隔爆型变频调速异步电动机用单笼铜条转子的制作方法

本发明涉及电动机转子技术领域，特别涉及一种隔爆型变频调速异步电动机用单笼铜条转子，即隔爆型变频调速三相异步电动机用单笼型铜条转子。

背景技术：

随着煤矿装备水平和容量迅速提升，采煤机的功率已经达到上千千瓦，提高了生产效率和自动化能力，与采煤机配套的开采工作面刮板输送机随着功率逐步增大，其动力驱动系统目前一般采用双速电动机，cst等可控液力耦合器系统和变频器拖动变频调速电机等三种方式。

目前在我国矿用刮板输送机采用双速电动机驱动系统，由于存在着很多弊端，电机启动不稳定，启动时受到机械冲击、电气冲击较大，故障点多，安全性、可靠性差。因此采用变频器拖动变频电机的这种方式被众多局矿所采纳。变频器驱动变频电机在刮板输送机上的应用技术，是通过对刮板输送机电机电流的检测，实现了刮板输送机机头机尾动态平衡，降低了电动机、链条与刮板的损坏概率。实现了变频器具备低速重载启动，断链保护、低速检修等功能，具有机组启动、运行的安全可靠、稳定性高等特点。

依据变频调速电机行业标准对电机性能的要求，变频电机在低速时降低供电效率，可以把最大转矩调到启动点，获得很好的启动性能，故而在设计变频电机时不需要对启动性能做特别的考虑，转子槽不必设计为深槽。变频电机通过调节电压和频率，在每一个运行点都可以有多种运行方式对应多种不同的转差频率。故而总能找到最佳的转差频率，使电机的效率和功率因数在很宽的调速范围内都很高。因而变频电机的功率因数和效率可以设计得很高，功率密度得以进一步提高。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种隔爆型变频调速异步电动机用单笼铜条转子。

一种隔爆型变频调速异步电动机用单笼铜条转子，包括第一转子压圈、第二转子压圈、第一平衡环、第二平衡环、前端环、后端环、笼条、第一平衡块、第二平衡块、前挡圈、后挡圈和转子冲片，第一转子压圈和第一平衡环配装在电机转轴的前端，第二转子压圈和第二平衡环配装在电机转轴的后端，第一转子压圈、第一平衡环、第二转子压圈和第二平衡环固定连接限定了端环内侧与转子压圈外侧之间的距离，笼条的两端分别套装前端环和后端环，第一平衡块配装在第一平衡环上，第二平衡块配装在第二平衡环上，转子冲片组成转子铁芯，转子铁芯上开设转子通风道，第一平衡环的前端采用前挡圈固定，后挡圈固定在第二平衡环的后端。

优选的，第一平衡环与第一转子压圈通过第一开口螺钉固定，第二平衡环与第二转子压圈通过第二开口螺钉固定。

优选的，第一平衡环的前端采用前挡圈固定，第二平衡环的后端配装内风扇，内风扇的前端面与第二平衡环的后端面靠齐，内风扇采用风扇键与挡圈配合固定安装。

优选的，笼条、前端环、后端环、第一转子压圈、第二转子压圈和转子铁芯与电机转轴同轴心安装。

优选的，电机转轴开设键槽，键槽内配装转子键。

优选的，转子冲片装入电机转轴内再分别装入第一转子压圈和第二转子压圈，然后安装卡圈固定。

本发明的第一转子压圈、第二转子压圈、第一平衡环和第二平衡环连接固定后限定了前端环、后端环内侧与第一转子压圈和第二转子压圈外侧之间的距离，有效的保证了前端环、后端环与笼条焊接完成后不易产生倾斜面。为了满足变频电机性能要求，转子铁芯设计为内通风道，电机在运行中，定子绕组及端环与笼条产生的热量和转子铁芯本身产生的热量由内风扇抽出。由于采用单笼结构有效的提高了电机的效率和功率因数。在功率因数满足标准要求的情况下，适当加大气隙值。通过转子通风道抽出的热量与定、转子之间气隙形成内循环，使得电机定子内腔产生的热量分布均匀，不会导致电机内腔局部产生过热而引发质量事故。

本发明结构紧凑合理，操作便捷，使得前端环、后端环与第一转子压圈和第二转子压圈的l尺寸容易保证，笼条与前端环和后端环焊接后不会产生变形和偏斜，电机在低频低速、大转矩及过载运行中也不会发生端环与笼条焊接处发生断裂或开焊现象。转子的焊接质量有所保证，从而延长了电机使用寿命。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为隔爆型变频调速异步电动机用单笼铜条转子的部分剖面结构示意图。

图中：第一转子压圈1、第二转子压圈2、第一平衡环3、第二平衡环4、前端环5、后端环6、笼条7、第一平衡块8、第二平衡块9、前挡圈10、后挡圈11、转子铁芯12、电机转轴13、第一开口螺钉14、第二开口螺钉15、内风扇16、风扇键17、转子键18、卡圈19。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了以下具体的实施例。

