郝忠偉
(佳木斯電機(jī)股份有限公司,黑龍江 佳木斯 154002)
人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)制造業(yè)的有力支撐,制造業(yè)不僅為社會(huì)提供了必需品,也為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,我們需要加速推進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展,不斷提升機(jī)械制造的技術(shù)和能力,以適應(yīng)人們對(duì)物質(zhì)和精神生活的需要,這給機(jī)械制造帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。隨著社會(huì)物質(zhì)的日益豐富,國(guó)家制造業(yè)的規(guī)模和生產(chǎn)能力也在不斷地增長(zhǎng),這對(duì)于增強(qiáng)我們的綜合國(guó)力具有重大意義。隨著科技的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造業(yè)迅速發(fā)展,電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)在這一背景下也有了較大的發(fā)展空間;這對(duì)電機(jī)生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備的需求越來(lái)越大。在當(dāng)今社會(huì),隨著電力設(shè)備的迅速發(fā)展,電機(jī)的工藝、裝備的質(zhì)量檢驗(yàn)變得越來(lái)越重要,同時(shí),它的技術(shù)也越來(lái)越多樣化,為了使電機(jī)制造工藝和裝備得到合理使用,必須根據(jù)需要和用途選擇合適的測(cè)試技術(shù)[1]。
從電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上看,應(yīng)兼顧電動(dòng)機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性。電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造是電動(dòng)機(jī)制造工藝的關(guān)鍵。因此,結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)成本和時(shí)間產(chǎn)生影響,這主要是因?yàn)槊總€(gè)零件都有不同的結(jié)構(gòu)方案,即使選擇了一個(gè)部分;但是仍然需要確定加工精度、外觀、表面粗糙度、選擇的材質(zhì)以及加工的裕度。因此,要找出一個(gè)最優(yōu)的結(jié)構(gòu),首先要確定所需要的材料,所需要的通用部件,工藝設(shè)備,然后才能根據(jù)具體的條件,挑選出適合的標(biāo)準(zhǔn)零件和工藝設(shè)備;這樣的話(huà),收益就會(huì)最大化,而這些因素對(duì)最終產(chǎn)品的品質(zhì)有很大的影響。在這方面,電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它直接影響到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)的成本,一般只要確定了電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),就可以決定相應(yīng)的工藝方案。因此,在電機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,工藝人員要和設(shè)計(jì)者緊密配合,或者平行或交叉。工藝人員和設(shè)計(jì)者要互相協(xié)作,以確保電機(jī)的加工工藝。所以,要使整個(gè)電動(dòng)機(jī)的制造工藝更合理,就需要綜合考慮以上幾方面的因素,以確定最佳的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過(guò)程中,他必須要考慮到很多方面,并逐漸將其作為工藝和設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。然而,這種做法常常是照搬他人的成功做法,沒(méi)有充分考慮到生產(chǎn)廠家的現(xiàn)實(shí),造成了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不高。
在選用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)時(shí),既要考慮電動(dòng)機(jī)自身的特性,又要兼顧成本和制造費(fèi)用。而在工業(yè)自動(dòng)化程度日益提高的今天,作為自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),電動(dòng)機(jī)的發(fā)展也日益引起了人們的關(guān)注,所以,必須加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其工作性能及費(fèi)用有很大的關(guān)系,而電動(dòng)機(jī)是一個(gè)非常復(fù)雜的部件,它的機(jī)械設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。每個(gè)產(chǎn)品都有自己的特色和優(yōu)點(diǎn),所以在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),既要注意原料的品質(zhì),又要注重對(duì)原料的要求;同時(shí),也要考慮到加工過(guò)程對(duì)產(chǎn)品外形的影響。因此,在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),既要從原料、加工過(guò)程等方面進(jìn)行質(zhì)量控制,又要嚴(yán)格控制產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)設(shè)備;從而使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化,并通過(guò)合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)縮短生產(chǎn)周期。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)要經(jīng)常根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整[2]。
