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关于电机制造工艺装备质量检测方法的研究
摘要:为保证电机制造工艺装备质量检测水平得到进一步提升,本文对电机制造工艺装备特点进行有效性分析,明确电机制造核心工序,提出电机制造工艺装备质量检测方法应用要点,可以保证电机制造工艺装备质量检测数据更加精确,延长电机制造工艺装备运行寿命,以期为相关人员提供参考。
关键词:电机制造工艺装备;质量检测
引言:
电力系统是电能资源的主要提供者,其组成结构比较复杂,因为科学技术的飞速化发展,电能的应用范围越来越大,已经成为广大居民日常生活和生产当中的主要资源。和普通的机械装置相似,电机内部也包含机械设备,但不同的是,其自身具备导电与导磁功能,故在电力系统内部占据重要地位。为确保电机制造工艺装备能够可靠运行,本文重点探讨电机制造工艺装备的质量检测要点。
1电机制造工艺装备特点
在我国,电机制造行业具备比较好的发展前景,故已经引起人们的重视。结合电机制造特点可以得知,不但要确保电机的各项性能满足电力系统实际配置需求,而且要提升电机的安全性,由此可以确保电机制造行业的整体效益获得进一步提升。电机制造结构较为复杂化,在实际操作期间,因为装配比较复杂,其具体装配方法及顺序会对电力系统的正常运行产生较大影响。究其原因,重点是因为电机制造装配过程当中,各项零部件数量比较多,零部件的结构较为复杂,各个零部件均需科学安装与组合。为确保电机产品的质量,一方面取决于零部件的加工质量,另一方面在很大程度上也取决于装配质量,其中工作人员需有效克服不同零部件多样性与材料异同等问题。
根据电机制造设计操作情况可以得知,要求电机配备人员具备较高的专业素养和能力,不断提升电机制作的精细化水平和规范化水平,确保电机制造工艺装备的各项性能得到良好发挥,真正达到提升电机制造工艺装备质量的目标。
2电机制造核心工序
2.1端盖
在电机之中,端盖是一个比较重要的零件,其可以将机座与转子有效连接,所以说其是一个重要的零件。针对端盖来讲,其不但能够对电机的内部起到比较好的支撑效果,而且可以利用其内部滚动轴承,针对转子与定子相对位置进行有效确定。结合端盖特点能够得知,由于其结构壁较薄,容易发生变形现象,如果采用装夹方法实施生产加工,难度比较大。但作为转子与定子稳定连接的主要部件端盖来讲,为确保电机气隙更加准确,可以有效提升轴承室与止口的配合精度,包括尺寸精度、圆柱度、同轴度、表面粗糙度等。
和其他组成复杂的零部件来讲,端盖的制造和加工过程比较简单,加工所采用的方法主要包含钻孔与车削等两种。与此同时,针对端盖来说,由于其特别容易出现变形现象,属于一种薄壁零件,故在其具体加工期间,工作人员所采取的夹紧力过大,或实际的切削量较大,均可能会导致端盖出现严重变形或超差现象。例如,在车削加工过程之中,常见的加工工序通常包含两种,分别是精车加工方法与粗车加工方法,在端盖加工环节,要求工作人员在不同精度等级车床当中进行。针对一些小型电机端盖来讲,主要是采取三爪自定心卡盘,将端盖上部工艺搭子外圆进行夹紧处理,同时,在实际钻孔环节,主要采取多轴钻床或立式钻床。对于一些中大型端盖来讲,在实际钻孔期间,还要采取摇臂钻床。为了提高生产效率和保证各孔的位置度,钻孔时通常还需使用钻模。
2.2机座
根据电机结构特点能够得知,机座具备定子铁芯固定和支撑等重要作用,机座的轴承端盖结构之中,机座可以与端盖之间进行密切配合,由此可以更好发挥出转子的支撑,包括电机绕组的保护功能。针对机座而言,其结构包含多种类型,比如整体形机座和分离形机座,包括铸钢机座、焊接机座等等。从制造工艺角度进行分析可得知,主要分成包含底脚整体形铸铁机座与分离形的钢板焊接机座。在机座加工制作过程当中,机座铁心档内圆、两端的止口,以及吊环所采用螺栓孔等,均是要进行加工的重要部位[1]。
