補償式脈沖發電機定子加工工藝的制作方法
【專利摘要】一種補償式脈沖發電機定子包括機座和定子本體，定子本體包括定子鐵芯、電樞繞組、膠凝材料和絕緣板，定子鐵芯是內環無槽定子鐵芯，定子鐵芯固定安裝在機座內，電樞繞組通過膠凝材料固定在無槽定子鐵芯內側，電樞繞組內側固定安裝絕緣板；一種補償式脈沖發電機定子加工工藝，工藝手段、工裝模具三者相結合的加工方法，使得機座整體對稱平衡重心在其軸線，電樞繞組內側弧面和絕緣板內側弧面都平滑并且左右對稱，補償式脈沖發電機定子整體對稱平衡，補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線。
【專利說明】補償式脈沖發電機定子加工工藝
[0001]【技術領域】:
本發明涉及發電機加工制造領域，尤其是補償式脈沖發電機定子加工工藝。
[0002]【背景技術】:
目前使用的補償脈沖發電機作為一種慣性儲能高功率脈沖電源，是借助電磁感應和磁通補償原理，向負載提供大電流脈沖的旋轉發電機。與其它儲能形式的脈沖功率源相比，采用空芯補償脈沖發電機具有能量密度和功率密度高的綜合優勢，它的高效率、高轉速、高能量，在電磁炮、電熱化學炮、定向能炮等新概念武器的驅動電源中具有重要的應用，備受軍方的關注，補償式脈沖發電機具有好的市場前景。
[0003]補償脈沖發電機轉子轉速高，平衡量小，對于定子的加工質量要求高，補償式脈沖發電機定子的整體設計、零件設計、部件安裝都與常規電機不同，所以在補償式脈沖發電機定子部件的加工過程中存在很多技術問題需要克服:定子的機座前止口、后止口及鐵芯同軸度的要求極高；線圈直接粘結在定子鐵芯內壁上，要求平滑過度，保證定、轉子之間的氣隙均勻，氣隙差要小；線圈取型困難。
[0004]綜上所述，因補償脈沖發電機具有良好的市場前景，它的高效率、高轉速、高能量斗取決于定子和轉子的加工質量，需要提供一種保證補償式脈沖發電機定子加工精度及質量的加工工藝，使補償式脈沖發電機正常運轉。
[0005]
【發明內容】
:
本發明是為了提供一種加工方便同時成本低，能保證產品質量的高速旋轉補償脈沖發電機的定子的加工方法。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種補償式脈沖發電機定子包括機座和定子本體，定子本體包括定子鐵芯、電樞繞組、膠凝材料和絕緣板，定子鐵芯由定子沖片疊加安裝后壓緊并卡死構成，定子鐵芯是內環無槽定子鐵芯，定子鐵芯固定安裝在機座內，電樞繞組通過膠凝材料固定在無槽定子鐵芯內偵牝電樞繞組內側固定安裝絕緣板；機座整體對稱平衡，機座重心在其軸線，電樞繞組內側弧面和絕緣板內側弧面都平滑并且左右對稱，補償式脈沖發電機定子整體對稱平衡，補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線。
[0007]上述的一種補償式脈沖發電機定子的加工工藝，包括以下步驟:
A機座加工:
對機座進行退火消除機座應力，計算配重，加配重使機座重心在其軸線，然后粗車機座內各個圓面留量，然后對機座進行振動時效，消除機座殘留應力，然后再次計算配重，加配重使機座重心在其軸線，然后進行鉆孔并攻絲，最終得到整體對稱平衡的成品機座；
B定子鐵芯加工安裝:
定子鐵芯是內環無槽定子鐵芯，精車定子鐵芯得到重心在其軸線的成品定子鐵芯；將成品定子鐵芯固定安裝在成品機座內；
