую прочность изоляции, сопротивление обмоток постоянному току, температуру частей машины в установившихся режимах работы, механическую прочность и перегрузочную способность.
Помимо этого во всех режимах работы машин постоянного тока необходимо проверять коммутацию, качество которой оценивают визуально по искрению на коллекторе под сбегающим краем щетки. Стандартом установлено пять степеней искрения. В табл. 3.4, заимствованной из этого стандарта, даны их характеристики. Следует отметить, что оценка искрения на коллекторе в сильной мере зависит как от окружающих условий (например, освещенности), так и от остроты зрения испытателя, и в значительной степени субъективна. Вполне объективной может считаться только степень искрения 1.
Определение параметров, характеризующих качество изоляции производится в соответствии с указаниями, изложенными в § 4 главы 1. При этом обмотки, у которых изоляция заменена полностью, должны испытываться напряжением, указанным в табл. 1.7. Обмотки с частично замененной изоляцией испытывают напряжением, равным 1,3U, но не менее 50% испытательного напряжения, указанного в табл. 1.7.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току производят в целях контроля качества пайки или винтовых соединений. Сопротивление обмоток фазного ротора и дополнительных полюсов измеряют по схеме, приведенной на рис. 3.24, а. Сопротивления статорных обмоток и обмоток возбуждения измеряют при включении приборов по схеме, приведенной на рис, 3.24, б. Измерения производят не менее трех раз, каждый раз при разных значениях тока, протекающего через измеряемое сопротивление, Для того чтобы не вызвать искажения результатов измерения вследствие нагревания обмотки током, время протекания последнего при каждом измерении не должно превышать 60 с. Значение сопротивления обмотки находится из выражения

где и количество измерений; Vi и Ii - показания вольтметра и амперметра при i -м измерении.
Для обеспечения возможности сравнения результатов измерений с паспортными данными полученное значение сопротивления необходимо привести к температуре 75 °С по формуле

где R2 сопротивление, соответствующее температуре 75°С; R1 - сопротивление обмотки при температуре Θ проведения измерений. Эта формула справедлива для медных обмоток. В целях предупреждения повреждений вольтметра необходимо сперва включать цепь и только затем подключать вольтметр.

Рис. 3.24. Измерение сопротивления постоянному току методом вольтметра-амперметра

Отключение приборов производят в обратной последовательности. Определение установившейся температуры осуществляют во время испытания на нагревание, которое проводят при номинальных значениях тока, напряжения и частоты вращения. Электрические машины, работающие при кратковременном или повторно-кратковременном режимах, испытывают на нагревание при этих же режимах. Температура их частей не должна превышать значений, допустимых для данного класса изоляции (см. табл. 2.8).
Испытание электрических машин на перегрузку производят в нагретом состоянии. Генераторы и двигатели постоянного тока, а также трехфазные двигатели испытывают при 150% нагрузки в течение 15 с; генераторы периодического тока - при 150% номинальной нагрузки по току в течение 120 с; трехфазные асинхронные двигатели для непрерывной и повторно-кратковременной работы - при 160% нагрузки, а двигатели, предназначенные для кратковременной и непрерывной работы с переменной нагрузкой,- при 200% номинального вращающего момента в течение 15 с. Механическую прочность машин испытывают при частоте вращения, равной 120% номинальной, в течение 2 мин.



 
« Расчет ресурсов для ремонта энергооборудования с использованием вычислительной техники   Ремонтное обслуживание электростанций в условиях полного хозрасчета »
электрические сети