Разработка предложений по улучшению качества электродвигателей ЭД22-103

         в) установленные  требования геометрической точности сопрягаемых деталей и узлов не   позволяют   100%   достичь   уровня    виброскорости,    заложенной  КД    и    ТД;

         г) имеющийся   стенд   для   испытания   не    показывает   полную картину   вибрации   двигателей.

         На основании выявленных причин разработан план корректирующих (предупреждающих) действий с установлением конкретных сроков исполнения и  ответственных за устранение причины (Приложение И).    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         2.2 ПРОВЕДЕННЫЕ УЛУЧШЕНИЯ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ  ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ  ЭД22-103 

         В  общих чертах конструкция погружных электродвигателей идентична у всех производителей, но для улучшения электрических показателей, повышения надежности оборудования  нашими  конструкторами проводятся различные мероприятия по модернизации изделий, применению новых современных материалов.

         Разработанная конструкция  электродвигателя 103 габарита с закрытым трапецеидальным пазом и прямым зубом позволяет улучшить индукцию и магнитный поток, а  при соответствии  выходных параметров и геометрических размеров сборочных узлов серийно выпускаемым, уменьшить габарит по длине  на 20 %. Конструкция паза позволяет использовать в качестве пазовой изоляции фторопластовую трубку - 11 (10.8) мм, как и в электродвигателях 117 габарита, что повышает их ремонтопригодность.

         Все двигатели изготавливаются  из теплостойких материалов, которые позволяют  нагрев обмотки до 170°С, и предназначены для работы в среде с различной температурой – обычное исполнение для среды 90°С, теплостойкое исполнение до 110-120°С, также возможно изготовление двигателей для более жестких условий эксплуатации с температурой  среды до 140-150°С.

         В погружных двигателях нашего производства применяются различные виды обмоток статора: традиционная концентрическая обмотка, уложенная в 18,  а также в 12 пазов и параметрическая обмотка, уложенная   в   12    или  18    закрытых    пазов  статора.

           Обмотка статоров выполнена теплостойким проводом ППИ-У с изоляцией из полиамиднофторопластовых пленок. Укладка производится в пазы   методом   протягивания, при котором уменьшается риск повреждений пазовой    изоляции  в   процессе   намотки и снижается трудоемкость намотки по сравнению с методом проталкивания, применяемым в других предприятиях, изготавливающих такое же оборудование. Пайка обмотки производится    припоем ПСр 2,5. В  качестве пазовой изоляции применяются термостойкие материалы (фторопластовая трубка)  с рабочей температурой + 200°С. Укладка трубки производится с помощью специальной оснастки без применения длинных оправок. Имеется технология применения пазовой изоляции из пленки полиамиднофторопластовой  ПМФ-С в сочетании с лакотканью Ф-4Д-М с рабочей температурой +200°С,  произведено дополнительное усиление пазовой изоляции на двигателях напряжением 1800 В и выше, обмотка которых выполняется жестким проводом (диаметром 2,5 и 3,0 мм), дополнительно к трубке в паз укладывается слой изоляции, что повышает надежность двигателей и предохраняет изоляцию паза от механических повреждений при намотке. Обмотка пропитывается высокотемпературным лаком ВС 346–А, всё это повышает надежность двигателей.

         При изготовлении  статоров  применяется современная технология шихтовки пакетов на едином штоке: сборка сердечника статора одним пакетом на штоке с последующей запрессовкой в корпус статора, обеспечивающая высокую точность сборки сердечников, отсутствие «гребенки».

         Радиальные подшипники, установленные между пакетами ротора, состоят из металлофторопластовой  втулки и корпуса из немагнитного материала. Эта конструкция допускает большие удельные нагрузки , сохраняет работоспособность в интервале температур от -200°С до +260°С с минимальным коэффициентом трения, имеет высокую износостойкость при работе. Подшипники выполнены с элементами стопорения от проворота корпуса в расточке статора. Корпус подшипника изготовлен методом порошковой металлургии из материала на основе меди или порошка нержавеющих сталей.

