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水泵電機

水泵配套電機通常統稱為水泵電機按結構分類應分為臥式電機和立式電機。因水泵的工作特性為啟動力矩相對較小,啟動頻次相對較少,連續運行時間相對較長等特征,所配套的電機多數為鼠籠轉子的異步電動機或同步電動機。

1.2 異步電動機主要工作原理:定子通上三相交流電后,在氣隙中產生以同步旋轉的磁場,該磁場切割轉子導條后在轉子導條中感應產生電流,帶電的轉子導體處于氣隙旋轉磁場中產生電動力,使轉子朝定子旋轉磁場的同一轉向旋轉。由于轉子導條中的電流是因轉子導條切割由定子繞組產生的氣隙磁場才有的,所在轉子的轉速只能低于氣隙旋轉磁場的同步轉速,永遠不可能達到同步,故名異步電動機。

1.3 同步電動機主要工作原理:定子和異步電動機一樣,在繞組通以三相交流電后在氣隙中產生旋轉磁場,而轉子上的勵磁繞組通以直流電勵磁后,轉子分別被磁化成南極和北極,它們被氣隙旋轉磁場吸引跟隨旋轉磁場以同步速度旋轉。故名同步電動機。

 2. 明確任務,做到心中有底應根據顧客的要求作好在應的準備,盡可能多了解現場安裝的條件以及估計會有哪些因素。例如,基礎是否固化,設備是否進場,是露天安裝還是室內安裝,吊車的高度及噸位能否滿足安裝條件,安裝周期是多少等等。 1. 核實資料,做到心中有數要認真核實水泵及電機的相關資料。如果相關資料已隨機發運,應落實資料的去處。出發前盡可能查閱出廠試驗記錄和相關技術條件,必要時抄錄相關數據。 1. 安裝場所的要求安裝場所的一般要求:對安裝的場所的環境要求應和電機的防護特性一致。例如,IP23不能用在露天;一般用途的電機應符合下列條件。 1.1 干燥、清潔,不受灰塵污染和帶有腐蝕性氣體侵害的地方。 1.2 電機周圍通風良好,與其它設備保持一定的距離,便于檢修、維護。 1.3 環境溫度,海拔等均應符合技術條件要求。 2. 安裝前需要檢查的項目和內容 2.1 現場露天存放時間超過半年或存放環境惡劣的電機在安裝前需解體檢查。 2.2 對電機本體的檢查 2.2.1 全面清理:不論客戶單獨開箱,還是當面開箱,對電機的備件、附件及隨機資料等都要按照裝箱清單進行全面清理、登記,如有遺失,應進行處理。 2.2.2 電機解體:需要了解電機開箱前其存放保管情況,如是否在露天長期堆放等。 2.2.3 電機解體用的吊裝工具、拆卸方法,應按說明書要求。 2.2.4 一般解體,只要求定子、轉子、軸承座分開,達到可以檢查的目的,并不要求拆動零部件。 2.2.5 立式電機解體后,其上機架零件比較多,大多是精密加工件,應妥善擺放。以往很多事例說明,由于用戶不重視,鏡板、推力頭亂放,造成銹蝕,甚至遭人踐踏破壞,給安裝工作增加不少的麻煩。 2.2.6 電機解體后,零件應去除防銹層后涂油,并清理整齊,集中放置。 2.3 轉子檢查: 2.3.1 檢查電機轉子各部分是否完好;是否有撞壞、刮傷;繞組轉子的線圈表面絕緣表面絕緣層是否損傷,綁扎的無緯帶有否松動痕跡;在鐵芯內部和通風道內是否有殘留鐵屑等雜物,并檢查通風道內齒壓板有否松動現象。 