高壓電動機銅籠型轉子繞組修理方法分享
發布日期： 2021-04-29 文章來源 ： 宜興市聚源電機維修有限公司訪問：0次
高壓電動機銅籠轉子導條的焊接通常是采用手工操作的氧-乙炔焰釬焊方式進行。設備條件具備時，推薦采用中頻焊接裝置進行釬焊，質量較好。銅基釬焊料的熔劑主要是硼砂，硼酸，銀釬焊料的熔劑是含氟硼酸鉀，銅磷釬焊料不需熔劑。由于銅磷和銀磷釬焊料的焊縫較脆，所以對于運行在振動環境和帶有沖擊負載較重的電機，還是用35%銀釬焊料為宜
1、籠條與端環焊接處局部開焊的修理
這類故障常發生在負載較重或帶有沖擊性負載的情況下，尤其焊縫是磷銅釬焊行焊接工藝不當的場合。補焊前，要全部檢查焊縫質量。以防漏焊。修理實踐表明，簡單補焊效果不好，為此要采取下面施焊工藝。
施焊前，應對焊接處進行清理工作。首先應清障故障處舊焊瘤和氧化皮，然后用酸洗法去除舊焊縫的油污，用30%硫酸溶液清洗，并在焊縫周圍用尖鑿剔出坡口，只有徹底清理干凈后才能施焊。如果不經上述處理，簡單補焊時。由于殘存污垢和氧化皮的影響，不能保證焊縫填充完善，影響焊接質量。常因焊接處接觸不良而造成焊縫發熱及導條開焊。
推薦選用45%銀釬焊料（料303），它的熔點低，可避免在焊接時因高熱產生內應力和降低焊縫與母材的機械強度。
開始加熱端環時，需采用數把焊炬同時加熱端環(視電機容量大小而定，2000kW電機，采用4把即可)，要求加熱均勻。當溫度達400℃左右時，再改用一把焊炬集中加熱施焊處。要求中性火焰，在焊縫處涂上熔劑，當焊縫溫度達到800℃左右時，將銀釬料觸及焊縫處，潤濕并填滿焊縫，形成釬縫，使釬料與端環相互擴散，并牢固地結合在一起。
2、少量籠條斷裂故障的修理
銅籠導條截面積形狀通帶是圓形的，并且斷裂點總是在端環與籠條的焊接附近。檢修這種斷裂故障時，應先加熱斷裂籠條的較長段的籠條與端環焊橫部位，并趁熱用鐵錘打出這段較長的籠條，然后再加熱短段的籠條與端環焊接的部位，也趁熱將此短段籠條打出。
對于直線部分有凸起的圓形籠條，為了抽出籠條的斷裂部分，應先銑去籠條與端環焊接孔上部的銅料，然后加熱端環焊縫，并用大錘打出籠條。再加熱另一端的端環焊縫，也用同樣方法將籠條的短段部分打出來。
打出籠條后，要清理槽內雜物，并選用與舊籠條材質和幾何尺寸相同的新籠條(或將舊籠條補焊修復使用)，經調直、酸洗除油污等工序，再插入槽內，整理后進行焊接，焊接工藝同上述。
3、大量籠條斷裂的修理
修理這類故障通常是采取下面兩種辦法完成。一是利用原有的端環和部分完整的籠條，更新一部分新籠條；另一種辦法是全部換新的。不論采取哪種辦法都需將端環和籠條由轉子上拆卸下來，為此，要事先做好記錄，然后架設好扒端環的專門用工具。用數把焊炬同時加熱某一端的端環，要均勻擺動焊炬，使熱量分布均勻。將全部焊縫熔化后，搬動千斤頂將端環趁熱扒下。按上述相同的方法再將另一端的端環扒下來。清理籠條端頭的焊渣，然后抽出全部籠條。
如果用舊端環和籠條時，需進行詳細檢查。對于端環，要仔細校驗形狀、尺寸公差，因為加熱扒端環時，已使端環受熱變形。同時要測量端環內孔配合面的幾何尺寸和橢圓度以及測量與端環配合的轉子支架外徑和橢圓度。根據實測結果再檢查端環的配合公差尺寸是否符合要求，因為經多年運轉的電機，端環內孔與轉子支架配合面因磨損而松動，修理時如不徹底解決實際公差配合問題，或簡單按制造廠圖紙施工，修復后由于實際配合精度不夠，電機仍會產生斷籠故障。