C電樞繞組加工安裝:
將繞制得到的電樞繞組固定在成品定子鐵芯內側，然后向電樞繞組灌注膠凝材料，在膠凝材料未固化之前將電樞繞組和膠凝材料的弧面整形至平滑對稱，膠凝材料固化后在電樞繞組內側固定安裝絕緣板，將絕緣板的弧面整形至平滑對稱，得到初步成型的補償式脈沖發電機定子，對初步成型的補償式脈沖發電機定子整體浸絕緣漆，烘干后對補償式脈沖發電機定子進行計算配重，加配重使補償式脈沖發電機定子整體對稱平衡，補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線，得到成型的補償式脈沖發電機定子。
[0008]最佳的，使用鏜刀精細平整機座的兩個開口端面和絕緣板內圓面。
[0009]最佳的，電樞繞組固定在成品定子鐵芯內側后、膠凝材料未固化前的弧面整形和絕緣板固定安裝在電樞繞組內側后，均使用脹胎頂緊整形至弧面平滑對稱。脹胎是個與定子內壁弧面相匹配的模具，模具外圓圓度和同軸度都符合要求，脹胎可以將定子內壁弧面頂緊整形至弧面平滑對稱。
[0010]最佳的，膠凝材料是有機膠凝材料中的樹脂基復合材料或者環氧樹脂材料。
[0011]最佳的，機座和定子鐵芯同軸，機座內壁的圓度小于0.005mm,定子鐵芯內環和外環的圓度分別小于0.005mm ;機座內壁的同軸度小于0.005mm,定子鐵芯內環和外環的同軸度分別小于0.005mm。
[0012]最佳的，絕緣板由磁性槽楔板制成。
[0013]最佳的，電樞繞組外側包裹了雙玻璃絲包亞胺薄膜后又包裹了云母帶，電樞繞組是扁平狀，電樞繞組的截面是長方行。
[0014]最佳的，電樞繞組和定子鐵芯均使用低電阻率導體。
[0015]最佳的，機座是由Q345A材料組焊而成。
[0016]由上述技術方案可知，本發明有以下優點:
其一，整體對稱平衡、尺寸精度很高的補償式脈沖發電機定子。機座加工過程中多次計算配重和加配重，使機座重心在其軸線，機座重心最好是在其軸線中點，機座加工過程中采用儀表監測機座和定子鐵芯的圓度和同軸度，最終要達到機座和定子鐵芯同軸的同時機座內壁的圓度小于0.005mm,機座內壁的同軸度小于0.005mm ;定子鐵芯是由定子沖片疊裝、緊固后得到重量均勻對稱的內環無槽定子鐵芯，精車后的定子鐵芯整體重心在其軸線，重心最好是在其軸線中點，定子鐵芯內環和外環的圓度都小于0.005_，定子鐵芯內環和外環的同軸度小于0.005mm，達到以上這些質量要求，才能是符合質量要求的補償式脈沖發電機定子。
[0017]其二，補償式脈沖發電機定子內弧面平滑對稱。將繞制得到的電樞繞組固定在成品定子鐵芯內側，然后向電樞繞組灌注膠凝材料，在膠凝材料未固化之前將電樞繞組和膠凝材料的弧面整形至平滑對稱，灌注的膠凝材料可以增強電樞繞組的機械強度，同時防止電樞繞組發生回彈變形，電樞繞組和膠凝材料的弧面平滑對稱，膠凝材料固化后在電樞繞組內側固定安裝絕緣板，將絕緣板的弧面整形至平滑對稱。粘結在定子鐵芯內的電樞繞組、膠凝材料和絕緣板都采用脹胎頂緊整形至弧面平滑對稱后固定成型，保證補償式脈沖發電機定子內徑的圓度和內弧面的平滑對稱，只有這種結構才能使定、轉子之間的氣隙均勻，氣隙差小，最終加工出來的補償式脈沖發電機定子能滿足補償式脈沖發電機每分鐘轉速15000轉的質量要求。
