专利名称：内置式循环压缩机用电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机，尤其涉及内置式循环压縮机用电动机。
背景技术：
现有内置式循环压縮机用电动机为三相交流鼠笼式感应电动机，它的特点是细而长，便 于与透平压縮机的直接连接和方便置于高压筒体内使用；其外壳表面有冷却筋，以便于电动 机热量的散发；电动机轴承的润滑方式由高压筒体外的注油泵注入机油与定时排油系统共同 工作完成电动机轴承的润滑；电动机运行中还使用了干燥器、电加热器等用来干燥电动机保 护气体和硅胶再生的附属设备。
但上述内置式循环压縮机用电动机还存在一些不足之处，它严重影响电动机的正常运行 和使用寿命如电动机绕组和线圈结构及制作工艺不合理而影响电动机的使用寿命，电动机 转子需要有小于1. 6mra的轴向窜动量和较高的同轴度、同心度要求而影响电动机的正常运行。 电动机绕组与线圈结构及制作工艺不合理的表现为其一，电动机线圈绕组的绝缘层是采用 先套管后成型的工艺制作，因绕组本体截面为矩型，在成型过程中套管套上绕组时容易弄破 套管而造成绕组的绝缘层损坏而降低了对地电阻；其二，圆形套管作绝缘层，使线圈的密封 性能降低，圆形套管与矩型绕组之间存在容易积聚油膩、污垢的容腔，也会严重降低对地电 阻；其三，绕组与绕组之间，绕组与线圈之间，上层绕组与下层绕组之间的连接处均无连接 头和隔离间距，其相间与匝间无散热空间和安全隔离间距，容易导致相间和匝间绝缘电阻对 零而烧毁电动机；再有，线圈绕组的绝缘层采用圆形F4管制作，导致维护、维修均不方便； 其四，绕组端头的连接采用锡焊焊接，锡焊焊缝有如下不足之处①焊缝焊接不牢固，在电 机启动时，因启动电流的强力冲击易松焊，造成电动机烧毁；②焊缝虚焊，使线圈绕组连接 头的接触面积减小，造成接触不良、发热、脱焊，导致最后烧毁电动机；③焊缝耐高温性差 至三相直流电阻不平衡，引发其他设备运行不稳定，其传统处理方法是采用大变压器与电动 机配套使用，导致既浪费能源又增加了成本；其五，电动机壳体较长，加工误差大，轴向窜 动与同轴度、同心度无法满足运行要求；而电动机转子的轴向窜动量和较高的同轴度、同心 度要求表现为电动机工作时，因透平压缩机运行时需要给电动机选定合适的轴承，使电动机 转轴轴向有少量的窜动，在偶合时一定要按电动机检测时的磁场中心参数进行联接。安装时， 电动机和透平压縮机的偶合须在平台上进行，而且应与实际安装方式相同，并正确检查两轴的同轴度和同心度。所以对电动机定、转子的配合精度要求较高。至此，前述的这些缺陷会 严重影响电动机的使用寿命和生产效率。
发明内容
针对上述情况，本实用新型的目的在于提供一种内置式循环压縮机用电动机，它既使用 寿命长又生产效率高还运行安全可靠，维护、使用方便，制造工艺简单且不需投入大型专用 加工设备。
为了实现上述目的， 一种内置式循环压縮机用电动机，它主要包括壳体、转轴、转子铁 芯、定子铁芯和线圈，所述线圈的上、下层绕组之间的连接处设连接头和隔离间距S。 为了实现结构优化，其进一步的措施是
隔离间距S为8 15咖。 绕组的外层设置耐高温耐腐蚀绝缘固化层。
连接头的连接固定焊缝是由氩弧焊焊接组成。焊缝的焊接温度不低于180(TC。 壳体上的各配合孔D1、 D2、 D3及轴向端面H1、 H2与端盖和转轴配合安装后的同轴度和 同心度均《0. 03mm。壳体上的各配合孔Dl、 D2、 D3及轴向端面H1、 H2与端盖和转轴配合安 装后的轴向间隙《1.5咖。壳体上的各配合孔D1、 D2、 D3和轴向端面H1、 H2均是使用镗杆刀 加工。
