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      一種新型轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂涂敷機(jī)*

      2013-08-18 07:44:20陳秋華
      機(jī)電工程技術(shù) 2013年10期
      關(guān)鍵詞:涂敷集塵槽內(nèi)

      陳秋華,余 寧

      (廣東省機(jī)械研究所,廣東 廣州 510630)

      1 轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂涂敷機(jī)工作原理

      轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂涂敷機(jī)是微型電機(jī)生產(chǎn)設(shè)備,主要用于微型電機(jī)轉(zhuǎn)子槽內(nèi)表面及端面絕緣層的涂敷工藝。

      轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂涂敷機(jī)通常分為涂敷區(qū)、清潔區(qū)、固化區(qū)等三個(gè)工作區(qū),在涂敷機(jī)的兩端凸出平臺(tái)上安裝絲桿與電機(jī),并排的兩根絲桿,縱向穿過(guò)涂敷機(jī)的三個(gè)工作區(qū);工件轉(zhuǎn)子由護(hù)軸套套住芯軸放在并排的兩根絲桿上,絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)工件前進(jìn)和自轉(zhuǎn),依次進(jìn)入各區(qū)域進(jìn)行工作。

      涂敷區(qū)(見(jiàn)圖1)是工件涂敷上粉工藝區(qū),由流化床、靜電發(fā)生器、電極等組成,電極由銅板和放電針構(gòu)成,電極接靜電發(fā)生器的陰極。當(dāng)靜電發(fā)生器工作時(shí),陰極有55 kV~90 kV的靜電高壓,此時(shí)放電針周圍的空氣產(chǎn)生電暈現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)干燥處理的壓縮空氣由流化床底部被徐徐送入涂敷區(qū),不斷流經(jīng)放電針從而帶有電荷。這些帶有電荷的空氣通過(guò)流化床中的多孔透氣流化板,流進(jìn)流化槽[1],帶有電荷的氣體與在流化槽內(nèi)的環(huán)氧樹(shù)脂粉末接觸,并將電荷轉(zhuǎn)移給環(huán)氧樹(shù)脂粉末,同時(shí)將其吹起并形成沸騰的云霧,粉末懸浮在流化槽內(nèi)。而工件轉(zhuǎn)子則接到靜電發(fā)生器的陽(yáng)極,陽(yáng)極同時(shí)接地,在靜電場(chǎng)的作用下,帶電荷的環(huán)氧樹(shù)脂粉末向上部的電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng),并被吸附在轉(zhuǎn)子表面,而其所帶的電荷則通過(guò)陽(yáng)極回到靜電發(fā)生器,即完成了環(huán)氧樹(shù)脂粉末流化床上粉工作。

      圖1 涂敷區(qū)

      清潔區(qū)裝有刮粉機(jī)構(gòu)和吹粉機(jī)構(gòu),當(dāng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)子進(jìn)入此區(qū)域時(shí),工件被帶轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)托起并轉(zhuǎn)動(dòng),工件外徑面等不需要涂敷的粉末被刮粉機(jī)構(gòu)的傾斜刮片刮除,殘留在護(hù)軸套上的粉末,會(huì)被上面吹粉機(jī)構(gòu)的氣刷通過(guò)壓縮空氣吹落,從而完成工件轉(zhuǎn)子的清潔工作。

      固化區(qū)是通過(guò)高頻感應(yīng)加熱使工件轉(zhuǎn)子上的粉末固化。高頻加熱是利用集膚熱效應(yīng),在工件表面產(chǎn)生渦流,從而迅速地將工件表面加熱。吸附在表面的粉末也不斷被溶化、流平、膠化,最后被固化,形成一均勻的硬化絕緣涂層。

      2 存在問(wèn)題

      經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),目前國(guó)內(nèi)的轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂涂敷機(jī)[2]普遍存在粉末材料利用率低的問(wèn)題,一般低于60%,同時(shí)由于涂敷機(jī)整機(jī)密封性不好,出現(xiàn)粉塵泄漏,容易造成環(huán)境污染。

      3 解決措施

      (1)改進(jìn)涂敷機(jī)的整體結(jié)構(gòu)

      涂敷粉末是采用流化床靜電涂敷專用環(huán)氧樹(shù)脂絕緣粉末,它需要低溫儲(chǔ)存,溫度要在23°C以下。這些低溫粉末如果長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中,會(huì)與空氣中的水蒸汽相遇凝結(jié)成水滴,使粉末受潮,而這些受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的粉末是不能回收再利用的,只能報(bào)廢。如果這些變質(zhì)粉末與干凈粉末混合,就會(huì)使涂層膜厚難控制,涂敷表面粗糙,轉(zhuǎn)子槽內(nèi)粘連,從而導(dǎo)致涂敷質(zhì)量不穩(wěn)定。

