Электрические машины. Сборка сердечника ротора с жестким валом..
Ротор с жестким валом показан на рис. 155. Все поверхности вала при его изготовлении были обработаны с окончательными размерами. После сборки он не обрабатывается. Сердечник ротора с алюминиевой обмоткой перед сборкой не обрабатывается и не нагревается.
Размеры наружной поверхности вала и отверстия сердечника, сопрягаемые при сборке, показаны на рисунке.
В соответствии с ними наибольший натяг составляет 0,090 мм, а наименьший — 0,053 мм. Такой натяг не может обеспечить надежную посадку сердечника как в радиальном, так ив осевом направлении. Во избежание смещения сердечника в радиальном направлении предусмотрена призматическая шпонка 7, а во избежание осевого смещения — радиальная шпонка 8. Вал 11 запрессовывают на горизонтальном прессе. Сердечник 6 устанавливают на призматическую подставку так, что шпоночная канавка располагается сверху, а вал — на более высокую подставку (на уровне отверстия сердечника) шпоночным пазом вверх и в него вставляют шпонку. Включают пресс и запрессовывают вал в сердечник. Не снимая давления пресса, устанавливают две полукруглые шпонки 5. После этого давление пресса снимают. Для более удобной установки шпонок одну сторону шпоночного паза (на рисунке левую) выполняют под острым углом. После снятия давления железо сердечника ротора прижимает шпонки к правой стороне шпоночного паза, которая выполнена под прямым углом. Для надежного крепления шпонки прихватывают в нескольких местах электросваркой.
Следующая операция — механическая обработка наружной поверхности сердечника ротора. Ротор устанавливают в люнеты токарного станка на поверхности А, предназначенные для посадки подшипников, и протачивают наружную поверхность. Допустимое радиальное биение поверхности Б относительно поверхности А должно быть не более 0,04 мм. После проточки ротор передают на балансировку.
Сердечник 2 ротора (рис. 156) крупной электрической машины собирают на ободе 3, который через спицы 4 крепится к втулке 5. Сердечник с валом собирают на горизонтальных гидравлических прессах. На заходной части вала 7 и ступице имеются фаски. Для предохранения сердечника от радиального смещения устанавливают шпонку 8. Вал запрессовывают до момента, когда его буртик 1 упрется в ступицу. Не снимая давления, устанавливают шпонки 6. После снятия давления их приваривают к валу.
Поскольку после сборки ротор механически не обрабатывается, все детали, и узлы его изготовляют с окончательными размерами.
Электрические машины и аппараты
Навигация
Популярно
Технология сборки роторов (якорей). Балансировка. Общие сведения.
К ротору, который поступает на сборку электрической машины, предъявляется ряд требований. Он является вращающимся узлом электрической машины. Вращение происходит в подшипниках, которые внутренней обоймой крепятся на валу, а наружной — в подшипниковом щите. Между вращающимся ротором и неподвижным статором имеется небольшой воздушный зазор. В машинах с высотой оси вращения 50 — 63 мм воздушный зазор составляет 0,2 — 0,3 мм, а с высотой оси вращения 280 — 355 мм — 0,8 — 1,3 мм. Воздушный зазор в машине должен быть равномерным по всей окружности статора. Неравномерность его оговаривается в чертежах и, как правило, не должна превышать 10% величины самого зазора. Таким образом, при зазоре 0,3 мм допускаемая неравномерность не более 0,03 мм.
Неравномерность воздушного зазора в машине приводит к появлению шума и вибрации, что снижает надежность ее работы и может быть причиной выхода из строя, вредно воздействует на здоровье обслуживающего персонала, снижает надежность работы приводного механизма. Неравномерность зависит от точности механической обработки деталей и сборки. При механической обработке должна быть обеспечена:
в подшипниковом щите — соосность отверстия под посадку наружной обоймы подшипника и отверстия замка для надевания щита на корпус;
в статоре — соосность замков на корпусе и внутреннего отверстия сердечника;
в роторе — соосность наружной поверхности сердечника и поверхностей на валу для надевания подшипников. При сборке не должно быть перекосов в сопрягаемых деталях.
Технологический процесс изготовления деталей ротора и его сборки строится так, чтобы были выполнены все требования, указанные в чертежах.
Различают два вида валов: жесткие и нежесткие.
