Разборка и сборка электродвигателей при ремонте

Порядок разборки электродвигателей

Порядок разборки электродвигателя при ремонте следующий:

1. Снимают шкив или полумуфту.

2. Снимают крышки подшипников качения, отпускают хомуты траверс, отвинчивают гайки со шпилек, стягивающих фланцы шарикоподшипников.

3. Выпускают масло из подшипников скольжения.

4. Снимают подшипниковые щиты.

5. Вынимают ротор электродвигателя.

6. Снимают с вала подшипники качения, вытаскивают из щитов втулки или вкладыши подшипников скольжения.

7. Промывают бензином или керосином щиты, подшипники, траверсы, вкладыши, масленки, уплотнения и т. п.

8. Очищают обмотки от пыли или продувают их очищенным сжатым воздухом.

9. Загрязненные обмотки после продувки протирают чистой тряпкой, смоченной в бензине.

10. Производят распайку соединений и вынимают обмотки из пазов.

Разборку электродвигателя следует проводить так, чтобы не повредить отдельных деталей. Поэтому при разборке не разрешается применять слишком больших усилий, резких ударов, пользоваться зубилами.

Туго выворачивающиеся болты смачивают керосином и оставляют на несколько часов, после чего болты ослабляют и выкручивают.

При разборке электродвигателя все мелкие детали складывают в специальный ящик. Каждая деталь электродвигателя должна иметь бирку, на которой указывают номер ремонтируемого электродвигателя. Болты и шпильки после разборки лучше ввернуть на свои места, что предотвратит возможную их утерю.

Шкив, полумуфту и шарикоподшипник снимают с вала при помощи стяжки. (рис. 1). Желательно чтобы стяжка была с тремя скобами.

Конец болта стяжки упирают в торец вала электродвигателя, а концами скоб захватывают края шкива, муфты или внутреннюю обойму подшипника. При вращении болта снимаемая деталь сползает с вала электродвигателя. При этом нужно следить, чтобы направление усилия совпадало с осью вала, так как иначе возможен перекос, который вызовет повреждение цапфы вала электродвигателя.

Если подобной стяжки нет, то шкив или подшипник снимают с вала электродвигателя легкими ударами молотка через прокладку из твердого дерева или меди. Удары наносят по ступице шкива или внутреннему кольцу пошипника качения равномерно по всей окружности.

Для снятия подшипникового щита электродвигателя отвинчивают болты и легкими ударами молтка через прокладку по выступающим краям щита отделяют его от корпуса. Для избежания поломок при разборке больших электродвигателей ротор электродвигателя и щит при снятии должны находится в подвешенном состоянии, что обычно осуществляется с помощью специальных подъемных средств (тали, тельферы и т.д.).

В зазоре между ротором и статором электродвигателя прокладывают картонную прокладку достаточной толщины, на которую при снятии ложится ротор. Это предотвратит возможные повреждения изоляции обмоток электродвигателя.

При разборке небольших электродвигателей ротор вынимают вручную. На один конец вала, обернутый картоном, одевают длинную трубу, при помощи которой осторожно выводят ротор из расточки статора, поддерживая его все время на весу.

При ремонте подшипников скольжения необходимо вынуть из их подшипникового щита цельную втулку или вкладыш при помощи ударов деревянным молотком через деревянную выколотку. Щит при этом нужно ставить так, чтобы подшипник упирался в эту опору. При другом расположении подшипник может дать трещину. Необходимо также следить за тем, чтобы не повредить смазочных колец.

Порядок сборки электродвигателей

Сборку электродвигателя начинают со сборки отдельных узлов. В подшипниковые щиты запрессовывают перезалитые вкладыши или выточенные заново втулки. Их надо предварительно пришабрить по валу и выпилить в них по старым размерам канавки для смазки и прорези для смазочных колец.

Вкладыши и втулки запрессовывают в щит при помощи небольшого винтового или гидравлического пресса или осторожными ударами молотка через прокладку. При этих операциях сборки особенно опасны перекосы, которые могут привести к заклиниванию втулок и вкладышей.

Рис. 2. Установка подшипникового щита электродвигателя при выбивании вкладыша: а — правильная, б — неправильная.

Шарикоподшипники необходимо туго посадить на вал. Для облегчения этой операции подшипник нагревают в масляной ванне до температуры 70 — 75°. При этом подшипник расширяется и легче надевается на вал электродвигателя. При нагревании подшипник не рекомендуется ложить на дно ванны, а надо подвешивать его на проволоке. Подогревать подшипник в пламени паяльной лампы не рекомендуется чтобы не допустить отпуск стали подшипника.