例如,在電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中,要綜合上述各種要素,并經(jīng)常強(qiáng)化對(duì)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)培訓(xùn),以便能在任何時(shí)間內(nèi)熟練地了解電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和技術(shù);相關(guān)的設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)與技術(shù)人員共同研究現(xiàn)場(chǎng)情況,結(jié)合自己的發(fā)展情況,針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體剖析,并按照規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備的生產(chǎn),不要抄襲;這會(huì)導(dǎo)致在生產(chǎn)中出現(xiàn)嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,甚至?xí)?duì)人們的生命安全構(gòu)成威脅,不能只顧著追求利益,忽視各種潛在的風(fēng)險(xiǎn);必須實(shí)事求是地對(duì)待,避免發(fā)生事故。
電動(dòng)機(jī)的核心部件是電動(dòng)機(jī)的端蓋和底座,這是保證電動(dòng)機(jī)正常工作的關(guān)鍵,在保證安全運(yùn)行的前提下,對(duì)電網(wǎng)的整體使用也產(chǎn)生了一定的效果。所以,在生產(chǎn)設(shè)備上,對(duì)端蓋和底座的工作、品質(zhì)、制作等技術(shù)都有很高的需求。文章對(duì)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中端蓋和底座的加工精度進(jìn)行了分析,并提出了一些改進(jìn)的措施,期望可以提升工廠的生產(chǎn)效率及品質(zhì),讓公司得到更好的發(fā)展,從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。以下是幾種特定方法:
相對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言,更為重要的是端蓋,因?yàn)樗菍C(jī)座和轉(zhuǎn)子之間的結(jié)構(gòu)部分。端蓋是電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件,因此要保證端蓋的質(zhì)量,從而保證滾動(dòng)軸承和轉(zhuǎn)子和定子的安全。端蓋一旦發(fā)生故障,將會(huì)對(duì)電機(jī)的工作穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生很大的影響。所以,在制造時(shí)要注意到端蓋的加工方法。文章從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探討。對(duì)端蓋而言,由于其壁薄、易變形,故在使用夾緊方法時(shí)很困難。對(duì)轉(zhuǎn)子而言,它和定子之間有一定的空隙,必須先把它固定到合適的地方,然后用焊接的辦法把它緊固到端蓋上;這種方法能有效減少電動(dòng)機(jī)的空氣間隙和軸承腔的制動(dòng)等缺陷[3]。
在電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造中,以底座為主要部件,起到支承的功能,并可對(duì)定子鐵芯進(jìn)行固定,確保了各個(gè)馬達(dá)的內(nèi)部構(gòu)造的穩(wěn)定性。由于電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中存在著一些損傷,為了確保其安裝的品質(zhì),必須對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的檢修。在此基礎(chǔ)上還裝有一個(gè)軸承端罩,它可以調(diào)整機(jī)架與端罩的匹配,從而達(dá)到對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的保護(hù)作用。底座包括:底座上的整體式底座,鑄鋼底座,分離形底座,鑄鐵底座。依據(jù)生產(chǎn)技術(shù)的差異,可以將底座和一體式的鑄鐵底座劃分,也可以劃分成兩類(lèi):分開(kāi)型的鋼板焊接底座。它的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單,它由在底座的鐵芯擋和上、下兩端止口、吊環(huán)、螺栓孔和底部孔、連接箱和固定的終端罩等組成。各種類(lèi)型的基板都具有其自身的特性,在使用的時(shí)候,要結(jié)合實(shí)際的使用條件,選用適當(dāng)?shù)闹Ъ?。在基板的制造中,必須?yán)格遵守生產(chǎn)規(guī)范。機(jī)床底座的表面愈大,其品質(zhì)愈高,故選用適當(dāng)?shù)膴A具方法十分關(guān)鍵。采用夾口的方法,可以確保工件的壁厚、內(nèi)圓、同軸等不發(fā)生明顯的變形。針對(duì)以上問(wèn)題,可在基座上進(jìn)行止口定位和基底平面定位,其中,分體式底座相對(duì)于澆鑄底座來(lái)說(shuō),具有更低的造價(jià)和生產(chǎn)過(guò)程,所以它被廣泛地使用。端蓋是電動(dòng)機(jī)繞組的主要組成部分,為了防止電動(dòng)機(jī)的故障,需要進(jìn)行嚴(yán)密的支撐和防護(hù)[4]。