Жесткие валы (диаметром 70 — 100 мм и более), как правило, имеют машины средней и большой мощности. При сборке вала с сердечником его искривления не происходит, поэтому вал изготовляют с окончательными размерами, а после сборки не подвергают механической обработке. В таких роторах производят только механическую обработку наружной поверхности сердечника. В крупных машинах роторы после сборки механически не обрабатывают.
Нежесткие валы, как правило, имеют машины малой мощности. При сборке вала с сердечником возможно его искривление, поэтому вал изготовляют, оставляя припуск, а после сборки производят механическую обработку вала и наружной поверхности сердечника, обеспечивая выполнение требований чертежа. Наиболее часто используемые технологические процессы сборки ротора рассмотрены ниже.
На работу машины оказывает большое влияние неуравновешенность вращающихся деталей (ротора, вентилятора, коллектора и др.), вызывающая повышенную вибрацию, поэтому до сборки детали подвергают операции балансировки.
Таким образом, сборка ротора короткозамкнутого асинхронного двигателя включает следующие операции:
запрессование вала а сердечник;
механическую обработку;
окрашивание наружной поверхности сердечника;
балансировку;
надевание подшипников, крышек, вентилятора.
Последовательность операций менять нельзя во избежание получения некачественного ротора.
Последовательность изготовления якорей машин постоянного тока и фазных роторов асинхронных двигателей вследствие того, что в пазы уложена обмотка, которую пропитывают, несколько иная, а именно:
сборка сердечника на вал и скрепление его;
укладка обмотки;
пропитка обмотки;
надевание коллектора или контактных колец;
механическая обработка наружной поверхности вала;
окрашивание наружной поверхности сердечника;
балансировка;
надевание подшипников, крышек, вентилятора.
Собранные роторы (якоря) отправляют на сборку электрической машины.
Электрические машины и аппараты
Навигация
Популярно
Технология сборки роторов (якорей). Балансировка. Общие сведения.
К ротору, который поступает на сборку электрической машины, предъявляется ряд требований. Он является вращающимся узлом электрической машины. Вращение происходит в подшипниках, которые внутренней обоймой крепятся на валу, а наружной — в подшипниковом щите. Между вращающимся ротором и неподвижным статором имеется небольшой воздушный зазор. В машинах с высотой оси вращения 50 — 63 мм воздушный зазор составляет 0,2 — 0,3 мм, а с высотой оси вращения 280 — 355 мм — 0,8 — 1,3 мм. Воздушный зазор в машине должен быть равномерным по всей окружности статора. Неравномерность его оговаривается в чертежах и, как правило, не должна превышать 10% величины самого зазора. Таким образом, при зазоре 0,3 мм допускаемая неравномерность не более 0,03 мм.
Продолжение.
Сборка сердечника ротора с нежестким валом.
К ротору асинхронного электродвигателя с высотой оси вращения 180 мм с нежестким валом (рис. 148) предъявляют при сборке следующие основные требования. Сердечник должен быть напрессован на вал так, чтобы выдержать размер 103±1,0 мм, который обеспечивает совпадение сердечников ротора и статора в осевом направлении.
Продолжение.
Электрические машины. Сборка сердечника ротора с жестким валом..
Ротор с жестким валом показан на рис. 155. Все поверхности вала при его изготовлении были обработаны с окончательными размерами. После сборки он не обрабатывается. Сердечник ротора с алюминиевой обмоткой перед сборкой не обрабатывается и не нагревается.
Продолжение.
Сборка коллектора и контактных колец с валом.
Сердечники якорей машин постоянного тока и роторов фазных асинхронных электродвигателей собирают непосредственно на вал. Технология их сборки приведена в этом разделе Кроме сердечников на валы машин постоянного тока устанавливают коллектор, а на вал фазных асинхронных электродвигателей — контактные кольца. Рассмотрим установку коллектора.
Продолжение.
Балансировка роторов (якорей) и вентиляторов. Требования к балансируемым роторам.
В собранном роторе главная ось инерции редко совпадает с осью вращения. Это происходит потому, что детали ротора и пресс-форму для заливки алюминия изготовляют с определенными допусками и при установке в нее сердечника возможны незначительные отклонения. Кроме того, залитый алюминий может иметь различную плотность по пазам.
Продолжение.
Балансировка роторов (якорей) и вентиляторов. Статическая балансировка.
