CN104638853B - 电机定子真空恒温环氧灌封装置及灌封工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机定子真空恒温环氧灌封装置，内设放置电机定子的灌封室，灌封装置内设有对电机定子加热的加热器，灌封装置的壳体上设有通入灌封室的进料管、进气管和排气管；所述的进料管与存放灌封料的储料罐连通，该储料罐顶部连接有抽真空管；所述的进气管用于向灌封室内通入气体增压；所述的排气管用于对灌封室抽真空。本发明还公开了一种电机定子真空恒温环氧灌封工艺。本发明解决了常规电机定子灌封时产生的泡孔问题，提高了电机定子的密封性及导热性，从而提高了电机的散热及防尘抗腐蚀能力。

Description

电机定子真空恒温环氧灌封装置及灌封工艺
技术领域
本发明涉及电机定子灌封领域，尤其涉及一种电机定子真空恒温环氧灌封装置及灌封工艺。
背景技术
电机定子灌封技术，是近些年来高端电机领域日益广泛应用的技术，其可以提高电机定子的散热性能及防尘密封性能。然而定子灌封质量的高低一方面取决于灌封胶本身的特性(热导率、绝缘等级、粘度、固化后的强度等)，另一方面取决于灌封装置及灌封工艺。灌封胶主要有两种：环氧树脂类及硅胶类。硅胶类灌封胶热导率高，但粘度大，且固化后的强度较低，因此环氧树脂类灌封胶为更加常用的电机灌封胶。由于环氧类灌封胶随着材料导热性能的增加，粘度亦会增加，流动性变差，这样会增加灌封的难度。而电机定子灌封技术中，为了获得良好的散热性能，往往需要灌封胶具有更高的热导率，因此高热导率与较好的流动性成为环氧灌封胶的两个相互矛盾的特性。除此之外，电机用环氧树脂类灌封胶还有以下特性：
1.多采用双组份结构，使用时须将双组份混合调配均匀，在调配过程中由于搅拌，会混入大量的空气。
2.双组份灌封胶在混合调配均匀后，随着温度的升高，粘度会降低，流动性增强，但同时固化的时间也会缩短。因此，如果对混合后的灌封胶进行加热，灌封胶会经历先粘度下降，后粘度上升，固化加速的过程。
授权公告号为CN 102005874 B的发明专利公开了一种电机定子槽口真空灌封工艺，采用复合组分的灌封胶，在将复合组分灌封胶的各组分胶混合搅拌前，首先将组成复合胶的各组分胶倒入搅拌容器内，然后将容器密封进行抽真空处理，使容器内的各组分胶在真空状态进行搅拌，避免在搅拌时的空气溶入复合组分的灌封胶内；混合好的复合组分的灌封胶再通过管道将混合完全后的灌封胶体真空灌封至定子槽口区域进行真空灌封；该专利可减少复合组分灌封胶的各组分在搅拌时产生气泡的可能，更不会产生气泡溶入复合组分灌封胶内的现象；但是并没有提到提高灌封胶的流动性以及如何加速灌封胶的固化。
发明内容
利用环氧树脂的上述特性，本发明的电机定子真空恒温环氧灌封装置及灌封工艺，通过对灌封料预先真空脱泡，对定子高频感应加热(再通过定子传热给灌封胶)，与真空泵抽吸、大气压推压相结合的压差式灌封胶自动流动的方式，提高了灌封胶在灌封时的流动性，同时，通过大气压的推压作用，和真空抽吸的排气作用相配合，解决了常规电机定子灌封时产生的泡孔问题，提高了电机定子的密封性及导热性，从而提高了电机的散热及防尘抗腐蚀能力。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种电机定子真空恒温环氧灌封装置，内设放置电机定子的灌封室，灌封装置内设有对电机定子加热的加热器，灌封装置的壳体上设有通入灌封室的进料管、进气管和排气管；
所述的进料管与存放灌封料的储料罐连通，该储料罐顶部连接有抽真空管；
