CN110868034A - 一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺 - Google Patents

一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺 Download PDF

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方威
熊伟
张志宪
陈乾来
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Abstract

本发明公开了一种新型结构的电机铜转子，包括一个转子铁芯、若干数量的铜条、两个端环和两个抱箍，所述铜条插设在转子铁芯内并预留一头一尾外露于转子铁芯，所述端环为整体结构件，其安装在转子铁芯的两端与铜条的头尾相啮合，且端环与铜条之间相互焊接固定，所述抱箍套箍在端环上与端环外径紧密贴合；其加工工艺为：步骤1：将铜条及端环与转子铁芯进行装配；步骤2：采用搅拌摩擦焊将铜条与端环焊接固定；步骤3：机加工端环的端面、外径至设计尺寸；步骤4：热套抱箍，即成。本发明电机铜转子的结构简单，方便进行装配，而且该电机铜转子在加工时采用搅拌摩擦焊焊接端环与铜条，熔池深度大，具有更低的电阻率，焊接可靠性高。

Description

一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺
技术领域
本发明涉及电机转子技术领域，更具体地说，尤其涉及一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺。
背景技术
目前，行业内感应电机的铜转子多为铜条与端环结构形式，而且端环通常采用常规的分层式、分块式拼凑端环，在装配时增加了装配难度和装配时间；另外，铜条与端环之间以钎焊或者激光焊方式为主进行焊接，或者以铸造方式将铜条与端环铸造为一体，然而上述加工方式均存在一些缺陷：钎焊效率低、虚焊风险大；激光焊焊接熔池深度低，成本高；铸造工艺难度大，内部铸不满和气孔缺陷难以发现，品质风险大，而且铸铜温度较高，会对硅钢片表面的绝缘涂层产生一定的破坏，影响电机的性能。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺，该电机铜转子结构简单，方便进行装配，可靠性高，而且该电机铜转子的加工工艺简单，易于操作。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型结构的电机铜转子，包括一个转子铁芯、若干数量的铜条、两个端环和两个抱箍，所述铜条插设在转子铁芯内并预留一头一尾外露于转子铁芯，所述端环为整体结构件，其安装在转子铁芯的两端与铜条的头尾相啮合，且端环与铜条之间相互焊接固定，所述抱箍套箍在端环上与端环外径紧密贴合。
进一步地，本发明还提供了上述新型结构电机铜转子的加工工艺，包括以下加工步骤：
步骤1：将铜条及端环与转子铁芯进行装配，其装配过程是：采用定位夹具固定转子铁芯，然后用机械手将铜条逐个插入转子铁芯，并使铜条的头尾端外露于转子铁芯，铜条装配完成后，将端环安装在转子铁芯两端与铜条相啮合；
步骤2：采用搅拌摩擦焊将铜条与端环焊接固定：焊接时控制焊头旋转速度400-600RPM，行走速度0.5-2m/min，焊接宽度6-12mm，焊接深度≥5mm；
步骤3：机加工端环的端面、外径至设计尺寸：采用CNC或者数控车床车削端环的外径与端面，按常规的车加工参数进行加工即可；
步骤4：热套抱箍：采用高频加热方式将抱箍加热到200℃后，将抱箍热套进端环外径，抱箍冷却后收缩箍紧端环，即成。
本发明电机铜转子的结构简单，方便进行装配，加工时采用搅拌摩擦焊将端环与铜条焊接在一起，熔池深度大，晶粒致密性比母材更好，具有更低的电阻率，焊接可靠性高，不会出现虚焊假焊情况，强度优于激光焊；另外，端环经过搅拌摩擦焊焊接后，熔接面积可达到80%，接近于铸铜，使端环与铜条之间具有更好的导通性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的加工工艺流程图。
图中：1－转子铁芯；2－铜条；3－端环；4－抱箍。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
如图1所示，本发明提供的一种新型结构的电机铜转子，包括一个转子铁芯1、若干数量的铜条2、两个端环3和两个抱箍4，所述铜条2插设在转子铁芯1内并预留一头一尾外露于转子铁芯1，所述端环3为整体结构件，其安装在转子铁芯1的两端与铜条2的头尾相啮合，且端环3与铜条2之间相互焊接固定，所述抱箍4套箍在端环3上与端环3外径紧密贴合。
在本发明电机铜转子的结构中，所述端环3采用挤压模具挤出一次成型，为一个整体结构件，不是常规的分层式、分块式结构，装配方便，具有更高的装配效率；另外，端环3采用挤压模具挤出成型，只需要进行厚度切割即可，适用于系列化产品设计，成本更低。
图2为本发明电机铜转子的加工工艺流程，包括以下加工步骤：
步骤1：将铜条2及端环3与转子铁芯1进行装配，其装配过程是：采用定位夹具固定转子铁芯1，然后用机械手将铜条2逐个插入转子铁芯1，并使铜条2的头尾端外露于转子铁芯1，铜条2装配完成后，将端环3安装在转子铁芯1两端与铜条2相啮合；
步骤2：采用搅拌摩擦焊将铜条2与端环3焊接固定：焊接时控制焊头旋转速度400-600RPM，行走速度0.5-2m/min，焊接宽度6-12mm，焊接深度≥5mm；
步骤3：机加工端环3的端面、外径至设计尺寸：采用CNC或者数控车床车削端环3的外径与端面，按常规的车加工参数进行加工即可；
步骤4：热套抱箍4：采用高频加热方式将抱箍4加热到200℃后，将抱箍4热套进端环3外径，抱箍4冷却后收缩箍紧端环3，即成。
本发明的电机铜转子加工工艺简单，易于操作，采用搅拌摩擦焊将端环3与铜条2焊接在一起，熔池深度大，晶粒致密性比母材更好，具有更低的电阻率，焊接可靠性高，不会出现虚焊假焊情况，强度优于激光焊；另外，端环3经过搅拌摩擦焊焊接后，熔接面积可达到80%，接近于铸铜，使端环3与铜条2之间具有更好的导通性。

