CN113659745A - 一种再制造三相异步电机及其制造工艺、系统 - Google Patents

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Abstract

一种再制造三相异步电机及其制造工艺、系统，该工艺包括以下步骤：(A)减小三相异步电机的转子的铁心直径，并保留铁心内的部分导条；(B)在所述铁心的外壁上贴附若干磁瓦，所述若干磁瓦沿所述铁心的周向均匀间隔分布；(C)采用碳纤维绳捆绑磁瓦；(D)在铁心的表面覆盖保护层。本发明的工艺简单且易操作，在碳纤维绳捆绑后利用保护层稳固，形成的保护套具有轻质、高强、高模、耐腐蚀、耐高温、变形系数小等优点，在高温下不会产生形变，因而从根源上避免了金属套产生变形而导致的定子磨损、电机报废，提高了成品率，降低了安全隐患。

Description

一种再制造三相异步电机及其制造工艺、系统
技术领域
本发明涉及电机改造技术领域，具体涉及一种再制造三相异步电机及其制造工艺、系统。
背景技术
近年来我国经济飞速发展，与此同时，我国能源消耗不断增加，碳排放量也不断增长，成为了世界最大的二氧化碳排放国。随着社会的发展，能源需求也不断增大，人们对不可再生能源的保护意识和可持续发展的观念也越来越强，节能减排也己成为各国的重要任务。
电机节能属于工业节能的关键环节，有数据表明，节能高效电机与普通电机相比，损耗平均下降20％、效率提高2～7％，因此，提高电机能效成为节能减排政策中必不可少的重要环节，对实现节能减排和经济可持续发展有着十分重要的意义和不可或缺的地位。
现有技术中，通过将废旧三相异步电动机改造成永磁同步电动机能够有效提高电机效率。专利申请CN106849547A公开了一种三相异步电动机高效稀土永磁化再制造方法。该制造方法将三相异步电动机的原有的定子予以报废，按照永磁同步电动机的定子要求重新制造定子，同时，对所述三相异步电动机的原有的转子进行稀土永磁化再制造形成永磁同步电动机的转子。具体地，将转子的铁心的外周圆面切去一层后，在铁心外周圆面上贴设与所述永磁同步电动机的极数成整数倍的多个磁瓦，所述铁心的圆周方向间隔分布；随后，在磁瓦外部套设护套，护套材料为不锈钢，通过拉拔成型形成圆筒结构的护套，加热后套设在转子铁心的外圆上，冷却后与磁瓦的外圆形成过盈配合，防止磁瓦在运行中甩脱。专利CN104052208B公开了一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，将磁瓦贴附于铁心外周圆面后，同样采用金属套固定内部的磁瓦。
传统的改造方法中，增设金属护套虽然能够起到固定磁瓦的作用，但是金属护套需要拉拔成圆筒结构，并在受热状态下套设于铁心外部，工艺复杂、加工难度大，且针对不同尺寸的铁心需要重新开模，增加了改造成本。更重要的是，电机高速转动下，金属护套受热后会产生形变，导致定子和转子之间的气隙减小，金属套磨损定子，造成电机报废，不仅存在安全隐患，也是当前改造电机报废率居高不下的主要原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将三相异步电机改造成永磁电机的制造工艺、系统，以及通过再制造得到的电机，通过将磁瓦固定于转子铁心上后，采用碳纤维绳绑定固定磁瓦，再在铁心外部灌注树脂以保护和固定铁心上的磁瓦，结合碳纤维绳和树脂保护层，能够完全代替现有技术中的金属套，有效地解决了现有技术中采用金属套所造成的改造电机报废率高、存在安全隐患、加工难度大、工艺复杂的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种再制造三相异步电机的制造工艺，包括以下步骤：
(A)减小三相异步电机的转子的铁心直径，并保留铁心内的部分导条；
(B)在所述铁心的外壁上贴附若干磁瓦，所述若干磁瓦沿所述铁心的周向均匀间隔分布；
(C)采用碳纤维绳捆绑磁瓦；
(D)在铁心的表面覆盖保护层。
本技术方案中，电机的转子采用的是三相异步电机的原有转子，电机原有的定子可以继续沿用，也可以予以报废并重新制造与转子相匹配的定子。
本技术方案仅改造电机转子的铁心部分，不对铁心两端的阻尼环进行改造，通过保留绝大部分的阻尼杆面积和全部的阻尼环面积，使改造后的电机保留了很大的异步转矩，这样，改造后的永磁同步电动机与原三相异步电动机的变频调速器配套时，依然能正常启动，正常调速，而不需采用永磁同步电动机专用的同步变频调速器。
三相异步电机的转子直径的减小方式可以是通过切削工序切取外周圆的一部分，切削深度不易过浅也不宜过深，需要使切割后的铁心内仍保留部分铜/铝导条以使得导条能够产生感应磁场。
接下来，在铁心的外壁上粘接若干磁瓦，磁瓦的数量可以是需要改造成的永磁同步电动机的极数的整数倍。磁瓦沿铁心的周向均匀间隔分布，以使得相邻两个磁瓦之间形成隔磁桥，避免极间发生磁短路。
