CN117505798A - 一种方便铸造铜鼠笼转子的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方便铸造铜鼠笼转子的生产工艺，包括以下步骤：（1）硅钢片预处理工序；（2）叠合硅钢片装入预热好的模具型腔中继续加热；（3）将压合的硅钢片加热至650℃‑750℃，放入离心机内；（4）熔炼铜料工序：铜料为纯铜或高含铜合金；（5）将熔炼好的铜水浇注到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机转动排气；（6）冷却工序：将压铸成型的电动机铜转子取出放入室温水中冷却1min后取出空冷；本发明浇铸的三相异步电动机转子以铜含量大于95%的铜料浇铸，且浇铸冷却成型的转子导电快，收缩小，稳定性好，不会出现松动，且高效节能。
Description
技术领域
本发明涉及三相异步电动机鼠笼转子技术领域，具体为一种方便铸造铜鼠笼转子的生产工艺。
背景技术
目前三相异步电动机的鼠笼转子由铸铝转子改为铸铜转子，其存在技术难点：压力铸铝的浇注温度仅为700℃，而铜压力铸铜的浇注温度不低于1100℃，铜熔化过程中温度超过1200℃就会大量产生氧化，氧化越多浇铸流量越差，就会出现许多气孔或短路，达不到鼠笼转子的工作要求和标准；铜的流速较差，对鼠笼的狭长形状的浇铸很难完成，并且在浇铸的过程中容易产生气泡，在铸件内产生气孔，影响电机的工作性能。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种方便铸造铜鼠笼转子的生产工艺，以解决铸铜鼠笼转子过程中存在的铜在高温时容易氧化而影响铸件质量，以及由于铜的流速较差而导致很难完成狭长形状的浇铸，在浇铸过程中产生气泡而产生气孔的问题。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种方便铸造铜鼠笼转子的生产工艺，包括以下步骤：
硅钢片预处理工序：模具预热温度控制在350℃-650℃，加热炉预热温度控制在400℃-650℃，硅钢片放入加热炉内进行加热，预热温度保持在500℃-600℃，持续2小时，随后取出冷置，使其表面自动生成氧化膜；
叠合硅钢片装入预热好的模具型腔中继续加热；
将压合的硅钢片加热至650℃-750℃，放入离心机内；
熔炼铜料工序：铜料为纯铜或高含铜合金，并在500℃-600℃预热温度下去除水分，随后装炉熔炼，先将加热炉功率升到25KW，至铜料变红后再升为50KW进行熔炼，当温度达到800℃时加入覆盖剂碱或硼砂，当温度达到1000℃时加入0.5%-2%重量比例的稀释剂磷铜，当铜料全部融化且温度在1200℃时熔炼结束，开始浇注；
将熔炼好的铜水浇注到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机转动排气，离心机的转速为2800转/分，时间为3-5min，模具的排气孔比铸铝的排气孔孔径增加约一倍；
冷却工序：将压铸成型的电动机铜转子取出放入室温水中冷却1min后取出空冷。
所述的铜料纯铜的铜含量大于99.995%，高含铜合金中的铜含量大于95%。
本发明的有益效果是：
采用铜含量大于95%的铜料，电动机在运行时能够节能8%-12%；
相同功率的电动机的体积可减小约20%，节约外壳和导磁材料（硅钢片）约15%-20%，整机的造价与相同功率的铝鼠笼电动机基本持平；
与相同尺寸的铝鼠笼电动机相比，增加功率5%-8%，具有导电块、收缩小，稳定性好特点；
节约一定的工人和繁杂的工艺，降低劳动强度。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案。
一种方便铸造铜鼠笼转子的生产工艺，包括以下步骤：
