Монтаж электрических машин — один из наиболее сложных технологических процессов. Большое разнообразие исполнения машин не дает возможности создать типовой набор инструмента. Для монтажа электрических машин можно рекомендовать базовые наборы инструмента, которые рассчитаны на монтаж операций, свойственных большинству электрических машин, и дополнительные наборы, учитывающие отдельную специфику их монтажа.
Весь инструмент можно разделить на рабочий и измерительный.
К измерительному инструменту относится: инструмент для выверки главных осей машин, фундаментных плит — струны, отвесы, скобы, индикаторы, угольники и уровни; инструменты для линейных измерений — линейки, рулетки, метры, микрометры, микрометрические скобы и нутромеры, штангенциркули, щупы; приборы для измерения различных величин — мегаомметры, виброметры, тахометры, счетчики оборотов, динамометры, термометры, термопары, секундомеры.
К рабочему инструменту относится: строительный инструмент для такелажных и земляных работ — лопаты, ломы, пилы, топоры, буравы; инструмент общего назначения — молотки, плоскогубцы, отвертки, ключи; специальные инструменты и приспособления — колодки для полировки коллекторов, проворачивания валов, снятия шкивов и полумуфт.
Например, в базовые наборы должен входить измерительный инструмент, а также рабочий — общего назначения; в дополнительные наборы для электрических машин постоянного тока должны входить скребки и фрезы для продороживания коллекторов, трехгранные шаберы; для электрических машин со шкивами и полумуфтами — специальное приспособление для их снятия. Кроме наборов инструмента при монтаже электрических машин широко используют средства малой механизации: домкраты, блоки, малогабаритные лебедки, полиспасты и т.д.
Набор инструмента, механизмов, приспособлений и инвентаря размещают на рабочем месте в контейнерах грузоподъемностью до 3 т. Эти контейнеры (рис. 1) имеют специальные отделения для размещения рабочего, измерительного инструмента и средств малой механизации. Контейнеры, именуемые рабочим местом, перемещают вдоль фронта сборки многомашинных агрегатов тельферами или мостовыми кранами.
Для центровки валов электрических машин, измерения воздушных зазоров между ротором и статором применяют щупы (рис. 2), представляющие собой пластины различной толщины. В соответствии с ГОСТ 882 — 75* щупы длиной 100 мм поставляют наборами и отдельными пластинами, а длиной 200 мм — отдельными пластинами. Каждый набор насчитывает от 10 до 17 щупов. Толщина пластин нормальных щупов составляет 0,02 — 1 мм, ширина пластин — 10 мм.
Рис. 1. Контейнер (рабочее место) для монтажа электрических машин
Для измерения воздушных зазоров электрических машин также применяют наборы щупов из пластин толщиной от 0,1 до 3 мм, шириной от 6 до 13 мм. Длина таких пластин составляет 350 — 600 мм. Для измерения больших воздушных зазоров применяют специальные клиновые щупы. Такие щупы могут обеспечить измерение с точностью до 0,1 мм в пределах от 0,5 до 15 мм.
Рис. 2. Щупы:
а — пластинчатые с длиной пластин: 1 — 100 мм; 2 — 600 мм; б и в — клиновые дли измерений зазоров: 1 — от 0,5 до 15 мм; 2 — от 10 до 20 мм; г — измерение воздушных зазоров полумуфт
На стержне щупа укреплен клин, имеющий форму сортамента угловой стали с одной скошенной полкой, на второй полке нанесена шкала с ценой деления 0,1 мм. Движок с указателем перемещается вдоль градуированной полки клина. При измерении клин вводят в воздушный зазор, а движок подводят так, чтобы его отогнутая часть упиралась в торцевую поверхность статора или ротора, при этом указатель покажет на шкале величину измеряемого зазора. Измерение зазоров таким щупом обычно выполняют с обеих сторон электрической машины. У машин с неявновыраженными полюсами измерения производят в четырех — восьми точках окружности (в зависимости от диаметра ротора), у машин с явновыраженными полюсами — под каждым полюсом. У машин с воздушным зазором 10 — 20 мм последний может быть измерен щупом из двух взаимно перемещающихся пластин клиновой формы. Величина зазора определяется по шкале, находящейся у рукоятки щупа.
Выверку и центровку валов электрических машин выполняют часовыми индикаторами (рис. 3), представляющими собой рычажно-механические приборы. Они используются для проверки взаимного положения валов, шкивов, муфт и других деталей электрических машин.
