韶山7c型电力机车电动机的检修与维护.pdf

湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计（论 文）韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护目录前言.3一、韶 山7c型电 力机车 牵 引电 机的 工作特 点和结 构.51.牵 引电 机的 工作特 点.52.脉 流牵 引电 动机的 基本结 构.53.牵 引电 机的 定额 和额 定数据.74.典型脉 流牵 引电 动机的 结 构特 点.8二、韶 山7c型电 力机车 牵 引电 机的 换向及出现 的 问 题.91.换向的 定义及物 理 意义.92.脉 流牵 引电 机的 换向特 点.103.改善换向的 方法.104.换向器环 火.11三、韶 山7c型电 力机车 牵 引电 动机的 维 护与检修.121.牵 引电 机的 解 体检修.122.牵 引电 机在小修中的 检修.193.牵 引电 机的 维 护与保养.22四、韶 山7c型电 力机车 牵 引电 动机的 试 验.231.牵 引电 机的 试 验 方法.232.牵 引电 机的 试 验 路 线.30后语.31参考 文献.31第2页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护前言为适 应1990年代中国铁 路 既有线 路 以及长 大坡道 较 多的 区段线 路 客运 提速 的 需 要，大同机车 厂于1997年底向中华人民共和国铁 道 部 科 技司提出立 项 申 请 研 制 以韶 山7型电 力机车 为基础 的120公里/小时等 级 客运 电 力机车，1998年被 批准列 入铁 路 科 技研 究 开发计 划。根据铁 道 部 下达 的120公里/小时客运 电 力机车 设 计 任 务书要 求，由 大同机车 厂与株洲电 力机车 研 究 所、成都 机车 车 辆 厂共同设 计 研 制 韶 山7C型客运 电 力机车。韶 山7C型电 力机车 是根据客运 机车 特 点在韶 山7型机车 的 基础 上改进 设 计，机车 主电 路、转 向架、车 体结 构均大致 相 同，继 承了韶 山7型、韶 山7B型机车 的 B o-B o-B o轴 式；韶 山7C型机车 主要 特 点为轴 重 较 小、轻 量 化车 体、改变齿 轮 传 动比、列车 供电 装 置、双管 制供风 等，最高 运 行 速 度为120公里/小时；此外，韶 山7C型机车 并根据韶 山7型机车 运 用 中所出现 的 惯性质 量 问 题 进 行 处理，以提高 可靠 性。在开展设 计 之前，大同机车 厂使用 韶 山7型0014号机车 进 行 了 120公里/小时的 提速 牵 引试 验 并获 得成功，取得了提速 机车 的 试 验 数据资 料。1998年，大 同机车 厂又生 产了五台韶 山7型电 力机车(00800084)作为韶 山7C型机车 的 原 型车，虽 然仍然沿用 韶 山7型机车 的 车 体结 构，但其电 机电 器、牵 引性能 以及车 身 涂装 均与韶 山7C型机车 大致 相 同，构造 速 度为120公里/小时，轴 重22吨，惟 不设 向列车 供电 插座。此后，昆明铁 路 局昆明机务段、南宁铁 路 局柳州机务段、广州铁 路 集 团怀化 机务段、株洲机务段又陆 续 配 属了韶 山7C型机车，投入南昆铁 路、贵 昆铁 路、渝 怀铁 路、湘黔 铁 路 使用。截至2006年，大同电 力机车 厂累 计 生 产了 171台韶 山7C 型电 力机车。由 于客、货 运 机车 运 用 特 性不同，因此韶 山7C型机车 不再使用 韶 山7型机车 的ZD111型牵 引电 机，改为采 用 改进 设 计 的ZD120型牵 引电 机。两者 均为六极、中电 压、带有补 偿绕 组、全H级 绝 缘、全叠片 机座的 复励脉 流牵 引电 动机，结 构 上基本相 同，仅性能 参数有所差异，其中ZD120型牵 引电 机提高 了最高 转 速、降 低扭矩，并缩 小了尺寸以减轻 重 量。复励电 机具有他励绕 组，牵 引工况下空 转 时,不会失去他励磁 场，因此再粘 着 特 性较 好。牵 引电 机采 用 滚动轴 承抱轴 悬挂结 构、单边 直 齿 传动，传动比由73/17改为68/23 o第3页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计（论 文）韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护摘要：为了使机车 具有优良 的 牵 引性能，保证 牵 引电 动机的 质 量 是非 常关键 的 环 节,总结 脉 流电 动机在运 用 中出现 的 故障 情况，正确 的 防 止电 动机在运 行 过 程 中出现 的 不良 现 象，就必须 采 取相 对应的 措施，改善电 动机的 结 构和环 节，保障 电 力机 车 良 好的 运 行 状 态。