铸铝转子热套轴

铸铝转子质量的工艺分析及措施转子质量问题专题调查分析如下：铸铝转子质量问题，最突出的表现就是转子内部存在的气孔的问题，其次就是转子内部的笼条细条、断条、夹渣以及端环部分的缩孔、冷裂、热裂、缺肉等。

这些问题的产生，最终导致整机的电气性能下降、转速不够、效率降低。

1、转子片间存油未去除：这是转子产生气孔的一个主要原因，由于转子铸铝是在高温、高压、瞬间形成的一个过程，在铝液刚刚充满转子型腔，高温铝还是液态而与转子片间的油类发生反应时，生成气体，这种气体有些被逸出，有些被铝液包围，然而铝液迅速固化，被包围的气体跑不出去，因此这些气体以气泡的形式残留在转子的笼条和端环中，呈不规则分布状态。

解决的办法为：铸铝前的转子铁芯应进行脱油处理，具体做法为：转子铁芯可用工业清洗剂冷态脱油，自来水冲洗，电炉烘干。

烘干温度以不破坏冲片表面保护膜为准，烘干时间以目测干透为准。

我们在5月19日已经做过96个转子脱油的实验，用拉上同型号转子和实验品转子各10个，装入同型号定子各10台，由抽查室做负载对比检查，结果装有实验品转子的电机比拉上同型号电机的转速平均提高2.5%以上。

2、铝液的清化问题：这个问题也是铸铝转子产生气孔的一个主要问题，铝锭及回炉铝在加热熔解过程中，与空气中的水蒸气接触时（尤其是多雨季节），一方面生成氧化铝沉于铝液底部，另一方面分解出氢气，同时氢气也渗入铝水中。

含有气体的铝水压铸出来的转子质量很差，因为铝水在压铸成型的瞬间，铝水迅速固化，一部分气体还未来得及逸出而被固化的铝包围，从而留在铸件内造成气孔。

另外就是铝液表面上的浮渣、铝液底部的沉渣以及留在铝液中间的其它杂物对转子的质量来说也是一个很大的隐患，一旦将这些渣滓和杂物压入转子内部，它们会使转子造成夹渣、形成冷隔（电阻系数增加）、热裂和冷裂的现象，热裂和冷裂严重时造成转子笼条断路。

为了解决上述问题，加入清化剂（氯盐：一般为NaCl 、ZnCl）可以较好的解决这一问题。

电机热套装配工艺董改花【摘要】The motor hot-sleeving technics is the key of the motor assembly. The paper summarized all kinds of ways on the motor hot-sleeving technics,and put forward the solution to energy-saving electromagnetic induction heating process.%热套工艺是电机装配过程中最关键部分,针对常用各种电机热套工艺进行了综述,并对高效节能电机电磁感应热套工艺中存在的问题提出了解决方案.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2015(044)012【总页数】4页(P53-56)【关键词】电机热套工艺;电磁感应;电阻炉热套;卤素灯管热套【作者】董改花【作者单位】苏州经贸职业技术学院,江苏苏州 215009【正文语种】中文【中图分类】TM305电机制造工业为电力工业提供发电设备，又为其他各种工业、交通运输和农业生产提供动力机械。

电机装配工艺［1］是电机生产的主要工艺。

在电机定转子装配中，热套工艺在电机厂检修与安装工艺中应用很多，如汽轮机转子叶轮的装配、电机定子的装配、联轴器的装配及轴承的装配等。

热套全称加热装配，热套工艺是在较高温度下完成的，要保证套装时的温度一定要高于工件温度，即热套工艺适合于工作在较低温度下工件的连接。

在中小型电机转子热套配合中，一般均利用转子铸铝重新加热转子进行热套，采用热套工艺可以节省冷压设备，同时转子铁芯和轴的结合比较可靠。

因为热套是利用热胀冷缩的原理，使包容件加热膨胀然后冷却，包容件孔收缩包住被包容件，它保证有足够的过盈值，可靠性较高。

为了使热套工艺顺利进行，必须确定铸铝转子能松动地套到转轴上去所需的加热温度一般按照公式（1）［2］进行计算：其中：δ：配合的最大过盈量，mm；α：热套时必须的最小间隙，取0.003d；a：线膨胀系数，取12×10-6K-1；d：配合面的公称直径，mm；t：转子需加热温度，℃。

