02-大功率卧式电动机抽芯检查施工工法

大功率卧式电动机抽芯检查施工工法

山东电力建设第二工程公司

1 前言

电动机是发电厂各类辅机最常采用的驱动设备，在电力生产等工业领域有着广泛的应用。电动机相比静态电气设备更易发生运行异常情况，因此检修维护周期短、频次高，需要定期进行检查、维护及保养。而电动机抽芯检查正是对电动机内部各构件进行状态确认、故障维修、部件保养的有效途径，对于电动机长期稳定运行有着重要意义。

大功率卧式电动机体积大、质量重、装配精密、结构复杂，对其进行抽芯检查的标准要求高，施工难度大。如何在有限时间内，高质量完成大功率卧式电动机的抽芯检查工作一直是业内不断探索的一个课题。

山东电建二公司结合行业先进技术及自身施工经验，针对大功率卧式电动机抽芯解体过程中各类部件的装配工艺及结构特点，自行研制了多种专用工器具，使施工效率及质量控制显著提升；同时对解体后电动机检查重点项目及典型故障处理方法进行了系统的梳理归类，总结固化为“流程化”操作标准。在经过农六师一期4×360MW机组、二期2×1100MW #1机组、江苏苏龙发电有限公司夏港电厂#6机组检修等多个项目的良好实施后，总结形成本工法。

2 工法特点

2.0.1 自制靠背轮拆卸专用的非标U型及O型卡套、支拉横梁等工器具，适用于各种规格电动机靠背轮的拆卸工作，使电机靠背轮拆卸更加简易便捷且不会损伤转子轴颈。

2.0.2 现场制作电动机转子抽、回装用多种规格的转子轴颈加长套管，使转子可借助专用吊索方便自如的在定子铁芯内进出，提高了电动机抽芯效率，降低了定子、转子刮擦风险。制作加长套管投入少且能重复利用，有利于降低施工成本。

2.0.3 在一只可水平移动的起重吊钩上悬挂三只倒链作用于转子，通过倒链的相互传接配合及吊钩的水平移动，使转子脱离电动机定子。此方法操作简便、易于控制

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转子姿态，工器具投入少且能节省大量人力。

2.0.4 安装轴承时使用电磁式轴承加热器对轴承进行加热，替代传统热油加热法，减少了明火作业，降低了火灾风险，方便、快捷、环保。

2 适用范围

可广泛应用于发电厂等各类工矿企业在新建及检修期间大功率卧式电动机抽芯检查。

4 工艺原理

4.0.1 安装于电动机靠背轮内侧的卡套通过丝杠与支拉横梁连接在一起，顶升安装于横梁和轴颈端部之间的螺旋千斤顶，支拉横梁在千斤顶底座推力下带动丝杠、卡套、靠背轮向外移动，靠背轮从转子大轴上拆除（如图4-1）。

卡套 靠背轮 图4-1拆卸电动机靠背轮示意图

4.0.2 电动机抽芯用现场制作的转子轴颈加长套管套接到转子轴颈一端。电机上方布置三只倒链悬挂于同一个可水平移动的吊钩上。通过吊钩的水平移动及三只倒链的传接配合，依次将电动机转子、轴颈加长套管按照同一方向由电动机定子内部水平穿出，实现电动机转子与定子的分离，实现电动机转子抽芯（如图4-2、图4-3、图4-4）。

2－2

倒链 加长套管 ① ② ③ ① ② ① ③ 图4-2 转子抽出前状态示意图 图4-3 转子移至定子外示意图

② ① ③ 图4-4 转子完全移出电动机定子示意图

4.0.3 电动机抽芯解体后，检查电动机轴承、轴颈、定子端部线圈、槽楔、引出线等部件，针对检查出的各类缺陷进行维护、处理或更换工作。

4.0.4 新轴承用煤油清洗干净后使用轴承加热器加热，待轴承温度达到设定温度后保持10分钟，将加热好的轴承推入转子轴颈位置，完成轴承安装。

4.0.5 检修完毕后，按照电动机拆卸时的反向顺序进行回装。回装完毕后进行电气试验、整体质量验收、试运等工作。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