本文以韶 山7c型电 力机车 的 牵 引电 动机为例，对它的 工作特 点，结 构组 成，换向问 题 以及在运 用 中的 常见 故障 进 行 分析，并提出相 应处理 方法。关键词：韶 山7c型电 力机车 牵 引电 机故障 维 护检修试 验第4页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护一、韶山7c型电力机车牵引电机的工作特点和结构1.牵引电机的工作特点(1)使用 环 境恶劣由 于牵 引电 机安装 在车 体下面，直 接受到雨、雪、潮气的 影响，机车 运 行 中掀 起 的 尘土也容易侵入电 机内部。此外，由 于季节 和负 载 的 变化，还 经 常受到温度 和湿度变化的 影响。因此，电 机绝 缘 容易受潮、受污，对其性能 和寿命产生 极为 不良 的 影响。所以，牵 引电 机的 绝 缘 材料和绝 缘 结 构应具有较 好的 防 潮，防 尘性 能 及良 好的 通 风、散热条件。(2)外形尺寸受限 制牵 引电 动机悬挂在车 体下面，其安装 空 间 受到很大的 限 制，轴 向尺寸受轨 距 限 制，径向尺寸受动轮 直 径的 限 制。为了获 得尽可能 大的 功率，要 求牵 引电 机结 构必须 紧 凑，并采 用 较 高 等 级 的 绝 缘 材料和性能 较 好的 导电、导磁 材料。(3)动作力大机车 运 行 通 过 钢 轨 不平顺 处，因撞击而 产生 的 动力作用 会传递 给 牵 引电 动机，使牵 引电 动机承受很大的 冲击和振动。(4)换向困难直、脉 流牵 引电 机换向困难 的 原因除 了受机械振动力方面 的 影响外，还 有电 器方面 的 原因，如牵 引电 动机经 常启动、制动，此时电 流可达 额 定电 流的 两倍；当机车 在长 大坡道 上运 行 时，电 动机将长 时间 处于过 电 流状 态；当机车 高 速 运 行 时，采 用 深的 磁 场削弱使气隙 磁 场畸 变增大；电 网 电 压波动使电 动机端 电 压升高 等，这 些都 将造 成牵 引电 动机换向困难。脉 流牵 引电 机的 电 流为脉 动电 流，除 了 直 流分量 外，还 有一定的 交流分量，电 磁 交流分量 的 存在将使电 机换向更为困难,致 使换向火花 增大甚 至 环 火。2.脉流牵引电动机的基本结构牵 引电 机主要 由 定子和转 子组 成，在定子与转 子之间 有一定大小的 间 隙 称 为 气隙。直 流和脉 流牵 引电 机还 有一套电 刷装 置，电 刷和换向器接触，以实现 电 枢 电 路 与外电 路 的 连 接。此外，脉 流牵 引电 动机由 于在发热方面 比较 严重，在换向 方面 较 为困难，所以它的 某部 件具有特 殊结 构形式。(1)定子定子的 作用 是产生 磁 场、提供磁 路 和作为牵 引电 动机的 机械支撑，它由 机座、主 磁 极、换向极、端 盖 和轴 承等 部 件组 成。机座机座兼起 机械支撑和导磁 磁 路 两个作用。它既用 来作为安装 点及所有零 件的 第5页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计（论 文）韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护外壳，又是联 系 各磁 极的 导磁 铁 觐。机座通 常采 用 铸 钢 件，也有采 用 钢 板焊接而 成的。对于换向要 求较 高 的 电 机，可采 用 叠片 结 构的 机座。主磁 极牵 引电 动机的 主磁 极（简 称 主极）是用 来产生 主磁 场的，它由 主极铁 芯 和主 极线 圈两部 分组 成。换向极换向极又称 附 加极，由 换向极铁 心和换向极线 圈两部 分组 成，它是用 来产生 换向磁 场以改善牵 引电 动机的 换向性能 的，由 换向极铁 芯 和换向极线 圈两部 分组 成。换向极线 圈也和主磁 极线 圈一样也是用 圆铜 线 或扁铜 线 绕 制而 成，经 绝 缘 处 理 后套在换向极铁 芯 上，最后用 螺 钉 将换向极固定在机座内壁。补 偿绕 组为了改善牵 引电 动机的 换向性能，提高 电 机运 行 的 可靠 性，大容量 的 牵 引电 动机设 置 有补 偿绕 组。