电动机转子铸铝工艺原理——铸铝转子工艺简单的说，三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，定子部分主要包括定子铁心、定子绕组和机座等，转子部分主要有转子铁心、转子绕组和转轴，而我们转子铸铝工序主要完成的就是它的转子绕组部分。

为什么说转子铸铝工序是特殊工序呢？ISO9000：2000标准中告诉我们，“凡是对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验收的过程”即为特殊过程或特殊工序，我们公司确定转子铸铝、浸漆和电磁线漆包烘干为特殊工序，所以必须对特殊工序按人、机、料、法、环这五个方面进行确认，只有这五个方面都合格了，才能确保这些过程实现所策划结果的能力。

而且标准中还强调对特殊工序人员要定期进行设备和工艺方面的培训，要求每年最少两次，所以这也是本次培训开设的主要目的，去年大家也都参加过有关铸铝专业知识方面的学习，这里我们再就一些重点内容强调一下。

一、电机工作原理及转子绕组的种类首先我们来了解一下交流三相异步电动机的工作原理，可以帮助我们来理解为什么转子断条、细条等会使电阻增大，要尽量避免，以及为什么转子两端要用短路环短接等。

工作原理：当电动机的定子绕组通以三相对称交流电时，在定子和转子间便产生以转速n s旋转的旋转磁场(电能生磁)，由于转子开始时是静止的，所以转子导体将被旋转磁场切割，根据相对运动的原理，我们也可以把磁场看成不动，而转子导体相对磁场旋转切割磁力线从而产生感生电动势（即1831年法拉第发现的电磁感现象也称“动磁生电”），由于转子导体两端已被短路环短接，导体已构成闭合回路，所以转子导体内也相应产生感生电流。

有感生电流的转子导体即为通电导体，通电导体在磁场中就会受到电磁力的作用（电磁生力），产生电磁力矩最终带动转子旋转，而且我们还可以根据左手定则判断出转子导体的旋转方向，与旋转磁场的方向是相同的，只不过是以略小于旋转磁场转速n s的速度运转的，这也是异步电动机名称的由来。

所以说转子绕组的主要作用就是产生感生电动势和电流，并在旋转磁场的作用下产生电磁力矩而使转子转动，所以要求转子绕组的导电性能比较好（铝的电阻率为2.9×10-8m2/m，铜的电阻率为1.78×10-8Ωm2/m）。

转子热套工艺
热套配合的过盈应该保证转子能有效的传递规定的转矩。

但是过盈量太大将导致接触面的径向压力加大，使套在转轴上的铸铝转子出现偏歪。

热套配合的接触面要求光洁，以减少由于加工线上的压力而使过盈量减小。

因此，转子铁芯内孔最好预先进行铰削或（推）削，以提高其尺寸精度和降低粗糙度。

热套时，必须确定铸铝转子能紧配到转轴上所需的加热温度，保证烘箱温度在500-550℃，转子铸铝铁芯在烘箱内保温1-1.5小时。

转子各部分加热要均匀。

当铸铝转子较多时，套轴过程中，要对已冷却而未套轴的铸铝转子进行回炉，重新加热。

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铸铝转子与轴过盈不足导致电机烧掉
铸铝转子与轴过盈不足可能导致电机烧掉，这种情况通常是由于转子与轴之间的配合不紧密，导致转子在轴上产生滑动或旋转不均匀，进而引起电机内部的热量积累和电流过大。

