Безопасная технология ремонта силового электропривода карьерных экскаваторов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

© В.В. Акименко, 2012

В.В. Акименко

БЕЗОПАСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА СИЛОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ.

Рассмотрены основные этапы и содержание типовых работ ремонта силового электропривода карьерных экскаваторов. Ключевые слова: электропривод, карьерный экскаватор, технология ремонта.

Одной из важнейших характеристик эксплуатации электропривода карьерных экскаваторов является время пребывания оборудования в ремонте, продолжительность которого и составляет большую часть простоев. Нормальная продолжительность пребывания в ремонте электрических двигателей в зависимости от типа, мощности, сложности двигателей и качества организации работ составляет в сутках:

Текущий ремонт................3—6

Средний ремонт.................4—12

Капитальный ремонт..........15—30

При текущем ремонте заменяют небольшие детали, устраняют мелкие дефекты, регулируют механизмы электрооборудования и обеспечивают его нормальную работу до очередного планового ремонта. К текущему ремонту относятся такие работы, как чистка электрооборудования, восстановление небольших участков повреждений изоляции обмоток электрических машин, перезарядка предохранителей с заменой плавкой вставки, обработка обгоревших контактов аппаратов, промывка подшипников электродвигателей, смена износившихся щеток, подтягивание креплений электрооборудования и т.п. В процессе выполнения текущих ремонтов проверяют состояние изоляции обмоток электрических двигателей и электромагнитов отключающих аппаратов, а также производят различные профилактические испытания с целью выявления и своевременного устранения имеющихся неисправностей в электрооборудовании. Текущие ремонты выполняют, как правило, без

разборки электрооборудования, используя кратковременные остановки горного оборудования.

Средним принято считать такой ремонт, при котором предупреждают опасность чрезмерного износа наиболее ответственных частей электрооборудования или предотвращают аварийный выход его из строя. В состав работ среднего ремонта входят: замена отдельных частей механизма аппаратов, восстановление надежности электрических соединений, устранение дефектов изоляции лобовых частей обмоток электродвигателей, ремонт щеткодержателей с заменой пружин и гибких связей, продораживание коллекторов электрических двигателей, шлифовка контактных колец электродвигателей с фазными роторами, замена оплавленных рабочих или дугогасительных контактов отключающих аппаратов, катушек электромагнитов автоматических выключателей и т. п.

Дефектацию производят до разборки, в процессе разборки и после нее. До разборки производят внешний осмотр, ознакомление с дефектами по документации, предремонтные испытания на режиме холостого хода (если это возможно). До включения в сеть проверяют состояние вала, подшипниковых щитов, подшипников, отсутствие задевания ротора за статор, наличие смазки, целостность фаз; состояние выводных концов и клеммного щитка; сопротивление изоляции обмоток.

При капитальном ремонте восстанавливают или заменяют отдельные базисные части и детали электрооборудования. К капитальному ремонту относят, например, перемотку роторной или статорной обмотки электродвигателей, намотку и установку новых полюсных катушек машин постоянного тока, перезаливку подшипников скольжения электродвигателя и т. п.

Цикл ремонта электрооборудования начинается с момента доставки агрегата на ремонтный участок и заканчивается контрольно-выпускными испытаниями.

Цикл ремонта состоит из следующих основных этапов:

• подготовительные работы: очистка от грязи и предварительные испытания;

• разборка, определение состояния частей и деталей и назначение ремонта;

• ремонт, изготовление и замена частей и деталей;

• сборка и контрольно-выпускные испытания.

Прибывшее на ремонтный участок электрооборудование должно быть в течение суток передано в ремонт и не более чем через трое суток разобрано, очищено от загрязнений и промыто.

Одновременно должно быть определено состояние всех частей и деталей, составлена необходимая техническая документация на производство ремонтных работ, намечены основные этапы выполнения ремонта. На особо срочные ремонты агрегатов необходимо составить индивидуальные графики.

После разборки агрегата технолог-контролер или при его отсутствии мастер ремонтного участка должен определить пригодность частей и деталей для дальнейшей работы и составить операционную карту ремонта. Ответственные электродвигатели перед разборкой испытывают (если это возможно) в режиме холостого хода.

Ведомости дефектов на ремонт обмоток составляют только для сложных электрических двигателей. Если отсутствуют таблицы обмоточных данных, то при разборке обмотки, вместо ведомости дефектов, составляют карту обмоточных данных, снимаемых с натуры. Изделия с электрической изоляцией (обмотки, детали обмоток, коллекторы, контактные кольца, щеточные устройства, выводные щитки и коробки) после проверки механической части должны пройти электрические испытания. Замена, ремонт, заготовка частей и деталей должны производиться в соответствии с ведомостью дефектов. Среди большого перечня работ, выполняемых в процессе ремонта можно выделить типовые работы по ремонту электрических двигателей, представленные в табл. 1.