（2）转 子转 子是用 来产生 感应电 动势和电 磁 转 矩，从而 实现 能 量 转 换的 主要 部 件，它 由 转 轴、电 枢铁 芯、电 枢绕 组 和换向器等 部 件组 成。转 轴转 轴 的 作用 是用 来传递 转 矩，一般 用 合金 刚锻 压而 成。电 枢铁 芯由 电 枢铁 芯 和电 枢绕 组 构成直 流和脉 流牵 引电 机的 电 枢，电 枢绕 组 中流过 电 流，在磁 场中受到电 磁 力的 作用，使电 枢旋转，把电 能 转 换成机械能。电 枢绕 组电 枢绕 组 的 作用 是产生 感应电 动势和通 过 电 流产生 电 磁 转 矩，实现 机电 能 量 转 换。它是电 机的 主要 电 路 部 分。电 枢绕 组 通 常都 用 圆形或矩 形截面 的 导线 绕 制 而 成，再按一定规 律嵌放在电 枢槽内，上下层之间 以及电 枢绕 组 与铁 芯 之间 都 要 妥善的 绝 缘。为了防 止离 心力将绕 组 甩 出槽外，槽口处需 用 槽楔将绕 组 压紧，伸 出槽外的 绕 组 端 按部 分用 无纬 玻 璃 丝带绑 紧。绕 组 端 头则按一定规 律嵌放在换向 器铜 片 的 升高 片 槽内，并用 锡 焊或氧弧焊焊牢。换向器换向器的 作用 是机械整流，即在直 流电 机中，它将外加的 直 流电 流逆 变承绕 组 内的 交流电 流；在直 流发电 机中，它将绕 组 内的 交流电 动势整流成电 刷两端 的 直 流电 动势。换向器由 许 多换向片 组 成，换向片 间 用 云母片 绝 缘。换向片 凸起 的 一端 称 升高 片，用 以与电 枢绕 组 端 头相 连，换向片 下部 做成燕 尾形，利用 换向器 套筒，V形压圈及螺 旋压圈将换向片，云母片 紧 固成一个整体。在换向片 与换向器 第6页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护套筒，压圈之间 用V形云母环 绝 缘，最后将换向器压装 在转 轴 上。(3)电 刷装 置牵 引电 动机的 换向器端 装 有电 刷装 置，其作用 是将转 动的 电 枢绕 组 与外电 路 连 接起 来。电 刷装 置 由 电 刷、刷握、刷架、刷杆和刷架圈组 成。电 刷装 置 的 结 构 和电 刷的 性能 对牵 引电 动机的 换向性能 有很大的 影响，为了保证 良 好的 换向效果,电 刷装 置 应满足 下列要 求：电 刷要 有良 好的 集 流性能 和换向能 力。刷握在换向器轴 向、径向和切线 方向位置 都 能 调 节。轴 向调 节 是为了保证 电 刷处在换向器中央部 位，径向调 节 是为了保证 刷盒 底面 与换向器表 面 道 德距 离;圆周方向调 节 是为了保证 电 刷准确 的 处在主极中心线 上。电 刷和换向器工作表 面 应保持紧 密和可靠 的 接触，电 刷压力稳 定并保持均 匀不变。电 刷装 置 应具有较 高 的 机械强度，并能 承受振动和冲击。刷杆等 绝 缘 应具有较 高 的 介电 强度，不因受潮，受污而 造 成闪 络 或飞 弧故 障。(4)电 枢轴 承和抱轴 轴 承 电 枢轴 承脉 流牵 引电 动机的 转 子通 过 两个电 枢轴 承和端 盖 支撑在机座上。现 代牵 引电 动机大都 采 用 滚柱轴 承，因为它有较 大的 承载 能 力 抱轴 轴 承抱轴 式悬挂牵 引电 动机的 抱轴 轴 承是指将电 动机支撑在动轮 轴 上的 凸出结 构。可采 用 滑动轴 承或滚动轴 承。目 前的 技术条件下，动轮 轴 上安装 滚动轴 承还 有困难，所以一般 采 用 滑动轴 承。3.牵引电机的定额和额定数据(1)牵 引电 动机的 定额机车 用 直 流电 的 定额 按照铁 道 部 标准机车 直 流电 机基本技术条件规 定，分为 四类。连 续 定额连 续 定额 是相 应于电 机在试 验 台上，按温升试 验 所规 定的 条件连 续 运 行，且 温升不超 过 规 定限 值时，所能 承受负 载 的 定额。小时定额小时定额 是相 应于电 机在试 验 台上，按温升试 验 所规 定的 条件，从实际 冷态 开始运 行 一小时，而 温升不超 过 规 定限 值时所能 承受负 载 的 定额。断续 定额第7页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计（论 文）韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护断续 定额 是相 应于一系 列完全相 同的 周期，每一周包括一个或几个在规 定负 载 值下的 工作时间，根据情况，不论 是否被 一个停止时间 所隔 开，在长 期运 行 以 后，电 机的 温升不超 过 规 定值的 限 值时所能 承受负 载 的 定额。