以下是可能的原因和相应的解决方案：
原因分析：
1.铸铝转子的制造质量不符合要求，如材料质量差、铸造缺陷等，导致转子与轴之间的过盈量不足。

2.铸铝转子与轴的加工精度不够高，如轴的圆柱度超差、转子的孔径不均匀等，影响两者之间的配合关系。

3.电机运行过程中，由于温度变化、机械振动等因素的影响，转子与轴之间的相对位置发生变化，导致配合不紧密。

解决方案：
1.确保铸铝转子的制造质量符合要求，对转子进行质量检验，如发现缺陷应及时处理或更换。

2.提高铸铝转子与轴的加工精度，保证两者的配合精度，可以通过提高加工设备的精度或采用合理的加工工艺来实现。

3.在电机设计时，应充分考虑温度变化、机械振动等因素对转子与轴配合关系的影响，采取相应的措施，如采用预紧力装配、增加防振装置等。

4.对于已经出现配合不紧密的电机，可以尝试通过调整电机运行参数、加强维护保养等方式改善配合关系，如定期检查和更换润滑油、
保持电机环境的清洁和干燥等。

5.如果电机烧毁严重，无法修复，应及时更换新的电机，并从设计、制造、安装和使用等方面采取措施，预防类似问题的再次出现。

总之，为了确保电机的正常运行和延长其使用寿命，需要综合考虑设计、制造、安装和使用等各个环节，采取有效的措施防止铸铝转子与轴过盈不足等问题的出现。

转子铸铝后的热套轴工艺中小型异步电动机铸铝转子和轴的联结，以前多采用滚花轴或键联结的“冷压法”。

早在六十年代，一些电机厂就开始了“热套法”的试验工作。

H280机座以下的铸铝转子几乎全部采用“热套法”。

冷压法的轴直径大于40毫米时，转轴上的键槽，会降低了轴的强度。

对于直径小于40毫米的滚花轴，压入时常发生弯曲变形，这些问题在采用热套法时均可避免。

Ms.参今天就谈谈热套轴。

热套轴的方法铸铝转子热套轴工艺是在转子浇注后，利用转子铸铝时的余热，立即将轴装入铁心轴孔；对于成批生产的电机，为了保证热套轴的位置，提高工效，宜采用专门热套轴工具。

热套后，常发现轴顺冲片毛刺方向移动，严重时会出现明显的锅底问题，在设计模具应时，应充分考虑这些问题。

轴穿入轴孔，可垂直插入或水平插入。

当垂直插入轴孔时，铸铝转子需要一个个翻转放到垫盘上。

水平插入轴时，应注意核对轴伸尺寸，在转子冷却前，切勿触动转子和轴，以防尺寸变动。

当轴具有铁心定位的轴肩时，将轴肩紧靠铁心，即可保证轴伸尺寸。

经预热后浇注的转子，利用其余热即可进行套轴。

压力铸铝转子由于未经预热，浇注后温度较低，须再经加热后方可套轴。

大、中型电机铸铝转子，热套轴虽是一常较为简便的工艺方法，但热套失败将造成重大损失，因此，在进行操作时，必须严格遵守以下工工艺规定。

套轴前的准备工作● 转子的放置应保证轴穿入时不受阻碍，且倾斜度不超过每米1毫米；● 检查轴及轴孔，核对配合紧量；●对带键轴，键应打入健槽内，检查其宽度和槽深方向高度，不能有尖角；●检查轴与键中心线是否一致，轴与键中心线不一致，热套事故的主要原因。

热套时应注意事项●用卡板测量加热后的轴孔尺寸以保证轴能顺利通过；●转子停止加热到插入轴的时间应尽量缩短，一般不应超过15分钟；●如套轴不能到位时，应立即退出。

套轴后的注意事项●检查轴向尺寸是否正确；●带支架铁心冷缩时和轴肩可能离缝，可用锤敲打支架或轴使其靠紧。

热套轴的工艺参数●热套轴工艺主要是掌握热套温度及轴孔与轴的配合公差。