北 京 交 通 大 学毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文）题目： 内燃机车牵引电动机常见故障判断与检修保养 姓名： 专业： 交通（铁路）运输 工作单位： 辽宁铁道职业技术学院 职 务： 学生 准考证号： 070110101161 设计（论文）指导教师： 吴明华 发题日期： 2010 年 11 月 30 日完成日期： 2010 年 12 月 30 日毕业设计毕业设计（ （论论文）文）评议评议意意见书见书专 业交通（铁路）运输姓名刘殿廷题 目内燃机车牵引电动机常见故障判断与检修保养指 导 教 师 评 阅 意 见 书成绩评定 指导教师：年 月 日 答 辩 组 意 见答辩组负责人：年 月 日备注毕业设计毕业设计（ （论论文）任文）任务书务书毕业设计（论文）题目：一、毕业设计（论文）内容牵引电动机是机车主要电气设备，其质量的好坏对机车整体质量起着 至关重要的影响。由于受机车长交路、大提速恶劣环境以及超吨位等多种 运用条件因素影响，对牵引电机使用性能提出更高的要求，因此落修率依 然较高，给检修生产带来一定的压力。本文对造成牵引电机的主要惯性故 障原因进行深入分析，提出在检修运用中相应的解决对策，希望能对牵引 电机运用的可靠性和安全性起到积极作用，另外学生根据查阅和上网查找， 对日常保养和维护做了总结，身为铁路专业的学生，为铁路又好又快发展 做出自己应尽的贡献和责任二、基本要求毕业设计全面检查学生综合运用知识的能力，通过毕业设计教学生选 择题目、外文翻译、资料查询、研究方案的制定。培养独立分析，解决问 题的能力，为进一步搞好本职工作和今后继续学习打下良好基础三、重点研究的问题牵引电动机是有高可靠性好精确度快速响应的特点，与此同时， 牵引电动机也具有故障率高和运用保养质量可以直接决定电动机的使用寿 命的特点。本文根据对牵引电动机故障的统计，分析了故障部位发生故障 的原因，并提出了使用前检查、使用中正确操作、定期维护修理等防治故 障的措施四、主要技术指标（1）电刷与整流子接触面积不小于 80% （2）电刷高度不小于原尺寸的二分之一，牵引电机为五分之二，掉角 面积不超过接触面积的 10% （3）云母槽深度 0.51.5mm 之间，换向片倒角 45 （4）刷握与整流子表面高度为 24mm五、其他需要说明的问题我所总结的故障都是比较常见的，我会通过努力，把其他威胁电机正 常运行的故障好好总结学习。下达任务日期：2010 年 11 月 30 日要求完成日期：2010 年 12 月 30 日指导教师：吴明华中中 文文 摘摘 要要电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。常见的电动机可分为 交流电动机和直流电动机。电动机是随着生产力的发展而发展的，反过来， 电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。牵引电动机是机车主要电 气设备之一，其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。虽然近 年来，在制造厂家与各科研部门的共同努力下，牵引电动机基础质量得以 不断提高；但由于受机车长交路、大提速恶劣环境以及超吨位等多种运用 条件因素影响，对牵引电机使用性能提出更高的要求，因此落修率依然较 高，给检修生产带来一定的压力。 在铁路的发展历史中，牵引电动机是重要的组成部分之一。牵引电动 机是有高可靠性好精确度快速响应的特点，与此同时，牵引电动机也 具有故障率高和运用保养质量可以直接决定电动机的使用寿命的特点。本 文根据对牵引电动机故障的统计，分析了故障部位发生故障的原因，并提 出了使用前检查、使用中正确操作、定期维护修理等防治故障的措施。 关键词：牵引电动机；故障原因；防治措施目 录中文摘要5 1 牵引电动机的发展7 2 牵引电动机在机车上的运用7 3 牵引电动机的工作环境8 4 牵引电动机的一般组成结构8 5 牵引电动机的保养10 5.1 检查吹扫电机10 5.11 吹扫电机的意义10 5.12 电机的日常保养10 5.13 技术要求11 5.14 更换不良电刷和打磨整流子11 6 牵引电动机运行时应注意的问题12 6.1 电动机启动前的准备12 6.2 启动时应注意的问题13 6.3 电动机运行中的监视13 6.31 监视电动机的温度13 6.32 监视电动机的电流14 6.34 注意电动机的振动、响声和气味14 6.35 注意传动装置的检查14 6.36 注意轴承的工作情况14 6.37 注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花14 7 故障部位及原因分析14 7.1 换向器故障14 7.2 电刷故障16 7.3 主磁极和电枢绕组故障16 7.31 工作环境16 7.32 绕组绝缘空气隙16 7.33 绝缘老化16 7.4 轴承故障177.5 电机发热原因解决方法17 8 牵引电动机故障防治措施18 结论19 参考文献20 附录21内燃机车牵引电动机常见故障 判断与检修保养1 1 牵引电动机的发展牵引电动机的发展电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发 展而发展的，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从 机车运用电动机代替蒸汽机至今，虽然电动机的基本结构变化不大，但是 电动机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的 改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电 动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机，控制电动机具有高可 靠性好精确度快速响应的特点。