Патент на изобретение №2171530

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано при изготовлении электрических машин, преимущественно асинхронных двигателей. Способ изготовления электрической машины включает изготовление составляющих ее деталей и узлов. Нагрев станины производят путем размещения ее в центрирующем приспособлении, установленном на верхнем ярусе двухъярусного стола установки индукционного нагрева с использованием разъемного магнитопровода индуктора, длина каждой ветви верхней подвижной части магнитопровода которого больше длины соосной ей ветви нижней части магнитопровода. После чего станину напрессовывают на пакет листов статора, затем собранный узел статора охлаждают, нагревают подшипники и напрессовывают их на шейки вала, после чего ротор с напрессованными подшипниками вставляют в собранный узел статора, затем надевают подшипниковые щиты, в один из которых предварительно вставляют волнистую пружину, производят запрессовку подшипниковых щитов на прессе и прикрепляют подшипниковые щиты к станине, а затем собранную электрическую машину подвешивают на конвейере с помощью монтажного приспособления в виде стержня или стержневой системы ломаной конфигурации, на нижнем участке которой жестко закрепляют по крайней мере одну втулку, в которую вставляют свободный конец вала машины с расположением центра тяжести машины на вертикали, проходящей через центральную зону опирания монтажного приспособления на конвейер. Все остальные операции производят, не снимая машину с монтажного приспособления. Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении качества сборки и производительности труда при одновременном снижении трудоемкости производства работ. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении электрических машин, преимущественно асинхронных двигателей.

Известен способ изготовления электрической машины, включающий изготовление составляющих ее деталей и узлов: статора с обмоткой, станины, подшипниковых щитов, ротора, подшипников качения, вентилятора с кожухом, деталей коробки выводов и крепежных деталей, сборку на конвейере, окрашивание, сушку и перемещение окрашенной машины на склад (см. например, А.А. Осьмаков, Технология и оборудование производства электрических машин, М.: Высшая школа, 1980, с. 275-281).

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности и качества сборки, снижение трудоемкости производства работ.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления электрической машины, включающем изготовление составляющих ее деталей и узлов: статора с обмоткой, станины, подшипниковых щитов, ротора, подшипников качения, вентилятора с кожухом, деталей коробки выводов и крепежных деталей, сборку на конвейере, окрашивание, сушку и перемещение окрашенной машины на склад, согласно изобретению перед сборкой производят соединение станины с пакетом листов статора с обмоткой путем нагрева станины и запрессовки в нагретую станину пакета листов статора с обмоткой, причем нагрев станины производят путем размещения ее в центрирующем приспособлении, установленном на верхнем ярусе двухъярусного стола установки индукционного нагрева соосно одной из неподвижных нижних ветвей нижней части разъемного магнитопровода индуктора установки индукционного нагрева с последующим опусканием в полость станины одной из ветвей верхней подвижной части разъемного магнитопровода индуктора установки индукционного нагрева и смыканием другой ветви верхней подвижной части разъемного магнитопровода индуктора установки индукционного нагрева с другой ветвью нижней его части и пропусканием электрического тока по обмотке индуктора, причем используют разъемный магнитопровод индуктора, длина каждой ветви верхней подвижной части магнитопровода которого больше длины соосной ей ветви нижней части магнитопровода не менее чем на 0,7 высоты станины и не более чем на высоту станины, нагрев производят в течение 1,0-1,5 мин до 90-130^oC с последующим отключением установки индукционного нагрева, после чего нагретую до указанной температуры станину устанавливают на стол пресса, на котором в зафиксированном на разжимной оправке положении размещают пакет листов статора с обмоткой, причем выводные концы обмотки пакета листов статора заправляют внутрь, после чего станину напрессовывают на пакет листов статора, а затем с запрессованным в нее пакетом листов статора с обмоткой снимают с разжимной оправки и выводные концы обмотки статора через отверстие в станине выводят наружу, затем собранный узел статора охлаждают до температуры окружающей среды в камерах, оснащенных вытяжной вентиляцией, затем одним сверлом просверливают сквозное отверстие в станине и соосное с ним глухое отверстие в собранном узле статора, в которые запрессовывают штифт для исключения проворачивания пакета листов статора с обмоткой относительно станины, затем на токарном полуавтомате производят проточку на станине посадочных мест под подшипниковые щиты на разжимной оправке, принимая за базу поверхность внутренней полости собранного узла статора для обеспечения точной соосности собранного узла статора и подшипниковых щитов, затем нагревают подшипники до 80-90^oC и напрессовывают их на шейки вала с закрепленным на нем роторе и охлаждают до температуры окружающей среды, после чего ротор с напрессованными подшипниками вставляют в собранный узел статора, затем надевают подшипниковые предварительно нагретые до температуры 60-70^oC щиты, в один из которых предварительно вставляют волнистую пружину и производят запрессовку подшипниковых щитов на прессе с заведением их сначала на подшипники, а затем на посадочные места станины и закрепляют подшипниковые щиты к станине, преимущественно болтами, а затем собранную электрическую машину направляют на приемосдаточные испытания и после получения положительных результатов испытаний приклепывают табличку с техническими данными и собирают коробку выводов, а затем подвешивают электрическую машину на конвейере с помощью монтажного приспособления в виде стержня или стержневой системы ломаной конфигурации, на нижнем участке которой жестко закрепляют под углом к горизонту 20-60^o по крайней мере одну втулку, в которую вставляют свободный конец вала машины с расположением центра тяжести машины на вертикали, проходящей через центральную зону опирания монтажного приспособления на конвейер с сохранением знака угла наклона оси втулки к горизонту, причем все остальные операции по подготовке машины к окраске, окрашиванию, сушке и перемещению окрашенной машины на склад производят, не снимая машину с монтажного приспособления.

