CN109207981A - 一种非加热脱壳的转子制造用处理剂、转子制造方法及转子 - Google Patents
一种非加热脱壳的转子制造用处理剂、转子制造方法及转子 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种非加热脱壳的转子制造用处理剂、转子制造方法及转子,涉及电机转子制造领域,所述处理包括氧化剂、氧化抑制剂和非离子表面活性剂;制造方法包括:将用于制造转子的转子冲片放入处理剂的水溶液中进行浸泡处理,使转子冲片表面形成氧化膜;将形成的具有氧化膜的转子冲片从所述水溶液中取出进行干燥处理;通过对转子冲片进行铸造处理,形成转子产品。本发明提供的处理剂及转子制造方法仅将转子冲片浸泡在处理剂溶液中即可实现加热脱壳同样的技术效果,颠覆了现有的只能通过加热脱壳的方法降低电机杂散损耗的常规技术,转子制造方法简单、成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及电机转子制造领域,尤其利用化学溶液进行电机转子的制造。
背景技术
降低损耗提高电机效率一直是电机行业追求的目标。在各种损耗中,降低电机的杂散损耗是一个需要攻克的主要难题,而电机转子铸造的脱壳处理是此难题的关键技术。传统的电机铸铝铸铜转子脱壳是将铸造好的转子加热到一个相对高的温度,然后让其迅速冷却,利用铁和铝(铜)的膨胀系数不同,使转子槽中的铝(铜)与槽的内表面脱离或减小其接触面,从而增加了转子鼠笼回路良导体与铁质之间的电阻,减少了横向电流的流动,降低损耗。
加热脱壳的方法缺点是:工艺复杂,需将铸铝(铜)转子加工到一个相对的高温,再冷却,耗能耗时,稳定性差,脱壳效果不够理想。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题,本发明提供一种脱壳效果明显、操作方便、适用于多规格小批量及大规模生产的处理剂,该处理剂对于单个转子的处理只需要10-30s,生产效率是现有技术的上百倍,而且处理方法简单,只要在较低温度条件下就可以处理。
为实现本发明的技术目的,本发明一方面提供、一种非加热脱壳的转子制造用处理剂,其包括非离子表面活性剂、氧化剂和氧化抑制剂。
其中,所述氧化剂为亚硝酸钠。
其中,所述氧化抑制剂为四硼酸钠。
其中,所述非离子表面活性剂选自市售的任一一种。
优选地,所述非离子表面活性剂为壬基苯酚-聚乙氧基乙醇或反应型羟基特殊醇加环氧乙烷中的一种或多种。
其中,按重量份计算,所述亚硝酸钠、四硼酸钠和非离子表面活性剂的配比为:(10-30):(2-6):(0.1-0.8)。
优选地,按重量份计算,所述亚硝酸钠、四硼酸钠和非离子表面活性剂的配比为:(12-26):(3.0-5.8):(0.15-0.6)。
进一步优选地,按重量份计算,所述亚硝酸钠、四硼酸钠和非离子表面活性剂的配比为:(15-20):(3.0-5.8):(0.15-0.6)。
进一步优选地,按重量份计算,所述亚硝酸钠、四硼酸钠和非离子表面活性剂的配比为:(17-18):(4.3-5.1):(0.35-0.40)。
进一步优选地,按重量份计算,所述亚硝酸钠、四硼酸钠和非离子表面活性剂的配比为:17.91:4.85:0.39。
其中,所述亚硝酸钠的纯度达90%以上。
优选地,所述亚硝酸钠的纯度达95%以上。
进一步优选地,所述亚硝酸钠的纯度达99%以上。
其中,所述四硼酸钠的纯度达90%以上。
优选的,所述四硼酸钠的纯度达95%以上。
进一步优选地,所述四硼酸钠的纯度达99%以上。
其中,所述壬基苯酚-聚乙氧基乙醇的纯度达90%以上。
优选的,所述壬基苯酚-聚乙氧基乙醇的纯度达95%以上。
进一步优选地,所述壬基苯酚-聚乙氧基乙醇的纯度达99%以上。
为实现本发明的技术目的,本发明再一方面提供一种非加热脱壳的转子制造方法,包括:
将用于制造转子的转子冲片放入到权利要求1所述的处理剂的水溶液中进行浸泡处理,使转子冲片表面形成氧化膜;
将通过浸泡处理形成了氧化膜的转子冲片从所述水溶液中取出进行干燥处理;
通过将进行了干燥处理的转子冲片进行铸造处理,形成转子产品。
其中,所述水与处理剂中的亚硝酸钠、四硼酸钠、壬基苯酚-聚乙氧基乙醇重量份配比为(58.0-98.0):(10-30):(2-6):(0.1-0.8)。
优选地,所述水与亚硝酸钠、四硼酸钠和壬基苯酚-聚乙氧基乙醇的重量份配比为:(62.0-92.0):(3.0-5.8):(0.15-0.6)。