所述的进气管用于向灌封室内通入气体增压；
所述的排气管用于对灌封室抽真空。
其中，壳体包括灌封底座，密封配合在灌封底座上的灌封筒，以及与灌封筒顶部保持密封的灌封上盖板；本发明中，灌封底座与灌封筒及灌封筒与灌封上盖板之间通过紧固螺栓连接，并两者的配合处均设有密封O型圈，保持灌封室处于密封状态。另外，所述的进料管、进气管和排气管均设置在灌封上盖板上。
所述的加热器嵌装在灌封筒内，且绕灌封室外周布置，用于对电机定子实施恒温均匀加热；优选的加热器为高频感应加热器，通过高频感应加热的方式对电机定子进行加热，并且含有温度测量反馈系统，可以进行恒温控制。目前常用的恒温真空箱的加热方式多为电阻丝加热，再通过空气的热传递将热量传递给箱内的物体。而本发明所涉及的电机定子是导体，采用高频感应加热的方式对其加热，加热速度更快，更均匀。这样可以通过被加热的定子，以直接接触的方式，将热量传递给灌封胶，迅速加热灌封胶水，提高其流动性，避免灌封胶在升温过程中存在的流动性尚未达到要求，但固化已经加速的问题，提高了灌封胶的有效流动时间，进而提高了灌封效果。
本发明中，所述储料罐的顶部设有进气增压管，用于将灌封料压入灌封室内。灌封料在抽真空脱泡后，储料罐处于负压状态，打开进气增压管引入大气压力，即可将灌封料压入灌封室内。
所述的排气管和抽真空管连接同一抽真空装置，并各自配有阀门，阀门用于控制两个排气管的开关状态。
同时，本发明还提供了一种电机定子真空恒温环氧灌封工艺，包括步骤：
1)对灌封料进行抽真空脱泡；
2)加热电机定子，并保持恒温；
3)灌封室抽真空；
4)推灌封料入灌封室，向灌封室通入气体加压，压实灌封料；
5)再对灌封室抽真空，直至灌封料固化；
6)脱模，取出灌封好的电机定子。
其中，所述的灌封料是环氧类灌封胶，对环氧类灌封胶进行加热，灌封胶会经历先粘度下降，后粘度上升，利于固化过程加速。
其中，所述的步骤5)需要保持一段时间的加压，作为优选，推荐加压时间为5分钟，可充分压实灌封胶。
本发明通过对灌封料预先真空脱泡，对定子高频感应加热，结合真空泵抽吸、大气压推压相结合的压差式灌封胶自动流动的方式，提高灌封胶在灌封时的流动性，同时，通过大气压的推压作用，和真空抽吸的排气作用相配合，解决了常规电机定子灌封时产生的泡孔问题，提高了电机定子的密封性及导热性，从而提高了电机的散热及防尘抗腐蚀能力。
附图说明
图1为本发明中电机定子真空恒温环氧灌封装置的结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中的灌封装置包括：灌封底座1、灌封筒2、高频感应加热器3、密封O型圈4、灌封上盖板5、送料管6、送料控制阀7、灌封料8、进气阀9、进气管10、灌封室排气阀11、真空泵抽气管12、紧固螺钉13、密封O型圈14、紧固螺钉15、密封O型圈16、真空泵17、真空泵排气管18、送料装置排气阀19、送料装置进气阀20和电机定子21。
电机定子21安置于灌封室22内，通过高频感应加热，与真空泵抽吸、大气压推压相结合，实现压差式灌封胶自动流动的快速恒温真空灌封系统。灌封底座1与灌封筒2及灌封上盖板5之间通过紧固螺栓连接，并两者的配合处均设有密封O型圈，保持灌封室处于密封状态。存放灌封料的储料罐设有可视窗口和观察刻度，用于灌封料给料控制，同时灌封室具有便于控制真空灌封的可视窗口和观察刻度，灌封上盖板的下表面与定子端部的上表面有足够的空间，保证在灌封的过程中，灌封胶不会从各气管溢出，回流至真空泵；并对与灌封料接触的灌封装置各表面进行了脱模涂层处理。