磁瓦贴附完成后，利用碳纤维绳缠绕捆绑、固定磁瓦。碳纤维绳为现有技术，是由若干根碳纤维制成的绳索，具有耐高温、韧性高、拉伸载荷大等优点，利用碳纤维绳捆绑磁瓦，能够有效地防止磁瓦沿转子的径向或轴向移动。
随后，将绑定好的转子放入模具中灌入环氧树脂进行成型固化形成保护层，保护层覆盖铁心，将磁瓦、碳纤维绳、铁心包裹一起，起到进一步固定的作用。
上述制造工艺简单且易操作，可通过调节树脂的灌入量来调整保护层的厚度，无需根据不同的尺寸额外开模，降低了改造成本，有利于大规模生产，同时，在碳纤维绳捆绑后利用保护层稳固，形成的保护套具有轻质、高强、高模、耐腐蚀、耐高温、变形系数小等优点，在高温下不会产生形变，因而从根源上避免了金属套产生变形而导致的定子磨损、电机报废，提高了成品率，降低了安全隐患。
作为制造工艺的一种优选实施方案，采用碳纤维增强环氧树脂复合材料作为保护层，利用碳纤维的优点进一步提高环氧树脂保护层的整体强度和韧性，进一步降低变形系数，提高改造后的转子的质量。
具体地，所述保护层的原料按重量份计，包括碳纤维50～60份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1～2份、阻燃剂1～2份、抗氧化剂1～2份。上述原料混合均匀后得到所需要的碳纤维增强环氧树脂复合材料。
在一个或多个实施例中，碳纤维增强环氧树脂复合材料的配比为：碳纤维50～55份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1份、阻燃剂1份、抗氧化剂1份。优选地，所述碳纤维的长度为6～12mm。
进一步地，所述步骤(D)中的灌注工序为，向灌注模具内灌入保护层的原料，所述原料在转子的铁心表面成型固化后形成保护层；其中，所述灌注模具包括用于放置转子的筒体，所述筒体的内壁与转子的两个阻尼环之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管，所述进液管用于向所述成型腔中引入保护层的原料以填充成型腔，所述筒体上可拆卸地连接有盖体，所述盖体上设置有排气孔，所述筒体的内壁上设置有环形槽，所述环形槽连通成型腔和盖体的内部空间。
本技术方案中，盖体安装于筒体上后，与筒体共同构成封闭的容纳腔，容纳腔自上而下包括上固定腔、成型腔和下固定腔，所述上、下固定腔分别用于固定转子的上、下阻尼环，所述成型腔用于在转子的铁心外部灌注成型保护层。在一个或多个实施例中，盖体和筒体上均设置有供转子的转轴穿过的通孔。
当粘贴于铁心上的磁瓦被碳纤维绳绑定以后，转子自上而下放入至筒体内，关闭盖体。固定转子后，向进液管中通入环氧树脂直至完全填充成型腔，最终成型后在两个阻尼环之间形成包裹铁心、磁瓦、碳纤维绳的树脂保护层。
在灌注成型过程中，随着环氧树脂的灌入，成型腔中的气体经环形槽进入上固定腔，并通过排气孔排出，以确保树脂能够完全填充成型腔，提高树脂保护层的覆盖面和结构的完整性，提高树脂保护层的质量。
本发明还提供一种再制造三相异步电机的制造系统，所述系统包括：
磁瓦贴附装置，用于在直径减小并保留部分导条的转子铁心的外壁上贴附若干磁瓦，所述若干磁瓦沿所述铁心的周向均匀间隔分布；
磁瓦绑定装置，用于向所述铁心输送碳纤维绳，所述碳纤维绳用于缠绕并绑定铁心上粘接的磁瓦；
灌注模具，用于在铁心的表面成型保护层，所述保护层覆盖所述铁心、磁瓦和碳纤维绳。
本技术方案中，磁瓦贴附装置用于将磁瓦沿铁心周向依次均匀粘接至转子铁心的外表面，同时保持相邻两个磁瓦之间具有足够的间隙形成隔磁桥。磁瓦绑定装置在磁瓦沿铁心周向均匀粘接至转子铁心外表面后，向铁心持续地输送碳纤维绳以缠绕、捆绑磁瓦，防止磁瓦在运行中甩脱。当粘贴于铁心上的磁瓦被碳纤维绳绑定以后，灌注模具用于向转子的两个阻尼环之间的区域灌入环氧树脂进行成型固化，形成覆盖所述铁心、磁瓦和碳纤维绳的环氧树脂保护层。
进一步地，所述磁瓦贴附装置包括底座，所述底座上设置有第三驱动装置，所述第三驱动装置的输出端上安装有用于夹取磁瓦的夹取机构；
所述磁瓦绑定装置包括第二驱动装置和第一滑轨，所述第二驱动装置的输出端上连接有能够沿所述第一滑轨移动的绑定机构，所述绑定机构在移动过程中向所述铁心输送碳纤维绳；
所述灌注模具包括用于放置转子的筒体，所述筒体的内壁与转子的两个阻尼环之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管，所述进液管用于向所述成型腔中引入保护层的原料以填充成型腔，所述筒体上可拆卸地连接有盖体，所述盖体上设置有排气孔，所述筒体的内壁上设置有环形槽，所述环形槽连通成型腔和盖体的内部空间。