等 效定额等 效定额 是断续 定额 的 代替办法。它具有恒定电 压、电 流和转 速 值的 连 续 或 短 时间 定额 的 就温升而 言，它与电 机在实际 使用 中承受一系 列断续 的 工作周期是 等 效的。根据机车 运 行 特 点，牵 引电 动机负 载 的 性质 基本的 和短 时重 复的。因此,牵 引电 动机规 定了两个定额，连 续 定额 和小时定额。（2）额 定数据在规 定的 定额 情况下，制造 厂对电 机的 每个电 量 或机械量 所规 定的 数值，称 为电 机的 定额 数据。额 定小时功率牵 引电 动机在规 定的 通 风 条件下，从实际 冷态开始运 行lh,各部 件不超 过 允 许 值，电 动机轴 上输 出的 有效机械功率。额 定连 续 功率牵 引电 动机在连 续 额 定下工作，经 过 较 长 时间 运 行 后，电 机升温在允许 范 围 内不再增加时，电 动机轴 上输 出的 有效机械功率。额 定电 压额 定运 行 时电 机的 端 电 压。额 定电 流电 机在额 定运 行 时，允许 从电 源输 出的 电 流。额 定转 速电 机在额 定运 行 时的 转 速。4.典型脉流牵引电动机的结构特点ZD105型脉 流牵 引电 机主要 部 件的 结 构特 点。ZD105型脉 流牵 引电 机组 要 由 定子、转 子和电 刷装 置 组 成。（1）机座采 用ZG 25II型铸 钢 铸 成圆筒 形。主磁 极和换向极以30角 相 互间 隔 置 于机座内侧，主磁 极和换向极的 线 圈与铁 芯 间 隙 用F级 环 氧浇注胶 浇注形成 一体，杜绝 由 于线 圈松动而 引起 的 引线 断裂、接地等 故障，以提高 电 机运 行 的 可 靠 性。（2）主极线 圈、换向极线 圈都 采 用 扁绕 式，以改善线 圈的 散热条件。（3）换向极铁 芯 采 用 无芯 柱叠片 结 构，借助芯 块和端 板用 螺 栓固定在机座上。换向极铁 芯 在轴 向还 有两根钏 钉，用 以钏 接换向极铁 芯，这 样，增大了换向极铁 芯 磁 路 的 有效横截面 面 积，防 止了换向极铁 芯 磁 路 的 局部 过 饱 和。换向极线 圈采 第8页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护用 扁铜 线 扁绕 制成换向极线 圈的 匝间、对地和外包绝 缘 与主极线 圈的 绝 缘 结 构相 同。(4)采 用 国际 通 用 的 剪辑 引出线 符 合。(5)抱轴 轴 承为滑动式，油箱 为整体式，采 用 横油位结 构以改善润滑条件。(6)采 用 双边 斜齿 轮 传动，传动比u=4.19大齿 轮 齿 数Z=88,小齿 轮 齿 数z=21,齿 轮 模数m=ll.(7)电 枢铁 芯 不直 接压装 在转 轴 上，而 是先压装 在电 枢套上，然后电 枢套筒 压装 在电 机转 轴 上，这 样的 结 构有利于电 枢的 检修。(8)换向器采 用 拱式换向器。(9)该 电 机有6个刷握，每个刷握的 刷盒 中装3副双分裂 式电 刷，电 刷的 牌 号为D374B。一个刷盒 中装3块电 刷，电 刷接头采 用 单靴 式接头，刷握弹簧 采 用 圆 形弹簧，电 刷采 用 单压指结 构。二、韶山7c型电力机车牵引电机的换向及出现的问题1.换向的定义及物理意义直 流电 机的 换向是指旋转 着 的 电 枢元件，在被 电 刷短 路 的 情况下，经 过 几何 中性线(电 刷在磁 极轴 线 上)从一支路 过 渡到另一支路，元件中的 电 流由 前一支 路 电 流变为后一支路 电 流的 过 程。正在进 行 换向的 元件称 为换向元件。换向是直 流电 机特 有的 过 程。电 力机车 在运 行 过 程 中，电 机内部 当线 圈通 过 电 流后，会在永磁 铁 的 作用 下,通 过 吸引和排斥力转 动，当它转 到和磁 铁 平衡 时，原来通 着 电 的 线 较 对应换向器 上的 触 片 就与电 刷分离 开，而 电 刷连 接到符 合产生 推动力的 那 组 线 圈对应的 触 片 上，这 样不停的 重 复下去，直 流电 动机就转 起 来了。为了解 每个电 枢元件种 电 流换向的 过 程，以一个单叠绕 组 元件为例来纪 进 行。为了简 便起 见，假设 电 刷宽度禹 等 于一个换向片 片 距bk，电 刷固定不动，换向器 以线 速 度Vk向左移 动。所讨 论 的 换向元件用 粗 线 表 示，它和换向片1及二相 接.如图1所示。