Способ изготовления ротора электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к электромашиностроению, и касается технологии изготовления короткозамкнутых роторов. Цель изобретения - упрощение технологии. В металлической литейной форме размещают пакет магнитопровода ротора, а по обе стороны от него - тонкостенные трубные заготовки, пакет разогревают до 800-950°С, а трубные заготовки -до 300-1050°С. Затем в полость вводят ферромагнитный расплав, который под действием центробежных сил воздействует на трубные заготовки, и они, деформируясь, принимают конфигурацию формы. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЗЖИ03И4Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642446/07 (22) 24.01.89 (46) 07,05.91. Бюл. ¹ 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения (72) Я.M.Xàèò, В.В.Николаев и M,À.Íîâèêîâà (53) 621.313.044 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1525820, кл. Н 02 К 15/02, 1987. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашиностроению, и касается технологии изготовления короткозамкнутых роторов.

Цель изобретения — упрощение технологии изготовления.

На фиг. 1 и 2 показан вариант размещения пакета магнитопровода и двух трубных заготовок; на фиг. 3 и 4 — вариант стальной прямой трубной заготовки; на фиг, 5 и 6— вариант стальной трубной заготовки ступенчатой формы.

На фиг. 1 — 6 изображены металлическая литейная форма 1, пакет магнитопровода ротора 2; стальные тонкостенные трубные заготовки 3, ферромагнитный расплав 4, полость 5 формы, трубные заготовки 6 после деформации, полость 7 отливки, прямая стальная тонкостенная трубная заготовка 8, стальная труба 9 после воздействия давлением расплава, стальная трубная заготовка

10 ступенчатой формы.

Способ изготовления ротора электрической машины (фиг.1-2) заключается в следу„, Ы„„1647779 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашиностроению, и касается технологии изготовления короткозамкнутых роторов. Цель изобретения— упрощение технологии, В металлической литейной форме размещают пакет магнитопровода ротора, а по обе стороны от него— тонкостенные трубные заготовки, пакет разогревают до 800 — 950 С, а трубные заготовки - до 300 — 1050 С. Затем в полость вводят ферромагнитный расплав, который под действием центробежных сил воздействует на трубные заготовки, и они, деформируясь, принимают конфигурацию формы. 6 ил. ющем. В металлической литейной форме 1 размещают пакет магнитопровода ротора 2 и тонкостенные стальные трубные заготовки 3, при этом пакет разогревают до

800-950 С, а трубные заготовки — до 8001050 С. После этого в полость формы вводят ферромагнитный расплав 4, например, из " О высокопрочного чугуна или стали, Расплав у . вводят при температуре 1300-1650 С, после форму 1 вращают с частотой, соответст. вующей выражению: т ехй О (- «В

Частота вращения формы определяется )» из условий:

QP

Зд где P — давление вращающегося металла, кг/см; м — частота вращения, с;

1 — удельный вес расплава, кг/см;

3, g — ускорение силы тяжести, см/с:

2, r> — наружный радиус отливки, см: г2 — внутренний радиус отливки, см; оь — предел прочности трубной заготовки при температуре нагрева, кг/см2, Расплав под действием центробежных сил воздействует на трубные заготовки и они, деформируясь, принимают конфигурацию 6 формы 1, а также под действием центробежных сил образуется внутренняя полость 7 отливки (фиг,2). Причем нагрев трубных заготовок выбран в пределах 800=1050 С из следующих условий. В этих пределах возможно получить надежную свариваемость (биметаллическое соединение) на глубину 0,3 — 1,2 мм, Также в этом интервале температур сталь 45 имеет низкий предел прочности аь, который составляет от 12 до 4 кг!мм, что достаточно для

2 деформации трубы давлением жидкого расплава, создаваемого вращением формы.

Предусмотрено также получение ротора электрической машины по. Способу, представленному на фиг, 3-4.

Сущность данного варианта заключается в.том, что в литейной форме 1, выполненной со ступенчатой полостью, размещают тонкостенную стальную трубу 8 (фиг,3), разогретую до 800 — 1050 С, после чего в форму вводят расплав 4 и начинают форму вращать с заданной скоростью (фиг.4, указано стрелкой). В результате воздействия центробежных сил на расплав 4 и в связи с изменением механических свойств стали 4":при температурах, созданных предварительным нагревом и повышением температуры заготовки от расплава, тонкостенная труба деформируется, и и рижимаясь, копирует профиль полости 5 формы 1, принимая конфигурацию 9, а также за счет действия центроб8жных сил получается полость 7. После механообработки осуществляется сборка ротора.

Возможно также получение ротора электрической машины способом, показанным на фиг. 5-6.

В литейной форме 1 (фиг.5) размещена предварительно обработанная. объемной деформацией трубная заготовка 10, которая нагрета до 800 — 1050 С, после чего в форму вводят ферромагнитный расплав 4 и начивают форму вращать (фиг.б, указано стрелKoA), flQAYé8 биметаллическую отливку с внутренней полостью 7, После механообработки осуществляют сборку ротора.

Пример. В металлической литейной форме, изготовленной из двух разъемных частей и имеющей расточку ступенчатой формы с размером.под вал роторэ электродвигателя 4АМ180М4, размещают тонкостенную трубную заготовку

73х4 предварительно разогретую до 900 C. Ферромагнитным расплавом служит высокопрочный чугун, приготовленный в индукционной печи, Затем расплав при

1440 С вводят в полость трубной заготовки в количестве 10,5 кг, после чего вращают форму с час отой 1500 об/мин. После охлаждения отливки до 550 C ее извлекают иэ формы для полного охлаждения на воздухе.

В результате описанного технологического

0 процесса-получают заготовку вала ротора ступенчатой формы и облегченной конструкции. Привара отливки к форме не обнаружено, размеры заготовки имеют припуск на механообработку на 507, меньше по сравнению с отливками, изготовленными в кокиль по известной технологии.

На поверхности трубной заготовки наличие карбидных фаз не обнаоужено, Структура стали состоит из фер рита и перл ита, ак

0 как науглероживание стали 45 из расплава чугуна имеет очень малую глубину проникновения не более 10-15 мкм. Механические свойства биметаллической заготовки соответствуют требованиям, предъявляемым к

5 материалу вала ротора электрической машины.

Формула изобретения Способ изготовления ротора электрической машины, согласно которому пакет магО нитопровода устанавливают в литейную форму с внутренней стугенчатой цилиндрической полостью, нагревают, изготавливают полый ступенчатый вал путем введения в форму рас; гава ферромагнитного материа5 ла и со8дикяют 8га с пак8тОМ, о т л и ч э юшийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, перед введением расплава в форму по обе стороны-от магнитопровода устанавливают полые стальные

0 заготовки, нагретые до 800-1050 С и имеющие наружный диаметр меньше внутреннего диаметра полости формы, а при изгоговлении вала форму вращают, 1647779

Фиг. 4

1647779

Фиг. б

Фиг. 5

Составитель А. Левин

Техред М.Моргентал

Корректор И, Муска

Редактор M. Бланар

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

Заказ 1410 Тираж 348, Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-З5, Раушская наб.; 4/5