1、1浅谈铁路运输机电工程设备科技创新管理摘 要：本文试图通过煤炭运输实际运用中运输动力设备电动机环火及电流分配不均等故障分析，提出了技术改进原因，并针对实际应用中出现的故障提出了改进和防范措施，以便为铁路运输提供技术支持和保障。 关键词：运输 机电设备 管理 中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）10-0156-02 一、概述 二、原因分析 1.原因分析之一 在应用中出现二位电动机电流比其他三台电动机电流偏小达 10A 以上，通过紧急停车后检查，线路、仪表、绝缘、换向片测试后均无异常，仍没能解决电流分配不均的问题。 综上所述，该台电动机电流分配不均偏小是由
2、于？的增大，而？的增大是由于 L 气的减小。经拆除转子检查，发现该电动机主磁极紧固螺栓松，经紧固并上台试验，电流分配不均的现象得以消除。 2.原因及因素之二 当电动机受到冲击负载突然短路时，电枢电流急剧增加，换向绕组元件中电抗电势也立即加大。由于换向极铁芯的涡流作用，换向磁场却2不能随电枢电流同步增长，以致电抗电势远远大换向电势，造成过份的延迟换向，从而使后刷边产生强烈的电弧。这电弧随着换向器的运动而拉长，加上电动力的作用，拉长的速度可能超过换向器的周速，同时，由于电枢电流激增引起磁场严重畸变，使得换向器某地方的片间电压显著增加，因而发生电位火花，并使换向器周围空气电离。当电磁性火花和电位差火
3、花汇合在一起时，它们互相促进，在一定条件下会形成一股跨越正、负电刷之间的电弧，使整个换向器被一圈火环所包围，这种现象称为环火。 发生环火就相当于电枢绕组经过电刷而直接短路，其后果十分严重。轻者将刷架联线、电刷、刷杆、刷握和换向器烧坏，重者将电枢绕组损害，以致将整台电机烧损。 2.1 换向器表面粗糙 电动机的换向器表面粗糙度规定为 Ral.6 以上，在此条件下才能够保证电机运行时因电刷作用在换向器表面会形成一层氧化亚铜（Cu2O）薄膜。由于氧化膜电阻较高，抑制了附加换向电流，有利于换向。一旦因加工精度不够或因划痕等使换向器表面粗糙度超差，则电刷磨耗过大，有大量的碳粉磨落下来，换向器表面的氧化亚铜
4、薄膜遭到严重破坏而不能交替形成。从而，电机的换向急剧恶化，以致形成环火。 2.2 下刻、倒角、退刀槽加工的精度差 这三道工序虽说简单易做，但是往往被人们所轻视。其实，换向器下刻的精度不高，如过深或过浅，或过于粗糙都可能使电刷与换向器磨擦下来的碳粉滞留；倒角和退刀槽加工的不标准也可造成正常磨耗的碳3粉从换向器两端甩不出来。这些现象都可能导致火花增大，以致发展成环火放炮。 2.3 转轴弯曲变形或动平衡不良 电机由于受外力或异物等作用而产生转轴弯曲变形，或动平衡不良。此时，电机在运行中，会造成电刷在换向器表面跳动越差，引起电刷向换向器表面放电，象点焊一样，使换向器表面形成“麻面” 。这种“麻面”如同
5、砂布的作用一样，把电刷很快磨耗，如同 1 结果一样。 2.4 电刷严重受潮 当电刷受潮后，由于摩擦下来的碳粉湿度比较大，吸附性强，所以这种碳粉难以从换向器表面甩出因而破坏换向，产生环火。 2.5 电动机安装传动轴齿轮松脱 三、改进方案 1.电流分配不匀的改进措施 工作原理：在一位和三位电动机的电枢和励磁绕组间增加继电器J1，在二位和四位电动机的电枢绕组和励磁绕组间增加继电器 J2，并调整其动作值为|I1-I3|=5A，|I2-I4|=5A，即一位与三位电动机电流相差5A 时继电器 J1 动作，其常闭触头 J1 断开，切断电源；同理，二位与四位电动机电流相差 5A 时继电器 J2 动作，其常闭触
6、头 J2 断开，切断电源。通过这样的改进就能防止电流相差过大或过小时，一方面损坏电动机，另一方面影响设备的正常使用，并能有效防止机械事故的发生。 2.环火改进措施 2.1 加工换向器表面精度达到标准，定期用换向器专用修磨石或砂布4试去换向器表面杂质、毛刺，并用酒精等擦拭换向器表面，使换向器保持良好的状态。 2.3 在装配中，谨防电机撞击、异物袭击等，防止转轴弯曲变形或动平衡不良现象发生。 2.4 电刷勿过于潮湿。 2.5 装配小齿轮前，严格检查转轴 1：10 锥面和齿轮 1：10 内表面，控制装入量在规程范围内，并注意小数点齿轮与电机在同一正常环境温度下装配，关键是掌握入深度。切勿电机在 0以下（如北方冬天）齿轮在室温时进行装配。这样会涨裂小齿轮。 四、结语 铁路运输运输动力设备中电动机环火及主磁极气隙的变化将影响电动机功率的发挥，同时，长期下去将引起电动机转矩的变化，保护了电动机及设备的安全，减少人身及机械事故的发生。为我处煤炭运输任务安全、顺利完成提供可靠的技术支持。 参考文献 张冠生.电器理论基础M .北京：机械工业出版社.2010. 周茂祥.机电设备设计手册M 北京：机械工业出版社.2012. 作者简介： 张 标 （1961-）男 汉族 安徽合肥市人、中专学历、机电工程专业、现担任淮北矿业集团铁路运输处助理工程师专业技术职务，主要从事铁路运输机电设备技术管理工。
