高压三相异步电动机制造工艺

谭冰，谭伟

(佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯154002)



高压三相异步电动机制造工艺

谭冰，谭伟

(佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯154002)

主要对YFKS/YKS 1120-4 18000kW零部件加工及装配工艺方法及工艺安排进行介绍，通过采取新工艺方法及合理的工艺安排，保证产品顺利产成。

电动机；工艺方法；滑动轴承

0　引言

YFKS/YKS 1120-4 18000kW高压三相电动机是我公司自主研发大容量、空水冷却的大型三相异步电动机/发电机，也是我公司目前研发的容量最大的三相异步电动机/发电机。 YFKS 1120-4 18000kW三相异步电动发电机用于中国石油呼和浩特分公司280万吨/年催化裂化主风机-烟气轮机能量回收机组；YKS 1120-4 18000kW三相异步电动机用于280万吨/年催化裂化备用风机组主风机。

电机总重达69.03t，外形尺寸5085mm×4413mm×4137mm(长×宽×高)。采用方箱式结构，全封闭外壳，顶部空-水冷却器结构，卧式安装，端盖座式滑动轴承，外部高低压强力注油润滑；定子外装压，铜条转子，轴采用铣筋结构，径向循环通风方式。由于其结构特殊，因此在工艺方法与工艺安排上皆需要做特殊处理。

1　主要零部件工艺方法及工艺流程

1.1冲片制造

定子冲片制造无特殊性可采用常规工艺，主要难点在转子冲片制造，转子冲片为我公司生产的最大的整圆片，转子冲片直径为Ф1239mm，转子轭部带有15个φ31拉杆孔，若采用一般的加工工艺无法确保质量要求，因此必须采用特殊的加工工艺和控制措施保证加工质量。

转子冲片加工保证措施：转子冲片定位心轴采用一体结构，转子托片盘和定位心轴采用圆柱销连接，保证无相对转动；托片盘的托片止口单边加大到30mm，以防止转子冲片在冲制过程中变形影响冲槽质量；在冲制时增加转子压盖保证冲槽的精度；转子托片盘止口与冲片的轴孔间隙控制在0.02～0.05mm，采用调整块调整托盘与冲片间隙，保证冲片冲槽质量；转子冲槽模具采用带定位柱的简易模架结构，便于模具调整和安装。

1.2铁心制造

铁心制造主要难点依然在转子铁心装压，铁心长度达到1460mm，铜排与冲片间隙0.3mm，穿铜排时难度极大，为提高转子铁心装压质量确保铜排穿入顺畅，此次铁心制造采用冷装热穿轴工艺；由于轴长4960mm，装压场地吊车起吊高度受限，铁心需在假轴上叠装、穿铜排、车铜排、焊端环，焊端环后需在315t卧式油压机上退假轴；铁心预热需卧放于加热炉中加热，出炉卧放于装压场地将转轴预穿入铁心，然后在315t卧式油压机上加压并保压将弧键放入键槽内。由于铁心较长，穿轴后在油压机上无法保压，只能自然冷却，此时，需利用轴的自身重量消除端部与挡台的缝隙，此点至为重要。

1.3绕组制造

1.3.1线圈制造：定子线圈工艺过程为：绕线→涨形→包绝缘。在下线、接线时需注意：下线前严格检查槽形质量，采取专用通槽块检查槽形，应保证通槽块逐槽通过，方可下线；为防止定子线圈磨损，需采用移动式加热器进行下线；下线过程中采用通槽替纸保护避免损伤绝缘。

为增加可靠性，电机绕组极间连线采用汇流环结构，汇流环在安装之前先与过渡连接线进行连接，在汇流环上配铣槽，将过渡连接线安装在槽内，然后用硬钎焊焊接，焊接后包绝缘，铜环引出线绝缘处理后，再与绕组上连接线进行连接[1]。

1.3.2绕组固定：端部固定环设置了内环和外环的结构。内环采用涤玻填充管垫在绕组端部上下层线圈边之间，经VPI浸渍固化后，形成一玻璃钢环。外环采用两道硬端箍进行固定。线圈鼻部填充鼻部填充管，用于线圈鼻端内填充及固定。