被磨損的端環內孔需用銅料補焊。補焊后在車床上進行粗加工，然后重新校正端環內孔尺寸和形狀。再按轉子支架實際尺寸選擇公差配合，再進行精加工。精加工后，清理焊接孔毛刺，經酸洗去污，備用。
補焊斷裂的籠條時，要將焊接部位車出坡口。補焊后清理焊瘤并調直，兩端部位經酸洗去油污，保存好備用。
準備好籠條和端環，并經檢查合格后，便可著手進行插條工作。檢查槽內清潔程度，要清理干凈，用大錘墊上軟金屬將籠條打入槽內。要檢查籠條在槽內松緊程度，使籠條伸出鐵心的兩端長度相等
如果籠條在槽內松動，可以更換直徑合適的籠條，也可以在松動的槽內澆灌環氧樹脂膠固定或用扁鑿或尖鑿沖擊銅條使脹大面積，使其擠壓鐵槽兩側固定籠條，
(1)工具和材料準備 要準備好氧-乙炔焊炬，乙炔和氧氣、焊條、焊藥(硼砂或無水硼砂)、轉子支架、木錘或銅錘，大錘，細銼刀、毛刷、銅刷、砂布，抹布及其它勞動保護用品等。
(2)施焊前檢查工作 首先檢查新制的籠條和端環是否符合要求?；\條直徑、長度、材質以及加工精度應符合圖紙技術要求?；\條直徑與鐵槽配合的松緊程度要適當。根據修理經驗，用大錘將籠條打入槽內時，每打一錘，籠條應走入50—100mm左右，表明松緊程度合適，并且應順利地由一端打入到另一端，一直插入槽內合適位置為止。在籠條的長度上要求平直，籠條全長的彎曲度公差不大于 0.5mm。對于不平直的籠條，雖然打入槽內時有一定緊度，但經運行一段時間后，由于受高溫和各種電磁力作用下很快就松動。
要檢查端環材質。幾何尺寸，內孔配合公差，應符合圖紙技術要求。端環內孔尺寸公差應由轉子支架實測尺寸的平均值來確定，
還要檢查籠條與端環孔的配合間隙，一般要求在0.1~0.2mm之間，不可超差，否則影響焊接質量。對于鉆孔的毛刺，應用細銼刀，砂布修理好。
要檢查轉子鐵心狀況，各槽尺寸應一致，可用新制籠條逐槽插入檢查，同時要消除鐵心通風溝附近和鐵心兩端的扇張現象。徹底清理槽內雜物。
為了保證焊接質量，對于檢查合格的籠條和端環，在焊接前要經酸洗，清潔表面污垢和氧化皮。采用氧—乙炔焰烘烤油漬，方法雖簡單，但不如酸洗徹底，由于烘烤后殘存灰炭合影響焊接質量。
(3)新制銅件酸洗方法 新制籠條和端環(合在一起簡稱銅件)經檢查合格后，為保證焊接質量，還要清潔表面油污和氧化皮等雜質，為此需進行酸洗工作。
酸冼液是30%的硫酸水溶液。配制時要注意，只許將硫酸倒入水中稀釋，不可將水倒入酸中，以防飛濺傷人。
為了進行酸冼工作，要將配好的酸洗液倒入耐腐蝕的容器內，將銅件浸入酸洗液中，待銅件表面停止化學反應后(約20min)，取出銅件再投入水中沖洗，然后再將銅件投入堿性溶液內進行中和(堿溶液采用濃度為10％左右的燒堿配制)。再用清水沖洗干凈為止。
籠條只需酸洗兩端部。長度約150mm，端環要整體酸洗。輕酸洗后的銅件表面不得有殘余污物，表面應呈現光亮的銅質本色不得有殘余的酸堿痕跡和其它腐蝕物。經酸洗檢查合格后的銅件，要保存好，別再沾污，建議立刻使用。
(4)裝內層籠條和內端環 將轉子放穩在轉子支架上，根據焊接縫的狀態選擇立焊還是臥焊方式。對于圓形雙籠轉子。一般選用立焊。首先在轉子圓周相隔120度角的三個位置上，插入內籠條各二根,并找正，然后把兩個內端環套在籠條上。以后就通過鋼端環的孔向轉子槽內插入其余籠條(可以從端環兩側同時插條)。插籠條時，允許用銅錘或墊軟金屬的鐵錘敲打籠條端頭。不得用鐵錘直接打擊籠條端頭，以防籠條端頭彼冷墩變粗，妨礙焊接質量。
