CN105322735A - 大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：a.压模：将叠压固定好转子硅钢片的芯轴放在底模上，再放置上模，用活塞气缸推动机压紧上模和底模；b.熔铝除渣：用高频熔化炉熔化铝锭，清除铝液中的渣子，将高纯铝液温度后导入容铝桶；c.铸笼条：将盛有铝液的容铝桶放入活塞气缸推动机中的活塞缸筒内，快速推动活塞缸开关；d.装配加工：切掉铝饼，取走上模和底模，推出芯轴，装上转子轴进行加工，防腐处理。短路环与笼条一次成型，不需焊接与二次加工，物理质量均布，平衡误差大大减小。转子自身重量减轻，提高电机效率和转速，减少能耗，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及潜水泵制造领域,具体涉及一种大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺。
背景技术
潜水电泵是生产生活中必不可少的一种提水工具。潜水电机又是潜水电泵中的动力来源，因而潜水电机的质量性能将直接影响到潜水泵的正常运行。多年来各国同行业都在潜水电机的设计和研发中做了大量的研发投入，但无论怎样都离不开两种情况：一种是与旋转磁场同步的同步转速电机，一种是与旋转磁场不同步的异步转速电机。这两种电机都是把电能转化为机械能并通过转子部件传递、输出。这就造转子在电机中的重要地位。因此转子的设计、材料和工艺都会对电机品质产生质的影响，特别是潜水电机，作为对外部尺寸要求过高的专用立式电机更为重要。传统大功率转子，其感应条材质为专用的铜导条，生产工艺为人工敲打而入笼条孔，用各种焊接工艺焊接两头短路环。缺点是制作成本高，制作速度慢，转子固定轴用键条紧固,加工损耗大，耗时4个多小时，动平衡时难度极大，工艺复杂，转子自身重，给电机起动和运转带来功率损耗增大，能耗加大，报废后铜材不可再生利用。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足，提供一种大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
a.压模：将转子硅钢片叠压固定在芯轴上，放置底模，将叠压固定好转子硅钢片的芯轴放在底模上，再放置上模，用活塞气缸推动机压紧上模和底模；
b.熔铝除渣：用高频熔化炉熔化铝锭，铝锭纯度至少为99.23%，熔化炉温度控制在800-900℃，清除铝液中的渣子，得高纯铝液；将高纯铝液温度降至700-750℃后导入容铝桶;
c.铸笼条：将盛有铝液的容铝桶放入活塞气缸推动机中的活塞缸筒内，快速推动活塞缸开关，控制铝液在2-3秒中注入底模上的进铝孔，气体从排气孔排出，排气速度比铸铝速度快2‰秒，延时10秒后开始泄压，所剩包有容铝桶外壳的铝饼厚度不小于15mm；
d.装配加工：切掉铝饼，取走上模和底模，推出芯轴，测试笼条合格后，装上转子轴进行加工，平衡检测后，防腐处理，入库。
所述芯轴材质为45#碳圆钢，经热处理调质，硬度为50度；芯轴下头与底模相匹配，上头与上模相匹配，且上头为椎形头，便于穿转子硅钢片，芯轴外径比转子硅钢片的内孔直径小0.03-0.05mm。
所述底模中心设有芯轴孔，底模上设有与笼条孔一一对应的进铝孔及与进铝孔连通的下短路环槽；上模中心设有芯轴孔，上模上设有与笼条孔一一对应的排气孔及与排气孔连通的上短路环槽，进铝孔横截面积大于笼条孔横截面积,排气孔横截面积小于笼条孔横截面积。
所述活塞气缸推动机由液压油泵、压力罐和活塞缸组成：液压油泵将油打入压力罐中，压力罐推动活塞缸运动，活塞缸压强控制为5-20MPa。
所述容铝桶为石棉材质，耐高温1500℃，容铝桶外径小于压力推动机的活塞缸筒内径。
本发明的有益效果是：
（1）短路环与笼条一次成型，不需焊接与二次加工，物理质量均布，平衡误差大大减小。转子自身重量减轻，提高电机效率和转速，减少能耗，成本低。
（2）装轴时利用金属热胀冷缩原理进行装置，紧固可靠，不损伤轴。
（3）因转子铸为一体，加大了转子轴应力劳度的承受力，保证了转子在磁效应旋转时应力物理曲线不再发生变化，达到受磁均布，同心线垂直可靠，减少因应力不够而带来的轴承单边磨损，提高电机使用寿命。
（4）可制造长度达2000mm以上的电机转子，超出目前最大功率潜水电机转子尺寸。制作一根转子平均用时10分钟，时间效率提高20多倍。报废后铝可以溶解再生利用，达到环保节能效果。
