專利名稱：防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)電領(lǐng)域中一種防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)。
技術(shù)背景 繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)在電機(jī)中應(yīng)用極其廣泛。其中主要有需有較好起動(dòng)、力距性能為主
的起重及冶金電機(jī)三相電動(dòng)機(jī)；可調(diào)速的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)；各類電動(dòng)工具；以及各類使用類
似集電環(huán)的繞線轉(zhuǎn)子同步、異步電機(jī)。繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)市場(chǎng)需求量及批量性生產(chǎn)相對(duì)比鑄鋁
轉(zhuǎn)子電機(jī)少。因此在社會(huì)需求變化快、環(huán)保節(jié)能要求高、產(chǎn)品不斷升級(jí)更新、產(chǎn)品應(yīng)用專用
化的今天，往往產(chǎn)品轉(zhuǎn)換速度會(huì)慢于鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)。同時(shí)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)已經(jīng)很成熟，對(duì)不
同材料的要求變化都可在原有的結(jié)構(gòu)上派生完成設(shè)計(jì)，但由于技術(shù)普及程度差與理解方式
不同，明明可以合并歸類縮小的技術(shù)卻進(jìn)行分化放大，各方面均另行設(shè)計(jì)開發(fā)，相應(yīng)也就增
加了基礎(chǔ)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)的復(fù)雜性。影響了新材料、新工藝、新產(chǎn)品的發(fā)展。 繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)主要有導(dǎo)磁材料制成的定轉(zhuǎn)子，與異步籠型電機(jī)不同的是電機(jī)定轉(zhuǎn)
子都嵌入導(dǎo)線繞組，電流經(jīng)集電環(huán)上電刷和滑環(huán)流入轉(zhuǎn)子產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電磁場(chǎng)、有轉(zhuǎn)子和軸組
合、軸與滾動(dòng)軸承通過(guò)固定件前后端蓋與外殼的組合而成。繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的集電環(huán)與電刷
在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生磨損性粉塵，該粉塵由于顆粒小，電刷磨損性粉塵碳元素又可以以單質(zhì)存
在，又是電位強(qiáng)的導(dǎo)電體，極易在普通物質(zhì)的表面形成沉積吸附。繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)其中60%
的故障往往發(fā)生在集電環(huán)部位，其中有相當(dāng)部分的故障，原因是集電環(huán)絕緣防爬電部位表
面的沉積粉塵，不及時(shí)清理干凈。從而導(dǎo)致集電環(huán)裸露電極絕緣防爬電部位，有磨損性粉塵
沉積吸附產(chǎn)生爬電，形成電弧而燒損集電環(huán)部件或短路。長(zhǎng)期來(lái)為防止電刷磨損產(chǎn)生的粉
塵沉降吸附影響電機(jī)壽命，將電機(jī)繞組與集電環(huán)隔離，采用非密閉狀態(tài)下的自給式內(nèi)風(fēng)扇
或它給式外風(fēng)扇冷卻吹塵結(jié)構(gòu)，也有采用密閉狀態(tài)下的內(nèi)風(fēng)扇冷卻下設(shè)積塵、排塵盒結(jié)構(gòu)。
但都必須定時(shí)清理，若不及時(shí)清理就易產(chǎn)生爬放電現(xiàn)象，無(wú)法完全克服清理周期短，自潔功
能不強(qiáng)的缺點(diǎn)。 同樣的電機(jī)或其它含軸承機(jī)電產(chǎn)品，由于品種規(guī)格類型不同，決定了使用材料有 些會(huì)有所變化，材料膨脹系數(shù)不同又會(huì)引起公差變化，往往容易導(dǎo)致機(jī)電產(chǎn)品中軸承內(nèi)受 材料膨脹壓縮，形成軸承無(wú)油沫干摩擦升溫而過(guò)熱損毀。可電機(jī)旋轉(zhuǎn)部位公差是決定電機(jī) 無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間的關(guān)鍵。但目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)采用的公差配合標(biāo)準(zhǔn)較粗，應(yīng)用解析不細(xì)，經(jīng)常 造成產(chǎn)品批量性在公差范圍內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間質(zhì)量差。目前在設(shè)計(jì)電機(jī)軸配合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可參考 "GB5371-xx公差與配合過(guò)盈配合的計(jì)算和選用"，但選擇軸承外圈與軸承室配合孔的公差 時(shí)，只能選擇參考沒(méi)有計(jì)算方式的"GB1801-xx公差與配合尺寸至500mm孔、軸公差帶配合" 等、"GB/T275-xx滾動(dòng)軸承與軸和外殼的配合"。關(guān)于配合，包括最新的200620047860. 1專 利也可以進(jìn)行進(jìn)一步的深化
