ZQDR-410型牵引电机主磁极线圈引出线断裂烧损原因分析及改进.doc

ZQDR-410型牵引电机主磁极线圈引出线断裂烧损原因分析及改进 第7期(总第437期)内燃机车2010年7月 ZQDR一410型牵引电机主磁极线圈引出线 断裂烧损原因分析及改进 詹勇 (乌鲁木齐机务段,新疆乌鲁木齐830023) 摘要:针对ZQDR一410型牵引电机在运用过程q-出现的内部扃绕式主磁极线圈引出线根部 断裂,烧损故障,采取对电机主磁极线圈间连线加长固线卡,使用绝缘垫板绑扎加固的方法,降低连 线振动幅度,防止电机主磁极线圈引出线断裂,烧损故障. 关键词:ZQDR一410型电动机;连线断裂;原因分析;改进 中图分类号:U262.46文献标识码:B文章编号:1003-1820(2010)07-0043-02 1问题的提出2故障原因分析 ZQDR一410型牵引电机内部主磁极连线原设 计为硬铜板连线,在机车运行过程中牵引电机由于 受到垂向震动作用,主磁极铁心松动后可能导致连 线出现脆裂.根据一些机务段提出的建议,铁道部 自2006年开始在机车大修时要求将该型电机内部 磁极线圈间连线改为软连线.但自2007年以来, 乌鲁木齐铁路局库尔勒机务段连续出现改造后的 牵引电机内部主磁极线圈引出线从根部断裂,烧损 故障.该故障2007年发生18台,2008年发生31 台,呈逐年大幅上升趋势;同时因电机主极线圈引 出线断裂烧损造成的电机环火,接地以及电阻制动 无法使用等一系列故障,严重影响了我段机车的正 常运用.一方面使我段机破,临修指标居高不下, 造成检修人力,物力的巨大浪费;另一方面干扰了 正常的铁路运输生产秩序. 针对该类故障我段进行了技术攻关,从查找原 因,制定措施,实施改进,效果调查等环节人手,制 定了较完整的改进方案,实施后取得了明显的效 果. 收修回稿日期:2010-03—17 作者简介:唐勇(1967一),男,江苏泰州人,高级工程 针对ZQDR一410型牵引电机内部主磁极线圈 引出线根部断裂烧损的问题,对故障电机逐台进行 解体检查,发现断裂烧损部位均集中在电机内部 上,下主磁极线圈引出线根部,前,后主磁极线圈引 出线无断裂现象.主磁极线圈为扁铜板水平叠加 绕制成型,因安装位置不同造成主磁极线圈引出线 受力方式不同.上,下主磁极线圈引出线为水平方 向,受力点集中在引出线根部,因引出线水平方向 刚度较低,反复受力易产生疲劳裂纹;前,后主磁极 线圈引出线为垂直方向,承受垂向力时因刚度较高 不易发生断裂. 通过对故障电机进行分析,发现将该型电机内 部主极线圈间连线改成软连线,在工艺设计和执行 方面存在严重缺陷.改造后的电机只对磁极之间 连线中部约50mm长度与电机壳体固线卡进行了 绑扎固定,而磁极间双股软连线紧固接头至绑扎点 之间有200mm左右的悬空段,这对振动力矩起到 了放大作用,如图1所示. 磁极线圈间连线按照这种结构改造后,当机车 运行在无缝钢轨区段时,由于线路条件较好,振动 源较少,缺陷造成的影响不易暴露;但我段机车运 行区段为50m短轨,机车轮对每次通过钢轨接头 出现一次振动,高速运行时连线就会产生垂向高频 振动.如图2所示,扁绕式主磁极线圈引出线为悬 内燃机车2010正 臂结构,支点在引出线根部,磁极间双股软连线 200mm左右的悬空段因高频振动产生的力量全部 作用于主磁极线圈引出线根部,经长时间振动后产 生裂纹并逐步扩展,当引出线截面积不足时造成烧 损,断裂. 图1主磁极问软连线原绑扎方式 图2扁绕式主磁极线圈引出线根部断裂,烧损情况 3改进措施 (1)采取永久性固化措施,杜绝ZQDR-410型 牵引电机主磁极间连线断裂烧损故障.将电机机 壳上固线卡长度增加至200mm,使用加工成型的 酚醛层压板作为绝缘垫板对软连线进行绑扎加固 的方式(见图3),减少主磁极问软连线悬空长度, 抑制了磁极连线振动幅度.对全部下车检修的 ZQDR一410型牵引电机按照改进方案进行处理, 同时要求对我段人厂大修机车的牵引电机主磁极 问连线绑扎方式进行改进. 图3主磁极间软连线改进后绑扎方式 (2)对运用机车的牵引电机主磁极间连线采 取强化措施.对未进行结构改进的牵引电机,采用 高强度尼龙绑扎带进行临时绑扎加固,抑制垂向振 颤力,以减少断线故障发生. (3)优化检查,检测方法,提高电机检修基础 质量.①对电机绕组阻值使用电桥进行测量时,要 求使用橡皮锤敲击线圈及引出线,以准确找出存在 的裂纹,虚接等故障隐患处所,此做法已纳入检修 工艺严格执行.②电机在中修解体进行定子检修 时,使用一定长度的成型撬棍检查各磁极线圈是否 松动(在线圈与撬棍间垫压一定厚度的酚醛层压板 进行撬动,防止损伤线圈绝缘).通过此办法可有 效杜绝因磁极线圈松动后与磁极铁芯之间存在相 对运动,进而导致磁极线圈引出线断裂烧损故障. 此方案已于2009年2月18日开始实