你知道高壓電機風扇的內風扇斷裂的原因嗎

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

1、風扇材質選擇及結構設計

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) 風扇葉片的結構由原來的梯形葉片結構, 變更為刀式結構, 改進后的葉片設計減少了空氣力作用于葉片傘形罩板焊接口的應力。

3) 風扇尺寸修改:將風扇環板由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, 風扇的質量由54.5 kg增加至79 kg, 內風扇的轉動慣量由5.62kg·m2增加至8.65 kg·m2。新設計風扇增加了風扇結構件的板材厚度, 主要是考慮提高風扇的整體剛度、增加風扇的轉動慣量和固有頻率、減少轉動應力。

2、焊接工藝及質量保證

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

2) 焊接前對焊接板件進行預熱處理, 預熱溫度為100度。

3) 焊接完成后為了降低焊接殘余應力, 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, 確保焊縫焊接質量。焊縫周圍板材無裂紋。

3、風扇相關試驗

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

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

4、現場安裝及運行工況

1) 風扇的安裝配合改進:新制內風扇的設計配合為過盈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軸上后端面的軸向偏擺控制在3 mm之內。

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, 帶機械部分運轉時的負載端得軸向振動烈度控制在4.5mm/s之內 (水平和垂直的振動烈度均控制在合格范圍內) 。

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時的負載端的軸向振動烈度控制在4.5 mm/s之內 (水平和垂直的振動烈度均控制在合格范圍內) 。

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

3) 電機解體大修中要對內風扇焊接部位進行金屬探傷檢查。

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