浅析和谐号动机车组牵引电机检修过程异物管理获奖科研报告

浅析和谐号动机车组牵引电机检修过程异物管理获奖科研报告【摘要】和谐号动机车组牵引电机检修过程中异物过程管理对于提升牵引电机检修质量具有重要影响，本文立足于牵引电机检修过程，从检修过程、用户安装、运输过程等方面分析其产生的原因和可能性，建立和谐号动机车组牵引电机异物检修、防护、检查手段和方法，不断完善牵引电机异物管控措施，提升牵引电机检修质量。

【关键词】和谐号动机车组牵引电机;分解检修;异物

前言：

铁路运输在我国交通运输业中起着骨干作用，铁路运输完成的好坏，对国民经济和社会发展具有重大战略意义。和谐号动机车组作为当前铁路客运的主力军，每一个部件的正常运行与否，都关系着和谐号动车组能否正常运行。牵引电机是动机车组的动力单元部分，电机机内多余的螺栓、垫圈等异物都有可能会导致牵引电机故障，严重影响和谐号动机车组运行秩序，甚至威胁人民生命财产安全和铁路运输经济的发展，因此必须规范和谐号动机车组牵引电机异物检修、防护、检查手段和方法。

1和谐号动机车组牵引电机检修流程说明

1.1和谐号动机车组牵引电机定期检修

和谐号动机车组牵引电机作为和谐号动机车组十大关键技术之一，它的性能好坏直接影响和谐号动机车组可靠运行。为维持牵引电机正常工作，检修部门需采用定期检修来维护牵引电机正常功能，定期检修指分解检修，包含三、四、五级修或C4、C5、C6级修，检修厂家根据规程更换部分配件完成牵引拆解、检修、总装和试验。

1.2和谐号动机车组牵引电机检修流程

目前和谐号动机车组牵引电机定期检修工艺流程包含电机入厂试验、入厂检查、电机解体、定转子及配件清洗、定子检修、转子检修、轴承压装、电机总装、电机试验、电机喷漆、电机收尾交验。在检修过程过程会涉及电机紧固件的拆解，及定转子打磨和吹风。

2和谐号动机车组牵引电机异物来源分析

2.1和谐号动机车组牵引电机均由定子、转子、轴承、通风系统及速度传感器等部件组成。定子由硅钢片叠压、铁芯槽嵌线组成，转子铁芯由硅钢片叠压、铁芯槽打入导条组成，转子铁芯有通风孔。

2.2牵引电机及检修和车体总装异物可能来源

（1）牵引电机解体时拆除的紧固件等金属和尖锐异物遗落在定子绕组或转子通风孔中。牵引电机定子、轉子检修过程中需要对定子外表面、止口等部位进行打磨，打磨防护不当会存在打磨的铁屑等金属和尖锐异物残留在定子内部以及转子表面。

（2）牵引电机总装过程中金属和尖锐异物遗落在电机内部。

（3）牵引电机存放和转运途中出风口部位有金属和尖锐异物进入风险。

（4）用户总装电机中金属和尖锐异物遗落在电机内部。

3和谐号动机车组牵引电机异物管控措施

3.1异物防护部位或工序

前期在牵引电机检修过程中未对异物进入风险位置和工序进行策划，只是采用吹风除尘方式进行清除，根据厂外质量问题，简单的对配件吹风除尘不能完全去除电机内异物，结合牵引电机定子绕组和机座通风结构，进入电机内部异物不容易被检测发现，因此从源头采取防护措施避免异物进入电机内部显得尤为重要。结合牵引电机结构，梳理检修过程和运输过程中需要防护部位。

（1）和谐号动机车牵引电机定子均涉及电机通风的进风口，牵引电机入修、解体、定子检修、电机总装、试验以及收尾和运输均需对进风口处进行防护，避免异物进入电机内部。

（2）牵引电机定子打磨过程容易产生铁屑等异物，定子两端使用防护工装进行防护，避免打磨产生的异物进入定子内腔及通风道，同时检修区域的合理规划，也可避免打磨异物进入电机。

（3）定子装配改制过程中容易产生铁屑等异物，铁屑进入定子内部，附着在定子绕组表面不易去除，对加工产生的铁屑要有一定的防护措施。

（4）牵引电机包装发运途中异物可能通过出风口处进入电机内部，牵引电机运输过程中出风口处也需要防护。

3.2异物防护的措施

（1）前期我们在牵引电机检修过程中对进风口、定子两端安装专用工装或原有配件进行防护。安装专用工装或原有配件进行防护时需要频繁拆卸和安装工装，拆卸和安装比较费时。需要研究能快速安装拆卸的工装和方法，结合磁性橡胶具有磁性的基本属性以及磁磁性不强的特点，现场采用橡胶磁这种软磁铁，容易安装和拆卸，可实现电机部分裸露部位的快速防护和拆卸，提升了防护效率，另外防护工装可循环使用。

（2）牵引电机改制过程中采用常规的防护方法不能彻底对铁屑等异物进行防护，铁心容易进入电机内部且不易清理，运用磁铁吸附原理，采用适用规格的环形磁铁吸附在改制位置可安全吸附所有铁屑，实现异物快速和彻底的清理，科学的降低了牵引电机改制过程中电机异物发生的风险，提升检修产品质量。

（4）运输途中电机出风口等不规则的位置可采取防护罩等方法进行防护，该防护结合电机外形完成设计，目前防护罩使用防雨布等原材料制作，可实现安全防护以及快速的安装和拆卸。

3.3异物检测方法的发展

（1）前期异物检测前使用手电筒、反光镜等简易手段进行目测，存在牵引电机总装后机座通风道不可见部位异物漏检风险。

（2）根据运输安全的要求，排除牵引电机异物风险的方法需不断提高，2017年开始将内窥镜应用于检修过程中，采用工业内窥镜通过定转子通风道和通风孔以及牵引电机排水孔完成电机异物检测，同时通过工业内窥镜的图像记录功能，我们能够将检查的情况进行影像记录。

（3）内窥镜技术说明

用来直接观察人体器官内部腔体的装置称为内窥镜，简称内镜，工业内窥镜可用于高温、有毒、核辐射及人眼无法直接观察到的场所的检查和观察，主要用于汽车、航空发动机、管道、机械零件等，可在不需拆卸或破坏组装及设备停止运行的情况下实现无损检测，工业内窥镜还可与照相机、摄像机或电子计算机耦接，组成照相、摄像和图象处理系统，从而进行视场目标的监视、记录、贮存和图象分析。

（4）内窥镜在电机异物检测中的要领

使用前操作人员须检查内窥镜状态，要求内窥镜探头采集的画面应清晰，开启拍照功能，用内窥镜直视探头对电机铭牌进行摄像记录，要求铭牌拍摄清晰。

定、转子检修过程中使用内窥镜直视探头从定子端部对通风道进行观察，要求通风道观察到底，通风道观察完毕后，更换侧视探头，圆周方向沿一个方向检查定子机座两端与线圈之间间隙，录像、记录。整机检修过程中使用内窥镜侧视探头伸进电机底部两端排水孔对机座与线圈之间的缝隙进行检查，要求探头顺时针、逆时针各旋转一周，录像、记录。若检查发现异物，第一时间取出异物，取出后再使用内窥镜按照检测方法再检查一遍，确认无异