一、接觸器的選用
接觸器是現(xiàn)代工礦企業(yè)電力拖動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用量最大的一種電器。由于接觸器的可靠性及其使用壽命與使用的電壓、電流、控制功率、操作頻率的大小密切相關(guān),所以,隨著使用場(chǎng)合及控制對(duì)象的不同,其操作條件和工作的繁重程度也有很大差異。因此,選用時(shí)不能只按銘牌數(shù)據(jù),而應(yīng)比較全面地了解被控對(duì)象的工作情況和接觸器的使用類(lèi)別及產(chǎn)品性能,才能正確地選用相應(yīng)品種和規(guī)格的接觸器,以保證接觸器在控制系統(tǒng)中長(zhǎng)期可靠運(yùn)行,充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
接觸器的選用一般遵守下列原則:
1.按一般任務(wù)選用
所謂一般任務(wù)使用條件是指接觸器只需要在額定電壓下接通或分?jǐn)噍^小倍額定電流,其操作頻率不高,只伴有少量點(diǎn)動(dòng),而且所控制的電動(dòng)機(jī)是直接起動(dòng),滿速運(yùn)行下開(kāi)斷電源。這種任務(wù)在作用中所占有的比例很大。
接觸器在該使用條件下操作時(shí),其觸頭磨損較輕,壽命較長(zhǎng)。所以,選配接觸器時(shí),只要選擇額定電壓和額定電流等于或大于電動(dòng)機(jī)的額定電壓和額定電流的接觸器即可。
2.按重任務(wù)選用
所謂重任務(wù)使用條件是指接觸器需要接通或分?jǐn)噍^額定電流大很多倍的起動(dòng)電流,并頻繁運(yùn)行于點(diǎn)動(dòng)、反接制動(dòng)、反向和在低速時(shí)斷開(kāi)的使用條件。
接觸器在該使用條件下操作,其觸頭會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電磨損。所以,必須選用適應(yīng)重任務(wù)工作的接觸器才能滿足其要求。如電力機(jī)車(chē)輔助電路所選用的CJ8Z-105Z、CJ20、3TB、6C180等型交流接觸器就屬于重任務(wù)使用條件選用的接觸器。
3.按降容量選用
降容量選用一般有兩種情況,一種是操作頻率高,工作相當(dāng)繁重,可靠性要求很高的場(chǎng)合,可以適當(dāng)?shù)倪x用大“馬”來(lái)拉小“車(chē)”,以延長(zhǎng)使用壽命,提高可靠性;第二種是按輕任務(wù)使用類(lèi)別設(shè)計(jì)的接觸器用于繁重任務(wù)使用類(lèi)別時(shí),也應(yīng)降容量使用。
在接觸器的選用中,原則上要以可靠性為前提,因?yàn)檫\(yùn)行中的安全可靠包含著經(jīng)濟(jì)因素。而經(jīng)濟(jì)性則要根據(jù)使用條件、設(shè)備的設(shè)計(jì)要求,以及用戶的重要程度諸多因素來(lái)綜合考慮,只有兼顧才能做到合理,主要應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。
二、接觸器的簡(jiǎn)單維護(hù)
接觸器在使用時(shí)應(yīng)經(jīng)?;蚨ㄆ诘貦z查其運(yùn)行情況,并進(jìn)行必要的合理維護(hù),以延長(zhǎng)其使用壽命,保證其安全可靠地運(yùn)行。維護(hù)、檢修時(shí)應(yīng)首先斷開(kāi)電源,再按照如下步驟進(jìn)行操作:
1.外觀檢查
用壓縮空氣清除接觸器各部件的灰塵,鐵心極面上的灰塵也可以用毛刷清除。若有油污,可先用棉布沾少量酒精擦拭,然后再用干布擦凈,并仔細(xì)觀察接觸器外觀是否完整無(wú)損,注意擰緊所有緊固件。
2.滅弧室維護(hù)
取下滅弧罩,用毛刷清除罩內(nèi)落物及金屬顆粒,如發(fā)現(xiàn)有破裂或嚴(yán)重?zé)龘p及零部件(如滅弧柵片)變形、松脫或位置變化等現(xiàn)象而不易修復(fù)時(shí),應(yīng)及時(shí)更換新滅弧室。重新安裝時(shí),應(yīng)裝回原位,不能隨意更換到另一極上,以免影響其滅弧效力。
3.觸頭的維護(hù)