进一步优选地,所述水与亚硝酸钠、四硼酸钠和壬基苯酚-聚乙氧基乙醇的配比为(68.0-86.0):(15-20):(3.0-5.8):(0.15-0.6)。
进一步优选地,所述水与亚硝酸钠、四硼酸钠和壬基苯酚-聚乙氧基乙醇的配比为(72.5-80.0):(17-18):(4.3-5.1):(0.35-0.40)。
进一步优选地,所述水与亚硝酸钠、四硼酸钠和壬基苯酚-聚乙氧基乙醇的配比为76.85:17.91:4.85:0.39。
其中,所述将用于制造转子的转子冲片放入到处理剂的水溶液中进行浸泡处理之前,先对转子冲片进行清洗干燥处理,使转子冲片表面没有杂质和水分。
其中,所述浸泡处理包括:
加热所述处理剂水溶液,使溶液温度升高;
将转子冲片放入到所述加热后的处理剂水溶液中,使转子冲片完全浸润;
当所述水溶液液面无气泡冒出时,得到表面形成氧化膜的转子冲片。
其中,所述加热后的溶液温度为30-60℃,优选为40-50℃,进一步优选为43-47℃。
其中,所述浸泡处理的浸泡时长为2-6min,优选为2.5-5min,进一步优选为3-4min。
其中,所述干燥处理包括将形成氧化膜的转子冲片取出后,沥干。
其中,所述干燥处理的时长为2-6min。
其中,形成的所述氧化膜的厚度为2-8μm。
其中,形成的所述氧化膜的电阻率为2-6Ω/cm。
其中,所述铸造处理为铸铝处理或铸铜处理。
其中,所述铸铝处理和铸铜处理采用现有的常规技术。
其中,所述转子产品为铸铝转子或铸铜转子。
有益效果:
1、本发明提供的处理剂及转子制造方法仅将转子冲片浸泡在处理剂溶液中即可实现加热脱壳同样的技术效果,颠覆了现有的只能通过加热脱壳的方法降低电机杂散损耗的常规技术。
2、本发明方法处理转子冲片仅需3-5分钟左右即可,,电机效率提高了1.5%以上,处理效率高,效果好,解决了本领域常规脱壳技术耗时长、工艺条件高(例如需要加热到400℃以上的高温)、工艺复杂、耗能量大、稳定性、脱壳效果不稳定等技术问题。
3、本发明提供的脱壳处理剂成分简单,使用方便,成本低廉,可用于铸铝或铸铜转子电机的所有产品,涉及微电机、分马力单相三相电机、中小型电机及大型高压电机,尤其适用于多规格小批量生产,更适用于大规模生产,普适性广。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解的是这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1处理剂溶液的配制
1、脱壳处理剂的配制
将17份亚硝酸钠、4份四硼酸钠和0.3份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇组成以常态混合,得到颗粒状的处理剂。
2、脱壳处理剂溶液的配制
向步骤1获得的处理剂中加入76份水,溶解后,得到脱壳处理剂溶液。
实施例2脱壳处理剂溶液的配制
除将10份亚硝酸钠、2份四硼酸钠和0.1份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.8份水之外,其它均与实施例1相同。
实施例3脱壳处理剂溶液的配制
除将30份亚硝酸钠、6份四硼酸钠和0.8份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.1份水之外,其它均与实施例1相同。
实施例3脱壳处理剂溶液的配制
除将12份亚硝酸钠、3份四硼酸钠和0.15份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.15份水之外,其它均与实施例1相同。
实施例4脱壳处理剂溶液的配制
除将26份亚硝酸钠、5.8份四硼酸钠和0.6份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.8份水之外,其它均与实施例1相同。
实施例5脱壳处理剂溶液的配制
除将15份亚硝酸钠、3份四硼酸钠和0.6份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.8份水之外,其它均与实施例1相同。
实施例6脱壳处理剂溶液的配制
除将20份亚硝酸钠、5.8份四硼酸钠和0.35份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.4份水之外,其它均与实施例1相同。
实施例7脱壳处理剂溶液的配制
