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中小型电机装配工艺

2018-08-31 16:35:01 阅读()

  一、定子装配
  我国的电机厂生产小型电机时大多采用外压装工艺。定子铁心在嵌线浸烘后,压入机座时必须保证轴向位置符合图样要求,否则会使线圈的一端伸得太多,造成总装配困难,并且会使电机的气隙磁势增大,影响电机性能。同时还会使转子所受的轴向力磨损加剧。定子铁心在机座内的轴向位置,一般都是在压装胎具上予以保证。如图7-7所示,控制压帽上的尺寸使压装后铁心的位置符合图样要求。决定尺寸的方法,在压装完毕后,为了保证定子铁心在机座内不转动,单靠机座内圆与定子铁心的外圆的接触是不够的,所以每台电机还要装上止动螺钉,使铁心完全固定在机座上。
  二、转子装配 
  异步电动机的转子装配包括转子铁心与轴的装配、轴承的装配和风扇的装配等。
  (一)转子铁心与轴的装配
  电动机在运行时要通过转轴输出机械功率,因此,转子铁心与轴结合的可靠性是很重要的。当转子外径小于300mm时,一般是将转子铁心直接压装在转轴上;当转子外径大于300mm至400mm时,则先将转子支架压入铁心,然后再将转轴压入转子支架。Y系列电动机是采用将转子铁心直接压装在转轴上的结构。转子铁心与轴的装配有三种基本形式:滚花冷压配合、热套配合和键连接配合。
  (1)滚花冷压配合在滚花冷压配合中,轴的加工工艺是:精车铁心档一滚花一磨削,然后压入转子铁心,再精磨轴伸、轴承档以及精车铁心外圆。采用滚花工艺时,过大的过盈也是不允许的。因为冷压压力的大小与过盈量是成正比的,过盈量太大时,可能压不进去,或者使材料内应力过大而发生变形或破坏。
  (2)热套配合一般均利用转子铸铝后的余热(或重新加热转子)进行热套。采用热套工艺可以节省冷压设备,同时转子铁心和轴的结合比较可靠。因为热套是使包容件加热膨胀然后冷却,包容件孔收缩抱住被包容件,它保证有足够的过盈值,可靠性较高。
  (3)键连接配合键连接配合的优点是能够保证连接的可靠性,便于组织流水生产;缺点是加工工序增多,在轴上开键槽会使转轴的强度降低,特别是在小型电机中影响更大。采用键连接时,键的宽度按规定要求选择。为了简化工艺,通常可以与轴伸用同一键槽宽度。
  (二)轴承装配
  在中小型异步电动机中,广泛地采用滚动轴承结构。它比滑动轴承轻便,运行中不需要经常维护,耗用润滑油脂也不多。同时,滚动轴承径向间隙小,对于气隙较小的异步电动机更加适用。
  三、总装配
  中小型电机总装配包括转子套入定子,安装其他部件,如端盖、接线盒、外风扇及电刷装置等,总装后还需进行试验和电机外表修饰。
  (一)转子套入定子总装配时,将转子套人定子是关键工序   l之一。操作不当,很容易造成绕组的撞伤,
  有时甚至造成转轴变形。套人时,还需注意轴伸与接线盒的相应位置。
转子质量小于35kg时,可用手将它穿入定子。较大的转子,需用吊装工具。操作时,先在吊环2处吊起工具,套于转子轴上,然后改在吊环1处吊起转子,手持操纵杆3使转子水平而平稳地穿人定子内。
  (二)安装端盖
  装端盖时,一般先装非轴伸端。在装配止口面上涂薄层机油,以防止口部位生锈。将端盖装人止口后,轻敲端盖四周,使端盖与机座的端面紧贴,然后对角轮流地拧紧螺栓。装第二个端盖时,需将转子吊平(小电机可不吊),接着把端盖止口敲合,旋紧螺栓。如两头端盖装得不同轴,或端面不平行,转子就可能转动呆滞,需用锤轻敲端盖四周,以消除不同轴、不平行现象,使转子转动灵活。然后装外轴承盖,拧紧轴承盖螺钉。
  (三)气隙调整
  对于整圆端盖滚动轴承的中型电机,当转子插入定子后,应先装滚珠轴承端的端盖,然后装滚柱轴承端的端盖,以防止滚动轴承受损伤。在一定要先装滚柱轴承端的端盖时,则此端端盖螺钉不应拧紧,待滚珠端端盖装上后,再旋紧螺钉。端盖装上后,要进行气隙调整。调整的方法是用千斤顶(两端四个)调整端盖的相对位置。用塞尺在互差120。的位置进行测量(两端),直到气隙均匀度符合技术条件规定标准为止。调完气隙后将螺钉紧固,在卧式锺床上按图样规定位置钻饺定位销孔,并打人定位销。