本实用新型采用于线圈的上、下层绕组之间的连接处设连接头和隔离间距S及使用氩弧 焊焊接和采用镗杆刀加工壳体各配合孔与轴向端面的技术方案，克服了现有内置式循环压缩 机用电动机的使用寿命短、运行稳定性差、生产效率低和维护、维修不方便的缺陷。
本实用新型相比现有技术所产生的有益效果
(I )在线圈的上、下层绕组之间的连接处增设连接头和隔离间距S，增加了相间线圈 层间的散热空间和线圈层间的安全隔离间距，使线圈及绕组的连接结构更简单、科学，加工 更容易，成本更低，安装、维护更方便，从而有效防止了电动机相间发热、短路现象的频繁 发生。
(II) 绕组的外层设置耐高温耐腐蚀绝缘固化层，并采用先成型后包带的处理工艺，其 包带采用高温溶解固化技术，既保证了绝缘固化层的完好率在100%又使绝缘包带与铜质导体 溶为一体便于高温施焊，从而消除了传统线圈及绕组的绝缘层内即绕组导体外部套管内易积 聚油污和空气，使电动机在运行过程中绝缘电阻容易下降的缺陷。
(III) 在线圈的上、下层绕组之间连接处设置连接头，并使用氩弧焊焊接工艺的连接固 定焊缝，使焊缝的焊接温度不低于1800。C，从而实现了耐高温耐腐蚀连接焊缝，因此、在高温高腐蚀环境中不容易松焊，它既保证了三相直流电阻的平衡又保证了其他运行设备不受影 响，故系统运行安全可靠，电动机使用寿命明显延长。
(IV) 壳体上的各配合孔Dl、 D2、 D3与端盖和转轴配合安装后的同轴度和同心度《 0.03mm，有效减少了电动机运行过程中的震动，显著降低了电动机的运行燥声。
(V) 壳体上的各配合孔D1、 D2、 D3及轴向端面H1、 H2与端盖和转轴配合安装后的轴 向间隙《1.5mm，轴承使用寿命延长，电动机运行效率提高。
(VI) 壳体上的各配合孔D1、 D2、 D3及轴向端面H1、 H2均使用镗杆刀加工，既保证了 电动机安装精度要求又节约了昂贵的专用设备投资。
它适合于化工行业中特别是18万吨合成氨和30万吨尿素企业的生产用设备。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型内置式循环压縮机用电动机的主视图。
图2为本实用新型中转轴与壳体及端盖相互配合安装的主视图。
图3为本实用新型中壳体上各配合安装处的加工示意图。
图4为本实用新型中半波线圈及绕组连接结构示意图。
图5为图4中线圈上、下层绕组之间的连接头、绕组外部绝缘固化层的I处局部放大示意图。
图6为图4中线圈上、下层绕组之间的连接头、连接焊缝、隔离间距S位置的J处局部 放大示意图。
图7为本实用新型中绕组的连接展开示意图。
图中1、壳体，2、转轴，3、转子铁芯，4、定子铁芯，5、线圈，6、绕组，7、连接 头，8、隔离间距S， 9、绝缘固化层，10、焊缝，11、配合孔D1、 D2、 D3， 12、端盖，13、 轴向端面H1、 H2， 14、镗杆刀。
具体实施方式
参看附图， 一种内置式循环压縮机用电动机，它主要包括壳体l、转轴2、转子铁芯3、 定子铁芯4和线圈5，尤其在线圈5的上、下层绕组6之间的连接处设置连接头7和隔离间 距S8。当绕组6的侧端用连接头7连接固定后，嵌入定子铁芯4磁槽内各线圈5上下层之间 的隔离间距S就以转轴为中心自然形成了环形间距区，该环形间距区的隔离间距S为8 15mm， S大小的确定与定子绕组的节距设置有关，环形间距区使线圈5上下层绕组6之间有散热空 间，使绕组6的连接结构更简单、科学，可有效防止电动机相间发热、短路和绝缘电阻击穿现象的发生。
为了解决长期存在于线圈5及绕组6外部绝缘处理采用套管隔离结构及处理工艺，至导 体外部套管内易积聚油污和空气而使绝缘电阻下降，和线圈5及绕组6连接处因锡焊工艺导 致电动机线圈5及绕组6连接处焊缝及整个绝缘层均不适应耐高温耐腐蚀工作环境的难题， 本实用新型采取如下技术措施
