Главная >  Производственный и технологический процесс 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85

Готовые коллекторы желательно подвергнуть динамической формовке для сохранения правильности формы коллектора в процессе эксплуатации. При этом коллектор нагревают до 150-160 °С, надевают на оправку установки динамической формовки и разгоняют 10-30 мин при температуре 150-160 °С со скоростью, равной 1,5 номинальной для данного коллектора. Динамическая формовка коллектора производится до 3 раз. При этом после каждой формовки проверяют затяжку гайки [4].

18.5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ НА ПЛАСТМАССЕ

В коллекторах с наружным диаметром до 200-250 мм широкое распространение получило крепление пластин пластмассой. Коллекторы этого типа имеют значительно меньшую трудоемкость и себестоимость по сравнению со сборными за счет отсутствия механической обработки крепящих деталей и пластин (рис. 18.1, s). Для большей надежности посадки коллекторов на вал машины их снабжают стальной втулкой 1, а для повышения механической прочности в пластмассе 2 размещают армирующие стальные кольца 4. Для крепления используется пластмасса марки Кб или АГ-4.

При изготовлении коллекторов на пластмассовом корпусе пакет пластин 3 собирается так же, как при изготовлении сборного коллектора, и после сборки прессуется в холодном состоянии на гидравлическом прессе. Усилие прессовки выбирается таким, чтобы обеспечить необходимое давление между пластинами с учетом падения арочного распора в процессе прессовки пластмассой и ее термообработки. Процесс усадки и запекания изоляционных прокладок происходит при прессовке пластмассового корпуса, когда вследствие арочного распора и температурного расширения меди между пластинами коллектора создается давление около 60 МПа при температуре 140-180°С.

Прессовка коллектора пластмассой в пресс-форме производится следующим образом. Пресс-форма нагревается до температуры 130-140°С (для АГ-4) или 170-180°С для Кб). До этой же температуры должны быть нагреты пакет коллектора и армировоч-ные кольца. Затем на нижний пуансон 12 пресс-формы (рис. 18.9) надевают нагретую втулку коллектора 11. Во втулку вставляют центрирующий стакан 7 и стягивают болтом 6. В нижнее прессовочное пространство (между втулкой 11 и матрицей 13) закладывают таблетку из пластмассы. Таблетка имеет форму кольца и предварительно нагревается высокочастотным нагревом до температуры 70 °С для придания ей пластичности и удаления из пластмассы летучих веществ. Затем берут комплект пластин 3, запрессованный в кольцо 2, и в его выемку устанавливают армирующее кольцо 1. В таком виде кольцо коллектора ставят в пресс-форму. Ползун пресса вместе с деталями 9 я 10 опускается вниз, при этом пресс-форма смыкается, после чего ее закрепляют шарнирными болтами (на чертеже не показаны) с нижней частью пресс-формы. Откидывают защелку 4, и ползун 8 с верхней плитой 5

поднимается вверх. В загрузочное пространство верхней части пресс-формы закладывают вторую подогретую таблетку. Опускают ползун вниз и производят прессовку коллектора. Давление при прессовке 35-45 МПа. Выдержка под давлением в течение 1- 2 мин на 1 мм толщины пластмассового корпуса коллектора. Верхняя матрица 9 и пуансон 8 установлены на верхней плите 5, которая крепится к ползуну пресса. Нижняя часть пресс-формы за плиту-обойму 14 прикреплена к столу пресса.


Рис. 18.9. Пресс-форма для опрессования коллектора с пластмассовым корпусом.

Последующими операциями изготовления коллектора являют-я: термообработка, снятие опрессовочного кольца, развертывание тверстия у втулки, обточка рабочей поверхности, разгон и конт-1оль.

Коллекторы, имеющие корпус из пластмассы, можно изготав-;ивать из пластин, полученных разделением цельной заготовки, ia рис. 18.10 показана заготовка, полученная методом холодного ыдавливания, а на рис. 18.11 заготовка, полученная прессовкой сеталлопорошка. Заготовки опрессовывают пластмассой, а затем резеровкой разделяют коллекторные пластины. На рис. 18.12, а, б оказан коллектор, пластины которого образованы разделением елой штампованной заготовки. Последовательность изготовления онятна из рисунка.

