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增安型同步机主机磁极阻尼环钻模的设计
《电气防爆》2011,2
设计与工艺袋
增安型同步机主机磁极阻尼环钻模的设计
苗青豪,张东波,祁美强,马帅波
(南阳防爆集团股份有限公司,河南南阳473008)
[关键词]全阻尼绕组;钎焊;定位;排屑
[摘要]文章根据增安型同步机主机磁极阻尼环的结构特点和材料特性,介绍了阻尼环
钻模的设计过程。并根据其在使用过程中出现的问题,通过改善定位尺寸、增加排屑槽等优化
设计措施,有效地保证了阻尼环上各阻尼孔的加工质量。
中图分类号]357[文献标识码]A[文章编号]00-9118(2011)02-0018-03
Design on Jigs for Damp Ring of Magne c Pole Used in an Increased Safe Synchronous Motor
MIAO Qing -hao, ZHANG Dong-bo, QI Mei-qiang, MA Shuai-bo
Nanyang Eaplasion Protection Co. Ld. Nanyang Henan 473008)
Key words: integral damper winding; braze welding; positioning; chip removal
Abstract: The design process of jibs for damper ring is described in this paper with structure fea-
tures and material perfomance of the damper ring in main magnetic pole for a synchronous motor. Con-
side ng the r lems cued in the application of the damper ring, the machining quality of each damp
ing holes on the damper ring is effectively ensured by optimizing the design measures, such as improving
positioning size, and enlarging chip removal slot
0引言
和热应力作用,以及堵转状态下的电磁力和暂态
扰动转矩的异常作用,阻尼环和阻尼条之间的焊
增安型同步机是集防爆技术、电力电子技术、接质量对电机性能的影响就显得至关重要
自动控制技术、电机技术为一体的新型高新技术
所谓钎焊,是利用比被钎焊金属熔点低的钎
产品,广泛用于石油、化工、化肥、制冷等行业具有料作为填充金属,把被钎焊金属连接起来的方法
爆炸危险气体的场所,用于拖动往复式压缩机。阻尼环与阻尼条的焊接过程是先将阻尼条插入阻
增安型同步机均设置有阻尼绕组,其不仅改善了尼环上阻尼孔中,然后加热阻尼环与阻尼条到稍
电机的启动性能,同时还可以提高励磁系统的稳高于钎料的熔化温度后,使钎料熔化并借助毛细
定性、削弱电力供电系统或所驱动的机械设备突管作用被吸入和充满阻尼环与阻尼条之间间隙,
发性暂态扰动的影响、抑制电机转子自由振荡。待焊料冷凝后即形成钎焊连接。在钎焊过程中
阻尼绕组的结构为在冲片磁极的极靴上冲有阻尼阻尼条与阻尼环上阻尼孔之间的装配间隙是影响
笼条槽口的叠片式磁极,磁极上镶嵌阻尼条和阻钎焊质量的关键因素,一般来说,0.03-0,13m
尼环,俗称为全阻尼绕组。图1所示即为增安型的单边间隙可以形成最大的焊接强度,随着间隙
同步机全阻尼绕组结构磁极,该种阻尼绕组结构的增大,焊接强度将迅速减小。
中,阻尼条和阻尼环之间的连接是采用银铜锊焊
阻尼条可采用拉制成型工艺或者挤制成型工
焊接工艺。为了承受电机启动和运行中的离心力艺,其外圆尺寸容易控制。而阻尼环一般为批量
收稿日期]2011-01-15
作者简介]苗青豪,男,1982年生,2005年毕业于中原工学院机械设计、制造及其自动化专业,主要从事同步机和大型异步机产品
工艺及研发.工作
《电气防爆》2011,2
增安型同步机主机磁极阻尼环钻模的设计
生产,且每件阻尼环上有多个阻尼孔,因此阻尼孔中项4),可以限制X、Y两个方向自由度,从而实
加工一般均利用结模钻孔,以提高生产效率。但现了工件的六点定位,确定了工件在工装内的装
因为阻尼环形状不规则和材质较软(一般为紫夹工位,确保了エ件在批量加工时阻尼孔位置尺
铜),阻尼环钻模在设计时存在一定的难度。我公
寸的一致性。
司在早期阻尼环钻模的设计中因存在一定的漏
洞,使阻尼孔的位置尺寸或者直径尺寸超差,并因
此造成部分阻尼环报废,给公司生产组织和财产
带来了损失。后来,我们针对阻尼环钻模的定位
结构和排削结构进行了改进,经过验证后效果理
想,目前已在所有型号增安型同步机阻尼环加工
中进行了推广。下面就阻尼环钴模的设计过程以
及改进措施进行简要介绍。
阻尼环
磁极冲片
图3底胎设计
阻尼条
钎焊连接
2夹紧结构的设计
夹紧结构的设计或选用是否正确合理,直接
影响到加工质量与生产率。因此,夹紧结构应符
合以下基本要求
a)夹紧时应保持工件定位时所占据的正确位
置
图1增安型同步机全阻尼绕组结构磁极
b)夹紧可靠、适当。夹紧结构要保证工件在
加工过程中不产生松动或振动。同时,工件不产
定位结构的设计
生过大的夹紧变形和表面损伤。
阻尼环外形结构见图2所示,为扇形结构,内
c)夹紧结构应操作方便、安全、省力。
外圆在立式车床上车加工成,两侧面在铣床上铣
因为阻尼环钻模为小型专用工装,设计时应
成,尺寸公差均为自由公差。定位结构在设计时
力求结构简单,夹紧可靠,所以我们选择了螺旋压
应遵循六点定位原理,即完全限制图2所示阻尼板夹紧结构。如图3所示,我们在底胎上方安装
环x、Y、z、x、Y、2六个方向自由度。
钴模样板(项2),使其与底胎形成一个与阻尼环
外形轮廓一致的定位空腔,然后在钻模样板上设
置两个M20-6H的螺纹通孔,通过两个顶紧螺栓
(项3)螺旋运动,将工件压紧。因为阻尼环材质
为铜材,顶紧螺栓与阻尼环端面之间需垫薄铜皮,
以免损伤阻尼环。
3工装的改进
阻尼环钻模经设计完成后便投人了生产使
用,然而在前期的使用过程中,我们发现其存在着
两个看似很小的缺陷。正是这两个缺陷,频频造
图2阻尼环外形结构图
成阻尼环在加工过程中出现阻尼孔位置偏差或者
我们在设计定位结构时首先考虑设置底胎孔径过大的题,致使阻尼环与阻尼条之间钎焊
图3中项1),将阻尼环平放在底胎平面上,面面间隙不能满足要求,阻尼环最终报废。针对这两
接触后可以限制Y、Y、Z三个方向自由度;在底胎个缺陷,我们很快对其进行了改进,经过验证,改
上设计与阻尼环外圆相同的圆弧定位面,可以限
进效果明显,完全可以保证阻尼孔的加工质量,现
将改进的过程简述如下
制Z方向自由度;在底胎側面设计定位挡板(图3