Статическую составляющую неуравновешенности ротора (или другой детали) обнаруживают и устраняют с помощью статической балансировки, для чего ротор устанавливают на стальные параллельные призмы (рис. 157а) или ролики (рис. 157б), поверхность которых должна иметь шероховатость не выше Ra 0,50. Ширина рабочей поверхности призмы (мм) а = М/2d, где М — масса ротора кг; d — диаметр шейки вала ротора, мм.
Продолжение.
Балансировка роторов (якорей) и вентиляторов. Динамическая балансировка.
Динамическую составляющую неуравновешенности обнаруживают и устраняют при вращении ротора, то есть динамической балансировкой на специальных балансировочных станках (рис. 158а).
Продолжение.
Балансировка роторов (якорей) и вентиляторов. Устранение неуравновешенности.
Основные способы устранения неуравновешенности ротора — съем металла в «тяжелом» и добавление груза в «легком» месте используют при балансировке роторов малых электрических машин, Эти способы наиболее благоприятны для автоматизации процесса. Съем металла производят сверлением отверстий в специальных балансировочных кольцах или фрезерованием поверхности сердечника. При фрезеровании дисковыми фрезами не всегда можно снять металл в «тяжелом» месте, поэтому вектор неуравновешенности раскладывают на две составляющие по заданным осям.
Продолжение.
Балансировка роторов. Автоматизация балансировочных работ.
Балансировка роторов может быть автоматизирована. Для балансировки роторов электродвигателей серии 4Ач: высотой оси вращения 71 — 100 мм разработан автомат модели ОП-24, имеющий четыре позиции, связанные между собой транспортным устройством.
Подшипники качения собирают на валу ротора непосредственно перед сборкой его со статором. При диаметре вала 45 мм и менее используют чаще шариковые подшипники с двусторонним уплотнением и постоянно заложенной смазкой на весь срок их службы. При этом смазку не меняют и не добавляют. При неисправной работе подшипников их заменяют. Подшипники с уплотнением имеют герметичную упаковку, которую снимают перед их установкой.
Общая сборка машин переменного тока включает: монтаж подшипников, ввод ротора в статор, запрессовку подшипниковых щитов, измерение воздушных зазоров. Ввод ротора осуществляется теми же приспособлениями, которые применяют при разборке. Большого внимания и опыта эта операция требует при сборке крупных машин, так как даже легкое прикосновение массивного ротора может привести к значительному повреждению обмоток и сердечников. Последовательность сборки и ее трудоемкость в первую очередь определяются сложностью конструкции электрической машины.
Сборка асинхронных двигателей с короткозамкнутый ротором: Вначале подготовляют к сборке ротор, насаживая на вал шарикоподшипники. Если у подшипниковых опор есть внутренние крышки, сначала их надевают на вал, заполняя уплотнительные канавки смазкой. Подшипники закрепляют на валу стопорным кольцом или гайкой, если это предусмотрено конструкцией машины. Роликовые подшипники разделяются на две части: внутреннее кольцо вместе с роликами насаживают на вал, наружное устанавливают в щит. После ввода ротора в статор в подшипники закладывают консистентную смазку, щиты надевают на подшипники и вдвигают в корпус центрирующими поясками, закрепляя болтами. Все болты первоначально ввертывают на несколько ниток, затем, поочередно затягивая их в диаметрально противоположных точках, запрессовывают щит в корпус. После сборки проверяют легкость вращения ротора и производят обкатку на холостом ходу, проверяя подшипники на нагрев и шум. Затем двигатель отправляют на испытательную станцию.
Электрические машины и аппараты
Навигация
Популярно
Организация общей сборки электрических машин.
Технологическая организация общей сборки электрических машин зависит от вида производства, то есть, какое это будет производство единичное, серийное или массовое.
Продолжение.
Запрессование сердечника статора в корпус.
В асинхронных электродвигателях с высотой оси вращения до 250 мм и некоторых других машинах небольшой мощности сердечник с обмоткой запрессовывается в корпус и удерживается в нем посадкой с натягом. В электрических машинах небольшой мощности отверстие корпуса растачивают с полем допуска по Н7, а сердечники протачивают с полем допуска h6, n6, s7; в машинах средней мощности отверстия корпусов растачивают с полем допуска Н7, Н8, Н9, а сердечники протачивают с полем допуска h6, r6, s7, h9. В машинах средней мощности для более надежного крепления сердечника с корпусом дополнительно устанавливают штифт или винт.
Продолжение.
Сборка индукторов машин постоянного тока.