Насаживают подшипник на вал электродвигателя легкими ударами молотка по трубе, упирающейся во внутреннее кольцо подшипника. При дальнейшей сборке наружная обойма подшипника должна быть посажена нормально в гнездо подшипникового щита. Слишком тугая посадка может привести к зажиму шариков, а слабая вызовет проворачивание наружной обоймы подшипника в гнезде щита, что недопустимо.

Следующую операцию — введение ротора в расточку статора производят так же, как и при разборке. Затем устанавливают подшипниковые щиты, закрепляя их временно болтами. При этом необходимо, чтобы щиты были установлены на свое старое место, что проверяют по совпадению меток, нанесенных на корпусе и щите при разборке.

При одевании щитов на вал электродвигателя надо приподнять смазочные кольца подшипников скольжения, иначе они могут быть повреждены валом.

После установки щитов ротор электродвигателя проворачивают вручную. Ротор правильно собранного электродвигателя должен вращаться сравнительно легко.

Тугое вращение вала электродвигателя может быть вызвано: неправильной посадкой подшипника качения на вал (малый радиальный зазор), недостаточной расшабровкой втулки или вкладыша подшипника скольжения, наличием в подшипнике опилок, грязи, засохшего масла, перекосами вала, обработкой вала или корпуса, не соответствующей посадке, увеличенным трением кожаных или войлочных уплотнений о вал.

Затем окончательно затягивают болты подшипниковых щитов, заполняют соответствующей смазкой подшипники качения и закрывают их крышками. В подшипники скольжения заливают масло.

Ротор собранного электродвигателя еще раз проворачивают вручную, проверяют отсутствие задевания вращающихся частей за неподвижные, определяют и подгоняют необходимую величину разбега (осевого перемещения ротора).

После сборки электродвигатель подключают к сети и проверяют при работе вхолостую, а затем она поступает на окончательные испытания.

Схема двигателя постоянного тока

Электродвигатели, работающие на постоянном токе, используются не так часто, как двигатели переменного тока. Ниже приведем их достоинства и недостатки.

В быту двигатели постоянного тока нашли применение в детских игрушках, так как источниками для их питания служат батарейки. Используются они на транспорте: в метрополитене, трамваях и троллейбусах, автомобилях. На промышленных предприятиях электродвигатели постоянного тока применяются в приводах агрегатов, для бесперебойного электроснабжения которых используются аккумуляторные батареи.

Конструкция и обслуживание двигателя постоянного тока

Основной обмоткой двигателя постоянного тока является якорь, подключающийся к источнику питания через щеточный аппарат. Якорь вращается в магнитном поле, создаваемом полюсами статора (обмотками возбуждения). Торцевые части статора закрыты щитами с подшипниками, в которых вращается вал якоря двигателя. С одной стороны на этом же валу установлен вентилятор охлаждения, прогоняющий поток воздуха через внутренние полости двигателя при его работе.

Схема двигателя постоянного тока

Щеточный аппарат – уязвимый элемент в конструкции двигателя. Щетки притираются к коллектору, чтобы как можно точнее повторять его форму, прижимаются к нему с постоянным усилием. В процессе работы щетки истираются, токопроводящая пыль от них оседает на неподвижных частях, ее периодически нужно удалять. Сами щетки нужно иногда перемещать в пазах, иначе они застревают в них под действием той же пыли и «зависают» над коллектором. Характеристики двигателя зависит еще и от положения щеток в пространстве в плоскости вращения якоря.

Со временем щетки изнашиваются и заменяются. Коллектор в местах контакта со щетками тоже истирается. Периодически якорь демонтируют и протачивают коллектор на токарном станке. После протачивания изоляция между ламелями коллектора срезается на некоторую глубину, так как она прочнее материала коллектора и при дальнейшей выработке будет разрушать щетки.

Схемы включения двигателя постоянного тока

Наличие обмоток возбуждения – отличительная особенность машин постоянного тока. От способов их подключения к сети зависят электрические и механические свойства электродвигателя.

Независимое возбуждение

Обмотка возбуждения подключается к независимому источнику. Характеристики двигателя получаются такие же, как у двигателя с постоянными магнитами. Скорость вращения регулируется сопротивлением в цепи якоря. Регулируют ее и реостатом (регулировочным сопротивлением) в цепи обмотки возбуждения, но при чрезмерном уменьшении его величины или при обрыве ток якоря возрастает до опасных значений. Двигатели с независимым возбуждением нельзя запускать на холостом ходу или с малой нагрузкой на валу. Скорость вращения резко увеличится, и двигатель будет поврежден.

Схема независимого возбуждения

Остальные схемы называют схемами с самовозбуждением.

Параллельное возбуждение

Обмотки ротора и возбуждения подключаются параллельно к одному источнику питания. При таком включении ток через обмотку возбуждения в несколько раз меньше, чем через ротор. Характеристики электродвигателей получаются жесткими, позволяющие использовать их для привода станков, вентиляторов.