本技术方案中，磁瓦贴附装置包括底座，底座可以是固定安装于工作台面上，也可以是可移动地设置在工作台面上。底座上安装的第三驱动装置可以采用电机驱动，也可以采用液压缸驱动。第三驱动装置的输出端上设置的安装板用于安装夹取机构。在贴附磁瓦时，首先利用夹取机构夹取磁瓦，之后第三驱动装置驱动夹取机构朝向涂覆有粘胶的转子铁心移动，将磁瓦贴附于铁心上的指定位置后保持直至磁瓦完全固定后，夹取机构松开磁瓦并在第三驱动装置的驱动下背向转子铁心移动；之后，转子铁心旋转一定角度，例如，当需要贴附4块磁瓦时，转子旋转90°，重复上述步骤贴附第二块磁瓦，以此类推直至贴附完所有的磁瓦。通过上述设置，能够高效、快速、安全地将磁瓦准确地贴附于转子铁心外壁上的指定位置，确保磁瓦等间距地沿铁心外周圆周向分布，进一步提高电机改造的质量和改造效率，降低报废率，实现磁瓦的自动贴附。
本技术方案中，磁瓦绑定装置在输送碳纤维绳时，碳纤维绳的一端可固定至转子上，例如粘接或卡接至磁瓦或者铁心的外表面上，另一端缠绕于绑定机构上。转子铁心受第一驱动装置驱动旋转时，碳纤维绳受转子拉拽，由绑定机构向转子移动，最终在磁瓦上缠绕多圈碳纤维绳形成固定，之后切断绑定机构和转子之间的碳纤维绳，在确保足够的张紧力的前提下将切断端粘接或卡接在转子上即可实现绑定。
本技术方案中，灌注模具的筒体为一端敞口、另一端封闭的筒体结构，绑定有磁瓦的转子由敞口端放入筒体内。优选地，筒体的封闭端上开设有供转子的转轴穿过的通孔，使得转子的下阻尼环直接放置于筒体的底部，同时，也有利于筒体内转子的定位，确保转子的中轴线与筒体的中轴线共线。筒体的内径与转子的阻尼环的外径基本相同，因此，转子放入筒体后，筒体的内部空间被转子的阻尼环分成了三个部分，中间部分为成型腔，上、下两部分用于安装固定阻尼环，也即，成型腔由筒体的内壁、转子的铁心及磁瓦的外壁、阻尼环的内壁共同构成几乎封闭的空间，以使得填料，例如环氧树脂仅进入成型腔，而几乎不进入到成型腔上方或下方用于固定阻尼环的空间内。
当粘贴于铁心上的磁瓦被碳纤维绳绑定以后，转子自上而下放入至筒体内，盖体安装于筒体上后，与筒体共同构成封闭的容纳腔，容纳腔自上而下包括上固定腔、成型腔和下固定腔，所述上、下固定腔分别用于固定转子的上、下阻尼环，所述成型腔用于在转子的铁心外部灌注成型树脂保护层，之后，向进液管中通入环氧树脂直至完全填充成型腔，最终成型后在两个阻尼环之间形成包裹铁心、磁瓦、碳纤维绳的树脂保护层。
作为本发明中夹取机构的一种优选结构，所述夹取机构包括第五驱动装置，所述第五驱动装置的输出端连接有第二丝杆，所述第二丝杆上设置有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块上铰链连接有连杆，所述连杆上铰链连接有第一夹块和第二夹块；
所述第一滑块和第二滑块在第二丝杆的转动下相向移动或背向移动，驱动夹取机构在夹取状态间和展开状态切换，由展开状态切换至夹取状态时，所述第一夹块和第二夹块之间的距离减小，并共同夹持磁瓦。
本技术方案中，夹取机构的第五驱动装置采用电机，优选采用伺服电机以精准地控制丝杆的转动圈数。第二丝杆与第一滑块、第二滑块采用丝杆滑块原理，即滑块内部设置有与丝杆的外螺纹相匹配的内螺纹，当第二丝杆转动时，第一滑块、第二滑块能够沿第二丝杆移动。同时，第一滑块和第二滑块的内螺纹方向相反，以使得第二丝杆在朝向一个方向，例如顺时针转动时，第一滑块和第二滑块可以相向移动，而第二丝杆在朝向另一个方向，例如逆时针转动时，第一滑块和第二滑块可以背向移动。
第一滑块和第二滑块在相向或者背向移动的过程中，通过连杆拉动第一夹块和第二夹块相向或背向移动，进而使夹取机构在夹取状态和展开状态间切换。在展开状态下，第一夹块和第二夹块之间的距离最大，此时第一滑块/第二滑块上的两根连杆之间的夹角为180°；在夹取状态下，第一滑块/第二滑块上的两根连杆之间的夹角减小，第一夹块和第二夹块之间的距离逐渐减小，直至第一夹块和第二夹块稳定地夹持在磁瓦的上下两端。
本技术方案中，铰接可采用现有任一种铰接方式，例如通过在滑块、夹块上设置销轴，在连杆上设置销孔，通过销孔和销轴的方式实现铰接，也可以在滑块上、夹块上设置销孔，在连杆上设置销轴。
该夹取机构能够利用第五驱动装置控制第二丝杆实现快速、稳固地夹取或松开夹块，同时，通过第二丝杆能够对夹取机构的夹持力进行微调，在保证稳固夹持的前提下降低夹块对磁瓦表面的磨损。
作为本发明的一种优选实施方案，所述绑定机构和铁心之间还设置有胶辊和切割件，所述胶辊用于为经过的碳纤维绳表面粘附粘胶，所述切割件用于割断绑定机构与铁心之间的碳纤维绳。