2.3.2 同步電動機的磁極固定是否牢固。 2.3.3 同步電動機動上的斗式風葉片是否有裂紋,極間聯結線和阻尼環間聯結片是否牢靠,極間墊塊和磁極線圈有否松動。 2.3.4 同步電動機和繞組轉子電動機的轉子引出線和固定卡子上的絕緣有否破損,螺釘及防松裝置是否正常。 2.3.5 并頭套間隙是否均勻,有否因碰撞使其擠在一起,相間連接線是否固定牢靠。 2.3.6 滑環及電刷裝置工作狀態正常,鋼制滑環表面易生銹,應予以清除(不能在接觸面上涂油) 2.4 定子檢查: 2.4.1 定子槽楔是否有松動(可用錘擊聽音),端箍與繞組綁扎是否牢固,端部間隙墊塊有否松動脫落現象。 2.4.2 定子鐵芯是否緊密,可用1mm厚的小鋸片端頭磨薄后做成檢查工具,在鐵芯外圓上試插,若發現鐵芯疊壓較松時,應考慮在安裝前處理。 2.4.3 外觀檢查繞組絕緣層是否有損傷,引線聯結是否有碰傷跡象。 2.5 配合面的檢查:主要是指臥式電機采用滑動軸承的轉軸軸頸與相應軸瓦接觸面的檢查。 2.5.1 軸頸:轉軸的軸頸應光滑如鏡,如有銹蝕和劃痕應處理。如銹蝕或劃傷只是個別點卻不嚴重,可用油石輕輕磨去,并局部拋光。如銹蝕范圍較大,劃痕較深,則做一個軸頸研磨夾具,用手柄旋轉夾頭來進行研磨。砂紙隔15—20分鐘更換一次,更換前后的螺絲松緊程度應一致,而轉子的放置位置應每小時旋轉 90度。用此法研磨軸頸每小時能磨去得0.2毫米。在除去銹跡和傷痕之后,仍用此工具將軸頸拋光,不過此時不用砂紙而用毛氈內墊上水龍布關涂上拋光粉,來回扳動夾頭,即可達到拋光目的。如果現場有大型臥式車床,將轉子架在頂針上,并拖動低速旋轉,利用刀架給軸頸磨研,亦可達到相同效果。 2.5.2 軸瓦:目測上、下軸瓦烏金表面是否有因運輸造成的劃傷、碰傷等現象,如只是輕度損傷,可留在電機安裝調整軸瓦間隙時一并刮研解決。 2.6 繞組絕緣電阻檢查:對定子和繞組轉子的繞組絕緣在安裝前應進行絕緣檢查。 1 聯軸器安裝不宜采用敲擊打入的方法,尤其是滾動軸承結構的電機,敲擊打入聯軸器容易損壞軸承且損傷軸伸,應該采用熱裝。通常的方法是將聯軸器加熱至100℃左右,再套入軸伸,有條件的話最好先測量聯軸器內徑和軸伸外徑,然后根據其配合公差確定聯軸器加熱溫度。 2 應檢測基礎的穩定性和水平度,要求在混凝土一次灌漿的基礎上墊好鋼性墊板組,墊板采用兩種結構,一種是平墊板,平鋪在混凝土基礎上,可以預埋在二次灌漿里面;二種是斜墊板,平鋪在平墊板上,用以調節電機中心高度。兩種墊鐵的長、寬應根據電機底座框架的寬度來確定,要求比底座框架的寬度長50mm。墊板組的數量和墊板擺放位置應根據電機底座大小來確定,原則上要求墊板與墊板的間隔距離≥350mm,墊板與電機底座接觸面積應≥80%,地腳螺桿處和定子、軸承座等受力處應有墊板支撐。電機底座安裝落位后,其水平度就≤0.05mm/m。 