船舶,一般在航海3-5年后都會返回船塢進行定期的維護保養(yǎng),以確保船舶各部件設(shè)備的正常安全運行。而檢修電機種類繁多,外籍船舶電機配件通常是海外采購,對于檢修船廠供貨周期長,規(guī)格不統(tǒng)一,嚴重制約著船廠的維修項目進度以及造成維護成本的增加。
因為船舶電動機是船舶設(shè)備中重要設(shè)備之一,其性能直接影響船舶航行中的安全。電動機在使用中通常出現(xiàn)繞組燒毀、短路、過熱以及轉(zhuǎn)子軸磨損和端蓋(軸承室)磨損,而影響船舶的安全運行。轉(zhuǎn)子軸和軸承室出現(xiàn)磨損,首先會出現(xiàn)震動及發(fā)熱現(xiàn)象,逐漸出現(xiàn)致轉(zhuǎn)子與定子之間摩擦而導(dǎo)致意外停機。往往電動機軸承室出現(xiàn)磨損幾率較多,從實際拆檢和分析中以下是導(dǎo)致出現(xiàn)磨損的主要原因:
1. 配合方式和尺寸公差問題,為安裝和拆卸電機端蓋方便,軸承室配合公差在設(shè)計時就存在間隙公差。對于軸承與軸承室的配合公差大小,取決于加工工藝及加工精度。
2. 電動機控制軸向位置都會有彈簧墊片,以校對電機的磁力線位置,保證電機的最佳功效。因此電動機在工作過程中,轉(zhuǎn)子軸承與軸承室存在蠕動現(xiàn)象,一旦配合公差出現(xiàn)間隙勢必加速軸承與軸承室的磨損。
3. 金屬正常磨損及金屬疲勞,金屬部件自身存在金屬疲勞周期,而且配合部件的靜態(tài)撞擊也是存在,軸承與軸承室在配合時,受到自身的重力和做功過程中,因震動、過載,不正常啟動運行等因素都會造成部件之間的沖擊而出現(xiàn)配合間隙。
4. 檢修維護不規(guī)范,在更換軸承或拆卸電機端蓋時,使用工具和方式方法都會不同程度的造成配合部件的摩擦,每一次的拆卸都會逐漸加劇磨損量,形成潛在的隱患。
船舶電動機軸承室磨損修復(fù)方案
(1)應(yīng)急方案措施
電動機出現(xiàn)軸承室磨損(跑外圓),是比較常見的問題,在面對突然停機或電動機震動增大而影響其它設(shè)備安全性能時,快速恢復(fù)運行是避免意外停機的唯一措施。針對此類問題修復(fù)及應(yīng)急措施也比較多,常見有一下幾種:
1. 打麻點措施:打麻點是對于磨損尺寸較小快速恢復(fù)運行的常用措施,在國內(nèi)維修技術(shù)傳幫帶中比較常見且通用應(yīng)急措施。其特點是操作簡單,應(yīng)用廣泛,但使用效果一般,修復(fù)后使用時間不確定,頻繁出現(xiàn)再次磨損。只能作為短時間的應(yīng)急措施。
2. 墊金屬墊片措施:墊墊片方式也是一種常見的措施,根據(jù)軸承室磨損量來添加適當(dāng)?shù)你~金屬墊片來應(yīng)急運行,其特點也是操作方便,但銅墊片在受到重載沖擊時,會變形或偏離位置而影響同心度從而加劇設(shè)備的振動。此工藝也是只能作為短時間的應(yīng)急措施。
(2) 傳統(tǒng)維修措施
在采取上述應(yīng)急措施后,在電動機短暫運行周期內(nèi),應(yīng)當(dāng)盡快擇機跟換部件或采取更加可靠地修復(fù)工藝進行修復(fù),以保證電動機后期的安全運行。電機端蓋(軸承室)均采用鑄鐵材質(zhì),由于鑄鐵的特性導(dǎo)致傳統(tǒng)修復(fù)工藝只能采用更換新部件或電刷鍍工藝。
1. 跟換新部件:其方式及其簡單、方便也是眾多維修單位或人員傾向的辦法,但其唯一不足就是電機
端蓋部件需要根據(jù)不同規(guī)格尺寸外購并且需要大量庫存,會占用企業(yè)大量資金,直接影響企業(yè)經(jīng)濟效益。同時新部件軸承室需要加工,加工工藝及精度也存在后期的不確定性。
2.電刷鍍工藝:刷鍍或電刷鍍工藝是一種成熟并且應(yīng)用比較廣發(fā)的修復(fù)措施,但其受刷鍍厚度限制、時間限制以及污染環(huán)境等因素制約,現(xiàn)在采用該項技術(shù)的越來越少。最重要的是采用刷鍍工藝后,修復(fù)層與原金屬會出現(xiàn)脫層問題。
(3)索雷碳納米聚合物材料技術(shù)
索雷碳納米聚合物材料是一種(冷焊)粘結(jié)技術(shù),是利碳納米聚合物材料的粘結(jié)性能、抗壓性能以及具有金屬特性來修復(fù)磨損部件尺寸,已恢復(fù)原有的功能。其特點:
1. 碳納米聚合物材料固化后可以車、銑、刨、磨;
2. 不存在熱應(yīng)力,不會損傷部件;
3. 應(yīng)用廣泛,對金屬材質(zhì)沒有限制;
4. 只要部件可以承載原有強度,修復(fù)厚度不受限制,從0.01mm至幾cm;
5. 在線修復(fù),操作簡單方便;
6. 操作工藝隨機制定,根據(jù)設(shè)備問題制定修復(fù)措施;
索雷碳納米聚合物材料技術(shù),是一種非金屬修復(fù)應(yīng)用技術(shù)。修復(fù)后的使用效果與操作細節(jié)直接關(guān)系,故操作中的嚴謹性非常重要,同時也要區(qū)分金屬類修復(fù),避免因認識不足而對修復(fù)部位的人為損壞,避免火焰直接燒、認為敲擊或碰撞。
船舶電動機軸承室磨損的現(xiàn)場修復(fù)
碳納米聚合物材料采用機加工時必須嚴格按照“索雷機加工”技術(shù)要求進行車削,基本步驟如下:
1. 軸承室修復(fù)部位除油處理;
2. 修復(fù)部位預(yù)車粗糙處理;
3. 無水乙醇沖洗修復(fù)部位;
4. 調(diào)和適量索雷SD7101H材料,均勻嚴密涂覆于修復(fù)部位;
5. 待索雷SD7101H材料固化,進行車削;
6. 按要求加工到尺寸公差值。
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