本技术方案中，所述粘胶优选为环氧树脂粘接剂。当碳纤维绳经过时，胶辊可以转动也可以不转动，在部分实施例中，通过调节胶辊的高度，能够确保转子铁心与绑定机构之间的碳纤维绳具有足够的张力，以更加牢固地捆绑磁瓦。胶辊上涂覆有粘胶，碳纤维绳在经过胶辊时，表面覆盖一层粘胶，使得碳纤维绳在捆绑于转子铁心上时，能够一定程度上与铁心或磁瓦粘接，形成铁心、磁瓦与碳纤维绳的初步固定，不仅可以减少捆绑过程中相邻圈的碳纤维绳之间相对分离，更好地保持碳纤维绳之间的距离，而且切割后，能够保持碳纤维绳在转子上的位置，更重要的是基本保持原有的张力，避免切割后再拉紧碳纤维绳，导致位置相对变化，同时，也有利于碳纤维绳的切断端固定于转子铁心上；此外，在后续浇灌树脂的工序中，也能够保持碳纤维绳原本的位置。
本技术方案中，所述切割件用于割断绑定机构与待改造电机之间的碳纤维绳。捆绑过程中，绑定机构与转子铁心之间的碳纤维绳保持足够的张力由滑轨的一端向另一端移动，通过在碳纤维绳捆绑的路径上设置切割件，例如切刀，能够在捆绑结束时自动割断碳纤维绳，提高磁瓦绑定装置的自动化程度。
进一步地，还包括工作台，所述工作台上设置有第一驱动装置和支撑架，所述第一驱动装置用于驱动放置于支撑架上的转子旋转以完成转子铁心上的磁瓦贴附、捆绑。
本发明还提供一种再制造三相异步电机，采用前述任一种制造工艺制得，所三相异步电机包括铁心和位于铁心内的导条，所述铁心的外壁上设置有若干沿铁心的周向分布的磁瓦，相邻两个磁瓦之间形成横截面为梯形的隔磁桥，所述隔磁桥的宽度沿铁心径向方向由内向外逐渐增大，所述磁瓦外部捆绑有碳纤维绳，所述铁心、磁瓦、碳纤维绳上覆盖有保护层，所述保护层的原料按重量份计，包括碳纤维50～60份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1～2份、阻燃剂1～2份、抗氧化剂1～2份。
本技术方案中，铁心的隔磁桥的横截面为梯形，优选采用等腰梯形。通过将隔磁桥设置为梯形，不仅降低了磁瓦在高速旋转中的离心力，确保转子与磁钢之间的固定强度和紧密度，而且形成保护层后，保护层插入至隔磁桥中的部分形成与隔磁桥形状相匹配的卡凸，进一步提高了磁瓦固定的稳定性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的工艺简单且易操作，可通过调节树脂的灌入量来调整保护层的厚度，无需根据不同的尺寸额外开模，降低了改造成本，有利于大规模生产，同时，在碳纤维绳捆绑后利用保护层稳固，形成的保护套具有轻质、高强、高模、耐腐蚀、耐高温、变形系数小等优点，在高温下不会产生形变，因而从根源上避免了金属套产生变形而导致的定子磨损、电机报废，提高了成品率，降低了安全隐患；
2、本发明采用碳纤维增强环氧树脂复合材料作为保护层，利用碳纤维的优点进一步提高环氧树脂保护层的整体强度和韧性，进一步降低变形系数，提高改造后的转子的质量；
3、本发明利用磁瓦贴附装置能够高效、快速、安全地将磁瓦准确地贴附于转子铁心外壁上的指定位置，确保磁瓦等间距地沿铁心外周圆周向分布，提高电机改造的质量和改造效率，降低报废率，实现磁瓦的自动贴附；
4、本发明的夹取机构能够利用控制丝杆实现快速、稳固地夹取或松开夹块，同时，通过丝杆能够对夹取机构的夹持力进行微调，在保证稳固夹持的前提下降低夹块对磁瓦表面的磨损；
5、本发明的胶辊使得碳纤维绳在经过胶辊时，表面覆盖一层粘胶，使得碳纤维绳在捆绑于转子上时，能够一定程度上与转子粘接，形成转子与碳纤维绳的初步固定，不仅可以减少捆绑过程中相邻圈的碳纤维绳之间相对分离，更好地保持碳纤维绳之间的距离，而且切割后，能够保持碳纤维绳在转子上的位置，更重要的是基本保持原有的张力，避免切割后再拉紧碳纤维绳，导致位置相对变化，同时，也有利于碳纤维绳的切断端固定于转子上；此外，在后续浇灌树脂的工序中，也能够保持碳纤维绳原本的位置；
6、本发明利用转子的阻尼环与筒体内部构成成型腔，不仅起到限位阻尼环的作用，而且形成了用于灌注的成型区，操作方便、快速，通过向转子的两个阻尼环之间的区域灌入环氧树脂进行成型固化，形成的环氧树脂保护层包裹磁瓦、铁心和碳纤维绳，利用碳纤维绳和树脂保护层能够完全代替现有技术中的金属套。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例中再制造工艺的流程框图；
图2为本发明具体实施例中磁瓦贴附工序中，夹取机构依次将磁瓦贴附于转子铁心上的结构示意图；
图3为本发明具体实施例中磁瓦绑定工序中，绑定机构向铁心输送碳纤维绳以捆绑铁心上的磁瓦的结构示意图；
图4为本发明具体实施例中用于磁瓦贴附的夹取机构在展开状态下的结构示意图；
图5为本发明具体实施例中用于磁瓦贴附的夹取机构在夹取状态下的结构示意图；
图6为本发明具体实施例中夹取机构贴附磁瓦的示意图；
图7为本发明具体实施例中用于磁瓦绑定的绑定机构的示意图；
图8为本发明具体实施例中用于磁瓦绑定的绑定机构的局部剖视示意图；
图9为本发明具体实施例中用于树脂灌注的灌注模具的示意图；
图10为本发明具体实施例中用于树脂灌注的灌注模具的局部剖视示意图；
图11为本发明具体实施例中再制造得到的电机转子的一个视角的结构示意图；