以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子為例子,其主體有兩個(gè)重要部分:鑄鋁轉(zhuǎn)子的鐵芯和轉(zhuǎn)軸。在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部,各部件都有著某種關(guān)聯(lián),而轉(zhuǎn)動(dòng)的軸又是控制電動(dòng)機(jī)的核心,發(fā)揮著至關(guān)重要的功能;該系統(tǒng)不但可以完成動(dòng)力和扭矩的傳輸,還具有一定的防護(hù)效果。所以,作為一種電動(dòng)機(jī),其本身的一個(gè)關(guān)鍵特性就是其力學(xué)特性。那么,怎樣才能使電動(dòng)機(jī)的力學(xué)特性得到更好的改善?最根本的辦法是進(jìn)行合理的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。有些中小公司因?yàn)闆](méi)有足夠的財(cái)力去采購(gòu)高品質(zhì)的電動(dòng)機(jī),所以只能選擇使用熱軋圓鋼卷,或從原料上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸的加工。但在實(shí)際中,通常都是用電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸切削的有效控制。
基礎(chǔ)設(shè)施的種類(lèi)繁多,按其結(jié)構(gòu)類(lèi)型可劃分為各種類(lèi)型。根據(jù)實(shí)際使用情況,可將其分為兩種基本類(lèi)型:一種是完全分離的;另外一種是局部分離的。這些方法可以滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需要。在實(shí)際使用中,由于它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,因此在進(jìn)行分析時(shí)需要考慮,其中包括:如何選用適當(dāng)?shù)目刹鹦妒胶附拥鬃?,以確保產(chǎn)品的品質(zhì);在這個(gè)過(guò)程中,一旦發(fā)生故障,將會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)械的工作產(chǎn)生一定的影響,甚至?xí)?dǎo)致底座等零件的損傷,從而導(dǎo)致整體質(zhì)量下降。所以,在電機(jī)加工工藝裝備生產(chǎn)中,必須從生產(chǎn)實(shí)踐和使用要求出發(fā),對(duì)其進(jìn)行全面、全面的分析,實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)工藝的技術(shù)操作,同時(shí)確保電動(dòng)機(jī)的整體質(zhì)量。
電機(jī)生產(chǎn)工藝的設(shè)備檢驗(yàn)手段多種多樣。但是,仍存在著一些需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。為保證電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和安全性,必須對(duì)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查,以保證其質(zhì)量和安全性。在生產(chǎn)過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了許多問(wèn)題,如壽命短、生產(chǎn)安全差,一旦采用不符合要求的生產(chǎn)設(shè)備,不但會(huì)對(duì)公司的經(jīng)濟(jì)效益造成不利的影響,還會(huì)造成維護(hù)費(fèi)用的增加。但是,目前的電機(jī)加工設(shè)備在使用中存在著許多問(wèn)題,不但會(huì)影響到生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),還會(huì)對(duì)員工的身體造成不良的影響。這些問(wèn)題不能得到及時(shí)的解決,很容易發(fā)生安全事故。所以,在對(duì)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選用適合的電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)的加工工藝裝備是多部件組合而成,各部件間有某種關(guān)聯(lián),因此,對(duì)其加工工藝裝備進(jìn)行檢驗(yàn)顯得尤為必要。如果產(chǎn)品出現(xiàn)品質(zhì)問(wèn)題,或者在開(kāi)始的時(shí)候沒(méi)有注意到外部環(huán)境的影響和運(yùn)行的效率,就會(huì)導(dǎo)致很大的影響。所以,要確保電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定,就需要對(duì)其進(jìn)行全面的剖析,尋找出相應(yīng)的解決辦法,需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的核心和其他的裝置進(jìn)行嚴(yán)密的檢查。
