[发明专利]直流电动机整流子火花故障在线处理方法及工具

说明书

一、所属技术领域：

属于维护或修理电机的方法或设备技术领域，应用于直流电动机整流子灼伤的处理，尤其是中型直流电动机整流子火花异常大故障的在线优化处理。

二、背景技术：

在工业企业中，随着交流变频技术的广泛应用，越来越多的大、中型电机，特别是轧钢的主生产线，开始使用易于维护的交流变频调速电机。但直流电动机在轧钢生产企业还大量使用着，仍然存在许多中型直流电动机在轧钢生产线安全稳定运行为生产做贡献的现实。

对于直流电动机故障，普遍存在其在线难于维护和处理的实际情况。

多年来，直流主电机由于整流子火花大、严重烧灼整流子，甚至出现整流子环火的故障，使这些直流主电机故障严重超出其正常的运行火花“级”等级标准，导致因故障停产的情况时有发生。

直流换向电动机的火花等级分为五级，分别为“1级”、“级”、“级”、“2级”、“3级”。对于“1级”换向火花，电机可以正常运行。对于“级”换向火花，因换向器上没有黑痕出现、电刷上没灼痕，故电机也可以正常运行。对于“级”换向火花，虽然换向器上有黑痕出现但不发展，电刷上有轻微灼痕，也允许电机正常运行。而对于“2级”换向火花，因换向器上有明显黑痕出现，不易擦拭除去，且电刷有烧痕，故不可以正常维护工作，但在短时冲击负荷下也允许电机运行。对于“3级”换向火花，由于换向器上烧痕严重，电刷有烧痕，故不能继续维护工作，也不允许电机运行。

由以上可知，必须在“1级”、“级”、“级”换向火花等级内电机才允许正常运行。

长期以来，在线处理直流电动机整流子火花大的故障，普遍采用以锯条清理整流子片间沟内的积碳、用砂纸和用酒精擦拭被局部灼伤的整流子的方法，不仅没有彻底解决问题，有时反而加剧了被局部灼伤整流子的故障，甚至造成直流电动机整流子环火的重大故障，最终只能将其更换（3小时/每台）下线并送专业电机修理厂进行检修处理（2.6万元/台），导致轧钢生产线不正常停产，给企业的生产造成了严重的损失，对此类中型直流电动机的故障如何在线进行处理，一直困绕着电气专业技术维护人员。

三．发明内容：

本发明的目的是公开一种直流电动机整流子火花故障在线处理的方法及工具，解决由于直流电动机整流子火花异常大的故障，导致电动机在线无法正常运行和处理的技术难题，达到延长电动机的使用寿命。

本发明解决上述技术问题的技术方案是这样的。

根据对直流电机故障的在线跟踪检查、记录、分析，并且对故障直流电动机解体进行观察、分析、研究、总结，其故障有90%是由于整流子火花逐渐异常大而造成的。

针对以上情况，研制了一套用于在线处理直流电动机故障的工具和方法，工具包括粗挠沟（见图1）、左偏倒棱弯刃刀（见图2）、右偏倒棱弯刃刀（见图3）、细挠沟（见图4）。

每个工具的形状和用途如下：

粗挠沟：粗挠钩的钩头尾部与钩把结合处呈一个10o～30o的夹角，钩头头部呈一个锐角，在刀头部位重向开刃；用于直流电动机整流子在线初步挠钩之用，其用途是对电机火花大故障时整流子片间沟内产生的铜粉和积碳进行清理，并将整流子片间的绝缘云母挠钩到2mm深度。

左偏倒棱弯刃刀：形状像一个微型镰刀，刀口在左边开刃，其刀口和刀背均呈圆弧状，交会于刀尖，刀尖呈锐角；其用途是将整流子片左棱边角打火产生的铜堆积和毛刺清理掉；对整流子片的左棱边沿进行切削倒棱，倒棱角度20⁰～30⁰，倒棱深度0.2～0.35 mm。

右偏倒棱弯刃刀：形状与左偏倒棱弯刃刀相同，但刀口在右边开刃；其用途是将整流子片右棱边角打火产生的铜堆积和毛刺清理掉，对所有整流子片的右棱边沿进行切削倒棱，倒棱角度20⁰～30⁰，倒棱深度0.2～0.35 mm。

细挠沟：由同样的两个细挠沟工具加工件对叠组合而成，用三个螺丝进行固定，在下面的两个固定螺丝下安装锯条，并且夹在两个细挠沟工具加工件之间；有一个适合工作的把手；此把手与挠沟头部有一定的倾斜角度；把手的尾部呈圆弧状，使手握工具时不卡手指；其用途是用来对整流子片间沟内2mm深度的云母底面进行均匀平整，进一步清理整流子片间内壁上的铜毛刺、碳粉和杂物。

抛光工具：是用一块生胶皮压制成与直流电动机转子半径相同的圆弧状，进行抛光操作时其与直流电动机的整流子紧密贴合；其用途是在进行完上述四项工作后，用其垫衬砂纸对整流子上的灼痕进行打磨、抛光和同心度处理，要在电机基速的5～10%的运行速度下进行处理，使整流子面光洁。