图12为本发明具体实施例中再制造得到的电机转子的另一个视角的结构示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1-工作台，2-第一驱动装置，3-支撑架，41-底座，42-第三驱动装置，43-安装板，44-夹取机构，441-第五驱动装置，442-第二丝杆，443-第一滑块，444-第二滑块，445-连杆，446-第一夹块，447-第二夹块，轴承-448，45-第四驱动装置，451-第一丝杆，46-第二滑轨，51-绑定机构，511-基座，512-支架，513-绕线柱，514-通孔，52-第二驱动装置，53-第一滑轨，54-胶辊，55-切割件，61-筒体，62-盖体，63-进液管，64-排气孔，65-振动电机，66-隔板，67-固定垫，68-环形槽，69-放置台，7-铁心，8-磁瓦，9-碳纤维绳，10-保护层，11-阻尼环，12-转轴，13-导条，14-隔磁桥。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1：
如图1所示的一种再制造三相异步电机的制造工艺，包括以下步骤：
(A)减小三相异步电机的转子的铁心7直径，并保留铁心7内的部分导条13；
(B)在所述铁心7的外壁上贴附若干磁瓦8，所述若干磁瓦8沿所述铁心7的周向均匀间隔分布；
(C)采用碳纤维绳9捆绑磁瓦8；
(D)在铁心7的表面覆盖保护层10。
上述制造工艺简单且易操作，可通过调节树脂的灌入量来调整保护层的厚度，无需根据不同的尺寸额外开模，降低了改造成本，有利于大规模生产，同时，在碳纤维绳捆绑后利用保护层稳固，形成的保护套具有轻质、高强、高模、耐腐蚀、耐高温、变形系数小等优点，在高温下不会产生形变，因而从根源上避免了金属套产生变形而导致的定子磨损、电机报废，提高了成品率，降低了安全隐患。
在部分实施例中，所述保护层10的原料按重量份计，包括碳纤维50～60份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1～2份、阻燃剂1～2份、抗氧化剂1～2份。
优选地，所述保护层10的原料按重量份计，包括碳纤维50～55份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1份、阻燃剂1份、抗氧化剂1份。
进一步优选地，所述保护层10的原料按重量份计，包括碳纤维55份、双酚A型环氧树脂30份、苯乙烯5份、抗静电剂1份、阻燃剂1份、抗氧化剂1份。其中，碳纤维的长度为6～12mm。
在部分实施例中，所述步骤(D)中向灌注模具内灌入保护层10的原料，所述原料在转子的铁心7表面成型固化后形成保护层10；其中，如图9和图10所示，所述灌注模具包括用于放置转子的筒体61，所述筒体61的内壁与转子的两个阻尼环11之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管63，所述进液管63用于向所述成型腔中引入保护层10的原料以填充成型腔，所述筒体61上可拆卸地连接有盖体62，所述盖体62上设置有排气孔64，所述筒体61的内壁上设置有环形槽68，所述环形槽68连通成型腔和盖体62的内部空间。
在灌注成型过程中，随着环氧树脂的灌入，成型腔中的气体经环形槽进入上固定腔，并通过排气孔排出，以确保树脂能够完全填充成型腔，提高树脂保护层的覆盖面和结构的完整性，提高树脂保护层的质量。
实施例2：
如图2至图10所示的一种再制造三相异步电机的制造系统，其特征在于，所述系统包括：
磁瓦贴附装置，用于在直径减小并保留部分导条的转子铁心的外壁上贴附若干磁瓦8，所述若干磁瓦8沿所述铁心7的周向均匀间隔分布；
磁瓦绑定装置，用于向所述铁心7输送碳纤维绳9，所述碳纤维绳9用于缠绕并绑定铁心7上粘接的磁瓦8；
灌注模具，用于在铁心7的表面成型保护层10，所述保护层10覆盖所述铁心7、磁瓦8和碳纤维绳9。
在一个或多个实施例中，还包括工作台1，所述工作台1上设置有第一驱动装置2和支撑架3，所述第一驱动装置2用于驱动放置于支撑架3上的转子旋转以完成转子铁心(7)上的磁瓦8贴附、捆绑。
本技术方案中，磁瓦贴附装置用于将磁瓦沿铁心周向依次均匀粘接至转子铁心的外表面，同时保持相邻两个磁瓦之间具有足够的间隙形成隔磁桥。磁瓦绑定装置在磁瓦沿铁心周向均匀粘接至转子铁心外表面后，向铁心持续地输送碳纤维绳以缠绕、捆绑磁瓦，防止磁瓦在运行中甩脱。当粘贴于铁心上的磁瓦被碳纤维绳绑定以后，灌注模具用于向转子的两个阻尼环之间的区域灌入环氧树脂进行成型固化，形成覆盖所述铁心、磁瓦和碳纤维绳的环氧树脂保护层。
实施例3：
在上述实施例的基础上，如图2至图10所示，所述磁瓦贴附装置包括底座41，所述底座41上设置有第三驱动装置42，所述第三驱动装置42的输出端上安装有用于夹取磁瓦8的夹取机构44；
