改善電機機殼變形的方法

王 濤　張 鵬　鄧忠剛

(1.山東能源機械集團有限公司，山東271222；2.山東能源新汶礦業(yè)集團有限責(zé)任公司，山東271233)

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改善電機機殼變形的方法

王 濤1張 鵬1鄧忠剛2

(1.山東能源機械集團有限公司，山東271222；2.山東能源新汶礦業(yè)集團有限責(zé)任公司，山東271233)

摘要：通過消除電機機殼的焊接殘余應(yīng)力,優(yōu)化機殼加工工藝，預(yù)防和減少電機機殼的變形。

電機制造裝配過程中，要保證電機產(chǎn)品質(zhì)量，必須保證電機生產(chǎn)過程中機殼、端蓋、軸等各類配件的加工精度。其中配件的變形問題對電機各配件同軸度是一項很大的考驗。尤其是在隔爆電機中，各端面止口的配合精度將會影響到電機的隔爆性能，對隔爆間隙產(chǎn)生重要的影響。電機所出現(xiàn)的振動、噪音、軸承響、燒軸承、定轉(zhuǎn)子鐵芯掃膛等現(xiàn)象，都與機座和端蓋的變形有直接的聯(lián)系。

通過對消除焊接殘余應(yīng)力和機殼加工工藝的研究，確定合理的消除焊接殘余應(yīng)力和加工工藝的方法，達到更好的消除機殼焊接殘余應(yīng)力、提高電機機殼各端面的止口配合圓度及同軸度的加工精度的目的，保證電機的整機質(zhì)量。

1　消除機殼焊接殘余應(yīng)力的方法

焊接殘余應(yīng)力是指機殼焊接后殘留在機殼內(nèi)的焊接應(yīng)力，主要是機殼焊接時受熱不均勻引起的。存在的焊接殘余應(yīng)力，會在電機使用過程中逐步釋放，嚴(yán)重影響電機配件的同軸度，會產(chǎn)生電機振動、軸承燒研、定子轉(zhuǎn)子鐵芯掃膛等一系列產(chǎn)品質(zhì)量問題。常用消除機殼焊接殘余應(yīng)力的方法有振動時效法和熱處理法。

1.1　振動時效法

振動時效(VSR)又稱振動消除應(yīng)力法，是利用一種嚴(yán)格受控的振動能量，使焊接機殼產(chǎn)生共振，并將振動能量傳遞到整個機殼 的所有部位，使工件發(fā)生微觀上的變形，將被歪曲的晶格恢復(fù)到平衡狀態(tài)，以解決機殼加工過程中和加工之后出現(xiàn)的內(nèi)部殘余應(yīng)力導(dǎo)致尺寸變化及抗載荷能力變化的一種方法。時效振動法具有投資少、生產(chǎn)周期短、操作簡單等優(yōu)點，但機殼焊接件在時效振動后，振動時效的應(yīng)力消除不穩(wěn)定，應(yīng)力的消除達不到最佳效果。

振動時效的工藝過程簡單，首先將機殼用橡膠墊支撐好，然后將激振器和傳感器固定在機殼上，將激振器和傳感器連接到振動時效控制器上，利用振前掃描尋找共振峰，設(shè)定好振動時間，并將振前、振后掃描和打印時效曲線作為依據(jù)，進行定性的現(xiàn)場初步判斷。常用普通焊接機殼振動時間一般控制在10 min～40 min為宜。對于剛度較大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的焊接機殼，振動時效所需的時間需進行相應(yīng)的延長。

根據(jù)JB/T 5926—2005制定的效果評定方法，可根據(jù)振動時效中打印出的時效曲線(A-t曲線)或振后掃頻曲線(A-n)相對振前掃頻曲線的變化來檢測。在實際生產(chǎn)中往往采用振幅A-時間t曲線測試法和振幅A-頻率f曲線掃描法來進行檢測，達到如圖1所示情況之一時，即可判定達到振動時效工藝效果。

1.2　熱處理法

熱處理法是利用材料在高溫下屈服點下降和蠕變現(xiàn)象來達到松馳焊接殘余應(yīng)力的目的。根據(jù)處理的結(jié)構(gòu)件的大小及處理位置的不同，熱處理又分為整體熱處理和局部熱處理。從電機機殼體積等因素考慮，建議采用整體熱處理的辦法消除機殼焊接殘余應(yīng)力。消除機殼殘余應(yīng)力的效果取決于熱處理溫度、保溫時間、加熱和冷卻速度、加熱方法等，其中熱處理的溫度是影響消除機殼殘余應(yīng)力效果的最重要因素。