Коллекторы на пластмассе кроме достоинств обладают рядом вдостатков, обусловленных свойствами применяемых пресс-мате-яалов и особенностями конструкции. Пластмасса АГ-4 обладает

) Зак. 953 289



резко выраженной анизотропией, т. е. механические свойства в направлении волокон наполнителя отличны от свойств в поперечном к волокнам направлении. Это приводит к появлению весьма высоких напряжений в пластмассе прн изготовлении и эксплуатации коллектора, являясь нередко причиной его разрушения. Отмеченные недостатки послужили причиной создания коллекторов щелевой конструкции (рис. 18.1,г).



Рис. 18.10. Пакет пластин после выдавливания.


Рис. 18.11. Пакет пластин после прессования из металлопорошка.


Рис. 18.12. Коллекторы иа пластмассе, пластины которых образованы разделением цельной заготовки.

а -с пакетом пластин, изготовленных из кольца (см. рис. IS.It); б-с пакетом пластин, изготовленных из полосы; / - развертка (заготовка) пакета пластин; 2 -готовый коллектор.

Коллектор щелевой конструкции имеет стальные втулки 3 и кольцо коллекторных пластин 1 с изоляционными прокладками. Между втулками и кольцом предусмотрена щель 2, которая заполняется пластмассой. Отсутствие растягивающих усилий в пластмассовой прослойке позволило отказаться от материала марки АГ-4 и применить материал Премикс , обладающий высокими реологическими свойствами. Прессовка происходит через узкую щель (I-5 мм) при высоком давлении (около 100 МПа). В конструкции обеспечивается однородность материала.

На Рижском электромашиностроительном заводе (РЭЗ) освоено производство коллекторов щелевой конструкции для быстроходных двигателей напольного транспорта. Окружная скорость в 290

коллекторах достигает 30 м/с. Щелевая конструкция выгодно сочетает лучшие свойства коллекторов на пластмассе (простота процесса изготовления, надежность) и сборных коллекторов (хорошая теплоотдача, жесткость несущих элементов).

18.6. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ КОЛЕЦ

Технологический процесс изготовления контактных колец включает следующие стадии: изготовление деталей, изолировка втулки, сборка и отделка.

Втулку / (рис. 18.13, а) отливают из чугуна и обрабатывают на станках. Контактные кольца 2-4 изготавливают из различных металлов. Перспективными с точки зрения технологии являются кольца, прессованные из медного порошка. Изолирующие шайбы 6 и провододержатель 7 прессуются из пластмассы.


Рис. 18.13. Узел контактных колец.

й - на чугунной втулке; б -консольный с пластмассовой изоляцией.

Изолирование втулки производят формовочным миканитом, но может также применяться формовочный слюдопласт или слюдинит. При всех материалах технология одинакова.

Ширину заготовки выбирают на 15-20 мм больше высоты втулки. Цилиндрическую часть ступицы промазывают клеющими лаками и на высушенную поверхность плотно накатывают на горячей плите изоляционный материал, поверхность которого предварительно лакируется. Затем втулку опрессовывают и запекают изоляцию в пресс-скорме с конусными сегментами, аналогично прессовке и запечке коллекторного кольца. Температура и время зависят от примененных изоляционных материалов и габаритов втулки. После запекания изоляция должна быть плотной и при постукивании издавать металлический звук. После извлечения из пресс-формы ступицу обрабатывают на токарном станке до размеров, указанных в чертеже.

Контактные кольца насаживают на изолированную втулку с натягом. Для этого кольца нагревают до 300-450 °С. При сборке втулку устанавливают на оправку. На втулку надевают горячие контактные кольца 2-4 и две изолирующие пластмассовые шай-

0492



бы 6. Затем контактные кольца прессуют и, не снимая давления, охлаждают. После охлаждения на выводные концы надевают изоляционные гильзы 5. Провододержатель 7 привертывают к втулке болтами.

В готовых узлах контактных колец свободные поверхности изоляции бандажируют лентами и шнурами и покрывают эмалями с последующим запеканием.

В некоторых электрических машинах применяют контактные кольца без втулок (рис. 18.13,6). Контактные кольца 3 через пластмассовые изоляционные кольца 4 крепятся тремя шпильками 5 к фланцу 2. Кольца прикрепляются к торцу вала электродвигателя внутренней поверхностью фланца 1. Так как обеспечить соосность контактных колец сборкой весьма трудно, на собранной машине производят проточку колец по наружному диаметру.