在部分实施例中，所述第三驱动装置可转动地设置于所述底座上。底座上可设置转盘，以增加夹取机构的移动维度，进一步提高夹取机构的灵活性，方便夹取夹取机构夹取磁瓦。
以贴附四块磁瓦为例，如图6所示，在贴附磁瓦时，首先利用夹取机构夹取磁瓦，之后第二驱动装置驱动夹取机构朝向涂覆有粘胶的转子移动，将磁瓦贴附于铁心上的指定位置后保持直至磁瓦完全固定后，夹取机构松开磁瓦并在第二驱动装置的驱动下背向转子移动；之后，第一驱动装置驱动转子旋转90°，重复上述步骤逐步贴附第二至第四块磁瓦。本实施例能够高效、快速、安全地将磁瓦准确地贴附于转子铁心外壁上的指定位置，确保磁瓦等间距地沿铁心外周圆周向分布，提高电机改造的质量和改造效率，降低报废率，实现磁瓦的自动贴附。
在一个或多个实施例中，如图4和图5所示，所述夹取机构44包括第五驱动装置441，所述第五驱动装置441的输出端连接有第二丝杆442，所述第二丝杆442上设置有第一滑块443和第二滑块444，所述第一滑块443和第二滑块444上铰链连接有连杆445，所述连杆445上铰链连接有第一夹块446和第二夹块447；
所述第一滑块443和第二滑块444在第二丝杆442的转动下相向移动或背向移动，驱动夹取机构44在夹取状态间和展开状态切换，由展开状态切换至夹取状态时，所述第一夹块446和第二夹块447之间的距离减小，并共同夹持磁瓦8。
第一滑块和第二滑块在相向或者背向移动的过程中，通过连杆拉动第一夹块和第二夹块相向或背向移动，进而使夹取机构在夹取状态和展开状态间切换。在展开状态下，如图4所示，第一夹块和第二夹块之间的距离最大，此时第一滑块/第二滑块上的两根连杆之间的夹角为180°；在夹取状态下，如图5所示，第一滑块/第二滑块上的两根连杆之间的夹角减小，第一夹块和第二夹块之间的距离逐渐减小，直至第一夹块和第二夹块稳定地夹持在磁瓦的上下两端。
在部分实施例中，所述第三驱动装置42上设置的安装板43上还安装有轴承448，所述第二丝杆442活动插入至所述轴承448中。
在一个或多个实施例中，所述第一夹块446和第二夹块447上设置有钩爪部，所述磁瓦8上设置有卡槽，所述卡槽与所述钩爪部相匹配。为更加牢固地抓取磁瓦，在磁瓦上开设有卡槽，卡槽的形状、尺寸与夹块上的钩爪部相匹配，以确保钩爪部能够卡入至卡槽中。
在一个或多个实施例中，工作台1上还设置有第二滑轨46，底座41可移动地设置在第二滑轨46上，并且底座41受第四驱动装置45驱动。底座能够沿滑轨往复移动且能够固定于滑轨上的任一位置，以便于夹取机构移动获取磁瓦，并移动至指定贴附位置，同时，在贴附工序完成后，磁瓦贴附装置可以移动至滑轨末端，方便进行后续的碳纤维绳捆绑工序。优选地，所述滑轨为直线轨道。
实施例4：
在上述实施例的基础上，如图2至图10所示，所述磁瓦绑定装置包括第二驱动装置52和第一滑轨53，所述第二驱动装置52的输出端上连接有能够沿所述第一滑轨53移动的绑定机构51，所述绑定机构51在移动过程中向所述铁心7输送碳纤维绳9。
在部分实施例中，所述绑定机构51包括基座511，所述基座5111上设置有支架512，所述支架512上设置有可转动的绕线柱513，所述绕线柱513用于通过转动收放碳纤维绳9。
在使用时，碳纤维绳的一端可固定至转子上，例如粘接或卡接至磁瓦或者铁心的外表面上，另一端缠绕于绑定机构上。转子受第一驱动装置驱动旋转时，碳纤维绳受转子拉拽，由绑定机构向转子移动，最终在磁瓦上缠绕多圈碳纤维绳形成固定，之后切断绑定机构和转子之间的碳纤维绳，在确保足够的张紧力的前提下将切断端粘接或卡接在转子上即可实现绑定。
在部分实施例中，如图7和图8所示，所述基座511滑动设置于所述第一滑轨53上，所述基座511的移动路径平行于转子的转轴12的轴向；还包括第二驱动装置52，所述第二驱动装置52用于驱动所述基座511沿所述第一滑轨53移动。在匀速移动过程中，碳纤维绳更加均匀、有序地捆绑至磁瓦外部，避免磁瓦局部碳纤维绳过少造成捆绑力低，确保磁瓦受力均匀，同时避免放线过程中碳纤维绳缠结，提高磁瓦绑定装置的可靠性和稳定性。在一个或多个实施例中，所述第二驱动装置52的输出端上连接有第一丝杆451，所述基座511上设置有通孔514，所述通孔514的内壁上设置有与第一丝杆451相匹配的螺纹。利用丝杆滑块的原理，由第二驱动装置驱动丝杆旋转驱动基座沿滑轨往复移动。通过该设置，能够进一步提高基座移动的平稳性，更有序地放线，更加精确地控制转子上捆绑的碳纤维绳的间距，提高磁瓦受力的均匀性。
在部分实施例中，绑定机构51和铁心7之间还设置有胶辊54和切割件55，所述胶辊54用于为经过的碳纤维绳9表面粘附粘胶，所述切割件55用于割断绑定机构51与铁心7之间的碳纤维绳9。