此外,在加工机座期间,工作人员还要全方面考虑不同加工面的质量要求,由此能够合理确定出有关零件的具体装夹方法。如果工作人员所采用的装夹方法不合理,则会对后续的零件止口、壁厚,包括内圆同轴度产生较大影响,后续可能会发生不良形变现象。通常来讲,在机座加工环节,主要包含止口定位与底脚平面定位等两种加工模式。
2.3转子铁芯与转轴
针对电机内部转子来讲,主要包含转子铁芯与转轴等零件,但是,在电机当中,转轴作为核心零部件,需要有足够的强度和刚度。因此,在电机制造期间,转轴占据重要地位。同时,转子铁芯与转轴也是机械功率有序输出,包括转矩传递的核心部件之一。铁芯所用材料的材质和铁芯制造质量,影响着电机嵌线的工艺性和绝缘可靠性。在铁芯制造过程中,我们要重点把控转子冲片毛刺、叠压整齐度、叠压系数、槽型尺寸等因素,提升铁芯成品质量。
在中小型电机当中,一般采取热轧圆钢材料作为转轴主要生产材料,针对其直径来讲,需要结合不同转轴加工余量,科学选择其直径。转轴的加工精度和表面粗糙度质量要求较高,比如轴承档、轴伸档的尺寸精度、形位公差、粗糙度等,这些关系到零部件的配合。由于转轴实际切削量在电机实际制造期间占据重要地位,故工作人员要引起足够的重视。
3检测方法分析
3.1电机制造工艺设备质量检测方法具体运用
电机制造当中工艺波动因素往往对电机的质量影响很大,同时电机装配质量,包括电机性能,均会对电机总体装配质量产生很大的影响[2]。针对电机制造工艺来说,保持电机各项性能特别重要,并且电机性能集中工艺指标,以及综合性能指标之间存在很大差异。通常而言,电机性能不同,其工艺装配也存在一定差异,针对此类现象,需要工作人员根据实际情况实施详细分析。在制造电机期间,外界多个因素,会对电机的整体加工质量产生很大影响,这些因素的出现,均会对电机质量产生一定影响。从细节层面来分析,一些小零部件尺寸出现差异,会对电机实际使用寿命产生很大影响,并且会对电机总体质量产生影响,若情况特别重要,还会引起电机暂停作业。
另外,铁芯内部的圆周磨损与定子槽,也会对电机的总体运行效率产生一定影响,使得电机温度不断提升,从而给电机的总体质量带来较大影响。直流电机定子组成见图一。
3.2电机制造工艺装配性能检测方法
针对电机中端盖和机座,包括转子铁芯等一系列装备来讲,在实际制造期间,工作人员要结合具体的质量要求开展制造工作,由此能够确保装备质量与各项性能获得良好提升,同时能够更好延长电机实际运行寿命,对电机起到良好保护作用。三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组成,转子装在定子内腔里,借助轴承被支撑在两个端盖上。为了保证转子能在定子内自由转动,定子和转子之间必须有一间隙,称为气隙[3]。电动机的气隙是一个非常重要的参数,其大小及对称性等对电动机的性能有很大影响。图2所示为三相笼型异步电动机的组成部件。
第一,如果转子铁芯外圆尺寸加工过大,导致气隙小于设计数值,使得转子谐波漏抗与定子谐波漏抗明显增大,同时会提升电机总漏抗,从而不断降低异步电动机最大转矩和启动转矩。在满载期间,其温度不断提升,转差率不断提升[4]。
第二,如果转子铁芯与定子间出现轴向偏移问题,铁芯有效长度会明显减少,使得空载电流不断增加,功率因数逐渐下降。若封闭式电机机座内圆表面出现比较多缺陷,或者其粗糙度过大,机座与定子铁芯间容易发生接触不良现象,热阻不断增加,导致电机温升逐渐提升。端盖轴承室和机座止口等位置,其加工尺寸发生超差现象,使得电机装配难度明显增加,而且会发生抱死或运转不灵等现象。若轴承挡与轴承室形位公差,包括其尺寸精度比较低,容易引起滚动轴承内外圆发生严重变形,同时还会出现较多的噪声与振动,轴承实际摩擦损耗不断提升,轴承温度逐渐提高。