3 聯軸器對中的同軸度和同心度均應≤0.05mm,同軸度測量聯軸器的外圓跳動量,同心度測量聯軸器之間的張口(前提條件是聯軸器本身的外圓和內園的同心度及端面與軸心線的垂直度要合格) 4 臥式電機與水泵的聯接一般采用軟聯接,如果采用彈片聯軸器,應控制聯軸器之間的距離,如果采用齒式聯軸器,應檢測齒與齒的偶合狀態;如果采用尼龍棒穿孔式聯軸器,應檢測尼龍棒端面是否圓滑,無論采用哪種結構,都應保證電機負載運行時其軸向能夠自由滑動。 2.5.2 軸瓦:目測上、下軸瓦烏金表面是否有因運輸造成的劃傷、碰傷等現象,如只是輕度損傷,可留在電機安裝調整軸瓦間隙時一并刮研解決。 2.6 繞組絕緣電阻檢查:對定子和繞組轉子的繞組絕緣在安裝前應進行絕緣檢查。 1 聯軸器安裝不宜采用敲擊打入的方法,尤其是滾動軸承結構的電機,敲擊打入聯軸器容易損壞軸承且損傷軸伸,應該采用熱裝。通常的方法是將聯軸器加熱至100℃左右,再套入軸伸,有條件的話最好先測量聯軸器內徑和軸伸外徑,然后根據其配合公差確定聯軸器加熱溫度。 5 端蓋式滑動軸承座結構的箱體臥式電機的磁力中心和機械中心在出廠試驗時已調整,但在運行途中或安裝中有可能發生軸向位移,因此應在現場安裝時將電機轉子恢復到磁力中心位置,然后再確定聯軸器之間的預留間隙。聯軸器安裝和基礎墊板組安裝以及安裝對中等注意事項與箱式結構臥式電機相同。但因為該類型電機的軸承座分別安裝在電機底座兩端,現場安裝時的重點應注意定轉子之間的空氣氣隙,具體注意事項和安裝步驟如下。 1 按箱式結構電機落位,初步找正聯軸器的對中,然后檢測和調整定轉子之間的空氣氣隙,要求頂部氣隙大于底部氣隙0.10mm—0.20mm,兩側氣隙均勻,誤差值小于平均氣隙值的10%。 2 精調聯軸器對中的同軸度和同心度(同箱式結構)復測空氣氣隙,如果空氣氣隙有輕微變化,可適當調整定子的高度和平面位移,以保證聯軸器對中的同軸度和同心度不產生變化。 3 電機安裝對中及空氣氣隙調整完畢后,定子與底座的定位銷孔需重新鉸孔。 1. 包裝運輸:立式大電機為解體包裝。整臺電機分三箱;轉子為一箱;定子、上機架、下端蓋為一箱;上機架內的零部件、冷卻器另裝一箱。但也有更多箱解體包裝的。 2. 安裝程序:以YKSL系列立式電機為例見圖3.10—1 1-上支5架 2-出線盒 3-水冷卻器 4-定子 5-轉子 6-下端蓋軸承 2.1 上機架預裝及水壓試驗 2.2 電動機裝配 2.2.1 定子調整水平 2.2.2 吊入轉子,以油壓千斤頂頂住轉子。 2.2.3 裝上機架,裝推力軸瓦、轉環(鏡板)、絕緣墊板、推力關、鎖圈等,拆除千斤頂。 2.2.4 裝導軸瓦,調整導軸玉與推力頭間間隙為0.1—0.15mm。 2.2.5 盤車,調整轉子的偏擺度。 2.2.6 裝下端蓋、軸承外蓋,制動墊圈及鎖緊螺母等 2.3 裝聯軸器、機組盤車,并校機組同軸度 2.4 裝油、水管路、軸瓦、軸承測溫元件等。 2.5 裝外罩或空—空冷卻器,水—空冷卻器。 3.1 安裝基礎的要求:電動機各部件安裝時的標高和中心,應根據裝好的主機(負載)主軸法蘭盤的標高和中心而定,一般要求主機主軸安裝時的標高位置應比設計標高低10—30mm,保證安裝時電機落在設計標高時,兩個法蘭盤間止口脫開并留有一定間隙,待電機安裝盤車,再拉上主機轉子,聯接機組。