自锁式有绕组的定子铁心起吊装置的设计.pdf

煤矿规代化
2013年第4
总第115
自锁式有绕组的定子铁心起吊装置的设计
盛超
(究矿集团有眼公司机电设备制造厂,山东邹城273500)
摘要针对原来使用的内撑式吊装エ具操作复杂,锁紧拧紧カ难以控制,严重时导致铁心变形,绕
组绝缘损坏,本文介绍一种新型的具有自锁功能的带绕组定子铁心内撑式吊具,有效地解决了以上所
提到的问题,而且大幅度低编短了起吊工作辅助时间。文章阐述了该起吊装置的设计原理及使用方
法,同时详细介绍了重要构件的受力分析及强度校核
关键词自锁;定子铁心;起吊装置
中图分类号:TH12文献标志码:B文章编号:1009-0797(2013)04-0070-02
生一定的正压力,然后起吊,在铁心重力的作用下
现状筒介
正压力逐渐增大,直至将铁心吊起。铁心放置到位
防爆电机的生产过程中,铁心吊具是很重要的后,敲击装置顶端,3个支撑臂可以自动回收。整个过
工具,贯穿于整个生产流程中,如定子嵌线工序、真程无需工人进行大强度劳动,起吊辅助时间很短,由
空浸漆工序,特别是有绕组定子铁心(以下简称铁于采用自锁原理设计,可靠性是很高的,不会出现吊
心)与机売的压装工序。压装方式主要有两种,即外运过程中脱落等情况。为了防止工人对内径尺寸较
压装和内压装。无论采用哪种压装方式总是要将有小的铁心进行起吊使用不匹配的吊运装置,此处设
铁心吊起。现在各厂家主要使用吊具类型有:抱箍计了一个限位螺母,从而将支撑臂回收的最小角度
式、剪式夹紧式、绳子捆绑式、螺纹锁紧内撑式等。这进行限制,实现了对起吊铁心最小内径的限制,避免
几种吊具中前三种基本不能适用于外压装,螺纹锁了工人的误操作。
紧内撑式可以用于外压装,但其存在预紧力的大小
无法控制,辅助工作繁琐等弊端。综合各种形式吊具
的优缺点,设计出了一套具备自锁功能的有绕组定
子铁心吊装装置,现作以下介绍。
2自锁式内撑起吊装置的设计
2.1起吊装置的结构及使用介绍
A
A向
吊具;2-有绕纽的定子铗心
图2吊具的使用示意图
器∈で>
2.2工作原理
该装置原理:依靠有绕组的定子铁心自身的重
力产生对铁心内壁的正压力,从而在内壁表面产生
大友尺寸370
摩擦力,当总摩擦力大于铁心总重时,即实现铁心的
lー吊环;2-滑套;3-支撑弧板;4-吊臂;:5-复位弾簧
吊起。这种现象即为“自锁”。若实现自锁,支撑臂与
6-限位螺母;7-中轴
竖直方向的夹角0是设计关键,下面对θ角进行
图1起吊装置结构图
计算说明,受力分析如图3所示。
起吊装置采用的连杆机构,主要组成部分如图1
若要吊起铁心,即要满足单个支撑臂上受力在
所示。使用时直接将该装置直接放入铁心内径(见图!竖直方向的分力应该小于该支撑臂圢铁心内壁接触
2),然后下压滑套,使支撑弧板与铁心内孔壁之间产点处的摩擦力。
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愿第115親
即F2ros材质屈服应力o,=235MPa
sin
惯性半径i=1/z=
B
8.66
cos 012
cot 0 tan a
式中;Iz为长方形截面的惯性矩;A为长方形截面的
即可得6>90°
面积
式中:为摩擦角。
柔度入==1x0.115/8.66x103=13.3为最小柔度杆
故临界力Fer=os?A=235x106x0.012x
0.03-84.6kN
稳定安全系数取nst=2.5
-=84.6/4.45=19.01>n、t
故截面30×12杆件稳定性满足要求
2.4其他零部件设计说明
提升拉力;F2-提开拉カ的一个分カ;
中轴的抗拉强度,及各鉸接处连接销轴的抗剪
FNー内壁与吊具间的正压力;Fs-摩擦力;6-自锁夹角
强度计算过程此处不再进行赘述。支撑弧板的设计
图3受力简图
尽可能面积大一些,以减小对铁心内壁单位面积的
査阅资料,取橡胶与铁的摩擦系数ル=0.5,故正压力
Q= arctan W=26°
自锁夹角θ>90°-=64°
结束语
即夹角大于64°即可自锁
本文从支撑臂杄件的强度及压杆稳定性方面进
2.3支撑构件设计计算
行了详细设计计算说明,通过计算与校核削述了该
下面以我公司YBUD)-16080-4/8型电动机为例装置的设计可行性。该装置可以实现铁心的平稳起
对各构件的设计计算作以介绍。该电动机定子铁心吊,且方便铁心与机座的对中,也适用于带有铁心键
内径d350,重G=600kg。以起吊装置为分析对象的的大型电动机。当定子铁心内径较大时只需把支撑
受力简图见图3。实现铁心的起吊,总摩擦力应与定臂设计为可伸缩结构,此时支撑臂杄件的稳定性校
子重量相等,以此来校核各构件的强度。
核更是不可忽略的。目前,该起吊装置在电机实际生
单个支撑臂与铁心内壁间摩擦力产中获得应用,符合生产需求,大大减少了定子吊装
f,=f=f=G/3=2KN
的辅助劳动时间及劳动强度。
故F2
FN
cos26。-=P/os26°=4.45N
参考文献:
2.3.1支撙臂用钢板设计计算
陈位官.エ程力学M!北京:高等教育出版社
支撑臂杆件选用长方形截面,选用Q235钢板,
2003.243~251.
厚度12mm,Q235材质的许用应力90MPa,按照抗压[2?成大先机械设计手册第五版,北京:化学工业出版社
强度校核计算支撑臂用钢板宽度。
2009.1-8~1-9
R=-
杨黎明,白明光,等.机床夹具设计手册M!.北京:国防工业
1·△
出版社,199%6
式中:B为支撑臂用钢板宽度;F2为支撑臂上分力;
o]为材料许用应力;△为支撑臂用钢板厚度
作者简介
计算可得钢板宽度B≥4.1mm
盛超,男,出生于1986年1月,2008年毕业于青岛科技大
作为吊具安全系数此处我们取n=6~7,所以宽学机械エ程及自动化专业,大学本科学士学位,现主要从事防
度B取值为30mm
爆三相异步电机的设计工作,助理工程师。
2.3.2支撑臂稳定性校核
针对本设计结构,已知:支撑臂杆件截面为30
12mm,长度因数=1(两端铰接),杆长l-115,Q235
(收稿日期:2013-2-6