一种电机转子端板的新型结构(7届论坛会论文)

  张帆、王铮

上海电气集团上海电机厂有限公司工艺部

摘要：本文描述了一种电机转子端板的新型结构的创造发明的过程、特点和制作方法。本结构的成功设计和运用，保证了该电机转子前后两侧的端板上，点焊齿压片外侧凹槽上的压圈，在电机超高速（5040rpm）旋转运行状态下，可靠地压住转子，确保其所有零部件稳固可靠，不发生任何松动。

 关键词：  电机    超高速     转子端板  

0． 前言

    作为目前国家重点专项技术课题——西气东输长输送管道项目长期以来均由国外知名企业把持。其中的技术难点，确需国内制造行业化大力加以攻关解决。本文涉及到超高速防爆变频调速同步电动机的励磁机转子端板的结构就是其中之一。这次通过专业技术人员的创造发明，一种电机新型结构的转子端板的诞生，标志着我国在自主制造特专高端电机领域中，突破国外技术垄断的能力有了大幅的提高。 

1．原有结构的缺陷

项目组专家在审核超高速防爆变频调速同步电动机的励磁机转子的设计结构时，发现该转子端板原有的设计图样上，将带有压圈凹槽的数十根细长型齿压片，呈放射形排列点焊在用于转子铁心两侧端部的1mm厚的整圆带槽钢板（简称端板）上。却没有这些齿压片的有效定位结构。

   如果就此采用人工放置工件在端板上，由电阻点焊机直接点焊，将使被点焊的齿压片位置精度产生偏差，既无法保证齿压片与齿压片之间的分布均匀；也无法保证齿压片在端板齿部位置的均匀分布；还将使各齿压片上的压圈凹槽位置参差不齐。上述问题将导致后工序该转子铁心压装时产生：铁心压装面受力不均而有倾斜；铁心线圈槽整齐度差嵌线困难；严重时将使铁心两端的压圈无法嵌入该凹槽内等一系列的制造问题，运行可靠性也将无法保证。

2．工艺定位措施的尝试

     为此，技术专家考虑从通常的点焊用定位工装方案入手，以此想达到端板与齿压片的点焊位置与精度要求。通过试用，发现始终无法确定使用点焊定位工装的基准。基准的不确定性，使得无法通过调整工装的本身，来保证点焊的位置与精度要求。由此联想到有关厂家在某汽发产品励磁机转子端板与齿压片点焊时遇到的困境，而不得不至今采用精度不高，效率低下可靠性不强的原始手段。证明了此措施的尝试并未成功。难道这是无法克服的困难？

3．转子端板的新型结构的产生及特点

面对难度高牵涉面广而操作复杂重要性又大的困境，专家陷入了沉思。通过一段时间冷静而细致的分析思考，一种大胆的创意呈现在眼前：“化繁为简”，既然没有基准定位，我们不妨就创造定位，而且需简单可靠。将具体创意酝酿成熟后，与该产品设计工程师进行了沟通，采纳了这个创意：1）即在励磁机转子端板轭部，每根齿压片压住的同一圆周部位处，各开一个定位方孔（见图1转子端板底板）。 2）在每根齿压片的相应部位，各增加一个定位凸台，点焊时定位方孔与其相配（见图2齿压片）。上述两点通过组合，一种新型结构就此产生了。

              图1 转子端板底板

                    图2 齿压片

转子端板的新型结构（见图3点焊后的转子端板），由于通过创造的板与齿的组合定位基准（凸台与方孔的紧配），能够可靠地保证点焊位置与精度要求。这是基于在端板单件制造过程中，采用高精度设备确保了端板齿部位置和定位方孔的均匀分布与尺寸精度；每根齿压片在金加工过程中，采取有效措施，保证所有齿压片定位凸台的位置一致性和尺寸精度。

             图3 点焊后的转子端板

4．结论

本项目转子端板新型结构的技术攻关成功，是抓住课题难点，发挥创新意识和运用专业技术的积累。从技术角度来看，优化了设计结构，采取了行之有效的工艺方法，保证了超高速电机转子端板的点焊，为今后同类结构端板的点焊，结累了很好的经验，值得进一步推广。

同时该项技术已被国家授权了相关专利。专利名称：电机转子端板；专利授权号：201020650336.X;专利类型：实用新型（已授权）。

以张帆(原)、王铮为组长学会工磨具组，主攻大中型交直流电机冲压专业工艺，冷冲压模具设计和金加工。在柴家隆副理事长的带领下,进行技术攻关，获得了数十项职务发明和新型实用的国家专利。张帆现担任学会秘书长。