施工工艺流程见下页图5-1。

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图1 施工工艺流程（电）

1、施工准备 2、一般检查 3、拆卸靠背轮、风扇 6、电动机检查、维护 5、电动机抽芯 4、拆卸端盖 7、轴承清洗加油 8、电动机装配 8、更换轴承加油

图1 施工工艺流程（机械）

9.高压电机电试 11、电动机试转 10、电动机质量验收

1、施工准备 2、一般检查 3、关阀门停水 图2电机垫头 6、水泵检查、维护 7、轴承清洗加油 8、更换轴承加油 5、拆卸泵盖 8、水泵装配

4、开落水管放水 9.与电机连接试车 2－4

图3制作好的适合电动机轴颈及电动机长度的各种规格加长套管及各种拉马

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图4拉下联轴器或

图5.2.3-5加热靠背轮外侧 图5.2.3-6拆卸掉的靠背轮

3. 拆卸电动机风扇。将两根与风扇固定螺栓螺纹相同的丝杠安装到风扇外侧（如图5.2.3-7），在丝杠另一侧轴颈端部安装横梁、千斤顶等装置（如图5.2.3-8），操作千斤顶顶压轴颈，横梁带动丝杠向外移动将风扇缓慢从转子大轴上向外拉出（如图5.2.3-9）。

图5.2.3-7安装风扇外侧的细丝杠 图5.2.3-8轴端部安装横梁、丝杠 图5.2.3-9完成风扇拆卸

5.2.4 拆卸轴承端盖及电动机端盖

1. 拆卸端盖时，先在接缝处打上相对位置的标记，防止装配时出错（如图5.2.4-1）。

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2．拆卸轴承端盖：拆掉轴承端盖所有螺栓，选择合适的顶丝螺栓，分别安装到端盖预留的专用顶丝螺栓孔，两侧同时旋紧顶丝螺栓。两个顶丝螺栓要保持受力均匀防止顶偏损坏端盖。拧紧顶丝螺栓同时用铜棒震打端盖四周，使端盖松动脱离轴承外套。（如图5.2.4-2、如图5.2.4-3）

图5.2.4-1端盖处做好位置标记 图5.2.4-2在轴承端盖上安装顶丝螺栓

3. 拆卸轴承挡圈：大功率电机轴承挡圈是带有内螺纹的卡套，拆卸时需用紫铜棒敲击卡套外面的缺口，使其沿螺纹松动的方向转动，直至挡圈松动用手可以直接转动卸下为止（如图5.2.4-4）。

图5.2.4-3拆卸轴承端盖 图5.2.4-4拆卸轴承挡圈

4. 电动机端盖拆卸：先用吊装带拴住轴颈，通过倒链拉紧，拆除端盖螺栓，在端盖两侧对称位置安装顶丝，旋转顶丝使端盖松动（如图图5.2.4-5）。在旋转顶丝同时用铜棒在端盖四周均匀敲击震动以利于端盖松动脱离卡槽。缓慢释放倒链将转子落到定子内壁上。用倒链通过吊装带、卡环、螺栓孔吊住端盖（如图5.2.4-6）。继

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续震动端盖，直到端盖与电动机本体完全脱离。

图5.2.4-5吊住转子轴颈拆卸螺栓 图5.2.4-6吊住端盖继续拆卸

5．用相同方式拆下另一侧端盖。 5.2.5电动机抽芯

1．根据将要抽芯的电动机轴颈的大小选择合适的加长套管（如图5.2.5-1）。在要安装套管的轴颈位置包上橡胶板防止损伤轴颈。将套管接在电动机转子大轴一端，插入深度400mm-500mm为宜（如图5.2.5-2）。将倒链①、②、③挂到吊钩上，倒链①通过吊装带、卡环吊住套管端部，倒链③通过吊装带拴住转子另一端轴颈。调整①、③倒链使转子保持平衡并且与定子槽锲脱离，保持间隙均匀（如图5.2.5-3）。

图5.2.5-1选择合适口径的加长套管 5.2.5-2将套管与转子大轴套接

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① ②

③

图5.2.5-3调整倒链保持转子水平、间隙均匀 图5.2.5-4行车带动转子平移抽芯

2.缓慢向箭头所示方向移动（如图5.2.5-4）。移动过程中随时通过行车、倒链调整转子和定子之间的间隙防止剐蹭定子槽锲或定子端部线圈，直到将转子完全移出定子线圈（如图5.2.5-5）。将倒链②通过吊装带挂到有加长套管的转子轴颈一端，调整受力合适（如图5.2.5-6），然后缓慢松开拴住套管的倒链①，保持转子沿着原方向继续稳定平移，直到加长套管完全移动到定子线圈外部，移除加长套管（如图5.2.5-7）。