圖1　振動時效曲線圖

熱處理的工藝如圖2所示。機殼毛坯在300℃以下進入烘箱中后，保持每小時100～150℃的升溫速度，鋼板機殼在烘箱內(nèi)溫度達到550～650℃時保溫1 h～2 h(鑄件機殼在烘箱內(nèi)溫度達到500～550℃時保溫4 h～6 h)，保溫時間完成后，將烘箱內(nèi)溫度以每小時不高于100℃緩慢降低，直至冷卻到200℃方可出烘箱進行空冷。在加熱到最高溫度時，出現(xiàn)晶格重構(gòu)和鐵、碳原子擴散現(xiàn)象，鋼組織主要仍以珠光體形式存在，其片狀得到細化，力學(xué)性能提高，其中保溫時間和冷卻速度的適當(dāng)延長可更好的達到消除機殼焊接殘余應(yīng)力的效果。

圖2　熱處理工藝

2　優(yōu)化機殼加工工藝的方法

在電機機殼消除焊接殘余應(yīng)力后，機殼的車削加工精度對機殼的變形起決定性作用。為更好的減少機殼在加工過程中由于裝夾等原因造成的機殼二次變形的問題，針對不同型號的機殼制作相應(yīng)的前后法蘭止口定位加工工裝，將機殼安放在止口定位工裝上進行精粗車，保證機殼前后法蘭與定子腔的同軸度，可明顯減小電機機殼的變形量。以YBS-75A電機機殼為例，相關(guān)工藝如下：

(1)一次粗車

圖3　機殼加工圖紙

圖4　止口定位工裝

(2)二次精車

(3)三次精車

3　結(jié)論

通過在生產(chǎn)中消除機殼焊接殘余應(yīng)力和改進機殼加工工藝，改善了電機機殼變形的問題，提高了電機的力學(xué)性能，延長了電機的使用壽命，社會效益和經(jīng)濟效益顯著。

參考文獻

[1]李晶.中小型電機機座加工工藝研究[J].防爆電機，2010，45(4)：37-38.

編輯傅冬梅

專利

專利名稱：易拆裝攜帶的小型變壓器起重裝置

專利申請?zhí)枺篊N201210262852.9 公開號：CN102765672A

申請日：2012.07.27公開日：2012.11.07

申請人：武漢振源電力設(shè)備有限公司

易拆裝攜帶的小型變壓器起重裝置，主要包括間隔水平放置的兩個支架、第一支撐腿、第二支撐腿、工字鋼橫梁、電葫蘆。第二支撐腿位于第一支撐腿內(nèi)，工字鋼橫梁架裝在第二支撐腿之間，電葫蘆安裝在工字鋼橫梁上，圓形法蘭和支架通過螺栓固定，第二支撐腿的上端有方形法蘭，支架為槽鋼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明起重裝置結(jié)構(gòu)它具有體積小、重量輕、成本低、拆裝簡單、使用維護和攜帶方便的特點。是一種適應(yīng)于特定環(huán)境條件下(正常環(huán)境條件下當(dāng)然也能適用)完成重型設(shè)備的安裝任務(wù)的理想工具。

專利名稱：一種重型拉馬

專利申請?zhí)枺篊N201220157651.8公開號：CN202517437U

申請日：2012.04.16公開日：2012.11.07

申請人：杭州蕭山宏泰五金工具廠

一種重型拉馬，包括表面設(shè)置有外螺紋的絲桿、中央開設(shè)有螺紋孔的橫臂及兩個端部帶有爪角的拉爪；所述絲桿旋入螺紋孔內(nèi)，橫臂與拉爪一體成型；所述拉爪的爪角與所述絲桿相互垂直；所述橫臂兩側(cè)采用斜坡過渡。它的結(jié)構(gòu)簡單，使用安全方便，爪角與絲桿垂直，有效防止了脫落現(xiàn)象；橫臂與拉爪一體成型，增強了整個拉馬的抗硬力能力，能適應(yīng)更高強度的受力。

專利名稱：重型轉(zhuǎn)彎鏈板輸送機

專利申請?zhí)枺篊N201220199541.8公開號：CN202518752U

申請日：2012.05.04公開日：2012.11.07

申請人：湖州銀軸輸送機械制造有限公司

本實用新型公開了一種重型轉(zhuǎn)彎鏈板輸送機，包括機架，所述機架上設(shè)有弧形導(dǎo)軌，所述機架上還設(shè)有沿弧形導(dǎo)軌滑移的鏈輪輸送組件，所述重型轉(zhuǎn)彎鏈板輸送機還包括驅(qū)動鏈輪輸送組件的驅(qū)動裝置。本實用新型設(shè)置弧形導(dǎo)軌，可以在保證輸送功能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了較小空間內(nèi)也能夠轉(zhuǎn)彎正常輸送，降低了輸送機的使用成本。