定期檢查觸頭的溫升是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)(主觸頭溫升75℃),銀或銀基粉末冶金制成的觸頭表面有燒毛發(fā)黑的現(xiàn)象是正常的,不會(huì)影響其實(shí)際工作能力,一般可不必清理。如觸頭接觸處有金屬顆粒或毛刺,可以用細(xì)銼輕輕銼平,但不能用砂紙或砂布擦拭。對(duì)于具有銅觸頭的轉(zhuǎn)動(dòng)式接觸器,若長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)使用或連續(xù)工作8h以上,在使用前應(yīng)先開(kāi)閉1-2次,以便除去觸頭的氧化膜。觸頭如有開(kāi)焊、裂縫或磨損到原厚度1/3的情況時(shí),則應(yīng)更換新觸頭。
4.吸引線圈的維護(hù)
觀察線圈外表層有無(wú)過(guò)熱變色,定期檢查線圈溫升是否超過(guò)所規(guī)定的值(一般規(guī)定,當(dāng)環(huán)境溫度為40℃,A級(jí)絕緣的線圈用溫度計(jì)測(cè)得的表面溫升不得超過(guò)60℃),引線與導(dǎo)線是否有松動(dòng),開(kāi)焊或?qū)嗟那闆r,線圈骨架有無(wú)碎裂、磨損或固定不正?,F(xiàn)象。此外,還應(yīng)注意緩沖件是否完整。
5.鐵心的維護(hù)
觀察鐵心極端面有無(wú)變形、松開(kāi)現(xiàn)象。可用棉紗沾少量汽油擦拭極面上的污垢。注意交流電磁鐵的分磁環(huán)有無(wú)斷裂,中柱氣隙是否保持在0.1~0.3mm(如發(fā)現(xiàn)過(guò)小可略銼去一些);觀察直流電磁鐵鐵心的非磁性墊片是否磨損或脫落,緩沖件是否完整,位置是否正確。
6.接觸器轉(zhuǎn)軸的維護(hù)
經(jīng)常注意接觸器的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,在轉(zhuǎn)軸與軸承處可注入少量潤(rùn)滑油,以保持轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
三、接觸器的常見(jiàn)故障及處理
接觸器在使用過(guò)程中的常見(jiàn)故障主要發(fā)生在電磁接觸器上,現(xiàn)將其故障現(xiàn)象、可能原因及處理方法列于表5-6中,以供參考。
表5-6 接觸器常見(jiàn)故障的產(chǎn)生原因和處理方法
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序號(hào) |
故障現(xiàn)象 |
產(chǎn)生原因 |
處理方法 |
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1 |
接觸器開(kāi)合不靈 |
1.機(jī)械可動(dòng)部分被卡住 |
1.排除相應(yīng)障礙即可 |
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2.摩擦力過(guò)大 |
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3.氣隙中有阻塞 |
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4.磁極表面積塵太厚 |
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5.電空接觸器漏風(fēng)或風(fēng)壓不足 |
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2 |
通電后不能完全閉合 |
1.電源電壓低于線圈額定電壓 |
1.調(diào)整電源電壓或更換線圈 |
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2.觸頭彈簧與反力彈簧壓力過(guò)大 |
2.調(diào)整或更換彈簧 |
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3.觸頭超程過(guò)大 |
3.調(diào)整觸頭超程 |
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3 |
接觸器關(guān)合過(guò)猛或線圈過(guò)熱冒煙 |
1.電源電壓過(guò)高 |
