Технология ремонта электрооборудования станка

1 Общие положения

В главных приводах токарных станков широкого на­значения малой и средней мощности основным типом привода является привод с асинхронным короткозамкнутым двигателем. Частота вращения шпинделя токарных станков регулируется путем переключения зубчатых передач коробки скоростей. В последнее время появляется все больше станков, в которых переключения производится дистан­ционно с помощью электромагнитных фрикционных муфт. Для пуска, останова и изменения направления вращения (реверсирования) в токарных станках малой и средней мощности часто применяют фрикционные муфты. Двига­тель при этом все время включен и вращается в одном направлении. Движение подачи малых и средних токарных станков чаще всего осуществляется от главного при­вода. Регулирование подачи осуществляется аналогично с помощью коробки зубчатых передач, которая переклю­чается вручную или дистанционно.

Наладку и ремонт электрооборудования металлорежущих стан­ков начинают с организации бригады, в состав которой включают наладчиков или электромонтеров определенной квалификации в зависимости от сложности электрической схемы станка. Руководство бригадой поручают опытному наладчику или электромонтеру, имеющему большой произ­водственный опыт. Бригадир обязан вести журнал про­ведения наладочных работ, в котором он записывает все замечания по монтажу, наладке, обнаруженным дефектам, производственным переделкам в схеме.

Наладочные и ремонтные работы начинают с ознакомления с прин­ципиальными электрическими схемами, выявления от­ступлений исполненной схемы от проекта. Затем путем внешнего осмотра электрооборудования выявляют соот­ветствие установленной аппаратуры проекту, ее состояние. При обнаружении значительных поломок аппаратов произ­водят их ремонт или замену. Полный объем работ состоит из следующих пунктов:

а) измерение сопротивления изоляции токоведущих частей электрооборудования;

б) измерение сопротивления постоянному току обмоток электрических машин, трансформаторов, катушек пу­скателей, реле, сравнение данных измерений с данными принципиальной схемы;

в) снятие диаграммы переключений командоаппаратов, путевых переключателей;

г) проверка выпрямителей, формовка селеновых вы­прямителей, отбраковка и замена на новые;

д) проверка и снятие характеристик усилителей и пре­образователей;

е) измерение сопротивления изоляции вторичных цепей;

ж) проверка правильности монтажа вторичной комму­тации, выполняемая путем включения аппаратуры по участкам или прозвонкой;

з) проверка защит в силовой и вторичной цепях станка;

и) проверка работы электрических машин вхолостую и под нагрузкой;

к) окончательная регулировка путевых и конечных переключателей;

Рациональная эксплуатация электрооборудования метал­лорежущих станков обеспечивает его длительную работу без аварий, простоев и дорогостоящих ремонтов, что позволяет увеличить выпуск продукции и повысить произ­водительность труда станочников. Потеря работоспособ­ности электрооборудования станка в процессе эксплуата­ции происходит главным образом из-за износа или раз­рушения отдельных элементов электрооборудования, раз­регулирования взаимосвязанных элементов электриче­ской цепи, например датчиков и исполнительной схемы, нечеткости срабатывания аппаратуры управления и за­щиты.

Сдача станка в эксплуатацию производится совместно механиками и наладчиками. При этом бригадир наладчиков заполняет журнал производства наладочных работ, в котором должны быть отражены все данные измерений, устранение выявленных дефектов, изменения в принци­пиальной электрической схеме, протоколы испытаний электрооборудования и акт приемки-сдачи станка. С мо­мента подписания акта приемки-сдачи станок поступает в постоянную эксплуатацию.

На большинстве предприятий нашей страны эксплуатация электрооборудования ведется в соответствии с «Единой системой планово-предупредительного ремонта и рацио­нальной эксплуатации технологического оборудования». В основе единой системы планово-предупредительного ремонта (ППР) лежат систематически проводимые перио­дические осмотры, при которых выявляют неисправности электрооборудования и намечают мероприятия по преду­преждению возможности их возникновения. Здесь же уста­навливают необходимость того или другого вида ремонта. Система ППР предусматривает текущий уход (межремонт­ное обслуживание), малый, средний и капитальный ре­монты электрооборудования.

