高壓三相異步電動機制造工藝

譚冰，譚偉

(佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002)

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高壓三相異步電動機制造工藝

譚冰，譚偉

(佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002)

主要對YFKS/YKS 1120-4 18000kW零部件加工及裝配工藝方法及工藝安排進行介紹，通過采取新工藝方法及合理的工藝安排，保證產品順利產成。

電動機；工藝方法；滑動軸承

0　引言

YFKS/YKS 1120-4 18000kW高壓三相電動機是我公司自主研發(fā)大容量、空水冷卻的大型三相異步電動機/發(fā)電機，也是我公司目前研發(fā)的容量最大的三相異步電動機/發(fā)電機。 YFKS 1120-4 18000kW三相異步電動發(fā)電機用于中國石油呼和浩特分公司280萬噸/年催化裂化主風機-煙氣輪機能量回收機組；YKS 1120-4 18000kW三相異步電動機用于280萬噸/年催化裂化備用風機組主風機。

電機總重達69.03t，外形尺寸5085mm×4413mm×4137mm(長×寬×高)。采用方箱式結構，全封閉外殼，頂部空-水冷卻器結構，臥式安裝，端蓋座式滑動軸承，外部高低壓強力注油潤滑；定子外裝壓，銅條轉子，軸采用銑筋結構，徑向循環(huán)通風方式。由于其結構特殊，因此在工藝方法與工藝安排上皆需要做特殊處理。

1　主要零部件工藝方法及工藝流程

1.1沖片制造

定子沖片制造無特殊性可采用常規(guī)工藝，主要難點在轉子沖片制造，轉子沖片為我公司生產的最大的整圓片，轉子沖片直徑為Ф1239mm，轉子軛部帶有15個φ31拉桿孔，若采用一般的加工工藝無法確保質量要求，因此必須采用特殊的加工工藝和控制措施保證加工質量。

轉子沖片加工保證措施：轉子沖片定位心軸采用一體結構，轉子托片盤和定位心軸采用圓柱銷連接，保證無相對轉動；托片盤的托片止口單邊加大到30mm，以防止轉子沖片在沖制過程中變形影響沖槽質量；在沖制時增加轉子壓蓋保證沖槽的精度；轉子托片盤止口與沖片的軸孔間隙控制在0.02～0.05mm，采用調整塊調整托盤與沖片間隙，保證沖片沖槽質量；轉子沖槽模具采用帶定位柱的簡易模架結構，便于模具調整和安裝。

1.2鐵心制造

鐵心制造主要難點依然在轉子鐵心裝壓，鐵心長度達到1460mm，銅排與沖片間隙0.3mm，穿銅排時難度極大，為提高轉子鐵心裝壓質量確保銅排穿入順暢，此次鐵心制造采用冷裝熱穿軸工藝；由于軸長4960mm，裝壓場地吊車起吊高度受限，鐵心需在假軸上疊裝、穿銅排、車銅排、焊端環(huán)，焊端環(huán)后需在315t臥式油壓機上退假軸；鐵心預熱需臥放于加熱爐中加熱，出爐臥放于裝壓場地將轉軸預穿入鐵心，然后在315t臥式油壓機上加壓并保壓將弧鍵放入鍵槽內。由于鐵心較長，穿軸后在油壓機上無法保壓，只能自然冷卻，此時，需利用軸的自身重量消除端部與擋臺的縫隙，此點至為重要。

1.3繞組制造

1.3.1線圈制造：定子線圈工藝過程為：繞線→漲形→包絕緣。在下線、接線時需注意：下線前嚴格檢查槽形質量，采取專用通槽塊檢查槽形，應保證通槽塊逐槽通過，方可下線；為防止定子線圈磨損，需采用移動式加熱器進行下線；下線過程中采用通槽替紙保護避免損傷絕緣。

為增加可靠性，電機繞組極間連線采用匯流環(huán)結構，匯流環(huán)在安裝之前先與過渡連接線進行連接，在匯流環(huán)上配銑槽，將過渡連接線安裝在槽內，然后用硬釬焊焊接，焊接后包絕緣，銅環(huán)引出線絕緣處理后，再與繞組上連接線進行連接[1]。

1.3.2繞組固定：端部固定環(huán)設置了內環(huán)和外環(huán)的結構。內環(huán)采用滌玻填充管墊在繞組端部上下層線圈邊之間，經VPI浸漬固化后，形成一玻璃鋼環(huán)。外環(huán)采用兩道硬端箍進行固定。線圈鼻部填充鼻部填充管，用于線圈鼻端內填充及固定。