  (四)电刷系统的装配
  在带有滑环接触的电机中(如大中型绕线转子异步电动机),电刷装配质量对导流的情况有很大的影响;在带有换向器的电机中,其换向情况的好坏,常和电刷系统的装配质量有密切关系。
(1)电刷 集电环和换向器用电刷一般为电化石墨电刷和金属石墨电刷。电化石墨电 刷是用天然石墨经过加工去除杂质再经烧结而成。按原料配比不同,又可分为石墨基、焦碳基及碳黑基等几种。碳黑基的电刷电阻系数和接触压降较高,宜用于换向困难的电动机;石墨基常用于正常的电动机。电化石墨电刷的硬度较小,磨损也较慢,电流密度一般可选在10 -12A1cm2。金属石墨电刷宜用于低电压、大电流电机,它是在石墨内加入40% -50%的铜粉混合烧结而成的。它的密度大,硬度也较低,耐磨系数较小,电阻系数较低,接触压降较低,磨损也较慢,电流密度一般可选在17 -20A/cm2。
  电刷的排列在直流电机中,因为在正、负电刷下换向器的磨损程度是不一致的,所以必须合理地安排电刷排列的位置。电刷在换向器表面应错开排列。
  四、小型电机装配自动化
  为提高劳动生产率,降低生产成本,缩短产品的研制或生产周期,以增强产品的市场竞争能力,国内外电机行业均竞相在电机装配领域引人自动化技术。早期的电机装配自动化系统,以电机半自动化总装线为代表,用于大批量少规格的小型电机装配。这种半自动化总装线包括自动装转子机、轴承压装机、端盖压装机和拧紧螺钉机等装配机械,’其功能有:定子上料、转子插入定子、压装轴承、装两端端盖和拧紧蝶、钉。主要装配过程均靠机械完成,辅助工作则由人工完成。这种半自动化总装线的设备均固定安装,具有一定的工作节拍,工作效率较高,可达到25 -40s/台。
  为适应多品种、小批量产品的自动装配要求,国外相继发展了柔性装配单元(FAC)和柔性装配系统(FAS),均以计算机控制的机器人作为核心设备,因而均具有较高的自动化水平。柔性装配单元包括一台搬运机器人和多台装配机器人。搬运机器人负责各种零部件的搬运,并按照顺序将组装件依次送到装配机器人的工作站,然后把装好的组装件搬到传送带上送走。在装配机器人处配有工作台和压床等设备,负责各种部件的组装。柔性装配单元可装配不同类型的组件,也可改变计算机程序,以便对不同规格的电机产品进行装配。
  在柔性装配单元的基础上,进一步发展了全自动化的柔性装配系统。这种系统主要包括可编程序装配单元、系统存储仓库和柔性物流传送系统等几大部分,其核心是可编程的装配单元。可编程的装配单元通过改变计算机程序,实现对装配机器人的控制,并对各种不同规格的电机进行装配。为了保证无阻滞地向装配系统供应组件,并在系统发生故障时起缓冲作用,柔性装配系统设有存储仓库。仓库内设有可编程序的货架控制装置,使计算机能对各存储单元进行随机访问。柔性物流传送系统由传送带或自动引导小车(AGV)组成,负责物料的搬运和系统内外各工序间物流的交换。自动引导小车运转灵活,不受限制,且停位精度很高(可达±1mm),因而成为柔性传送系统的主要设备。FAS系统通常采用分级分布式计算机控制系统,以对系统中各种自动化设备进行管理与控制。计算机系统包括主计算机、FAS管理计算机、物流计算机和多台FAC计算机。
  通过这些计算机, FAS系统可方便地改变程序,并对装配系统加以控制,以实现对多规格电机的自动装配。以国外发展的一种自动装配系统为例,可实现对450种不同规格的小型电机的自动装配。由此可见, FAS柔性装配系统不但自动化程度高,而且适应能力较强,是当今小电机装配自动化的方向。除装配自动化外,还有电机出厂试验自动线和静电喷漆自动线。使用这些自动线,将极大地改善劳动条件和提高劳动生产率,并可为实现电机厂的元人化生产创造有利条件。


 

 

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