除将17份亚硝酸钠、4.3份四硼酸钠和0.35份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.4份水之外,其它均与实施例1相同。
实施例8脱壳处理剂溶液的配制
除将18份亚硝酸钠、5.1份四硼酸钠和0.4份壬基苯酚-聚乙氧基乙醇配制脱壳处理剂,加入0.4份水之外,其它均与实施例1相同。
需要说明的是,亚硝酸钠的使用量在10-30份范围内的任一数字均可以实现本发明的技术目的,例如,10.5、10.8、11、11.2、11.4、11.6、11.9、12.、12.1、12.4、12.8、12.9、13、13.2、13.5、13.6、13.9、14、14.2、14.6、14.8、15、15.5、15.9、16、16.2、16.5、16.8、17、17.2、17.6、17.9、18、18.2、18.6、18.9、19、19.1、19.3、19.5、19.8、20、20.1、20.6、20.8、21、21.5、21.9、22、22.3、22.6、22.9、23、23.4、23.5、23.9、24、24.1、24.6、24.9、25、25.2、25.6、25.7、25.9、26、26.4、26.5、26.8、27、27.1、27.6、27.9、28、28.2、28.6、28.9、29、29.5、29.8等;四硼酸钠使用量在2-6份范围内的任一数字均可以实现本发明的技术目的,例如,2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.6、5.7、5.8、5.9等;壬基苯酚-聚乙氧基乙醇使用量在0.1-0.8份范围内的任一数字均可以实现本发明的技术目的,例如,0.11、0.13、0.15、0.19、0.20、0.21、0.24、0.26、0.28、0.30、0.31、0.32、0.36、0.39、0.4、0.41、0.43、0.46、0.49、0.50、0.51、0.53、0.54、0.57、0.59、0.60、0.62、0.64、0.65、0.67、0.69、0.70、0.71、0.73、0.74、0.76、0.77、0.79等;水的用量在使用量在0.1-0.8份范围内的任一数字均可以实现本发明的技术目的,例如,0.11、0.13、0.15、0.19、0.20、0.21、0.24、0.26、0.28、0.30、0.31、0.32、0.36、0.39、0.4、0.41、0.43、0.46、0.49、0.50、0.51、0.53、0.54、0.57、0.59、0.60、0.62、0.64、0.65、0.67、0.69、0.70、0.71、0.73、0.74、0.76、0.77、0.79等。
实施例9转子的制造
1、转子冲片的清洗干燥
将冲制的转子冲片采用常规方法进行清洗干燥,使转子冲片表面没有杂质和水分,清洗干燥的方式可以采用常规技术进行,例如采用常规超声波清洗。
2、转子冲片的浸泡处理
将实施例1制得的处理剂溶液倒入的常规使用的容器槽中,加热容器槽,使容器槽中的溶液升温至45℃±2℃,然后将步骤1的转子冲片按所需铁芯长度用铁丝捆绑放入加热的容器槽中,转子冲片完全浸入在处理剂溶液的液面以下,最后将转子冲片在溶液中前后或上下移动,使转子冲片表面完全浸润处理剂溶液,浸泡3-4分钟至液面无冒气泡为止,此时转子冲片表面形成一定厚度的氧化膜。
3、转子冲片的干燥处理
将转子冲片从处理剂溶液中捞起,滴5分钟左右,使每片冲片沥干干燥,获得干燥后的表面具有氧化膜的转子冲片。
4、转子制造
采用常规的铸铝技术对转子冲片进行铸铝处理,得到铸铝转子。
采用常规的铸铜技术对转子冲片进行铸铜处理,得到铸铜转子。
实施例10转子脱壳处理
除使用实施例2制得的处理剂溶液对转子冲片进行处理、使容器槽中的溶液升温至30℃±2℃,浸泡2分钟外,其它均与实施例9相同。
实施例11转子脱壳处理
除使用实施例3制得的处理剂溶液对转子冲片进行处理、使容器槽中的溶液升温至40℃±2℃,浸泡2.5分钟外,其它均与实施例9相同。
实施例12转子脱壳处理
除使用实施例4制得的处理剂溶液对转子冲片进行处理、使容器槽中的溶液升温至43℃±2℃,浸泡3分钟外,其它均与实施例9相同。
实施例13转子脱壳处理
除使用实施例5制得的处理剂溶液对转子冲片进行处理、使容器槽中的溶液升温至50℃±2℃,浸泡5分钟外,其它均与实施例9相同。
实施例14转子脱壳处理