1.3.3浸烘：有繞組定子鐵心采用VPI整體浸漆。

1.4軸加工

軸材質為鍛鋼42CrMo，為整體鍛件結構，考慮到軸的整體強度，軸上不能采用焊筋結構，而需要采用在軸上銑幅板結構。由于該軸較粗，為了更好的保證調質質量，該軸鍛件為正火回火，不做調質處理，回到車間后粗銑軸幅板槽(見圖1)，然后返回熱處理廠進行調質，最后返回車間進行精加工。

1.4.1軸粗加工后，銑通風槽：在數控落地鏜銑床上，以兩等高臺架V型鐵后，用百分表找正軸上母線及側母線。找正后用壓板壓緊。先用Φ100的玉米銑刀直槽，為了提高加工效率及加工質量，專門為加工幅板與底面的圓角R31.5，可采用機夾球頭銑刀系統(tǒng)，這樣可避免用小銑刀反復加工，從而減少翻轉找正次數。

1.4.2軸精加工：加工前精修中心孔粗糙度達1.6μm，在臥車上，以頂尖孔定位，精車軸伸臺和軸瓦臺并留0.1～0.2mm光研余量，最后銑鍵槽[2]。

1.5機座加工

機座的加工難點在于機座的長度達3500mm，寬度達2600mm，高度達2276 mm，是目前我公司異步電機中最大的機座號，由于機座在焊接過程中沒有專用剛性裝夾具會使變形積累，直接造成機座的整體變形嚴重，并聚集大量的內應力，增大了金加工的難度。為了控制裝夾力及加工切削時引起的機座變形問題，以保證圖紙同軸度、圓度、底腳平面度和粗糙度的要求。機座需退火兩次(焊接后一次退火和粗加工后二次退火，二次退火后機座才可噴漆處理)，采用四次車機座加工工藝：粗車-粗車底腳-退火-一次精車-二次精車-精車機座底腳面。

1.6動平衡試驗

1.6.1轉子動平衡：轉子重量為16.69t，用20t動平衡機進行動平衡。整機裝配后，電機試驗時振動值超標，采用整機動平衡設備進行電機額定轉速下的動平衡進行校正。

1.7總裝配

1.7.1定子裝配：利用旋轉吊環(huán)(VLBG 15)、20T橫梁將有繞組定子鐵心翻轉，由于有繞組定子鐵心與機座為過盈配合，因此機座需加熱后裝壓，定子裝壓方案為：機座在加熱爐中加熱到200℃，保溫8h，然后迅速將機座吊到地坑中，利用20t橫梁、裝壓螺桿、可調撐桿、卸扣和軟吊繩將準備好的有繞組定子鐵心落入機座中；定子裝配完成，機座完全冷卻后，檢測鐵心內徑與機座止口同軸度，防止掃膛和氣隙不均勻引起的振動。

1.7.2端蓋裝配及整機裝配：采用端蓋座式軸瓦結構，找正電機磁中心，測量電機氣隙值，電機氣隙值合格后，進行下道工序裝配，軸瓦研瓦及裝配過程按照研瓦工藝文件和總裝配工序操作卡執(zhí)行。

2　結語

YFKS/YKS 1120 18000KW-4P高壓三相異步電動機是我公司生產的單機容量最大的異步電機，結構也相對一般產品復雜的多，在加工制造過程中遇到很多問題，如吊車噸位及設備的加工范圍有的已達到極限，甚至出現在加工端蓋時銑頭傾斜的現象，此時必須停機將銑頭

調正后才能再進行加工，而平面度只能控制在0.2mm左右，但總體來說，采用本文提出工藝方法及工藝流程，保證了產品順利生產，此工藝方法及工藝流程可為今后我公司及行業(yè)上其他公司加工制造超大型異步電機提供重要的參考依據。

[1]常玉晨.電機制造工藝學.哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1996.

[2]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.4.

[3]孟凡君，宋闖.電機實現外裝壓工藝改進.防爆電機，2012.1.

Manufacturing Technology of High-Voltage Three-Phase Induction Motor

Tan Bing and Tan Wei

(JiamusiElectricMachineCo.,Ltd.,Jiamusi154002,China)

This paper chiefly introduces the machining methods of components and parts and the assembling technology and process arrangement of YFKS/YKS 1120-4 18000kW motor. The motor was successfully manufactured by adopting new process method and reasonable process arrangement.

Motor；process method；sliding bearing

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2016.04.14

TM343+.2；TM305

A

1008-7281(2016)04-0042-003

譚冰女1981年生；畢業(yè)于遼寧工程技術大學電氣工程及其自動化專業(yè)，現從事電機工藝工作.

2016-02-08