提升SS7E机车牵引电机刷架软连线连接的可靠性
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摘要：牵引电机定子的作用是产生磁场、提供磁路和作为电机的机械支撑，牵引电动机是机车的重要部件之一。随着电力机车使用时间的逐渐增加，SS7E机车牵引电机刷架软连线烧损故障日益突出，成为了一个惯性的质量问题，刷架软连线烧损严重影响机车的运行安全。本文从牵引电机的结构入手，对SS7E机车牵引电机刷架软连线烧损的原因进行分析论证，找出了软连线烧损的主要原因，并从牵引电机自身方面进行改进，提出了在牵引电机定子检修时对刷架软连线连接方法的改进措施，提高牵引电机的检修质量，从而保证了机车运行的安全性。
关键词：牵引电动机；烧损；软连线；改进措施
一、前言
根据铁路运输的要求，机车必须具有理想的牵引性能，主要有足够大的启动牵引力，能方便灵活地调节机车的运行速度和合理的过载能力，实际上这些性能都是通过牵引电动机来实现的。牵引电动机是驱动机车的电动机。各种内燃、电力机车，不管采用何种传动形式，最终都是由牵引电动机来驱动，机车的电力传动系统，实际上也就是对牵引电动机转速特性调制的系统。牵引电动机的工作是否正常和可靠，就像人体的心脏一样重要。在电传动内燃机车和电力机车领域里，由于串励直流电动机的自调节性能较好、功率利用高、启动牵引力较大、负载分配较均匀，所以串励直流及脉流牵引电动机得到了广泛的应用。
SS7E机车牵引电动机环境恶劣，一般在海拔在1200米，经受着灰尘、雨雪的侵蚀和不断变化的环境温度并承受着来自轮轨间的冲击和振动，并且按机车运行的需要，不断改变工况：机车启动、爬坡时，牵引电机在大电流下工作，机车高速牵引运行时，磁场削弱过深，机车下坡或阻力减小时，电机转速会超过额定值，造成牵引电动机发热更严重，从而易引起刷架软连线烧损。
二、SS7E机车牵引电机刷架软连线烧损的原因分析
根据机车的实际情况进行总结，影响SS7E机车牵引电机刷架软连线烧损的原因有以下几个方面：
1.机车在长期运行中因电机、轮对的主、从动齿轮啮合不好，尤其当齿轮严重磨损、齿形失真时，运行中会引起牵引电机产生异常振动和冲击，造成刷架软连线烧损。
2.软编制线本身内部存在断股现象，在牵引电机定子连线前，若未对软编织线进行检查，不能及时发现潜在的缺陷，在机车运行时，由于软编织线断股处电阻值增大，连线断股处连续发热进而造成连线烧损。
3.在牵引电机定子浸漆前先连接刷架软连线，在牵引电机定子浸漆时，由于绝缘漆浸入软编织线内，烘干后使得刷架软联线变硬，连线应力增大，连线极容易在机车运行时因长期振动而烧损。
4.从牵引电机自身的结构入手，刷架软连线与磁极线圈连接线的连接处是通过焊接工藝焊接在一起，由于受焊接水平和环境温度的影响，造成焊接处焊接不良，存在虚焊现象，联线接触不好发生过热，引出线拐弯处应力集中。
经分析论证认为SS7E机车牵引电机刷架软连线烧损的主要原因是：
①由于工艺设计的原因，刷架软连线与磁极线圈连接线连接处的连接方式为用银铜焊焊接在一起，由于焊接时：
温度不好控制，如果溶接温度过高或过低，都会影响焊料的流动性并影响连线材质。
焊料的不足，焊接时无法填满缝隙或缝隙太大焊料往外流出，于是在磁极线圈连接线与刷架软连线连接处产生了一个连接应力，机车在运行中，牵引电动机由于受外界及其它因素的影响，不可避免地会产生振动和磁场力的作用，刷架软连线与磁极连接线连接处的线鼻部位因应力作用发热，最终导致刷架软连线烧损。
②浸漆前先连接刷架软连线，由于浸漆时绝缘漆浸入软编织线内，烘干后使得刷架软联线变硬，连线应力增大，连线极容易在列车运行时因为长期振动而出现烧损故障。
三、解决的办法、控制措施
为了减少SS7E机车牵引电机刷架软连线被烧损，通过调研，借鉴段方的改进措施，对SS7E机车牵引电机刷架软连线的连接方式进行了以下改进措施：
①由原来的焊接方式改螺栓连接。
因为焊接时容易将周围的磁极极间连线外包绝缘烧损（或使得绝缘老化），并且受焊接水平的限制，焊接处存在不良现象，通常在小辅修和大修时都要进行检查此处的连接情况时不易查出，如果采用螺栓连接，可以在小辅修和大修时拆装检查，做到及时更新连线或者紧固螺栓，并且用连接块连接后，螺栓不易松动，保证连接的可靠性，这样即降低了刷架软连线烧损的故障率，又保证了牵引电机后续的维修方便。
②由硬性连接改为软式缓冲结构。
将工艺调整为在牵引电机浸漆前将软编制线拆除，采用浸漆后再连接刷架软连线，由于软连线保持着原有的柔软特性，连线在机车运用时的应力大大减少，从而降低了牵引电机刷架软连线烧损的故障率。
四、结论
本文主要介绍了对SS7E机车牵引电动机刷架软连线连接改进方式，一方面避免了软连线与磁极线圈连线连接处在焊接时的烧损，另一方面减小了软连线的连接应力，使得软连线的连接更牢固、可靠。经过一年多来的装车使用，并跟踪验证，采取工艺提升后刷架软连线烧损质量故障大大减少，有效地提高了电动机的可靠性，降低了检修成本，得到了用户的认可。实践证明，对SS7E机车牵引电动机刷架软连线连接方式改进措施是行之有效的，今后将行之有效的工艺改进措施广泛应用于SS7E机车牵引电机检修中。
参考文献
[1] 居志尧.牵引电动机检修技术问答.化学工业出版社，2009年.
[2] 杨永林.韶山7E型电力机车.中国铁道出版社，2008年.
（作者单位：中车兰州机车有限公司）
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