浅谈直驱定子铁芯叠压工艺提升

浅谈直驱定子铁芯叠压工艺提升

张玉芝 张驰 姚彩琪

1 西安中车永电捷力风能有限公司 陕西 西安 710000

2西安中车永电捷通有限公司 陕西 西安710000

摘要 本文主要介绍定子铁芯叠压过程齿松及叠压后铁芯烘焙完成首张冲片凸出的原因分析、方案实施及解决办法，有效地降低返工率，提高生产效率，提高产品质量，消除电机在运行过程中的质量隐患。

关键词 齿松 冲片凸出 解决办法 质量隐患

一、概述

定子铁芯作为发电机磁路和固定定子绕组的重要组成部分，由扇形硅钢片错位交叠组成。定子铁芯叠压完成后，要确保压紧到位，邻层冲片之间不允许有间隙，并且根据图纸要求，冲片表面不齐度需达到0.2以上。

现阶段，定子铁芯交出过程发现齿压板翘起严重，并且齿压板翘起处对应的第一档冲片存在齿松问题。定子铁芯在装配后烘焙，待电机凉至室温后发现粘结端板下首张冲片凸起。

根据交检台账发现，薄齿压板与粘结端板结构的直驱定子铁芯80%以上存在齿压板翘起的问题，其中绝大部分铁芯出现齿松现象，由于焊接已完成，定子铁芯不可修复，齿松问题无法得到彻底的解决。并且返工量较大，员工增加徒劳的工作。

定子装配烘焙后，电机凉至室温，发现每一台定子铁芯均存在粘结端板下首张冲片凸起的现象，对该张冲片整形修复后，无法判定槽底状态，由于单张冲片厚度仅0.65mm，若存在凸起，极易损伤线圈绝缘，因此，该问题存在极大的质量隐患。 该问题只能表面整形，无法完全修复，在浸漆完成后，对定子铁芯粘结端板表面进行打磨，容易导致粘结端板连片。

二、原因分析

1. 原焊接工艺方法是配件处于自由装配过程，焊接变形导致齿压板齿部翘起，冲片处于松弛状态，故而出现齿松。

2. 叠压交出前对粘结端板整形处理，确保粘结端板与冲片之间无台阶，平滑过渡方可交出，交出后对每个工步进行跟踪，发现嵌线、翻身后均无明显变化，定子烘焙后，粘结端板或粘结端板下首张冲片明显变形，高出定子铁心表面。

对一台定子铁心做烘焙试验，烘焙完成后发现首张冲片凸出，因此确认为烘焙过程导致粘结端板及首张冲片凸出。

初步判定，由于高温烘焙后，由于膨胀系数不一致，热胀冷缩过程导致首张冲片凸出。

三、制定措施及实施情况

1. 改进焊接工艺过程：将自由状态下焊接改为保压状态焊接：制作下压板、叠压前将下压板放置在齿压板下方，叠压完成后，定子铁芯加压状态，将上下压板、铁芯、拉杆在保压状态下整体吊离台位，进行焊接作业，确保焊接过程的应力变形不会导致齿压板翘起、冲片松弛，消除齿松现象。

2. 通过以下工艺验证试验，改进粘结端板与首张冲片间的台阶问题：

（1）定子铁心加压状态下烘焙，将叠压下压工装安装在铁芯上下两端，拉杆紧固，对定子铁心进行烘焙，烘完对粘结端板检查，粘结端板或首张冲片凸出，该方案无效；

（2）加强绝缘拉杆绝缘，分别由半叠包2次改为半叠包3次、半叠包4次，跟踪定子铁芯烘焙后状态，粘结端板或首张冲片凸出，该方案无效；

（3）将定子铁心的粘结端板与齿压板根部（从定子铁心内侧）焊接，定子铁芯正常流转，烘焙完成后发现首张冲片凸出，该方案无效；

（4）将粘结端板与第一档冲片焊接，焊缝高度3mm,长度45mm,每台共计48处焊接完成后流转，定子铁心流转至第一次浸漆烘焙完成后发现第一、第二张冲片凸出，该方案无效；

5. 粘结端板上下与冲片、齿压板接触面粘贴一张普通冲片，保证粘结端板上无涂层的冲片与正常冲片接触；验证发现烘焙后冲片无凸出现象，后续做+3台、+10台验证，均无冲片凸出现象；该方案有效；

四、实施效果

通过定子铁芯叠压工艺改善取得了显著成效：

1. 降低返工率，提高生产效率：原每台定子铁芯修理齿压板翘起、齿松等问题，需要3h/2人，改善后节约该时间；

2. 提高产品质量，杜绝由于槽内高点导致绝缘破损的问题，消除电机在运行过程中的质量隐患：

3.单台节约成本300元，2020年节约成本约54万元。

参考文献

[1]高义斌.水轮发电机悬浮式定位筋定子铁芯装压质量控制[J].东方电机，2002（3）.

[2]李梁.大型发电机定子机座加工及铁芯叠片工艺探讨[J].东方电机，2002（1）.

[3]杨悦伟，冷志.大型发电机铁芯叠片工艺改进[J].东方电机，2005（3）.