高壓三相異步電動機制造工藝

譚冰，譚偉

(佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002)

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高壓三相異步電動機制造工藝

譚冰，譚偉

(佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002)

主要對YFKS/YKS 1120-4 18000kW零部件加工及裝配工藝方法及工藝安排進行介紹，通過采取新工藝方法及合理的工藝安排，保證產品順利產成。

電動機；工藝方法；滑動軸承

0　引言

YFKS/YKS 1120-4 18000kW高壓三相電動機是我公司自主研發大容量、空水冷卻的大型三相異步電動機/發電機，也是我公司目前研發的容量最大的三相異步電動機/發電機。 YFKS 1120-4 18000kW三相異步電動發電機用于中國石油呼和浩特分公司280萬噸/年催化裂化主風機-煙氣輪機能量回收機組；YKS 1120-4 18000kW三相異步電動機用于280萬噸/年催化裂化備用風機組主風機。

電機總重達69.03t，外形尺寸5085mm×4413mm×4137mm(長×寬×高)。采用方箱式結構，全封閉外殼，頂部空-水冷卻器結構，臥式安裝，端蓋座式滑動軸承，外部高低壓強力注油潤滑；定子外裝壓，銅條轉子，軸采用銑筋結構，徑向循環通風方式。由于其結構特殊，因此在工藝方法與工藝安排上皆需要做特殊處理。

1　主要零部件工藝方法及工藝流程

1.1沖片制造

定子沖片制造無特殊性可采用常規工藝，主要難點在轉子沖片制造，轉子沖片為我公司生產的最大的整圓片，轉子沖片直徑為Ф1239mm，轉子軛部帶有15個φ31拉桿孔，若采用一般的加工工藝無法確保質量要求，因此必須采用特殊的加工工藝和控制措施保證加工質量。

轉子沖片加工保證措施：轉子沖片定位心軸采用一體結構，轉子托片盤和定位心軸采用圓柱銷連接，保證無相對轉動；托片盤的托片止口單邊加大到30mm，以防止轉子沖片在沖制過程中變形影響沖槽質量；在沖制時增加轉子壓蓋保證沖槽的精度；轉子托片盤止口與沖片的軸孔間隙控制在0.02～0.05mm，采用調整塊調整托盤與沖片間隙，保證沖片沖槽質量；轉子沖槽模具采用帶定位柱的簡易模架結構，便于模具調整和安裝。

1.2鐵心制造

鐵心制造主要難點依然在轉子鐵心裝壓，鐵心長度達到1460mm，銅排與沖片間隙0.3mm，穿銅排時難度極大，為提高轉子鐵心裝壓質量確保銅排穿入順暢，此次鐵心制造采用冷裝熱穿軸工藝；由于軸長4960mm，裝壓場地吊車起吊高度受限，鐵心需在假軸上疊裝、穿銅排、車銅排、焊端環，焊端環后需在315t臥式油壓機上退假軸；鐵心預熱需臥放于加熱爐中加熱，出爐臥放于裝壓場地將轉軸預穿入鐵心，然后在315t臥式油壓機上加壓并保壓將弧鍵放入鍵槽內。由于鐵心較長，穿軸后在油壓機上無法保壓，只能自然冷卻，此時，需利用軸的自身重量消除端部與擋臺的縫隙，此點至為重要。

1.3繞組制造

1.3.1線圈制造：定子線圈工藝過程為：繞線→漲形→包絕緣。在下線、接線時需注意：下線前嚴格檢查槽形質量，采取專用通槽塊檢查槽形，應保證通槽塊逐槽通過，方可下線；為防止定子線圈磨損，需采用移動式加熱器進行下線；下線過程中采用通槽替紙保護避免損傷絕緣。

為增加可靠性，電機繞組極間連線采用匯流環結構，匯流環在安裝之前先與過渡連接線進行連接，在匯流環上配銑槽，將過渡連接線安裝在槽內，然后用硬釬焊焊接，焊接后包絕緣，銅環引出線絕緣處理后，再與繞組上連接線進行連接[1]。

1.3.2繞組固定：端部固定環設置了內環和外環的結構。內環采用滌玻填充管墊在繞組端部上下層線圈邊之間，經VPI浸漬固化后，形成一玻璃鋼環。外環采用兩道硬端箍進行固定。線圈鼻部填充鼻部填充管，用于線圈鼻端內填充及固定。

