一种电动机转子离心铸铝的模具结构及工艺方法与流程

    技术2025-03-28  39


    本发明属于异步电动机转子制作相关,具体为一种电动机转子离心铸铝的模具结构及工艺方法。


    背景技术:

    1、普通的三相或单相异步电动机对于铸铝鼠笼转子的填充质量要求不高,很多中小型电机,特别是微型的分马力电动机的转子大多采用压铸工艺生产,其铝条和端环中存在大量的气孔或缩孔,孔隙率(气孔、缩孔以及填充不充分的空间占理论容积的比率)约为15-20%;而对于品质要求较高的转子,当前通常使用立式离心铸铝的工艺方法,这种方法不仅设备庞大,模具笨重,手工操作,工人劳动强度大,而且质量还没有保证。产出的转子铝端环与导条的孔隙率约为8-10%,转子常伴有断条、细条的缺陷。这些缺陷通过破坏性实验才能发现,检出成本高,对于可靠性要求高的场合,立式离心铸铝也很难满足要求,因此需开发出一种电动机转子离心铸铝的模具结构及工艺方法解决以上技术问题。


    技术实现思路

    1、针对以上问题,本发明提供一种电动机转子离心铸铝的模具结构及工艺方法,用于解决现有技术中模具笨重,手工操作,工人劳动强度大,而且质量还没有保证的技术问题。

    2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

    3、一种电动机转子离心铸铝的模具结构,左铸铝模、铁芯和右铸铝模同心穿套在芯轴上,被限位件挡住形成一个回转体,水平放置在驱动设备上旋转;左铸铝模和右铸铝模的内腔呈环形凹槽状,端面有孔,腔内的铝液在离心力作用下冷却形成转子端环。端环内圆不与模壁接触,在空气中冷却成形。

    4、作为上述方案的进一步改进,左铸铝模的一侧设置有烟气罩,烟气罩与燃烧器连接,左铸铝模的端面上设置有漏铝孔,允许燃烧产生的高温烟气进入模腔,流过导条和右铸铝模的进铝孔加热模腔和铁芯。

    5、作为上述方案的进一步改进,左铸铝模包括外圆、内圆和左模腔内壁,端面上设置有漏铝孔;端面的中部设置有模具中孔和沉孔允许芯轴穿过,沉孔容纳芯轴凸台;芯轴装入左铸铝模后芯轴尾部凸出于左铸铝模模端面;漏铝孔的外接圆的直径大于左模腔内壁的直径毫米或以上。

    6、作为上述方案的进一步改进,左铸铝模的凹槽内凸台的左模腔内壁小于漏铝孔圆心的分布圆;右模具与左模具相对,有同样的结构特征。

    7、作为上述方案的进一步改进,右铸铝模的口部设置有用于进铝水的喇叭口,喇叭口的侧端设置有漏斗。

    8、作为上述方案的进一步改进,左铸铝模和右铸铝模的驱动设备为滚轮和压轮,滚轮为带有凸缘结构限制铁芯模具组合轴向窜动。

    9、作为上述方案的进一步改进,芯轴的末端活动设置有导向锥,且与导向锥的连接处有限位件限制右铸铝模的位置并保持铁芯的叠片组有一定的预应力。

    10、作为上述方案的进一步改进,转子铁芯内设置有鼠笼条腔用于铸铝完成后铝液凝固后形成转子鼠笼条。左铸铝模和右铸铝模的环形凹槽内形成转子两端的端环,端环内圆不与模腔内壁接触,在空气中冷却成形。

    11、一种电动机转子离心铸铝的工艺方法,包括以下步骤:

    12、s1、将左铸铝模、转子铁芯和右铸铝模同心地穿套在芯轴上得到铁芯组件,进行预压紧和再压紧;

    13、s2、将s1中装好的铁芯组件放在水平的两组滚轮之间,盖上压轮;铁芯组件在电动机的驱动下水平转动;

    14、s3、燃烧器产生的高温烟气从左铸铝模的溢铝孔进入模腔和转子铁芯内的导条腔,使模具内腔和导条腔表面被加热,在转子铁芯中自然形成圆周向分布均匀,沿轴向有连续梯度的温度场;

    15、s4、铝液从漏斗倒入右铸铝模的喇叭口通过孔注入模腔,当铝液从溢铝孔溢出时即可停止倒入铝液;

    16、s5、停火,转子铁芯提速并保持高速转动,直到铝液完全凝固后停转;

    17、s6、停机后用气动、电动或液压工具拆模。

    18、作为上述方案的进一步改进,铸铝过程中转子铁芯与模具形成的组件是水平转动的。

    19、作为上述方案的进一步改进,s1中每叠50到100毫米叠片预压一次,片间压强为2.5~3.0mpa;预压紧完成后装入限位件再压一次,压强为1.8~2.0mpa。

