曳引机永磁体粘接工艺改进

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(1沈阳华誉地源热泵供热有限公司，辽宁沈阳 110000；2沈阳蓝光驱动技术有限公司，辽宁沈阳 110180)

0 引言

外转子曳引机的永磁体固定，一般采用机械夹紧和胶粘接的组合方式，固定在制动轮内表面上。永磁体装配过程中，先人工混合卡夫特K9001环氧A、B胶，重量比例1:1，混合均匀后涂在制动轮内侧，刮均匀，将隔磁块用十字槽沉头螺钉预安装在制动轮内圆周的相应等分位置，然后将预充磁的永磁体沿着制动轮内侧圆弧面，在两个隔磁块之间，从上至下推至与制动轮上端面平齐，N极与S极交替粘接，全部粘接完毕后，依次拧紧螺钉，固定永磁体，然后清理多余残胶，完成粘接，静置固化。本文根据曳引机永磁体粘接工艺的特点加以改进，论述了改进后的可行性。

1 永磁体粘接工艺优化方向

转子永磁体粘接工序完全靠人工混胶，涂胶，粘接，平均10～15分钟完成一台转子的永磁体粘接工序，效率偏低，并且，通过实测五台使用时间为一年的转子永磁体静态粘接强度，强度值非常离散，远低于此环氧胶的理论抗剪切强度，如图1所示。

图1 转子永磁体粘接工序

工艺优化前，通过分析以上存在的问题，结合环氧A、B胶的特性和使用方法，确定以下优化方向：(1)胶的使用方法精益化、规范化；(2)更改永磁体固定方式，取消隔磁块，完全用胶粘接固定。

2 工艺优化可行性分析

2.1 胶的使用方法精益化、规范化

双组分环氧胶具有固化温度低，对外壳镀层损伤小等优点，但同时存在着需要严格按比例配胶、适用期短、不易实施机器施胶等缺陷[1]。因此，环氧A、B需完全按照重量1∶1的比例混合，才能达到最佳的固化及粘接效果。

永磁体及制动轮粘接面的清洁程度，也将极大地影响粘接效果，尤其是油脂类杂质。所以表面处理如何，在一定意义上说，决定了粘接质量[2]。

此外，预充磁的永磁体在粘接过程中，会出现刮胶现象。刮胶的后果是粘接的胶水量不可控及胶水量比预期的少，导致粘接强度不够[3]。在一定条件下，涂胶量越大，强度愈大。

在粘接完成后，为了加快胶水凝固，保证凝固的效果，在磁瓦与机壳之间施加一定的压力[4]。在胶水凝固的过程中，除了需要控制给磁瓦和机壳施加的压力外，还必须控制压力施加的时间也就是胶水的初固时间[5]。常温静置固化24h以上，温度越高，固化越快，固化时间不足将影响粘接强度。

使用过程中，可从以上四个方面，混胶比例，清洁度，涂胶量及固化时间优化粘胶工艺。

2.2 优化永磁体固定方式

目前永磁体固定方式多为机械固定和粘接相结合，操作繁琐，效率偏低，且机械固定对于永磁体抗剪切强度的贡献很小，如取消隔磁块和螺钉，用增强聚苯塑料隔磁条完成定位和隔磁，将简化粘胶操作流程，如图2所示。

图2 优化永磁体定位安装方式

3 试验验证

为验证优化效果，设计试验，对比优化前后的粘胶效率和粘接强度。对比实验由同一工人在同一时间段操作，具备验证条件后，由同一工人进行强度验证。

原工艺中，工人先在制动轮外圆周20个螺孔拧入十字槽沉头螺钉，然后分别取环氧A、B胶，目测比例1:1，初步混合均匀，简单擦拭制动轮粘接面后，在粘接面上均匀刮涂一层胶，然后将永磁体沿着制动轮上端面推入两个隔磁块之间，直到永磁体端面与制动轮端面齐平为止，固化时间为6小时。

新工艺中，工人仔细擦干净制动轮粘接面，用电子秤等量量取环氧A、B胶，搅拌胶体，翻滚5次，搅拌5次交替进行，使胶体混合均匀，均匀刮涂两层胶体，隔磁条与永磁体交替推到设计位置，全部粘接完成后，静置固化24小时以上。

新工艺中改进的要点在于混胶比例严格，粘接面清洁度高，涂胶量充足和固化时间足够，以及用隔磁条代替隔磁块和螺钉，简化了操作流程。

对比试验中用新工艺和原有工艺各粘接五台份转子，在粘接过程中，统计每台份的平均操作时间，分别固化完成后，利用工装采用吊拉的方式，使永磁体沿粘接面受拉力，测试常温静态下的永磁体抗剪切强度，得到对比数据见表1。

表1 新工艺常温常温静态下的永磁体抗剪切强度对比数据

4 结语

通过对曳引机永磁体粘接工艺进行优化，得出以下结论

(1)分析永磁体粘接工艺，影响效率的主要因素在于永磁体的固定方式，该新工艺在保证粘接强度的基础上，简化了固定方式，减少了该工序的操作时间；

(2)研究双组份环氧胶的粘接机理，只有精益化和规范化的使用才能达到最佳粘接效果，严格执行混胶比例、清洁度、涂胶量及固化时间等要求，获得了稳定的胶层抗剪切强度。

[1] 杨家明.起动电机永磁体粘接技术[J].中国粘胶剂，2009,9(4)：36-37.

[2] 颜世明.永磁微电机磁瓦粘接的一些体会[J].微特电机，1996(2)：34-35.

[3] 卢克，梁军虎，夏茹程.步进电机控制的磁瓦粘接机构设计[J].科技与企业，2012(17)：345-346.

[4] 牛志钧.永磁电机制造关键工艺浅议[J].电机控制与应用，2007,34(4)：59-60.

[5] 张传林，胡文静.稀土永磁材料的发展及在电机中的应用[J].微电机，2003,36(1)：38-39.