③

①

①

②

图5.2.5-5转子脱离定子线圈 图5.2.5-6用中间倒链吊住定子轴颈

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② ① ③

图5.2.5-7拆除完全移出定子后的套管 图5.2.5-8将转子放到枕木上

3．将转子缓慢放在事先准备好的枕木上，拆除倒链，完成电动机抽芯过程（如图5.2.5-8）。

5.2.6电动机检查、维护

1．检查电动机定子线圈、槽锲、转子，用压缩空气对电动机定子转子进行全面吹扫清理。

2．检查电动机的定子、转子铁芯、轴颈，发现有伤痕和锈蚀现象需进行修复和打磨处理。

3．检查定子线圈绝缘层及定子绕组绑扎线及电动机引出线，线圈绝缘漆脱落或损坏的部位重新涂刷绝缘漆。

4、检查连接引线绑扎，绑线松动或脱落的地方要用云母带重新整理固定，绑扎完毕后涂刷绝缘胶使新绑扎的绝缘带充分浸胶。待胶体充分干燥后涂刷绝缘面漆（如图5.2.6-1，图5.2.6-2）。

图5.2.6-1检查定子线圈 图5.2.6-2对松动的引出线进行绑扎

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5．用木槌检查定子槽楔，槽楔的空响长度应不大于1/3槽楔长。发现槽楔有断裂、松动及空响异常的部位应用记号笔做好标记以便进行下一步修复（如图5.2.6-3，图5.2.6-4）。

图5.2.6-3标记损坏的定子槽锲 图5.2.6-4更换损坏的槽锲

6. 用通芯平口螺丝刀及手锤清理掉损坏的定子槽锲，按照原来槽锲的规格将备用的槽锲材料进行切削打打磨出“”形状，涂抹环氧树脂，借助木槌嵌入定子铁芯沟槽内，在槽锲有缝隙的位置涂抹环氧树脂，直到缝隙灌满为止(如图5.2.6-5)。

7. 为加速环氧树脂漆的干燥速度，需对其进行烘烤加温，烘烤过程中注意监视槽锲表面温度，一般不宜超过100℃。干燥完毕后涂刷绝缘面漆(如图5.2.6-6)。

图5.2.6-5修复的槽锲缝隙涂抹绝缘胶 图5.2.6-6胶体干燥后涂上面漆

8.检查转子的平衡块及平衡螺丝紧固锁牢；检查转子风扇装配方向，叶片有无裂纹。

9.滚动轴承检查更换

1）剔除原有润滑脂，用清洗剂对轴承内外进行彻底清洗，记录轴承型号。

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2）检查轴承，发现有麻点、裂纹、锈蚀、轴承的滚动体与内外圈接触不良、转动不灵活卡阻、间隙不符合产品技术条件的规定、已超过制造厂规定使用时间等问题的轴承则进行更换。

3）轴承不需更换时，加入与原厂家相同型号的润滑脂，润滑脂应填满其内部空隙的2/3。

4）更换轴承时，采用与拆卸靠背轮相同的卡套、丝杠、横梁、千斤顶等自制工器具，利用千斤顶反作用力拆卸轴承（如图5.2.6-7）。

图5.2.6-7用自制工具拆卸轴承 图5.2.6-8测量轴承内径

5）新轴承安装前用清洗剂清洗干净。分别测量轴承、轴承室的内径，测量轴承和轴颈的外径，对测得的数据做好记录。用千分尺分别测量轴颈和轴承室的外径和内径尺寸并做好记录，比较数据，轴承外径与轴承室的配合、轴承内径与轴颈的配合需达到-0.03mm -- +0.05mm的要求，如达不到配合要求需委外加工轴承室或轴颈。（如图5.2.6-8、图5.2.6-9、图5.2.6-10）

图5.2.6-9测量轴承室内径 图5.2.6-10测量轴颈外径

6）使用专用轴承加热器加热轴承。轴承加热前预先设定好加热的最高温度，把轴

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承放到电磁感应铁芯上，放置好温度探头，启动加热。加热过程不宜太快，温度在90～100℃保持10分钟即可套在轴上直至安装到位。冷却后添加润滑脂（如图5.2.6 -11，