      為此將容易造成粉末堆積的平面布局結(jié)構(gòu)修改成新式的箱槽布局結(jié)構(gòu)(如圖2所示),同時(shí)將流化床做成小T形,安裝在箱槽里,減少存粉平面,在箱槽與上蓋之間墊上密封條,并用拉鎖拉緊,成為密閉空間,防止粉塵外泄。

      在密閉空間中的涂敷區(qū)、清潔區(qū)、固化區(qū)的下面分別安裝接粉斗,通過(guò)吸氣管與一臺(tái)集塵機(jī)連接,組成粉末回收系統(tǒng)。

      將流化床與支撐橫板的上周邊平面都做成斜面;同時(shí)集塵機(jī)的集塵斗與三個(gè)區(qū)的接粉斗內(nèi)部均設(shè)計(jì)成55.70°的斜坡[3],讓粉末能從上方自由掉落至接粉斗,再通過(guò)吸氣管回到集塵機(jī)循環(huán)再利用。

      圖2 臥式涂敷機(jī)外觀圖

      (2)采用密閉、吸風(fēng)的負(fù)壓除塵法

      為防止粉塵外泄,采用密閉、吸風(fēng)的負(fù)壓除塵法,使轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂涂敷機(jī)的工作系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)。

      在涂敷前首先開(kāi)動(dòng)集塵機(jī),使箱槽內(nèi)的空間產(chǎn)生大氣負(fù)壓,在密閉空間設(shè)置回流口,將氣流引至物料的入口,粉末在負(fù)壓氣流的引導(dǎo)下,在密閉空間內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng),撞擊應(yīng)力板,改變運(yùn)動(dòng)方向,直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍€運(yùn)動(dòng),降低自身的勢(shì)能,在重力作用下沉降下來(lái)[4];一些沒(méi)有被工件吸附的粉末、或者在清潔區(qū)內(nèi)被刮粉機(jī)構(gòu)和吹粉機(jī)構(gòu)刮下的粉末,在箱槽內(nèi)的大氣負(fù)壓作用下,分別經(jīng)過(guò)下面的接粉斗和吸氣管被快速回收至集塵機(jī)內(nèi)循環(huán)再用,減少這些未被利用的環(huán)氧樹(shù)脂粉末暴露在空氣中的時(shí)間,保證了循環(huán)再用粉末的質(zhì)量,也有效地防止了粉末外泄。

      通過(guò)調(diào)整接粉斗下面吸氣管的閥門(mén),可相應(yīng)調(diào)節(jié)箱槽內(nèi)空間的負(fù)壓數(shù)值,從而滿足不同產(chǎn)品的涂敷。

      (3)利用過(guò)濾箱過(guò)濾氣體

      在固化區(qū),高頻感應(yīng)加熱線圈安裝在箱槽的中間,線圈兩邊是吹粉機(jī)構(gòu),當(dāng)工件經(jīng)過(guò)固化區(qū)時(shí),工件被流平、固化。一些在護(hù)軸套上被固化過(guò)的粉末顆粒則由兩邊的吹粉機(jī)構(gòu)的氣刷吹落,這些已不能再循環(huán)使用的被固化的粉末顆粒,在集塵機(jī)的負(fù)壓作用下,被收集到下面的過(guò)濾箱(如圖3所示)中等待最終清除。其混雜氣體需經(jīng)過(guò)過(guò)濾箱過(guò)濾,過(guò)濾后的干凈氣體才能進(jìn)入集塵機(jī),從而保證了循環(huán)粉末的潔凈。

      4 結(jié)論

      圖3 過(guò)濾箱結(jié)圖

      新型轉(zhuǎn)子環(huán)氧樹(shù)脂涂敷機(jī)是利用負(fù)壓除塵原理,采用密閉、吸風(fēng)的除塵方法設(shè)計(jì),使整個(gè)系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài),能夠快速收集未被利用的環(huán)氧樹(shù)脂粉末,減少粉末在空氣中暴露的時(shí)間,保證了循環(huán)再用粉末的質(zhì)量,也有效地防止了粉末外泄;同時(shí)由于采用箱槽布局結(jié)構(gòu),達(dá)到了減少堆積粉末平面的目的。

      經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,環(huán)氧樹(shù)脂粉末利用率超過(guò)90%,同時(shí)粉塵泄漏與粉末堆積得到了很好的控制,極大地提高了涂敷產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

      [1]周錦添.微電機(jī)槽絕緣流水線型涂敷設(shè)備研制及涂層質(zhì)量控制[J].電機(jī)電器技術(shù),1998(2):39-42.

      [2]梁志鋒,周錦添,吳智恒,等,微電機(jī)轉(zhuǎn)定子內(nèi)槽粉末涂敷設(shè)備的研究[J].機(jī)械,2001(5):58-60.

      [3]陳彥良.脈沖式袋濾集塵機(jī)操作改善與能源節(jié)約[A].工業(yè)減廢暨永續(xù)發(fā)展研討會(huì)論文集[C].2002.

      [4]瞿仁靜.無(wú)動(dòng)力(微動(dòng)力)除塵技術(shù)[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2009,28(3):79-81.

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