1.調(diào)整電源電壓或更換線圈 |
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4 |
斷電后不釋放 |
1.反作用力太小 |
1.調(diào)節(jié)或更換反力彈簧 |
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2.剩磁過(guò)大 |
2.對(duì)直流接觸器應(yīng)加厚或更換新非磁性墊片,對(duì)交流接觸器應(yīng)將去磁氣隙處的極面銼去一部分或更換新磁系統(tǒng) |
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3.觸頭熔焊 |
3.撬開(kāi)已熔焊的觸頭,或酌情更換新觸頭 |
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4.鐵心極面有油污或塵埃粘著 |
4.清理磁極表面 |
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5 |
鐵心噪音過(guò)大或發(fā)生振動(dòng) |
1.電源電壓過(guò)低 |
1.調(diào)節(jié)電源電壓 |
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2.鐵心極面有臟物或銹層,或因過(guò)度磨損而不平 |
2.清理極面,必要時(shí)可刮削修整或更換鐵心 |
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3.分磁環(huán)斷裂 |
3.焊接或更換分磁環(huán) |
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4.磁系統(tǒng)歪斜或機(jī)械上卡住而使鐵心吸不平 |
4.排除機(jī)械卡住故障更正工作位置 |
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5.反作用力過(guò)大 |
5.調(diào)節(jié)或更換彈簧 |
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6 |
線圈過(guò)熱或燒損 |
1.電源電壓過(guò)高或過(guò)低 |
1.調(diào)整電源電壓或更換線圈 |
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2.線圈的通電持續(xù)率與實(shí)際情況不符 |
2.更換通電持續(xù)率相符的線圃 |
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3.交流線圈操作頻率過(guò)高 |
3.降低操作頻率或更換線圃 |
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4.交流電磁鐵可動(dòng)部分卡住,鐵心極面不平或去磁氣隙過(guò)大 |
4.排除卡住現(xiàn)象,清除極面或調(diào)整鐵心 |
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5.線圈匝間短路 |
5.更換線圈 |
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6.空氣潮濕,含有腐蝕性氣體或環(huán)境溫度過(guò)高 |
6.用特殊設(shè)計(jì)的線圈 |
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7.交流電磁鐵采用直流雙線圈控制時(shí),因常閉聯(lián)鎖觸頭熔焊而使起動(dòng)線圈長(zhǎng)期通電 |
7.更換聯(lián)鎖觸頭,排除致使該觸頭熔焊的故障 |
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7 |
接觸器不閉合或正常情況下突然斷開(kāi) |
1.線圈引出線斷裂 |
1.焊好后可靠絕緣 |
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2.線圈內(nèi)部斷線 |
2.更換線圈 |