Регулировка скорости вращения обеспечивается включением реостатов в цепь ротора или последовательно с обмоткой возбуждения.

Последовательное возбуждение

Обмотка возбуждения включается последовательно с якорной, по ним течет один и тот же ток. Скорость такого двигателя зависит от его нагрузки, его нельзя включать на холостом ходу. Но он обладает хорошими пусковыми характеристиками, поэтому схема с последовательным возбуждением применяется на электрифицированном транспорте.

Схема последовательного возбуждения

Смешанное возбуждение

При этой схеме используются две обмотки возбуждения, расположенные попарно на каждом из полюсов электродвигателя. Их можно подключить так, чтобы потоки их либо складывались, либо вычитались. В результате двигатель может иметь характеристики как у схемы последовательного или параллельного возбуждения.

Схема смешанного возбуждения

Для изменения направления вращения изменяют полярность одной из обмоток возбуждения. Для управления пуском электродвигателя и скоростью его вращения применяют ступенчатое переключение сопротивлений.

Технология и оборудование производства электрических машин — Общая сборка электрических машин постоянного тока

Содержание материала

Последовательность общей сборки.

Технологический процесс сборки электрических машин постоянного тока отличается от процесса сборки машин переменного тока. Машины с неразъемной станиной (рис. 18-9) собираются в следующей последовательности. Вначале подготавливают к сборке якорь, индуктор и подшипниковые щиты.
Собственно сборка электрической машины начинается с запрессовки в станину переднего щита (со стороны коллектора). Затем в индуктор вводят якорь и запрессовывают задний щит, устанавливают комплект щеток и электродвигатель передают на испытание. Завершающими операциями являются отделка и окраска электрической машины.

Подготовка к общей сборке сборочных единиц.

Якорь. С помощью горизонтального гидравлического пресса в холодном состоянии на вал напрессовывается вентилятор. На оба конца вала надевают внутренние крышки, со стороны привода напрессовывается шарикоподшипник, а с противоположной стороны, разобрав роликоподшипник, напрессовывают только внутреннее кольцо.
Шарикоподшипник запирается на валу втулкой, которая насаживается в горячем состоянии, предварительно нагретая в печи до температуры 130—150°.
На наружное кольцо подшипника напрессовывается подшипниковый щит, в подшипник закладывают консистентную смазку и подшипник закрывают наружной крышкой. В таком виде якорь подготовлен к вводу в индуктор.
Индуктор. Сборка индуктора заключается в установке в станину главных и дополнительных полюсов с катушками, соединения их по схеме, изолировки межкатушечных соединений и проверки правильности соединения.
Перед установкой в станину сердечники главных и дополнительных полюсов с помощью пневматического пресса запрессовывают в их катушки.

Рис. 18-9. Общий вид тягового электродвигателя:
1 — якорь; 2 — шайба; 3, 5, 12, 13 — крышки подшипников; 4, 14 — подшипники; 6 —щеткодержатель; 7, 11 — подшипниковые щиты; 8 — щетки; 9 — индуктор; 10 — замазка; 15 — смазка жировая; 16 — втулка; 17 — крышка; 18 — кожух

Для предохранения от истирания изоляции катушки о сердечник между сердечником и катушкой перед запрессовкой прокладывают металлические фланцы. Установка в индуктор сердечников полюсов с катушками небольшого веса не представляет особых затруднений. Левой рукой сборщик поддерживает в индукторе сердечник с катушкой, а правой вставляет в отверстия станины болты и ввертывает их в сердечник полюса.
Тяжелые полюса при установке в индуктор поддерживаются с помощью местных подъемников или мостового крана.
На заводе «Электротяжмаш» (г. Харьков) для поддержания и ввода в индуктор дополнительных полюсов пользуются специальным приспособлением, представляющим собой крестовину с центральным стержнем в середине, за который оно подвешивается на крюк крана. Дополнительные полюса устанавливаются на крестовину вокруг центрального стержня и вместе с приспособлением вводятся в станину. С помощью такого приспособления удобно устанавливать полюса в станину.
После установки полюсов расстояние между ними проверяют контрольными штихмасами.
Катушки главных и дополнительных полюсов между собой и с выводными кабелями соединяют согласно схеме, свертывая их наконечники болтами с шайбой и гайкой.
Межкатушечные соединения и соединение концов катушек с выводами изолируются несколькими слоями стеклолакоткани и стеклянной ленты.
Изоляция выводных кабелей в местах входа и выхода из станины машины предохраняется резиновыми втулками, которые надевают на кабель.
У собранного индуктора, подключив обмотку возбуждения к источнику постоянного тока, проверяют полярность полюсов компасом.
Подшипниковый щит. До сборки подшипникового щита со станиной на щит стороны коллектора устанавливается и соединяется по схеме комплект щеткодержателей, а если на якоре предусмотрен роликоподшипник, то в щит запрессовывается наружное кольцо его.
Щеткодержатели на подшипниковом щите закрепляют в определенном месте и при этом выдерживают жесткий допуск на расстояние их относительно друг друга и оси щита.
Если щеткодержатели закреплены на отдельных пальцах, то их положение определяется отверстиями под пальцы, которые сверлят в щите по кондуктору.
При креплении щеткодержателей на кольцевой поворотной траверсе установку их на траверсу удобнее производить с помощью приспособлений (рис. 18-10).
Сборка щеткодержателей происходит в следующей последовательности. В каждый из четырех щеткодержателей 2 вставляют вилку 3, выполненную по размерам паза под щетку, вместе с вилками щеткодержатели устанавливают в приспособление и эксцентриками 8 через оси 7 прижимают к оправке 1.
При этом вилки своими концами входят в пазы оправки, изготовленные с более жесткими допусками на взаимное расположение, чем щеткодержатели на траверсе.
В заточку втулки 6 устанавливают изолирующую траверсу 5, к которой винтами 4 привертывают щеткодержатели.

