Способ изготовления статора электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии электромашиностроения. Цель изобретения - повышение производительности труда. Для этого листы магнитопровода статора штампуют с кольцевой выгибкой, имеющей в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции. Выбор зазора между корпусом и сердечником статора, собранным из листов, и натяг осуществляют путем осевого обжатия сердечника после его установки в корпус. Длину боковых стенок A и высоту H упомянутой равнобедренной трапеции определяют по формулам A=1/4 (δ<SB POS="POST">з</SB>+δ<SB POS="POST">н</SB>+δ<SB POS="POST">0</SB>), H = 1/4 (√(δ<SB POS="POST">з</SB>+δ<SB POS="POST">н</SB>+δ<SB POS="POST">0</SB>)<SP POS="POST">2</SP>-δ<SB POS="POST">з</SB>, где δ<SB POS="POST">3</SB> - величина зазора между сердечником и корпусом

δ<SB POS="POST">н</SB> - требуемая величина натяга при сборке сердечника с корпусом

δ<SB POS="POST">0</SB> - часть периметра поперечного сечения выгибки, переходящая в деформацию отверстия сердечника при сборке корпуса с сердечником. 4 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„Л0„, 3544 (5l )5 Н 02 К 15/02.1 (21) 4194303/24-07 (22) 13.02.87 (46) 07.01.90. Бюл. Р (75) А.В.Сорокин (53) 621.318.44(088.8) (56) Патент США Р 4538345, кл. Н 02 К 15/02, 1985, Гладков В.В. и др. Влияние технологии изготовления сердечников статоров асинхронных двигателей на потери в стали. " Технология электрического производства, 1978, вып. К 8, с. 5-7. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии электромашиностроения. Цель изобретения— повышение производительности труда.

Для этого листы магнитопровода суатора штампуют с кольцевой выгибкой, имеющей в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции. Выбор зазора между корпусом и сердечником ста" тора, собранным из листов, и натяг осуществляют путем осевого обжатия сердечника после его установки в корпус. Длину боковых стенок а и высоту

h упомянутой равнобедренной трапеции определяют по фо кулам: al!4 (8 + 3цФ г+6 о), h - 1/4 ((6,+8„+6,) - з, где

"3 — величина зазора между сердечником и корпусом; од — требуемая величина натяга при сборке сердечника с корпусом; 30 — часть периметра попе- ф речного сечения выгибки, переходящая в дарориапии отверстия сердечника при Я сборке корпуса с сердечником. 4 ил.

1534643 (+ Il + о ) 1 (1) 40

h g (2) ),"де 3> — величина зазоРа между сердеч-45 ником и корпусом; н — требуемая величина натяга при сборке сердечника с корпусом; о — часть периметра поперечного сечения выгибки, переходящая в деформацию отверстия сердечника при сборке корпуса с сердечником.

Затем осуществляют изготовление и

55 выборку сердечника статора с корпусом путем осевого обжатия сердечника.

Штамп для изготовления листа сердечника статора с кольцевой выгибкой

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии электромашиностроения, и может быть ис" пользовано при изготовлении стагоров асинхронных электродвигателей.

Цель изобретения — повышение проИзводительности труда.

На фиг. 1 изображен лист сердечника статора с кольцевой выгибкой, вид спереди; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — принципиальная с хема штампа для изготовления листа ердечника статора с кольцевой выгибой; на фиг. 4 — схема сборки корса электрической машины с сердечниом статора на гидравлическом прессе.

На фиг. 1 буквой D обозначен на!

) нужный диаметр листа сердечника ста- 20 ора после штамповки, буквой е — разер между выштамновкой паза под обмоту и выштамповкой под скобу (или варку).

На фиг. 2 буквами обозначены. а — 25

1)азмеры боковых сторон трапеции коль1 евой выгибки, с " величина проекции оковой стороны а на основание трапеции, h — - величина высоты трапеции, — величина большего основания тра- 30 еции.

Согласно предлагаемому способу осуествляют штамповку листов сердечниа с кольцевой выгибкой, имеющей в опере ьчом се е и ф р у Рав««дрен 35 ой трапеции с размерами а длины боовых стенок и высоты h определяе|ми из выражений (Фиг. 3) содержит пробивную матрицу нижний съемник 2, плиту 3, с которой жестко соединены нырубная матрица

4 для вырубки наружного диаметра лис-, та сердечника и пробивной пуансон 5 для вырубки заготовки ротора, К плите