籠條打入槽后，要檢查端環距離鐵心端面長度，要求兩端長度一致，端環平面與軸線垂直?；\條端頭表面與端環表面應在一個平面上，勿使端頭超出或陷入端環表面。檢查籠條與端環孔的間隙，否則要用手錘校正籠條端部使配合間隙均勻。
(5)焊接方法 檢查銅條在端環孔內間隙是否正確，導條在槽內是否有松動現象，合格后才準許施焊。
將轉子立起，固定穩妥。根據轉子大小選擇合適的焊炬規格。一股采用5號焊嘴，調節火焰為中性火焰。施焊時，先用2—4把焊炬同時均勻地預熱端環，待溫度達到可焊溫度時(一般為800℃)，改用一個焊炬進行焊接。焊接部位的加熱溫度不可太高。一般應控制在比焊條熔點高出50---100℃即可。加熱時，火燃盡可能不直接吹籠條頂部。
施焊方向選擇為自右向左進行為宜。加熱時，可撒一點無水硼砂，待溫度升至能使焊條熔化時，將焊條沾好硼砂放在接頭處，使其自然熔化流下，填滿縫隙及深坑。嚴禁從兩側向接頭熔化焊條，這樣做會造成假焊。
施焊過程中，為了減少端環產生過大殘余變形，要采取分段交叉焊接法。每段連續焊接不多于5個接頭，然后再對面焊， 對于直徑較大的轉子，為了提高焊接速度，可采用兩只焊炬從直徑兩端同向施焊。焊后要嚴格檢查焊接質量。檢查焊肉是否填滿焊縫和焊坑，勿使焊肉缺少或高出過多，檢查端環兩面不應有缺焊現象，檢查合格后，翻轉子，焊另一端，方法同上述。內端環全部焊妥和檢查合格后，要清理焊接時流出的焊料和剩余的焊劑。然后可以插外層籠條和安裝外端環。其焊接操作方法同內籠，但焊劑的選擇要根據籠條材質。一般說，上籠條是黃銅時，要采用無水硼砂，下籠條是紫銅時，應采用硼砂，如果上籠是鋁青銅時，應采用氟硼酸。
全部焊后，再全部檢查一次焊接質量。再根據電機轉速高低做好轉子靜、動平衡試驗。通常電機轉速在1000r／min及以下者，只做靜平衡，大于1000r／min者，需做動平衡試驗。
1、籠條與端環焊接處局部開焊的修理
這類故障常發生在負載較重或帶有沖擊性負載的情況下，尤其焊縫是磷銅釬焊行焊接工藝不當的場合。補焊前，要全部檢查焊縫質量。以防漏焊。修理實踐表明，簡單補焊效果不好，為此要采取下面施焊工藝。
施焊前，應對焊接處進行清理工作。首先應清障故障處舊焊瘤和氧化皮，然后用酸洗法去除舊焊縫的油污，用30%硫酸溶液清洗，并在焊縫周圍用尖鑿剔出坡口，只有徹底清理干凈后才能施焊。如果不經上述處理，簡單補焊時。由于殘存污垢和氧化皮的影響，不能保證焊縫填充完善，影響焊接質量。常因焊接處接觸不良而造成焊縫發熱及導條開焊。
推薦選用45%銀釬焊料（料303），它的熔點低，可避免在焊接時因高熱產生內應力和降低焊縫與母材的機械強度。
開始加熱端環時，需采用數把焊炬同時加熱端環(視電機容量大小而定，2000kW電機，采用4把即可)，要求加熱均勻。當溫度達400℃左右時，再改用一把焊炬集中加熱施焊處。要求中性火焰，在焊縫處涂上熔劑，當焊縫溫度達到800℃左右時，將銀釬料觸及焊縫處，潤濕并填滿焊縫，形成釬縫，使釬料與端環相互擴散，并牢固地結合在一起。
2、少量籠條斷裂故障的修理
銅籠導條截面積形狀通帶是圓形的，并且斷裂點總是在端環與籠條的焊接附近。檢修這種斷裂故障時，應先加熱斷裂籠條的較長段的籠條與端環焊橫部位，并趁熱用鐵錘打出這段較長的籠條，然后再加熱短段的籠條與端環焊接的部位，也趁熱將此短段籠條打出。
對于直線部分有凸起的圓形籠條，為了抽出籠條的斷裂部分，應先銑去籠條與端環焊接孔上部的銅料，然后加熱端環焊縫，并用大錘打出籠條。再加熱另一端的端環焊縫，也用同樣方法將籠條的短段部分打出來。