         Подпятник с рабочей  поверхностью из баббита Б-83. Пята стальная с упрочнением  поверхностного слоя.

         Крепежные детали для  стыка узлов установки выполнены  по технологии, обеспечивающей необходимый ресурс на выносливость из конструкционной легированной стали 30ХГСА.

         При   изготовлении колодки токоввода,  колец изолирующих, цилиндров изолирующих, изоляторов секционных электродвигателей используется материал стеклонаполненный полифениленсульфид (PPS)  марки «Фортрон» 1140L4  черный и натурального цвета бежевых тонов Данный материал имеет высокие показатели  электрической прочности, стойкости к маслам, температуры по эксплуатации  (превышает данный показатель прессматериалов в 2 раза, «Крастина» - в 1,5 раза). По результатам лабораторных исследований данный материал может применяться как в масле МДПН, так и в синтетических маслах. По отдельным заказам в двигатели устанавливаются колодки  токоввода из суперконструкционного термопластичного материала – полиэфирэфиркетона «Victrex» (РЕЕК) стеклонаполненного, имеющего более высокие показатели механической прочности,  диэлектрических свойств, химической стойкости и температурой эксплуатации до 280°С.

         Герметичность    двигателя обеспечивается уплотнительными кольцами из резины Н-183, с рабочим диапазоном от – 60°С до +150°С (длительно), кратковременно – до 180°С. Применяется в двигателях стандартного ряда. Гидрированная резина (-45…+170°С) длительно, кратковременно  в    настоящее   время   проходят    испытания   на  200°С  - применяется на теплостойких двигателях. В особых случаях, по заявке заказчиков применяются уплотнительные кольца и диафрагмы из фторэластомера «Aflas» с температурой эксплуатации от – 35°С до 250°С – для двигателей, работающих в особо тяжелых условиях.

         Резьбовые соединения корпусных узлов   дополнительно соединены пайкой и герметиками УНИГЕРМ-9, монтажные   шпильки     установлены на    герметик «ЛОКТАЙТ».

         Внутренняя  полость электродвигателя заполнена диэлектрическим маслом МДПН на полусинтетической основе с добавками, уменьшающими термоокислительные процессы, по отдельным заказам – синтетическим маслом   Shell Fluid 4600 с    температурой застывания – 54°С, температурой вспышки +265°С. Для очистки масла в электродвигателе устанавливаются прессованный   фильтр   и  постоянные   магниты   в   нижней части двигателя.

         Наружная поверхность  двигателей защищена от агрессивной среды двумя слоями универсальной противокоррозионной композицией «ГРЭМИРУСТ», выполненной на основе эпоксидной диановой смолы, предназначенной для эксплуатации в специальных средах. Она выполняет функции одновременно преобразователя ржавчины, грунтовочного и покрывного материала. Для повышения теплостойкости в композицию добавляется алюминиевая пудра.

         Для    обеспечения  высокой коррозионной стойкости поставляются двигатели с корпусными деталями из нержавеющей стали, в том числе корпус статора. На нижних корпусных деталях по желанию заказчика могут  быть установлены центраторы, предотвращающие соприкосновение  корпуса электродвигателя с обсадной колонной.

         Двигатели оснащаются различными телеметрическими системами  контроля: «ДИП-2», производства НЭК, установленной в головке электродвигателя; «Электон», «СКАД», «ИРЗ», установленной в нижней части электродвигателя.  Проработана конструкция двигателя с системой телеметрии,  выполненного   по  типу   верхней секции, при этом соединение «звезды»  производится в блоке телеметрии. Совместно с производителями телеметрии разработана конструкция унифицированного узла нижнего корпуса электродвигателя для возможности стыковки с погружным блоком телеметрии по принципу штекерного соединения, исключающим замену нижних корпусных деталей, пайку, т.е. при необходимости присоединения телеметрии потребуется лишь снять  нижнюю крышку   с  двигателя   и  пристыковать   погружной    блок. 