    20、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

    21、1、本发明提供一种电动机转子离心铸铝的模具结构及工艺方法,产品质量优于立式离心铸铝和全自动压铸工艺,孔隙率低于立式离心铸铝工艺生产的产品,特别适用于槽形复杂,导条内有窄小结构,填充相对困难的双鼠笼结构的转子;采用这种工艺生产的转子,不仅铝条填充饱满,连续性好,密度高,导电性好,铁芯还不需要提前进预热炉加热,节省能源。

    22、2、本发明这种水平轴离心式铸铝方法具有设备和模具结构简单,工人劳动强度低于立式离心式铸铝,可利用设备或有动力的工具拆模,大大减少了设备的投入成本和降低了工人的劳动强度。同时,不需要进行铸铝前的入炉铁芯预热,降低了能耗,且提高了产品质量和生产效率。

    23、3、本发明的驱动设备是两组带有动力的滚轮架,每组由2个带凸缘的滚轮和一个没有凸缘的压轮组成。压轮的中心位置可调,以适应不同规格主品的生产需要。且压轮架可以打开,以方便工件放入和取出。压轮的作用是保证转子转动时不会跳出相向安装的两组滚轮的凸缘限定的回转区域。



    技术特征:

    1.一种电动机转子离心铸铝的模具结构,其特征在于:左铸铝模(3)、转子铁芯(6)和右铸铝模(8)同心穿套在芯轴(14)上,被限位件(13)挡住形成一个回转体,水平放置在驱动设备上旋转;左铸铝模(3)和右铸铝模(8)的内腔有环形凹槽,端面有孔,腔内的铝液在离心力作用下冷却形成转子端环;

    2.根据权利要求1所述的一种电动机转子离心铸铝的模具结构,其特征在于:左铸铝模(3)包括外圆(31)、内圆(32)和模腔内壁(37),端面上设置有漏铝孔(33);端面的中部设置有模具中孔(35)和沉孔(34)允许芯轴(14)穿过,沉孔(34)容纳芯轴(14)凸台;芯轴(14)装入左铸铝模(3)后芯轴(14)尾部凸出于左铸铝模(3)模端面;漏铝孔(33)的外接圆(36)的直径大于模腔内壁(37)的直径10毫米或以上。

    3.根据权利要求2所述的一种电动机转子离心铸铝的模具结构,其特征在于:左铸铝模(3)的凹槽内凸台的模腔内壁(37)的直径小于漏铝孔(33)圆心的分布圆;右铸铝模(8)与左铸铝模(3)相对,有同样的结构特征。

    4.根据权利要求1所述的一种电动机转子离心铸铝的模具结构,其特征在于:滚轮(12)为带有凸缘结构限制铁芯模具组合轴向窜动;滚轮(12)通过减速机构与电动机或其它动力装置连接,速度可调。

    5.根据权利要求1所述的一种电动机转子离心铸铝的模具结构,其特征在于:芯轴(14)的末端设置有可拆卸的导向锥(11),且与导向锥(11)的连 接处有限位件(13)限制右铸铝模(8)的位置并保持对转子铁芯(6)的叠片组有预应力。

    6.根据权利要求1所述的一种电动机转子离心铸铝的模具结构,其特征在于,转子铁芯(6)内设置有导条腔(15)用于铸铝完成后铝液凝固后形成转子鼠笼条(5);左铸铝模(3)和右铸铝模(8)的环形凹槽内形成转子两端的端环,端环内圆不与模腔内壁(37)接触,在空气中冷却成形。

    7.一种电动机转子离心铸铝的工艺方法,采用权利要求1-6任意一项所述的一种电动机转子离心铸铝的模具结构,其特征在于,包括以下步骤:

    8.根据权利要求7所述的一种电动机转子离心铸铝的工艺方法,其特征在于:铸铝过程中转子铁芯(6)与模具形成的组件是水平转动的。


    技术总结
    本发明公布了一种电动机转子离心铸铝的模具结构及工艺方法,属于鼠笼式异步电动机转子制作相关技术领域。模具包括两端的铸铝模,芯轴,导向锥,卡簧,螺栓和铁芯叠片组。左、右铸铝模的内腔有环形凹槽,相向放置,中间放转子铁芯叠片,用芯轴和限位件连接为一个回转体。左右铸铝模端部有孔,可允许多余的铝液溢出。在离心力的作用下转子冷凝自然成形端环内壁。本发明提供的电动机转子离心铸铝的模具结构及工艺方法,在铸铝时芯轴呈水平放置并回转。产品质量优于立式离心铸铝和压铸工艺。采用这种工艺生产的转子,不仅质量稳定,铝条填充饱满,密度高,连续性好,导电性好,铁芯还不需要提前进预热炉加热,节省能源。

    技术研发人员:付誉,付道远
    受保护的技术使用者:岳阳远大热能设备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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