打出籠條后，要清理槽內雜物，并選用與舊籠條材質和幾何尺寸相同的新籠條(或將舊籠條補焊修復使用)，經調直、酸洗除油污等工序，再插入槽內，整理后進行焊接，焊接工藝同上述。
3、大量籠條斷裂的修理
修理這類故障通常是采取下面兩種辦法完成。一是利用原有的端環和部分完整的籠條，更新一部分新籠條；另一種辦法是全部換新的。不論采取哪種辦法都需將端環和籠條由轉子上拆卸下來，為此，要事先做好記錄，然后架設好扒端環的專門用工具。用數把焊炬同時加熱某一端的端環，要均勻擺動焊炬，使熱量分布均勻。將全部焊縫熔化后，搬動千斤頂將端環趁熱扒下。按上述相同的方法再將另一端的端環扒下來。清理籠條端頭的焊渣，然后抽出全部籠條。
如果用舊端環和籠條時，需進行詳細檢查。對于端環，要仔細校驗形狀、尺寸公差，因為加熱扒端環時，已使端環受熱變形。同時要測量端環內孔配合面的幾何尺寸和橢圓度以及測量與端環配合的轉子支架外徑和橢圓度。根據實測結果再檢查端環的配合公差尺寸是否符合要求，因為經多年運轉的電機，端環內孔與轉子支架配合面因磨損而松動，修理時如不徹底解決實際公差配合問題，或簡單按制造廠圖紙施工，修復后由于實際配合精度不夠，電機仍會產生斷籠故障。
被磨損的端環內孔需用銅料補焊。補焊后在車床上進行粗加工，然后重新校正端環內孔尺寸和形狀。再按轉子支架實際尺寸選擇公差配合，再進行精加工。精加工后，清理焊接孔毛刺，經酸洗去污，備用。
補焊斷裂的籠條時，要將焊接部位車出坡口。補焊后清理焊瘤并調直，兩端部位經酸洗去油污，保存好備用。
準備好籠條和端環，并經檢查合格后，便可著手進行插條工作。檢查槽內清潔程度，要清理干凈，用大錘墊上軟金屬將籠條打入槽內。要檢查籠條在槽內松緊程度，使籠條伸出鐵心的兩端長度相等
如果籠條在槽內松動，可以更換直徑合適的籠條，也可以在松動的槽內澆灌環氧樹脂膠固定或用扁鑿或尖鑿沖擊銅條使脹大面積，使其擠壓鐵槽兩側固定籠條，
籠條經檢查和處理后，便可按原始記錄套入兩端的端環。要求籠條在端環孔內的間障為0.l～0.2mm，并且間隙要均勻。如果間隙不灼，需用手錘輕敲籠條伸出端，使籠條在端環孔內配合間隙均勻為止。全部套裝完畢后，便可進行焊接工作(關于焊接工藝后面敘述)。
(1)工具和材料準備 要準備好氧-乙炔焊炬，乙炔和氧氣、焊條、焊藥(硼砂或無水硼砂)、轉子支架、木錘或銅錘，大錘，細銼刀、毛刷、銅刷、砂布，抹布及其它勞動保護用品等。
(2)施焊前檢查工作 首先檢查新制的籠條和端環是否符合要求?；\條直徑、長度、材質以及加工精度應符合圖紙技術要求?；\條直徑與鐵槽配合的松緊程度要適當。根據修理經驗，用大錘將籠條打入槽內時，每打一錘，籠條應走入50—100mm左右，表明松緊程度合適，并且應順利地由一端打入到另一端，一直插入槽內合適位置為止。在籠條的長度上要求平直，籠條全長的彎曲度公差不大于 0.5mm。對于不平直的籠條，雖然打入槽內時有一定緊度，但經運行一段時間后，由于受高溫和各種電磁力作用下很快就松動。
要檢查端環材質。幾何尺寸，內孔配合公差，應符合圖紙技術要求。端環內孔尺寸公差應由轉子支架實測尺寸的平均值來確定，
還要檢查籠條與端環孔的配合間隙，一般要求在0.1~0.2mm之間，不可超差，否則影響焊接質量。對于鉆孔的毛刺，應用細銼刀，砂布修理好。
要檢查轉子鐵心狀況，各槽尺寸應一致，可用新制籠條逐槽插入檢查，同時要消除鐵心通風溝附近和鐵心兩端的扇張現象。徹底清理槽內雜物。