参看附图，对定子线圈5的绝缘处理，各绕组6外层设置耐高温耐腐蚀绝缘固化层9， 采用将绕组6先成型后包带的处理工艺，包带缠绕后用高温溶解成固化层，使绝缘包带与铜 质导体溶为一体，此工序为线圈5上、下层绕组6之间连接处连接头7应用高温焊接作了基 础保证。为了改进焊缝10的性能，达到耐高温的效果，本实用新型使用氩弧焊焊接工艺的连 接固定焊缝IO，使焊缝10的焊接温度不低于1800'C。最后进行防腐蚀处理，使绕组6之间 的连接头7和线圈5外部，达到了绝缘固化层9的完好率在100%，连接焊缝10和绝缘固化 层9的性能显著改善，使线圈5及绕组6在高温高腐蚀环境中不容易松焊和运行过程中的绝 缘电阻不会低于IOMQ，既保证了三相直流电阻的平衡又保证了其他运行设备不受影响，实 现了系统运行安全可靠，电动机使用寿命明显延长，生产效率大幅提升的极佳效果。
由附图所示，转子铁芯3装于转轴2上并与定子铁芯4经端盖12安装于壳体1内，为了 达到各配合孔11Dl、 D2、 D3及轴向端面13H1、 H2与端盖12和转轴2配合安装后的同轴度和 同心度小于等于0.03mm C《0.03闘)的要求，以及壳体1上的各配合孔11Dl、 D2、 D3及轴 向端面13H1、 H2与端盖12和转轴2配合安装后的轴向间隙小于等于1. 5mra (《1. 5mm)的要 求，它们均与壳体1的各配合孔11Dl、 D2、 D3和各轴向端面13H1、 H2处适配并使用镗杆刀 14加工，以确保配合安装后的同轴度、同心度和轴向间隙均达到精度的控制要求。
图7是本实用新型定子槽数为48槽三相双层短节距绕组6的连接展开图。
总之，上述技术措施使电动机与透平压縮机的联动性能更平稳、可靠，消除了联动时的 燥声，改善了轴承运行环境，扩大了转子铁芯3与定子铁芯4之间的散热空间，延长了轴承 的使用寿命，降低了设备维护成本，从而实现了内置式循环透平压縮机一年以上运行时间再 进行检修的高效率运行和长寿命运行(电动机一般运行4000小时，应进行检修，更换轴承)，
大大减少了检修成本，更是保证了机组的长周期运行，提高了生产效率。 本实用新型电动机配套的透平循环压縮机的工作原理
电动机与透平压縮机联接后置于高压筒体内，透平压缩机为多级离心式，其工作原理与 一般离心式透平压縮机相同。级数的选择取决于气体状态和循环系统中的压差。透平压縮机 在设计时，叶轮级数有一定的备用量，用户可根据所需压差大小而增减叶轮级数。本实用新型电动机配套的透平循环压縮机的基本参数(680KW):
设计流量
进口压力
出口压力
叶轮级数
保护气流量
轴承温度
最小输出量
升降压速度
电动机功率
电压 电流 转速
电动机绝缘 电加热器功率 电加热器电压-电加热器出口温度:
620ra3/h 29. 4MPa 32MPa 13级
400—500m3/h 《65° C 》50%
0. 6MPa/min 680KW 380V 1154A 2970转/分 》0. 5MQ 20KW 220V
200—250° C
本实用新型电动机配套的透平循环压縮机的运行与维护
1、 电源的电压、频率应符合一般三相异步电动机的使用要求。 循环气入口温度小于40。 C，含氢量大于56%。
保护气电动机入口温度在5—1(T C，含氢量大于62%，进入电动机的保护气入口压力 必须高于运行中的循环气吸入压力，其压力应在l一2Mpa之间，如高于上值时，对电动机润 滑系统的进油量适当增加。不论何种系统二者压差应在5Mpa以下。
2、 开车前的准备
