CN110492633A - 抗离心力的高速鼠笼电动机转子结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗离心力的高速鼠笼电动机转子结构及其装配方法，解决了高速鼠笼电动机转子中的鼠笼具有有效克服离心力作用的技术问题。在转子冲片上的铜条插入槽上设置与铜条插入槽连通的楔形块插接槽，在铜条插入后，通过在楔形块插接槽中打入楔形块，使铜条的侧壁与装配槽的侧壁充分贴紧，将两者之间的装配空隙减到最小；通过在转轴上安装护环及端环的压紧环，将端环与转轴及转子铁芯机械紧密连接在一起，增强端环的抗离心力。适用于大型异步电动机中高转速转动的转子结构。

Description

抗离心力的高速鼠笼电动机转子结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种高速鼠笼电动机的转子结构，特别涉及一种可有效克服离心力对高速鼠笼电动机转子中的铜条及端环作用使其松动及断裂的转子结构及其装配方法。

背景技术

大型鼠笼式电动机转子的装配过程是：先在转子冲片的外圆上冲压出梯形的铜排装配槽，将转子冲片热套叠压到转子轴上，各冲片上的铜排装配槽重合形成铜条装配槽，将铜排依次穿接到梯形的铜排装配槽中，再将铜排两端与端环焊接在一起，形成转子上的鼠笼；装配完成的转子，需要在高速动平衡机上进行动平衡试验，对转子进行动平衡配置，最后，将转子与定子组装在一起；由于电机转子的铜排装配槽是由多片转子冲片叠压形成的，在叠压过程中各冲片叠压所形成的装配槽的侧壁常常不齐整，造成铜条插入后，插入铜条的侧壁与装配槽的配合存在间隙，在电机随后的高速运转中，铜条在离心力的作用下容易发生窜动，造成铜条松动，同时，装配缝隙的存在也使铜条与转子铁心之间的热传递效应变差，直接导致转子温升过高；另一方面，松动的铜条还容易造成转子铁芯的撕裂；另外，鼠笼端环仅仅是与铜排焊接连接成一个整体的，端环与转子转轴不存在任何直接的机械连接关系，在电机转子高速旋转过程中，环状鼠笼端环也受到较大的离心力的作用，容易导致鼠笼端环与铜排的连接发生松动或断裂，直接造成转子磁场失衡，使电机振动加剧和电机寿命大幅降低；如何在电机装配过程中，使铜排和转子铁芯上的装配槽紧密配合，防止其在电机正常运行中出现松动，以及如何使鼠笼端环具有克服离心力作用的能力，是现场急需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种抗离心力的高速鼠笼电动机转子结构及其装配方法，解决了高速鼠笼电动机转子中的鼠笼具有有效克服离心力作用的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：在转子冲片上的铜条插入槽上设置与铜条插入槽连通的楔形块插接槽，在铜条插入后，通过在楔形块插接槽中打入楔形块，使铜条的侧壁与装配槽的侧壁充分贴紧，将两者之间的装配空隙减到最小；通过在转轴上安装护环及端环的压紧环，将端环与转轴及转子铁芯机械紧密连接在一起，增强端环的抗离心力。

一种克服离心力作用的高速鼠笼电动机转子结构，包括转轴，在转轴上设置有转子铁芯，在转子铁芯上设置有铜条插入槽，在铜条插入槽的内侧的转子铁芯上设置有楔形块打入槽，楔形块打入槽与铜条插入槽的内侧端连通在一起，在铜条插入槽中插入有铜条，在楔形块打入槽中分别设置有AS端插入楔形块和BS端插入楔形块；在铜条的AS端焊接连接有AS端鼠笼端环，在铜条的BS端焊接连接有BS端鼠笼端环；在AS端鼠笼端环外侧的转轴上热套有AS端护环支撑环，在AS端护环支撑环上热套有AS端护环，在AS端护环的内侧顶端设置有AS端环形压舌，在AS端鼠笼端环的外侧顶端设置有AS端环形台阶，AS端环形压舌套接压接在AS端环形台阶上；在BS端鼠笼端环外侧的转轴上热套有BS端护环支撑环，在BS端护环支撑环上热套有BS端护环，在BS端护环的内侧顶端设置有BS端环形压舌，在BS端鼠笼端环的外侧顶端设置有BS端环形台阶，BS端环形压舌套接压接在BS端环形台阶上。

