淺談天臺(tái)索道主電機(jī)軸承的自主更換

作者 | 余義成

九華山天臺(tái)索道

摘　要：九華山天臺(tái)索道通過年度停機(jī)檢修對(duì)主電機(jī)軸承進(jìn)行自主維護(hù)更換，針對(duì)此次大修除前期工作外，在更換過程中還遇到其他諸多難點(diǎn)（難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)文中已用注意或括號(hào)標(biāo)記），因此希望本文能夠使大家在類似檢修工作中，避免走彎路，以起到一定借鑒作用。

關(guān)鍵字：直流電機(jī)；軸承；安裝；測(cè)試

一、多方學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)

九華山天臺(tái)索道與花臺(tái)索道、百歲宮地面纜車為九華股份旗下三家兄弟單位，相互之間在設(shè)備大修之際都會(huì)安排技術(shù)人員針對(duì)性參與協(xié)助和學(xué)習(xí)。同時(shí)還積極與周邊景區(qū)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，例如與黃山景區(qū)、天柱山景區(qū)、三清山景區(qū)等等。

2021年度天臺(tái)索道成功完成主電機(jī)軸承的自主更換，與前期參加交流學(xué)習(xí)密不可分，此前花臺(tái)索道先后兩臺(tái)主電機(jī)軸承更換，均在外協(xié)ABB電機(jī)技術(shù)人員指導(dǎo)下完成，我們安排兩批次技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)。近幾年又陸續(xù)參觀學(xué)習(xí)天柱山大龍窩索道驅(qū)動(dòng)輪軸承密封圈更換、黃山云谷索道驅(qū)動(dòng)輪軸承更換等大型設(shè)備檢修維護(hù)工作，從中學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)管控、起重吊裝、安全防護(hù)、流程步驟等關(guān)鍵工作。為將來自己的大型設(shè)備維護(hù)維修積累了經(jīng)驗(yàn)，又拓展了技術(shù)人員的業(yè)務(wù)知識(shí)面、提升專業(yè)技術(shù)能力。

天臺(tái)索道主電機(jī)型號(hào)為DMI315IL 400V/591KW 1574RPM，已從2013年運(yùn)行至2021年末，本著預(yù)防性維護(hù)理念，決定在21年停機(jī)檢修對(duì)主電機(jī)軸承進(jìn)行更換檢查。因電機(jī)體積和重量都較大，尤其吊裝作業(yè)環(huán)境有限，造成拆卸和安裝的難度增大，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，如果通過外協(xié)單位承包完成檢修雖會(huì)降低此類風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)避責(zé)任，但會(huì)增加維護(hù)成本。公司領(lǐng)導(dǎo)因此經(jīng)過多次論證，本著鍛煉隊(duì)伍節(jié)約成本的原則，確定自主完成主電機(jī)的檢修工作，要求方案盡可能完善，每一步都要跟著方案走，關(guān)鍵步驟甚至需要有備選方法。

1、前期對(duì)主電機(jī)的各項(xiàng)安裝數(shù)據(jù)做好記錄和標(biāo)記工作，核對(duì)拆卸所使用的工具，同時(shí)完成專用工具定制（圖一）。

2、列出檢修工具清單，細(xì)分至每一環(huán)節(jié)所使用到的，如小到測(cè)量塞尺、砂紙，大到葫蘆、人字梯等。通過采購和租借的方式，提前補(bǔ)充清單中缺少的工具用品，確保檢修工具完整（圖一）。

圖一 工裝定制和工具清單

3、技術(shù)人員分配，分別由現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人、安全監(jiān)管人員、主操人員、吊裝人員、輔助人員、記錄人員等。每一步流程都由專人負(fù)責(zé)、復(fù)核、記錄，讓大家按部就班、有條不紊進(jìn)行處理，避免窩工和現(xiàn)場(chǎng)混亂。

4、檢修前一天晚上，加班做好下列事情：

（1）記錄主電機(jī)拆卸前運(yùn)行聲音、振動(dòng)情況。結(jié)束后，關(guān)閉下站控制主控制柜及配電室至整流柜（AA6 柜）電源，并懸掛“有人工作、禁止合閘”安全警示牌。

（2）主電機(jī)底座墊片高度尺寸測(cè)量、數(shù)據(jù)記錄。

（3）主電機(jī)底座墊片、地腳螺栓端蓋、風(fēng)機(jī)、萬向節(jié)等部位標(biāo)記，萬向節(jié)安裝尺寸測(cè)量；拆卸前各部位標(biāo)記、尺寸測(cè)量。

（4）主電機(jī)拆卸前對(duì)中標(biāo)記、數(shù)據(jù)測(cè)量（與減速機(jī)端制動(dòng)盤對(duì)中測(cè)量及測(cè)量中心高）。

（5）拆卸工作制動(dòng)器、測(cè)速電機(jī)、風(fēng)機(jī)（務(wù)必注意吊裝平衡）、萬向節(jié)組件（含護(hù)罩及底座支撐架），拆除主電機(jī)接線盒及接線，拆線前做好拍照記錄（接線可以參照），拆線后對(duì)電機(jī)阻值進(jìn)行測(cè)量并記錄。