3 приклеены упругие кольцевые прокладки 6 и 7, к которым приклеены кольцевые верхние съемники 8 и 9. Между верхними съемниками 8 и 9 размещен кольцевой пуансон 10, предназначенный для изготовления кольцевой выгибки на штампуемом листе ° Нижний торец пуансона 10 имеет форму равнобедренной трапеции с размерами, равными соответствующим размерам поперечного сечения кольцевой выгибки..Аналогично на рабочем торце матрицы l выполнена кольцевая выемка с профилем и размерами, идентичными профилю и соответствующим размерам кольцевой выгибки. Пуансон 10 приклеен к упругому кольцу ll (вместо него может быть использована также пружина), которое приклеено к поверхности паза в плите 3. Штамп также содержит пуансоны для вырубки пазов под статорную обмотку (не показаны). Позицией 12 на фиг. 3 обозначена штампуемая полоса электротехнической стали.

Пресс для сборки корпуса с сердечником статора (фиг. 4) содержит основание 13, на котором закреплена ! разжимная оправка 14. Собираемые корпус 15 электрической машины и сердечник 16 статора центрируются соответственно на бурте основания 13 и разжимной оправке 14. В каретке )7 пресса размещена прессующая головка 18 и прижим 19, жестко прикрепленный к каретке при помощи винтов 20. В прессующей головке )8 выполнены пазы в местах размещения винтов 20 для обеспечения воэможности перемещения головки 18 относительно каретки 17 с прижимом 19. Пресс также содержит направляющую 21 каретки, гидроцилиндр

22 привода каретки, гидроцилиндр 23 привода прессующей голонки и гидросистему (не показана). Разжимная опранка 14 включает в себя корпус 24, секторы 25, клин 26, пружинные кольца 27, гидроцилиндр привода клина (не показан). Секторы 25 изготовле" ны из материала, имеющего твердость большую, чем у материала сердечника статора и корпуса 15, с целью огра34643 6

5 15 ничения радиальной деформации отверстия сердечника.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно определяют размеры кольцевой выгибки и диаметра Лис-, та сердечника статора после штамповки. Величину зазора 3 между сердечником и корпусом задают достаточной для удобного заведения корпуса на сердечник статора при установке их на пресс (фиг. 4) и не меньшей допуска на внутренний диаметр корпуса с целью исключения образования задиров на наружной поверхности сердечника. Например, величину зазора задают равной 11 =4 мм. Величину натяга задают по рабочим чертежам электрической машины, например, для электродвигателей АИИ 225М-2р „ =0,265 мм, Так как при осевом обжатии сердечии" ка по поверхности кольцевой выгибки часть длины боковой стороны трапеции выгибки идет на деформацию внутреннего отверстия сердечника, то для обеспечения требуемого натяга 3„ в сопряжении сердечника с корпусом в seличину боковой стороны а трапеции включают эту величину деформации отI

) верстия сердечника т о

Величину 1О определяют расчетом исходя из свойств материала сердечника статора и корпуса и их геометрических размеров.

Наружный диаметр D (фиг. I) листа сердечника после штамповки задают меньшим диаметра листа статора того же типоразмера, изготовляемого беэ выгибки, на величину 8, а внутренний диаметр листа — большим соответствующего внутреннего диаметра на величину 3О . Поэтому величина с проекции боковой стороны а на основание

1 трапеции равна c= — а1 после чего

4 при ранее определенных величинах з, 3> и 3 определяют величину h.

Кольцевую выгибку изготовляют на кольцевом участке листа сердечника шириной е, ограниченном диаметрами расположения дна паза под обмотку и дна штамповки под скобу (или сварку).

Поэтому величину f большего основания трапеции (фиг. 2) задают меньшей, чем е.

Затем осуществляют штамповку листов сердечника статора с изготовлением кольцевой выгибки, например, на прессе типа А-6032. При этом применяют штамп совмещенного действия, принципиальная схема которого приведена на фнг. 3. При движении плиты 3 штампа вниз верхние съемники 8 и 9 прижимают штампуемую полосу )2 к рабочей поверхности пробивной матрицы

1, после чего движущиеся вырубная матрица 4, пробивной пуансон 5 и пуансоны для вырубки пазов одновременно производят соответственно вырубку наружного диаметра листа сердечника, заготовки ротора и пазов под обмотку.

После этого, в конце хода плиты 3, кольцевой пуансон 10 внедряясь в изготовляемый лист сердечника, вдавливает его в месте контакта в кольцевой паз на рабочей поверхности матрицы l, благодаря чему изготовляется требуемая кольцевая выгибка на листе сердечника, а наружный диаметр листа уменьшается на величину g . Требуемое усилие изготовления выгибки предварительно устанавливается путем выбора жесткости упругого кольца (или пружины) )l.

После изготовления листов сердечника статора производят их отжиг и оксидацию по существующей технологии.

