[发明专利]免加减重平衡转子及生产方法

说明书

技术领域：

本发明属于电机领域，特别涉及一种免加减重平衡转子及生产方法。

背景技术：

众所周知，旋转件的动静平衡关系到设备寿命、振动、零部件磨损、无用功功耗等问题。电机领域，转子的动静平衡直接影响到轴承寿命、发热量、能耗转换率等指标，目前解决转子的平衡均采用增减重的办法，其只能达到非工作状态静动态的相对平衡，在转子温度升高后又会被打破，难以做到工作时，同一旋转件动态平衡。离心力的经典公式：ΔF离＝ΔF向＝ΔmV²_大/Δr＝ΔmΔr4π/T²，可以得知离心力F离，只与m、r有关。只要满足其在任意Δr圆周对称位置上Δm的一致性，∑ΔF离趋于零。现有电机可分为电动机和发电机两类，但均包括有转子轴和堆叠固定在其上的叠片，叠片边缘冲剪有齿槽，以放置线缆或者浇铸鼠笼。一般叠片选用矽钢片或者硅钢片等导磁材料，由薄板材冷冲剪而成。

生产叠片工艺是在同一模具、同一冲床上，按叠片原料板材纵向逐片冲剪，其冲剪成形的转子片每片的厚度、椭圆度，毛刺的误差，在其空间位置上或者在三维位置上具有高度的一致性。叠片转子轴孔边缘还留有工艺孔，该工艺孔在重叠成转子时，起到对齐作用，也即只需对齐工艺孔，其叠片边缘的齿槽自然对齐。叠片的平衡关系到转子的平衡，从现有转子的生产工艺可见，其本身存在不平衡因素，其一，叠片板材理论上的是均匀的，但实际轧制拉伸时，均会存在左右厚度不一致的微小误差，由于叠片是按一固定方向冲剪成，故所有叠片均存在一致性的左右误差；其二，冲床模具同样存在误差，叠片同样会存在一致性椭圆度的毛刺。若将这些高度一致性误差的叠片，按工艺孔一致重叠在一起时，若微小的误差即被放大了，此时采用增减配重的办法，可以调整至相对动静态平衡，但当电机工作后，由于线耗等做功，使转子温升加剧，温升导致体积和半径变化，改变了原有的动静态平衡。

转子的成型是叠片堆叠在转轴或假轴后在其上浇铸熔融金属构成鼠笼，鼠笼两端具有端环和风扇叶片和配重平衡钉，端环抵靠在叠片的两端上。由于风扇叶片的存在，其均匀度难以铸造的一致和平衡，以及叠片齿槽冲剪的统一误差，导致鼠笼分布的不平衡，故现有转子加工过程需在端环上浇铸有配重钉，待调节转子成品平衡时，在端环上进行增减配重以达到静态的平衡。传统生产工艺中一般只能调整到相对动、静态平衡，而当电机工作后，由于涡流作用，使叠片内部发热，发热的不均匀性导致动静态不平衡。如何在生产过程解决电机转子的动静平衡即成本发明研究的对象。

发明内容：

本发明的目的是发明一种免加减重平衡转子及生产方法，转子叠片采用错位堆叠和开具通风孔槽的办法，来克服叠片本身误差导致的不平衡以及改善叠片内部的散热。

本发明技术方案是这样实现的：一种免加减重平衡转子，包括冲剪成型具有一中心轴孔和边缘齿槽的叠片、叠片堆叠在转轴上并浇铸有鼠笼或绕组，其特征是转子中的每一件叠片，依顺序从转子轴一端至另一轴端逐片错位一角度堆叠在一起，该角度为360°除以齿槽数的约数。保证堆叠后所有叠片的齿槽均对齐，而错位堆叠使每一叠片的误差相互抵消。

所述的每一件叠片至少包含一片叠片，这样在不影响动静平衡的前提下，可提高堆叠的效率。

叠片上开设有齿槽约数个槽孔，槽孔成等分结构分布在同一圆周上。由于叠片按约数的等分360°的角度堆叠，在既满足齿槽对齐的同时，其上的槽孔也能对齐，提供转子内部通风散热之需。

所述的免加减重平衡转子的生产方法是：

1)叠片原料板材冲剪成型，板材按一个方向冲剪成型具有一中心轴孔、边缘齿槽的叠片以及等分分布在圆周上的槽孔；

2)在转轴上依次错位堆叠叠片，按叠片齿数约数等分360°的角度依次逐件错位堆放叠片；

3)浇铸鼠笼，将堆叠好叠片连同转轴一同放入模具中，向模具浇铸熔融金属，冷却固化；

4)加工，浇铸好鼠笼的转子去除鼠笼部分的车除浇铸不对称余量即成成品。

所述的加工是依照转轴旋转基准对鼠笼圆周及两端环进行车削、磨削精加工，形成平衡的端环。由于错位堆叠消除了叠片误差的放大，在保证鼠笼无气泡浇铸后，只需将鼠笼外围端环车圆加工即可，使其动静平衡值趋于零。

而绕组式转子的生产方法即是：

1)叠片原料板材冲剪成型，板材按一个方向冲剪成型具有一中心轴孔、边缘齿槽的叠片以及等分分布在圆周上的槽孔；

2)在转轴上依次错位堆叠叠片，按叠片齿数约数等分360°的角度依次逐件错位堆放叠片；