為了保證焊接質量，對于檢查合格的籠條和端環，在焊接前要經酸洗，清潔表面污垢和氧化皮。采用氧—乙炔焰烘烤油漬，方法雖簡單，但不如酸洗徹底，由于烘烤后殘存灰炭合影響焊接質量。
(3)新制銅件酸洗方法 新制籠條和端環(合在一起簡稱銅件)經檢查合格后，為保證焊接質量，還要清潔表面油污和氧化皮等雜質，為此需進行酸洗工作。
酸冼液是30%的硫酸水溶液。配制時要注意，只許將硫酸倒入水中稀釋，不可將水倒入酸中，以防飛濺傷人。
為了進行酸冼工作，要將配好的酸洗液倒入耐腐蝕的容器內，將銅件浸入酸洗液中，待銅件表面停止化學反應后(約20min)，取出銅件再投入水中沖洗，然后再將銅件投入堿性溶液內進行中和(堿溶液采用濃度為10％左右的燒堿配制)。再用清水沖洗干凈為止。
籠條只需酸洗兩端部。長度約150mm，端環要整體酸洗。輕酸洗后的銅件表面不得有殘余污物，表面應呈現光亮的銅質本色不得有殘余的酸堿痕跡和其它腐蝕物。經酸洗檢查合格后的銅件，要保存好，別再沾污，建議立刻使用。
(4)裝內層籠條和內端環 將轉子放穩在轉子支架上，根據焊接縫的狀態選擇立焊還是臥焊方式。對于圓形雙籠轉子。一般選用立焊。首先在轉子圓周相隔120度角的三個位置上，插入內籠條各二根,并找正，然后把兩個內端環套在籠條上。以后就通過鋼端環的孔向轉子槽內插入其余籠條(可以從端環兩側同時插條)。插籠條時，允許用銅錘或墊軟金屬的鐵錘敲打籠條端頭。不得用鐵錘直接打擊籠條端頭，以防籠條端頭彼冷墩變粗，妨礙焊接質量。
籠條打入槽后，要檢查端環距離鐵心端面長度，要求兩端長度一致，端環平面與軸線垂直?；\條端頭表面與端環表面應在一個平面上，勿使端頭超出或陷入端環表面。檢查籠條與端環孔的間隙，否則要用手錘校正籠條端部使配合間隙均勻。
(5)焊接方法 檢查銅條在端環孔內間隙是否正確，導條在槽內是否有松動現象，合格后才準許施焊。
將轉子立起，固定穩妥。根據轉子大小選擇合適的焊炬規格。一股采用5號焊嘴，調節火焰為中性火焰。施焊時，先用2—4把焊炬同時均勻地預熱端環，待溫度達到可焊溫度時(一般為800℃)，改用一個焊炬進行焊接。焊接部位的加熱溫度不可太高。一般應控制在比焊條熔點高出50---100℃即可。加熱時，火燃盡可能不直接吹籠條頂部。
施焊方向選擇為自右向左進行為宜。加熱時，可撒一點無水硼砂，待溫度升至能使焊條熔化時，將焊條沾好硼砂放在接頭處，使其自然熔化流下，填滿縫隙及深坑。嚴禁從兩側向接頭熔化焊條，這樣做會造成假焊。
施焊過程中，為了減少端環產生過大殘余變形，要采取分段交叉焊接法。每段連續焊接不多于5個接頭，然后再對面焊， 對于直徑較大的轉子，為了提高焊接速度，可采用兩只焊炬從直徑兩端同向施焊。焊后要嚴格檢查焊接質量。檢查焊肉是否填滿焊縫和焊坑，勿使焊肉缺少或高出過多，檢查端環兩面不應有缺焊現象，檢查合格后，翻轉子，焊另一端，方法同上述。內端環全部焊妥和檢查合格后，要清理焊接時流出的焊料和剩余的焊劑。然后可以插外層籠條和安裝外端環。其焊接操作方法同內籠，但焊劑的選擇要根據籠條材質。一般說，上籠條是黃銅時，要采用無水硼砂，下籠條是紫銅時，應采用硼砂，如果上籠是鋁青銅時，應采用氟硼酸。
全部焊后，再全部檢查一次焊接質量。再根據電機轉速高低做好轉子靜、動平衡試驗。通常電機轉速在1000r／min及以下者，只做靜平衡，大于1000r／min者，需做動平衡試驗。
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