Т.к. из-за большого числа типов электрических двигателей разработка технологических процессов для каждого из них невозможна и экономически нецелесообразна, необходимо разрабатывать типовые технологические процессы ремонта для однотипного оборудования. Внедрению технологических процессов способствует наличие достаточно большого объема ремонтных работ по однотипному оборудованию, что не всегда может быть обеспечено. В таких случаях, возможно составление такого графика ремонтов оборудования, при котором это условие необходимо выполнить, т.е. необходимо предусмотреть вывод в ремонт однотипного оборудования в одни и те же сроки при проведении планово-предупредительных ремонтов.

Таблица 1

Типовые работы по ремонту электрооборудования

Вид ремонта

Содержание работ

Электродвигатели переменного и постоянного тока

М

С

К

С

К

Проверка креплений электродвигателя, исправности заземления, степени нагрева корпуса и подшипников, равномерности воздушного зазора между статором и ротором, правильности подбора плавких вставок, отсутствия ненормальных шумов в работе электродвигателя, исправности работы вентиляции и охлаждения. Чистка и обдувка электродвигателя без его разборки, подтяжка контактных соединений у клеммных щитков и подсоединение проводов, зачистка колец и коллекторов, регулирование и крепление траверсы щеткодержателя, восстановление изоляции у выводных концов, смена электрощеток; смена и долив масла в подшипники. Если периоды между средними ремонтами более 6 месяцев, то необходимо произвести промывку подшипников, заложить в них смазку, в случае необходимости, заменить. Все операции малого ремонта и полная разборка электродвигателя с устранением повреждений отдельных мест обмотки без ее замены. Промывка узлов и деталей электродвигателя. Замена неисправных пазовых клиньев и изоляционных втулок, мойка, пропитка и сушка обмотки электродвигателя, покрытие обмотки покрывным лаком, проверка крепления вентилятора и его ремонт, проточка шеек вала ротора и ремонт беличьей клетки (по необходимости), проверка зазоров, смена фланцевых прокладок, промывка и закладка смазки в подшипники качения, замена изношенных подшипников качения, промывка подшипников скольжения и при необходимости их перезаливка, при необходимости заварка и проточка крышек электродвигателя, частичная пропайка петушков, проточка и шлифование колец, ремонт щеточного механизма и коллектора, проточка коллектора и его продораживание, сборка и проверка работы электродвигателя на холостом ходу и под нагрузкой. Полная или частичная замена обмотки, правка, проточка шеек или замена вала ротора. Переборка колец или коллектора, балансировка ротора, замена вентилятора и фланцев. Полная пропайка петушков, чистка, сборка и окраска электродвигателя и испытание его под нагрузкой.

Все операции малого ремонта и, кроме того, промывка масляного бака, замена подгоревших контактов; замер сопротивления изоляции; ремонт и регулирование механической части реостата; замена отдельных неисправных элементов сопротивления; сборка реостата; испытание в рабочих условиях. Все операции среднего ремонта с полной разборкой реостата и, кроме того, переборка реостата с заменой неисправной изоляции и поврежденных элементов сопротивлений; сборка реостата; заливка масла._

Примечания. О — осмотр; М — малый ремонт; С — средний ремонт; К — капитальный ремонт.

Широкое внедрение типовых технологических процессов предполагает решение комплекса организационно-технических мероприятий, таких как:

• выбор и установление номенклатуры типов оборудования;

• проектирование и изготовление технологической и контрольно-поверочной оснастки;

• внедрение имеющихся прогрессивных унифицированных технологий;

• организация пооперационного контроля качества выполнения ремонтных работ;

• периодическая аттестация контрольно-поверочных приспособлений и приборов;

• обучение ремонтного персонала выполнению типовых технологических операций ремонта;

• установление постоянного надзора за соблюдением технологической дисциплины

Общую технологию ремонта силового электрооборудования можно представить в виде блок-схемы на рис. 1.

В целях поддержания работоспособности карьерных экскаваторов в период эксплуатации на разрезе «Нерюнгринский» разработан ряд мероприятий, предусматривающих проведение соответствующих осмотров и ремонтов силового электрооборудования. Основным содержанием системы планово-предупредительных ремонтов (ППР) является плановое осуществление комплекса работ и мероприятий по уходу за электрооборудованием и его ремонту.