Сборка индукторов электрических машин постоянного тока состоит из последовательности следующих операций:
сборка сердечника полюса с катушкой;
крепление полюса к корпусу;
контроль расстояния между полюсами;
соединение полюсов;
проверка их полярности.
Продолжение.
Сборка траверсы щеточного узла.
На траверсе (смотри рисунок ниже) щеточного узла машины постоянного тока устанавливают щетки. Правильное их расположение оказывает большое влияние на хорошую коммутацию машины и, следовательно, на ее надежную работу.
Продолжение.
Заведение ротора (якоря) в статор (индуктор).
Заведение ротора в статор является ответственной операцией, так как воздушный зазор между ними весьма мал. Вначале проверяют наружную поверхность ротора и внутреннюю поверхность статора. Очищают их от пыли и натеков лака, выступающих из пазов изоляции и клиньев. Если ротор небольшой (до 20 — 25 кг), его заводят в статор вручную и опускают на его внутреннюю поверхность, при этом ротор не должен цеплять за обмотку. При большой массе ротор можно завести в статор с помощью приспособления (рис. 165).
Продолжение.
Сборка подшипниковых щитов и узлов.
Подшипниковый щит служит для соединения вращающегося ротора и неподвижного статора. От правильной сборки его во многом зависит равномерность воздушного зазора в электрической машине.
Продолжение.
Общая сборка электрических машин. Сборка вентиляторов и кожухов.
Вентиляторы малых электрических машин можно изготовлять, из пластмассы на литьевых машинах с большой производительностью. Их надевают на вал вручную с приложением небольшого усилия. Вентиляторы удерживаются на нем силой трения.
Продолжение.
Общая сборка электрических машин. Сборка вводного устройства.
Вводное устройство электрической машины служит для подвода питающего кабеля, который может быть заключен в металлический рукав или оболочку из резины и пластика.
Продолжение.
Сборка электрических машин при мелкосерийном производстве.
Сборку машины постоянного тока начинают со сборки индуктора и щеточного узла. Дальнейший порядок сборки зависит от конструкции и принятой технологии.
Продолжение.
Сборка электрических машин при поточно-массовом производстве.
При поточно-массовом производстве электрические машины собирают на комплексно-механизированных линиях. Как правило, технологический поток состоит из двух линий: линии сборки статоров и сборки электродвигателя.
Продолжение.
Сборка электрических машин при поточно-массовом производстве. Линия сборки электродвигателей.
Линия сборки электродвигателей (рис. 174) представляет собой конвейер с оборудованием, расположенным по ходу технологического процесса. При выполнении некоторых технологических операций (например, напрессование подшипников и щитов, завертывание болтов, напрессование вентилятора) собираемый двигатель должен точно подойти к механизму. Это достигается тем, что конвейер имеет спутники, на которые устанавливают базовую деталь электродвигателя — статор. Базой служат отверстия в лапах.
Продолжение.
Сборка электрических аппаратов в единичном и мелкосерийном производстве.
В единичном и мелкосерийном производстве сборку электрических аппаратов производят на верстаках. Если аппарат имеет несколько сборочных единиц, их собирают на отдельных рабочих местах и подают на рабочее место общей сборки, где выполняют сборку всего аппарата.
Продолжение.
Сборка на поточно-конвейерных линиях.
На поточно-конвейерных линиях собирают различные электрические аппараты массой от 0,1 до 300 кг. Эти линии позволяют значительно повысить производительность труда сборщиков, качество сборки и культуру производства, а также улучшить условия труда. Разнообразие собираемых изделий привело к созданию конвейеров с различной- организацией труда на них. Рассмотрим общую сборку контакторов серии КТ6000 на ленточном конвейере. Эта серия состоит из нескольких типов контакторов, имеющих определенные отличия.
Продолжение.
Сборка на гибких автоматических линиях.
Сборка электрических машин и аппаратов на гибких автоматических линиях выполняется с наименьшими трудовыми затратами и высоким качеством. Изделие собирают на спутниках, устанавливаемых на конвейерной линии. Операции сборки производятся манипуляторами (роботами). Управление работой всех механизмов линии осуществляется электронной системой, имеющей большое быстродействие.
Продолжение.
Сборка на гибких автоматических линиях. Пример.
Рассмотрим работу гибкой автоматической линии на примере сборки выключателя В-45 (смотри рисунок ниже).
Продолжение.
Сборка на гибких автоматических линиях. Работа механизмов.
Рассмотрим работу некоторых механизмов гибкой автоматической линии для сборки выключателя В-45.