[0018]其三，細節到每一個地方。將補償式脈沖發電機定子臥立，找正定子內圓面后，使用鏜刀精細平整機座的兩個開口端面和絕緣板內圓面；樞繞組外側包裹了雙玻璃絲包亞胺薄膜后又包裹了云母帶；電樞繞組和定子鐵芯均使用低電阻率導體；絕緣板由磁性槽楔板制成；帶工裝整體浸絕緣漆，防止電樞繞組固化后，有些高點卸下工裝后反彈，保證絕緣漆的固化效果；以上所有操作都是為了保證了補償式脈沖發電機定子的精細度，滿足補償式脈沖發電機每分鐘15000轉的需要。
[0019]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1是補償式脈沖發電機定子結構示意圖。
[0020]附圖2是補償式脈沖發電機定子結構示意圖A-A面的剖面圖。
[0021 ] 圖中，機座1、定子鐵芯2、電樞繞組3、膠凝材料4和絕緣板5。
[0022]【具體實施方式】:
結合本發明實施例中的附圖，對發明實施例的技術方案做進一步的詳細闡述。
[0023]補償脈沖發電機每分鐘轉速是15000轉，所以對補償式脈沖發電機定子加工精度及質量要求都很高，本發明是補償脈沖發電機定子以及利用機床、工藝手段、工裝模具三者相結合的補償脈沖發電機定子的加工方法。
[0024]一種補償式脈沖發電機定子包括由Q345A材料組焊而成的機座I和定子本體，定子本體包括定子鐵芯2、電樞繞組3、膠凝材料4和絕緣板5。機座I整體對稱平衡，機座I內壁的圓度小于0.005_，機座I內壁的同軸度小于0.005_，機座I重心在其軸線，最完美的情況是機座I重心在其軸線中點。定子鐵芯2是由定子沖片疊裝、緊固后得到重量均勻對稱的內環無槽定子鐵芯2，精車后的定子鐵芯2整體重心在其軸線，最完美的情況是定子鐵芯2重心在其軸線中點，定子鐵芯2內環和外環的圓度分別小于0.005_，定子鐵芯2內環和外環的同軸度分別小于0.005mm,定子鐵芯2和機座I同軸,定子鐵芯2固定安裝在機座I內。電樞繞組3外側包裹了雙玻璃絲包亞胺薄膜，最外面包裹了云母帶，電樞繞組3是扁平狀，電樞繞組3的截面是長方行，電樞繞組3通過有機膠凝材料4中的樹脂基復合材料或者環氧樹脂材料固定在無槽定子鐵芯2內側，電樞繞組3和定子鐵芯2均使用低電阻率導體，電樞繞組3內側固定安裝由磁性槽楔板制成的絕緣板5，絕緣板5由磁性槽楔板制成，電樞繞組3內側弧面和絕緣板5內側弧面都平滑并且左右對稱。補償式脈沖發電機定子整體對稱平衡，補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線，最完美的情況是補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線中點。
[0025]上述補償式脈沖發電機定子的加工工藝，包括以下步驟:
第一步，機座I加工:
機座I是由Q345A材料組焊而成的，對機座I進行退火，消除機座I焊接應力和材料自身的內應力，計算配重，加配重使機座I重心在其軸線，然后粗車機座I內各個圓面留量，機座I內壁的圓度小于0.005_，機座I內壁的同軸度小于0.005_，然后對機座I進行振動時效，消除機座I內部殘留應力和粗加工產生加工應力，然后再次計算配重，加配重使機座I重心在其軸線，然后進行鉆孔并攻絲，最終得到整體對稱平衡的成品機座I。
[0026]機座I加工過程至少一次計算配重，并按計算重量在機座I接線盒對稱位置焊配重塊，加工過程中要減小機座I產生的變形，最終得到機座I重心在其軸線的、對稱平衡的成品機座I。
