低压电机再制造的修复工艺
2016-11-17顾德军黄小华李志强
顾德军, 黄小华, 李志强
(上海电科电机科技有限公司,上海 200063)
低压电机再制造的修复工艺
顾德军, 黄小华, 李志强
(上海电科电机科技有限公司,上海 200063)
简单介绍低压电机再制造修复工艺,重点介绍了轴和端盖的修复方案。该方案应用了新的技术和设备,采用环保、高效的修复工艺,提高了材料的利用率和生产效率。
低压电机; 高效; 再制造; 修复
1 低压电机再制造修复工艺
电机的高效再制造是指针对存量低效电机,通过重新设计,更换主要零部件,将电机改造成高效电机或适用于特殊负载和工况的系统节能电机。解决电机与负载设备特性和工况之间匹配不合理的现象,带动电机系统的节能改造,达到提升电机系统运行效率的目的[1-3]。
电机高效再制造一般是结合电机系统节能改造实施的,受到企业生产时间的限制,必须在规定的时间内完成电机再制造。这就要求零部件的修复工作要迅速,性能有保证,无形中提高了电机再制造的难度。同时,低压电机由于工件尺寸小、零部件的成本低,因此选用的修复工艺除注重修复后的性能外,还要考虑修复成本问题。
旧电机由于长时间运行,会造成关键零部件表面磨损,例如电机的端盖和转轴分别与轴承的外圈、内圈相配合,要求配合精度高,如果失效很容易造成运行故障。为保证电机再制造的性能,需要对轴承室和轴等关键部位进行修复,达到规定的精度。一般采用表面工程技术可以实现标准尺寸再制造恢复。针对不同的磨损件其磨损量不同,可以采用不同的工艺进行恢复,如镶套、电刷镀技术、热喷涂技术、激光技术、焊接技术等。不但可以恢复原零件的设计尺寸,还可以根据需要提高零件的表面性能,使再制造后的零件使用寿命更长,进而提高再制造产品的寿命。
2 轴和端盖的修复方案
对于低压电机,现在主要采用的修复方式是镶套、局部更换零部件和电刷镀等[4]。
2.1 镶 套
镶套部件如图1所示。对零件的磨损和损伤部位,用过盈配合方式镶上新的金属套,是零部件恢复到原尺寸的方法之一。这种方法适用于表面磨损较大的零部件。
(1) 注意事项: 镶套材料应与基体一致或相近。过盈量(轻级、中级、重级)与两镶套件的表面粗糙度、直径大小、工作表面长度、壁厚、表面的硬度等有关;一般来说,表面粗糙度越小、直径越大、壁厚越厚、长度越长、材料硬度越高,两者过盈量可相对下降一些,但这些影响一般不应超过0.01~0.02mm。套的厚度根据选用的材料和磨损量确定(钢套厚度不应小于2~2.5mm,铸铁套厚度不应小于4~5mm)。
(2) 工艺要点: 使用高精度量具和熟练的钳工操作技术;注意配合件尺寸、圆度、圆柱度、粗糙度;除油除锈;两配合件椭圆度长短轴方向一致。
(3) 实例: 对于磨损较大的端盖,在结构和强度允许的条件下,先将原孔扩大,压入特质的套,再对套的内孔进行加工达到需要的尺寸和精度。
图1 镶套部件
2.2 局部更换零部件
对磨损程度不一致的零件,若零件结构允许,可从零件上去除严重磨损部分,对这一部分制造好后,将其与零件的余留部分再焊接在一起。
实例: 这种方法主要用在轴的修理上,转轴磨损严重的部位一般是键槽及轴承台尺寸变小,将零件需要修理轴伸和轴承台切去,然后用转轴相同的材料加工,重制这部分零件,再用对焊连接方式将新换上的部分与零件基体连在一起,然后消除应力、矫正轴,经最后加工恢复零件的原有性能和尺寸。
2.3 电刷镀
电刷镀也是一种金属沉积的过程,基本原理同电镀,是用镀刷取代电镀阳极,使镀刷与零件表面保持接触并作相对运动的条件下完成电镀过程,从而获得镀层的表面涂层技术[5]。
(1) 电刷镀的优点: 设备简单、工艺灵活、沉积速度快、镀层种类多、结合强度高、适用范围广,镀后一般不需要机械加工、费用低、对环境不污染、镀液无毒害、成本低、经济效益和技术效果好,具有广泛的适用性。
(2) 电刷镀的工艺流程: 镀前修磨、清洗出油、镀前准备、电净、一次活化、二次活化、镀打底层、镀尺寸层、镀后处理。
(3) 电刷镀的应用: 修复尺寸小的零部件,根据电刷镀单一镀层安全厚度的规定,一般相差0.2mm及以下的轴、端盖采用电刷镀工艺修复。
3 结 语
低压电机再制造的修复工艺,一般采用传统工艺和现代工艺相结合的原则,在保证产品质量的前提下,综合考虑生产成本,应用新的技术和设备,做到环保、高效的修复工艺,提高材料的利用率和生产效率。
[1] 李光耀,陈伟华,李志强,等.电机高效再制造简介[J].电机与控制应用,2012,39(4): 1-3.
[2] 陈伟华,金惟伟.电机能效提升给电机行业带来转型升级机遇[J].电机与控制应用,2015,42(1): 1-6.
[3] 李光耀,陈伟华.高效节能电机的研究与产品开发[J].电机与控制应用,2015,42(2): 1-5.
[4] 姚巨坤,崔培枝.再制造加工及其机械加工方法[J].新技术新工艺,2009(5): 1-3.
[5] 成大先.机械设计手册[M].5版.北京: 化学工业出版社,2008.
Repair Technology of Low Voltage Motor Remanufacturing
GUDejun,HUANGXiaohua,LIZhiqiang
(Shanghai SEARI Motor Technology Co., Ltd., Shanghai 200063, China)
The repairing process of the low voltage remanufacturing motor was introduced, and the repairing method of the shaft and the end cover was mainly introduced. The new technology and equipment had been applied in this project, which had been used in the process of environmental protection and high efficiency, which had improved the utilization of materials and production efficiency.
low voltage motor; high efficient; remanufacturing; repair
上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重点项目(201411-PT-B105- 002)
顾德军(1973—),男,高级工程师,研究方向为高效电机设计。
TM 302
A
1673-6540(2016)10- 0072- 02
2016-03-20