第9页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护图1换向元件中电 流的 换向过 程换向结 束2.脉流牵引电机的换向特点关于脉 流牵 引电 动机我们拿ZD120为例所示，本电 机用 于SS7c电 力机车 作牵 引电 动机。六极中压电 机，每极磁 通 小、因此体积 小、重 量 轻、功率 大。电 压电 流比完全符 合1欧姆原则。此电 机采 用 全迭 片 机座，可改善脉 流换向，减少速 率 特 性偏差，降 低定子温升。滚动抱轴 承可靠 性高、复励牵 引电 动机，粘 着 性好，不易空 转、可无极磁 场削弱，再生 制动时不用 转 换主电 路。有刷架圈，正、反转 速 率 偏差可控制在1%,刷握弹簧 压力可调，压力偏差可降 低为正3%,电 枢线 圈 采 用 交叉竖 放，可减少漏磁 导，降 低电 抗电 势。(1)交流电 抗电 势交流电 抗电 势是由 电 枢电 流交流分量 换向产生 的(2)变压器电 势变压器电 势是由 主极磁 通 交变分量 的 作用，在换向元件中感应的 电 势。脉 流 牵 引电 动机通 常采 用 固定分路 电 阻 以降 低主磁 通 的 脉 动程 度。(3)交流换向电 势交流换向电 势是换向元件切割换向区合成的 交变磁 通 而 产生 的，其大小取决 于换向区磁 通 的 数值，相 位与交变磁 通 相 同。(4)换向元件中的 交流合成电 势过 大的 剩余电 势是引起 脉 流牵 引电 动机换向困难 的 根本原因。因此，要 改善 脉 流牵 引电 动机的 换向，就要 尽可能 地减小交流剩余电 势。3.改善换向的方法(1)减小交流电 势的 数值 减小交流电 抗电 势 减小变压器电 势q(2)改善交流换向电 势ek的 相 位 换向极铁 心采 用 电 工钢 片 叠制 机座内壁敷设 磁 桥第10页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护 减小换向极漏磁 通 采 用 全叠片 或半叠片 机座(3)选 择合适 的 变压器电 势补 偿不平衡 电 势由 换向元件各交流电 势的 相 位关系 可见，变压器电 势与交流电 抗电 势的 相 位几乎 是相 反的,因此可利用 来抵消。实践 证 明,这 是积 极有效的 办法.为了使在数值上和 相 位上都 能 补 偿,必须 选 择合适 的 固定磁 场削弱系 数的 变压器电 势补 偿不平衡 电 势。由 换向元件各交流电 势的 相 位关系 可见，变压器电 势与交流电 抗电 势的 相 位几 乎是相 反的，因此可利用 来抵消.实践 证 明,这 是积 极有效的 办法.为了使在数值上 和相 位上都 能 补 偿，必须 选 择合适 的 固定磁 场削弱系 数。(4)采 用 感应分路采 用 固定分路 电 阻 改善脉 流牵 引电 动机换向时，即使选 择一个合适 的B,也只 能 满足 一种 额 定的 运 行 状 态，因为e的 大小与电 机的 转 速 无关，而Er和Ek随 之 而 变化，当电 机进 入磁 场削弱时，相 位角al相 应的 增大，et的 相 位落 后，这 样就 破 坏了原有各交流电 势之间 的 平衡 关系，影响电 机的 换向，为了改善脉 流牵 引电 动机高 速 运 行 时的 换向。通 常在磁 场削弱电 阻 串联 一个换向器，整个磁 场分路 称 为感应分路。在牵 引电 动机的 主极串励绕 组 上并联 固定分路 电 阻 因为并联 分路 电 阻 后，主极串励绕 组 可以认 为是一个无电 阻 纯 电 感电 路，而 固定分路 电 阻 可以认 为是一个无电 感纯 电 阻 电 路。这 样电 枢通 过 脉 动电 流时，其中大部 分交流分量 通 过 了电 阻 电 路，直 流分量 大部 分通 过 主极串励绕 组，使主极串励绕 组 的 脉 动成分 大大减少，降 低了电 机换向元件的 变压器电 势，改善了牵 引电 动机的 工作条件。牵 引电 动机磁 场削弱的 程 度可用 磁 场削弱系 数&来表 示，即F F&8=r r F F f一磁 场削弱时励磁 绕 组 的 磁 势 尸一满磁 场时励磁 绕 组 的 磁 势。4.