1.3.3浸烘：有绕组定子铁心采用VPI整体浸漆。

1.4轴加工

轴材质为锻钢42CrMo，为整体锻件结构，考虑到轴的整体强度，轴上不能采用焊筋结构，而需要采用在轴上铣幅板结构。由于该轴较粗，为了更好的保证调质质量，该轴锻件为正火回火，不做调质处理，回到车间后粗铣轴幅板槽(见图1)，然后返回热处理厂进行调质，最后返回车间进行精加工。

1.4.1轴粗加工后，铣通风槽：在数控落地镗铣床上，以两等高台架V型铁后，用百分表找正轴上母线及侧母线。找正后用压板压紧。先用Φ100的玉米铣刀直槽，为了提高加工效率及加工质量，专门为加工幅板与底面的圆角R31.5，可采用机夹球头铣刀系统，这样可避免用小铣刀反复加工，从而减少翻转找正次数。

1.4.2轴精加工：加工前精修中心孔粗糙度达1.6μm，在卧车上，以顶尖孔定位，精车轴伸台和轴瓦台并留0.1～0.2mm光研余量，最后铣键槽[2]。

1.5机座加工

机座的加工难点在于机座的长度达3500mm，宽度达2600mm，高度达2276 mm，是目前我公司异步电机中最大的机座号，由于机座在焊接过程中没有专用刚性装夹具会使变形积累，直接造成机座的整体变形严重，并聚集大量的内应力，增大了金加工的难度。为了控制装夹力及加工切削时引起的机座变形问题，以保证图纸同轴度、圆度、底脚平面度和粗糙度的要求。机座需退火两次(焊接后一次退火和粗加工后二次退火，二次退火后机座才可喷漆处理)，采用四次车机座加工工艺：粗车-粗车底脚-退火-一次精车-二次精车-精车机座底脚面。

1.6动平衡试验

1.6.1转子动平衡：转子重量为16.69t，用20t动平衡机进行动平衡。整机装配后，电机试验时振动值超标，采用整机动平衡设备进行电机额定转速下的动平衡进行校正。

1.7总装配

1.7.1定子装配：利用旋转吊环(VLBG 15)、20T横梁将有绕组定子铁心翻转，由于有绕组定子铁心与机座为过盈配合，因此机座需加热后装压，定子装压方案为：机座在加热炉中加热到200℃，保温8h，然后迅速将机座吊到地坑中，利用20t横梁、装压螺杆、可调撑杆、卸扣和软吊绳将准备好的有绕组定子铁心落入机座中；定子装配完成，机座完全冷却后，检测铁心内径与机座止口同轴度，防止扫膛和气隙不均匀引起的振动。

1.7.2端盖装配及整机装配：采用端盖座式轴瓦结构，找正电机磁中心，测量电机气隙值，电机气隙值合格后，进行下道工序装配，轴瓦研瓦及装配过程按照研瓦工艺文件和总装配工序操作卡执行。

2　结语

YFKS/YKS 1120 18000KW-4P高压三相异步电动机是我公司生产的单机容量最大的异步电机，结构也相对一般产品复杂的多，在加工制造过程中遇到很多问题，如吊车吨位及设备的加工范围有的已达到极限，甚至出现在加工端盖时铣头倾斜的现象，此时必须停机将铣头

调正后才能再进行加工，而平面度只能控制在0.2mm左右，但总体来说，采用本文提出工艺方法及工艺流程，保证了产品顺利生产，此工艺方法及工艺流程可为今后我公司及行业上其他公司加工制造超大型异步电机提供重要的参考依据。

[1]常玉晨.电机制造工艺学.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1996.

[2]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008.4.

[3]孟凡君，宋闯.电机实现外装压工艺改进.防爆电机，2012.1.

Manufacturing Technology of High-Voltage Three-Phase Induction Motor

Tan Bing and Tan Wei

(JiamusiElectricMachineCo.,Ltd.,Jiamusi154002,China)

This paper chiefly introduces the machining methods of components and parts and the assembling technology and process arrangement of YFKS/YKS 1120-4 18000kW motor. The motor was successfully manufactured by adopting new process method and reasonable process arrangement.

Motor；process method；sliding bearing

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2016.04.14

TM343+.2；TM305

A

1008-7281(2016)04-0042-003

谭冰女1981年生；毕业于辽宁工程技术大学电气工程及其自动化专业，现从事电机工艺工作.

2016-02-08