附图说明
图1为本发明底模、上模结构示意图；
图中：1-底模，2-下短路环槽，3-芯轴孔，4-进铝孔，5-上模，6-上短路环槽，7-排气孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1，一种大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
a.压模：将转子硅钢片叠压固定在芯轴上，放置底模，将叠压固定好转子硅钢片的芯轴放在底模上，再放置上模，用活塞气缸推动机压紧上模和底模；
b.熔铝除渣：用高频熔化炉熔化铝锭，铝锭纯度至少为99.23%，熔化炉温度控制在800-900℃，清除铝液中的渣子，得高纯铝液；将高纯铝液温度降至700-750℃后导入容铝桶;
c.铸笼条：将盛有铝液的容铝桶放入活塞气缸推动机中的活塞缸筒内，快速推动活塞缸开关，控制铝液在2-3秒中注入底模上的进铝孔，气体从排气孔排出，排气速度比铸铝速度快2‰秒，延时10秒后开始泄压，所剩包有容铝桶外壳的铝饼厚度不小于15mm；
d.装配加工：切掉铝饼，取走上模和底模，推出芯轴，测试笼条合格后，装上转子轴进行加工，平衡检测后，防腐处理，入库。
所述芯轴材质为45#碳圆钢，经热处理调质，硬度为50度；芯轴下头与底模相匹配，上头与上模相匹配，且上头为椎形头，便于穿转子硅钢片，芯轴外径比转子硅钢片的内孔直径小0.03-0.05mm。
底模1中心设有芯轴孔3，底模1上设有与笼条孔一一对应的进铝孔4及与进铝孔4连通的下短路环槽2；上模5中心设有芯轴孔3，上模5上设有与笼条孔一一对应的排气孔7及与排气孔7连通的上短路环槽6；进铝孔4横截面积大于笼条孔横截面积,排气孔7横截面积小于笼条孔横截面积。底模和上模材质为45#钢经锻打热处理。
所述活塞气缸推动机由液压油泵、压力罐和活塞缸组成：液压油泵将油打入压力罐中，压力罐推动活塞缸运动，活塞缸压强控制为5-20MPa。
所述容铝桶为石棉材质，耐高温1500℃，容铝桶外径小于压力推动机的活塞缸筒内径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
a.压模：将转子硅钢片叠压固定在芯轴上，放置底模，将叠压固定好转子硅钢片的芯轴放在底模上，再放置上模，用活塞气缸推动机压紧上模和底模；
b.熔铝除渣：用高频熔化炉熔化铝锭，铝锭纯度至少为99.23%，熔化炉温度控制在800-900℃，清除铝液中的渣子，得高纯铝液；将高纯铝液温度降至700-750℃后导入容铝桶;
c.铸笼条：将盛有铝液的容铝桶放入活塞气缸推动机中的活塞缸筒内，快速推动活塞缸开关，控制铝液在2-3秒中注入底模上的进铝孔，气体从排气孔排出，延时10秒后开始泄压，所剩包有容铝桶外壳的铝饼厚度不小于15mm；
d.装配加工：切掉铝饼，取走上模和底模，推出芯轴，测试笼条合格后，装上转子轴进行加工，平衡检测后，防腐处理，入库。
2.如权利要求1所述的大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于：所述芯轴材质为45#碳圆钢，经热处理调质，硬度为50度；芯轴下头与底模相匹配，上头与上模相匹配，且上头为椎形头，芯轴外径比转子硅钢片的内孔直径小0.03-0.05mm。
3.如权利要求1所述的大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于：所述底模中心设有芯轴孔，底模上设有与笼条孔一一对应的进铝孔及与进铝孔连通的下短路环槽；上模中心设有芯轴孔，上模上设有与笼条孔一一对应的排气孔及与排气孔连通的上短路环槽，进铝孔横截面积大于笼条孔横截面积,排气孔横截面积小于笼条孔横截面积。
4.如权利要求1所述的大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于：所述活塞气缸推动机由液压油泵、压力罐和活塞缸组成：液压油泵将油打入压力罐中，压力罐推动活塞缸运动，活塞缸压强控制为5-20MPa。
5.如权利要求1所述的大功率潜水电机铸铝转子的生产工艺，其特征在于：所述容铝桶为石棉材质，容铝桶外径小于压力推动机的活塞缸筒内径。
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