换向器环火(1)环 火的 定义是由 于电 磁 或机械原因引起 电 刷下原始电 弧扩展到正、负 电 刷，直 接通 过 空 气导电 而 短 路(2)环 火的 常见 情况 电 动机回路 有大电 流冲击，如在带电 情况下反向器误 动作(带电 换向)；机车 手柄提得过 快过 猛，负 载 急剧变化；电 刷铜 辫 子突 然碰 机壳；第11页 共32项湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计（论 文）韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护正负 刷架联 线 因绝 缘 损伤而 突 然短 路（3）防 止环 火的 措施 限 制换向器圆周上的 电 位梯度和最大片 间 电 压值当云母片 厚度为0.8mm时，UUaKaK35V35V当云母片 厚度为L 0mm时，3740Y当云母片 厚度为1.2mm时，UUaKaK 4043F当云母片 厚度为L 5mm时，UUaKaK 43-45K 采 用 适 当的 主极极靴 化形状偏心气隙。部 分扩张气隙。选 择适 当的 极弧系 数极弧系 数a的 计 算 式为：ba=式中 b极弧长 度t极距 设 置 补 偿绕 组补 偿绕 组 嵌放在主极极靴 上专门 冲制的 槽内，线 圈跨 接在相 邻 两主极之间。为了在不同的 负 载 下都 能 补 偿电 枢磁 势，补 偿绕 组 应与电 枢绕 组 相 串联。补 偿绕 组 产生 的 磁 势与电 枢磁 势的 方向相 反。三、韶山7c型电力机车牵引电动机的维护与检修牵 引电 动机经 试 验 试 验 合格出厂并装 车 后，有由 于它的 运 行 条件和所处的 环 境十分恶劣，要 想满足 机车 正常运 行 性能 要 求并具有高 的 可靠 性指标，经 常性的 维 护保养和有针 对性的 检查修理 就显得尤为重 要。1.牵引电机的解体检修牵 引电 动机是电 力机车 的 重 要 部 件，也是发生 故障 最多、危及行 车 安全最大 的 部 件，因此，按计 划进 行 的 中修及其以上修程 互换下来的 牵 引电 动机，或是计 划外的 因各种 故障 临修下车 的 牵 引电 动机，都 要 按照格子规 定修程 进 行 解 体检修。机车 中修互换下来的 牵 引电 动机，根据段修规 程 要 求，检修的 主要 内容是解 体清 扫后，检查小齿 轮，轴 承等 零 部 件，发现 有裂 纹、剥离、磨 耗 到限 时，允许 跟 换 部 件分配 新部 件。检修电 枢、磁 极各部 分的 绝 缘 状 态，有条件时进 行 清洗后从新 侵漆，借以恢复绝 缘 性能。检查刷架圈部 分，全部 更新电 刷。换向器进 行 旋修处 第12页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护理。一般 情况下，中修修程 的 牵 引电 动机，定子、电 枢、刷架圈以及轴 承小齿 轮 等 都 应原拆原装，不互换。牵 引电 动机组 装 后只进 行 空 载 实验。(1)大、中修以及临修互换下来的 牵 引电 动机，修理 时必须 作详 细 地检修、测试。解 体是电 机修理 的 重 要 步骤，解 体程 序如下。拆卸小齿 轮小齿 轮 与电 机轴 是靠 锥 度过 盈 配 合，并在轴 端 装 有挡板，防 缓 垫和固定螺 栓。拆卸小齿 轮 时可用 专用 挡板，防 止齿 轮 弹出。拆卸前后应测量 小齿 轮 内台到轴 承 面 的 距 离，以确 定齿 轮 的 装 入量。卸下的 小齿 轮 经 检查、探伤，没有问 题 应优先和原先电 机轴 装 配，以减少研 磨 接触 面 的 消耗。拆卸外油封牵 引电 动机的 外油封大多是热装 在电 枢轴 上的，拆卸是可用 专用 工具拔出。用 该 方法拆卸外油封应先装 上护板，以免卸油封时丝杆损伤电 枢轴 端 中心孔。拆卸轴 承外盖首 先拆下换向器端 的 外盖 螺 栓，并且该 螺 栓在顶 丝孔内，均匀顶 起 轴 承外盖。非 换向器端 的 轴 承外盖 也如此拆卸，只是要 等 到电 机吊出电 枢后再进 行。电 机在 翻 身 以前，轴 承应先装 好防 护套。吊出刷架圈和电 枢电 机直 立 在检修基座上，换向器朝上。拆下端 盖 螺 栓，并用 该 螺 栓均匀顶 起 端 盖，并吊至 检修场地。拆开与刷架圈相 连 的 联 线，拔出定位板，用 专用 扳手收 紧 刷架圈，然后吊出刷架圈。用 专用 吊具吊出电 枢，并将电 枢置 于专用 检修架上。槽型轴 承外圈翻 转 机壳置 于地面 上，用 前述 方法拆卸非 换向器端 的 轴 承外盖 和端 盖。采 用 专用 工具压出轴 承外圈。拆卸轴 承内圈在检修中，电 机轴 和轴 承如果没有什么问 题，轴 承内圈可不必拔下，但在电 机检修中应注意防 护该 部 件。轴 承内圈如必须 拆卸时，可使用 专用 拔出器或电 磁 加热器将轴 承内圈加热后拔出。机车 中修修程 规 定，牵 引电 动机解 体至 此已基本结 束。机车 如是大修，或牵 引电 动机单项 大修，牵 引电 动机解 体范 围还 要 扩大。