Рис. 3. Индикатор часовой:
1 — корпус; 2 — стопор: 3 — циферблат; 4 — ободок; в — стрелка; 6 — указатель числа оборотов; 7 — ушко; 8 — гильза; 9 — измерительный стержень: 10 — наконечник
Конструкция индикаторов основана на применении зубчатых зацеплений, преобразующих поступательное движение измерительного стержня во вращательное движение стрелки. Индикаторы изготовляются с пределами измерений от 0 — 2 до 0 — 10 мм, цена делений основной шкалы 0,01 мм. Для удобства выполнения ряда измерений индикаторы закрепляют на штативах или приспособлениях.
Выверку электрических машин, их фундаментных плит или отдельных деталей в горизонтальном или вертикальном направлении производят уровнями (рис. 4).
Рис. 4. Уровни
Уровни рамные прецизионные (рис. 4,а) изготовляют с размерами сторон 200X200 или 300X300 мм, с ценой деления основной ампулы от 4" до Г 40" (ценой деления называют угол наклона ампулы). Рабочие поверхности уровня — плоские, на нижней, верхней и одной из боковых поверхностей выполнены призматические выемки. Вертикальное положение таких уровней проверяется установочными ампулами.
Заслуживает внимания применение уровней с регулировочным микрометрическим винтом. Такие уровни (рис. 4, б) позволяют заранее определить толщину подкладок для выверки рам и плит электрических машин. Для грубой выверки плит и подшипниковых стояков, устанавливаемых на одной высоте, применяют гидростатические уровни (рис. 4,в). Уровень состоит из двух стеклянных трубок и резинового шланга. Стеклянные трубки для удобства пользования уровнем прикрепляют к специальным подставкам. В трубки заливают подкрашенную воду.
Частота вращения вала измеряется счетчиком оборотов или тахометром. Счетчик оборотов (рис. 5, а) имеет два шпинделя для правого и левого вращения и кнопку для установки всех цифр в первоначальное положение.
Рис. 5. Приборы для измерения частоты вращения
При работе счетчика одновременно замеряют секундомером отрезки времени 0,25, 0,5 или 1 мин. Более совершенным прибором является тахометр (рис. 66,6), который дает непосредственный отсчет числа оборотов вала электрической машины в минуту. Тахометр имеет переключающее устройство для измерения в трех-четырех диапазонах (например, 300 — 1200, 600 — 2400, 1000 — 4000 об/мин).
Для измерения вибраций электрических машин, вызываемых плохим закреплением подшипниковых стоек, неуравновешенностью вращающихся частей, неудовлетворительной центровкой валов и другими причинами, применяют виброметры (рис. 6).
Рис. 6. Виброметр
Внутри корпуса виброметра на пружине подвешен груз, который рассматривается как неподвижный в пространстве. Стрелка указывает относительные перемещения груза и корпуса виброметра, равные величине вибрации электрических машин. Вибрацию измеряют в вертикальном, горизонтальном или аксиальном направлении. Виброметр указывает двойную амплитуду колебания, т. е. величину перемещения контролируемой части машины от одного крайнего положения через положение равновесия до другого крайнего положения.
Виброметр устанавливают на той части машины, где производят измерение, например на корпусе, подшипнике и др. Если нет надлежащей площадки для установки виброметра, то его необходимо установить на кронштейне, специально закрепленном на корпусе машины. Амплитуду вибрации измеряют в микронах (мк).
Центровку валов выполняют контрольными скобами (рис. 7, а). Скобы закрепляют или на полумуфтах выверяемых валов, или непосредственно на самих валах. Валы выверяют по радиальному и осевому зазорам. Для точной выверки длина скоб должна быть не менее 250 — 300 мм.
Если фундаментная плита или рама машины мешает повороту валов со скобами в нижнее положение (на 180°), то выверку производят только в трех положениях валов (0, 120 и 240°) вместо рекомендуемых четырех (0, 90, 180 и 270°). В целях сокращения числа измерений и упрощения расчетов в настоящее время вместо контрольных скоб применяют специальные приспособления с индикаторами (рис. 7, б).
Рис. 7. Центровка валов электрических машин:
а — скобами; б — приспособлением с индикаторами; 1 — электромагнитные прижимы; 2 — ленточные прижимы