在AS端护环与AS端鼠笼端环之间设置有固定螺栓，在固定螺栓上穿接有防螺栓旋转垫片，在防螺栓旋转垫片上分别设置有防螺栓旋转L形钩片和防螺栓旋转上翻三角板，防螺栓旋转L形钩片钩接在AS端护环支撑环上，防螺栓旋转上翻三角板是与固定螺栓的六角螺头的倒角侧面靠接在一起的。

一种克服离心力作用的高速鼠笼电动机转子的装配方法，包括以下步骤：

第一步、在转子铁芯上设置铜条插入槽，在铜条插入槽的内侧的转子铁芯上设置楔形块打入槽，楔形块打入槽与铜条插入槽的内侧端连通在一起；在AS端鼠笼端环的外侧顶端设置AS端环形台阶，在BS端鼠笼端环的外侧顶端设置BS端环形台阶；制作AS端插入楔形块和BS端插入楔形块；在AS端鼠笼端环外侧的转轴上热套AS端护环支撑环，在BS端鼠笼端环外侧的转轴上热套BS端护环支撑环；

第二步、在铜条插入槽中插入铜条后，将AS端插入楔形块从转子AS端上的楔形块打入槽打入，将BS端插入楔形块从转子BS端上的楔形块打入槽打入，通过敲击，将铜条与铜条插入槽紧密配合在一起；

第三步、在铜条的AS端焊接连接AS端鼠笼端环，在铜条的BS端焊接连接BS端鼠笼端环；

第四步、在AS端鼠笼端环的外侧顶端设置AS端环形台阶，在AS端护环的内侧顶端设置AS端环形压舌，将AS端护环热套到AS端护环支撑环上，形成AS端护环与AS端护环支撑环之间的过盈配合面，并使AS端环形压舌套接压接在AS端环形台阶上；在AS端护环与AS端鼠笼端环之间设置固定螺栓，固定螺栓通过防螺栓旋转垫片上的螺孔后将防螺栓旋转垫片、AS端护环和AS端鼠笼端环固定连接在一起，在防螺栓旋转垫片上分别设置有防螺栓旋转L形钩片和防螺栓旋转上翻三角板，防螺栓旋转L形钩片钩接在AS端护环支撑环上，防螺栓旋转上翻三角板与固定螺栓的六角螺头的倒角侧面靠接在一起的；

第五步、用与第四步相同的方法将BS端护环与BS端鼠笼端环固定连接在一起。

本发明在转子铜条装配中采用楔形块打入方式，基本消除了铜条与装配槽之间的配合间隙，使鼠笼铜条在电机的高速旋转中不易松动，采用在转子上热套端环护环的形式，抵抗端环所受离心力的作用，适用于大型异步电动机中高转速转动的转子结构。

附图说明

图1是本发明的转子的铜条5与AS端插入楔形块6及BS端插入楔形块7在装配时的配合关系图；

图2是本发明的鼠笼端环、护环和护环支撑环之间的配合关系图；

图3是本发明的转子上的吸热风道16的结构示意图；

图4是本发明的防螺栓旋转垫片14的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种克服离心力作用的高速鼠笼电动机转子结构，包括转轴1，在转轴1上设置有转子铁芯2，在转子铁芯2上设置有铜条插入槽3，在铜条插入槽3的内侧的转子铁芯上设置有楔形块打入槽4，楔形块打入槽4与铜条插入槽3的内侧端连通在一起，在铜条插入槽3中插入有铜条5，在楔形块打入槽4中分别设置有AS端插入楔形块6和BS端插入楔形块7；在铜条5的AS端焊接连接有AS端鼠笼端环8，在铜条5的BS端焊接连接有BS端鼠笼端环9；在AS端鼠笼端环8外侧的转轴1上热套有AS端护环支撑环12，在AS端护环支撑环12上热套有AS端护环10，在AS端护环10的内侧顶端设置有AS端环形压舌16，在AS端鼠笼端环8的外侧顶端设置有AS端环形台阶15，AS端环形压舌16套接压接在AS端环形台阶15上；在BS端鼠笼端环9外侧的转轴1上热套有BS端护环支撑环，在BS端护环支撑环上热套有BS端护环11，在BS端护环11的内侧顶端设置有BS端环形压舌，在BS端鼠笼端环9的外侧顶端设置有BS端环形台阶，BS端环形压舌套接压接在BS端环形台阶上；AS端为驱动端，BS端为非驱动端。