除使用实施例6制得的处理剂溶液对转子冲片进行处理、使容器槽中的溶液升温至47℃±2℃,浸泡4分钟外,其它均与实施例9相同。
实施例15转子脱壳处理
除使用实施例7制得的处理剂溶液对转子冲片进行处理、使容器槽中的溶液升温至60℃±2℃,浸泡6分钟外,其它均与实施例9相同。
实施例16转子脱壳处理
除使用实施例8制得的处理剂溶液对转子冲片进行处理、使容器槽中的溶液升温至56℃±2℃,浸泡3分钟外,其它均与实施例9相同。
需要说明的是,将容器槽中的溶液升温到30-60℃范围内任一数值都可以实现本发明的技术目的,例如32、35、36、39、41、42、46、48、49、51、52、53、54、56、58、59等,浸泡2-6分钟内的任一数值都可以实现本发明的技术目的,例如2.1、2.2、2.3、2.5、2.6、2.7、2.9、3.1、3.2、3.4、3.6、3.7、3.9、4.1、4.2、4.6、4.5、4.8、4.9、5.1、5.2、5.3、5.4、5.6、5.7、5.9等。
现有的转子脱壳技术是将铸造好的转子加热到一个相对高的温度(至少450℃左右),然后让其迅速冷却,利用铁和铝(铜)的膨胀系数不同,使转子槽中的铝(铜)与槽的内表面脱离或减小其接触面,从而增加了转子鼠笼回路良导体与铁质之间的电阻,减少了横向电流的流动,降低损耗。
可见,现有技术的脱壳方法存在工艺复杂,需将铸铝(铜)转子加工到450℃左右,再冷却,耗能耗时,稳定性差,而且脱壳效果一般的技术问题。
而根据实施例9-16的方法可知,相对于现有的利用铁和铝(铜)的膨胀系数不同实现电机铸铝铸铜转子脱壳,本发明方法不仅处理过程简单,操作要求低,仅需要45℃左右的处理温度即可,而且成本低。
试验例1
将采用实施例9-16的方法对转子进行脱壳处理,然后采用常规方法组装到电机上,对电机的性能进行检测,检测结果显示,本发明处理转子的时间均在7-11min范围内,仅为现有技术所用时间的4%左右,测量的基础电阻率均在3-4Ω/cm,范围内,电机效率均提高1.5%以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之类。
Claims (10)
1.一种非加热脱壳的转子制造用处理剂,其特征在于,包括氧化剂、氧化抑制剂和非离子表面活性剂;
其中,所述氧化剂为亚硝酸钠;
其中,所述氧化抑制剂为四硼酸钠。
2.如权利要求1所述的处理剂,其特征在于,按重量份计算,所述氧化剂、氧化抑制剂和非离子表面活性剂的配比为:(10-30):(2-6):(0.1-0.8)。
3.一种非加热脱壳的转子制造方法,其特征在于,包括:
将用于制造转子的转子冲片放入到权利要求1所述的处理剂的水溶液中进行浸泡处理,使转子冲片表面形成氧化膜;
将通过浸泡处理形成了氧化膜的转子冲片从所述水溶液中取出进行干燥处理;
通过将进行了干燥处理的转子冲片进行铸造处理,形成转子产品。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述处理剂的水溶液中,水与处理剂中的氧化剂、氧化抑制剂、非离子表面活性剂的重量份配比为:(58.0-98.0):(10-30):(2-6):(0.1-0.8)。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将用于制造转子的转子冲片放入到处理剂的水溶液中进行浸泡处理之前,先对转子冲片进行清洗干燥处理,使转子冲片表面没有杂质和水分。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述浸泡处理包括:
加热所述处理剂水溶液,使溶液温度升高至30-60℃;
将转子冲片放入到所述加热后的处理剂水溶液中,使转子冲片完全浸润;
当所述水溶液液面无气泡冒出时,得到表面形成氧化膜的转子冲片。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述浸泡处理的浸泡时长为2-6min。
8.如权利要求3所述的的方法,其特征在于,所述干燥处理包括将形成氧化膜的转子冲片取出后,沥干。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述干燥处理的时长为2-6min。
10.一种电子转子,其特征在于,由权利要求3-8任一所述的方法制备得到。
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