Claims (6)

1.一种新型结构的电机铜转子，其特征在于：包括一个转子铁芯、若干数量的铜条、两个端环和两个抱箍，所述铜条插设在转子铁芯内并预留一头一尾外露于转子铁芯，所述端环为整体结构件，其安装在转子铁芯的两端与铜条的头尾相啮合，且端环与铜条之间相互焊接固定，所述抱箍套箍在端环上与端环外径紧密贴合。
2.一种如权利要求1所述的电机铜转子的加工工艺，其特征在于：包括以下加工步骤：
步骤1：将铜条及端环与转子铁芯进行装配；
步骤2：采用搅拌摩擦焊将铜条与端环焊接固定；
步骤3：机加工端环的端面、外径至设计尺寸；
步骤4：热套抱箍，即成。
3.根据权利要求2所述的电机铜转子的加工工艺，其特征在于：所述步骤1的装配过程是：采用定位夹具固定转子铁芯，然后用机械手将铜条逐个插入转子铁芯，并使铜条的头尾端外露于转子铁芯，铜条装配完成后，将端环安装在转子铁芯两端与铜条相啮合。
4.根据权利要求2所述的电机铜转子的加工工艺，其特征在于：所述步骤2采用搅拌摩擦焊焊接时，控制焊头旋转速度400-600RPM，行走速度0.5-2m/min，焊接宽度6-12mm，焊接深度≥5mm。
5.根据权利要求2所述的电机铜转子的加工工艺，其特征在于：所述步骤3是采用CNC或者数控车床车削端环的外径与端面，按常规的车加工参数进行加工即可。
6.根据权利要求2所述的电机铜转子的加工工艺，其特征在于：所述步骤4的热套抱箍操作是：采用高频加热方式将抱箍加热到200℃后，将抱箍热套进端环外径，抱箍冷却后收缩箍紧端环，即成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111682663A (zh) * 2020-06-11 2020-09-18 哈尔滨电气动力装备有限公司 异步电机实心转子结构

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