隨著科技的發(fā)展，電機風扇的質(zhì)量和效率也在不斷提升。大型空冷高壓電機有著結(jié)構(gòu)簡單制造維修方便等優(yōu)點, 廣泛的運用于工業(yè)生產(chǎn)中。大型空冷高壓電機內(nèi)部冷卻風扇是保證電機穩(wěn)定持續(xù)運行的重要部件。然而風扇在運行中內(nèi)風扇斷裂或脫落, 極易引起內(nèi)風扇與電機端部線圈的摩擦, 導致電機燒毀。在內(nèi)風扇斷裂問題為得到治理前，內(nèi)風扇的隱患一直嚴重威脅著機組的安全穩(wěn)定運行。那么應(yīng)該對電機風扇的內(nèi)風扇做何種改進呢?

1、風扇材質(zhì)選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計

1) 風扇材料的修改:原來風扇使用Q235的鋼板, 改造后的風扇使用16Mn鋼板。

2) 風扇葉片的結(jié)構(gòu)由原來的梯形葉片結(jié)構(gòu), 變更為刀式結(jié)構(gòu), 改進后的葉片設(shè)計減少了空氣力作用于葉片傘形罩板焊接口的應(yīng)力。

3) 風扇尺寸修改:將風扇環(huán)板由6 mm加厚至10 mm, 傘形罩板由4 mm增厚至6 mm, 風扇葉片厚度由4 mm增厚至6 mm, 風扇的質(zhì)量由54.5 kg增加至79 kg, 內(nèi)風扇的轉(zhuǎn)動慣量由5.62kg·m2增加至8.65 kg·m2。新設(shè)計風扇增加了風扇結(jié)構(gòu)件的板材厚度, 主要是考慮提高風扇的整體剛度、增加風扇的轉(zhuǎn)動慣量和固有頻率、減少轉(zhuǎn)動應(yīng)力。

2、焊接工藝及質(zhì)量保證

1) 對于16Mn鋼板的焊接采用埋弧焊, 焊絲選用H10Mn2Si A低碳結(jié)構(gòu)鋼鍍銅埋弧焊絲。

2) 焊接前對焊接板件進行預(yù)熱處理, 預(yù)熱溫度為100度。

3) 焊接完成后為了降低焊接殘余應(yīng)力, 減小焊縫中的氫含量, 改善焊縫的金屬組織和性能, 在焊后應(yīng)對焊縫進行熱處理。熱處理溫度為:600-640℃, 恒溫時間為2小時, 降溫速度為125℃/h。

4) 焊接完畢后需要對焊口進行外觀檢查及金相探傷檢查, 確保焊縫焊接質(zhì)量。焊縫周圍板材無裂紋。

3、風扇相關(guān)試驗

1) 內(nèi)風扇的動平衡:原風扇先做風扇靜平衡, 風扇套在電機轉(zhuǎn)子上后再做轉(zhuǎn)子動平衡, 并在風扇上加配重。新設(shè)計的風扇先做轉(zhuǎn)子未套風扇的動平衡, 在點擊轉(zhuǎn)子端部加配重, 然后在套上新制內(nèi)風扇做轉(zhuǎn)子動平衡, 在風扇上加配重。通過新的動平衡試驗去因轉(zhuǎn)子不平衡作用在風扇上的作用力。

2) 對內(nèi)風扇的低固有頻率測試為125.2 Hz, 避開了轉(zhuǎn)速電磁頻率 (50 Hz) 及其倍頻 (100 Hz) 不會發(fā)生共振, 風扇開裂幾率大大降低。

4、現(xiàn)場安裝及運行工況

1) 風扇的安裝配合改進:新制內(nèi)風扇的設(shè)計配合為過盈0.05 mm, 風扇螺母緊固措施更改為防松止動墊圈加鎖緊螺母。

2) 新風扇安裝在電機轉(zhuǎn)軸上后端面的軸向偏擺控制在3 mm之內(nèi)。

3) 電機空載運行時負載端的軸向振動烈度控制在2.8 mm/s之內(nèi), 帶機械部分運轉(zhuǎn)時的負載端得軸向振動烈度控制在4.5mm/s之內(nèi) (水平和垂直的振動烈度均控制在合格范圍內(nèi)) 。

5、維護和檢查

1) 做好電動機的定期巡視檢查工作, 保證電機的運行工況機械部分運轉(zhuǎn)時的負載端的軸向振動烈度控制在4.5 mm/s之內(nèi) (水平和垂直的振動烈度均控制在合格范圍內(nèi)) 。

2) 利用機組停運檢修的機會及時吊開電動機冷卻器, 檢查內(nèi)風扇是否存在明顯的裂紋。

3) 電機解體大修中要對內(nèi)風扇焊接部位進行金屬探傷檢查。

通過上述改進方法后，內(nèi)風扇的剛度和固有頻率都得到了明顯的提高，并避開了轉(zhuǎn)速電磁頻率及倍頻，不會發(fā)生共振，風扇的動強度和壽命都得到了提升。并且一定要定期對內(nèi)風扇進行檢查，對風扇的運行狀況做到心中有數(shù)，確保電機安全穩(wěn)定運行，從根本上杜絕電機內(nèi)風扇斷裂引起的電機燒毀事件的發(fā)生，為企業(yè)安全生產(chǎn)的穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)。