胶辊上涂覆有粘胶，碳纤维绳在经过胶辊时，表面覆盖一层粘胶，使得碳纤维绳在捆绑于转子上时，能够一定程度上与转子粘接，形成转子与碳纤维绳的初步固定，不仅可以减少捆绑过程中相邻圈的碳纤维绳之间相对分离，更好地保持碳纤维绳之间的距离，而且切割后，能够保持碳纤维绳在转子上的位置，更重要的是基本保持原有的张力，避免切割后再拉紧碳纤维绳，导致位置相对变化，同时，也有利于碳纤维绳的切断端固定于转子上；此外，在后续浇灌树脂的工序中，也能够保持碳纤维绳原本的位置。在部分实施例中，通过调节胶辊的高度，能够确保转子与绑定机构之间的碳纤维绳具有足够的张力，以更加牢固地捆绑磁瓦。
捆绑过程中，绑定机构与转子铁心之间的碳纤维绳保持足够的张力由第一滑轨的一端向另一端移动，通过在碳纤维绳捆绑的路径上设置切割件，例如切刀，能够在捆绑结束时自动割断碳纤维绳，提高磁瓦绑定装置的自动化程度。
在一个或多个实施例中，所述切割件可以设置在第三滑轨上，并能够固定于第三滑轨上的任一位置，进而根据实际需求调整碳纤维绳的总长度。
实施例5：
在上述实施例的基础上，如图9和图10所示，所述灌注模具包括用于放置转子的筒体61，所述筒体61的内壁与转子的两个阻尼环11之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管63，所述进液管63用于向所述成型腔中引入保护层10的原料以填充成型腔，所述筒体61上可拆卸地连接有盖体62，所述盖体62上设置有排气孔64，所述筒体61的内壁上设置有环形槽68，所述环形槽68连通成型腔和盖体62的内部空间。
在部分实施例中，所述筒体61的内壁上设置有位于成型腔下方的放置台69，所述放置台69沿筒体61的周向延伸，所述放置台69用于承载所述转子的阻尼环11。该放置台不仅起到支撑、固定转子、阻尼环的作用，而且还起到隔绝树脂的作用，进一步减少由于重力而从成型腔向下泄漏的环氧树脂。
在一个或多个实施例中，所述筒体61的底部设置有隔板66，所述隔板用于卡接转子的阻尼环；所述筒体和隔板上设置有位于成型腔下方的固定垫；所述盖体内设置有用于卡接转子的阻尼环的隔板；所述盖体和隔板上设置有位于成型腔上方的固定垫。
在一个或多个实施例中，隔板采用卡接的方式可拆卸地安装于筒体底面上，以适应于不同类型、尺寸的电机改造。
在一个或多个实施例中，所述固定垫的材质为丁腈橡胶。
在部分实施例中，如图9所示，所述筒体61的外壁上设置有振动电机。通过振动电机振动筒体，能够在灌注过程中促进树脂的流动和均匀分布，提升灌注效率，提高树脂保护层的质量
在部分实施例中，所述进液管的数量等于转子铁心上贴附的磁瓦的数量，所述进液管的进液口正对于相邻磁瓦之间的间隙。将进液管的进液口正对于隔磁桥将有利于树脂的灌入和流动，提高灌注效率。
实施例6：
如图11和图12所示的一种再制造的三相异步电机，采用前述任一项所述的制造工艺制得，所三相异步电机包括铁心7和位于铁心7内的导条13，所述铁心7的外壁上设置有若干沿铁心7的周向分布的磁瓦8，相邻两个磁瓦8之间形成横截面为梯形的隔磁桥14，所述隔磁桥14的宽度沿铁心7径向方向由内向外逐渐增大，所述磁瓦8外部捆绑有碳纤维绳9，所述铁心7、磁瓦8、碳纤维绳9上覆盖有保护层10，所述保护层10的原料按重量份计，包括碳纤维50～60份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1～2份、阻燃剂1～2份、抗氧化剂1～2份。
铁心的隔磁桥的横截面为梯形，优选采用等腰梯形。通过将隔磁桥设置为梯形，不仅降低了磁瓦在高速旋转中的离心力，确保转子与磁钢之间的固定强度和紧密度，而且形成保护层后，保护层插入至隔磁桥中的部分形成与隔磁桥形状相匹配的卡凸，进一步提高了磁瓦固定的稳定性。
本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等(例如第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、第五驱动装置，第一夹块、第二夹块等)只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种再制造三相异步电机的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(A)减小三相异步电机的转子的铁心(7)直径，并保留铁心(7)内的部分导条(13)；
(B)在所述铁心(7)的外壁上贴附若干磁瓦(8)，所述若干磁瓦(8)沿所述铁心(7)的周向均匀间隔分布；
(C)采用碳纤维绳(9)捆绑磁瓦(8)；
(D)在铁心(7)的表面覆盖保护层(10)。
2.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述保护层(10)的原料按重量份计，包括碳纤维50～60份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1～2份、阻燃剂1～2份、抗氧化剂1～2份。