Контактные кольца также могут изготавливаться на пластмассе. При этом исключаются явления усадки изоляции, ослабления посадки, разбалтывания контактных колец. Щеточная пыль не может попасть между кольцами и изоляционными втулками и образовать проводящие мостики.

Прессовка контактных колец в пресс-форме производится так же, как и коллекторов. Применяемые пластмассы аналогичны. После прессования узлы следует подвергать термообработке.

Глава девятнадцатая

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И УКЛАДКА ОБМОТОК ЯКОРЕЙ 19.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

К обмоткам якорей относятся обмотки, уложенные в пазы вращающихся частей машин (якоря машин постоянного тока, преобразователей и т. п.).

Якорные обмотки по способу изготовления можно разделить на машинные из круглого провода, катушечные из круглого провода, катушечные из прямоугольного провода, одновитковые из прямоугольного провода и стержневые.

Машинные обмотки из круглого провода применяются в машинах малой мощности. Намотка осуществляется непосредственно в пазы. Изоляция пазов и торцов сердечника может производиться напылением порошка. При этом длина лобовых частей получается минимальной. Для предохранения лобовых частей от действия центробежных сил достаточна пропитка обмотки.

Катушечные обмотки из круглого провода применяются в машинах с высотами оси вращения 80-200 мм. Катушки наматываются на шаблон, растягиваются и укладываются в овальные полузакрытые пазы.

В качестве корпусной изоляции используют изофлекс или ими-дофлекс толщиной 0,25-0,35 мм, которыми изолируют паз до начала укладки.

Обмотки из прямоугольного провода применяют в машинах с высотой оси вращения 225 мм и выше, а также в тяговых, крановых и других машинах специального назначения. Обмотки выполняют в виде жестких формованных катушек и укладывают в открытые пазы.

Для повышения надежности обмотки секции, из которых состоят катушки, дополнительно через одну изолируют стеклянной лентой или полиамидной пленкой. Корпусная изоляция наносится на катушки до их укладки в пазы.

Стержневые обмотки выполняют из полувитков, эти обмотки имеют соединения с обеих сторон сердечника якоря. Они используются в крупных машинах постоянного тока.

Для закрепления обмотки в пазах применяют бандажи и клинья, а для крепления обмотки в лобовых частях - бандажи.

После укладки обмотки производят припайку (сварку) концов секций к коллекторным пластинам, наложение бандажей и пропитку. Обмотанные якоря с изоляцией класса В пропитывают лаками без растворителей капельным или струйным способами. Якоря с изоляцией классов F и Н подвергают пропитке в вакууме или при давлении в лаках с растворителями. В настоящее время все большее распространение находит пропитка в эпоксидных компаундах, а также в вакууме и под давлением (см. гл. 21). После пропитки якорь проходит операции отделки.

Как известно, в обмотках появляются дополнительные потери в сечении проводника из-за рассеяния паза, поэтому в статорных обмотках машин переменного тока проводники прямоугольного сечения кладут в паз широкой стороной, обращенной к дну паза. В машинах постоянного тока проводники обращены к дну паза узкой стороной. Это объясняется тем, что при таком расположен НИИ проводников их удобнее соединять с пластинами коллектора. При высоте проводника, превышающей так называемую критическую высоту, зависящую от частоты тока в якоре, проводники разделяют по высоте на два параллельных. Обмотки с разделенными проводниками вызывают дополнительные трудности при гибке и изоляции.

На заводах разрабатываются обмотки с расположением проводников в пазу плашмя. Для соединения с коллекторными пластинами концы секций поворачивают на 90° или подвергают прессовке. При прессовке проводник деформируется так, что узкой стороной входит в петушки коллекторных пластин. При повороте проводников появляются трудности в изолировке и бандажирова-нии выводов секций.

19.2. НАМОТКА ЯКОРЕЙ МАШИННЫМ СПОСОБОМ

Конструктивно якорь представляет собой сборочную единицу, состоящую из вала, на который насажены сердечник (или сердечники), коллектор, контактные кольца, шайбы и другие детали.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85