Межремонтное обслуживание состоит из наблюдения за выполнением правил эксплуатации электрооборудова­ния, указанных в его паспорте, своевременном устране­нии мелких дефектов, подрегулировки аппаратов. Меж­ремонтное обслуживание электрических аппаратов сво­дится к уходу за контактными соединениями, электро­магнитами и механизмами расцепления (у автоматов). Не рекомендуется заменять серебряные контакты на мед­ные. При образовании копоти на контактах поверхность контакта очищают мягкой тряпкой, смоченной в спирте или другом растворителе.

При значительном износе контактов реле и переклю­чателей контактные поверхности зачищают напильником с мелкой насечкой, стараясь сохранить при этом форму контактной поверхности. Как и в других случаях, запре­щается зачищать контакты наждачной бумагой. Необ­ходимо следить, чтобы контакты были сухими. Смазка контактов не допускается, так как при отключениях между контактами возникает электрическая дуга, которая разлагает масло: пары масла увеличивают загрязнение контактов и препятствуют нормальной работе.

При текущем уходе контролируют величины срабаты­вания реле: ток срабатывания, выдержку времени, на­пряжение втягивания и отпускания и т. д., которые необходимо поддерживать в требуемых пределах. Про­веряют четкость срабатывания механической части реле от руки, а затем при подаче напряжения.

В процессе эксплуатации электрических двигателей необходимо следить за их чистотой и, в особенности, за чистотой обмоток и коллектора. Электродвигатели не должны быть загрязненными как с внешней, так и с вну­тренней стороны: внутрь его не должны попадать влага или масло. Периодически, в зависимости от местных условий, но не реже одного раза в месяц, останавливают электродвигатель и осматривают его. При этом продувают его сухим сжатым воздухом, обращая внимание на то, чтобы пыль действительно выдувалась из электродвига­теля, а не перегонялась из одной его части в другую. В машинах постоянного тока коллектор и щетки должны содержаться в полной чистоте.

При появлении нагара на коллекторе выясняют при­чину его появления, устраняют ее, а затем протачивают или продораживают коллектор. Щетки электрических машин должны работать бесшумно, их контактная по­верхность должна быть хорошо прошлифована к поверх­ности коллектора. Смазку в подшипниках при нормальных условиях работы необходимо менять не ранее чем через 6—12 месяцев работы двигателя. При работе в запыленных помещениях замену надо производить чаще. Заполнение подшипника смазкой допускается не более чем на ¹/₃ объема свободного пространства, более плотная набивка смазки приводит к нагреву подшипника. Вал двигателя после набивки смазки должен свободно проворачиваться от руки. Во время работы электродвигателя необходимо контро­лировать температуру нагрева обмоток и корпуса.

2 Ремонт электродвигателей

Ремонт электродвигателей, проводят либо на месте их установки, либо на пункте технического обслуживания, в мастерской и т.д. Текущие ремонты на месте установки электрооборудования выполняют специализированные выездные бригады.

В соответствии с ППРЭ в объем текущего ремонта электродвигателя входят: очистка от пыли и грязи, отсоединение от питающих проводов и заземления, демонтаж на месте установки и разборка, очистка обмотки, измерение сопротивления изоляции обмотки и при необходимости сушка обмотки, промывка подшипников, проверка и их замена при необходимости, ремонт или замена поврежденных выводных проводов обмотки и клеммной панели, коробки выводов, сборка, смазка подшипников, испытание на холостом ходу, покраска и, при необходимости, установка электродвигателя на рабочее место, центровка с рабочей машиной и испытание под нагрузкой.

У электродвигателей с фазным ротором проверяют состояние контактных колец, при необходимости выполняют их проточку и шлифовку, регулируют щеточный механизм и, если нужно, заменяют щетки.

При сушке обмоток электродвигателя удаляется влага из пор и трещин обмотки, но сами трещины и поры в лаковой пленке сохраняются. Значит, сохраняется вероятность довольно быстрого увлажнения обмотки электродвигателя при его "дыхании" в процессе эксплуатации, а следовательно, и вероятность пробоя. Устранение пор и трещин лаковой пленки проводников обмотки позволяет избежать ее увлажнения на длительный срок. Трещины и поры могут быть устранены только пропиткой обмотки в лаке.

Пропитка обмотки повышает ее надежность, но усложняет технологию ремонта, требует наличия пропиточных ванн, емкостей для хранения лака и т.д. Кроме того, увеличивается время нахождения электродвигателя в ремонте, оно может оказаться больше времени простоя между рабочими циклами. В этом случае потребуется замена ремонтируемого электродвигателя на резервный. Поэтому необходимо в каждом конкретном случае перед текущим ремонтом проводить тщательную диагностику состояния электродвигателя и на основе полученных данных решать вопрос об объеме и месте проведения ремонта.