Сборка машины.

После того как собраны сборочные единицы, приступают к сборке машины.
В отличие от сборки электрических машин переменного тока подшипниковые щиты в индуктор машин постоянного тока запрессовывают поочередно.

Рис. 18-10. Приспособление для сборки траверз со щеткодержателями
Вначале в индуктор со стороны коллектора запрессовывают передний подшипниковый щит с собранными на нем деталями.
Для выполнения этой операции станину устанавливают в вертикальное положение, щит вставляют в индуктор, в отверстие станины ввертывают вручную на несколько ниток болты.
Затягивая поочередно болтовертом болты, расположенные диаметрально противоположно, щит запрессовывают в станину.
Ввод якоря в индуктор и запрессовку заднего щита в станину можно производить как при вертикальном, так и горизонтальном расположении индуктора.
При сборке машины в вертикальном положении якорь в индуктор вводится с помощью крана, которым вал захватывается за подъемное кольцо, навертываемое на резьбовой конец вала якоря.
Подшипниковый щит в станину запрессовывается также за счет затяжки болтов, крепящих щит к станине. При сборке в горизонтальном положении щит в станину не запрессовывается, а свободно вставляется, так как перед этим горловину станины разогревают специальным индукционным нагревателем.
Таким способом собираются на заводе «Электротяжмаш» тяговые тепловозные электрические машины. Для ввода якоря в индуктор применяется приспособление, конструкция которого аналогична приспособлению для ввода ротора в статор.
По данным завода, сборка машин в горизонтальном положении с применением разогрева горловины станины более производительна, чем сборка в вертикальном положении.

Отделка электрической машины.

Отделка машины производится до и после испытания машины. Непосредственно после сборки устанавливают комплект щеток; в роликоподшипник со стороны коллектора закладывают смазку и щит закрывают крышкой. Таким образом, электрическую машину подготавливают к испытанию.
После испытания коллекторные люки станины закрывают крышками; на конец вала навертывают гайку и устанавливают шпонку; конец вала смазывают антикоррозионной смазкой, обертывают бумагой и обвязывают бечевкой; на концы выводных кабелей закрепляют ярлычки согласно схеме соединений; сверлят отверстия для крепления заводского щитка и щиток заклепками прикрепляют к станине. После операции окраски электрическую машину отправляют на склад.

Рис. 8-11. Крановый электродвигатель постоянного тока серии ДП с разъемной станиной
Особенности сборки электродвигателей с разъемной станиной.

Для удобства сборки, ухода и ремонта в процессе эксплуатации крупные машины постоянного тока изготовляют с разъемной станиной. На рис. 18-11 показан общий вид такого двигателя.
Основное отличие (обусловленное конструкцией) сборки электродвигателей с разъемной станиной в сравнении с обычными двигателями заключается в установке якоря и подшипниковых щитов в станину.
Сборку двигателя начинают с установки полюсов в каждую из половин станины.
Благодаря тому что станина индуктора разъемная, установка якоря и щитов в индуктор не представляет затруднений.

В процессе сборки якоря оба подшипниковых щита с запрессованными в них наружными кольцами роликоподшипников устанавливают на якоре.
После установки полюсов в нижнюю часть станины и соединения их по схеме на нижнюю часть накладывают якорь с подшипниковыми щитами.
Все это затем сверху накрывают второй половиной индуктора и половинки станины скрепляют между собой болтами.
В поперечном направлении одна половина станины относительно другой центрируется замковым соединением (в нижней половине имеется продольный паз, а в верхней выступ), а в продольном направлении положение обеих половинок определяется ребордами подшипниковых щитов.