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種符合當(dāng)今產(chǎn)品質(zhì)量要求，它能防止粉塵沉積吸附、防爬電，並能有效提高電機(jī)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間的繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的其電磁設(shè)計(jì)按不同繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 計(jì)；電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)部份與集電環(huán)隔離吹塵冷卻；其特征在于集電環(huán)區(qū)域內(nèi)電極間絕 緣間距部位，集電環(huán)端部電刷連線裸露部份尾部與電源線絕緣端部，電刷架絕緣部位均需 按電源防爬電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定絕緣距離的部位，表面采用自潔處理，形成一個(gè)具有自潔性能粉塵 不易沉積吸附的絕緣表面低張力區(qū)；電機(jī)端蓋軸承室孔與軸承的配合，以設(shè)計(jì)溫升為公差 配合偏差依據(jù)，根據(jù)需要加裝O型圈調(diào)節(jié)，始終以保證軸承在有油沫狀態(tài)下的運(yùn)行。 電源聯(lián)接部位防爬電極間絕緣、電源線絕緣端部、電刷架絕緣部位表面采用自潔 處理方式為表面全部采用l至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理。電機(jī)集電環(huán)區(qū)域內(nèi)避 開傳導(dǎo)電部位，全部采用1至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理。 電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子材料全部淘汰高能耗工藝的熱軋矽鋼片，優(yōu)選采用各類高性能 節(jié)能工藝軋制的矽鋼片；繞組電磁設(shè)計(jì)按不同繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子 驅(qū)動(dòng)部份與集電環(huán)隔離吹塵冷卻；集電環(huán)電極間絕緣間距部位，電刷連線裸露部份尾部與 電源線絕緣端部，電刷架絕緣部位等凡均需按電源防爬電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定絕緣距離的部位，表面 全部?jī)?yōu)選采用1至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理，形成一個(gè)具有自潔性能粉塵不易 沉積吸附的絕緣表面低張力區(qū)。同時(shí)也可在電機(jī)集電環(huán)一端內(nèi)避開傳導(dǎo)電部位，全部?jī)?yōu)選 采用1至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理。 電機(jī)端蓋軸承室孔與軸承外圈的配合，按照不同的配合材料在自然裝配狀態(tài)、正 常工作狀態(tài)、特殊工作狀態(tài)三種不同狀態(tài)下，由于膨脹系數(shù)產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差，優(yōu)選選擇 正常工作狀態(tài)為公差配合偏差計(jì)算依據(jù)，用計(jì)算方式取代以往的選擇方式確定設(shè)計(jì)加工偏 差，始終以保證軸承在有油沫狀態(tài)下的運(yùn)行。當(dāng)膨脹變動(dòng)量差較大時(shí)，加裝O型圈調(diào)節(jié)。因 此電機(jī)端蓋軸承室公差配合數(shù)據(jù)以計(jì)算、原理分析及再參考GB等標(biāo)準(zhǔn)并細(xì)化原標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用 從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)便于理解識(shí)別術(shù)語(yǔ)。將原有標(biāo)準(zhǔn)的"間隙配合"定義細(xì)化為間隙就是中間有 空間概念的中文原義，引入軸承公差中"游隙配合"概念，增加在原間隙配合與過(guò)盈配合中 缺乏的"游盈配合"概念。