淺談船舶電動機軸承室的新修復技術

船舶,一般在航海3-5年後都會返回船塢進行定期的維護保養,以確保船舶各部件設備的正常安全運行。而檢修電機種類繁多,外籍船舶電機配件通常是海外採購,對於檢修船廠供貨週期長,規格不統一,嚴重製約著船廠的維修項目進度以及造成維護成本的增加。

因為船舶電動機是船舶設備中重要設備之一,其性能直接影響船舶航行中的安全。電動機在使用中通常出現繞組燒燬、短路、過熱以及轉子軸磨損和端蓋(軸承室)磨損,而影響船舶的安全運行。轉子軸和軸承室出現磨損,首先會出現震動及發熱現象,逐漸出現致轉子與定子之間摩擦而導致意外停機。往往電動機軸承室出現磨損幾率較多,從實際拆檢和分析中以下是導致出現磨損的主要原因:

1. 配合方式和尺寸公差問題,為安裝和拆卸電機端蓋方便,軸承室配合公差在設計時就存在間隙公差。對於軸承與軸承室的配合公差大小,取決於加工工藝及加工精度。

2. 電動機控制軸向位置都會有彈簧墊片,以校對電機的磁力線位置,保證電機的最佳功效。因此電動機在工作過程中,轉子軸承與軸承室存在蠕動現象,一旦配合公差出現間隙勢必加速軸承與軸承室的磨損。

3. 金屬正常磨損及金屬疲勞,金屬部件自身存在金屬疲勞週期,而且配合部件的靜態撞擊也是存在,軸承與軸承室在配合時,受到自身的重力和做功過程中,因震動、過載,不正常啟動運行等因素都會造成部件之間的衝擊而出現配合間隙。

4. 檢修維護不規範,在更換軸承或拆卸電機端蓋時,使用工具和方式方法都會不同程度的造成配合部件的摩擦,每一次的拆卸都會逐漸加劇磨損量,形成潛在的隱患。

船舶電動機軸承室磨損修復方案

(1)應急方案措施

電動機出現軸承室磨損(跑外圓),是比較常見的問題,在面對突然停機或電動機震動增大而影響其它設備安全性能時,快速恢復運行是避免意外停機的唯一措施。針對此類問題修復及應急措施也比較多,常見有一下幾種:

1. 打麻點措施:打麻點是對於磨損尺寸較小快速恢復運行的常用措施,在國內維修技術傳幫帶中比較常見且通用應急措施。其特點是操作簡單,應用廣泛,但使用效果一般,修復後使用時間不確定,頻繁出現再次磨損。只能作為短時間的應急措施。

2. 墊金屬墊片措施:墊墊片方式也是一種常見的措施,根據軸承室磨損量來添加適當的銅金屬墊片來應急運行,其特點也是操作方便,但銅墊片在受到重載衝擊時,會變形或偏離位置而影響同心度從而加劇設備的振動。此工藝也是隻能作為短時間的應急措施。

(2) 傳統維修措施

在採取上述應急措施後,在電動機短暫運行週期內,應當儘快擇機跟換部件或採取更加可靠地修復工藝進行修復,以保證電動機後期的安全運行。電機端蓋(軸承室)均採用鑄鐵材質,由於鑄鐵的特性導致傳統修復工藝只能採用更換新部件或電刷鍍工藝。

1. 跟換新部件:其方式及其簡單、方便也是眾多維修單位或人員傾向的辦法,但其唯一不足就是電機

端蓋部件需要根據不同規格尺寸外購併且需要大量庫存,會佔用企業大量資金,直接影響企業經濟效益。同時新部件軸承室需要加工,加工工藝及精度也存在後期的不確定性。

2.電刷鍍工藝:刷鍍或電刷鍍工藝是一種成熟並且應用比較廣發的修復措施,但其受刷鍍厚度限制、時間限制以及汙染環境等因素制約,現在採用該項技術的越來越少。最重要的是採用刷鍍工藝後,修復層與原金屬會出現脫層問題。

(3)索雷碳納米聚合物材料技術

索雷碳納米聚合物材料是一種(冷焊)粘結技術,是利碳納米聚合物材料的粘結性能、抗壓性能以及具有金屬特性來修復磨損部件尺寸,已恢復原有的功能。其特點:

1. 碳納米聚合物材料固化後可以車、銑、刨、磨;

2. 不存在熱應力,不會損傷部件;

3. 應用廣泛,對金屬材質沒有限制;

4. 只要部件可以承載原有強度,修復厚度不受限制,從0.01mm至幾cm;

5. 在線修復,操作簡單方便;

6. 操作工藝隨機制定,根據設備問題制定修復措施;

索雷碳納米聚合物材料技術,是一種非金屬修復應用技術。修復後的使用效果與操作細節直接關係,故操作中的嚴謹性非常重要,同時也要區分金屬類修復,避免因認識不足而對修復部位的人為損壞,避免火焰直接燒、認為敲擊或碰撞。

船舶電動機軸承室磨損的現場修復

碳納米聚合物材料採用機加工時必須嚴格按照“索雷機加工”技術要求進行車削,基本步驟如下:

1. 軸承室修復部位除油處理;

2. 修復部位預車粗糙處理;

3. 無水乙醇沖洗修復部位;

4. 調和適量索雷SD7101H材料,均勻嚴密塗覆於修復部位;

5. 待索雷SD7101H材料固化,進行車削;

6. 按要求加工到尺寸公差值。

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