圖二 各項(xiàng)數(shù)據(jù)測(cè)量和標(biāo)記

三、同心協(xié)力，克服困難

1、驅(qū)動(dòng)端軸承更換流程

（1）確認(rèn)主電機(jī)地腳螺栓、墊片標(biāo)記做好后，使用36mm梅花扳手配合加長桿拆卸地腳螺栓，并將各地腳墊片存放在對(duì)應(yīng)位置，不要混亂放置。再使用吊帶穿過主電機(jī)兩吊鉤，通過卸扣掛上 5T、2T手拉葫蘆吊鉤（確保平衡），先吊起離開地腳螺栓固定高度，再通過起吊梁上單軌行走小車將主電機(jī)吊至空曠地方，慢慢降落至地面2T液壓升降推車上。

（2）使用套筒扳手拆除 主電機(jī)驅(qū)動(dòng)端靠背輪（萬向節(jié)制動(dòng)盤）中間 1 根固定螺栓。使用定制法蘭盤及絲桿配合液壓千斤頂（20T液壓千斤頂）拆卸主電機(jī)萬向節(jié)端靠背輪（制動(dòng)盤）， 拆卸前測(cè)量記錄靠背輪安裝間隙距離，由于其靠背輪安裝配合較緊，拆卸時(shí)配合使用氣焊加熱靠背輪。從圖中可以看出我們的靠背輪體積和重量很大，在拆卸后期需要做好吊裝措施使其與液壓推車保持平衡。

圖三 吊裝和靠背輪拆卸

（3）拆卸驅(qū)動(dòng)端軸銷、外軸承蓋、潤滑脂擋圈及潤滑脂轉(zhuǎn)盤。這里要注意軸銷的定位螺絲，以及潤滑脂擋圈轉(zhuǎn)盤的安裝方向，拆下后應(yīng)立即清洗并檢查。

（4）將驅(qū)動(dòng)端的繞組通過絕緣紙進(jìn)行保護(hù)，使用 17mm 內(nèi)六角（ 加工短頭專用拆卸電機(jī)底部端蓋 ， 材質(zhì)必須好 ， 好使用進(jìn)口內(nèi)六角）分別拆卸端蓋聯(lián)結(jié)6根固定螺栓（先拆下端兩根固定螺栓，后拆除其它4根固定螺栓），用自制的小推車小心慢慢平移抽出端蓋（ 確保端蓋平移抽出過程內(nèi)部不要損傷繞組絕緣部分）。

（5）使用液壓三角拉馬拆卸驅(qū)動(dòng)端軸承，然后拆卸驅(qū)動(dòng)端內(nèi)軸承蓋，測(cè)量本索道驅(qū)動(dòng)端軸直徑，軸承外徑，注意軸承安裝方向。驅(qū)動(dòng)端接地碳刷檢查，并測(cè)量長度。使用吸塵器、高壓氣泵清潔主電機(jī)驅(qū)動(dòng)端內(nèi)腔、使用酒精清洗軸、使用煤油清洗拆卸下的內(nèi)外軸承蓋、潤滑脂轉(zhuǎn)盤及擋圈。

注意：用加油槍向主電機(jī)端蓋油嘴加注新潤滑脂將舊潤滑脂擠出，舊潤滑脂收集清理，同時(shí)測(cè)量記錄軸、舊軸承內(nèi)外徑。

（6）安裝驅(qū)動(dòng)端內(nèi)軸承蓋，并對(duì)內(nèi)軸承蓋內(nèi)側(cè)加注潤滑脂。

（7）軸承安裝前，將其浸沒于潤滑油的電磁爐中加熱，一般加熱至 100°C 左右，要求不超過 120°C，對(duì)軸進(jìn)行輕微處理，砂紙除銹。此處軸承建議110°C會(huì)比較容易安裝。如果軸承因安裝過程中溫度達(dá)不到或者降溫過快導(dǎo)致卡阻，應(yīng)立即快速取下（適當(dāng)情況下可用銅棒敲擊內(nèi)圈）。

圖四 電機(jī)清理和軸承安裝

（8）安裝主電機(jī)驅(qū)動(dòng)端端蓋、潤滑脂擋圈、潤滑脂轉(zhuǎn)盤、外軸承蓋及軸銷等。

2、非驅(qū)動(dòng)端軸承更換流程

說明：操作順序基本相同，部分細(xì)節(jié)不再重復(fù)贅述。

（1）拆卸非驅(qū)動(dòng)端外軸承蓋、擋圈、潤滑脂轉(zhuǎn)盤、潤滑脂擋圈。務(wù)必注意安裝順序和各元件的安裝方向。

（2）拆卸非驅(qū)動(dòng)端電機(jī)端蓋，拆卸電樞繞組接線提前抽出（必要時(shí)需要對(duì)換向繞組接線拆除），并對(duì)整流子安裝絕緣防護(hù)紙，注意拆卸時(shí)小心抽出端蓋，以及撬棍作業(yè)時(shí)，避免觸碰或劃傷電機(jī)內(nèi)部繞組絕緣保護(hù)層和整流子表面。