達(dá)到提高無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、質(zhì)量，以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)和概念。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型適合繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)現(xiàn)有和今后發(fā)展產(chǎn)品的通 用性使用，達(dá)到普及性的提高現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量。其優(yōu)點(diǎn)如下 —、其中基本構(gòu)造1、明確了本實(shí)用新型繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)可按新標(biāo)準(zhǔn)使用各類矽鋼 片材料及隨矽鋼片節(jié)能新產(chǎn)品更新。2、繞組電磁設(shè)計(jì)均按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，也可按專用性規(guī)范設(shè) 計(jì)。3、電機(jī)與集電環(huán)的隔離吹塵與冷卻均可按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。明確了為提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)， 適合對(duì)原產(chǎn)品可以不必作大的改動(dòng)即可制造，既縮短新品開發(fā)周期，又可達(dá)到了節(jié)省投入 的目的。 二、將現(xiàn)有繞線電機(jī)質(zhì)量關(guān)鍵處一集電環(huán)電極間絕緣間距部位，電刷連線裸露部 份尾部與電源線絕緣端部，電刷架絕緣部位等凡均需按電源防爬電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定絕緣距離的部 位。表面全部采用l至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理，形成一個(gè)具有自潔性能粉塵 不易沉積吸附的絕緣表面低張力區(qū)，達(dá)到粉塵易沉積部位與防爬電絕緣表面不易產(chǎn)生物理 粘合力，使粉塵在電機(jī)啟動(dòng)后受吹塵風(fēng)力和電機(jī)自身離心、震動(dòng)作用的微動(dòng)力下即可分離。 減少了電極間有粉塵沉積吸附引起的爬放電損毀慨率，延長(zhǎng)了電機(jī)使用的清理周期，提高 了產(chǎn)品無(wú)故障使用時(shí)間。[0013] 三、提高電機(jī)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、質(zhì)量的關(guān)鍵公差配合中本實(shí)用新型電機(jī)端蓋軸承 室孔與軸承外圈的配合，以不同的配合材料在自然裝配狀態(tài)、正常工作狀態(tài)、特殊工作狀態(tài) 三種不同狀態(tài)下，由于膨脹系數(shù)產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差，選擇正常工作狀態(tài)為公差配合偏差 計(jì)算依據(jù)，用計(jì)算方式取代以往的選擇方式確定設(shè)計(jì)加工偏差，始終以保證軸承在有油沫 狀態(tài)下的運(yùn)行。當(dāng)膨脹變動(dòng)量差較大時(shí)，加裝O型圈調(diào)節(jié)。從而使產(chǎn)品達(dá)到提高無(wú)故障運(yùn) 行時(shí)間、質(zhì)量。將現(xiàn)有電機(jī)端蓋軸承室公差配合數(shù)據(jù)以計(jì)算、原理分析及再參考GB等標(biāo)準(zhǔn) 并細(xì)化原標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)便于理解識(shí)別術(shù)語(yǔ)。將原有標(biāo)準(zhǔn)的間隙配合定義細(xì)化為 間隙就是中間有空間慨念的中文原義，本實(shí)用新型間隙定義取消原標(biāo)準(zhǔn)零與零接觸屬間隙 的范疇；以零與零接觸游動(dòng)擴(kuò)大至間隙的定義，應(yīng)用軸承公差中游隙配合名詞作為概念； 增加在原間隙配合與過(guò)盈配合中缺乏的，從零與零接觸游動(dòng)擴(kuò)大至過(guò)盈的定義為游盈配合 概念；同理過(guò)盈配合不存在過(guò)盈量零的概念。公差配合的細(xì)化應(yīng)用可有效地便于基層加工 識(shí)別，達(dá)到從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)都能清楚以數(shù)據(jù)、定義為標(biāo)準(zhǔn)的制造，這是質(zhì)量控制中必須要熟知 的基礎(chǔ)知識(shí)。本實(shí)用新型以原理分析及再參考差配合的細(xì)化，同時(shí)也適合其它機(jī)電產(chǎn)品中 滾動(dòng)軸承與外殼的配合計(jì)算和選用。從而可使眾多機(jī)電產(chǎn)品普及性地達(dá)到提高無(wú)故障運(yùn)行 時(shí)間、質(zhì)量，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)企業(yè)生產(chǎn)和使用。
