电机制造工艺学 教学课件 胡志强 第三章　笼型转子的制造工艺

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1、第3章　笼型转子的制造工艺3.1　概述3.2　离心铸铝3.3　压力铸铝3.4　低压铸铝3.5　减少铸铝转子附加损耗的几项工艺措施3.6　铸铝转子的质量问题3.7　焊接笼型转子的制造工艺3.8　焊接笼型转子的质量分析3.1　概述1)转子槽形不受铜条形状的限制，可任意选择最佳槽形，改善电机的起动性能。2)转子铜排约占整个电机用铜量的40％左右，采用铸铝转子能节省大量纯铜。3)铸铝导体填充整个转子槽中，槽满率近乎100％，有利于热量的导散。4)转子风叶和端环铸在一起，增加散热能力，不需另装风扇，省去了一些工序。5)铸铝转子结构对

2、称紧凑；平衡柱与端环铸在一起，机械上容易取得平衡。6)生产周期短，工时少，成本低，适于大批生产。表3-1　国产铝锭的牌号、化学成分及用途3.2　离心铸铝3.2.1　转子铁心压装3.2.2　离心铸铝的主要设备3.2.3　离心铸铝模的结构和设计3.2.4　熔铝和清化3.2.5　转子铁心和铸铝模预热3.2.6　离心机转速的确定3.2.7　浇注方法和浇注速度3.2.8　铸铝转子的质量检查3.2.9　离心铸铝常见的缺陷及防止措施3D1.TIF3.2.1　转子铁心压装图3-1　转子冲片理片机3.2.1　转子铁心压装图3-2　装压好的

3、转子铁心3.2.2　离心铸铝的主要设备1.离心铸铝机2.熔铝炉3.预热炉1.离心铸铝机离心铸铝机的结构如图3-3所示。电动机及传动机构安装在地坑内，法兰盘以上部分在地面以上。电动机21通过V带20带动主轴17旋转，法兰盘8和主轴连在一起也同时旋转。在法兰盘上装有三根长螺杆，作用是压住铸铝模，使它不至因受到离心力作用而抛出。图3-3　离心铸铝机的结构1—防护罩　2—上模　3—转子铁心　4—假轴　5—长螺杆6—垫圈　7—销子　8—法兰盘　9—勺子　10—漏斗11—中模　12—下模　13—石棉纸　14、18、19—轴承15—刹车　16—带轮　

4、17—主轴　20—V带　21—电动机为了防止铝液飞溅伤人，离心机必须装有防护罩。除此之外，还有漏斗及刹车装置等等。如果同一台离心铸铝机用来铸不同直径的转子，为适应不同转数的需要，应在传动部分增设变速机构。2.熔铝炉熔铝炉的要求是：①温度上升快；②火焰不直接接触铝液表面，以防止铝在熔化时吸收由于煤或油燃烧不完全而挥发出来的氢和碳氢气体；③温度容易控制。目前一般都在采用带鼓风机的焦炭炉或煤炉。有的工厂还采用电炉。采用电炉的优点是可以实现温度自动控制，铝液比较干净，缺点是耗电量大。电炉分为两种：一种是电阻电炉；一种是工频感应加热电炉。前者已逐

5、渐被后者所代替。3.预热炉离心铸铝的转子铁心和铸铝模必须预热，温度分别为500℃和350℃左右。预热炉通常用反射炉，但也可以采用电炉。3.2.3　离心铸铝模的结构和设计1.离心铸铝模的结构2.铸铝模的材料3.离心铸铝模设计的几个问题离心铸铝模由上模、下模、中模、分流器和假轴几部分组成，在小型电机中，假轴的端部起分流器作用，如图3-4所示。其结构设计是否合理，对转子的铸铝质量和模具的寿命有很大影响。1.离心铸铝模的结构图3-4　离心铸铝模1—沉头螺钉　2—上模内圈　3—上模外圈　4—中模　5—假轴芯子6—假轴套筒　7—下模外圈　8—下模内

6、圈　9—压圈　10—六角螺母上模和下模是转子端环、风叶和平衡柱的型腔。上、下模的结构应满足下述要求：制造容易，更换和清理方便。用得较多的是二拼合结构(见图3-4)和三拼合结构(见图3-5和图3-6)。图3-5　上、下模结构a)上模　b)下模1—上模内圈　2—上模压板　3—上模外圈　4—下模外圈　5—下模内圈图3-5为风叶和端环型腔在外拼块上的结构，这种结构的风叶型腔可以用插床加工，也可以用刨床加工(风叶型腔的斜度由钳工加工)。图3-6　上、下模结构a)上模　b)下模图3-6为风叶和端环型腔在内拼块上的结构，这种结构的风叶型腔加工也很方便

7、，可以铣，也可以刨。上模中间呈喇叭口形状的部分为直浇口，这种上小下大的直浇口，可以防止离心铸铝时铝液向上抛，并容易脱模。直浇口和假轴的端部组成内浇口，内浇口是铝液的进口处。2.铸铝模的材料铸铝模在高温下反复进行工作，同时铝液在高温时对模具也有侵蚀作用，因此对铸铝模所用材料的要求是：受热后变形小，热膨胀系数小，在高温下有防止氧化的能力。对于离心铸铝模，因为其受压力较小，上、下模可以采用球墨铸铁或中碳钢制造，中模多采用灰铸铁制造。图3-7　中模3.离心铸铝模设计的几个问题1)浇口的设计。2)排气槽的设计。3)分流器的设计。4)中模间隙。5)

8、铸铝模表面粗糙度、斜度和圆角。6)假轴。1)浇口的设计。表3-2　某厂小型电动机转子铸铝采用的内浇口数目和尺寸3.2.4　熔铝和清化1.熔铝坩埚的处理2.铝的熔化3.铝液的清化1.熔铝坩埚的处理熔铝坩埚使用