Затеи листы шихтуют в пакет, опрессовывают и скрепляют скобами или сваркой. При опрессовке пакета применяют прессующую головку, на рабочей поверхности которой имеется кольцевой выступ, идентичный по форме и размерам кольцевой выгибке на листе сердечника. Соответственно, на рабочей поверхности стола пресса, на который устанавливается сердечник, имеется кольцевой паз, идентичный по форме и размерам кольцевой выгибке листа сердечника.

После изготовления сердечник 16 устанавливают на оправку 14 пресса для сборки корпуса с сердечником статора (фиг. 4). На основание 13 пресса устанавливают и центрируют на нем по замковым поверхностям корпус

15. Затем гидроцилиндром (не показан) клин 26 оправки выводят в крайнее верхнее положение, в результате чего секторы 25 оправки перемещаются в радиальном направлении, центрируя сердечник статора. Клин 26 фиксируют в данном положении, например, при помощи гидрозамка (не показан). После этого от гидросистемы подают рабочую

1534643 жидкость в поршневую. полость гидроцилиндра 22, шток которого опускает каретку 17. Каретка и жестко связанный с ней прижим 19 прижимает сердечник

16 к основанию 13. Затем, не снимая

5 усилия со штока гидроцилиндра 22, рабочую жидкость подают в поршневую полость гидроцилиндра 23, в результате «.ãî прессующая головка 18 производит осевое обжатие сердечника 16 по поверхности кольцевой выгибки. При этом высота Ь выгибки уменьшается, а наружный диаметр сердечника увеличивается, т.е. происходит радиальная раздача сердечника по наружному диаметру. Осевое обжатие сердечника производят до полного устранения выгибки по всей длине сердечника. При этом достигается получение требуемо- 0 ,ro натяга в сопряжении корпуса 15 с сердечником )6, а также получение коэффициента заполнения в зоне, где ранее располагась выгибка, равного коэффициенту заполнения в остальных 25 областях объема сердечника. Усилие на штоке гидроцилиндра 23 задают достаточным для устранения выгибки, а усилие на штоке гидроцилиндра 22 — достаточным для предотвращения поворота 30 участков поверхности торца сердечника, не контактирующих с рабочей поверхностью прессующей головки 18, и для предотвращения образования на этих участках складчатости. После сборки корпуса с сердечником клин 26 оправки выводят в крайнее нижнее положение, при этом под действием пружинных колец 27 секторы 25 перемещаются в радиальном направлении, осво- 40 бождая отверстие сердечника. Рабочую жидкость подают вштоковые полости гидроцилиндров 22 и 23. Каретка 17 и прессующая головка 18 поднимаются в крайнее верхнее положение, статор сни- 45 мают с основания 13 пресса.

Затем по существующей технологии производят обработку отверстия сердечника статора (например, растачиванием или прошиванием) для устранения гребенчатости и эллипсности отверстия, после чего укладывают обмотку в пазы сердечника и осуществляют ее пропитку (например, методом капельной пропитки). Пикл изготовления статора закончен.

Таким образом, изобретение позволяет исключить из технологического процесса операцию нагрева корпуса, длительность которой очень велика, и время, требуемое для охлаждения корпуса, и, вместе с тем, значительно сократить штучное время операции сборки корпуса с серденчиком статора за счет сокращения перемещения прес" сующей головки (которое в предлагаемом способе равно величине h). Поэтому, так как длительность остальных операций техпроцесса изготовления статора (штамповка листов, сборка сердечника и т.п.) в предлагаемом способе не увеличивается по сравне" нию с существующей технологией, то он позволяет значительно повысить производительность труда.

Формула изобретения а- - (Г,+6 „Р,);

Ь—

4 где 3 " величина зазора между сердечником и корпусом; требуемая величина натяга при сборке сердечника с корпусом; часть периметра поперечного сечения выгибки, переходящая в деформацию отверстия сердечника при сборке корпуса с сердечником.

Способ изготовления статора электрической машины, согласно которому штампуют листы сердечника статора, собирают сердечник и устанавливают его в корпус с зазором, осуществляют перемещение сопрягаемых поверхностей сердечника и корпуса до выбора зазора между ними в натяг, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности труда, листы штампуют с кольцевой выгибкой, имеющей в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции, а выбор зазора в натяг осуществляют путем осевого обжатия сердечника после установки его в корпус, при этом длину боковых стенок а и высоту h равнобедренной трапеции определяют из выражений

1534643

1534Г)43

Составитель Т.Калашникова

Редактор E.Ïàïï Техред JI.Ñåðäþêoâà

Корректор С Черни

Заказ 51 Тираж 437 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101