一種汽車發(fā)電機定子繞組滴浸漆改良方法

肖小標

（株洲湘火炬火花塞有限責任公司，湖南 株洲 412000）

1 背景技術(shù)

電機繞組浸漆的目的，是在于把繞組和絕緣材料中所含的潮氣驅(qū)除后，用絕緣漆填滿空間氣隙，黏結(jié)住繞組銅線、槽絕緣、槽楔并使之固定在鐵芯槽內(nèi)。這樣，既可提高繞組的絕緣強度和防潮性能，又可提高繞組的耐熱性和散熱性，還可提高繞組絕緣的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，同時防止繞組和絕緣材料在槽內(nèi)竄動。電機繞組浸漆品質(zhì)的好壞，直接影響到電機的絕緣、溫升和使用壽命。汽車發(fā)電機的定子繞組同樣需要浸漆處理，常用的是滴浸漆方法。

1.1 現(xiàn)有的滴浸工藝

定子總成裝夾好后，隨傳動機構(gòu)公轉(zhuǎn)移動，經(jīng)過預(yù)烘干區(qū)烘干潮氣后進入滴浸工位，在滴浸工位暫停公轉(zhuǎn)移動并開始自轉(zhuǎn)，此時滴漆裝置得到信號由氣缸驅(qū)動滴漆支架到達繞組上方的位置準備滴漆。如傳感器檢測到有定子在滴浸工位自轉(zhuǎn)，滴漆支架上的滴漆頭就排出浸漬漆，直接滴落到定子繞組上，并在定子自轉(zhuǎn)的幫助下由繞組外側(cè)向內(nèi)側(cè)滲透，滴漆頭停止排漆后，隨滴漆支架自動退回原位。定子隨傳動機構(gòu)公轉(zhuǎn)移動依次進入膠凝區(qū)、固化區(qū) （進入固化區(qū)后停止自轉(zhuǎn)），直到走完固化區(qū)到達出口由工人取出，最終出來的定子其繞組銅線、槽絕緣、槽楔被牢牢黏住并固定在鐵芯槽內(nèi)，且定子止口和定子內(nèi)圈沒有冒漆，即為合格。

理論上說來，由于在滴漆和膠凝過程中定子是不停地自轉(zhuǎn)的，浸漬漆會比較均勻地滲透。但是，在生產(chǎn)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)定子繞組滴漆后常出現(xiàn)繞組內(nèi)側(cè)總有那么一二根銅線沾不到漆，因而是可撥動的 （這會為后續(xù)制造留下品質(zhì)隱患）；同時，鐵芯槽內(nèi)也有漆不足的現(xiàn)象，導(dǎo)致部分槽楔也是可竄動的 （這也是品質(zhì)隱患）。也就是說，滲透并不是那么充分，效果并不好，部分產(chǎn)品不合格，需重新補漆。

1.2 查找產(chǎn)品不合格因素

剛開始，我們從滴漆參數(shù)和漆種的角度來查找問題。首先認為是滴漆量不夠造成的，因而加大滴漆量，結(jié)果情況略微好轉(zhuǎn)，但又出現(xiàn)滴漆量大導(dǎo)致止口冒漆和廢漆過多的問題，這是不允許的，因為止口冒漆后續(xù)將無法裝配，廢漆過多將導(dǎo)致廢漆處理成本高，一不重視就會污染環(huán)境。然后認為是滴漆時間短造成的，因而加長滴漆時間，結(jié)果也是略微好轉(zhuǎn)但無法根除，依舊有銅線未固定或槽楔松動的情況出現(xiàn)，因而也行不通。最后，我們觀察到，現(xiàn)有的滴浸工藝是從定子繞組兩端 （引線端和非引線端）的外側(cè)進行滴漆浸漬，而使用的又是環(huán)保漆，其流動性比較差，因而在規(guī)定的時間內(nèi)，漆不能完全滲透到繞組內(nèi)側(cè)、鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔；另外，從絕緣漆用量來說，滴浸一個定子繞組所需要的浸漬漆用量比較大，滴漆時必須形成“漆大量從定子繞組上溢出并滴入廢漆盆”的狀況才能較好保證滴浸效果，這就造成了漆的浪費，增加了生產(chǎn)成本；同時，漆在溢出時偶爾也會冒到定子的止口上影響定子品質(zhì)，并且溢出并流入廢漆盆的漆越多，造成的廢漆處理問題越嚴重，處理成本也越高。