Периодичность текущих ремонтов электродвигателей серий 4А, Д, АО2СХ в соответствии с ППРЭ составляет 24 месяца, за исключением электродвигателей, установленных на молочных вакуум-насосах и пастеризаторах в особо сырых помещениях, в которых влажность превышает 98%, в этом случае периодичность текущих ремонтов составляет 18 месяцев.

Периодичность ТР электродвигателей серии А02 составляет 24 месяца для сухих, влажных (влажность до 75%) и сырых помещений и 18 месяцев для пыльных и особо сырых помещений (влажность до 98%), исключая электродвигатели зернодробилок, молотилок, прессов, измельчителей кормов, для которых периодичность-12 месяцев. Такую же периодичность ТР имеют электродвигатели серии АО2, работающие на открытом воздухе или под навесом.

Система ППРЭ определяет периодичность обслуживания и ремонта применительно к помещению и рабочей машине, для которых электродвигатель используют. Влияние режима работы электродвигателя на изменение характеристики изоляции обмотки при определении периодичности ТО и ТР не учитывается. Кроме того, ППРЭ не учитывает срок эксплуатации электродвигателя. В соответствии с ППРЭ одинаковую периодичность имеют новый электродвигатель, впервые подвергавшийся ТО или ТР, и электродвигатель, уже неоднократно прошедший ТО и ТР. Не оговаривается периодичность ТО и ТР электродвигателей, установленных на рабочие машины после капитального ремонта или модернизации.

В этих условиях возрастает значение диагностики электрооборудования и роль руководителей электротехнической службы хозяйства при составлении месячных и годовых графиков ТО и ТР электрооборудования.

Качественно выполненная диагностика электрооборудования хозяйства позволит скорректировать сроки проведения технического обслуживания и текущего ремонта электрооборудования. При помощи диагностики можно выявить и вывести из работы для ремонта (модернизации) или для списания электрооборудование, выработавшее свой ресурс и имеющее предельно допустимые параметры надежности. В результате ликвидируется опасность внезапного отказа электрооборудования и аварийной остановки технологического процесса.

Модернизация своевременно выведенного в ремонт электрооборудования позволит повысить его надежность и, как следствие, обеспечить непрерывность технологического процесса сельскохозяйственного производства. В результате диагностики может быть принято решение об удлинении сроков между проведением ТО и ТР для электрооборудования, имеющего высокие параметры надежности, что позволит экономить затраты на проведение технического обслуживания электрооборудования.

Рассмотрим меры повышения эксплуатационной надежности электродвигателей.

Основные причины выхода из строя электродвигателей, используемых в сельскохозяйственном производстве: несоответствие тяжелым условиям среды; несоответствие или отсутствие защиты от неполнофазных режимов работы и аварийных перегрузок; недостаточный уровень эксплуатации.

Для устранения первой причины принимают следующие меры: выпускают электродвигатели повышенной надежности; модернизируют электродвигатели старых серий при ремонте; выносят электродвигатели за пределы влажной агрессивной среды.

Повышая надежность электродвигателей, заводы выпускают узкоспециализированные исполнения для условий сельскохозяйственного производства. Электродвигатели второй серии сельскохозяйственного исполнения АО2СХ хорошо себя оправдали в эксплуатации.

При работе в животноводческих помещениях срок службы электродвигателей сельскохозяйственного исполнения достигает 6...8 лет, а второй серии общепромышленного исполнения - всего 1...2 года.

В четвертой серии электродвигателей общепромышленного исполнения использованы те же изоляционные и активные материалы, что и в двигателях АО2СХ. Поэтому электродвигатели серий 4А и А02СХ работают с одинаковой надежностью. Отличие выпускаемых электродвигателей специализированного исполнения 4АСХ заключается только в анодировании или никелировании крепежных частей двигателя и более качественной окраске.

Модернизированные электродвигатели четвертой серии 4АМ обладают повышенной надежностью. Отечественная электропромышленность совместно со странами социалистического содружества приступила к выпуску новой серии двигателей АИ (интернациональной), характеристики и надежность которых еще более повышены.

Таким образом, современные электродвигатели общепромышленного исполнения относятся к универсальным, так как их можно использовать в особо сырых, с химически активной средой животноводческих помещениях, в которых содержание влажности составляет 80...100%, аммиака - 2...140 мг/м3, сероводорода - 10...90 и углекислого газа - 0,03...0,88 мг/м3, запыленность - до 240 г/м3.

