曳引機(jī)永磁體粘接工藝改進(jìn)

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(1沈陽(yáng)華譽(yù)地源熱泵供熱有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110000；2沈陽(yáng)藍(lán)光驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110180)

0 引言

外轉(zhuǎn)子曳引機(jī)的永磁體固定，一般采用機(jī)械夾緊和膠粘接的組合方式，固定在制動(dòng)輪內(nèi)表面上。永磁體裝配過(guò)程中，先人工混合卡夫特K9001環(huán)氧A、B膠，重量比例1:1，混合均勻后涂在制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，刮均勻，將隔磁塊用十字槽沉頭螺釘預(yù)安裝在制動(dòng)輪內(nèi)圓周的相應(yīng)等分位置，然后將預(yù)充磁的永磁體沿著制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)圓弧面，在兩個(gè)隔磁塊之間，從上至下推至與制動(dòng)輪上端面平齊，N極與S極交替粘接，全部粘接完畢后，依次擰緊螺釘，固定永磁體，然后清理多余殘膠，完成粘接，靜置固化。本文根據(jù)曳引機(jī)永磁體粘接工藝的特點(diǎn)加以改進(jìn)，論述了改進(jìn)后的可行性。

1 永磁體粘接工藝優(yōu)化方向

轉(zhuǎn)子永磁體粘接工序完全靠人工混膠，涂膠，粘接，平均10～15分鐘完成一臺(tái)轉(zhuǎn)子的永磁體粘接工序，效率偏低，并且，通過(guò)實(shí)測(cè)五臺(tái)使用時(shí)間為一年的轉(zhuǎn)子永磁體靜態(tài)粘接強(qiáng)度，強(qiáng)度值非常離散，遠(yuǎn)低于此環(huán)氧膠的理論抗剪切強(qiáng)度，如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)子永磁體粘接工序

工藝優(yōu)化前，通過(guò)分析以上存在的問(wèn)題，結(jié)合環(huán)氧A、B膠的特性和使用方法，確定以下優(yōu)化方向：(1)膠的使用方法精益化、規(guī)范化；(2)更改永磁體固定方式，取消隔磁塊，完全用膠粘接固定。

2 工藝優(yōu)化可行性分析

2.1 膠的使用方法精益化、規(guī)范化

雙組分環(huán)氧膠具有固化溫度低，對(duì)外殼鍍層損傷小等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在著需要嚴(yán)格按比例配膠、適用期短、不易實(shí)施機(jī)器施膠等缺陷[1]。因此，環(huán)氧A、B需完全按照重量1∶1的比例混合，才能達(dá)到最佳的固化及粘接效果。

永磁體及制動(dòng)輪粘接面的清潔程度，也將極大地影響粘接效果，尤其是油脂類雜質(zhì)。所以表面處理如何，在一定意義上說(shuō)，決定了粘接質(zhì)量[2]。

此外，預(yù)充磁的永磁體在粘接過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)刮膠現(xiàn)象。刮膠的后果是粘接的膠水量不可控及膠水量比預(yù)期的少，導(dǎo)致粘接強(qiáng)度不夠[3]。在一定條件下，涂膠量越大，強(qiáng)度愈大。

在粘接完成后，為了加快膠水凝固，保證凝固的效果，在磁瓦與機(jī)殼之間施加一定的壓力[4]。在膠水凝固的過(guò)程中，除了需要控制給磁瓦和機(jī)殼施加的壓力外，還必須控制壓力施加的時(shí)間也就是膠水的初固時(shí)間[5]。常溫靜置固化24h以上，溫度越高，固化越快，固化時(shí)間不足將影響粘接強(qiáng)度。