电动机的功能是将电能转换成机械能， 它可以作为机车运行的传输动力。电力拖动有控制简单调节性能好耗 损小经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点。虽然直流电动 机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器（又称 整流子） ，使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不 能尘埃多的场合使用） ，其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到 了限制。所以，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流技术的 交流调速系统得以实现。尤其是 70 年代以来，大规模集成电路和计算机 控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流 电动机的串级调速，各种类型的变频调速，无换向器电动机调速等，使得 交流电动机逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响应快等良好的技 术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交 流电电动机具有调速性能优良，维修费用低等优点，逐步取代直流电力拖 动而成为电力拖动的主流。随着电工技术的发展，对电能的转换、控制以 及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高，电工电子技术的 广泛应用，为电动机的发展注入了新的活力。 未来电动机将会沿着体积 更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。 2 2 牵引电动机在机车上的运用牵引电动机在机车上的运用铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车 辆都运用牵引电动机。牵引电动机在机车或动车上用于驱动一根或几根动 轮轴的电动机。牵引电动机有多种类型，如直流牵引电动机、交流异步牵 引电动机和交流同步牵引电动机等。直流牵引电动机，尤其是直流串励电 动机有较好调速性能和工作特性，适应机车牵引特性的需要，获得广泛应 用。3 牵引电动机的工作环境牵引电动机的工作环境牵引电动机 在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。 牵引电动机有多种类型，如直流牵引电动机、交流异步牵引电动机和交流 同步牵引电动机等。直流牵引电动机，尤其是直流串励电动机有较好调速 性能和工作特性，适应机车牵引特性的需要，获得广泛应用。牵引电动机的工作原理与一般直流电动机相同，但有特殊的工作条件： 空间尺寸受到轨距和动轮直径的限制；在机车运行通过轨缝和道岔 时要承受相当大的冲击振动，这不仅电动机换向带来困难，而且还容易造 成电动机机械破损；大、小齿轮啮合不良时电枢上会产生强烈的扭转振动; 在恶劣环境中运用，雨、雪、灰沙容易侵入；电动机工作时电压变化范围 大，同一台机车的六台牵引电动机并联工作，若引动轮直径差异，个别轮 对空转、电动机特性因数不尽相同等因数干扰，将是牵引电动机负载分配 不均匀。过大的电流或是电压势必电机的换向带来困难，造成电机温升过 高，绝缘老化等。 因此牵引电动机在设计和结构上也有许多要求，如要充分利用机体内 部空间使结构紧凑，要采用较高级的绝缘材料和导磁材料，零部件需有较 高的机械强度和刚度，整台电机需有良好的通风散热条件和防尘防潮能力， 要采取特殊的措施以应付比较困难的“换向”条件以减少炭刷下的火花等。4 4 牵引电机的一般组成结构牵引电机的一般组成结构牵引电动机 一般由定子和转子两大部分组成，在定子和转子之间有 一个一定大小的间隙，称为气隙。1 、定子定子一般由机座、主磁极换向级和电刷装置等组成（1）机座机座兼起机械支撑和导磁磁路两个作用。它即用来作为安装电机所有 零件的外壳，又是连接各磁极的导磁铁轭，机座通常为铸钢件，也有采用 钢板焊接而成。（2）主磁极主磁极由主机铁心和主机线圈两部分组成。主级铁芯一般用 11.5mm 厚的钢板冲压叠加成一个整体。小型电机的主级线圈用绝缘铜线绕制而成。 大中型电机主机线圈扁铜线绕制而成。（3）换向级换向级又称为附加级。他安装在两个主级之间，用来改善换向。换向 级由换向级铁芯换向级线圈构成。换向级铁芯主要用大多数钢板加工而成。 换向级线圈跟主级线圈一样也是用圆铜线绕制而成。经绝缘处理后套在换 向级铁芯上，最后用螺钉将换向级固定在机座内壁。（4）电刷装置电刷装置的作用是通过电刷与换向器表面的滑动接触，把传动的电枢 绕组与外电路相连。电刷装置一般由电刷、刷握、刷干、等部分组成。电 刷一般用石墨粉压制而成。2 转子转子又称为电枢，主要由转轴，电枢铁芯、电枢绕组和换向器组成（1）转轴转轴的作用是用来传递转矩，一般用合金钢锻压而成（2）电枢铁芯电枢铁芯是电机磁路的一部分。也是承受电磁力的一部分。当电枢在 磁场中旋转时，在电枢铁芯中将产生涡流和磁滞损耗，为了减小这些磁滞 的影响，电枢铁芯通常用 0.5mm 厚的钢板叠压而成