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8 |
觸頭嚴(yán)重發(fā)熱或熔焊 |
1.操作頻率過(guò)高或負(fù)載電流過(guò)大 |
1.更換接觸器 |
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2.觸頭表面高低不平,生銹,積有塵?;蜚~觸頭嚴(yán)重氧化 |
2.清理接觸面 |
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3.超程過(guò)小或行程過(guò)大 |
3.調(diào)整參數(shù)或更換觸頭 |
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4.接觸壓力不足 |
4.調(diào)整或更換彈簧 |
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5.閉合過(guò)程中振動(dòng)過(guò)于劇烈 |
5.調(diào)整觸頭參數(shù)或更換接觸器 |
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6.觸頭分?jǐn)嗄芰Σ蛔?/p> |
6.調(diào)換合適的接觸器 |
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7.觸頭表面有金屬顆粒凸起或異物 |
7.清理觸頭表面 |
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8.電源電壓過(guò)低或機(jī)械上卡住而使觸頭停滯不前或反復(fù)跳動(dòng) |
8.調(diào)高電源電壓,排除機(jī)械卡住故障,保證接觸器可靠吸合。 |
四、接觸器的檢修
接觸器在閉合過(guò)程、閉合狀態(tài)或斷開(kāi)過(guò)程中,都不可避免地會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損或疲勞裂損,觸頭系統(tǒng)產(chǎn)生電磨損,線圈及絕緣件出現(xiàn)過(guò)熱、老化現(xiàn)象。如不及時(shí)檢查修理,就會(huì)影響其工作的可靠性。因此,對(duì)接觸器進(jìn)行預(yù)防性的檢查、修理,及時(shí)更換超過(guò)限度的零部件,是十分必要的。
接觸器是根據(jù)電力機(jī)車(chē)走行公里的長(zhǎng)短來(lái)確定修程的。電力機(jī)車(chē)小修時(shí),接觸器只作一般的清掃和檢查,工作量不大;電力機(jī)車(chē)中修時(shí),安裝接觸器的屏柜均吊離車(chē)體,在地面作較大范圍的解體檢修。雖然對(duì)不同的接觸器,不同的修程有著不同的檢修工藝、檢修范圍和技術(shù)要求,但它們?cè)跈z修過(guò)程中還是有很多共同點(diǎn)的。比如說(shuō),中修時(shí)對(duì)接觸器提出的檢修技術(shù)要求就基本上適用于小修時(shí)的檢查標(biāo)準(zhǔn)。因此,下面只敘述電力機(jī)車(chē)中修時(shí),接觸器的一般檢修情況。
1.觸頭檢修
觸頭的工作狀態(tài)決定了接觸器的性能和可靠性,因此,接觸器觸頭的檢修,是有觸點(diǎn)電器在檢修時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。第三章中已述及,觸頭有開(kāi)距、超程、研距、初壓力、終壓力等參數(shù),觸頭的檢修就是要注意這幾個(gè)參數(shù)的測(cè)定及調(diào)試。
觸頭開(kāi)距:規(guī)定開(kāi)距尺寸是為了在斷開(kāi)電流時(shí),保證觸頭間的電弧能迅速熄滅,并在開(kāi)斷狀態(tài)下有一定的絕緣距離,不致因過(guò)電壓而擊穿。觸頭開(kāi)距的大小和開(kāi)斷電流容量、電壓等級(jí)及滅弧方法有關(guān)。檢修時(shí),可在觸頭處于完全打開(kāi)狀態(tài)時(shí),用卡尺測(cè)量觸頭的開(kāi)距。觸頭的開(kāi)距由接觸器的結(jié)構(gòu)來(lái)決定,有的可進(jìn)行微量的調(diào)整。