1.3.3浸烘：有繞組定子鐵心采用VPI整體浸漆。

1.4軸加工

軸材質為鍛鋼42CrMo，為整體鍛件結構，考慮到軸的整體強度，軸上不能采用焊筋結構，而需要采用在軸上銑幅板結構。由于該軸較粗，為了更好的保證調質質量，該軸鍛件為正火回火，不做調質處理，回到車間后粗銑軸幅板槽(見圖1)，然后返回熱處理廠進行調質，最后返回車間進行精加工。

1.4.1軸粗加工后，銑通風槽：在數控落地鏜銑床上，以兩等高臺架V型鐵后，用百分表找正軸上母線及側母線。找正后用壓板壓緊。先用Φ100的玉米銑刀直槽，為了提高加工效率及加工質量，專門為加工幅板與底面的圓角R31.5，可采用機夾球頭銑刀系統，這樣可避免用小銑刀反復加工，從而減少翻轉找正次數。

1.4.2軸精加工：加工前精修中心孔粗糙度達1.6μm，在臥車上，以頂尖孔定位，精車軸伸臺和軸瓦臺并留0.1～0.2mm光研余量，最后銑鍵槽[2]。

1.5機座加工

機座的加工難點在于機座的長度達3500mm，寬度達2600mm，高度達2276 mm，是目前我公司異步電機中最大的機座號，由于機座在焊接過程中沒有專用剛性裝夾具會使變形積累，直接造成機座的整體變形嚴重，并聚集大量的內應力，增大了金加工的難度。為了控制裝夾力及加工切削時引起的機座變形問題，以保證圖紙同軸度、圓度、底腳平面度和粗糙度的要求。機座需退火兩次(焊接后一次退火和粗加工后二次退火，二次退火后機座才可噴漆處理)，采用四次車機座加工工藝：粗車-粗車底腳-退火-一次精車-二次精車-精車機座底腳面。

1.6動平衡試驗

1.6.1轉子動平衡：轉子重量為16.69t，用20t動平衡機進行動平衡。整機裝配后，電機試驗時振動值超標，采用整機動平衡設備進行電機額定轉速下的動平衡進行校正。

1.7總裝配

1.7.1定子裝配：利用旋轉吊環(VLBG 15)、20T橫梁將有繞組定子鐵心翻轉，由于有繞組定子鐵心與機座為過盈配合，因此機座需加熱后裝壓，定子裝壓方案為：機座在加熱爐中加熱到200℃，保溫8h，然后迅速將機座吊到地坑中，利用20t橫梁、裝壓螺桿、可調撐桿、卸扣和軟吊繩將準備好的有繞組定子鐵心落入機座中；定子裝配完成，機座完全冷卻后，檢測鐵心內徑與機座止口同軸度，防止掃膛和氣隙不均勻引起的振動。

1.7.2端蓋裝配及整機裝配：采用端蓋座式軸瓦結構，找正電機磁中心，測量電機氣隙值，電機氣隙值合格后，進行下道工序裝配，軸瓦研瓦及裝配過程按照研瓦工藝文件和總裝配工序操作卡執行。

2　結語

YFKS/YKS 1120 18000KW-4P高壓三相異步電動機是我公司生產的單機容量最大的異步電機，結構也相對一般產品復雜的多，在加工制造過程中遇到很多問題，如吊車噸位及設備的加工范圍有的已達到極限，甚至出現在加工端蓋時銑頭傾斜的現象，此時必須停機將銑頭

調正后才能再進行加工，而平面度只能控制在0.2mm左右，但總體來說，采用本文提出工藝方法及工藝流程，保證了產品順利生產，此工藝方法及工藝流程可為今后我公司及行業上其他公司加工制造超大型異步電機提供重要的參考依據。

[1]常玉晨.電機制造工藝學.哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1996.

[2]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2008.4.

[3]孟凡君，宋闖.電機實現外裝壓工藝改進.防爆電機，2012.1.

Manufacturing Technology of High-Voltage Three-Phase Induction Motor

Tan Bing and Tan Wei

(JiamusiElectricMachineCo.,Ltd.,Jiamusi154002,China)

This paper chiefly introduces the machining methods of components and parts and the assembling technology and process arrangement of YFKS/YKS 1120-4 18000kW motor. The motor was successfully manufactured by adopting new process method and reasonable process arrangement.

Motor；process method；sliding bearing

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2016.04.14

TM343+.2；TM305

A

1008-7281(2016)04-0042-003

譚冰女1981年生；畢業于遼寧工程技術大學電氣工程及其自動化專業，現從事電機工藝工作.

2016-02-08