要求主機安裝時法蘭盤水平度不超過0.02mm/m,主機軸線對主機聯軸器法蘭盤端面的垂直度要求不超過0.01mm/m。電機安裝基面即主機的外接支座平面對聯軸器軸線的垂直度不大于0.01mm/m。 3.2 上機架的檢查:一般上機架在制造廠已經過裝配,保證配合尺寸,油箱或冷卻器出廠時已經過滲漏、水壓試驗。但為了校核在運輸、存放過程中有無損壞,用戶在安裝中可再進行滲漏,水壓試驗(用戶可以連接外部油水管路后一起做試驗)。方法如下: 3.2.1 上機架油箱用煤油滲透法檢查是否漏油,即將所需檢查焊縫及油水管路連接處外表涂上白粉,在油箱內放入或涂上煤油,觀察焊縫外面有無滲漏,如有滲漏現象,須經清理后補焊。補焊后須做滲漏檢查,直至無滲漏為止。 3.2.2 上機架油冷卻器通水試驗,水壓為 304×10 3 Pa,時間30min,不得有任何滲漏現象,如有漏水,應補焊,焊后仍應做水壓檢查。檢查完后經過清理油箱內表面,刷一層耐油防銹漆。 3.3 軸瓦研磨:為了使軸瓦與轉環接觸均勻,需要在安裝前對軸瓦進行研刮,兩邊應保持原有倒角,以保證軸瓦的進油。 3.3.1 推力軸瓦的刮研方法 3.3.1.1 將推力瓦放穩在高約500—800mm的木架上,把三塊軸瓦放成三角形,壓上轉環找水平,也可將軸瓦座裝在上機架內就利用上機架作為座子, 3.3.1.2 吊起轉環用純酒精擦洗軸瓦及轉環結合面,然后在轉環面上涂一層勻薄的石墨粉,重新將轉環覆蓋到軸瓦上,用機械或人力使轉環順時針方向轉3-5 轉后,吊起轉環,翻身放在另一木制平臺上。 3.3.1.3 檢查軸瓦和轉環的接觸情況,刮低“高點”,直至軸瓦接觸點在3—5點/cm 2 為止,刮研時應注意: a 刮刀要鋒利; b 每研刮一次,研刮軸瓦的刀痕應互成90度角; c 粗刮時刀跡要寬,細刮時刀跡要按接觸點的分布情況依次刮,不能東挑西剔; d 精刮時,最大最亮的接觸點全部刮,中等接觸點刮尖,小接觸點可以不刮,這樣使大點分成幾個小點,中點分成兩上小點,無點處也顯示出小點,即點數增多。 3.3.1.4 當三塊瓦刮好后,換上另外三塊瓦,繼續進行刮研,直到全部軸瓦刮好為止。 3.3.2 導軸瓦的刮研 3.3.2.1 清洗及修平導軸承、導軸承頭及導軸瓦,在導軸承頭上涂一層勻薄的大墨粉顯示劑,把軸瓦蓋上,來回推動4—6次取下導軸承。 3.3.2.2 檢查接觸面情況,按刮推力軸瓦和方法刮導軸瓦,使其接觸點達到了2—3點/cm 2 為止。 3.4 電機的安裝說明: 3.4.1 定子校水平應以定子內圓軸心線為基準(用吊鋼琴線找出定子內圓軸心線),以鋼琴線對基礎面的垂直度0.05mm/m來校定子水平。然后吊入轉子,用千斤頂頂起轉子,使轉子鐵芯高出定子鐵芯3mm,鐵芯兩端各用4根氣隙零規塞緊,從而保證氣隙均勻。 3.4.2 裝電機擋風板。放入上機架擋風板、接油盆,裝甩油盤,然后將上機架吊上定子,注意油水管路的位置符合外形圖要求。 3.4.3 安裝推力軸瓦、轉環、絕緣墊板、推力頭等,拆除千斤頂。 a. 