找到這個原因后，我們改用其它漆種做試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)流動性好的漆種滴浸起來效果確實要好得多，但產(chǎn)生了新的問題：原來使用的浸漬漆是無溶劑漆，屬環(huán)保型，但流動性差，滴浸效果不理想；試驗用流動性好的漆，滴浸效果好，但有溶劑、不環(huán)保，滿車間都是絕緣漆的味道，操作工人無法忍受，更甭說空氣污染影響周邊的人了，因而這也不是最好的方法。

也就是說，在實際生產(chǎn)中，怎樣既能使用環(huán)保漆，又要使得浸漆出來的產(chǎn)品完全符合品質(zhì)要求，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所必須解決的技術(shù)問題。

2 浸漆改良方法

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，我們發(fā)明了一種汽車發(fā)電機定子繞組滴浸漆方法：滴浸漆時，從定子繞組兩端的非引線端內(nèi)側(cè)和非引線端、引線端外側(cè)同時進行滴漆浸漬。步驟如下。

1）在入／出口用滴漆夾具將定子夾裝好后，控制滴漆夾具帶動定子隨著傳動機構(gòu)公轉(zhuǎn)移動，經(jīng)過預(yù)烘區(qū)烘干潮氣后進入滴浸工位，在滴浸工位暫停公轉(zhuǎn)移動并控制滴漆夾具帶動定子自轉(zhuǎn)。

2）控制滴漆裝置使滴漆管支架移動到位于滴浸工位且自轉(zhuǎn)的定子上方，且滴漆裝置的滴漆頭分別位于定子繞組非引線端內(nèi)側(cè)和非引線端、引線端外側(cè)的上方位置。

3）控制滴漆裝置的滴漆頭，開始將浸漬漆直接滴落到定子繞組非引線端內(nèi)側(cè)上和非引線端、引線端外側(cè)上，并在定子自轉(zhuǎn)的幫助下進行滲透：滴落在引線端外側(cè)的浸漬漆主要由定子繞組外側(cè)向內(nèi)側(cè)滲透，同時輔助向鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔滲透；滴落在非引線端外側(cè)的浸漬漆主要由定子繞組外側(cè)向內(nèi)側(cè)滲透，同時也輔助向鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔滲透；滴落在非引線端定子繞組內(nèi)側(cè)的浸漬漆則主要向鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔滲透。這樣，同時向鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔滲透的路線有3條：其中滴落在非引線端定子繞組內(nèi)側(cè)的浸漬漆確保鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔滲透充分，另外滴落在引線端和非引線端的浸漬漆一邊充分滲透繞組兩端，一邊輔助滲透鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔。

4）滴漆浸漬后，控制滴漆頭停止滴漆并在保持一定時間后隨滴漆裝置自動退回原位。

5）控制滴漆夾具帶動定子繼續(xù)自轉(zhuǎn)并隨傳動機構(gòu)公轉(zhuǎn)移動依次進入膠凝區(qū)、固化區(qū)，當進入固化區(qū)后控制滴漆夾具帶動定子停止自轉(zhuǎn)，直到走完固化區(qū)到達入／出口由工人取出，完成該定子的滴漆浸漬過程。

本方法的有益效果在于：通過從定子繞組兩端 （引線端和非引線端）的內(nèi)、外側(cè)同時進行滴漆浸漬，化解了漆滲透不充分的問題，杜絕了定子止口和定子內(nèi)圈冒漆問題，減少了漆的溢出和廢漆量，在避開了環(huán)保漆流動性較差的缺陷的同時，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)，降低了產(chǎn)品的浸漆成本，并且減少了廢漆處理的問題。