圖1 :為本實(shí)用新型防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
圖2 :為本實(shí)用新型防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)電磁圖。
圖3 :為本實(shí)用新型防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)端蓋軸承室公差圖。
圖4 :為本實(shí)用新型防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)端蓋軸承室與軸承間添加0圈
或帶壓蓋圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1至圖4中1至16標(biāo)號(hào)與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明 防積塵吸附、防爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)，它包括 —、電機(jī)定子5、轉(zhuǎn)子4材料全部?jī)?yōu)選淘汰高能耗工藝的熱軋矽鋼片，可采用各類 高性能節(jié)能工藝軋制的矽鋼片；繞組3電磁12設(shè)計(jì)按不同繞線轉(zhuǎn)子4電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)及專用繞 線轉(zhuǎn)子4電機(jī)特定要求規(guī)范性設(shè)計(jì)。 二、電機(jī)定子5、轉(zhuǎn)子4驅(qū)動(dòng)部份與集電環(huán)6按標(biāo)準(zhǔn)隔離吹塵冷卻；集電環(huán)6電極 間絕緣間距7部位，集電環(huán)6區(qū)域內(nèi)10電刷連線裸露部份尾部與電源線絕緣端部8，電刷架 絕緣部位9等凡均需按電源防爬電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定絕緣距離的部位。表面全部?jī)?yōu)選采用1至200 納米或近納米粒子絕緣涂料處理，形成一個(gè)具有自潔性能粉塵不易沉積吸附的絕緣表面低 張力區(qū)。同時(shí)也可在電機(jī)集電環(huán)6區(qū)域內(nèi)IO避開傳導(dǎo)電部位，全部?jī)?yōu)選采用納米絕緣涂料 處理。 三、電機(jī)端蓋2、軸承室13公差14配合數(shù)據(jù)以計(jì)算、原理分析及再參考標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化 選擇確立基礎(chǔ)如下本實(shí)用新型計(jì)算以理論值為標(biāo)準(zhǔn)，將軸承1直徑假設(shè)為零，同時(shí)以軸11 在過(guò)盈裝配后，軸承1內(nèi)滾動(dòng)部位必須保持軸承1轉(zhuǎn)動(dòng)必須的游隙。當(dāng)軸承室13材質(zhì)線膨 脹系數(shù)低于軸承1鋼時(shí)，設(shè)電機(jī)軸承1正常工作時(shí)溫升值溫度為A，軸承1允許最高耐溫值為a，為溫度基本計(jì)算數(shù)據(jù)A、 a，軸承1鋼膨脹系數(shù)為b，軸承室13材料膨脹系數(shù)為c，軸承 1直徑為d。首先以電機(jī)正常工作溫升值與軸承1正常工作溫度A為設(shè)計(jì)參考加工零線&， 同時(shí)又是設(shè)計(jì)分析選擇關(guān)鍵數(shù)據(jù)；軸承l(wèi)允許最高耐溫值a為設(shè)計(jì)參考加工另一零線^，與 &相同X2也是設(shè)計(jì)分析選擇關(guān)鍵數(shù)據(jù)；達(dá)到電機(jī)軸承室13在正常工作溫升時(shí)與軸承1正 常工作溫度下，該軸承1仍可在低于軸承1材質(zhì)的壓縮延伸力狀況下含油旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。求出 加工零線直徑= d *A (b-c)，然后以軸承1允許最高耐溫工作溫度a為另一加工零線 直徑公差14數(shù)值應(yīng)用計(jì)算依據(jù)DX2 = d a (b-c)，放棄原標(biāo)準(zhǔn)上、下偏差中數(shù)值，將該規(guī) 格產(chǎn)品軸承室13正常工作時(shí)由于溫升造成的膨脹系數(shù)差，形成的間隙變化量設(shè)為一極限 偏差&。 & = DX「d ;軸承1允許最高耐溫工作時(shí)膨脹系數(shù)差設(shè)為另一極限偏差X2。 X2 = DX2-d。 (DX—表示軸承常溫直徑與該配合計(jì)算溫升膨脹系數(shù)差的和)當(dāng)軸承室13材質(zhì)強(qiáng) 度與膨脹系數(shù)大于軸承1時(shí)，則在軸承室13與軸承1間添加膨脹調(diào)節(jié)0形圈15，也可按常 規(guī)裝配軸承外圈壓蓋16，達(dá)到降低受熱后振動(dòng)噪聲與避免軸承1外圈旋轉(zhuǎn)二 實(shí)施例1 按180-6機(jī)座加工的防積塵吸附、防爬電繞線轉(zhuǎn)子起重電機(jī)。電機(jī)定子5、轉(zhuǎn)子4 材料有熱軋矽鋼片改用冷軋矽鋼片后與原相同功率比較。由于冷軋矽鋼片電磁12感應(yīng)強(qiáng) 度等優(yōu)于熱軋片，可節(jié)約銅材3%，節(jié)約鐵3. 5%，電磁12噪聲也低于熱軋片制作的電機(jī)。 實(shí)施例2 用相同的180-6機(jī)座冶金用繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比。原集電環(huán)6未采用納米