因此,對(duì)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和試運(yùn)轉(zhuǎn)是確保其安全的唯一途徑。這就需要從原料到最后的生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)所有的成品都進(jìn)行規(guī)范的管理。例如:檢查鐵芯材質(zhì)的厚度;對(duì)線(xiàn)圈的匝數(shù)和圈距進(jìn)行檢驗(yàn)。在這一工藝中,必須對(duì)端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)軸等零件進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢驗(yàn)和材料檢驗(yàn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)的空氣間隙超出設(shè)定時(shí),會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的整體漏抗過(guò)高或過(guò)低,從而對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作產(chǎn)生不利的作用;定子和轉(zhuǎn)子的芯部出現(xiàn)了不同的軸線(xiàn)偏差,導(dǎo)致了磁芯的有效長(zhǎng)度不夠,導(dǎo)致了空載電流、電源因數(shù)等參數(shù)的變化,從而對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不利的作用。這些品質(zhì)問(wèn)題都需要在生產(chǎn)的時(shí)候?qū)﹄妱?dòng)機(jī)進(jìn)行嚴(yán)密的檢查以確保不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。
電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程中,設(shè)備的性能直接影響到其使用壽命,如何使其有效工作,除了要對(duì)設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行檢查之外,還要對(duì)其性能進(jìn)行分析。其中,質(zhì)量檢驗(yàn)和性能研究是核心。首先,要確保產(chǎn)品的品質(zhì)。電機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中,質(zhì)量檢驗(yàn)和性能的研究是確保生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一是通過(guò)優(yōu)化其結(jié)構(gòu),如端蓋數(shù)目、端蓋直徑等,可以延長(zhǎng)端蓋的使用壽命,提高端蓋的工作效率;二是對(duì)基座的性能的研究,還應(yīng)將其他設(shè)備的性能作為一個(gè)整體來(lái)考慮。轉(zhuǎn)軸的磨損能力及磨損程度與溫度密切相關(guān),故對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),要結(jié)合實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓β省?/p>
此外,在電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中,由于定子鐵芯的外圈結(jié)構(gòu)必須大于整體的設(shè)計(jì),從而導(dǎo)致了腳部的漏抗和漏抗率逐漸減小,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的整體漏抗量逐漸減小,使電流增加。如果空氣間隙中的磁場(chǎng)和無(wú)負(fù)載的電流增大,則電機(jī)的動(dòng)力會(huì)急劇降低,使電機(jī)的電流和定子產(chǎn)生較大的損耗,從而引起加熱。另外,由于轉(zhuǎn)子鐵芯外圓外軸直徑的縮小,空氣間隙對(duì)其產(chǎn)生的諧波漏抗有較大的作用,從而增大了轉(zhuǎn)子的諧波漏抗值。電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)的起動(dòng)扭矩和最大扭矩都會(huì)引起電機(jī)的整體漏抗值;此外,由于磁芯與定子、轉(zhuǎn)子鐵芯與轉(zhuǎn)軸的間隙較大,使無(wú)負(fù)載時(shí)的電流增加,從而降低了系統(tǒng)的功耗。為此,可以采用降低轉(zhuǎn)矩、提高磁通強(qiáng)度和合理選用材質(zhì)等措施來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的溫度。電機(jī)底座的內(nèi)切圓面與定子芯體、底座與外部接觸面上均有電熱阻力,從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的溫度上升,并對(duì)端蓋軸承腔和止接頭造成侵蝕,造成電動(dòng)機(jī)裝配時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題,從而使其工作不靈便。因此,在進(jìn)行電機(jī)的安裝和調(diào)試前,應(yīng)先確認(rèn)其機(jī)械構(gòu)造是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的需要,并根據(jù)需要進(jìn)行組裝。另外,要仔細(xì)檢驗(yàn)各個(gè)零件的嚙合空隙。由于軸承箱體的大小和形狀的誤差,會(huì)引起軸承的周邊形變;造成大量的振動(dòng)和噪聲,導(dǎo)致軸承的磨耗和溫度的持續(xù)升高[5]。
總而言之,科技的持續(xù)發(fā)展促進(jìn)制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展,在制造業(yè)發(fā)展的漫長(zhǎng)歷程中實(shí)踐對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生影響。要想保證設(shè)備正常運(yùn)行,保證電機(jī)質(zhì)量安全,就必須要對(duì)電機(jī)制造裝備質(zhì)量和性能加以關(guān)注和提升,從而提升電機(jī)質(zhì)量,促使其在制造過(guò)程中發(fā)揮出最大的裝備性能,提升設(shè)備質(zhì)量安全和發(fā)展水平。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)和性能研究來(lái)保證電機(jī)制造工藝設(shè)備的安全性以及長(zhǎng)效性。只有達(dá)到上述各點(diǎn),才有可能在企業(yè)中切合實(shí)際,在制造業(yè)中發(fā)揮作用,為社會(huì)服務(wù)。