高壓隔爆型電機(jī)機(jī)座加工工藝改進(jìn)技術(shù)

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(江西特種電機(jī)股份有限公司， 江西宜春 336000)

高壓隔爆型電機(jī)機(jī)座加工工藝改進(jìn)技術(shù)

吳建群，黎宜芳

(江西特種電機(jī)股份有限公司， 江西宜春 336000)

分析傳統(tǒng)的機(jī)座加工工藝存在的缺陷，在原有機(jī)座加工工藝基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整加工順序，確定較為合理的工藝流程，提出相應(yīng)的工藝改進(jìn)技術(shù)，消除機(jī)座對(duì)整機(jī)性能的影響，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，檢驗(yàn)了工藝改進(jìn)后的情況，達(dá)到了減少噪聲，提高工效，確保質(zhì)量的效果。

高壓隔爆型電機(jī)；機(jī)座；工藝改進(jìn)；試驗(yàn)驗(yàn)證

0 引言

機(jī)座作為高壓隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)及制造質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到設(shè)備的安全可靠性。高壓隔爆型機(jī)座具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的特點(diǎn)。但其整體壁薄、徑向剛度弱，車削結(jié)構(gòu)工藝性差，因此加工難度大，生產(chǎn)制造過(guò)程中易變形。與普通機(jī)座有所不同，它的兩端止口深度增加，端面加寬，兩端止口與鐵心內(nèi)圓及端面對(duì)軸心線圓跳動(dòng)及同軸度的要求提高了，即尺寸精度和形位精度要求高；如果變形嚴(yán)重，將直接導(dǎo)致機(jī)座與端蓋配合處爆隔接合面間隙較差，不能滿足隔爆型設(shè)備的隔爆外殼要求。本文對(duì)高壓隔爆型機(jī)座加工工藝的傳統(tǒng)方法進(jìn)行兩次加工改造分析，制定了最佳的工藝改進(jìn)方法，并通過(guò)試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

1 機(jī)座加工工藝

1.1 傳統(tǒng)加工工藝方案

采用傳統(tǒng)工藝方案，機(jī)座加工完成后止口變形嚴(yán)重，且各部位變形量不一致，最大的變形量達(dá)到1mm以上。這無(wú)法滿足防爆標(biāo)準(zhǔn)中隔爆型防爆外殼要求，如圖1所示。

圖1機(jī)座(車加工裝夾方案)

機(jī)座兩端端面、止口及鐵心加工在立式車床上進(jìn)行。將機(jī)座端面及內(nèi)圓粗車后留一定余量,以精車止口胎定位精車至圖紙尺寸，其加工工藝過(guò)程為: 退火處理→粗車→半精車→振動(dòng)時(shí)效→水壓試驗(yàn)→調(diào)頭精車→銑平面、鉆底腳。采用該方案,立式裝卡找到問(wèn)題、加工容易傾覆、機(jī)座孔深、刀桿(機(jī)床滑枕)伸出太長(zhǎng)、胎具定位精度較差、機(jī)座外形及重量較大、尤其是總長(zhǎng)太長(zhǎng),機(jī)座豎立,穩(wěn)定性較差,容易導(dǎo)致車削應(yīng)力分布不均；調(diào)頭加工,不可避免的將人工找正及加工誤差疊加到孔的同軸度上,使兩端的止口達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此機(jī)座整體尺寸精度及形位精度不易滿足產(chǎn)品圖紙要求。另外,銑、鉆底腳時(shí)，易出現(xiàn)機(jī)座前、后底腳面傾斜現(xiàn)象。

2.2 第一次改進(jìn)的工藝方案

為了防止加工前后變形，保證機(jī)座同軸度，更好地達(dá)到電機(jī)的理想性能。采用數(shù)控落地鏜床“一刀捅”以地腳平面為基準(zhǔn)，利用壓板壓緊四個(gè)地腳平面，一次裝夾加工完成兩端止口、端面、內(nèi)圓精加工方法，但是還是存在機(jī)座止口、內(nèi)圓變形大，無(wú)法保證防爆電機(jī)隔爆尺寸要求，如圖2所示。

圖2機(jī)座(一刀捅鏜裝夾方案)

其加工工藝過(guò)程：退火處理→粗銑地腳平面→粗鏜(前后止口內(nèi)圓、非配合面內(nèi)圓、鐵心檔內(nèi)圓、止口平面)→振動(dòng)時(shí)效→水壓試驗(yàn)→半精鏜(前后止口內(nèi)圓、非配合面內(nèi)圓、鐵心檔內(nèi)圓)→精鏜(前后止口內(nèi)圓、非配合面內(nèi)圓、鐵心檔內(nèi)圓、止口平面)→精銑地腳、鉆地腳孔→打磨(加工毛刺)→檢驗(yàn)。

采用該方案,以地腳平面為基準(zhǔn)，壓板壓緊四個(gè)地腳平面，一次裝夾加工完成兩端止口、端面、內(nèi)圓，在沒(méi)有精銑地腳的前提下，進(jìn)行了精鏜，這就不能保證機(jī)座中心與鏜床的中心重合，在校對(duì)機(jī)座中心時(shí)，地腳需要墊片，四個(gè)角的墊片厚薄不是完全一樣，加上壓板后，機(jī)座就會(huì)產(chǎn)生變形，這就使機(jī)座松壓板后的尺寸跟松壓板前的尺寸不一樣。在精銑地腳的時(shí)候，壓板壓在機(jī)座上，機(jī)座止口也會(huì)產(chǎn)生變形和應(yīng)力，加工完成后，隨著時(shí)間推移，應(yīng)力釋放，機(jī)座的止口尺寸也會(huì)發(fā)生很大的變化，導(dǎo)致端蓋的互換性不好，需要配做端蓋。此工藝不合理。