图5.2.6-12，图5.2.6-13）。

图5.2.6-11用专业轴承加热器加热轴承 图5.2.6-12安装加热后的轴承

图5.2.6-13给新轴承添加润滑脂

10.对电动机所有需要清理的部件进行进行清理、清洗、吹扫，对需要补漆的部位进行补漆等。

5.2.7电动机装配

电动机装配按照解体的反向顺序进行回装。

1．按照拆卸的相反程序利用加长套管穿入转子（如图5.2.7-1，图5.2.7-2），

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保证定子和转子间的气隙均匀符合厂家要求。

图5.2.7-1套上加长套管穿入定子 图5.2.7-2用倒链栓住套管另一端松开中间倒链

2．装端盖时应用铜棒轻敲四周，按拆卸前所做记号把端盖用螺栓固定好,紧螺栓时要对角紧固（如图5.2.7-3）。

3．依次安装好轴承端盖、风扇、风扇罩、靠背轮、冷却器，所有元器件的装配需按照原来标记的位置进行装配。

5.2.8质量验收

电机装配后，需根据电动机施工规范、验平标准及电动机试验标准进行整体质量验收（如图5.2.8-1）。

图5.2.7-3轮流紧固端盖螺栓 5.2.8-1检修完毕后进行质量验收

5.2.9 电动机试运

电动机经整体验收质量合格后即可进行运至现场接线、调试、试运等工作。最终通过试运检验电动机抽芯检查后的整体质量。

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6 材料与设备

本工法使用过的工器具、材料按照两台1500kW 6kV电动机抽芯统计。主要材料及工器具详情请见表6。

主要材料设备表 表6

序号 设备名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 行车 自制抽芯专用加长套管 自制靠背轮拆卸工具 倒链 倒链 吊装带 吊装带 吊装带 钢丝绳扣 钢丝绳扣 U型卡环 U型卡环 U型卡环 螺旋千斤顶 螺旋千斤顶 轴承加热器 铜棒 大锤 手锤 木槌 内径千分尺 外径千分尺 塞尺 梅花扳手 规格型号 20t 5t 10t 3t 5t 10t Φ16 Φ20 2t 3t 5t 10t 32t FY-3 Φ32 12p 1kg 中号 50-200mm 100-500mm 0.01-1.0mm 6-32〞 单位 台 套 套 个 个 条 条 条 个 个 只 只 只 个 个 台 根 把 把 把 套 套 套 套 数量 1 1 2 3 3 2 3 2 2 2 2 2 4 1 1 1 4 1 1 1 1 1 2 2 2－15

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 套筒扳手 活扳手 六棱扳手 撬杠 氧气乙炔烤 煤油 棉白布 润滑脂 塑料布 垫木 胶皮 棉纱 砂纸 兆欧表 兆欧表 电动机电气试验仪器 32件 10-32〞 6-17mm 1.2m H01-40 与抽芯电机匹配 500V 2500V 套 套 套 把 套 kg kg kg kg 根 平米 kg 片 只 只 套 2 4 2 4 2 5 4 5 5 8 25 10 30 1 1 1 7 质量控制

7.1 电动机抽芯检查遵照如下国家及行业规范、规程及质量检验评定标准： 《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》GB50170-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006 《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996

《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T5161.7-2002中表2.2.2电动机检查

7.2 质量标准

7.2.1 电动机外观名牌及接线图符合设计要求，齐全、清晰。

7.2.2 盘动电机转子，轴承声音均匀无异音，传动惯性均匀无阻滞现象。 7.2.3 电动机接线绝缘端子无损伤、受潮；出线标号及引线链接正确、牢固。 7.2.4 滚动轴承内圈外圈与电动机配合紧固，无松动现象。

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7.2.5 润滑脂标号与厂家规定相同，外观清洁无硬化变质现象，填充量填至轴承腔2/3腔容量。

7.2.6 电动机绝缘符合以下要求：

电动机1kV及以上，其绝缘值大于等于1MΩ/kV； 1kV及以上绕组吸收比(R60/R15)大于等于1.2； 轴承座绝缘电阻大于等于0.5MΩ。

7.2.7 转子定子铁芯检查：风道畅通无阻塞；转子平衡块紧固可靠；槽锲装配紧固且每根槽锲的空向长度不大于1/3槽楔长。

7.2.8 绕组绑线扎锁紧固、引线连接牢固可靠。 7.2.9 风扇外观无断裂变形现象；安装方向正确。 7.3 质量控制措施

7.3.1 工程开工前必须进行全员技术交底，使每个工作人员清楚自己的任务分工、操作要点、注意事项。

7.3.2 按施工程序提前做好施工工序卡，边施工边做好记录、签字。 7.3.3 拆靠背轮时为保证靠背轮完好拆下，丝杠必须垂直于轴端面，两根丝杠必须受力均匀且长度一致。