與近納米粒子絕緣涂料處理時(shí)，為防爬電必須每天打開積塵盒清理粉塵，同時(shí)須不定期的
清潔防爬電部位。當(dāng)采用1至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理后，當(dāng)清理粉塵后檢查
爬電部位7、8、9，凡采用1至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理過(guò)的部位未發(fā)現(xiàn)以往的碳
沉積吸附現(xiàn)象。 實(shí)施例3"間隙配合"應(yīng)用 當(dāng)軸承室13材料為鑄鐵時(shí)，由于膨脹系數(shù)小于軸承1鋼，最終在機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)行產(chǎn) 生溫升后，若軸承1外圈與軸承室13孔的配合在公差14標(biāo)準(zhǔn)零公差14狀態(tài)下，軸承室13 勢(shì)必會(huì)壓縮軸承1外圈，從而造成減小軸承1運(yùn)行內(nèi)部游隙值及應(yīng)有的潤(rùn)滑油沫層，當(dāng)軸承 1運(yùn)行無(wú)游隙時(shí)就會(huì)造成干摩擦加劇溫升，從而形成缺油摩損或壓縮性硬摩損損毀。 按照112機(jī)座電機(jī)選用306軸承1 ，軸承1外圈①72mm，根據(jù)GB/T275-xx標(biāo)準(zhǔn)軸 承室13常用公差14配合可采用H6、H7、J7、K7或M7，目前中國(guó)Y2、Y3電機(jī)使用H6、H7公差 14，按GB/T275xx選擇公差14，同時(shí)參照GB1801-xx選用，按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)查基孔制配合。但基孔制 下公差14帶基本上都是零或負(fù)的標(biāo)準(zhǔn)選擇。按本實(shí)用新型先計(jì)算電機(jī)軸承1與軸承室13 在正常工作溫升值下，由于膨脹系數(shù)差產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差為加工零線&，軸承1允許最高 耐溫值的間隙變動(dòng)量差為設(shè)計(jì)參考加工另一零線&。取軸承l(wèi)鋼線膨脹系數(shù)b = 12X10—6， 鑄鐵件線膨脹系數(shù)c = 8. 7X 10—6，電機(jī)軸承1正常工作溫升A = 5(TC，軸承1允許最高溫 升值a = 80°C。由于軸承1鋼膨脹系數(shù)大于鑄鐵件，則鑄鐵軸承室13，D =①72mm在溫升 設(shè)計(jì)范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生^ = 0.01188、X2 = 0.019的間隙不同變化量。同批次電機(jī)中若采用原 公差14標(biāo)準(zhǔn)中下偏差為零的合格品將會(huì)在使用過(guò)程中，由于運(yùn)行溫升軸承室13將會(huì)壓縮 軸承1外圈，減小了軸承1運(yùn)行內(nèi)部游隙值及應(yīng)有的潤(rùn)滑油沫層，當(dāng)軸承1運(yùn)行無(wú)游隙時(shí)就
6會(huì)造成干摩擦加劇溫升，從而形成缺油摩損或壓縮性硬摩損損毀，造成同批次產(chǎn)品可靠性
運(yùn)行質(zhì)量差。按本實(shí)用新型采用&膨脹系數(shù)差為公差14下偏差中設(shè)為加工零線，X2為上
偏差加工零線并酌情調(diào)整，采用有間隙值的"間隙配合"。即。72+。.。1188+°°1914為初始計(jì)算標(biāo)
準(zhǔn)，若要考慮加工精度，可以按精度要求調(diào)整上偏差，但在加工時(shí)向下偏差偏移。 以上由于下偏差存在一定的間隙值，可彌補(bǔ)一些軸承室13的圓度、徑向跳動(dòng)偏
差，減少裝配沖擊力。同時(shí)初始軸承1外圈無(wú)壓縮性使用，可提高軸承1內(nèi)滾動(dòng)部位表面壓
縮硬化均勻性，彌補(bǔ)了轉(zhuǎn)動(dòng)部位在特定狀況下由于最高溫升時(shí)的膨脹系數(shù)差造成的間隙減 同時(shí)為保證質(zhì)量，當(dāng)間隙增大時(shí)，該材質(zhì)類型可在軸承室13與軸承1間添加橡膠
0形圈15，達(dá)到降低初始間隙過(guò)大產(chǎn)生振動(dòng)噪聲與避免軸承l(wèi)外圈旋轉(zhuǎn)，充分應(yīng)用橡膠O型
圈15受熱后會(huì)產(chǎn)生收縮可平衡間隙減小的特點(diǎn)，彌補(bǔ)膨脹系數(shù)差。也可按常規(guī)裝配軸承l(wèi)