根据上述的灌封装置，其相对应的灌封工艺有：组装灌封装置、电机定子快速高频感应加热、灌封胶抽真空、灌封室抽真空、实施灌封、灌封胶恒温固化、灌封后的定子脱模。
胶水采用双组份耐高温环氧灌封胶，胶水由A,B组分组成，A,B混合比例4:1，胶水固化温度为60℃～80℃；具体工艺步骤如下：
步骤1、将A,B组成成分灌封胶水按比例配比混合，制成灌封料。
步骤2、将电机定子及真空恒温灌封装置进行装配。
步骤3、将混合好的灌封料加入真空恒温灌封装置的送料装置中，关闭阀门7,20,9,11，打开阀门19，通过真空泵对送料装置抽真空，送料室真空度200Pa～240Pa，时间10～15分钟，观察灌封料有无挥发性气泡溢出，若无挥发性气泡溢出，关闭阀门19，灌封料真空脱泡过程结束。
步骤4、打开高频感应加热装置，对电机定子进行高频感应加热，保持温度80℃。因为随着温度的升高灌封胶的流动性会增强，但A、B组分胶水的化学反应会更加剧烈，放热等现象会加强。灌封胶在80℃下具有良好的流动性，同时，A、B组分胶水的化学反应不会过于剧烈，因此将加热温度保持80℃，保证通过电机定子传热给胶水后，胶水达到合适的温度。
步骤5、打开阀门11，通过真空泵对灌封室抽真空，真空度达到200Pa～240Pa后关闭阀门11。
步骤6、打开阀门20，给送料装置加压，打开阀门7，在大气压力的作用下，推压灌封料进行灌封，当送料装置内的灌封料下降至标准高度后，关闭送料阀门7，同时，保持灌封室内的真空度200Pa～240Pa，电机定子80℃，时间8～10分钟。
步骤7、打开阀门9，给灌封室加压，利用大气压力对灌封胶进行加压压实，时间5分钟。
步骤8、关闭阀门9，打开阀门11，通过真空泵对灌封室抽真空，真空度达到200Pa～240Pa后关闭阀门11，保持灌封室内的真空度200Pa～240Pa，电机定子80℃，时间70分钟，灌封胶固化。
步骤9、拆解灌封装置，并对电机定子进行脱模，取出电机定子。
采用本发明的电机定子真空恒温灌封装置及灌封工艺提高了电机定子的灌封效果，解决了常规电机定子灌封时产生的泡孔问题，提高了电机定子的密封性及导热性，从而提高了电机的散热及防尘抗腐蚀能力。

Claims (6)

1.一种电机定子真空恒温环氧灌封装置，内设放置电机定子的灌封室，其特征在于，灌封装置内设有对电机定子加热的加热器，灌封装置的壳体上设有通入灌封室的进料管、进气管和排气管；
所述的进料管与存放灌封料的储料罐连通，该储料罐顶部连接有抽真空管；
所述的进气管用于向灌封室内通入气体增压；
所述的排气管用于对灌封室抽真空；
所述的加热器为高频感应加热器，用于保持电机定子的恒温。
2.如权利要求1所述的电机定子真空恒温环氧灌封装置，其特征在于，所述的壳体包括灌封底座，密封配合在灌封底座上的灌封筒，以及与灌封筒顶部保持密封的灌封上盖板。
3.如权利要求2所述的电机定子真空恒温环氧灌封装置，其特征在于，所述的进料管、进气管和排气管均设置在灌封上盖板上。
4.如权利要求2所述的电机定子真空恒温环氧灌封装置，其特征在于，所述的加热器嵌装在灌封筒内。
5.如权利要求1所述的电机定子真空恒温环氧灌封装置，其特征在于，所述储料罐的顶部设有进气增压管，用于将灌封料压入灌封室内。
6.如权利要求1所述的电机定子真空恒温环氧灌封装置，其特征在于，所述的排气管和抽真空管连接同一抽真空装置，并各自配有阀门。
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