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电机转子加热穿轴-热装工艺-温度计算-技术参数
电机转子加热穿轴(又称热套装配)是通过中频感应加热器,快速将电机转子均匀加热,使其内孔膨胀,等量扩胀后的转子顺利套入转轴的加热设备。
电机转子入轴的工艺和方法,直接影响装配质量和电机性能,采用压力机冷压容易造成压弯、拉毛,导致电机转动跳轴,以下是加热方法、温度及设备参数相关介绍。
1、电机转子加热方法
由于转子壁厚、加热温度较高,通常采用中频感应加热设备来热装转子。中频的加热频率低于高频,不会导致表面烧红而里面不热的状况。中频加热从外向内穿透式加热转子,优势如下:
1.1 均匀加热 从外向内均匀加热转子,使其内孔等量向外膨胀;
1.2 大小通用 电机厂转子型号种类较多,通过更换加热圈,实现大小转子在一台加热机上通用;
1.3 非接触式 转子置于加热线圈里面,非接触式感应加热;
1.4 穿透力强 中频对于壁厚转子的加热穿透力大于高频加热方式;
1.5 不会烫伤 设备由中频电源、感应加热圈及冷却塔组成,循环水持续向加热设备提供冷却,除了转子被加热以外,设备及加热圈都不热。
2. 加热温度计算
2.1基本原则:加热温度需使转子内孔膨胀量略大于轴径过盈量。
2.2温度计算公式:
Delta D = \alpha \cdot D \cdot \Delta T
- \(\Delta D\):所需膨胀量(通常为过盈量的2-3倍,确保装配间隙)
- \(\alpha\):转子材料线膨胀系数(钢约\(12 \times 10^{-6}/^\circ C\))
- \(D\):转子内孔直径(mm)
- \(\Delta T\):加热温升(℃)
2.3示例,以佳木斯电机采购的中频加热转子为例:
比如过盈量为0.05mm,转子内孔直径100mm,钢制材料,则:
\Delta T \approx \frac{0.05}{12 \times 10^{-6} \times 100} \approx 42^\circ C
实际加热温度需更高(如250~300℃),以留出操作时间裕量。
3、影响转子热装因素
3.1转子或铁芯材质大部分采用硅钢叠片,叠片不像整体钢套那样丝滑;
3.2叠片的平整、倾斜,导致内孔的实际过盈量远大于设计预留量;
3.3热装速度,加热后需及时快速穿轴热装,放置耽搁冷却;
3.4工人的熟练和手感,热装手感避免入轴倾斜、卡顿等。
4、常见电机转子类型
转子材料有铸铝转子、钢制转子、铜转子以及硅钢叠压转子。
5、加热温度控制
需要温度自动控制的,可以采用红外在线镭射测温,来监控转子的加热温度并实现设备的自动控制。
6、转子加热方式
6.1 加热后直接手工穿轴,一次将轴热装到位;
6.2 热压方式 在压机上加热,加热后或手装或压到位;
6.3转盘加热 转盘上设置几个工位,通过转盘旋转配合加热升降,实现半自动加热;
6.4同时加热两个转子,中频感应加热器做成双线圈,可以同时加热两个转子;
6.5自动热装 配合升降、移栽等自动机构,实现转子自动装轴。
7、中频加热设备型号规格表
规格型号 | 输出功率 KW | 电压 V | 震荡频率 KHZ | 设备款式 | 备注 |
ZYGP-45 | 45 | 380 | 10-25 | 分体机 | |
ZYGP-65 | 65 | 380 | 10-25 | 分体机 | |
ZYGP-85 | 85 | 380 | 10-25 | 分体机 | |
ZYGP-100 | 100 | 380 | 5-20 | 一体/分体 | |
ZYGP-120 | 120 | 380 | 5-20 | 一体/分体 | |
ZYGP-160 | 160 | 380 | 5-20 | 一体/分体 | |
ZYGP-200 | 200 | 380 | 5-20 | 一体/分体 | |
ZYGP-300 | 300 | 380 | 5-20 | 一体/分体 |