[0027]第二步，定子鐵芯2加工安裝:
定子鐵芯2是由定子沖片疊裝、緊固后得到重量均勻對稱的內環無槽定子鐵芯2，精車定子鐵芯2得到整體重心在其軸線的成品定子鐵芯2，最完美的情況是定子鐵芯2整體重心在其軸線中點，定子鐵芯2內環和外環的圓度分別都小于0.005_，定子鐵芯2內環和外環的同軸度分別都小于0.005mm ;將成品定子鐵芯2固定安裝在成品機座I內；
第三步，電樞繞組3加工安裝:
電樞繞組3銅線的外側包裹了雙玻璃絲包亞胺薄膜然后包裹了云母帶，電樞繞組3是扁平狀，電樞繞組3的截面是長方行，將繞制得到的電樞繞組3固定在成品定子鐵芯2內側，然后向電樞繞組3灌注膠凝材料4，所述膠凝材料4可以是有機膠凝材料4中的樹脂基復合材料或者環氧樹脂材料，在膠凝材料4未固化之前將電樞繞組3和膠凝材料4的弧面整形至平滑對稱，膠凝材料4固化后在電樞繞組3內側固定安裝由磁性槽楔板制成的絕緣板5，使用鏜刀精細平整機座I的兩個開口端面和絕緣板5內圓面，得到初步成型的補償式脈沖發電機定子。
[0028]電樞繞組3固定在成品定子鐵芯2內側后使用脹胎頂緊整形至弧面平滑對稱，膠凝材料4未固化前的弧面整形也是使用脹胎頂緊整形至弧面平滑對稱，絕緣板5固定安裝在電樞繞組3內側后也使用脹胎頂緊整形至弧面平滑對稱。
[0029]對初步成型的補償式脈沖發電機定子整體浸絕緣漆，烘干后對補償式脈沖發電機定子進行計算配重，使補償式脈沖發電機定子整體對稱平衡，補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線，最完美的情況是補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線中點，即得到成型的補償式脈沖發電機定子。
[0030]上述補償式脈沖發電機定子的機座I加工過程中多次計算配重和加配重，使機座I重心在其軸線，機座I圓度和同軸度要求都很高，機座I整體對稱平衡、尺寸精度很高。
[0031]補償式脈沖發電機的定子鐵芯2是由定子沖片疊裝、緊固后得到重量均勻對稱的內環無槽定子鐵芯2，精車定子鐵芯2得到整體重心在其軸線的成品定子鐵芯2，定子鐵芯2內環和外環的圓度、同軸度都要求很高，將成品定子鐵芯2固定安裝在成品機座I內。
[0032]繞制得到的電樞繞組3通過灌注膠凝材料4固定在無槽定子鐵芯2內側，在膠凝材料4未固化之前將電樞繞組3和膠凝材料4的弧面整形至平滑對稱，灌注的膠凝材料4可以增強電樞繞組3的機械強度的同時防止電樞繞組3發生回彈變形。
[0033]補償式脈沖發電機定子整體均勻對稱平衡，重心在其軸線，內弧面平滑對稱，圓度和同軸度要求都很高，可以保證定、轉子之間的氣隙均勻，氣隙差小，加工出來的補償式脈沖發電機定子能滿足補償式脈沖發電機每分鐘轉速15000轉的質量要求。
[0034]上述補償式脈沖發電機定子的加工工藝，是機床、工藝手段、工裝模具三者結合的補償脈沖發電機定子的加工方法，高質量、高精度的得到了滿足補償式脈沖發電機每分鐘轉速15000轉的質量要求的補償式脈沖發電機定子。
【權利要求】