圖五 繞組線路處理和整流子保護(hù)措施

（3）使用液壓三角拉馬拆卸非驅(qū)動(dòng)端軸承、軸承蓋，測(cè)量非驅(qū)動(dòng)端軸外徑、軸承內(nèi)外徑尺寸，并測(cè)量檢查碳刷、接地碳刷尺寸，必要時(shí)進(jìn)行更換。

（4）使用吸塵器或高壓氣泵除塵電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端內(nèi)腔、碳刷表面及刷架，清洗軸承內(nèi)外端蓋、潤滑脂轉(zhuǎn)盤及擋圈等。

（5）做好上述工作開始安裝非驅(qū)動(dòng)端內(nèi)軸承蓋，并對(duì)內(nèi)軸承蓋內(nèi)側(cè)加注潤滑脂，非驅(qū)動(dòng)端新軸承（待電磁爐將新軸承加熱到110度后安裝到位），并加注潤滑脂。注意事項(xiàng)參見第一部分相關(guān)內(nèi)容。

（6）安裝主電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端端蓋、潤滑脂擋圈、潤滑脂轉(zhuǎn)盤、擋圈（卡環(huán)）、外軸承蓋及軸銷等。安裝完成后應(yīng)復(fù)核換向器的位置，即碳刷是否對(duì)應(yīng)原來的位置，核對(duì)主電機(jī)軸的數(shù)據(jù)。

3、靠背輪安裝和主電機(jī)就位調(diào)整試車流程

（1）2把氣槍同時(shí)加熱靠背輪內(nèi)外側(cè)（根據(jù)靠背輪的大小選擇加熱方式），一般加熱溫度好達(dá)到 200°C-250°C 左右，適合佳安裝。驅(qū)動(dòng)端靠背輪（制動(dòng)盤）快安裝到位前進(jìn)行尺寸測(cè)量復(fù)核，與拆卸前測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比，控制好安裝間隙距離。

圖六 靠背輪安裝和電機(jī)施工現(xiàn)場(chǎng)

（2）安裝靠背輪（制動(dòng)盤）法蘭面圓盤。主電機(jī)起吊就位，檢查基座四處墊片是否按拆卸前標(biāo)記放置好，當(dāng)起吊高于底座固定地腳螺栓時(shí)，小心緩慢移動(dòng)起吊梁上單軌行走小車，確保主電機(jī)移動(dòng)位于基座上方，開始緩慢降落及就位。注意：調(diào)整主電機(jī)底座固定墊片，復(fù)核底座固定墊片高度尺寸，待達(dá)到拆卸前原安裝高度尺寸數(shù)據(jù)后，開始底座對(duì)角固定螺栓緊固，使用扭力扳手進(jìn)行力矩緊固（螺栓 M24，8.8 級(jí)，力矩 675NM），再通過線錘及測(cè)距儀等儀器進(jìn)行主電機(jī)對(duì)中復(fù)核。

（3）重要：檢查刷架與整流子的位置，復(fù)核碳刷接觸面與拆卸前一致，此時(shí)如果有一定誤差可通過敲擊靠背輪進(jìn)行微調(diào)！安裝測(cè)速機(jī)、風(fēng)機(jī)并接線，再次對(duì)主電機(jī)絕緣進(jìn)行檢測(cè)，無問題即可恢復(fù)接線（因線徑較粗，接線箱內(nèi)空間有限不易操作，參照拆卸前接線照片將利于安裝）。

（4）安裝制動(dòng)器以及萬向節(jié)等其它輔助設(shè)備。待所有安裝工作完成后，可通過緊急驅(qū)動(dòng)的方式，被動(dòng)運(yùn)行設(shè)備，觀察主電機(jī)工作狀況，有無異常。確認(rèn)一切正常后，才可通電運(yùn)行主電機(jī)。

注意：當(dāng)檢修結(jié)束設(shè)備正常運(yùn)行后，我們應(yīng)該跟蹤觀察主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況一段時(shí)間，定期檢查相關(guān)緊固件、補(bǔ)充軸承潤滑油、抽查碳刷磨損量等，一旦遇到問題便于及時(shí)糾正，進(jìn)一步保證檢修質(zhì)量。

四、結(jié)束語

通過本次自主完成主電機(jī)的維修維護(hù)，不僅為公司節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，也檢驗(yàn)和鍛煉了技術(shù)團(tuán)隊(duì)，同時(shí)還促進(jìn)了年輕員工的成長。像與此次類似的大型檢修，都是一次實(shí)踐課程，積極參與學(xué)習(xí)交流，積累經(jīng)驗(yàn)，能夠有效提升技術(shù)人員設(shè)備維護(hù)水平。當(dāng)索道行業(yè)內(nèi)如果對(duì)大型復(fù)雜設(shè)備檢修維護(hù)時(shí)，有條件的索道互派人員學(xué)習(xí)，將有利于整個(gè)行業(yè)設(shè)備安全管理與維護(hù)的發(fā)展。

來源：九華旅游索道技術(shù)交流

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