將上機架油箱清理干凈,用汽油清理推力軸瓦及轉環。調節支承推力軸瓦的8個螺栓到同一高度安放推力軸瓦,校正軸瓦水平;將轉環吊上,在轉環上面校正水平,水平度要求在0.02mm/m以內。測量轉環平面和軸上推力頭卡環槽底面間距離需大于推力頭高度,以免推力頭套入時相碰,在推力軸瓦表面涂一層薄而均勻的凡士林油與石墨混合劑。 b. 推力頭、轉環及二者間的絕緣墊,已由制造廠組合出廠,推力頭與轉環之間的絕緣電阻在注入潤滑油前后均應不低于0.5MΩ;用500V兆歐表測量。 c. 套入推力頭。將軸上配合檔均勻地涂一層潤滑油。套軸時應細心對準鍵槽位置,待推力頭落入軸上后,用制造廠提供的裝拆推力頭盤車工具,將推力頭頂入軸瓦(見圖3.10—2)。推力頭必須套到底,不允許有卡住現象,推力頭頂部應和軸上鎖圈槽相平,檢查鎖圈二面是否平行,裝入鎖圈后,將鎖圈與推力頭緊牢固。 d. 拆除千斤頂,使轉子重量轉移到推力軸瓦上,但須注意各塊軸瓦受力必須均勻,交檢查鐵芯端面應低于定子鐵芯端面1—3mm。最好是從定子鐵芯外側各通風溝判定轉子各段鐵芯平均低于定子各段鐵芯1—3mm。 3.4.4 裝上導軸承座、導軸承瓦、電動機單獨盤車: a. 裝上導軸承部分,檢查上導軸承絕緣電阻,在注入潤滑油前后均應不低于0.5MΩ,用500V兆歐表測量。 b. 推力頭校正中心,要求推力頭與上機架加工內圓相應的對稱偏差0.15mm,以避免偏心泵將就產生的漏油現象。 c. 每次盤車前在推力軸瓦上涂一層純潔的凡士林油,若在炎熱的夏季,要在油中加入少量石墨粉,但必須注意盤車后須擦凈石墨粉,避免混入潤滑油中。同時在導瓦與推力頭間澆淋電機潤滑油(最好不用凡士林油),以減少盤車時導致的晃動誤差。當然,還需把導瓦調至盡可能小的油隙,但應不影響盤車及擦傷導瓦。 d. 電機單獨盤車的目的,在于檢查與校正電機軸線對安裝平面的垂直程度,為機組連接作好準備。盤車前抽出氣隙塞規,然后用制造廠提供的裝拆推力頭盤車工具進行人力盤車。測量水平度很靈敏,因它具有水平、垂直兩個方向顯示。水平方向顯示水平度,而垂直顯示的水面高度,水平高度值可以顯示出0.0001mm的精度值。盤車,按每塊推力瓦對應的位置可讀出該瓦的水平狀況,根據水平儀測量的各數據,決定調高或調低某塊瓦,直到水平度達到 0.02mm/m以內。 e.調校推力瓦水平:這是為保證推力瓦受力均勻而進行的調校。先制作一個托架(見圖3.10—3)。將托架固定在推力頭頂部鎖圈上,具體方法是取下鎖圈上的一個固定螺栓,合向水平儀位置二托架上(合向水平儀) f. 按電機旋轉方向進行盤車,可在上導軸承處及軸伸處各一只千分表,每轉動1/8轉讀婁一次。為了校核盤車的正確性,有必要時可連續盤車數次,找出軸的偏擺規律。要求軸的偏擺度不大于0.02mm/m,否則需刮磨絕緣墊板。因為上導軸瓦在盤車時還留有間隙,因此可能產生轉軸徑向不規則位移,而千分表讀數則包括這種誤差,所以軸伸擺度誤差應減去上導軸承對應點的同軸度誤差,得出電機軸線在軸伸處的實際擺度誤差。電機軸伸處測得的擺度誤差是由下列幾種因素引起的: a 推力頭與主軸配合較松 b 軸本身彎曲 c 推力頭、推力瓦、底座平面與軸線不垂直,或推力頭本身不垂直等。