7.3.4 拆卸端盖时，电机轴必须分别用倒链吊住，避免转子直接落在定子线圈上砸伤定子线圈。

7.3.5 抽芯或回装时不能用行车调整定、转子之间的间隙，必须用倒链进行微调间隙；平移时轴左右两侧必须有专人扶持，使转子不发生偏转，避免碰伤定子线圈。

8 安全措施

电动机检查作业时，安全问题至关重要，为确保施工安全，必须做好以下方面： 8.0.1 所有施工人员进入施工现场前需进行安全教育培训，经培训合格后持证上岗。施工时劳保防护用品齐全且正确佩戴。

8.0.2 施工班组要坚持每天班前站班会安全教育。

8.0.3 吊运电动机时防止滑落伤人，防滑落的措施：吊运时由专业起重工指挥，吊运前，检查起重工器具是否完好，吊运重物下不允许站人。

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8.0.4 电动机检查作业时，地面设警戒区，并设专人值勤。

8.0.5 拆卸和装配电机时不得损坏电机绕组和端盖。拆装时动作应慢而轻，按程序拆卸。

8.0.6 拆卸端盖时应防止砸伤人。端盖应用倒链悬挂牢固。

8.0.7 使用锤头时应防止锤柄断裂及锤头脱落伤人，使用前应检查锤头，挥动锤头时不得正对人。

8.0.8 加热轴承时轴承加热器必须放在安全处并设专人看管。

8.0.9 用清洗剂清洗时应防止火灾。工作时严禁吸烟。存放清洗剂的工器具应远离火源。

8.0.10 使用倒链前必须进行检查，必须经拉力试验合格后使用，确认完好后方可使用。

9 环保措施

9.0.1 施工场地材料成品应分类堆放平稳、整齐，杜绝乱堆乱放现象并设置专门废料堆场。

9.0.2 施工场地的电源线、电焊钳线、应统一布置整齐。

9.0.3 废弃清洗剂、润滑脂及其包装物统一回收处理，防止污染环境。 9.0.4 施工环境卫生设专人管理，在施工过程中严格遵守国家和地方下发的有关环境保护的法律、法规和规章。加强施工材料、设备、废弃物的控制和治理，遵守防火及废弃物处理的规章制度。

9.0.5 将施工场地和作业在工程建设允许的范围内，合理布置，规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。

9.0.6 注意保护环境，焊条头、焊渣、切割废物等及时回收，清理现场。 9.0.7 及时回收施工废料、废弃物，并按可回收、不可回收、有毒有害进行分类处理，将无法回收的固体废弃物放到甲方指定垃圾点。

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10 效益分析

10.0.1自制靠背轮拆卸工具和电动机抽芯加长套管的应用使得电动机拆装方便，可操作性强，利于保证检修质量提高工作效率。设备投入少且能重复利用，降低工器具成本及人工费。

10.0.2 轴承更换时，用电磁式轴承加热器对轴承进行加热，减少了明火的使用，降低了火灾风险，保证了安全，节约了燃料。使轴承安装更方便快捷，提高了施工效率。

以夏港#6机组A及检修电动机解体检查为例：自2014年02月09日开始至2014年02月17日止，共解体检查6kV高压电机18台，累计耗时8天，共花费工日8天×7人=56个工日。按照原施工计划电动机抽芯检查方法需15天×8人=120个工日。进行总结对比发现可节约个工日，按照每个工日200元计算可节约200元×个工日=12800元。节约氧气、乙炔燃料费用18台×12元=216元。

合计节约费用12800+216=13016元。

11 应用实例

本工法自2010年10月08至2013年12月31日在农六师4×360MW工程、2×1100MW机组工程#1机组建设试运阶段使用实践，取得了很好的应用效果。使用本工法抽芯检查的电动机故障率明显降低，提高了电动机运行的可靠性。上述五台机组在168期间没有出现检查过的大功率电动机故障造成减负荷或停机。

自2014年02月08日至 2014年03月07日在江苏苏龙发电有限公司夏港电厂#6机组电动机检修项目中。检修过程速度快效率高，大大降低施工成本提高了施工效率。应用本工法检查、检修过的大功率电动机震动、轴承温度等均达到优良指标。

经过几个工程的实践应用证明本施工工法成熟、可靠、操作简单。可广泛应用于发电厂等各类工矿企业在新建及检修期间大功率卧式电动机抽芯检查。有广泛的推广应用价值。

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