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三相异步电动机转轴常见故障分析与主要维修方法
摘要：本文论述了三相异步电动机转轴常见的故障与主要维修方法
关键词：电动机转轴；故障分析；维修方法

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在生产厂、矿中，随着生产任务的大幅度提高，机电设备的运行时间和运行负荷也随着增加。电动机作为生产厂、矿中最常见的设备之一，由于多种原因它的事故率也逐渐上升。下面针对电动机转轴的常见故障作一分析，并简述各种故障的处理工艺及方法。
一、 电动机转轴一般常见的故障有：
1、轴弯曲 2、轴颈磨损 3、键槽磨损 4、轴的铁芯档磨损 5、轴裂纹 6、轴头扭断
二、 针对上述故障提出相应的处理工艺及维修方法：
1、 轴弯曲

电动机运行中如果发现电动机振动较大现象，则说明轴可能弯曲。轴弯曲严重时会发生定子与转子互相摩擦的现象，造成电动机升温过高，引发电机烧坏。所以发现轴弯曲后，应及时将转子取出并根据具体情况加以校正。
1.1、若轴弯曲不大，可通过磨光轴颈、滑环的方法进行修复；若弯曲超过0.2mm，可将转轴放于压力机下，在拍弯曲处加压矫正，矫正后的轴表面用车床切削磨光；
1.2、一般的电动机轴伸长长度不大，所以当轴头弯曲后，不易在压力机上矫正。这时可以在轴头表面进行堆焊的方法修复。堆焊时，对轴的弯曲段进行局部预热，堆焊高度要视轴头弯曲程度而定。弯曲严重时需要多焊，焊后对堆焊部位进行保温，使其缓慢冷却，然后车削加工到要求尺寸。车削时要以外圆为基准找正，使转子外圆与轴承档同轴度在0.02㎜以内，再车至原尺寸。最后铣键槽，要将键槽放在原键槽的对面位置。这样易于加工和保护堆焊面的强度。
2、 轴颈磨损
轴承拆卸多次，会使轴颈磨损。轴颈磨损不大，一般可在轴颈处滚花或在轴颈处镀一层铬或喷涂一层金属处理即可。如果磨损严重，最常用的修理方法是：在轴颈处用电焊堆积一层，再用车床加工至原始尺寸。堆焊时，要注意堆焊后高度至少要比原来表面高度高出3㎜以上，并要沿着轴颈圆周表面均匀施焊;焊接时，不能有气孔和夹渣，否则影响修复质量；冷却后，再用车床按原直径车圆即可。若轴上有镀铬层被磨损，可在磨损部位焊不锈钢，然后再削。另外，轴颈磨损过大时，也可采用热压套法，套圈的厚度不要小于3㎜-4㎜，套圈的材料一般选用35#-45#钢。修理前，首先检查被磨损的轴颈有无发蓝退火现象。如有，应在车床上将其车去，直至没有退火痕迹为止，然后将套圈加热到100℃趁热套在轴颈上，再车削到需要的尺寸。轴与套圈的装配过盈量与轴径大小有关，轴径大的过盈量大，反之过盈量小。一般φ18㎜-φ30㎜的轴径，过盈量为0.04㎜-0.08㎜；φ30㎜-φ50㎜的轴径，过盈量为0.06㎜-0.10㎜；φ50㎜-φ80㎜的轴径，过盈量为0.08㎜-0.14㎜；φ80㎜-φ120㎜的轴径，过盈量为0.12㎜-0.19㎜。
3、 键槽磨损
经检查键槽表面粗糙，磨损不大时可以用锉刀修光或稍开大一些，但不能开的过大，以免影响轴的机械强度，加宽尺寸不得超过原宽度的15%，然后更换与之相配的键即可。如键槽损坏较大时，可采用补焊的方法将原键槽补平，冷却后，在车床上将轴的外圆车圆，然后在原键槽的对面位置重新铣出新键槽，电动机转轴上的键是要求在轴上固定，所以在轴上应选过盈配合。为了避免焊接冷却后，因受热不均匀造成轴变形，在焊接操作时必须采用多次点焊。
4、 轴的铁芯档磨损
由于电动机长时间运行，有时会使轴的铁芯档和铁芯松动，而且轴又未滚过花，在这种情况下，应考虑在配合部分滚花。如果铁芯在轴上有位移的可能，则应在铁芯两端的轴上开一个环行槽，再放入两个弧形键并与轴焊在一起。
5、 轴裂纹
由于电动机长时间运转，电动机轴可能会产生裂纹，如果轴的横向裂纹不超过轴直径的10%—15%，纵向裂纹不超过轴长的10%，可用电焊法进行修补后继续使用。如果轴裂纹损坏较严重或断裂就必须更换新轴。
6、 轴头扭断
轴头扭断的修复方法有焊接接轴、粘接接轴、热套小轴和换新轴等。其中以焊接接轴比较简单实用。找一根与原轴直径相同或略粗的圆钢棒做接轴，接轴的材料要和原轴的材料相同。一般电动机轴的材料都采用45#钢，除强度较好外，主要是还可以进行调质处理。对于小功率的电动机，也可以选用35#钢或A5#钢。具体操作可按下图a和b进行加工。

接轴凸起部分直径为10 mm ~20mm,比原轴接孔小0.3 mm ~0.4 mm，长度到30~40 mm，焊接时，将接轴插入转轴接孔内，用焦碳炉或用4把气焊枪沿焊接圆周均匀加热，当温度上升到400℃左右，立即沿圆周均匀焊接，应特别注意将焊渣清除干净，焊接应无气孔，轴直径较小时，可一次性完成焊接，直径较大时，可分多次焊接，焊接面仍要高于轴外圆3mm以上，以便车床加工，焊接后的轴应在500℃~600℃以下进行热处理。不管采用哪种方法，首先都要仔细地将原轴尺寸设法测量好，绘出草图，以便按原尺寸加工。
除以上介绍的这几种修理方法外，如果转轴断裂，弯曲严重，磨损严重或转子铁芯在转轴上空转（打滑）等原因，在不能修复时，或修复费用太高时，应换新轴。转子铁芯与轴的装配有三种基本形式，滚花冷压配合、热套配合和键连接配合，功率较大的电动机常采用键连接配合，一般电动机多采用热套配合。换轴时要采用原来的装配方式。

综上所述，只要熟悉和掌握了电动机转轴损坏和变形的修复工艺及方法，维修人员就能在较短的时间内完成修复工作。这样，不仅满足了生产的需要，而且也为企业节约了大量的维修资金，同时也能够创造较好的经济效益和社会效益。

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