Разработка мероприятий по ремонту электропривода карьерных экскаваторов.

Для сокращения длительности нахождения в ремонте разработана технология выполнения ремонта электропривода карьерных экскаваторов, которая достаточно точно и строго определяет последовательность выполнения соответствующих операций, степень подгонки восстанавливаемых поверхностей и возможность применения необходимых приспособлений и инструментов, с учетом особенностей ремонта силового электрооборудования, работающего в условиях Севера. В технологической карте, в приложении 2, содержатся порядок выполнения операций ремонта, порядок сборки и разборки электрических двигателей, нормы времени на их выполнение. Совокупность

Рис. 1. Типовая структурно-технологическая схема ремонта электрических двигателей и генераторов

Таблица 2

Операционная карта ремонта электродвигателей

№ Операция Оборудование и материалы

Подготовительная работа

1. Освободить статор от старой -клещи универсальные для элек-

обмотки и изоляции с сохра- тромонтеров и обмотчиков (тип

нением провода КУ-1);

2. Освободить статор от старой — установка для механической

обмотки без сохранения про- мойки в щелочном растворе.

вода

3. Освободить ротор от старой

обмотки и изоляции с сохра-

нением провода

4. Освободить ротор от старой

обмотки и изоляции без со-

хранения провода

5. Выправить пазы железа ста-

тора- ротора

6. Проверить пазы железа стато-

ра и ротора и подправить их

7. Снять медные наплывы с пазов

8. Промыть и прочистить детали

коллекторных пластин

Сварочная работа

1. Металлизировать буксу -сварочный трансформатор;

крышки переднюю — сварочная плита;

2. Металлизировать буксу крыш- — сварочная машина.

ки заднюю

3. Металлизировать буксу под-

шипника переднюю

4. Металлизировать буксу под-

шипника заднюю

5. Обварить шейку вала с зад-

ней стороны

6. Обварить шейку вала с пе-

редней стороны

7. Заварить крышку заднюю

8. Заварить крышку переднюю

9. Обварить венцы крышек

10. Пропаять беличью клетку

латунью

11. Приварить вентилятор к втул-

ке по окружности

Продолжение табл. 2

№ Операция Оборудование и материалы

Станочная работа

1. Сточить кольца беличьей — токарно-винторезный станок;

клетки — универсально-фрезерный ста-

2. Проточить кольца беличьей нок;

клетки — поперечно-строгальный станок;

3. Проверить железо ротора на — поперечно-строгальный станок;

оправке на валу — радиально-сверлильный станок;

4. Проточить канавки на железо — вертикально-сверлильный ста-

ротора для наложения бандажа нок.

5. Выточить чугунную железную — точильный двусторонний;

втулку под заливку баббитом

на передней стороне

6. Выточить чугунную железную

втулку под заливку баббитом

на задней стороне

7. Расточить баббитовые

подшипники

8. Зацентрировать ротор, про-

верить, выправить и отшли-

фовать шейки вала по мик-

рометру

9. Выточить новый вал

10. Выточить втулку для крепле-

ния вентилятора

11. Выточить фланцы с

лабиринтовыми канавками

12. Сделать заточку у кулачков

планшайбы

13. Выточить изоляционные

втулки на кольца щеткодер-

жателя

14. Изолировать шайбы

15. Выточить шпильки для щет-

кодержателей

16. Проточить изоляционную

втулку под контактные кольца

17. Выточить изоляционные

шайбы между контактными

кольцами

18. Выточить изоляционные втул-

ки на выводные шпильки

контактных колец

Продолжение табл. 2

№ Операция Оборудование и материалы

19. Проточить контактные кольца

20. Прошлифовать контактные

кольца на оправке на валу

21. Прошлифовать буксы кры-

шек после металлизации

22. Прошлифовать буксы под-

шипника после металлизации

23. Профрезеровать шпоночную

канавку

24. Расточить внутренний диа-

метр железа ротора

25. Расточить буксу крышки

26. Выточить кольцо крышки

27. Запрессовать кольцо крышки

28. Проточить шейки вала после

заварки

29. Проверить крышки на станке;

заточку относительно буксы

спланировать и проточить

30. Поправить резьбу на валу

31. Расточить контргайки

32. Прошлифовать шейки вала

33. Выточить бронзовые под-

шипники

34. Проточить коллектор

Обмоточная работа

1. Заготовить изоляцию для па- — машина для намотки катушек;

зов — машина для намотки секций;

2. Проложить изоляцию в пазы — бандажировочное приспособле-

3. Намотать секции ние;