При этом фрезеровку опорной поверхности лап станины могут производить с выдерживанием фиксированных размеров от опорной поверхности лап до оси вращения вала.

При выполнении электрической машины без лап с фланцевым щитом после установки щита могут производить токарную обработку замковых и посадочных поверхностей фланцевого щита для обеспечения точного сочленения фланцевого щита машины с присоединяемым агрегатом, а после установки щитов осуществляют монтаж вентилятора и установку его кожуха.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении качества сборки и производительности труда при одновременном снижении трудоемкости производства работ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен двигатель в сборе с частичным разрезом, вид спереди;
на фиг. 2 – установка индукционного нагрева станины, вид спереди;
на фиг. 3 – то же, вид сбоку;
на фиг. 4 – статор с обмоткой с частичным разрезом, вид спереди;
на фиг. 5 – пресс для запрессовки станины на статор с обмоткой, вид спереди;
на фиг. 6 – фрагмент конвейера с монтажным приспособлением в виде стержня ломаной конфигурации и втулкой с установленной в ней машиной, в аксонометрии;
на фиг. 7 – сечение по А-А на фиг. 6.

Способ изготовления электрической машины 1 включает изготовление составляющих ее деталей и узлов: статора 2 с обмоткой 3, станины 4, подшипниковых щитов 5, ротора 6, подшипников качения 7, вентилятора 8 с кожухом 9, деталей коробки выводов 10 и крепежных деталей 11, сборку на конвейере (на чертежах не показано), окрашивание, сушку и перемещение окрашенной машины 1 на склад. Перед сборкой производят соединение станины 4 с пакетом 12 листов 13 статора 2 с обмоткой 3 путем нагрева станины 4 и запрессовки в нагретую станину 4 пакета 12 листов 13 статора 2 с обмоткой 3. Нагрев станины 4 производят путем размещения ее в центрирующем приспособлении 14, установленном на верхнем ярусе 15 двухъярусного стола 16 установки 17 индукционного нагрева соосно одной 18 из неподвижных нижних ветвей нижней части 19 разъемного магнитопровода 20 индуктора 21 установки 17 индукционного нагрева с последующим опусканием в полость 22 станины 4 одной из ветвей 23 верхней подвижной части 24 разъемного магнитопровода 20 индуктора 21 установки 17 индукционного нагрева и смыканием другой ветви 25 верхней подвижной части 24 разъемного магнитопровода 20 индуктора 21 установки 17 индукционного нагрева с другой ветвью 26 нижней его части 27 и пропусканием электрического тока по обмотке 28 индуктора 21. Используют разъемный магнитопровод 20 индуктора 21, длина каждой ветви 23, 25 верхней подвижной части 24 магнитопровода 20 которого больше длины соосной ей ветви 18, 26 нижней части 27 магнитопровода 20 не менее чем на 0,7 высоты станины 4 и не более чем на высоту станины 4.