         Предприятие готово к поставкам электродвигателей  для скважин с внутренним   диаметром 112-115 мм.   При  этом    корпус     двигателей 103 мм, максимальный   поперечный  размер  головки  уменьшен   до 106 мм (вместо 110 мм)  за счет уменьшенной колодки токоввода. Электродвигатели типа ЭД-103РМ1,    ЭД-103РМ2,    ПРЭД-103 (117), ПРЭДМ-117,     3ЭД-117,   ЭДС-103ТРМ2,    ЭДС-117ТР защищены патентами   на   полезную   модель. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         2.3 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО  УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА 

         ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭД22-103 

         Целью данной работы является разработка мероприятий по  улучшению качества выпускаемого оборудования, в частности электродвигателей ЭД 22-103.  

         Областью для улучшения являются:

         I. Снижение уровня вибрации и улучшение показателей надежности двигателей;

         II. Обеспечение стабильных показателей сопротивления изоляции электродвигателей;

         III. Введение (недостающих) моечных технологических операций деталей и узлов на различных этапах производства;

         IV. Обеспечение требований по индексу поляризации электродвигателей;

         V. Модернизация участка контроля и параметрических испытаний двигателей. 

         I. Снижение уровня вибрации и улучшение показателей надежности двигателей достигается путем повышения геометрической точности и чистоты обработки рабочих поверхностей деталей и узлов, за счет использования более точного оборудования, специализированного режущего и мерительного инструмента, а также введения технологических операций по правке статоров и валов.

         Технологический уровень  производства погружного электрооборудования ООО «Лысьвенский завод нефтяного машиностроения» достаточно высок, технические специалисты постоянно работают над улучшением качества изготовления продукции. Главное внимание уделяется проектам по снижению уровня вибрации, как параметра, в первую очередь влияющего на свойства эксплуатации (на сегодняшний день при испытании не на всех двигателях виброскорость получается соответствующей требованиям ТУ).

           Конструкторско-технологическим отделом ООО «Лысьванефтемаш» в технических   условиях ИБЖК 652121.005 ТУ определена   виброскорость   электродвигателей   4 мм/с  (по наработкам с мест эксплуатации). Анализируя   данные по вибрации электродвигателей за 2008 -2009 годы (из Отчетов по качеству), можно сделать вывод, что наиболее проблемными при изготовлении и испытании   являются  двигатели ЭД 22-103   (таблица 2.3.1, рис.  2.3.1, таблица 2.3.2, рис. 2.3.2)

 Таблица  2.3.1

         Анализ вибрации по типам двигателей за период январь-май        2009 года, (мм/с).

Тип электродвигателя	январь	февраль	март	апрель	май	Среднее значение вибрации по типу ЭД
ЭД 22-103	5,1	4,9	5,2	5	5,2	5,08
ЭД 28-103	3,1	3,1	3	3	3	3,04
ЭД 32-103	4	3,6	3,5	3,7	3,6	3,68
ЭД 45-103	4,1	4	3,7	3,7	3,5	3,8
ЭД 32-117	3,7	3,6	3,7	3,6	3,6	3,64
ЭД 45-117	4	4	4	3,9	4	3,98
ЭД  50-117	3,5	3,6	3,5	3,5	3,6	3,54
ЭД 70-117	4,2	4,1	3,8	4	4,1	4,04
ЭД 140-117	4,2	4,2	4	4	4	4,08
ЭД 110-117	3,4	3,3	3	3,4	3,2	3,26

         Рис.2.3.1 Анализ вибрации по типам двигателей за период              январь-май  2009 года

                                                                                                                                                                      Таблица 2.3.2

         Анализ вибрации по типам двигателей за период                         июнь-декабрь       2009 года