王麗海

(上海電機廠有限公司，上海 200240)

0 引言

筋外冷電機結構比較緊湊，因而定子繞組外緣尺寸與定子鐵心外圓尺寸之差值比較小。機座套定子外支撐工具是用4根支撐圓弧板活絡固定在地基上，可以隨意調節(jié)與中心的距離。定子嵌線圈、包絕緣是手工操作，定子嵌線的線圈外部圓度有點偏差，導致定子嵌線線圈外部和定子鐵心外圓所留支撐空間非常緊張，無法從線圈外面支撐定子。因此，從鐵心內部支撐定子的支撐工具設計是非常必要的。

1 機座套定子內支撐工具的結構和工作方式[1]

圖1 定子鐵心內支撐工具

機座套定子內支撐工具(圖1)，其中底板、支撐螺桿、過渡板焊接、裝配成一個整體固定在地基上，支撐板(圖2)通過中心螺桿固定在過渡板(圖3)上。支撐螺桿與底板焊接時，在過渡板上放一水平儀或水平尺，通過調整螺桿擰入過渡板的深度校水平，在確保過渡板平面水平的情況下焊接支撐螺桿?？紤]到通用性，過渡板外圓的設計尺寸必須小于常規(guī)產品以及做過的產品的定子鐵心的內圓尺寸。每次根據(jù)定子鐵心內圓不同尺寸，只需配1塊新的支撐板，就可以滿足支撐定子。支撐板加工時對止口外圓倒角，對最大外圓倒圓角，使機座順利套入定子，防止定子端部線圈被損壞。

機座套定子內支撐工具是從定子鐵心內部由支撐板支撐在定子鐵心上，因為定子鐵心內圓和線圈之間的間隙相當于槽楔的厚度(≥3 mm)，所以支撐板的止口寬度需必須小于槽楔的厚度。該支撐板的止口寬度設計值為2 mm，止口厚度t為20 mm，止口外圓直徑d(mm)。下面將進行強度計算(支撐螺桿、中心螺桿都設為M36)。

2 強度計算

2.1 支撐板止口強度計算

支撐板止口處承受的剪應力τ，支撐板止口剪切面積S，定子重量G。

Q235 鋼的剪切屈服極限[2]τa=235 N/mm2，乘以系數(shù)0.25 即 58.75 N/mm2

下面用Solidworks軟件對該支撐工具進行變形仿真(參數(shù):t=20 mm，d=450 mm，過渡板厚度52 mm、直徑340 m，螺桿所在節(jié)圓為Φ290 mm，定子重量5 t)。

2.2 螺桿強度計算[3]

螺紋中徑 d2=d－2×3/8×H=d1－0.64952 P=34.051 mm

螺紋小徑 d1=d－2×5/8×H=d－1.08253 P=32.752 mm

螺距 P=3 mm

螺紋應力截面積

螺栓材料屈服[4]σb=800 N/mm2，乘以系數(shù)0.6即 480 N/mm2

即定子重量G≤σ·4A=480×4×842.494=1617584.64 N=1617.585 kN。

總上所述，該支撐工具在所設參數(shù)下，最大可以支撐1617.585 kN重量的定子。

3 結語

該支撐工具結構簡單、拆裝方便、通用性強。對于筋外冷結構以及結構緊湊的電機，在定子套裝時，該支撐工具非常適用，可以廣泛應用于大、中型電機的定子套裝。

[1]朱孝錄主編.機械設計大典[M].4卷.南昌:江西科技技術出版社.2002.

[2]曾正明主編.機械工程材料手冊.金屬材料[M].6版 .北京:機械工業(yè)出版社.2003.

[3]吳宗澤主編.機械零件設計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社.2002.

[4]王超然主編.新編國際常用金屬材料手冊[M].北京:北京工業(yè)大學出版社.1999.