使用過(guò)程中，可從以上四個(gè)方面，混膠比例，清潔度，涂膠量及固化時(shí)間優(yōu)化粘膠工藝。

2.2 優(yōu)化永磁體固定方式

目前永磁體固定方式多為機(jī)械固定和粘接相結(jié)合，操作繁瑣，效率偏低，且機(jī)械固定對(duì)于永磁體抗剪切強(qiáng)度的貢獻(xiàn)很小，如取消隔磁塊和螺釘，用增強(qiáng)聚苯塑料隔磁條完成定位和隔磁，將簡(jiǎn)化粘膠操作流程，如圖2所示。

圖2 優(yōu)化永磁體定位安裝方式

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證優(yōu)化效果，設(shè)計(jì)試驗(yàn)，對(duì)比優(yōu)化前后的粘膠效率和粘接強(qiáng)度。對(duì)比實(shí)驗(yàn)由同一工人在同一時(shí)間段操作，具備驗(yàn)證條件后，由同一工人進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)證。

原工藝中，工人先在制動(dòng)輪外圓周20個(gè)螺孔擰入十字槽沉頭螺釘，然后分別取環(huán)氧A、B膠，目測(cè)比例1:1，初步混合均勻，簡(jiǎn)單擦拭制動(dòng)輪粘接面后，在粘接面上均勻刮涂一層膠，然后將永磁體沿著制動(dòng)輪上端面推入兩個(gè)隔磁塊之間，直到永磁體端面與制動(dòng)輪端面齊平為止，固化時(shí)間為6小時(shí)。

新工藝中，工人仔細(xì)擦干凈制動(dòng)輪粘接面，用電子秤等量量取環(huán)氧A、B膠，攪拌膠體，翻滾5次，攪拌5次交替進(jìn)行，使膠體混合均勻，均勻刮涂?jī)蓪幽z體，隔磁條與永磁體交替推到設(shè)計(jì)位置，全部粘接完成后，靜置固化24小時(shí)以上。

新工藝中改進(jìn)的要點(diǎn)在于混膠比例嚴(yán)格，粘接面清潔度高，涂膠量充足和固化時(shí)間足夠，以及用隔磁條代替隔磁塊和螺釘，簡(jiǎn)化了操作流程。

對(duì)比試驗(yàn)中用新工藝和原有工藝各粘接五臺(tái)份轉(zhuǎn)子，在粘接過(guò)程中，統(tǒng)計(jì)每臺(tái)份的平均操作時(shí)間，分別固化完成后，利用工裝采用吊拉的方式，使永磁體沿粘接面受拉力，測(cè)試常溫靜態(tài)下的永磁體抗剪切強(qiáng)度，得到對(duì)比數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 新工藝常溫常溫靜態(tài)下的永磁體抗剪切強(qiáng)度對(duì)比數(shù)據(jù)

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)曳引機(jī)永磁體粘接工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出以下結(jié)論

(1)分析永磁體粘接工藝，影響效率的主要因素在于永磁體的固定方式，該新工藝在保證粘接強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化了固定方式，減少了該工序的操作時(shí)間；

(2)研究雙組份環(huán)氧膠的粘接機(jī)理，只有精益化和規(guī)范化的使用才能達(dá)到最佳粘接效果，嚴(yán)格執(zhí)行混膠比例、清潔度、涂膠量及固化時(shí)間等要求，獲得了穩(wěn)定的膠層抗剪切強(qiáng)度。

[1] 楊家明.起動(dòng)電機(jī)永磁體粘接技術(shù)[J].中國(guó)粘膠劑，2009,9(4)：36-37.

[2] 顏世明.永磁微電機(jī)磁瓦粘接的一些體會(huì)[J].微特電機(jī)，1996(2)：34-35.

[3] 盧克，梁軍虎，夏茹程.步進(jìn)電機(jī)控制的磁瓦粘接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技與企業(yè)，2012(17)：345-346.

[4] 牛志鈞.永磁電機(jī)制造關(guān)鍵工藝淺議[J].電機(jī)控制與應(yīng)用，2007,34(4)：59-60.

[5] 張傳林，胡文靜.稀土永磁材料的發(fā)展及在電機(jī)中的應(yīng)用[J].微電機(jī)，2003,36(1)：38-39.