觸頭超程:超程可以產(chǎn)生比初壓力大的終壓力,保證在觸頭磨耗后仍能可靠地接觸。在觸頭壓縮彈簧良好的情況下,檢查觸頭的超程就是檢查觸頭由開(kāi)始閉合到閉合終了時(shí)觸頭彈簧的壓縮量,或者說(shuō)是銜鐵在此期間所走的距離。檢修時(shí),若觸頭片厚度小于規(guī)定值,則應(yīng)當(dāng)更換。
觸頭初壓力:接觸器保持適當(dāng)?shù)某鯄毫?,可以減少閉合時(shí)由于觸頭撞擊而產(chǎn)生的彈跳,從而防止因觸頭彈跳而引起拉弧、熔焊的危險(xiǎn)。觸頭的初壓力可以認(rèn)為是動(dòng)觸頭彈簧的預(yù)壓縮力,因此,在動(dòng)觸頭彈簧自由長(zhǎng)度不變,又無(wú)疲勞、斷裂的情況下,只要保證組裝時(shí)的壓縮量,觸頭的初壓力也就能夠得到保證。
觸頭終壓力:只有具備一定的終壓力,才能減少觸頭的接觸電阻,從而減少觸頭的發(fā)熱。終壓力的測(cè)定方法是當(dāng)動(dòng)、靜觸頭處于完全閉合狀態(tài)時(shí),在動(dòng)、靜觸頭之間并聯(lián)一個(gè)帶電源的指示燈,并在動(dòng)觸頭接觸線處掛一測(cè)力計(jì),保持測(cè)力計(jì)的拉力方向與觸頭彈簧軸線方向一致。外施拉力,指示燈熄滅瞬間的拉力值,就是觸頭的終壓力。
觸頭研距:是指轉(zhuǎn)動(dòng)式觸頭的動(dòng)、靜觸頭從剛剛開(kāi)始接觸到完全閉合所滾動(dòng)和滑動(dòng)的距離之和。研距的作用是保護(hù)觸頭正常工作點(diǎn)不受到機(jī)械碰撞和電弧危害,擦去表面氧化膜,保證良好的電接觸。較大型的接觸器的動(dòng)、靜觸頭從初始閉合到終了閉合間應(yīng)有明顯的研磨滾動(dòng)的過(guò)程。觸頭的研磨滾動(dòng)過(guò)程,可以通過(guò)在觸頭間襯墊復(fù)寫(xiě)紙的辦法,檢查研磨滾動(dòng)的蹤跡。
觸頭的接觸狀態(tài):接觸器動(dòng)、靜觸頭的接觸面一般為線接觸或點(diǎn)接觸,檢修時(shí)應(yīng)檢查其接觸面是否清潔,有無(wú)金屬熔鎦,觸頭表面被電弧燒傷應(yīng)予整修,必要時(shí)還應(yīng)使用細(xì)銼銼修表面。銼修時(shí)注意保持觸頭表面的曲率,銼光后用細(xì)布擦凈。觸頭的接觸狀態(tài)還包括動(dòng)、靜觸頭與觸頭座間的靜接觸狀態(tài)。動(dòng)、靜觸頭的接觸面一般不少于觸頭面積的80%。燈光法是檢查觸頭接觸狀態(tài)的常用方法,比較簡(jiǎn)便、直觀。除此以外,最近還根據(jù)觸頭接觸電阻可以反映觸頭接觸面的狀態(tài)這一點(diǎn),采用專用的測(cè)試儀,通過(guò)測(cè)試接觸電阻的大小來(lái)判斷觸頭的接觸狀態(tài),這種方法正在試行推廣中。
觸頭檢修時(shí),CZ5系列直流電磁式接觸器主觸頭的開(kāi)距、超程,可通過(guò)調(diào)節(jié)膠木底板上的墊片來(lái)達(dá)到。CJ8Z-150Z型交流電磁式接觸器的開(kāi)距、超程,可調(diào)節(jié)開(kāi)距調(diào)節(jié)棒的偏心位置、增減接觸組與底座間墊片的厚度來(lái)達(dá)到;壓力調(diào)節(jié)可配合超程協(xié)調(diào)進(jìn)行;無(wú)法兼得時(shí),可更換合適的觸頭彈簧。TCK7系列電空接觸器觸頭片厚度小于1 mm時(shí),應(yīng)當(dāng)更換。
接觸器觸頭部分檢修后,應(yīng)使用兆歐表檢查各帶電部分之間及對(duì)地的絕緣狀態(tài)。安裝于主電路中的接觸器,必要時(shí)還需進(jìn)行對(duì)地介電強(qiáng)度的試驗(yàn)。
2.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)檢修
接觸器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和氣缸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩種,檢修時(shí)的要求略有不同,現(xiàn)分述如下。
(1).電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
按工藝要求順序解體接觸器。