2.3 第二次改進(jìn)的工藝方案

退火處理→粗鏜(前后止口內(nèi)圓、非配合面內(nèi)圓、鐵心檔內(nèi)圓、止口平面)→振動(dòng)時(shí)效→粗、精銑地腳、鉆地腳孔→水壓試驗(yàn)→精鏜(前后止口內(nèi)圓、非配合面內(nèi)圓、鐵心檔內(nèi)圓、止口平面)→打磨(加工毛刺)→檢驗(yàn)。

該方案還是采用數(shù)控落地鏜床“一刀捅”，以多次消除應(yīng)力后地腳平面為基準(zhǔn)加工機(jī)座，在校對(duì)機(jī)座中心時(shí)，地腳不需要加墊片，壓板均勻壓緊四個(gè)角后，一次裝夾加工完成兩端止口、端面、內(nèi)圓。機(jī)座松壓板后的尺寸跟松壓板前的尺寸就不會(huì)有很大的改變，這樣就保證了機(jī)座尺寸精度和形位精度要求，防止了加工前后的變形，保證機(jī)座同軸度，達(dá)到預(yù)期效果，同時(shí)減少了兩道工序，又提高了工效。

從第一、二次工藝改進(jìn)對(duì)比可以看出，工藝改進(jìn)的難點(diǎn)，在于如何保證機(jī)座加工過(guò)程中控制好變形量。第二次工藝改進(jìn)方法與第一次工藝改進(jìn)方法的最大創(chuàng)新在于粗、精銑地腳放到精鏜前面，這樣剛好彌補(bǔ)了第一次工藝改進(jìn)方法的缺陷，保證裝夾定位的可靠性，減少墊機(jī)座地腳及校對(duì)機(jī)座中心的工作，使機(jī)座中心高更加精確，有效消除由于慣性力和夾緊力引起的誤差，達(dá)到較高的精度，尺寸穩(wěn)定性更好了，同時(shí)又保證隔爆型防爆外殼的要求。

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

通過(guò)試制多個(gè)規(guī)格機(jī)座，得到的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1和表2。

表1 第一次改進(jìn)加工數(shù)據(jù)

表2 第二次改進(jìn)加工數(shù)據(jù)

從表1中可以看出加工出的機(jī)座上下止口的圓度誤差較大,最小誤差為0.09，雖然平均公差在圖紙所要求的公差范圍內(nèi),但對(duì)于YB系列是不能平均計(jì)算公差的,故不能滿足要求。

從表2中可以看出,上下止口的圓度誤差很小,最大誤差為0.05,基本上都能控制在圖紙所要求的范圍內(nèi),而且內(nèi)圓的變形最大誤差值為0.04,滿足YB機(jī)座技術(shù)要求,應(yīng)用此工藝方案更合理。

因此，經(jīng)過(guò)第二次改進(jìn)后的工藝流程，效果明顯，機(jī)座止口、鐵心內(nèi)圓變形情況得到了有效的控制，尺寸穩(wěn)定性更好了。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，采用第二次改進(jìn)后的工藝流程對(duì)機(jī)座加工效果最好。采用新工藝加工出來(lái)的機(jī)座，一是滿足防爆電機(jī)的隔爆尺寸特殊要求；二是能大大提高機(jī)座加工的同軸度，從而降低氣隙不均勻，減少振動(dòng)，降低噪聲；三是保持“一刀捅”工藝的先進(jìn)性，切實(shí)保證質(zhì)量可靠，減少了兩道工序，又提高了工效，值得推廣。

[1] GB 3836.1—2010爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用.

[2] GB 3836.2—2010 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第2部分：隔爆型“d”.

[3] 王永昌.電機(jī)制造工藝學(xué).北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，1984.

[4] 周澤華.金屬切削原理.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.

[5] 鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué).北京：機(jī)械工藝出版社，1999．

[6] 王振坤.大中型電機(jī)機(jī)座加工的新方法及專用設(shè)備.大電機(jī)技術(shù)，1995.6.

TheImprovedTechniqueofManufacturingHigh-VoltageFlame-ProofMotorFrame

WuJianqunandLiYifang

(Jiangxi Special Electrical Motor Co.,Ltd.,Yichun 336000, China)

This paper analyzes the shortcomings of traditional frame manufacturing process. Based on original manufacturing process, the more reasonable technological process is determined by adjusting the processing sequence. The corresponding process improvement measures are presented to eliminate the influence of frame on performance of the whole machine，and effect of the improved process is verified by experiment.

High-voltage flame-proof motor；frame；technological improvement；experiment verification

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2017.06.13

TM305.1

B

1008-7281(2017)06-0042-003

吳建群女1970年生；畢業(yè)于上海鐵道學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，現(xiàn)從事高、低壓電機(jī)設(shè)計(jì)工作.

2017-08-09