外圈壓蓋16或壓片。 實(shí)施例4"游隙配合"應(yīng)用 當(dāng)軸承室13材料為不銹鋼時(shí)，由于膨脹系大于軸承1鋼，最終在機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)行產(chǎn) 生溫升后，若軸承1外圈與軸承室13孔的配合在公差14標(biāo)準(zhǔn)間隙狀態(tài)下，軸承室13孔勢(shì) 必會(huì)大于軸承1外圈，從而增大軸承1外圈與軸承室13孔間隙配合值，易引起軸承1外圈 旋轉(zhuǎn)及軸承室13孔摩損性擴(kuò)大，形成摩損性升溫、孔擴(kuò)大變形損毀。 按照112機(jī)座電機(jī)選用306軸承l(wèi)，軸承1外圈①72mm，本實(shí)用新型則先計(jì)算電機(jī) 軸承1與軸承室13在正常工作溫升值下，由于膨脹系數(shù)差產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差為加工零線 Xp取軸承1鋼線膨脹系數(shù)b = 12X10—e，不銹鋼線膨脹系數(shù)c = 16. 6X10—6，電機(jī)軸承1正 常工作溫升A = 50°C。由于軸承1鋼膨脹系數(shù)小于不銹鋼，則不銹鋼軸承室13，D =①72mm 在溫升設(shè)計(jì)范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生^ = 0.01656的間隙增加量。該間隙變動(dòng)量若在配合中不分析 考慮，按原常規(guī)公差14同批次電機(jī)中某些靠近上偏差的合格品將會(huì)在使用過(guò)程中，由于運(yùn) 行溫升軸承室13將會(huì)間隙增大易引造成軸承1外圈旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致軸承l(wèi)外圈與軸承室13 形成干摩擦加劇溫升，從而形成硬磨損損毀。造成同批次電機(jī)可靠性運(yùn)行質(zhì)量差。按本實(shí) 用新型采用X膨脹系數(shù)差在公差14中設(shè)為加工零線并酌情調(diào)整，根據(jù)不銹鋼軸承室13總 強(qiáng)度高于軸承1外圈，延伸率高于軸承1鋼，為防軸承1外圈壓縮變形和在電機(jī)工作溫升后 將會(huì)產(chǎn)生的膨脹間隙，易使軸承室13內(nèi)配合軸承1外圈旋轉(zhuǎn)。所以采用以零為標(biāo)準(zhǔn)的"游 隙配合"，使用GB標(biāo)準(zhǔn)H6、 H7的下偏差0. 00為加工零線，但上偏差的數(shù)值按在保證溫升狀 態(tài)下運(yùn)行是矛盾的。因此為避免溫升產(chǎn)生間隙過(guò)大，同時(shí)平衡軸承室13圓度、跳動(dòng)公差，壓 縮上偏差取H5為0. 013，以零與零接觸游動(dòng)擴(kuò)大至間隙的定義，應(yīng)用軸承1公差14中"游 隙配合"名詞作為概念，即軸承室13為。72。+°°1314為初始計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，若要考慮加工精度，則
可根據(jù)精度要求調(diào)整上偏差，但在加工時(shí)向下偏差偏移。"游隙配合"與"間隙配合"應(yīng)用選擇 為保證質(zhì)量，該材質(zhì)類型可在軸承室13與軸承1間添加熱膨脹0形圈15，達(dá)到降 低受熱后振動(dòng)噪聲與避免軸承1外圈旋轉(zhuǎn)，公差14可根據(jù)0型圈15膨脹系數(shù)與強(qiáng)度計(jì)算 選擇"游隙配合"或"間隙配合"，也可按常規(guī)裝配軸承1外圈壓蓋16或壓片。"游盈配合"應(yīng)用選擇[0040] 按實(shí)施例3計(jì)算則為。72—。.。265—°°165614，形成在常溫下有過(guò)盈量的"過(guò)盈配合"，形 成軸承1外圈在初始裝配狀態(tài)，就易產(chǎn)生隨軸承室13加工圓度、跳動(dòng)性的壓縮性變形。為 減少壓縮變形量，考慮到軸承室13加工圓度、跳動(dòng)性偏差的因素可減少過(guò)盈量，以上偏差 0. 01656改為下偏差，以0為上偏差，即軸承室13為。72—。.。1656°14，形成從零與零接觸游動(dòng) 擴(kuò)大至過(guò)盈的"游盈配合"。由于在裝配中同樣存在壓縮的現(xiàn)實(shí)，在選擇配合軸承1時(shí)必須 將壓縮量加入軸承1游隙值內(nèi)，應(yīng)選擇比實(shí)施例3軸承1游隙大的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配合，可使軸承 1外圈在受壓縮后仍有間隙，保證軸承1始終可在有油沫狀態(tài)下的無(wú)故障運(yùn)行。 實(shí)施例5 _ "游盈配合"應(yīng)用選擇 當(dāng)軸承室13材料為鋁時(shí)，由于膨脹系大于軸承1鋼最終在機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)行產(chǎn)生溫升 后，若軸承1外圈與軸承室13孔的配合在公差14標(biāo)準(zhǔn)間隙狀態(tài)下，軸承室13孔勢(shì)必會(huì)大 于軸承1外圈，再加一般合金鋁硬度低于軸承l(wèi)，從而增大軸承1外圈與軸承室13孔間隙 配合值，易引起軸承1外圈旋轉(zhuǎn)及軸承室13孔磨損性擴(kuò)大，形成磨損性升溫、孔擴(kuò)大變形損毀。 