（1）硅钢片预处理工序：模具预热温度控制在350℃-650℃，加热炉预热温度控制在400℃-650℃，将没有组装在一起的成型带有鼠笼槽的硅钢片放入加热炉内进行加热，预热温度保持在530℃，持续2小时，随后取出冷置，使其表面自动生成氧化膜；
（2）组装压合成鼠笼转子体，并安装铸造模具，模具与现有铸铝模具相同，不同之处是排气孔的孔径约为铸铝模具的2倍，叠合硅钢片装入预热好的模具型腔中继续加热；
（3）将压合的硅钢片加热至700℃，放入离心机内；
（4）熔炼铜料工序：铜料为纯铜或高含铜合金，纯铜的铜含量大于99.995%，或高含铜合金中的铜含量大于95%，选用高含量的铜料，在浇铸完成后的转子在运行时能够达到较佳节能，将铜料在500℃预热温度下去除水分，随后装炉熔炼，先将加热炉功率升到25KW，至铜料变红后再升为50KW进行熔炼，当温度达到800℃时加入2%-6%覆盖剂碱或硼砂，覆盖剂的作用是防止材料的氧化，当温度达到1000℃时加入1Kg磷铜（约占总量量的0.5%-2%）作为稀释剂，稀释剂的作用是增加铜水的流动性，当铜料全部融化且温度在1200℃时熔炼结束，开始浇注；
（5）将熔炼好的铜水浇注到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机转动排气，离心机的转速为2800转/分，时间为3-5min，转子内部就不会出现气孔或短路现象；
（6）冷却工序：将压铸成型的电动机铜转子取出放入室温水中冷却1min后取出空冷。
本发明浇铸的三相异步电动机转子以铜含量大于95%的铜料浇铸，且浇铸冷却成型的转子导电快，收缩小，稳定性好，不会出现松动，且高效节能。
本发明节电效果的经济效益分析如下：
铝在15℃时1km的电阻：铝电阻27.7欧姆，相同截面和长度的铜在15℃时的电阻为17.47欧姆；在75℃时1km的电阻：铝电阻34.6欧姆，铜电阻为21.7欧姆。由此可见，相同情况的铜的阻抗耗能大为减小。
由于铜的阻抗耗能大为减小，使得相同功率的铜转子电动机的耗电量比铝转子电动机的耗电量明显降低，以5.5kw电机（转速为4级，即1440转/分钟）为例说明如下：
铝转子电动机每小时耗电5.5度电，单价0.5元/度，每小时共2.75元。
铜转子电动机每小时耗电4.2度电，节约能源1.3度，按平均电价计算0.5元/度，每小时可节电0.65元。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种方便铸造铜鼠笼转子的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）硅钢片预处理工序：模具预热温度控制在350℃-650℃，加热炉预热温度控制在400℃-650℃，硅钢片放入加热炉内进行加热，预热温度保持在500℃-600℃，持续2小时，随后取出冷置，使其表面自动生成氧化膜；
（2）叠合硅钢片装入预热好的模具型腔中继续加热；
（3）将压合的硅钢片加热至650℃-750℃，放入离心机内；
（4）熔炼铜料工序：铜料为纯铜或高含铜合金，并在500℃-600℃预热温度下去除水分，随后装炉熔炼，先将加热炉功率升到25KW，至铜料变红后再升为50KW进行熔炼，当温度达到800℃时加入覆盖剂碱或硼砂，当温度达到1000℃时加入0.5%-2%重量比例的稀释剂磷铜，当铜料全部融化且温度在1200℃时熔炼结束，开始浇注。（5）将熔炼好的铜水浇注到放入离心机内的高温硅钢片的鼠笼槽及模具腔内，启动离心机转动排气，离心机的转速为2800转/分，时间为3-5min，模具的排气孔比铸铝的排气孔孔径增加约一倍；
（6）冷却工序：将压铸成型的电动机铜转子取出放入室温水中冷却1min后取出空冷。
2.根据权利要求1所述的铜鼠笼转子的铸造方法，其特征在于：所述的铜料纯铜的铜含量大于99.995%，高含铜合金中的铜含量大于95%。
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