Нагрев производят в течение 1,0-1,5 мин до температуры 90-130^oC с последующим отключением установки 17 индукционного нагрева. Затем нагретую до указанной температуры станину 4 устанавливают на стол 29 пресса 30, на котором в зафиксированном на разжимной оправке 31 положении размещают пакет 12 листов 13 статора 2 с обмоткой 3. Выводные концы 32 обмотки 3 пакета 12 листов 13 статора 2 заправляют внутрь, после чего станину 4 напрессовывают на пакет 12 листов 13 статора 2, а затем с запрессованным в нее пакетом 12 листов 13 статора 2 с обмоткой 3 снимают с разжимной оправки 31 и выводные концы 32 обмотки 3 статора 2 через отверстие 33 в станине 4 выводят наружу. Затем собранный узел статора 2 охлаждают до температуры окружающей среды в камерах (на чертежах не показано), оснащенных вытяжной вентиляцией (не показано). Потом одним сверлом просверливают сквозное отверстие 34 в станине 4 и соосное с ним глухое отверстие в собранном узле статора 2, в которые запрессовывают штифт 35 для исключения проворачивания пакета 12 листов 13 статора 2 с обмоткой 3 относительно станины 4. После этого на токарном полуавтомате (не показано) производят проточку на станине 4 посадочных мест 36 под подшипниковые щиты 5 на разжимной оправке (не показано), принимая за базу поверхность 37 внутренней полости 38 собранного узла статора 2 для обеспечения точной соосности собранного узла статора 2 и подшипниковых щитов 5. Затем нагревают подшипники 7 до 80-90^oC и напрессовывают их на шейки 39 вала 40 с закрепленным на нем роторе 6 и охлаждают до температуры окружающей среды. После этого ротор 6 с напрессованными подшипниками 7 вставляют в собранный узел статора 2, затем надевают подшипниковые предварительно нагретые до 60-70^oC щиты 5, в один из которых предварительно вставляют волнистую пружину 41 и производят запрессовку подшипниковых щитов 5 на прессе (не показано) с заведением их сначала на подшипники 7. Затем на посадочные места 36 станины 4 и закрепляют подшипниковые щиты 5 к станине 4 преимущественно болтами. После этого собранную электрическую машину 1 направляют на приемосдаточные испытания и после получения положительных результатов испытаний приклепывают табличку с техническими данными и собирают коробку выводов 10. Затем подвешивают электрическую машину 1 на конвейере 42 с помощью монтажного приспособления в виде стержня 43 или стержневой системы ломаной конфигурации, на нижнем участке 44 которой жестко закрепляют под углом к горизонту 20-60^o по крайней мере одну втулку 45, в которую вставляют свободный конец 46 вала 40 машины 1 с расположением центра тяжести машины 1 на вертикали 47, проходящей через центральную зону опирания монтажного приспособления на конвейер 42 с сохранением знака угла наклона оси 48 втулки 45 к горизонту. Все остальные операции по подготовке машины 1 к окраске, окрашиванию, сушке и перемещению окрашенной машины 1 на склад производят, не снимая машину с монтажного приспособления.

Конвейер 42 может быть выполнен в виде двутавра 49, на плечах 50 которого установлены подшипники качения 51, к которым прикреплена подвеска 52 для крепления верхней выполненной в виде крюка 53 части стержня 43, образующего монтажное приспособление. Стержень 43 выполнен ломаной конфигурации и содержит участки 60, 61, 44.