按照112機(jī)座電機(jī)選用306軸承l(wèi)，軸承1外圈①72mm，按本實(shí)用新型先計(jì)算電機(jī) 軸承1與軸承室13在正常工作溫升值下，由于膨脹系數(shù)差產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差為加工零線 Xp取軸承1鋼線膨脹系數(shù)b = 12X 10— 合金鋁線膨脹系數(shù)c = 20X 10—6，電機(jī)軸承室13正 常工作溫升值與軸承1正常工作溫升A = 50°C。由于軸承1鋼膨脹系數(shù)小于合金鋁，則合 金鋁軸承室13 D =①72mm在溫升設(shè)計(jì)范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生X = 0. 0288大于軸承1的膨脹系數(shù) 差。該系數(shù)若在配合中不分析考慮，同批次電機(jī)中某些采用上偏差的合格品將會(huì)在使用過(guò) 程中，由于運(yùn)行溫升軸承室13將會(huì)間隙增大易引造成軸承1外圈旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致軸承1外 圈與軸承室13造成干摩擦加劇溫升，形成硬磨損損毀，造成同批次可靠性運(yùn)行質(zhì)量差。按 本實(shí)用新型采用X膨脹系數(shù)差產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差設(shè)為一加工零線并酌情調(diào)整，另一公差 14偏差線根據(jù)合金鋁軸承室13往往強(qiáng)度低于軸承1外圈，延伸率高于軸承1鋼，過(guò)盈配合 不易使軸承1外圈壓縮。在軸承室13強(qiáng)度低于軸承1外圈時(shí)，同時(shí)壓縮回彈性差，可采用 過(guò)盈配合。但過(guò)盈量不宜取過(guò)大，取在電機(jī)軸承1正常工作溫升后產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量為最 大過(guò)盈量即可，采用以零為標(biāo)準(zhǔn)的由零至過(guò)盈的"游盈配合"。使用公差上14偏差0.00為 一加工零線，但下偏差的數(shù)值按在保證溫升狀態(tài)下運(yùn)行，材料壓縮后再升溫的回彈量。即軸 承室13為①72—。.。288°14。"游隙配合"應(yīng)用選擇 若采取"游隙配合"軸承室13為0 72。+°°xx14，為保證質(zhì)量必須在軸承室13與軸承
1間添加熱膨脹O形圈15，達(dá)到降低受熱后振動(dòng)噪聲與避免軸承1外圈旋轉(zhuǎn)，公差14可根
據(jù)0型圈15膨脹系數(shù)與強(qiáng)度計(jì)算選擇。也可按常規(guī)裝配軸承1外圈壓蓋16或壓片。根據(jù)
需求也可在軸承室13嵌入強(qiáng)度、硬度較高的材質(zhì)，根據(jù)材質(zhì)另行計(jì)算公差14。 實(shí)施例6 _ "游隙配合"應(yīng)用 當(dāng)軸承室13材料膨脹系數(shù)接近軸承1時(shí)，由于膨脹系數(shù)接近軸承1鋼，所以該公 差14選擇與裝配時(shí)，主要避免不能過(guò)盈裝配，以免過(guò)盈裝配造成軸承室13壓縮軸承1外 圈，形成軸承1運(yùn)行無(wú)游隙時(shí)就會(huì)形成干摩擦加劇溫升，從而形成缺油或壓縮性硬磨損損毀。為保證軸承1運(yùn)行內(nèi)部游隙值及應(yīng)有的潤(rùn)滑油沫層可采取"游隙配合"，對(duì)公差14要求 一般的產(chǎn)品可采用"間隙配合"。 按照112機(jī)座電機(jī)選用306軸承1 ，軸承1外圈①72mm，根據(jù)GB/T275-xx標(biāo)準(zhǔn)軸 承室13常用公差14配合可采用H6、 H7、 J7、 K7或M7，目前中國(guó)Y2、 Y3電機(jī)使用H6、 H7公 差14，按GB/T275-xx選擇公差14，同時(shí)參照GB1801xx選用，按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)查基孔制配合。但基 孔制下偏差是零的標(biāo)準(zhǔn)選擇為主。軸承室13 D=①72mm該系數(shù)若在配合中不分析考慮， 軸承室13將會(huì)壓縮軸承1外圈，從而減小軸承1運(yùn)行內(nèi)部游隙值及應(yīng)有的潤(rùn)滑油沫層，當(dāng) 軸承1運(yùn)行無(wú)游隙時(shí)就會(huì)造成干摩擦加劇溫升，從而形成缺油磨損或壓縮性硬磨損損毀， 造成同批次電機(jī)可靠性運(yùn)行質(zhì)量差。按本實(shí)用新型采用X膨脹系數(shù)差產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差 設(shè)為一加工零線并酌情調(diào)整，另一公差14偏差線可根據(jù)軸承室13加工中圓度、跳動(dòng)偏差累 加為上偏差。由于膨脹系數(shù)接近，無(wú)膨脹系數(shù)差，但要避免軸承室13壓縮軸承1外圈，因此 下偏差采用本實(shí)用新型"游隙配合"慨念中以零為零線的公差14值，上偏差累加誤差選擇 0.013。若采用有間隙值的間隙配合，下偏差則可取O.Ol加工件累加公差14，上偏差按GB 標(biāo)準(zhǔn)H6為0. 019。即游隙配合軸承室13偏差為。72。+°°1314 ;間隙配合軸承室13偏差為 ①72+。.。,0198。根據(jù)以上分析說(shuō)明了在加工中上、下偏差主要可以往上或往下偏移的依據(jù)， 為初始計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。