请参阅图1，隔爆型变频调速异步电动机用单笼铜条转子包括第一转子压圈1、第二转子压圈2、第一平衡环3、第二平衡环4、前端环5、后端环6、笼条7、第一平衡块8、第二平衡块9、前挡圈10、后挡圈11和转子冲片，第一转子压圈1和第一平衡环4配装在电机转轴13的前端，第二转子压圈2和第二平衡环4配装在电机转轴13的后端，第一转子压圈1、第一平衡环3、第二转子压圈2和第二平衡环4固定连接限定了前端环5和后端环6内侧与第一转子压圈1和第二转子压圈2外侧之间的距离，笼条7的两端分别套装前端环5和后端环6，第一平衡块8配装在第一平衡环3上，第二平衡块9配装在第二平衡环4上，转子冲片组成转子铁芯12，转子铁芯12上开设转子通风道。第一平衡环3的前端采用前挡圈10固定，后挡圈11固定在第二平衡环9的后端。

第一平衡环3与第一转子压圈1通过第一开口螺钉14固定，第二平衡环4与第二转子压圈2通过第二开口螺钉15固定。

第一平衡环3的前端采用前挡圈10固定，第二平衡环9的后端配装内风扇16，内风扇16的前端面与第二平衡环9的后端面靠齐，内风扇16采用风扇键17与后挡圈11配合固定安装。

笼条7、前端环5、后端环6、第一转子压圈1、第二转子压圈2和转子铁芯12与电机转轴13同轴心安装。

电机转轴13开设键槽，键槽内配装转子键18。

转子冲片装入电机转轴13内再分别装入第一转子压圈1和第二转子压圈2，然后安装卡圈19固定。

本发明的配装方法为：电机转轴13上开设转轴键槽，将转子键18装入转轴键槽内，电机转轴13直立固定，装入第一转子压圈1，然后将转子冲片按照设计长度冲片数量的方向一致装入电机转轴13内，再转入第二转子压圈2，按工艺守则规定的压力值将转子冲片压紧，安装卡圈19固定，卡圈19开口处点焊加固。将以加工好的笼条7嵌入转子铁芯槽内，两端伸出至第一转子压圈1和第二转子压圈2外侧尺寸相同。将笼条7的前端和后端分别装入前端环5和后端环6的端环槽内，调整好两端l尺寸，使得l尺寸基本相等，其中l尺寸为工艺规定的尺寸。安装两端的第一平衡环3和第二平衡环4，分别将第一开口螺钉14和第二开口螺钉15拧紧，安装好前挡圈10和后挡圈11再次校准两端l尺寸，必须符合尺寸要求，然后进行中频焊接，完成转子组件的制作。笼条7与前端环5和后端环6焊接完成后按图纸尺寸及技术要求进行加工，然后做动平衡试验，依照许用不平衡力矩值要求加装不平衡量，不平衡量为第一平衡块8和第二平衡块9，在加放第一平衡块8和第二平衡块9两侧点焊固定。再进行风扇键17、内风扇16的组装并采用后挡圈11固定，即完成了单笼铜条转子结构。

本发明结构紧凑合理，操作便捷，使得前端环5、后端环6与第一转子压圈1和第二转子压圈2的l尺寸容易保证，笼条7与前端环5和后端环6焊接后不会产生变形和偏斜，电机在低频低速、大转矩及过载运行中也不会发生前端环5、后端环6与笼条7焊接处发生断裂或开焊现象。转子的焊接质量有所保证，从而延长了电机使用寿命。

电机转子做动平衡试验后便于放置平衡块及固定，减少了电动机长期运行受热应力、电磁力及离心力的作用下前端环5、后端环6与笼条7焊接处所发生断裂或开焊现象，机械强度得到进一步提升。有效保证了前端环5、后端环6与第一转子压圈1、第二转子压圈2的l尺寸，安装及固定操作简便，提高了单笼铜条转子焊接质量，满足了电机性能及用户使用要求。

第一转子压圈1、第二转子压圈2、第一平衡环3和第二平衡环4连接固定后限定了前端环5、后端环6内侧与第一转子压圈1和第二转子压圈2外侧之间的距离，有效的保证了前端环5、后端环6与笼条7焊接完成后不易产生倾斜面。为了满足变频电机性能要求，转子铁芯12设计为内通风道，电机在运行中，定子绕组及端环与笼条7产生的热量和转子铁芯12本身产生的热量由内风扇16抽出。由于采用单笼结构有效的提高了电机的效率和功率因数。在功率因数满足标准要求的情况下，适当加大气隙值。通过转子通风道抽出的热量与定、转子之间气隙形成内循环，使得电机定子内腔产生的热量分布均匀，不会导致电机内腔局部产生过热而引发质量事故。

本发明两端的第一平衡环3和第二平衡环4与第一转子压圈1和第二转子压圈2顶端留有一定间隙，防止安装第一平衡环3和第二平衡环4时安装不到位而影响两端的l尺寸，第一平衡环3和第二平衡4环用电阻率较大的不锈钢304材料，不会影响其电机运行性能。综上所述，完成了转子组件的组装与焊接，然后按图纸尺寸进行加工，按图纸技术要求、工艺规范完成其余工序，通过检查验证合格后将内风扇键17、内风扇16装入电机转轴13并用前挡圈10和后挡圈11固定。内风扇16左端与第一平衡环3端面靠齐，由第一平衡环3、转子铁芯12、第二平衡环4、内风扇16组合成为转子内通风道。通过电机运行转子产生的热量由内风扇抽出，内风道与定、转子之间气隙形成内循环，使得电机内腔的热量均匀，有效地防止了定子绕组端部长期过热而引起绕组端部绝缘加速老化，从而延长了电机使用寿命。