Технологічний процесс виготовлення полюсних котушок двигуна типу НБ-412К

Гнучкий минканит. Гнучкий міканіт мазкий Гмс2  і Гфс2  по ГОСТ 6120 – 52 виготовляється  з щипаної слюди з добавлием  масляно-глифталевого  лаку  в кількості 10 – 25%. Електрична міцність   гнучкого міканіту  складає

20 – 25 кВ/мм. Товщина гнучкого  міканіту складає 0,3; 0,5  і 1 мм.

Нагревостойкий  гнучкі  стекломиканит  мазкі Г2фк11 по ГОСТ 8727 – 58  виготовляється  із слюди флогопіт, склееной  кремнійорганічним лаком з склотканиною, що покриває  слюду з обох боків. Електрична  міцність  стекломиканита  складає 12 – 13 кВ/мм. Вміст   связуещего  в межах

8 – 15%.

Мікаленти. Мікаленти  мазкі  ЛФЧ – 1 та інші по ГОСТ 4268 – 48  виготовляються з щипаної слюди містять 15 – 30% асфальтовий – масляного або масляно – глифталевого  лаку.Мікалента залежно від товщини має одностроннюю або двустроннюю підкладку з паперу або склотканини.

У тягових  двигунах застосовується  микалента  товщиною  0,075; 0,1 і 0,13мм.

Електрична  міцність микаленты  складає 18 – 20 кВ/мм.

Нагрівостійка стекломикалента марки С2лфк і Л2мк1 має підкладку з склотканини і що кремнійорганічне пов'язує в кількості 15-20 %. Єлектрическая міцність стекломикаленты складає 10 кВ/мм.

Текстоліт. Для пазових  клинів застосовується текстоліт мазкі  Б і склотекстоліт мазкі СТ по ГОСТ 2910-54.

Прессматеріал АГ-4. Прессматеріал  АГ-4 є термореактивним волокнистим матеріалом, згідно технічним умовам  ОМТУ № 431-57, що виготовляється на основі модифікованої смоли фенольного формальдегіду і скловолокна. Матеріал АГ залежно від структури випускається два мазкий: марка В у вигляді сплутаного скловолокна, просоченого смолою; і марка З у вигляді стрічок різної ширини і довжини. Середнє значення основних параметрів зразків з матеріалу АГ-4, виготовлених методом прямого гарячого пресування.

Прессматеріал АГ-4 застосовується для виготовлення методом гарячого пресування виробів конструкційного  і електротехнічного призначення  підвищеної міцності, способних працювати при температурах до 200єС. У тягових двигунах використовується для виготовлення пазових клинів і кронштейнів щіткотримачів.

Стеклолента. Електроізоляційна  скляна стрічка ГОСТ 5937-56 виготовляється з кручених скляних ниток. Ширина стрічок 8-50 мм, товщина 0,1-0,25 мм. Стеклолента застосовується для зовнішнього бандажа ізоляції полюсних котушок і секцій якоря.

Папір азбестовий. Електроізоляційний азбестовий папір по ГОСТ 9426-60 має товщину 0,2-0,5 мм. Електрична міцність 3-6 кВ/мм. Папір застосовується для витковой ізоляції полюсних котушок. Для підвищення електричної міцності і вологостійкості папір просочується в асфальто-масляном лаку.

Стрічка азбестова. Електроізоляційна  азбестова стрічка по ТУ-147-Н рзмером 0,425 мм застосовується для зовнішнього бандажа ізоляції котушок і виводів. Електрична міцність близько 2 кВ/мм.

Електроніт. Електроізоляційний матеріал на основі азбесту, просоченого кремнійорганічним каучуком. Застосовується як витковой ізоляція котушок. Виготовляється по ТУМХП 3485-53 завтовшки 0,2-6 мм. Питома вага його не нижче 1,5 розривна міцність уздовж листа завтовшки до 1 мм не менше 1,4 . Електрична міцність електроніту завтовшки до 0,5 мм не менше 7  кВ/мм.