專利名稱：重型軋輥運輸用分載架

專利申請?zhí)枺篊N201220029379.5公開號：CN202542078U

申請日：2012.01.30公開日：2012.11.21

申請人：上海寶冶集團有限公司

本實用新型涉及運輸設(shè)備輔助設(shè)施領(lǐng)域，具體為一種重型軋輥運輸用分載架；它包括至少兩根縱向承載梁以及連接縱向承載梁的一組橫向連接梁；所述的兩根縱向承載梁，其兩端頂部連接有中部設(shè)有凹陷的軋輥固定架。本實用新型采用上述設(shè)計，將本分載架安裝于掛車上即可將軋輥放置于軋輥固定架中以便于運輸，提高了重型軋輥運輸?shù)陌踩浴?/p>

專利名稱：液壓雙連桿滑塊對中系統(tǒng)

專利申請?zhí)枺篊N201210220992.X公開號：CN102774632A

申請日：2012.06.29公開日：2012.11.14

申請人：中國重型機械研究院有限公司

本發(fā)明屬于冶金設(shè)備，涉及一種液壓雙連桿滑塊對中系統(tǒng)，它至少包括液壓缸、雙連桿滑塊、水平導(dǎo)向桿、豎直導(dǎo)向桿和對中器。對中器安裝在雙連桿滑塊與水平導(dǎo)向桿鉸接頭上方，雙連桿滑塊與頂頭、水平導(dǎo)向桿連接，液壓缸通過豎直導(dǎo)向桿與頂頭連接，液壓缸置于下座上，當(dāng)液壓缸往復(fù)運動時，帶動雙連桿滑塊沿著水平導(dǎo)向桿往復(fù)運動，最終帶動對中器往復(fù)運動，將坯料推動并夾緊至中心線。該機構(gòu)具有對中性好、完全同步、夾緊力大等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于冶金機械等重型機械設(shè)備中。

專利名稱：一種工程機械履帶螺母加工方法

專利申請?zhí)枺篊N201210240197.7公開號：CN102773399A

申請日：2012.07.12公開日：2012.11.14

申請人：海鹽三馬標(biāo)準(zhǔn)件有限公司

本發(fā)明提供一種工程機械履帶螺母加工方法，包括以下步驟：(1)鋼坯改質(zhì)；(2)沖孔棒制作；(3)攻牙；(4)熱處理。能夠?qū)崿F(xiàn)超重型螺母的精度加工，減小報廢率，并且工藝簡單，公差控制精確，使得螺母的產(chǎn)量大，使用壽命長。

專利名稱：車輪定位滑動轉(zhuǎn)盤以及用于起重機的車輪定位校正設(shè)備

專利申請?zhí)枺篊N201210289091.6公開號：CN102774424A

申請日：2012.08.14公開日：2012.11.14

申請人：徐州重型機械有限公司

本發(fā)明公開了一種車輪定位滑動轉(zhuǎn)盤以及用于起重機的車輪定位校正設(shè)備，涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在承受載荷較小的技術(shù)問題。該車輪定位滑動轉(zhuǎn)盤包括下支撐板、下限位板、中部定位銷、上支撐板以及摩擦力消減裝置，下支撐板設(shè)置有裝配孔，中部定位銷的其中一端與下限位板固定連接，中部定位銷的其中另一端穿過裝配孔且與上支撐板可拆卸固定連接；摩擦力消減裝置能減少上支撐板相對于下支撐板沿中部定位銷的徑向方向以及周向方向發(fā)生移動的過程中上支撐板與下支撐板之間的摩擦力。該用于起重機的車輪定位校正設(shè)備，包括本發(fā)明提供的車輪定位滑動轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明用于對起重機等重型工程車輛的車輪進行定位、校正。

專利名稱：全自動數(shù)控液壓彎管機中的手動上料裝置

專利申請?zhí)枺篊N201210235149.9公開號：CN102773361A

申請日：2012.07.09公開日：2012.11.14

申請人：和和機械(張家港)有限公司

本發(fā)明公開了一種全自動數(shù)控液壓彎管機中的手動上料裝置。包括：固定在大立座側(cè)面的電機支座和一對軸承座支座，電機支座上固定設(shè)置有減速電機；軸承座支座上分別設(shè)置有軸承座，在一對軸承座中活動設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與減速電機相連接；在轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有一對鉸連接有活動板的旋轉(zhuǎn)臂，活動板上分別鉸連接有一對夾模座，旋轉(zhuǎn)臂靠近轉(zhuǎn)軸的一端分別鉸連接有夾料油缸，夾料油缸的活塞桿分別與連接座相連接，連接座分別與活動板鉸連接，兩夾料油缸分別推動與其連接的活動板作方向相反地轉(zhuǎn)動；在大立座的側(cè)面通過定位調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置有能上下、左右移動的定位擋塊。上述的手動上料裝置，能方便地用于長、重型管件的上料。