其中a、b兩種情況很少遇到,一般針對c)項情況處理。如確定由此原因引起,可根據測量數據刮磨絕緣墊板,刮磨后仍需盤車,直至同軸伸擺度符合要求為止。 3.4.5 氣隙調測,氣隙均勻度要≤10%,在調測氣隙的同時,要保證推力頭的中心要求。 3.4.6 調出上導瓦與推力頭間的間隙(也稱油隙),每側間隙一般為0.1-0.15mm。 3.4.7 裝下端蓋軸承外蓋制動墊圈及鎖緊螺母等。整臺電機吊到水泵支座的安裝平面上。 3.5 連接聯軸器,整個機組盤車 a 聯軸器連接前,先檢查聯軸器間隙及校正軸線。 b 將水泵轉子拉上,聯軸器止口塞緊,旋緊聯軸器連接螺栓。 c 在水泵導軸承處裝設二個千分表,位置與電機上的千分表一致,松開水泵導軸承,機組盤車方法同電動機單獨盤車,在水泵導軸承處的同軸度誤差不大于 0.02mm/m。如誤差太大,可在聯軸器之間加不同厚度的楔形金屬墊或刮磨聯軸器調節螺母,亦可在安裝基面上加墊不同厚度的金屬墊。 d 機組軸線調整后,檢查水泵葉輪和固定部分是否符合要求。 3.6 安裝電機外罩或冷卻器、油、水管路、軸承測溫元件、加熱器接線等。 3.6.1 各水管連接后,水路系統進行304×10 3 Pa的水壓試驗,時間30min; 3.6.2 各潤滑油管需經充油試驗; 3.6.3 加熱器接線后應通電檢查,以保證停機時定子線圈受熱干燥均勻。該類型電機上機架推力軸承結構改進較大,一是推力頭和鏡板為整體,防軸電流的絕緣層一般設置在推力頭上。由于推力頭端面與推力頭軸心線的垂直度靠機械加工保證,因此在安裝中沒有必要也沒有辦法再來調整電機轉子擺度;二是推力瓦下部設置了疊形彈簧,主要用于轉子的自調垂直度和支撐軸系的重力,由于推力瓦的工作面及疊形彈簧的高度誤差由機械加工保證。因此現場安裝中不需要研刮軸瓦,除以上兩道工序外,其余程序和要求按第五項進行。大型交流電動機,經過安裝調整后,在未與負載機械聯接前應對時機單獨作驗收性質的試驗,根據 GB51010—91電站電機在現場試驗項目有: a) 測量繞組絕緣電阻和吸收比; b) 測量繞組的直流電阻; c) 定子繞組的直流耐壓試驗和泄漏電流試驗; d) 定子繞組的交流耐壓試驗 e) 繞線式電動機的轉子繞組交流耐壓試驗; f) 同步電動機轉子繞組的交流耐壓試驗 g) 測量電動機軸承的絕緣電阻 h) 電動機空載轉動檢查和空載電流的檢查。空載檢查的運行時間可到2h,當負載機械已連接不易拆開時,可連在一起進行空載轉動檢查。此項檢查的目的是三相空載電流是否平衡,空載時的噪音、振動是否超標,以及軸承溫度是否異常等。以上各條的允許限值分別已在有關條款中說明。當空載檢查項目合格后才可投入帶負載的運行試驗。負載試驗主要檢查電機各部分的溫升,以及機械部分的強度等。服務人員應密切觀察電流是否超過額定值,電流電壓變化狀況,冷卻水溫、油溫,各項測溫數值 (軸瓦,繞組等)

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