Способ изготовления коллектора электрической машины Советский патент 1984 года по МПК H01R43/06 

О5 СО

4

ю

Изобретение относится к технологии изготовления коллекторов электрических машин постоянного тока и может быть использовано в электромашиностроении.

Известен способ изготовления коллектора электрической машины, включаюш,ий сборку токопроводяш,их пластин и изоляционных прокладок в кольцо, его нагревание и подпрессовку с целью устранения усадки материала изоляционных прокладок; сборку кольца с втулкой, электроизоляционными манжетами, нажимным конусом с последующей стяжкой кольца стяжными элемента-ми. Коллектор подвергают статической формовке, заключающейся в двух-трехкратном нагреве и стяжке кольца с целью формовки электроизоляционных манжет и стабилизации арочного распора. После чего коллектор проходит многократную динамическую формовку каждый раз с подтяжкой стяжных элементов 2. Недостатком способа является нарушение стабильности рельефа рабочей поверхности коллекторов, что приводит к расстройству коммутации электрической маи)ины и круговым огням но коллектору. Известен также способ изготовления коллектора электрической машины, включающий сборку то.коведуп;их пластин и изоляционных прокладок в кольцо, стяжку кольн.а в холодном и горячем состояниях, сборку кольца на втулку, первую динамическую формовку, статическую формовку с несколькими нагревами и стяжками кольца, вторую динамическую формовку 2. Недостатком этого способа является низкое качество изготавливаемых коллекторов за счет остаточного гистерезиса изоляционного материала, что приводит к остаточнь м деформациям изоляционного материала и из.менению рельефа рабочей поверхности коллектора в эксплуатации. Целью изобретения является повыщение качества изготовления путем устранения гистерезиса изоляционного материала. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления коллектора электрической машины, включающему сборку токоведуших пластин и изоляционных прокладок в кольцо, сборку кольца на втулку, и стяжку кольца в холодном состоянии, первую динамическую формовку, статическую формовку с несколькими нагревами и стяжками кольца, вторую динамическую фор мовку, стяжку кольца в холодном состоянии проводят давлением 10-15 МПа, первую стяжку кольца при статической формовке проводят давлением 25-30 МПа, а вторую динамическую формовку производят с остановкой на 1 -1,5 мин. Способ изготовления коллектора электрической машины осуществляется следующим образом.

Бначале производят сборку токоведущих пластин и изоляционных прокладок в кольцо. Калибруют изоляционные прокладки и отдельные пачки тсковедущих Потастин совместно с изоляционными прокладками с целью обеспечения нужного шага пласти н.

Собирают в кольцо токоведущие пластины и изоляционные прокладки и запрессовывают на собранное кольцо пластин опрессовочное кольцо удельным движением 49 МПа. После этого производят трехкратный Нагрев кольца до 165°С, выдерживают при этой температуре ч и подпрессовывают кольцо после каждого нагрева удельным давлением 49 МПа и протачивают ласточкин хвост по чертежу, затем приступают к сборке кольца на втулку, для чего собирают кольцо с втулкой, электроизоляционными манжетами и цилиндрами, нажимными конусами и в холодном состоянии стягивают кольцо удельным давлением 10-15 МПа втулками и нажимными конусами на прессе с одновременной полттяжкой стяжных элементов. Перед нагревом коллектора спрессовывают опрессовочное кольцо, нагревают коллектор до 165° с и выдерживают при этой температуре 1 ч, после чего производят первую динамическую формовку. Разгоняют нагретый коллектор 2800 об/мин и выдерживают при этой скорости вращения 15-20 мин, после чего производят статическую формовку следующим образом. Нагревают коллектор до 165°С,выдерживают при этой температуре 1 ч и стягивают кольцо удельным давлением 25- 30 МПа нажимным конусом на прессе с одновременной подтяжкой стяжных элементов. Подогревают коллектор до 165°С, выдерживают при этой температуре 1 ч стягивают кольцо удельным давлением 45-50 МПа с одновременным подтягиванием стяжных элементов, после чего повторяют эту операцию. Динамическую формовку производят следующим образом. Разгоняют нагретый до 165°С коллектор до 2800 об/мин, выдерживают при этой скорости вращения 15-20 мин. Останавливают коллектор и .выдерживают в статическом состоянии 1 -1,5 мин. Разгоняют нагретый до 165°С коллектор до 2800 об/мин и выдерживают при этой скорости вращения 15-20 мин. После второй динамической фop.vioвки проводят контрольные разгоны с замером радиального биения рабочей поверхности коллектора в холодном и горячем состояниях 65°С. Коллекторы после первого контрольного разгона имеют разность радиальных биений менее 0,02 мм. Контрольные испытания электродвигателей показали, что у двигателей после испытания радиальное биение рабочей поверхности коллектора сохранилось практически Неизменным. Стяжка кольца перед первой динамической формовкой удельным давлением 10- 15 МПа позволяет спрессовать с холодного коллектора опрессовочное кольцо без образования винта на токоведущих пластинах и динамического удара на манжету и обеспечить при динамической формовке перемещение отдельных коллекторных пластин до упора с манжетами, что предопределяет равномерное давление на манжету. Устранение нагрева (170-200°С) опрессовочного кольца перед первой динамической формовкой позволит экономить электроэнергию и сократить цикл изготовления коллекторов более чем вдвое. Первая стяжка нагретого кольца пластин удельным давлением 25-30 МПа позволяет постепенно наращивать давление на манже.ту с целью сгладить во времени возможные перепады давлений на нее и определяет равномерность давлений. Вторая динамическая формовка, проводимая с остановкой коллектора и выдержкой, позволяет устранить гистерезис материала манжет, обеспечить механическую и электрическую их прочность и надежную эксплуатацию коллектора, что позволит также применить более дешевые электроизоляционные материалы. Пределы удельных давлений при стяжке кольца перед первой динамической формовкой определяются исходя из следующих условий. Нижний предел 10 МПа обеспечивает устранение винтообразности токоведущих пластин, а верхний предел 15 МПа определен исходя из обеспечения возможности перемещения коллекторных пластин при первой динамической формовке. Удельное давление при первой стяжке кольца во время статической формовки 25-30 МПа определено опытным путем.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, включаюш,ий сборку токоведуш,их пластин и изоляционных прокладок в кольцо, сборку кольца на втулку и стяжку кольца в холодном состоянии, первую динамическую формовку, статическую формовку с несколькими нагревами и стяжками кольца, вторую динамическую формовку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления путем устранения гистерезиса изоляционного материала, стяжку кольца в холодном состоянии проводят давлением 10- 15 МПа, первую стяжку кольца при статической формовке проводят давлением 25-30 Д1Па, а вторую динамическую формовку производят с остановкой на 1 -1,5 мин.