第三,若转子铁芯外圆尺寸比较小,则会引发气隙比设置值大的现象,由此会降低转子谐波漏抗与定子谐波漏抗,伴随电机总漏抗的逐渐下降,启动电流明显增加。伴随气隙空载电流和磁动的不断增大,功率因数逐渐下降,温度不断升高[5]。
第四,若电机轴承挡与机座止口,包括定子铁芯内圆,以及转子铁芯外圆和端盖轴承室与止口等端面跳动,圆柱度和同轴度实际偏差较大,容易引起气隙不均匀现象。若情况较为严重,还会引发噪声与振动,甚至会发生定子内孔与转子外圆等摩擦现象,对电机局部部位产生烧伤。
在对电机制造工艺设备开展质量检测时,检测人员需开展试运行,通俗来讲,就是确保电机设备在具体运行环节可以长时间稳定运行。针对端盖和机座,包括轴承和其余细小零部件质量问题,在实际过程当中均能够实现实时检测,主要包含尺寸与材质层面的检测。如果转子铁芯外圆尺寸比较大,其实际的气隙值会明显小于设计数值,使得电机的总漏抗明显增加,电机不能正常运行。同时,定子与转子铁芯之间出现轴向偏离,铁芯有效长度会逐渐减少,则会引发空载电流过大、功率因数下降现象,导致电机不能正常稳定运行。因为存在此类质量缺陷,会影响电机制造工艺水平,故工作人员需要对电机制造工艺加强质量检验,并适当加大质量把控力度,避免出现危险。
电机制造工艺设备各项运行性能,对其实际使用寿命影响较大,如何提升电机安全性与可靠性,做好电机设备质量检验工作特别重要,并且工作人员还要对其各项性能进行有效研究。结合电机制造工艺设备的具体运行状况可以得知,通过加强质量检测与性能检验,能够保证电机制造工艺设备可靠运行。针对端盖的各项性能进行详细分析可得知,除确保端盖在具体应用期间不出现较大问题之外,还要有效延长端盖实际运行寿命,从而不断提升其运行效率,故做好性能检测工作特别重要。同时,针对机座性能进行详细分析,要重点考虑其和装夹有关设备之间的联系,将其看为一个整体,确保此整体可以稳定运行。在检测转轴性能的过程当中,重点考虑其实际的磨损性能,不断降低其实际磨损程度[6]。
若电机定子与转子铁芯间保持轴向偏移状态,导致铁芯长度小于设计数值,电机内部会发生空载电流增加的现象,功率因数不断下降,此时技术人员要对电机机座内圆表面粗糙度进行全面检验,确保其控制到合理范围之内,防止出现较多的缺陷。针对定子铁芯和机座需要实施有效的保护,从根本上减少接触不良问题的出现。电机机座止口与端盖轴承室止口,以及轴承挡等有关零部件尺寸若不满足设计要求,会影响电机的正常运行。对于技术人员而言,需要对电机异常振动或者噪声大小,有效判断其具体的损耗度,并采用针对性的解决措施。
4结语:
综上所述,本文主要对电机制造工艺装备质量检测方法应用要点进行有效性的分析,不仅能够提升电机制造工艺装备的运行效率与质量,而且可以避免电机制造工艺装备在后续运行环节发生严重故障,因此,能够为有关工作人员提供一定的帮助和借鉴。
参考文献
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[2]李会波.电机制造中检测技术及设备应用和制造工序分析[J].新型工业化,2022,12(04):181-184+189.
[3]李夏玲,孟祥立,殷丽君,叶露,付立智.浅谈压缩机橇的主电机制造及质量控制[J].石油和化工设备,2022,25(04):92-96.
[4]柳传友,崔晔,武天宜,虞辉.浅谈提高高功率密度电机制造质量的方法[J].机电信息,2022(02):60-62.
[5]邬知衡,黄媚.电机行业智能制造综合管理系统的设计与实现[J].自动化应用,2021(09):84-86.
[6]于伟,黄先锋,刘建华.电机智能制造发展现状及推进策略[J].电机与控制应用,2021,48(05):99-104.
作者简介:刘圆(1989.5-)女,本科,工程师,现主要从事的工作:体系管理。


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