对于其他部 件的 解 体内容，如磁 极、电 刷装 置、端 盖 等 解 体，这 里 不再进 行 工艺 性介绍。牵 引电 动机解 体后，清扫工作是第 一项 检修内容。清扫牵 引电 动机的 方法，目 前采 用 较 多的 是一种 水剂清洗方法，即省 人力，清洗效果又好。清洗剂使用 中 性金 属洗涤剂，配 置 成浓度为4%的 清洗溶剂，加热到8090摄氏度，用 水浆加压 第13页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护输 送 到喷头进 行 清洗，然后用 清水漂洗干净，进 干燥 炉烘干。牵 引电 动机定子和 电 枢分别在不同的 清洗罐 中清洗，定子和电 枢均可缓 慢转 动。冲洗定子的 喷头在 定子内侧；冲洗电 枢的 喷头在电 枢外侧。该 方法适 合用 中性洗涤剂，对绝 缘 体无 伤害，喷头喷射所及部 位，清洗效果很好。对于电 枢铁 心的 通 风 孔和机壳抱轴 承 部 位，因油垢积 尘较 多，在进 罐 清洗前，应辅 以人工清洗。牵 引电 动机采 用 清洗剂冲洗，一般 是为第 二次侵漆作准备，所以清洗、侵漆、烘干是一整套的 检修工艺，目 前在许 多修理 单位都 已采 用。(2)电 刷装 置 的 检修电 刷正、反转 后出现 两个磨 合面 刷孔变形、方孔加工不好，有喇叭口或方孔 太宽换新、刷握或配 用 上公差的 电 刷。现 象电 刷碎 裂 火 花 变大电 刷跳 动火 花 大电 刷过 烈电 刷磨 损过 快电 刷在刷握内卡 死原因刷握与换换向器凸电 刷压换向器粗 糙刷孔变形向器工作面片 变形力过 大度高，毛刷尖角电 刷尺寸太大不垂直片 间 云母各电 刷大电 刷太软，碳刷握与换高 出压力不均负 载 太小，无灰卡在方孔内向器工作面有铜 刺和造 成负 载法形成氧化膜刷辫 线 太短太大尖棱分配 不均工作环 境太压指卡住未压刷孔变大电 刷压力干燥 或太潮湿到电 刷或太松太小处理松开紧 固松开紧 固调 整压重 新车 削和更换刷握或重螺 栓后重 新螺 钉，校正后力或更换倒角 清理新加工方孔调 整在紧 固螺 钉弹簧提高 负 载 或适 当磨 小电 刷调 整为重 新下刻更换不减少碳 刷块数清吹或更换电2 4mm云母等 高 电 刷，改善工作环刷牌 号换新刷握重 新倒角调 整个别境或更换电 刷更换新电 刷调 整压力电 刷的 压牌 号更换新电 刷或或更换弹簧力清除 卡死现 象第14页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计(论 文)韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护现 象电 刷压力变小弹簧 断裂刷握烧损刷杆对地击穿刷架圈松动原因弹簧 热处理硬 度太高火花 太塑料或环 氧紧 固松动不好，硬 度不刷辫 松脱大或发生刷杆开裂 积定位销 松够后引起 弹簧环 火灰，导致 爬 电动电 机环 火导电，使过 热电 刷未击穿后，弹簧 过 热而 脆 断麽 合换向瓷 瓶 破 裂退 火恒力弹簧器而 发生塑料刷杆与钥 接不良 引拉弧外面 所套的 聚起 断裂电 刷架四氟乙烯套管脱 落间 积 灰击穿处理更换新弹簧重 换硬 度消除 环更换新刷杆按定位标或重 新热处理合适 的 弹簧火，降 低火或改进 配 方，志复位后重更换新弹簧更换新电花提高 工艺 水平新紧 固或重 新热处理刷，改用 带绝整修到更换新瓷 瓶更换定位缘 衬 垫的 电良 好麽 合改进 两者 一销刷重 新焊次压膜 的 结更换新弹牢 或紧 固构，消除 空 间簧 并改进 钏好接工艺(3)滚柱轴 承的 检修滚柱轴 承的 主要 故障 是烧损，轻 者，内外滚到和滚柱变色、保持架变形；重 者，保持架烧损、滚柱破 碎，使电 机不能 转 动或轴 承内圈松弛，将轴 颈 拉伤。滚动轴 承清洗后，应检查内、外圈滚道 和滚柱有无剥离 碾 片、腐 浊和过 热变 色 等 不良 现 象；保持架有无松动、变形、柳钉 是否良 好；有故障 应按照机车 轴 承技术管 理 规 范进 行 处理。(4)电 枢绕 组 的 检修电 枢绕 组 的 主要 故障牵 引电 动机的 电 枢绕 组 在运 用 中发生 的 主要 故障 有：对地绝 缘 电 阻 降 低，接 地、匝间 短 路、匝间 击穿、升高 片 焊接不良 等。造 成对地绝 缘 电 阻 降 低的 原因，除 了电 枢绕 组 内有接地故障 外，大部 分是由 第15页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计（论 文）韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护于碳 粉，油垢侵入或电 枢绕 组 受潮所致。