在AS端护环10与AS端鼠笼端环8之间设置有固定螺栓13，在固定螺栓13上穿接有防螺栓旋转垫片14，在防螺栓旋转垫片14上分别设置有防螺栓旋转L形钩片18和防螺栓旋转上翻三角板19，防螺栓旋转L形钩片18钩接在AS端护环支撑环12上，防螺栓旋转上翻三角板19是与固定螺栓13的六角螺头的倒角侧面靠接在一起的；在铜条的装配中，将插入楔形块分别从转子两端打入楔形块打入槽4中，经过多次旋转，多次打紧，插入楔形块完全固紧转子铜条后进行点焊，转子铜条伸出转子铁心部分端面加工有斜齿，将其插入到端环的内凹槽后进行中频感应焊，使整个转子铜条通过端环连接在一起，由于端环材料为铜合金，无法承受过大的离心力，在端环外部加工有止口，即环形台阶，护环与其配合，拧入螺栓将护环和端环固定。

一种克服离心力作用的高速鼠笼电动机转子的装配方法，包括以下步骤：

第一步、在转子铁芯2上设置铜条插入槽3，在铜条插入槽3的内侧的转子铁芯上设置楔形块打入槽4，楔形块打入槽4与铜条插入槽3的内侧端连通在一起；在AS端鼠笼端环8的外侧顶端设置AS端环形台阶15，在BS端鼠笼端环9的外侧顶端设置BS端环形台阶；制作AS端插入楔形块6和BS端插入楔形块7；在AS端鼠笼端环8外侧的转轴1上热套AS端护环支撑环12，在BS端鼠笼端环9外侧的转轴1上热套BS端护环支撑环；

第二步、在铜条插入槽3中插入铜条5后，将AS端插入楔形块6从转子AS端上的楔形块打入槽4打入，将BS端插入楔形块7从转子BS端上的楔形块打入槽4打入，通过敲击，将铜条5与铜条插入槽3紧密配合在一起；

第三步、在铜条5的AS端焊接连接AS端鼠笼端环8，在铜条5的BS端焊接连接BS端鼠笼端环9；

第四步、在AS端鼠笼端环8的外侧顶端设置AS端环形台阶15，在AS端护环10的内侧顶端设置AS端环形压舌16，将AS端护环10热套到AS端护环支撑环12上，形成AS端护环10与AS端护环支撑环12之间的过盈配合面17，并使AS端环形压舌16套接压接在AS端环形台阶15上；在AS端护环10与AS端鼠笼端环8之间设置固定螺栓13，固定螺栓13通过防螺栓旋转垫片14上的螺孔20后将防螺栓旋转垫片14、AS端护环10和AS端鼠笼端环8固定连接在一起，在防螺栓旋转垫片14上分别设置有防螺栓旋转L形钩片18和防螺栓旋转上翻三角板19，防螺栓旋转L形钩片18钩接在AS端护环支撑环12上，防螺栓旋转上翻三角板19与固定螺栓13的六角螺头的倒角侧面靠接在一起的；

第五步、用与第四步相同的方法将BS端护环11与BS端鼠笼端环9固定连接在一起。

Claims (3)