用毛刷、汽油清掃各部污垢,并用白布擦拭干凈。
檢查吸引線圈,應(yīng)無(wú)過(guò)熱、變色,骨架應(yīng)無(wú)裂紋,用萬(wàn)用表或電橋測(cè)量其電阻值,應(yīng)符合技術(shù)要求,線圈包扎絕緣有局部損傷時(shí),可適當(dāng)包扎,并涂絕緣漆處理。
檢查磁路系統(tǒng),狀態(tài)應(yīng)良好,鐵心極面應(yīng)平整、光潔,E形鐵心可用塞尺檢查中間極面低于兩側(cè)極面的間隙,其值應(yīng)在0.12~0.3mm間,銜鐵運(yùn)動(dòng)應(yīng)靈活,無(wú)卡滯現(xiàn)象。
檢查線圈、鐵心及銜鐵彈性減振組件,應(yīng)完整,減振作用良好。
檢查動(dòng)觸頭盒安裝橋及盒內(nèi)彈簧,應(yīng)無(wú)過(guò)熱、變形,轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝牢固。
檢查滅弧裝置,觸頭與滅弧罩不得相碰,滅弧罩有裂損和電弧灼傷時(shí)應(yīng)更新。
檢查聯(lián)鎖觸頭裝置,觸頭有嚴(yán)重?zé)龘p應(yīng)更新。
接觸器組裝后,應(yīng)測(cè)量觸頭開(kāi)距、超程及壓力。電壓為88V時(shí),接觸器動(dòng)作應(yīng)靈活可靠,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及觸頭系統(tǒng)的工作正常。
(2).氣缸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
氣缸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以TCK7系列電空接觸器為例。
①解體前檢查:
先取下滅弧罩進(jìn)行外觀檢查,然后進(jìn)行動(dòng)作性能試驗(yàn)。
②解體:
按工藝要求順序解體電空閥、聯(lián)鎖支架、拉桿與活塞穿銷(xiāo),風(fēng)缸下蓋取出皮碗、活塞、彈簧,拆下導(dǎo)弧角、動(dòng)觸頭、靜觸頭、滅弧室支板,最后拆下左、右側(cè)板。
③檢修:
先用汽油清洗,再用清潔棉布(禁用棉紗、砂布)擦試風(fēng)缸、活塞、彈簧,更換老化、損壞、疲勞及發(fā)生放電痕跡部件;清洗、打磨、調(diào)整聯(lián)鎖觸頭,保證其接觸良好,無(wú)卡滯、裂紋或打不開(kāi)等現(xiàn)象;主觸頭檢修按觸頭檢修方法進(jìn)行;清掃、整修滅弧室,滅弧罩有輕微灼傷時(shí),可將碳化的部分或金屬層用砂紙清理干凈,有局部破損可考慮用環(huán)氧樹(shù)脂粘補(bǔ),滅弧室內(nèi)滅弧柵片被電弧燒損需打磨,有嚴(yán)重?zé)齻麘?yīng)予更換;滅弧線圈包扎絕緣狀態(tài)良好,匝間距離不小于0.5mm,表面絕緣脫落時(shí)應(yīng)予涂漆,嚴(yán)重時(shí)應(yīng)當(dāng)更換;清洗各絕緣零件表面,有被電弧燒損時(shí)應(yīng)將碳化層清理干凈,并涂絕緣漆,編織線缺損大于10%時(shí)應(yīng)當(dāng)更換。
④組裝:
組裝過(guò)程是解體過(guò)程的反過(guò)程,組裝時(shí)氣缸內(nèi)注入適量的蓖麻油,各聯(lián)鎖片與聯(lián)鎖觸頭接觸組件滾子之間相對(duì)偏移應(yīng)不大于1mm,動(dòng)、靜觸頭與座的齒紋嚙合應(yīng)良好,各螺栓緊固。
⑤試驗(yàn):
接通電源、風(fēng)源,做性能動(dòng)作試驗(yàn),手控動(dòng)作10~20次,檢查風(fēng)缸及其傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并測(cè)量活塞行程在22~24mm之間,觸頭接觸偏差不大于2mm,接觸線長(zhǎng)度不小于80%,觸頭滾動(dòng)距離不小于8mm,觸頭開(kāi)距、超程、初壓力及終壓力必須符合規(guī)定的技術(shù)要求;用肥皂液在最大風(fēng)壓下做泄漏試驗(yàn),以肥皂泡沫5s不破為合格;相互絕緣的帶電部分之間及對(duì)地做5 750V工頻耐壓1min試驗(yàn),應(yīng)無(wú)擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。