3 具體實施方式

圖1為滴漆裝置處的局部結(jié)構(gòu)示意圖。滴漆裝置包括滴漆管支架，設(shè)置在滴漆管支架上的定子外側(cè)滴漆頭，設(shè)置在滴漆管支架上的定子內(nèi)側(cè)滴漆頭，定子內(nèi)側(cè)滴漆頭通過滴漆管支架從定子繞組非引線端伸入定子繞組內(nèi)部進行滴漆浸漬。

圖1 滴漆裝置處的局部結(jié)構(gòu)示意圖

定子外側(cè)滴漆頭包括設(shè)置在滴漆管支架上的外側(cè)滴漆管連接塊，在外側(cè)滴漆管連接塊上開有外側(cè)滴漆管通孔；外側(cè)滴漆管穿過外側(cè)滴漆管通孔卡合在外側(cè)滴漆管連接塊上。

外側(cè)滴漆管通孔和外側(cè)滴漆管的數(shù)量均設(shè)置為3～6個，外側(cè)滴漆管通孔中心之間的距離為5～15 mm，其中有2～4個（可根據(jù)繞組大小進行調(diào)整）外側(cè)滴漆管通孔靠近定子繞組引線端的外側(cè)，即有2～4個 （可根據(jù)繞組大小進行調(diào)整）外側(cè)滴漆管從定子繞組引線端的外側(cè)進行滴漆，另外1～2個（可根據(jù)繞組大小進行調(diào)整）外側(cè)滴漆管通孔靠近定子繞組非引線端的外側(cè)，即有1～2根 （可根據(jù)繞組大小進行調(diào)整）外側(cè)滴漆管從定子繞組非引線端的外側(cè)進行滴漆。

定子內(nèi)側(cè)滴漆頭包括設(shè)置在滴漆管支架上的內(nèi)側(cè)滴漆管連接塊，在內(nèi)側(cè)滴漆管連接塊上開有內(nèi)側(cè)滴漆管通孔；內(nèi)側(cè)滴漆管穿過內(nèi)側(cè)滴漆管通孔卡合在內(nèi)側(cè)滴漆管連接塊上。

內(nèi)側(cè)滴漆管通孔和內(nèi)側(cè)滴漆管的數(shù)量均設(shè)置為1～2個。當內(nèi)側(cè)滴漆管通孔設(shè)置為2個時，其中心之間的距離為5～15mm，即有1～2個 （可根據(jù)繞組大小進行調(diào)整）內(nèi)側(cè)滴漆管從定子繞組非引線端的內(nèi)側(cè)進行滴漆。

圖2為浸漬設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。本方法采用的浸漬設(shè)備包括預(yù)烘干區(qū)，滴浸工位，膠凝區(qū)，固化區(qū)和入／出口，傳動機構(gòu)，其依次經(jīng)過上述幾個區(qū)域以一定的速度公轉(zhuǎn)。在傳動機構(gòu)上設(shè)置有滴漆夾具，其可以在傳動機構(gòu)上自轉(zhuǎn)。在滴浸工位設(shè)置有滴漆裝置，滴漆裝置與氣缸機構(gòu)相連接，在氣缸機構(gòu)的作用下可以做往復(fù)運動。在滴浸工位設(shè)置有傳感器，其用于檢測移動到滴浸工位的滴漆夾具上是否有定子繞組。PLC控制器，傳動機構(gòu)，滴漆夾具，滴漆裝置，氣缸機構(gòu)和傳感器均與PLC控制器電氣控制連接。