1.一种克服离心力作用的高速鼠笼电动机转子结构，包括转轴（1），在转轴（1）上设置有转子铁芯（2），在转子铁芯（2）上设置有铜条插入槽（3），其特征在于，在铜条插入槽（3）的内侧的转子铁芯上设置有楔形块打入槽（4），楔形块打入槽（4）与铜条插入槽（3）的内侧端连通在一起，在铜条插入槽（3）中插入有铜条（5），在楔形块打入槽（4）中分别设置有AS端插入楔形块（6）和BS端插入楔形块（7）；在铜条（5）的AS端焊接连接有AS端鼠笼端环（8），在铜条（5）的BS端焊接连接有BS端鼠笼端环（9）；在AS端鼠笼端环（8）外侧的转轴（1）上热套有AS端护环支撑环（12），在AS端护环支撑环（12）上热套有AS端护环（10），在AS端护环（10）的内侧顶端设置有AS端环形压舌（16），在AS端鼠笼端环（8）的外侧顶端设置有AS端环形台阶（15），AS端环形压舌（16）套接压接在AS端环形台阶（15）上；在BS端鼠笼端环（9）外侧的转轴（1）上热套有BS端护环支撑环，在BS端护环支撑环上热套有BS端护环（11），在BS端护环（11）的内侧顶端设置有BS端环形压舌，在BS端鼠笼端环（9）的外侧顶端设置有BS端环形台阶，BS端环形压舌套接压接在BS端环形台阶上。

2.根据权利要求1所述的一种克服离心力作用的高速鼠笼电动机转子结构，其特征在于，在AS端护环（10）与AS端鼠笼端环（8）之间设置有固定螺栓（13），在固定螺栓（13）上穿接有防螺栓旋转垫片（14），在防螺栓旋转垫片（14）上分别设置有防螺栓旋转L形钩片（18）和防螺栓旋转上翻三角板（19），防螺栓旋转L形钩片（18）钩接在AS端护环支撑环（12）上，防螺栓旋转上翻三角板（19）是与固定螺栓（13）的六角螺头的倒角侧面靠接在一起的。

3.一种克服离心力作用的高速鼠笼电动机转子的装配方法，包括以下步骤：

第一步、在转子铁芯（2）上设置铜条插入槽（3），在铜条插入槽（3）的内侧的转子铁芯上设置楔形块打入槽（4），楔形块打入槽（4）与铜条插入槽（3）的内侧端连通在一起；在AS端鼠笼端环（8）的外侧顶端设置AS端环形台阶（15），在BS端鼠笼端环（9）的外侧顶端设置BS端环形台阶；制作AS端插入楔形块（6）和BS端插入楔形块（7）；在AS端鼠笼端环（8）外侧的转轴（1）上热套AS端护环支撑环（12），在BS端鼠笼端环（9）外侧的转轴（1）上热套BS端护环支撑环；

第二步、在铜条插入槽（3）中插入铜条（5）后，将AS端插入楔形块（6）从转子AS端上的楔形块打入槽（4）打入，将BS端插入楔形块（7）从转子BS端上的楔形块打入槽（4）打入，通过敲击，将铜条（5）与铜条插入槽（3）紧密配合在一起；

第三步、在铜条（5）的AS端焊接连接AS端鼠笼端环（8），在铜条（5）的BS端焊接连接BS端鼠笼端环（9）；

第四步、在AS端鼠笼端环（8）的外侧顶端设置AS端环形台阶（15），在AS端护环（10）的内侧顶端设置AS端环形压舌（16），将AS端护环（10）热套到AS端护环支撑环（12）上，形成AS端护环（10）与AS端护环支撑环（12）之间的过盈配合面（17），并使AS端环形压舌（16）套接压接在AS端环形台阶（15）上；在AS端护环（10）与AS端鼠笼端环（8）之间设置固定螺栓（13），固定螺栓（13）通过防螺栓旋转垫片（14）上的螺孔（20）后将防螺栓旋转垫片（14）、AS端护环（10）和AS端鼠笼端环（8）固定连接在一起，在防螺栓旋转垫片（14）上分别设置有防螺栓旋转L形钩片（18）和防螺栓旋转上翻三角板（19），防螺栓旋转L形钩片（18）钩接在AS端护环支撑环（12）上，防螺栓旋转上翻三角板（19）与固定螺栓（13）的六角螺头的倒角侧面靠接在一起的；

第五步、用与第四步相同的方法将BS端护环（11）与BS端鼠笼端环（9）固定连接在一起。