В сельскохозяйственном производстве используют разнообразные серии электродвигателей, в том числе и старые - А, АО и А2, АО2.

При капитальных и текущих ремонтах старые серии электродвигателей желательно модернизировать. Обычно электромашиностроительные заводы при изготовлении электродвигателей применяют двукратную пропитку обмоток. Электроремонтные заводы иногда отступают от технологии ремонта и применяют только однократную пропитку обмотки, что заметно снижает надежность двигателей. В качестве простейшей модернизации электродвигателей при их ремонте можно считать применение не двух, - а трехкратной пропитки.

3 Ремонт контакторов и магнитных пускателей

Перед началом ремонта контакторов осматривают все основные части, чтобы установить, какие детали требуется заменить или восстановить. Многие детали трудно отремонтировать (например, изношенные или вышедшие из строя детали из пластмассы, детали, изготовленные при помощи штампов в заводских условиях), поэтому лучше заменять их новыми.

Ремонт контакторов сводится главным образом к восстановлению поверхности контактов, которые изнашиваются из-за воздействия на них электрической дуги и больших механических усилий.

Если поверхность контактов покрыта слоем серебра, зачищать их напильником нельзя. Тщательный уход и своевременный ремонт контактов удлиняют срок их службы. Новые контакты изготовляют в ремонтном цехе из не отожженной профильной меди.

Форма контактной поверхности нового контакта должна строго соответствовать заданной поверхности заменяемого контакта. После установки контактов проверяют и регулируют контактное нажатие главных контактов. Контактное нажатие проверяют в двух положениях: в разомкнутом (начальное нажатие) и замкнутом (конечное нажатие). При замерах контакты оттягивают в направлении, перпендикулярном плоскости касания контактов. Расстояние, на которое может переместиться контакт из положения полного замыкания, если будет удален контакт, который закреплен жестко, называется провалом контакта.

Провал в контактных устройствах необходим для того, чтобы уменьшить влияние износа контакта на их нажатие. Величина провала контактов обычно указана в заводских инструкциях.

Нажатие можно регулировать, ослабляя или затягивая контактную пружину. Однако при этом не следует доводить пружину до такого положения, когда между ее витками не остается зазоров. Если регулировкой пружины нельзя достичь нужной величины нажатия, пружину заменяют.

Если после сборки отремонтированного контактора и выключения его появляется сильный гул, то контактор отключают, тщательно проверяют затяжку всех соединений и пригонку прилегающих поверхностей якоря и сердечника. Для этого складывают лист копировальной бумаги вместе с листом белой так, чтобы копирующая сторона копировальной бумаги прилегала к белой, и закладывают их между прилегающими поверхностями. Затем, включают вручную контактор. Степень пригонки поверхностей определяют величиной площади пятна, отпечатавшегося на белой бумаге.

Для нормальной работы контактора поверхность соприкосновения должна составлять не менее 70% площади прилегающей поверхности. Если не получается нужная величина поверхности соприкосновения или образуется зазор, регулируют положение сердечника или шабрят поверхности.

Вышедшие из строя изоляционные детали из пластмассы (вал, изолирующие втулки) можно заменить деталями из других изоляционных материалов. Наиболее удобные материалы для этих целей — это гетинакс или текстолит. Для ремонта дугогасительных камер применяется фибра. Обгоревшие от действия дуги части дугогасительных камер зачищают, а образовавшиеся неровности на внутренней поверхности сглаживают при помощи смеси измельченного асбеста и цемента.

Вышедшие из строя катушки контакторов очень трудно отремонтировать, поэтому их заменяют новыми. Число витков и размеры новой катушки, диаметр и материал провода должны точно соответствовать данным старой катушки.

Новые катушки контактора изготовляют в ремонтном цехе. При большом количестве ремонтируемых контакторов целесообразно для изготовления катушек создать хорошо оснащенный участок. По конструкции катушки бывают каркасные и бескаркасные.

Ремонт магнитных пускателей мало отличается от ремонта контакторов. Катушки заменяют новыми в случае их неисправности, а также, если напряжение в сети отлично от того, на которое рассчитан магнитный пускатель. Размеры вновь устанавливаемой катушки должны соответствовать размерам старой. Новая катушка должна свободно надеваться на металлический стержень сердечника.