Участок 60, за исключением зоны подвески к конвейеру, работает преимущественно на растягивающие усилия и его выполняют произвольного сечения, воспринимающего главным образом расчетное сочетание растягивающих нагрузок, или выполняют его аналогичным последующим участкам приспособления с целью унификации конструктивного решения.

Участки 61 и 44 работают на растяжение и изгиб, поэтому они жестко соединены между собой в узле 62 и имеют развитое поперечное сечение, обеспечивающее повышение момента инерции и пространственной жесткости. Для этого участки 61 и 44 могут быть выполнены, например, в виде тавра, двутавра, замкнутого трубчатого прямоугольного профиля. Угол между участками 60 и 61 выполняют преимущественно тупым, а между участками 61 и 44 – преимущественно прямым с отклонением от него на 10^o.

Фрезеровку опорной поверхности лап 54 станины 4 производят с выдерживанием фиксированных размеров от опорной поверхности 55 лап 54 до оси 56 вращения вала 40.

При выполнении электрической машины 1 без лап 54 с фланцевым щитом 57 после установки щита 57 производят токарную обработку замковых 58 и посадочных 59 поверхностей фланцевого щита 57 для обеспечения точного сочленения фланцевого щита 57 машины 1 с присоединяемым агрегатом (на чертежах не показано). После установки щитов 5 и 57 осуществляют монтаж вентилятора 8 и установку его кожуха 9.

Формула изобретения

1. Способ изготовления электрической машины, включающий изготовление составляющих ее деталей и узлов: статора с обмоткой, станины, подшипниковых щитов, ротора, подшипников качения, вентилятора с кожухом, деталей коробки выводов, и крепежных деталей, сборку на конвейере, окрашивание, сушку и перемещение окрашенной машины на склад, отличающийся тем, что перед сборкой производят соединение станины с пакетом листов статора с обмоткой путем нагрева станины и запрессовки в нагретую станину пакета листов статора с обмоткой, причем нагрев станины производят путем размещения ее в центрирующем приспособлении, установленном на верхнем ярусе двухъярусного стола установки индукционного нагрева соосно с одной из неподвижных нижних ветвей нижней части разъемного магнитопровода индуктора установки индукционного нагрева с последующим опусканием в полость станины одной из ветвей верхней подвижной части разъемного магнитопровода индуктора установки индукционного нагрева и смыканием другой ветви верхней подвижной части разъемного магнитопровода индуктора установки индукционного нагрева с другой ветвью нижней его части и пропусканием электрического тока по обмотке индуктора, причем используют разъемный магнитопровод индуктора, длина каждой ветви верхней подвижной части магнитопровода которого больше длины соосной с ней ветви нижней части магнитопровода не менее чем на 0,7 высоты станины и не более чем на высоту станины, нагрев производят в течение 1,0 – 1,5 мин до 90 – 130°С с последующим отключением установки индукционного нагрева, после чего нагретую до указанной температуры станину устанавливают на стол пресса, на котором в зафиксированном на разжимной оправке положении размещают пакет листов статора с обмоткой, причем выводные концы обмотки пакета листов статора заправляют внутрь, после чего станину напрессовывают на пакет листов статора, а затем с запрессованным в нее пакетом листов статора с обмоткой снимают с разжимной оправки и выводные концы обмотки статора через отверстие в станине выводят наружу, затем собранный узел статора охлаждают до температуры окружающей среды в камерах, оснащенных вытяжной вентиляцией, затем одним сверлом просверливают сквозное отверстие в станине и соосное с ним глухое отверстие в собранном узле статора, в которые запрессовывают штифт для исключения проворачивания пакета листов статора с обмоткой относительно станины, затем на токарном полуавтомате производят проточку на станине посадочных мест под подшипниковые щиты на разжимной оправке, принимая за базу поверхность внутренней полости собранного узла статора для обеспечения точной соосности собранного узла статора и подшипниковых щитов, затем нагревают подшипники до 80 – 90°С и напрессовывают их на шейки вала с закрепленным на нем роторе и охлаждают до температуры окружающей среды, после чего ротор с напрессованными подшипниками вставляют в собранный узел статора, затем надевают подшипниковые предварительно нагретые до 60 – 70°С щиты, в один из которых предварительно вставляют волнистую пружину и производят запрессовку подшипниковых щитов на прессе с заведением их сначала на подшипники, а затем на посадочные места станины и прикрепляют подшипниковые щиты к станине, а затем собранную электрическую машину направляют на приемосдаточные испытания и после получения положительных результатов испытаний приклепывают табличку с техническими данными и собирают коробку выводов, а затем подвешивают электрическую машину на конвейере с помощью монтажного приспособления в виде стержня или стержневой системы ломаной конфигурации с тремя участками, верхний из которых выполнен в виде крюка, а на нижнем участке жестко закрепляют под углом к горизонту 20 – 60° по крайней мере одну втулку, в которую вставляют свободный конец вала машины с расположением центра тяжести машины на вертикали, проходящей через центральную зону опирания монтажного приспособления на конвейер с сохранением знака угла наклона оси втулки к горизонту, причем все остальные операции по подготовке машины к окраске, окрашиванию, сушке и перемещению окрашенной машины на склад производят, не снимая машину с монтажного приспособления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фрезеровку опорной поверхности лап станины производят с выдерживанием фиксированных размеров от опорной поверхности лап до оси вращения вала.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении электрической машины с фланцевым щитом после установки щита производят токарную обработку замковых и посадочных поверхностей фланцевого щита для обеспечения точного сочленения фланцевого щита машины с присоединяемым агрегатом, а после установки щитов осуществляют монтаж вентилятора и установку его кожуха.