若要考慮加工精度，則可調(diào)整上偏差，在加工時(shí)向下偏差偏移。 綜上所述 根據(jù)以上實(shí)施例分析了本實(shí)用新型一種符合當(dāng)今質(zhì)量要求，優(yōu)選使用納米或近納 米絕緣材料處理，達(dá)到防止粉塵沉積吸附、防爬電，並能有效提高電機(jī)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間的繞 線轉(zhuǎn)子電機(jī)。特別是電機(jī)端蓋2、軸承室13孔與軸承1外圈的配合中，應(yīng)用了不同的配合材 料在自然裝配狀態(tài)、正常工作狀態(tài)、特殊工作狀態(tài)三種不同環(huán)境狀態(tài)下，由于膨脹系數(shù)產(chǎn)生 的間隙變動(dòng)量差，優(yōu)選選擇正常工作狀態(tài)為公差配合偏差計(jì)算依據(jù)，用計(jì)算方式取代以往 的選擇方式確定設(shè)計(jì)加工偏差。當(dāng)膨脹變動(dòng)量差較大時(shí)，加裝0型圈15調(diào)節(jié)。始終優(yōu)選保 證軸承1在有油沫狀態(tài)下的運(yùn)行特點(diǎn)。從而使產(chǎn)品達(dá)到提高無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、質(zhì)量，以適應(yīng) 現(xiàn)代社會(huì)企業(yè)生產(chǎn)和使用。
權(quán)利要求一種防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)，電磁(12)設(shè)計(jì)按不同繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；電機(jī)定子(5)、轉(zhuǎn)子(4)驅(qū)動(dòng)部份與集電環(huán)(6)隔離吹塵冷卻；其特征在于集電環(huán)(6)區(qū)域內(nèi)電極間絕緣(7)間距部位，集電環(huán)(6)端部電刷連線裸露部份尾部與電源線絕緣端部(8)，電刷架絕緣部位(9)均需按電源防爬電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定絕緣距離的部位，表面采用自潔處理，形成一個(gè)具有自潔性能粉塵不易沉積吸附的絕緣表面低張力區(qū)；電機(jī)端蓋(2)軸承室(13)孔與軸承(1)的配合，以設(shè)計(jì)溫升為公差(14)配合偏差依據(jù)，根據(jù)需要加裝O型圈(15)調(diào)節(jié)，始終以保證軸承在有油沫狀態(tài)下的運(yùn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利l所述的電機(jī)，其特征是電源聯(lián)接部位防爬電極間絕緣(7)、電源線絕緣端 部(8)、電刷架絕緣部位(9)表面采用自潔處理方式為表面全部采用1至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理。
3. 根據(jù)權(quán)利l所述的電機(jī)，其特征是電機(jī)集電環(huán)(6)區(qū)域內(nèi)(10)避開傳導(dǎo)電部位，全部采用1至200納米與近納米粒子絕緣涂料處理。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種防積塵吸附爬電繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)。其電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子材料采用高性能節(jié)能工藝軋制的矽鋼片；電磁設(shè)計(jì)按要求規(guī)范性設(shè)計(jì)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)與集電環(huán)隔離處理；集電環(huán)區(qū)域內(nèi)需絕緣有防爬電標(biāo)準(zhǔn)距離的部位，表面全部采用納米類粒子絕緣涂料處理，形成具有自潔性能粉塵不易沉積吸附的絕緣表面低張力區(qū)。電機(jī)端蓋軸承室孔與軸承外圈的配合，按照不同的配合材料在自然裝配、正常工作、特殊工作三種不同狀態(tài)，膨脹系數(shù)產(chǎn)生的間隙變動(dòng)量差，選擇正常工作狀態(tài)為配合依據(jù)，用計(jì)算方式取代以往的選擇方式確定設(shè)計(jì)加工偏差。當(dāng)膨脹變動(dòng)量差較大時(shí)，加裝O型圈調(diào)節(jié)。始終以保證軸承在有油沫狀態(tài)下的運(yùn)行。從達(dá)到提高電機(jī)的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02K5/124GK201523275SQ20092006791
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者葉禮明, 湯學(xué)華, 葛良璞, 陳丹 申請(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院;浙江光陸振動(dòng)器有限公司