隨著科技的發(fā)展，電機(jī)風(fēng)扇的質(zhì)量和效率也在不斷提升。大型空冷高壓電機(jī)有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造維修方便等優(yōu)點(diǎn), 廣泛的運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)中。大型空冷高壓電機(jī)內(nèi)部冷卻風(fēng)扇是保證電機(jī)穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行的重要部件。然而風(fēng)扇在運(yùn)行中內(nèi)風(fēng)扇斷裂或脫落, 極易引起內(nèi)風(fēng)扇與電機(jī)端部線圈的摩擦, 導(dǎo)致電機(jī)燒毀。在內(nèi)風(fēng)扇斷裂問題為得到治理前，內(nèi)風(fēng)扇的隱患一直嚴(yán)重威脅著機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。那么應(yīng)該對(duì)電機(jī)風(fēng)扇的內(nèi)風(fēng)扇做何種改進(jìn)呢?

1、風(fēng)扇材質(zhì)選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1) 風(fēng)扇材料的修改:原來風(fēng)扇使用Q235的鋼板, 改造后的風(fēng)扇使用16Mn鋼板。

2) 風(fēng)扇葉片的結(jié)構(gòu)由原來的梯形葉片結(jié)構(gòu), 變更為刀式結(jié)構(gòu), 改進(jìn)后的葉片設(shè)計(jì)減少了空氣力作用于葉片傘形罩板焊接口的應(yīng)力。

3) 風(fēng)扇尺寸修改:將風(fēng)扇環(huán)板由6 mm加厚至10 mm, 傘形罩板由4 mm增厚至6 mm, 風(fēng)扇葉片厚度由4 mm增厚至6 mm, 風(fēng)扇的質(zhì)量由54.5 kg增加至79 kg, 內(nèi)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由5.62kg·m2增加至8.65 kg·m2。新設(shè)計(jì)風(fēng)扇增加了風(fēng)扇結(jié)構(gòu)件的板材厚度, 主要是考慮提高風(fēng)扇的整體剛度、增加風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和固有頻率、減少轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)力。

2、焊接工藝及質(zhì)量保證

1) 對(duì)于16Mn鋼板的焊接采用埋弧焊, 焊絲選用H10Mn2Si A低碳結(jié)構(gòu)鋼鍍銅埋弧焊絲。

2) 焊接前對(duì)焊接板件進(jìn)行預(yù)熱處理, 預(yù)熱溫度為100度。

3) 焊接完成后為了降低焊接殘余應(yīng)力, 減小焊縫中的氫含量, 改善焊縫的金屬組織和性能, 在焊后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為:600-640℃, 恒溫時(shí)間為2小時(shí), 降溫速度為125℃/h。

4) 焊接完畢后需要對(duì)焊口進(jìn)行外觀檢查及金相探傷檢查, 確保焊縫焊接質(zhì)量。焊縫周圍板材無裂紋。

3、風(fēng)扇相關(guān)試驗(yàn)

1) 內(nèi)風(fēng)扇的動(dòng)平衡:原風(fēng)扇先做風(fēng)扇靜平衡, 風(fēng)扇套在電機(jī)轉(zhuǎn)子上后再做轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡, 并在風(fēng)扇上加配重。新設(shè)計(jì)的風(fēng)扇先做轉(zhuǎn)子未套風(fēng)扇的動(dòng)平衡, 在點(diǎn)擊轉(zhuǎn)子端部加配重, 然后在套上新制內(nèi)風(fēng)扇做轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡, 在風(fēng)扇上加配重。通過新的動(dòng)平衡試驗(yàn)去因轉(zhuǎn)子不平衡作用在風(fēng)扇上的作用力。

2) 對(duì)內(nèi)風(fēng)扇的低固有頻率測(cè)試為125.2 Hz, 避開了轉(zhuǎn)速電磁頻率 (50 Hz) 及其倍頻 (100 Hz) 不會(huì)發(fā)生共振, 風(fēng)扇開裂幾率大大降低。

4、現(xiàn)場(chǎng)安裝及運(yùn)行工況

1) 風(fēng)扇的安裝配合改進(jìn):新制內(nèi)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)配合為過盈0.05 mm, 風(fēng)扇螺母緊固措施更改為防松止動(dòng)墊圈加鎖緊螺母。

2) 新風(fēng)扇安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上后端面的軸向偏擺控制在3 mm之內(nèi)。

3) 電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)負(fù)載端的軸向振動(dòng)烈度控制在2.8 mm/s之內(nèi), 帶機(jī)械部分運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)載端得軸向振動(dòng)烈度控制在4.5mm/s之內(nèi) (水平和垂直的振動(dòng)烈度均控制在合格范圍內(nèi)) 。

5、維護(hù)和檢查

1) 做好電動(dòng)機(jī)的定期巡視檢查工作, 保證電機(jī)的運(yùn)行工況機(jī)械部分運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)載端的軸向振動(dòng)烈度控制在4.5 mm/s之內(nèi) (水平和垂直的振動(dòng)烈度均控制在合格范圍內(nèi)) 。

2) 利用機(jī)組停運(yùn)檢修的機(jī)會(huì)及時(shí)吊開電動(dòng)機(jī)冷卻器, 檢查內(nèi)風(fēng)扇是否存在明顯的裂紋。

3) 電機(jī)解體大修中要對(duì)內(nèi)風(fēng)扇焊接部位進(jìn)行金屬探傷檢查。

通過上述改進(jìn)方法后，內(nèi)風(fēng)扇的剛度和固有頻率都得到了明顯的提高，并避開了轉(zhuǎn)速電磁頻率及倍頻，不會(huì)發(fā)生共振，風(fēng)扇的動(dòng)強(qiáng)度和壽命都得到了提升。并且一定要定期對(duì)內(nèi)風(fēng)扇進(jìn)行檢查，對(duì)風(fēng)扇的運(yùn)行狀況做到心中有數(shù)，確保電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，從根本上杜絕電機(jī)內(nèi)風(fēng)扇斷裂引起的電機(jī)燒毀事件的發(fā)生，為企業(yè)安全生產(chǎn)的穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)。