1.一種補償式脈沖發電機定子，補償式脈沖發電機定子包括機座和定子本體，定子本體包括定子鐵芯和電樞繞組，定子鐵芯由定子沖片疊加安裝后壓緊并卡死構成，其特征在于:補償式脈沖發電機定子本體還包括膠凝材料和絕緣板，定子鐵芯是內環無槽定子鐵芯，定子鐵芯固定安裝在機座內，電樞繞組通過膠凝材料固定在無槽定子鐵芯內側，電樞繞組內側固定安裝絕緣板；機座整體對稱平衡，機座重心在其軸線，電樞繞組內側弧面和絕緣板內側弧面都平滑并且左右對稱，補償式脈沖發電機定子整體對稱平衡，補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線。
2.權利要求1所述的一種補償式脈沖發電機定子的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟: A機座加工: 對機座進行退火消除機座應力，計算配重，加配重使機座重心在其軸線，然后粗車機座內各個圓面留量，然后對機座進行振動時效，消除機座殘留應力，然后再次計算配重，加配重使機座重心在其軸線，然后進行鉆孔并攻絲，最終得到整體對稱平衡的成品機座； B定子鐵芯加工安裝: 定子鐵芯是內環無槽定子鐵芯，精車定子鐵芯得到重心在其軸線的成品定子鐵芯；將成品定子鐵芯固定安裝在成品機座內； C電樞繞組加工安裝: 將繞制得到的電樞繞組固定在成品定子鐵芯內側，然后向電樞繞組灌注膠凝材料，在膠凝材料未固化之前將電樞繞組和膠凝材料的弧面整形至平滑對稱，膠凝材料固化后在電樞繞組內側固定安裝絕緣板，將絕緣板的弧面整形至平滑對稱，得到初步成型的補償式脈沖發電機定子，對初步成型的補償式脈沖發電機定子整體浸絕緣漆，烘干后對補償式脈沖發電機定子進行計算配重，加配重使補償式脈沖發電機定子整體對稱平衡，補償式脈沖發電機定子整體重心在其軸線，得到成型的補償式脈沖發電機定子。
3.根據權利要求2所述的一種補償式脈沖發電機定子的加工工藝，其特征在于:使用鏜刀精細平整機座的兩個開口端面和絕緣板內圓面。
4.根據權利要求2所述的一種補償式脈沖發電機定子的加工工藝，其特征在于:電樞繞組固定在成品定子鐵芯內側后、膠凝材料未固化前的弧面整形和絕緣板固定安裝在電樞繞組內側后，均使用脹胎頂緊整形至弧面平滑對稱。
5.根據權利要求1-2所述的任意一種補償式脈沖發電機定子，其特征在于:膠凝材料是有機膠凝材料中的樹脂基復合材料或者環氧樹脂材料。
6.根據權利要求1-2所述的任意一種補償式脈沖發電機定子，其特征在于:機座和定子鐵芯同軸，機座內壁的圓度小于0.005mm,定子鐵芯內環和外環的圓度分別小于0.005mm ;機座內壁的同軸度小于0.005mm,定子鐵芯內環和外環的同軸度分別小于0.005mm。
7.根據權利要求1-2所述的任意一種補償式脈沖發電機定子，其特征在于:絕緣板由磁性槽楔板制成。
8.根據權利要求1-2所述的任意一種補償式脈沖發電機定子，其特征在于:電樞繞組外側包裹了雙玻璃絲包亞胺薄膜后又包裹了云母帶，電樞繞組是扁平狀，電樞繞組的截面是長方行。
9.根據權利要求1-2所述的任意一種補償式脈沖發電機定子，其特征在于:電樞繞組和定子鐵芯均使用低電阻率導體。
10.根據權利要求1-2所述的任意一種補償式脈沖發電機定子，其特征在于:機座是由Q345A材料組焊而成。
【文檔編號】H02K1/12GK104135091SQ201410426698
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月27日 優先權日:2014年8月27日
【發明者】劉向萍, 李兆軍, 張海龍, 尹成紅, 馬秀紅, 袁鵬, 張利, 何梅 申請人:寧夏西北駿馬電機制造股份有限公司