專利名稱：雙卷揚正反驅(qū)動翻轉(zhuǎn)工作臺的多功能翻轉(zhuǎn)設(shè)備

專利申請?zhí)枺篊N201210244046.9公開號：CN102785119A

申請日：2012.07.16公開日：2012.11.21

申請人：燕山大學(xué)

本發(fā)明涉及一種雙卷揚正反驅(qū)動翻轉(zhuǎn)工作臺的多功能翻轉(zhuǎn)設(shè)備。本發(fā)明包括L型旋轉(zhuǎn)工作臺、移動工作臺、翻轉(zhuǎn)工作臺、輥子支撐基座、主鏈輪傳動系統(tǒng)、絲杠傳動系統(tǒng)、正向卷揚驅(qū)動系統(tǒng)和反向卷揚驅(qū)動系統(tǒng)。本發(fā)明采用L型旋轉(zhuǎn)工作臺實現(xiàn)工件翻轉(zhuǎn)運動，移動工作臺的移動與翻轉(zhuǎn)工作臺的翻轉(zhuǎn)相配合，可適應(yīng)不同種類、不同規(guī)格的工件并約束工件位置，從而實現(xiàn)多種類、多規(guī)格重型工件的90°/180°兩工位翻轉(zhuǎn)。本發(fā)明選用正、反向卷揚驅(qū)動系統(tǒng)有效解決了驅(qū)動系統(tǒng)占用空間大，L型工作臺體積大，偏載重心遠離回轉(zhuǎn)中心、翻轉(zhuǎn)力矩大的缺點，具有較高的操作可靠性及良好的可拓展性。

專利名稱：重型工件輸送結(jié)構(gòu)

專利申請?zhí)枺篊N201210253099.7公開號：CN102785925A

申請日：2012.07.22公開日：2012.11.21

申請人：成都生輝電子科技有限公司

本發(fā)明公開了一種重型工件輸送結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括傳輸結(jié)構(gòu)基座、轉(zhuǎn)移工作臺、升降裝置、傳輸軸、移轉(zhuǎn)小車。若干個傳輸軸轉(zhuǎn)動連接固定在傳輸結(jié)構(gòu)基架上，傳輸軸由動力機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)動。傳輸軸的中心軸位于同一個水平面內(nèi)，且各傳輸軸最高的端面位于同一個水平面內(nèi)共同構(gòu)成傳輸面，重型工件置于傳輸面上，在靠近傳輸面運動方向的末端處設(shè)置有轉(zhuǎn)移工作臺，轉(zhuǎn)移工作臺固定安裝在升降裝置上，且轉(zhuǎn)移工作臺的寬度小于重型工件的寬度。所述轉(zhuǎn)移小車包括兩個相互平行的小車橫支架和兩端分別與小車橫支架固定連接的小車縱支架，兩個小車橫支架分別設(shè)有小車車輪，兩個小車橫支架之間構(gòu)成的中空間距大于轉(zhuǎn)移工作臺的寬度且小于重型工件的寬度。本發(fā)明采用地面?zhèn)鬏數(shù)慕Y(jié)構(gòu)，能較好的解決重型工件在傳輸完成后置于傳輸帶末端不便于移動的問題。

專利名稱：耐磨型傳輸軸及其構(gòu)成

專利申請?zhí)枺篊N201210253096.3公開號：CN102785913A

申請日：2012.07.22公開日：2012.11.21

申請人：成都生輝電子科技有限公司

本發(fā)明公開了一種耐磨型傳輸軸及其構(gòu)成。該耐磨型傳輸軸由呈圓柱體形狀的內(nèi)層轉(zhuǎn)動軸和套接在內(nèi)層轉(zhuǎn)動軸外的外層耐磨層構(gòu)成。本發(fā)明采用地面?zhèn)鬏數(shù)慕Y(jié)構(gòu)，能夠較好的解決重型工件在傳輸過程中跑偏的問題。本發(fā)明的耐磨型傳輸軸采用雙層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)層轉(zhuǎn)動軸和套接在內(nèi)層轉(zhuǎn)動軸外的外層耐磨層構(gòu)成，這種雙層結(jié)構(gòu)便于維護，即使傳輸軸的外層耐磨層使用一段時間后磨損，也可以直接更換外層耐磨層即可。便于維護，并且節(jié)約了維護成本。