A 、关闭透平压缩机的出口阀，打开系统保护气阀门，通过电动机向透平机组内充压， 直到机组内压力与系统内压力平衡，处于操作压力。
B、 开启注油泵，向轴承油路中注油。
C、 电动机冷态绝缘电阻应大于3MQ。
D、 检査相序正确。
E、 保护气符合要求。3、 起动，电动机可直接起动，起动后方可对透平压縮机的出口阀进行调节。
4、 运行监视，包括电压、电流、功率、绝缘电阻、润滑油和保护气的供应及各种温度、 压力、流量的记录。
5、 停车，电动机应在带负荷下停车；保护气以每分钟2.5Mpa卸压。
6、 制造好的全新电动机在常温下绝缘电阻应大于100MQ以上，因电动机长期存放其绝 缘电阻低于10MQ时，被认为己受潮，需进行电动机的干燥。
7、 电动机的干燥，略。
8、 电动机按运行要求应进行检修、更换轴承。 本实用新型内置式循环压縮机用电动机的使用特别说明
1、 电动机应在规定的条件下运行，其各项指标均达到设计值。
2、 电动机在筒体外做空载试验，各部位的温升很快，因此，试验运行时间不宜超过一 小时，如其它原因需延长时应采取冷却措施。
以上仅仅是本实用新型的较佳实施例，根据本实用新型的上述构思，本领域的熟练人员 还可对此作出各种修改和变换。例如，绕组的侧端设置连接头，并使用镗杆刀加工壳体上的 各配合孔D1、 D2、 D3及轴向端面H1、 H2的工艺的修改和变换。然而，类似的这种变换和修 改均属于本实用新型的实质。
权利要求1、一种内置式循环压缩机用电动机，它主要包括壳体(1)、转轴(2)、转子铁芯(3)、定子铁芯(4)和线圈(5)，其特征在于所述线圈(5)的上、下层绕组(6)之间的连接处设连接头(7)和隔离间距S(8)。
2、 根据权利要求1所述的内置式循环压縮机用电动机，其特征在于隔离间距S(8)为8 15咖。
3、 根据权利要求1所述的内置式循环压縮机用电动机，其特征在于绕组(6)的外层设 置耐高温耐腐蚀绝缘固化层(9)。
4、 根据权利要求1所述的内置式循环压縮机用电动机，其特征在于连接头(7)的连接 固定焊缝(10)是由氩弧焊焊接组成。
5、 根据权利要求4所述的内置式循环压縮机用电动机，其特征在于焊缝(10)的焊接温 度不低于1800°C
6、 根据权利要求1所述的内置式循环压縮机用电动机，其特征在于壳体(1)上的各配 合孔(11) Dl、 D2、 D3及轴向端面(13) Hl、 H2与端盖(12)和转轴(2)配合安装后的同 轴度和同心度均《0. 03mm。
7、 根据权利要求1所述的内置式循环压縮机用电动机，其特征在于壳体(1)上的各配 合孔(11) Dl、 D2、 D3及轴向端面(13) Hl、 H2与端盖(12)和转轴(2)配合安装后的轴 向间隙《1. 5mra。
8、 根据权利要求6或7所述的内置式循环压縮机用电动机，其特征在于壳体(l)上的各 配合孔(11) Dl、 D2、 D3和轴向端面(13) Hl、 H2均是使用镗杆刀(14)加工。
专利摘要一种内置式循环压缩机用电动机，它主要包括壳体、转轴、转子铁芯、定子铁芯和线圈，其线圈的上、下层绕组之间的连接处设连接头和隔离间距S。它采用于线圈的上、下层绕组之间的连接处设连接头和隔离间距S及使用氩弧焊焊接和采用镗杆刀加工壳体各配合孔与轴向端面的技术方案，克服了现有内置式循环压缩机用电动机的使用寿命短、运行稳定性差、生产效率低和维护、维修不方便的缺陷。它适合于化工行业中特别是18万吨合成氨和30万吨尿素企业的生产用设备。
文档编号H02K3/28GK201260098SQ20082015856
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者郭正华 申请人:湘潭市金阳电机修制有限责任公司