牵 引电 动机长 时间 运 行 后，绝 缘 老 化，也可以造 成电 枢绕 组 对地绝 缘 降 低。电 枢绕 组 的 接地故障 大多发生 在线 圈出槽口的 拐弯处。因为这 个地方在制造 和检修嵌线 时，经 常弯扭和敲打，易造 成绝 缘 损伤,；在电 机运 行 中，因电 磁 力作 用，该 处绝 缘 易造 成接地。因此，嵌线 时应在电 枢铁 心槽口处放置U型绝 缘，对F 级 以上是电 枢绝 缘，要 采 用F级 高 强度树脂 压熟 料的U型绝 缘。嵌线 中采 用 填充 泥对减少这 类 故障 也能 起 到一定作用。电 枢绕 组 发生 匝间 短 路 后，往往在升高 片 焊接处发生 击穿 现 象，造 成电 枢线 圈出线 头烧断、无纬 带烧焦或烧成一个洞。严重 时，会把无纬 带烧断，使电 枢线 圈甩 出来，造 成电 机报废的“扫膛”事故。电 枢绕 组 的 检查牵 引电 动机在解 体和清洗后，要 对各部 件进 行 仔细 的 检查，以便决定检修的 工作量。检查方法有目 视 检查和专用 仪器设 备检查两种。电 枢绕 组 的 检查内容有以下几个方面：外观 检查：检查电 枢绕 组 的 绝 缘 有无老 化、烧损和破 损现 象；电 枢扎线 和槽 契的 紧 固状 态是否完好。对地绝 缘 电 阻 检查:可用1000V兆欧表 测量 电 枢绕 组 的 对地绝 缘 电 阻。在冷态 下绝 缘 电 阻 值应不低于5M欧。升高 片 焊接质 量 的 检查，可用 这 种 方法进 行。在相 距 一个极距 的 两换向片 上,加上一低压直 流电 压，保持电 流不变。用 毫伏表 依次测量 该 范 围内相 邻 两换向片 间 的 电 降 压，各值不得超 过 所有片 间 电 压降 平均值的20%。若 两换向片 间 降 压很大,说 明与此两换向片 相 连 的 的 线 圈内有断路 故障 或与升高 片 的 焊接不良；反之，若 片 间 降 压很少，则说 明线 圈内有短 路 故障。出现 上述 情况时，均应根据故障 的 性 质 和处所，采 取相 应的 措施加以修复。这 种 方法仅能 查出明显的 匝间 短 路，如遇 到虚 接性的 匝间 短 路，用 此方法根 本查不出。检查匝间 短 路 的 最好的 方法是用 中频 机组，或用TA型电 机匝间 耐 压检 查仪。接地故障 检查：当发行 电 枢绕 组 内有接地故障 时，可用 下列方法判明接地地 点。耐 压试 验 法：用 一根裸 铜 辫 线 将换向片 短 接，在换向器和电 枢轴 之间 作耐 压 试 验。调 节 试 验 电 压，使其缓 慢上升，当实验 电 压升至 某值时，试 验 变压 器跳 闸，同时发现 有放电 声或冒蓝 色 火花 的 闪 络 点，该 处可能 是接地点。应注意的 是,试 验 中最高 电 压不得超 过 耐 压试 验 的 规 定值。大电 流法：用 裸 铜 辫 线 将换向片 短 接后，在换向器与电 枢轴 之间 通 入交流电 压，由 零 开始调 节 调 压器TY的 输 出电 压,逐 步增大电 流。这 时，接地点就会因流过 大电 流出现 冒烟或烧损，根据视 觉 和嗅 第16页 共32 J湖南铁 路 科 技职 业技术学院 毕业设 计（论 文）韶 山7c型电 力机车 电 动机的 检修与维 护觉 来判断故障 点。用 大电 流法查找接地点的 示 意图。用 大电 流法找接地点方法虽 然简 单，但是该 方法易使接地点周围的 正常绝 缘 同时烧坏。另外，若 牵 引电 动机采 用 新型绝 缘 材料聚 酰 亚胺 在烧损是无烟、无味,使查找工作困难。为解 决这 些问 题，可采 用 多用 途 的“电 机检测仪”。J DJ-I型和J DJ-II型电 机检测仪是一种 多用 途 电 机故障 检测仪，其主要 用 途 是：检查电 机的 接地位；检查电 枢绕 组 的 匝间 短 路；测量 换向器片 间 降 压；测定 直 流电 机的 电 刷火花；直 流电 机对电 刷中心及检查交流电 机的 接地和匝间 短 路 故 障。电 机检测仪检查匝间 短 路 的 部 分主要 由 中频 发生 器、发送 探头和接手探头等 组 成，中频 发生 器产生 一系 列中频、脉 冲；发送 探头和接收探头的 主要 部 分是带 有线 圈的n型铁 心。铁 心尺寸由 电 枢齿 槽尺寸决定。两个探头放在同一槽的 两电 枢齿 上。当中频 发生 器向发送 探头线 圈发生 一系 列中频 脉 冲时，发送 探头II型铁 心和 电 枢铁 心齿 槽部 分的 闭 合磁 路 中有磁 通 交链 的 探头线 圈和电 枢线 圈相 当