專利名稱：一種快速裝卸重型液壓缸的裝置及其方法

專利申請?zhí)枺篊N201210259279.6公開號：CN102785067A

申請日：2012.07.25公開日：2012.11.21

申請人：中色科技股份有限公司

一種快速裝卸重型液壓缸的裝置及其方法，涉及冶金機械設(shè)備領(lǐng)域，通過在裝卡手臂的一端設(shè)置有平衡塊安裝位。所述平衡塊安裝位上設(shè)置有至少一個平衡塊,裝卡手臂的另一端設(shè)置有液壓缸工位，所述液壓缸工位的外緣面設(shè)置有至少兩個鎖緊螺孔，在裝卡手臂的上部活動設(shè)置有至少一個起吊臂。本發(fā)明通過增減裝卡手臂上的平衡塊數(shù)量和調(diào)整起吊臂在裝卡手臂上的位置來實現(xiàn)裝卡手臂在裝卡液壓缸前后的平衡，同時通過支撐機構(gòu)來完成對液壓缸的快速安裝和拆卸。本發(fā)明具有操作方便、使用安全等優(yōu)點，同時大大提高了工作效率。

專利名稱：單氣囊翻轉(zhuǎn)移動平臺三自由度90°/180°翻轉(zhuǎn)機

專利申請?zhí)枺篊N201210243613.9公開號：CN102785114A

申請日：2012.07.16公開日：2012.11.21

申請人：燕山大學(xué)

本發(fā)明涉及一種單氣囊翻轉(zhuǎn)移動平臺三自由度90°/180°翻轉(zhuǎn)機，包括底座、翻轉(zhuǎn)車體.其特征是：底座為焊接結(jié)構(gòu)體，軸向兩端均為弧形基礎(chǔ)輥道，在弧形基礎(chǔ)輥道上布置有托輥，底座上設(shè)有驅(qū)動齒輪；翻轉(zhuǎn)車體是端面呈L形的圓柱體式焊接結(jié)構(gòu)件，其外圓兩端沿圓周方向固聯(lián)有兩條圓弧形支撐軌道，中間設(shè)有一條弧形車體齒圈，在翻轉(zhuǎn)車體的垂直工作臺面上安裝有移動平臺，移動平臺背面安裝有驅(qū)動絲杠，移動平臺上安裝有翻轉(zhuǎn)平臺，翻轉(zhuǎn)平臺與移動平臺底部鉸接，翻轉(zhuǎn)平臺與移動平臺之間設(shè)有翻轉(zhuǎn)驅(qū)動氣囊。翻轉(zhuǎn)車體置于底座上，弧形車體齒圈與驅(qū)動齒輪嚙合。其優(yōu)點是：能夠?qū)崿F(xiàn)多種形狀和尺寸變化的大重型工件進行90°和180°翻轉(zhuǎn)，操作安全、平穩(wěn)。

專利名稱：一種重型多段篩分設(shè)備

專利申請?zhí)枺篊N201220136009.1公開號：CN202539064U

申請日：2012.04.01公開日：2012.11.21

申請人：徐州大禹重科礦山設(shè)備有限公司

實用新型涉及一種重型多段篩分設(shè)備，屬機械制造技術(shù)領(lǐng)域。該設(shè)備包括機架，機架上有多個篩箱，每個篩箱上面有激振器，通過螺栓直接與篩箱連接。所述的機架上還有多個減振彈簧，篩箱通過減振彈簧坐落在機架上面，機架與地面之間有二次減振彈簧。篩箱通過大振動強度、大振幅、大傾角和彈性篩面滿足振動機械要求和對多種物料的篩分規(guī)律，在篩分過程運動規(guī)律中，篩面呈上下直線運動，獲得良好的篩分處理量。設(shè)備由篩箱上的擋煤板作為安全防護板，防止物料粉塵飛揚，減少對空氣的污染，保持良好的工作環(huán)境，從而達到環(huán)保要求。

(金專提供)

欄目編輯傅冬梅

關(guān)鍵詞：電機機殼；變形；熱處理；加工工藝

Improvement Method of Electric Motor Shell Deformation

Wang Tao, Zhang Peng, Deng Zhonggang

Abstract：By eliminating welding residual stress of electric motor shell, process tehnique of shell has been optimized in order to prevent from deformation and also decrease deformation amount of electric motor shell.

Key words：electric motor shell; deformation; heat treatment; process technique

收稿日期：2014—08—20

中圖分類號：TM305.1

文獻標(biāo)志碼：B