4. Перемотать статор — намоточный станок;

5. Перемотать якорь приспособление для обкатки мика- ШЛТАПЧУ ПЛЯХ-О'

6. Перемотать ротор гИгШЛэЫЛ 1Н/1Ьо,

7. Пропитать обмотку якоря

(ротора)

8. Просушить обмотку якоря

(ротора)

9. Прочистить обмотку якоря

(ротора)

Продолжение табл. 2

№ Операция Оборудование и материалы

10. Покрасить обмотку якоря (ротора) согласно инструкции

11. Перемотать секции катушек

12. Отпаять петушки коллектора от обмотки якоря

13. Припаять петушки коллектора

14. Отшиновать ротор

15. Продуть обмотку ротора (статора)

16. Промыть обмотку ротора (статора)

17. Проверить обмотку ротора (статора)

Слесарная работа

1. Установить железо ротора — ручной винторезный пресс;

симметрично железу статора — листосгибочный станок;

2. Продорожить коллектор — ножовочный станок для резки

3. Снять и напрессовать коллек- металла;

тор — опиловочный станок;

4. Снять и напрессовать втулоч- — кривошипный пресс;

ные подшипники — пресс-ножницы комбинирован-

5. Снять и напрессовать кон- ные;

тактные кольца — вертикально-сверлильный станок;

6. Отбалансировать ротор — настольно-сверлильный станок;

7. Изготовить щетки — наждачно-заточный станок;

8. Притереть щетки

9. Изготовить вентилятор согласно чертежа

10. Освободить ротор от старых шин механическим или химическим способом

11. Заготовить шины

12. Вложить шины в пазы ротора

13. Согнуть кольца для беличьей клетки

14. Подготовить ротор к приправке шин беличьей клетки к кольцам

15. Перезалить баббитовые (втулочные) подшипники

Продолжение табл. 2

№ Операция Оборудование и материалы

16. Обработать баббитовые

(бронзовые ) подшипники

17. Поставить вентилятор

18. Изготовить кожух

19. Изготовить крышку на вы-

водные концы

20. Прогнать резьбу в корпусе

статора

21. Просверлить отверстия во

фланцах

22. Изготовить решетки на вен-

тиляторные окна

23. Выправить решетки на венти-

ляторные окна

24. Изготовить решетку на редуктор

25. Застопорить кольцо в буксах

крышки

26. Выправить лопасти вентилятора

27. Изготовить перемычки клем-

мового щитка

28. Собрать клеммовый щиток

29. Изготовить щеткодержатели

30. Поставить щеткодержатели

31. Отрегулировать щеткодержа-

тели

32. Изготовить диафрагму

33. Перебрать клеммовый щиток

34. Поставить подшипники

35. Определить годность под-

шипников

36. Изготовить шпильки для кре-

пления крышек

37. Собрать подъемный механизм

38. Отрегулировать подъемный

механизм

39. Разметить и просверлить от-

верстия во втулке вентилятора

40. Нарезать резьбу во втулке

вентилятора

41. Разобрать редуктор

42. Прочистить редуктор

Окончание табл. 2

№ Операция Оборудование и материалы

43. Собрать редуктор

44. Срезать старые шпильки,

крепящие фланцы

45. Изготовить шпильки для кре-

пления фланцев

46. Поставить новые шпильки

для крепления фланцев

47. Приклепать паспорт

48. Набить данные на паспорт

49. Сменить сальник на фланце

50. Чистка

51. Сборка

52. Окраска

этих условий и создает предпосылки для сокращения времени ремонта и, следовательно, простоя электрооборудования в целом. Применение технологических карт позволит обеспечить качество ремонтных работ, рост производительности и выполнение технологических процессов становится более доступным и для менее натренированного персонала. Анализ технического состояния всех деталей позволяет определить объем необходимого ремонта, который оформляется в виде операционной карты, представленной в табл. 2.

Данная карта классифицирует ремонтные работы по характеру их выполнения, что позволяет выполнять однотипные работы на одном ремонтном участке, что значительно сокращает время выполнения операций, транспортировки и монтажа деталей на вспомогательном оборудовании, т.о. длительность ремонта силового электропривода сокращается на 20 % и, следовательно, сокращается время простоев карьерных экскаваторов в целом. Большое значение для сокращения продолжительности ремонта имеет проработка маршрутной технологии ремонта для выявления тех операций, которые могут производиться параллельно (например, ремонт механических деталей одновременно со сменой обмотки при ремонте электрических двигателей), ггш

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -

Акименко В.В. — главный инженер ОАО ГМК «Тимир», post@timir.ru