如圖1和圖2所示，工人在入／出口用滴漆夾具將定子夾裝好后，控制滴漆夾具帶動定子隨著傳動機構(gòu)以152 mm／min的速度公轉(zhuǎn)移動，此處的公轉(zhuǎn)速度還可設(shè)定為100 mm／min或220 mm／min，經(jīng)過預(yù)烘干區(qū)烘干潮氣后進入滴浸工位，在滴浸工位暫停公轉(zhuǎn)移動并控制滴漆夾具帶動定子以5 r／min的速度自轉(zhuǎn)，此處的自轉(zhuǎn)速度也可以設(shè)置為20 r／min或30 r／min。此時，設(shè)置在滴浸工位的傳感器檢測到有定子在滴浸工位自轉(zhuǎn)，就發(fā)出信號。PLC控制器控制由氣缸機構(gòu)帶動滴漆裝置移動到位于滴浸工位且自轉(zhuǎn)的定子的上方，且滴漆裝置的滴漆頭分別位于定子繞組非引線端內(nèi)側(cè)和定子繞組非引線端、定子繞組引線端外側(cè)的上方位置。滴漆頭上的外側(cè)滴漆管設(shè)置為3個，其中有2個外側(cè)滴漆管位于定子繞組引線端的外側(cè)上方，另外1個外側(cè)滴漆管位于定子繞組非引線端的外側(cè)，外側(cè)滴漆管中心之間的距離為5 mm，滴漆頭上的內(nèi)側(cè)滴漆管設(shè)置為1個。此處，滴漆頭上的外側(cè)滴漆管也可以設(shè)置為4個，其中有3個外側(cè)滴漆管位于定子繞組引線端的外側(cè)上方，另外1個外側(cè)滴漆管位于定子繞組非引線端的外側(cè)，外側(cè)滴漆管中心之間的距離為10 mm。此處，滴漆頭上的外側(cè)滴漆管還可以設(shè)置為6個，其中有4個外側(cè)滴漆管位于定子繞組引線端的外側(cè)上方，另外2個外側(cè)滴漆管位于定子繞組非引線端的外側(cè)，外側(cè)滴漆管中心之間的距離為15 mm，滴漆頭上的內(nèi)側(cè)滴漆管還可以設(shè)置為2個，內(nèi)側(cè)滴漆管中心之間的距離為5 mm，也可以設(shè)置為10 mm或15 mm。

控制滴漆裝置的滴漆頭開始將浸漬漆直接滴落到定子繞組非引線端內(nèi)側(cè)上和定子繞組非引線端、定子繞組引線端外側(cè)上，并在定子自轉(zhuǎn)的幫助下進行滲透；滴浸25 s后，此處也可以設(shè)置為滴浸30 s或35 s后，滴漆頭停止滴漆并保持10 s后，在氣缸機構(gòu)帶動下隨滴漆裝置自動退回原位，滴漆裝置滴浸每個定子繞組的漆用量為38 g，也可以為42 g或45 g；控制滴漆夾具帶動定子繞組繼續(xù)以上述設(shè)定的速度自轉(zhuǎn)并隨傳動機構(gòu)公轉(zhuǎn)移動進入膠凝區(qū)，在膠凝區(qū)經(jīng)歷2.3 m后進入固化區(qū)，進入固化區(qū)后控制滴漆夾具帶動定子停止自轉(zhuǎn)，并繼續(xù)隨傳動機構(gòu)以上述設(shè)定的速度公轉(zhuǎn)移動，直到走完固化區(qū)到達入／出口由工人取出，單個定子繞組的滴漆浸漬全過程即算完成，而工人在取出已完成浸漆定子的同時即可裝入未浸漆定子，如此循環(huán)往復(fù)、流水作業(yè)。

4 結(jié)束語

綜上所述，本方法通過改變滴浸漆工藝，實現(xiàn)從定子繞組兩端的內(nèi)、外側(cè)同時進行滴漆浸漬，有效地解決了流動性偏差的環(huán)保漆不能充分滲透到繞組內(nèi)側(cè)、鐵芯槽內(nèi)、槽絕緣、槽楔從而造成定子浸漆的品質(zhì)問題 （如銅線可撥動、槽內(nèi)無漆、槽楔可竄動等），有效地解決了定子止口和定子內(nèi)圈冒漆的問題，減小了浸漆用量，降低了浸漆成本和廢漆處理量。

本浸漆方法已經(jīng)獲得國家專利局的發(fā)明專利，專利號：ZL 2014 1 0002153.X。