帶擋風板結構轉子動平衡質量研究

(佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯 154002)

帶擋風板結構轉子動平衡質量研究

喬麗娜

(佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯 154002)

通過對帶擋風板結構轉子動平衡的研究，確定三種試驗方案，有效解決電機轉子不平衡后平衡柱開裂現象，使產品質量得到保障。

擋風板；動平衡；鉚接；質量攻關

0 引言

目前，中心高H315～H355的電機，大部分轉子帶擋風板。但當其在動平衡時，由于擋風板緊靠在鑄鋁轉子的風扇葉上，在動平衡后鉚平衡柱時，只能從徑向傾斜進行鉚接，所以鉚后的平衡柱常常出現開裂現象，影響產品質量。為了避免類似情況發生，解決平衡柱在傾斜鉚接時開裂現象，特將該項內容作為質量攻關項目。

1 預期目標

在保證產品質量的前提下，利用工裝、改變工藝方法解決平衡柱出現開裂現象。進一步優化平衡工藝，使帶擋風板的轉子平衡起來更加簡便，而且完全滿足轉子動平衡精度的要求，并將其工藝進行推廣應用。

2 方案的制定

針對帶有擋風板結構轉子的具體情況并結合實際生產情況，制定了三種試驗方案如下。

第一種方案：先進行轉子動平衡，再安裝擋風板。但擋風板安裝后需再進行一次動平衡，通過對比擋風板安裝前后轉子不平衡量的變化值，能否滿足轉子最終平衡精度的要求，來決定先平衡后安擋風板的方案是否可行。

第二種方案：將擋風板改為平衡環或在擋風板上增加平衡槽，通過在擋風板上添加平衡塊的方法來進行轉子的動平衡[1]。

第三種方案：選擇在擋風板上預先鉆孔，以便在平衡后鉚平衡墊時，鉚槍桿能夠直接通過擋風板上的孔，對準平衡柱進行鉚接。但需進行溫升及出廠試驗，如試驗合格后方可采取該方案。

3 試驗過程

3.1 進行擋風板安裝前后動平衡的對比試驗

根據實際生產的產品，選取6臺電機進行了擋風板安裝前后的對比試驗，具體試驗結果見表1。

表1 擋風板安裝前后轉子剩余不平衡量對比值

由表1中的數據可知，擋風板安裝前后影響轉子的剩余不平衡質量的變化范圍為2.16～12.14g，即在選取的試驗轉子中，由于后安裝擋風板，而使轉子的剩余不平衡質量增加的最大值為12.14g。如果對擋風板帶來的不平衡質量不進行二次平衡修正的話，將會大大降低轉子平衡精度，尤其是2級電機嚴重時將會影響電機的振動值，如果進行二次平衡將會使產品的生產效率降低。

3.2 在擋風板上增加平衡環的平衡試驗

將擋風板改為平衡環或增加平衡槽的工藝試驗，經過跟蹤試驗及核算后發現，將擋風板改為平衡環后，雖能解決平衡柱鉚裂的問題，但卻增加了產品的制造成本，具體情況見表2。

表2 擋風板與平衡環制造成本對比表

從表2的結果來看，將擋風板改為平衡環后，將會使電機的制造成本增加50%左右。鑒于該種情況我們又考慮電機風扇上焊平衡槽的結構，將擋風板上焊接一個用2厚鋼板壓制成型的平衡槽，但經過與外協廠家溝通后得知，將擋風板增加平衡槽后將會使擋風板的制造成本增加1倍左右，所以第二個方案不適合在產品的批量生產中應用。

3.3 采取在擋風板上預先鉆平衡孔的平衡試驗

3.3.1 試驗的前期準備工作

3.3.1.1 選取了兩臺電機在其風板上增加一圈Φ16的光孔，光孔的節圓及數量與鑄鋁轉子平衡柱的節圓及數量相等，目的是當轉子動平衡鉚平衡柱時，鉚槍可以配用槍桿套通過擋風板上Φ16的光孔垂直打到平衡柱上。然后通過對轉子上擋風板鉆孔前后的溫升及出廠試驗結果進行對比，綜合考慮在轉子擋風板上直接鉆孔來進行動平衡的可行性。

3.3.1.2 根據試驗需要設計了動平衡用槍桿套。

3.3.2 試驗過程

選取YB2 315 160kW-4及YB3 315 132 kW-2兩臺電機進行了擋風板鉆孔前后的平衡試驗，該方法完全解決了傾斜鉚平衡柱傾斜開裂現象，具體鉚接情況見圖1、圖2。

圖1擋風板鉆孔前平衡柱鉚接情況

圖2擋風板鉆孔后平衡柱鉚接情況

隨后又選取了六臺電機進行動平衡試驗并對轉子動平衡、整機裝配及電機溫升試驗進行了跟蹤，其試驗結果見表3。

表3 擋風板鉆孔前后溫升對比值

由表3的結果可知，在擋風板上鉆孔進行平衡，不但解決了轉子平衡時鉚平衡柱帶來的質量問題，而且還有效的降低了電機的溫升。

4 結語

為了解決帶擋風板轉子鉚平衡柱開裂的問題，先后進行了三種工藝試驗。從三種試驗結果來看，第一種方法：采用先動平衡后安擋風板進行平衡，有時將會直接影響轉子的平衡質量，所以不適用；第二種方法：將擋風板改為平衡環或在擋風板上增加平衡槽進行平衡，雖解決了帶擋風板轉子的平衡問題，但增加了電機的制造成本，也不適合在批量生產中采用；第三種方法：在擋風板上預鉆平衡孔進行平衡，不但解決了帶擋風板轉子平衡后鉚平衡柱開裂的問題，而且還有效地改善了電機風路循環狀態，使電機溫升降低了。即第三種方案在目前生產的產品中比較適用，所以建議將該類電機的擋風板增加一圈圓孔，以便進行推廣應用。

[1] 湯蘊璆，史乃.電機學[M].北京：機械工業出版社，2005.

[2] 劉玉蘭.電機繞線轉子線圈焊接工藝改進.防爆電機，2012.1.

[3] 王興旺.提高電動機滾動軸承的使用壽命.防爆電機，2015.2.

[4] 張亞鴿，馮艷琴，魏雨谷.高速電機轉子繞組端部固定環強度計算及檢驗.防爆電機，2015.3.

DynamicBalancingQualityResearchofRotorwithWindBoardStructure

QiaoLina

(Jiamusi Electric Machine Co.,Ltd.,Jiamusi 154002, China)

By studying the dynamic balancing of rotor with wind board structure, the concrete method is determined. It can effectively solve the cracking problem of balance column of the unbalanced rotor to ensure quality of the product.

Wind board;dynamic balancing;riveting;quality improvement

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2017.05.17

TM303.5

B

1008-7281(2017)05-0051-003

喬麗娜女1983年生；畢業于佳木斯大學通信工程專業，現從事電機制造工藝工作.

2017-03-07