曾 剛,龔偉華,林 峰
(新余鋼鐵集團(tuán)有限公司綜服管理中心電控廠,江西省新余 338025)
制造業(yè)中油壓機(jī)是一種使用比較頻繁的設(shè)備,針對油壓機(jī)用途進(jìn)行分析,通過改造擴(kuò)大油壓機(jī)在電機(jī)修理中的應(yīng)用。
電機(jī)修理行業(yè)所修理的各種型號的電機(jī),必須使用油壓機(jī)的工序有:
(1)轉(zhuǎn)子部件軸的更換(軸的壓出、壓入)。
(2)定子、轉(zhuǎn)子部件鐵芯的疊裝(硅鋼片疊裝壓緊)。
(3)定子、轉(zhuǎn)子部件鐵芯的更換(鐵芯壓出、壓入)。
傳統(tǒng)四柱油壓機(jī)或普通龍門油壓機(jī)存在以下不足:
(1)吊裝不方便。
(2)油缸行程短,適用范圍小。
(3)工裝多且復(fù)雜。
(4)效率低且耗時(shí)。
液壓機(jī)是根據(jù)帕斯卡原理制成,利用液體壓力能來傳遞能量的機(jī)器。液壓機(jī)由主機(jī)、操縱系統(tǒng)及泵站三大部分組成。泵站是動(dòng)力源,供給液壓機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)以高壓工作液體;操縱系統(tǒng)屬于控制機(jī)構(gòu),它通過控制工作液體的流向和壓力來使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照工藝要求完成應(yīng)有的動(dòng)作,即帶動(dòng)相關(guān)油缸動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)工件的安裝、定位及裝拆過程,其中工件的吊裝由行車協(xié)助完成;本體(包括主機(jī)和附件)為液壓機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
液壓機(jī)主要用于裝配維修外徑小于1800 mm,總長度小于3 m 的電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵芯的拆裝;電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵芯的疊裝;總長度小于5.5 m 的電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的拆裝;大型齒輪、軸承的裝拆,并借助于行車吊裝來完成。
額定工作推力:400 t;
額定工作壓力:25 MPa;
主油缸最大行程:700 mm;
主油缸頂面距輔助油缸頂面最大距離:3000 mm;
工作面有效尺寸:長×寬=1800 mm×1800 mm;
設(shè)備總高度≤5300 mm;
輔助油缸最大行程:200 mm;由4 個(gè)油缸同時(shí)支撐來滿足工件定位和受力。
工件的不同固定位置可通過調(diào)節(jié)調(diào)整油缸活塞桿頂面高度確定縱向位置并鎖緊,橫向位置可平移油缸來確定。
由主機(jī)、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和壓機(jī)基礎(chǔ)組成。
(1)主機(jī)由以下部件組成:①機(jī)架部件;②主油缸構(gòu)部件;③輔助油缸部件;④附件:頂桿(加長桿)一件。
(2)液壓控制系統(tǒng):①液壓泵站和管道;②執(zhí)行元件(所有油缸部件)。
(3)電氣控制系統(tǒng):電控柜(固定)。
(4)壓機(jī)基礎(chǔ):由預(yù)埋件及鋼筋混泥土按基礎(chǔ)圖要求整體制作而成。
針對各類型號大功率電機(jī)100~5000(kW)轉(zhuǎn)子需要更換軸的修理工藝,在壓裝過程中加長桿是不可缺少的工裝。使用傳統(tǒng)壓機(jī)壓裝,吊裝過程中,加長桿不太好固定。將主油缸活塞的端部鉆孔攻絲,安裝連接絲桿,加長桿端部鉆孔套入連接絲桿后,插入柱銷固定(圖1),解決了加長桿的固定問題。
圖1 液壓油缸結(jié)構(gòu)
適用性:既可壓裝各類電機(jī)轉(zhuǎn)子軸也可壓裝定子鐵芯;同時(shí)也適用行業(yè)外類似結(jié)構(gòu)的工件。
在主平臺上增加一個(gè)輔助平臺,用4 個(gè)輔助油缸做支撐(圖1),5 個(gè)油缸各自獨(dú)立控制,此結(jié)構(gòu)可解決以下電機(jī)修理的工序。
(1)可在增加的輔助平臺上進(jìn)行電機(jī)鐵芯的疊裝壓緊;也可壓裝小型工件。
(2)撤掉輔助平臺,利用輔助油缸可壓裝各種長、短軸;也可壓裝電機(jī)的定子鐵芯及轉(zhuǎn)子鐵芯。
(3)4 個(gè)輔助油缸含自鎖裝置,可調(diào)節(jié)支撐高度(行程0.2 m),相當(dāng)于把主油缸的行程增加了0.2 m,極大地避免了在壓裝過程中由于主油缸1 的行程問題而需要反復(fù)增加支撐工裝;便于壓裝不規(guī)則工件(需支撐的位置不在一個(gè)平面)。液壓原理如圖2 所示。此結(jié)構(gòu)極大地提高了油壓機(jī)的應(yīng)用范圍,減少了壓裝不同工件所需的各種長短不一的支撐工裝。
圖2 液壓機(jī)液壓原理
由于各種轉(zhuǎn)子軸與套的安裝位置不相同,多數(shù)高壓電機(jī)的主軸長度在3~5 m,壓裝軸時(shí)要將工件墊的較高,這樣既不方便,又不安全,并且有時(shí)受限于油壓機(jī)的高度,不能進(jìn)行軸的壓裝。在油壓機(jī)主平臺中心開一個(gè)孔(直徑320 mm),基礎(chǔ)中心(與平臺重合)挖一個(gè)地坑(深1.5 m)。在壓裝各種小于5.5 m 的長軸時(shí),將工件吊至油壓機(jī)主平臺,把軸的一端可放入地坑,這樣利用主平臺中心孔及地坑就可以安全、高效地進(jìn)行壓裝,極大的擴(kuò)大壓裝范圍。
YKK5603-6 900 kW 高壓電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的更換(圖3)。步驟:①利用行車把加長桿安裝到主油缸上;②將電機(jī)轉(zhuǎn)子用行車(雙鉤)吊至油壓機(jī)中心;③將4 個(gè)輔助油缸移至鐵芯底部,均勻分布支承;④開啟油泵,啟動(dòng)主油缸,將軸下壓。下壓過程,會(huì)因行程不夠(差150 mm),導(dǎo)致電機(jī)軸較粗(大于320 mm)部位不能穿過平臺中心孔(320 mm)被主平臺頂住;傳統(tǒng)壓機(jī)此時(shí)必須重新起吊轉(zhuǎn)子,再加工裝墊高轉(zhuǎn)子,才能繼續(xù)壓軸,非常繁瑣;⑤主油缸上行,依次啟動(dòng)輔助油缸,逐漸將轉(zhuǎn)子升高(200 mm)放正,鎖緊自鎖螺母;⑥主油缸下壓,軸與鐵芯分離;⑦收起主油缸、輔助油缸,依次用行車吊出軸與鐵芯。
圖3 電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的壓出
通過對油壓機(jī)進(jìn)行以上技術(shù)改造,在原有的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,拓寬壓裝范圍,減少壓裝配套工裝,降低工件吊裝時(shí)間,減輕工作強(qiáng)度,工作效率得到大幅提高。該壓裝工藝的改進(jìn)為電機(jī)修理和機(jī)械維修壓裝工藝的改進(jìn)提供設(shè)備保障,有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。