3.根据权利要求2所述的制造工艺，其特征在于，所述碳纤维的长度为6～12mm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造工艺，其特征在于，所述步骤(D)中向灌注模具内灌入保护层(10)的原料，所述原料在转子的铁心(7)表面成型固化后形成保护层(10)；其中，所述灌注模具包括用于放置转子的筒体(61)，所述筒体(61)的内壁与转子的两个阻尼环(11)之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管(63)，所述进液管(63)用于向所述成型腔中引入保护层(10)的原料以填充成型腔，所述筒体(61)上可拆卸地连接有盖体(62)，所述盖体(62)上设置有排气孔(64)，所述筒体(61)的内壁上设置有环形槽(68)，所述环形槽(68)连通成型腔和盖体(62)的内部空间。
5.一种再制造三相异步电机的制造系统，其特征在于，所述系统包括：
磁瓦贴附装置，用于在直径减小并保留部分导条的转子铁心的外壁上贴附若干磁瓦(8)，所述若干磁瓦(8)沿所述铁心(7)的周向均匀间隔分布；
磁瓦绑定装置，用于向所述铁心(7)输送碳纤维绳(9)，所述碳纤维绳(9)用于缠绕并绑定铁心(7)上粘接的磁瓦(8)；
灌注模具，用于在铁心(7)的表面成型保护层(10)，所述保护层(10)覆盖所述铁心(7)、磁瓦(8)和碳纤维绳(9)。
6.根据权利要求5所述的制造系统，其特征在于，所述磁瓦贴附装置包括底座(41)，所述底座(41)上设置有第三驱动装置(42)，所述第三驱动装置(42)的输出端上安装有用于夹取磁瓦(8)的夹取机构(44)；
所述磁瓦绑定装置包括第二驱动装置(52)和第一滑轨(53)，所述第二驱动装置(52)的输出端上连接有能够沿所述第一滑轨(53)移动的绑定机构(51)，所述绑定机构(51)在移动过程中向所述铁心(7)输送碳纤维绳(9)；
所述灌注模具包括用于放置转子的筒体(61)，所述筒体(61)的内壁与转子的两个阻尼环(11)之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管(63)，所述进液管(63)用于向所述成型腔中引入保护层(10)的原料以填充成型腔，所述筒体(61)上可拆卸地连接有盖体(62)，所述盖体(62)上设置有排气孔(64)，所述筒体(61)的内壁上设置有环形槽(68)，所述环形槽(68)连通成型腔和盖体(62)的内部空间。
7.根据权利要求6所述的制造系统，其特征在于，所述夹取机构(44)包括第五驱动装置(441)，所述第五驱动装置(441)的输出端连接有第二丝杆(442)，所述第二丝杆(442)上设置有第一滑块(443)和第二滑块(444)，所述第一滑块(443)和第二滑块(444)上铰链连接有连杆(445)，所述连杆(445)上铰链连接有第一夹块(446)和第二夹块(447)；
所述第一滑块(443)和第二滑块(444)在第二丝杆(442)的转动下相向移动或背向移动，驱动夹取机构(44)在夹取状态间和展开状态切换，由展开状态切换至夹取状态时，所述第一夹块(446)和第二夹块(447)之间的距离减小，并共同夹持磁瓦(8)。
8.根据权利要求6所述的制造系统，其特征在于，所述绑定机构(51)和铁心(7)之间还设置有胶辊(54)和切割件(55)，所述胶辊(54)用于为经过的碳纤维绳(9)表面粘附粘胶，所述切割件(55)用于割断绑定机构(51)与铁心(7)之间的碳纤维绳(9)。
9.根据权利要求5～8中任一项所述的制造系统，其特征在于，还包括工作台(1)，所述工作台(1)上设置有第一驱动装置(2)和支撑架(3)，所述第一驱动装置(2)用于驱动放置于支撑架(3)上的转子旋转以完成转子铁心(7)上的磁瓦(8)贴附、捆绑。
10.一种再制造三相异步电机，其特征在于，采用权利要求1～4中任一项所述的制造工艺制得，所三相异步电机包括铁心(7)和位于铁心(7)内的导条(13)，所述铁心(7)的外壁上设置有若干沿铁心(7)的周向分布的磁瓦(8)，相邻两个磁瓦(8)之间形成横截面为梯形的隔磁桥(14)，所述隔磁桥(14)的宽度沿铁心(7)径向方向由内向外逐渐增大，所述磁瓦(8)外部捆绑有碳纤维绳(9)，所述铁心(7)、磁瓦(8)、碳纤维绳(9)上覆盖有保护层(10)，所述保护层(10)的原料按重量份计，包括碳纤维50～60份、双酚A型环氧树脂30～40份、苯乙烯3～5份、抗静电剂1～2份、阻燃剂1～2份、抗氧化剂1～2份。
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