大型电机转子离心铸铝工艺介绍

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研究与交流
大 型 电机 转 子离 心铸 铝工艺 介绍
王爱华
佳 木 斯 电机股 份 有 限公 司 ( 4 0 1 0 2) 5
I r d to f c nt o uc i n o hni s o h n r f g l um i um - a t n t r Te c ft e Ce t i u a Al n c s i g Ro o o r e s z e ti o o s fLa g - i e El c r c M t r
用率。 为满足 不 同规格 转 子采 用不 同转 速 的要 求, 原设备没有调速装 置 , 次改造专 门配备了 此 无级调速装置和数显转速表 , 完全可以满足工艺
调 速 的要求 。 22 参 数 的确 定 .
并预 热到 3 0C 最 终 浇注 温度 确定 为7 0 8  ̄, 5 ̄ C~
Leabharlann Baidu
由于转 子冲片单槽 面 积 大 , 并且 为分段 转 子, 为避 免温度 高造 成铁心瓢 曲, 铁心温度不易 过 高 。 虑到 去 除装 夹 、 正 过程 中的热 量损 考 找 失, 铁心温度设定在40 ~ 0  ̄, 5  ̄ 5 0 分流帽的预热 C C
温 度 和 铁 心温 度相 同 。
Wa gAi ua n h Ja i mus e ti a hi e Co. d iEl c rc M c n ,Lt

要: 结合生 产实际 , 论述了大型 电机 采用离心铸
能要求 的前提下’ 采用铸铝转子替代铜 条转 子。 为保证大型电机制造质量, 必须尽快 完善大型电 机转 子离心铸 铝制造工艺 。 合1 0 k 4 电 结 0 W.P O 机铜条转 子改为铸 铝转子, 研讨了转 子离心铸铝
线速度过大, 且转子铁心与模具质量较大 , 加之 端环厚度 l0 lmm, 铁心长1 0 mm, 0 1 装夹高度接
近 1 0 mm。 防止下 端 环 出现 抛 空现 象 , 用 0 7 为 采
比较 低的转 速 比较合 适 , 终确 定离心机 的调 最
速 过程 和 范 围为 9 r n7r nl0/ n 0/ 一0/ —1r mi mi mi。
222 铁 心温度 ..
() a 壁厚 尺寸的确定 : 考虑 到下端 环先凝 固, 下模应 降温快 。 因此 , 保证模具强度 的前 在 提下, 按从下 向上 , 外向内的原则考虑模具 的 从
壁 厚 , 侧 和底 部 厚 度 选 择 3 mm ̄ 0 外 0 4 mm, 内侧 2 rm。 保证 自外 向 内的凝 固顺 序 , 0 a 为 下模 内部 应 聚集 一 定 的热 量 , 部应 连 成 一体 , 底 在适 当位 置 钻 4 4 mm的排 气 孔 。 个 0
保证铝 水熔化 质量 , 铝水 熔化温 度最高不超 过
8 0C。 虑 转 子用 铝 量 大 , 铝 从 坩 埚 取 到 吊 0 ̄ 考 将 包 的 时 间 长 , 减 少 热 量 损 失 , 用 保 温 吊 包 为 采
mm。 这样可兼顾小直径铸 铝转子和大直径铸铝
转 子 的要求 。 扩大了设备的使 用范围, 提高了利
冷热 态参 数 的关 系 , 计算 出下模 止 口尺寸应 为
ql03 5 mm 。 b 6.
补缩 , 保证转子质量, 又能缩短整 个转 子的冷却 时间。 实际生产时测定上模温 度为30 。 7 ̄ C
224 铝 液 温 度 ..
( ) 气 槽 的设计 : C排 下模是 铝 水最 后到达 的部位 , 气槽 设计是否 合理 直接影 响下端环 排
满无 残缺 , 内致密和无缩孔 , 下模预 热温度 般 确 定为1 0C 1 0 由于转 子端环 比较 厚 、 0 "~ 5  ̄ C。 热 容量大 , 却时间会比较长 , 冷 下模预热 温度可 以 相对高一些。 生产 时, 具最 终预热温 度范围为 模 10 10 实际温度为10 。 2 ℃~ 5 ℃, 4 ̄ C
1 结构
转 子外 径 1 3 mm、 环 外径 1 2 mm、 0 0 端 2 0
we e d s rb d i e a l o i e l s l t ep o u — r e c i e n d t i c mb n d c o ey wi t r d c h h