РИСУНКИ

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 13-2003

(73) Патентообладатель:

ООО “Альянс КД” (RU)

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 06.02.2003 № 16061

Извещение опубликовано: 10.05.2003

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 5-2004

(73) Патентообладатель:

ООО “Альянс КД”

(73) Патентообладатель:

Дремова Валентина Ивановна

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 09.01.2004 № 18116

Извещение опубликовано: 20.02.2004

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:

Дремова Валентина Ивановна

(73) Патентообладатель:

ЗАО “Форма Т”

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 07.10.2004 № 20217

Извещение опубликовано: 10.12.2004 БИ: 34/2004

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): ЗАО “Форма Т”

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ЗАО “Уралэлектро-СТМ”

Договор № 21068 зарегистрирован 21.04.2005

Извещение опубликовано: 27.06.2005 БИ: 18/2005

* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:

Закрытое акционерное общество “ФормаТ”

(73) Патентообладатель:

Открытое акционерное общество “Концерн “Радиотехнические и Информационные Системы”

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 27.08.2008 № РД0040166

Извещение опубликовано: 10.10.2008 БИ: 28/2008

QZ4A – Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество “Концерн “Радиотехнические и Информационные Системы”

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Закрытое акционерное общество “Уралэлектро-СТМ”

Характер внесенных изменений (дополнений):

Измененения касаются смены лицензиара. Наименование нового лицензиара: Открытое акционерное общество “Концерн “Радиотехнические и Информационные Системы” (RU).

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения:

21.04.2005 № 21068

Извещение опубликовано: 10.10.2008 БИ: 28/2008

* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество “Концерн “Радиотехнические и Информационные Системы”

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Закрытое акционерное общество “УралЭлектро-К”

Договор № РД0065511 зарегистрирован 08.06.2010

Извещение опубликовано: 20.07.2010 БИ: 20/2010

* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия

QZ4A – Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество “Концерн “Радиотехнические и Информационные Системы”

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Закрытое акционерное общество “УралЭлектро-СТМ”

Характер внесенных изменений (дополнений):

Расторжение договора по обоюдному согласию сторон

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения:

21.04.2005 № 21068

Извещение опубликовано: 20.07.2010 БИ: 20/2010

* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия