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        鑄鋁轉(zhuǎn)子鉚平衡柱工藝研究

        2019-10-09 09:26:38
        防爆電機(jī) 2019年5期
        關(guān)鍵詞:槍頭不平工裝

        (佳木斯防爆電機(jī)研究所有限公司,黑龍江佳木斯 154002)

        0 引言

        目前,有部分產(chǎn)品鑄鋁轉(zhuǎn)子一端平衡柱組織疏松,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在動(dòng)平衡鉚平衡柱時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)平衡柱開(kāi)裂的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此,為了避免平衡柱開(kāi)裂的現(xiàn)象發(fā)生,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)在鑄鋁轉(zhuǎn)子平衡柱組織疏松的一側(cè)增加了平衡環(huán),這樣就大大地增加了產(chǎn)品的制造成本。因此,解決了平衡柱鉚接開(kāi)裂的問(wèn)題,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,取消了平衡環(huán),降低產(chǎn)品制造成本顯得極其重要。

        1 平衡柱鉚接開(kāi)裂的機(jī)理分析

        由于鑄鋁轉(zhuǎn)子制造工藝的原因?qū)е妈T鋁轉(zhuǎn)子一側(cè)平衡柱組織疏松,采用小于平衡柱直徑的鉚槍桿進(jìn)行鉚接,鉚接時(shí)使平衡柱組織由中心向四周漲開(kāi),從而進(jìn)一步使平衡柱疏松的部位裂開(kāi),而影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此,為了避免鉚接開(kāi)裂問(wèn)題,產(chǎn)品在制造過(guò)程中采取在平衡柱組織疏松的一側(cè)增加了平衡環(huán),轉(zhuǎn)子在平衡時(shí)通過(guò)在平衡環(huán)上加平衡塊的方式進(jìn)行平衡,避免在平衡柱上加平衡墊鉚接開(kāi)裂的問(wèn)題,但這樣額外增加了制造成本。因此,需要進(jìn)一步研究平衡柱鉚接開(kāi)裂的機(jī)理,研究新的鉚接工藝,徹底解決鉚接開(kāi)裂的問(wèn)題,從而取消平衡環(huán),達(dá)到降本增效的目的。

        2 取消平衡環(huán)的可行性分析

        為了驗(yàn)證鑄鋁轉(zhuǎn)子在平衡柱上添加平衡墊進(jìn)行平衡能夠滿(mǎn)足轉(zhuǎn)子平衡精度的要求,從而論證取消平衡環(huán)的可行性,對(duì)在產(chǎn)的帶有平衡環(huán)的鑄鋁轉(zhuǎn)子初始不平衡量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),具體情況見(jiàn)鑄鋁轉(zhuǎn)子初始不平衡量統(tǒng)計(jì)表1。

        表1 鑄鋁轉(zhuǎn)子初始不平衡量統(tǒng)計(jì)表

        表1中顯示,轉(zhuǎn)子單面初始不平衡量最大值為760g,而按Y2、YB2 355電機(jī)鑄鋁轉(zhuǎn)子單面平衡柱的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算:?jiǎn)蚊娉跏疾黄胶饬?00g以下的轉(zhuǎn)子,在平衡柱上進(jìn)行平衡時(shí),均能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)子平衡精度的要求。從而論證了取消平衡環(huán)在平衡柱上加墊進(jìn)行平衡是可行的。

        3 解決平衡柱鉚接開(kāi)裂的工藝研究

        3.1 鉚槍頭設(shè)計(jì)

        通過(guò)對(duì)組織疏松的平衡柱鉚接開(kāi)裂的機(jī)理進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了一種新結(jié)構(gòu)的鉚槍桿,以實(shí)現(xiàn)了平衡柱鉚接由中心鉚接向圓周方向鉚接的改變。鉚槍桿的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1、圖2。

        圖1 鉚槍桿的結(jié)構(gòu)

        圖2 鉚槍桿的結(jié)構(gòu)

        該結(jié)構(gòu)的鉚槍桿在鉚接平衡柱時(shí),需將圖1和圖2兩個(gè)工裝配合使用,圖1所示的鉚槍桿裝到鉚槍內(nèi),然后圖2所示的鉚槍頭套到圖1所示的鉚槍桿上,然后使圖2鉚槍頭上的球面對(duì)準(zhǔn)平衡柱進(jìn)行鉚接。

        3.2 新結(jié)構(gòu)鉚槍桿試驗(yàn)效果

        新結(jié)構(gòu)的鉚槍桿制造完成后,便對(duì)鉚槍頭結(jié)構(gòu)及使用的效果進(jìn)行了驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果顯示,使用新結(jié)構(gòu)的鉚槍桿,不僅實(shí)現(xiàn)了平衡柱在圓周方向進(jìn)行鉚接,而且還有效地解決了平衡柱由原來(lái)在中心方向鉚接時(shí)開(kāi)裂現(xiàn)象,具體鉚接情況詳見(jiàn)圖3、圖4。不足之處是由于鉚槍頭和鉚槍桿之間是分體結(jié)構(gòu),所以在鉚接時(shí)工人必須用一只手緊握鉚槍頭才能完成平衡柱的鉚接工作,給工人實(shí)際操作帶來(lái)了不便。

        圖3 中心鉚接

        圖4 圓周鉚接

        3.3 優(yōu)化鉚槍頭及鉚槍桿工裝結(jié)構(gòu)

        為了解決兩體結(jié)構(gòu)的鉚槍在操作時(shí),給工人帶來(lái)的不便,根據(jù)鉚槍的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合工藝試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,對(duì)鉚槍桿及鉚槍頭進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,重新設(shè)計(jì)了兩套鉚槍桿工裝。

        其中一套鉚槍桿既能滿(mǎn)足現(xiàn)有鉚槍對(duì)鉚槍桿安裝結(jié)構(gòu)的要求,又能實(shí)現(xiàn)在鉚接平衡柱時(shí),鉚槍桿及鉚槍頭合二為一,方便工人操作。優(yōu)化后的鉚槍結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5,其結(jié)構(gòu)改進(jìn)之處是在圖1、圖2工裝的基礎(chǔ)上,在鉚槍桿與鉚槍頭連接處增加了螺紋連接及定位擋臺(tái),從而使鉚槍桿和鉚槍頭在裝配后組裝成一體,這樣不但方便了工人操作,而且有效地解決了平衡柱鉚接開(kāi)裂的問(wèn)題,具體鉚接情況見(jiàn)圖6。

        圖5 優(yōu)化后的鉚槍結(jié)構(gòu)

        圖6 鉚接情況

        另一套工裝為鉚槍桿和鉚槍頭直接制造成一體結(jié)構(gòu),但該工裝受結(jié)構(gòu)的限制不能直接裝到現(xiàn)有鉚槍上進(jìn)行應(yīng)用,為此,針對(duì)一體結(jié)構(gòu)的鉚槍桿特訂購(gòu)了一把專(zhuān)用鉚槍?zhuān)撱T槍不僅能夠滿(mǎn)足一體結(jié)構(gòu)鉚槍桿的安裝要求(見(jiàn)圖7),而且方便了工人操作,同時(shí)解決了平衡柱鉚接開(kāi)裂的問(wèn)題,具體鉚接情況見(jiàn)圖8。

        圖7 鉚接情況

        圖8 鉚接情況

        4 經(jīng)濟(jì)分析

        采用新結(jié)構(gòu)的鉚槍桿鉚接平衡柱,不僅解決了鑄鋁轉(zhuǎn)子平衡柱鉚接開(kāi)裂的問(wèn)題,而且取消了平衡環(huán),實(shí)現(xiàn)了直接在平衡柱上平衡的要求。如按平均每月有120臺(tái)可取消平衡環(huán)的電機(jī)進(jìn)行計(jì)算,平衡環(huán)按H500電機(jī)的平衡環(huán)大小進(jìn)行計(jì)算,平均每個(gè)平衡環(huán)費(fèi)用約375元(含材料費(fèi)、工時(shí)費(fèi)、熱裝費(fèi)),一年12個(gè)月共節(jié)約成本:375元/個(gè)×120個(gè)/月×12月=54萬(wàn)元。即取消平衡環(huán)將會(huì)給公司節(jié)約大量的制造成本。

        5 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)鑄鋁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及組織疏松的平衡柱鉚接機(jī)理進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了新結(jié)構(gòu)的鉚槍桿,配備了專(zhuān)用的鉚槍?zhuān)瑢?shí)現(xiàn)了平衡柱由中心鉚接改為四周鉚接的工藝,徹底解決了平衡柱鉚接開(kāi)裂的問(wèn)題。改工藝研究的成功不僅提高了產(chǎn)品制造質(zhì)量,而且取消了平衡環(huán),降低了電機(jī)的制造成本。

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