4 4.2 1 第 2期 《 机 技 术 》 0 2年 电
研究与交流 满 足不了生产条件。 经过反 复研 究论证 , 除满足 该台转 子直径外 , 同时兼 顾我公 司现有产 品, 确 定离心机承重 8 , T 底大盘直径为 l 0 mm, 0 2 另
作 一 个 辅 助 工 作 台 , 大 外 径 可 扩 大 到 l 0 最 0 5 该 转 子 浇 铝 量 4 6 g 再 加 上 浇 口铝 水 补 2k , 缩 量及 漏 铝 问题 , 水总 量按 6 0 准 备。 铝 0 kg 为
铸铝 转子下端 环在整 个凝 固过程 中率先凝
固 , 此 温 度 应 为 最 低 。同 时 , 保 证 光 滑 、 因 为 饱
式 中: 一 离心机转速 r n / ; mi r 转子端环外圆半径 m; l 一 r 转子端环内圆半径 m。 2 一
23 工装 设 计 .
231 下模 ..
mm, 心长 1 0 mm, 子总 重 36 , 中铝 水 铁 0 1 转 .T 其
净 ̄4 6 g 转子装夹高度尺寸为1 0 m 2k 。 0 m。 7
2 工艺确定
此大型铸 铝转子, 国内外都属首次 生产, 既 无成熟经验可借鉴, 又无资料可查 。 反复研 究 经
和分析, 精心拟定了一 套离心浇铸工艺实施 方 整 提高生产效率 , 降低 电机制造 成本 , 是公司
在顺序凝 固过程 中, 铸铝转子 的上端环 除了 浇 口外最 后凝 固, 因此 上模温 度应该高一些。 但
由于该 铸铝转 子用铝 量大, 浇冒口流量大 , 浇注
过 程中铝液传递 到上模的热量较多, 经计算上模
的温 度 确 定 为3 0 4 0C。 样 既 能 保 证 合 理 5 ̄ 0 ̄ 这 C一
离心机 是产生离心力的来源 , 离心力的大小
和离心机 的转 速是否合理是决 定铸 铝转子质量 的重要 因素。 原有 离心机 最大 承 载 重量 3 , T 而 该 电机 转子铁心与铸铝轴 的重量就 已接近 5 。 T 底盘外径 及装夹高度和离心机 承重等各项远远
造成本 , 同时提高了生产效率, 缩短供货周期 , 提高市场 占有率, 保证 电机 运行稳定性 。 近来 , 我公司为了满足市场需求 , 在满足性
70 。 7℃
225 离心机 转 速 ..
根据资料介绍, 转速为:=0 r‘r2 时, 当 n8Yl f
铸 出的转子质 量最好。 时, 此 离心机 额定转速 应 为10/ a 1 0/ n 最低转速 8 r n 9 r 3r mi~ 4 r mi , 5/ ~ 0/ mi
厂 = _一
223 上 模 温度 的 确 定 ..
() b 铁心定位 止口尺寸的确定 : 下模 止口与
铁 心 外 径 是 在 热 态 下 定 位 的 , 寸小 了铁 心 放 尺 不 进 去 , 了又会 造 成 端 环 偏 心 , 响 平 衡 。在 大 影 生 产 实 践 中, 们 推 导 出 铁 心 外 径 与 模 具 止 口 我
在离心铸 铝工艺 中, 温度是 最为关键 的, 它
的高低 直接影 响铸铝转子质量。 要想获得合格 的 转 子, 必须控制好模具温 度、 铁心温度和铝水温
度, 只有达 到温度 的合理 配合, 严格 遵循 顺序凝 固原理 , 才能获得质量好的铸铝转子。
221 下模 预 热温度 ..
mi, n 最高10/ n 10/ n 实际生产时, 4r ~5r 。 mi mi 考虑
rv r ci eo eau i u — a t g r t ro el r e sz ie p a t f h l m n m - si o o ft a g -i e c t c n h - ee t i ma h n , n wh c ec n rf g l l mi u c s i g lc rc c i e i i ht e t i a u n m a t h u a n t c n q e s a p i d Th o g t d i g t e c n rf g l e h i u s wa p l . r u h su y n h e tiu a e au n m a tn e h i u s o e r t ro e l r e sz l mi u c si g t c n q e f t o o ft a g — ie h h ee t i c i e t e f u d t n t r c s h l mi u lc rc ma h n , h o n a i o p o e st e au n m— o c s i g r t r o e l r e- z l c rc ma h n s e t b- a t o o ft a g -i e e e ti c i e wa s a - n h s
质 量 。 台 电 机 排 气 槽 数 量 确 定 为 2 个 , 度 该 0 宽
《 电机 技术》2 1 年 第 2 ・ 5・ 02 期 4
研究与交流
2 mm, m , 0 深2 m 并且排气槽 角度沿离心机旋转 方向与成中心线成3 。 经实际应用排气效 果 O 角,
工艺。
铝转 子 制造 过 程 中离心机 的改造 、 离心铸 铝 各工艺参数
的确 定 、 具结 构 的设 计等 。 过 此番对 大型 电机离 心 模 通 铸 铝工艺 的研 究, 为大直径铸 铝转 子制造奠实了基础 。
关键词 : 离心铸 铝 顺 序凝 固 预热 工装
中图分类号 : TM3 5 文献标识码 : 0 A
DOI 编码 : 0 3 6 / is 0 62 0 .0 20 .1 1 .9 9j snl 0 -8 72 1 .20 3 .
Abs r c :T e r b i i g o e c n rf g l a h n , t a t h e u l n f t e tiu a c i e d h m s ti g o a i u i d ft c n c l a a t ro e t i - e t fv ro sk n so h ia r mee fc n rf n e p u g la u i u c si g a d d sg fmo l o sr c i n a l m n m a tn n e i n o u d c n t u to
ls d. ihe Key wor :Ce r f ga l m i ds ntiu la u num a tng S ue c c s i eq n e s ldi c to Pr . a Fi t e oi f ain i e he t x ur
端环 内径 8 0 3 mm、 端环厚1 0 2 mm、 轴孔 5 0 9
在 激烈 的竞争 中立于不 败之 地 的关 键 。 所周 众 知, 铜条转子制造成本高, 周期长 , 难度大; 而铸 铝转 子成本低 , 生产周期短 。 采用铸铝转 子取代 铜条转子, 即节约大量铜排, 又降低了电机 的制 案。 其中包括设备改制 、 工艺参数确定和工装结 构确定等。
21 设备 改制 .
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