Резіностеклолакоткань. Резіностеклолакоткань  мазкі РСЛК -1 за тимчасовими технічними умовами ОЕПП 503-082-59 є еластичним електроізоляційним матеріалом, що виготовляється з бесщелочной склотканини, просоченої теплостійким лаком на основі кремнійорганічного еластомера. Резіностеклолакоткань виготовляється завтовшки 0,11; 0,15 і 0,2 мм. Межа міцності по основі при температурі 20 5єС складає 4-5, а пробивна напруга для вказаної товщини після 24 годин сушки при температурі 220єС і последущего перегину повинна бути відповідно 2; 3 і 5 кВ/мм. Резіностеклолакоткань відноситься до ізоляційних матеріалів нагрівостійкості класу Н. застосовується для ізоляції полюсних котушок і межкатушечних з'єднань.

Електроізоляційні лаки і  емалі. Електроізоляційні лаки є  розчином лакових основ смол, бітумів, висихаючих масел і ін. в суміші з летучеми розчинниками. При сушці з лаку випаровуються розчинники, а в лаковій основі відбувається физико-хімічний процес, що приводить до її отвертиванию. Емаллю є лаки з неорганічними наповнювачами, які підвищують механічну міцність, дугостойкость і теплопровідність їх плівок. Лаки за призначенням діляться на склеювальні, просочувальні і покривні. Склеювальні лаки застосовуються для тієї, що клеїть миколент і так далі просочувальні лаки застосовуються для просочення ізоляційних матеріалів. Покривні лаки і емалі використовуються для зовнішньої обробки котушок полюсів і якорів. Ці лаки утворюють міцну глянсову плівку, стійку проти дії вологи.

Поліефірная смола ПН-1.  Поліефірная смола ПН-1 є продуктом поліконденсації діетиленгліколя з анетридами фалевой малеїновій кислот. Вона випускається у вигляді розчину в стиролі. Смола ПН-1 застосовується як що пов'язують при виготовленні різних виробів на волокнистій основі. Смола ПН-1 на вигляд є прозорою рідиною з удельним вагою 1,12-1,18 . При затвердінні смоли виділення газоподібних продуктів не відбувається. Формування виробів на основі цієї смоли не вимагає застосування високих тиску.

 

 

 

 

 

 

 

5. Технологічний процес виготовлення полюсних котушок

 

На відміну від котушок  якоря і КО полюсні котушки  ТЕД і ВТЕМ магістральних електровозів розташовують не в пазах, а на гладких  сердечниках полюсів. Крім того, площі  перетину обмотувального шару і числа  витків у них у багато разів  більше, ніж у котушок, призначених  для укладання в пази. Їх підрозділяють  на котушки ГП і ДП.

Особливості технології виготовлення полюсних котушок визначаються не тільки маркою, формою і розмірами поперечного  перетину обмотувальних проводів, але  і способом їх намотування і формування.

Полюсні котушки намотують  на намотувальних верстатах різних типів, які діляться на легких і важких. Для котушок з тонкого дроту  з великим числом витків застосовують легкі швидкохідні верстати з  частотою обертання n< <3000 мін-1, обладнані  лічильниками частоти обертання, автоматичним пристосуванням для укладання міжшарових прокладок і механізмом автоматичної подачі, що забезпечує укладання провідників  правильними рядами.

Для   щільного   укладання   провідників   і мінімального распушения котушок використовується натягач.

Коефіцієнт V распушения залежить від діаметру провідника, типу витковой ізоляції і способу виготовлення котушок і встановлюється досвідченим шляхом. У табл 5.1 приведені деякі значення коефіцієнта V, встановлені на заводі «Динамо» ім. С. М. Кирова (у чисельнику номінальні, а в знаменнику мінімальні).

Мінімальний коефіцієнт распушения може бути отриманий тільки при опресовуванні котушок. Розміри обмотувального простору котушок визначають множенням їх номінальних значень з урахуванням ізоляції на коефіцієнт — множенням суми номінальної товщини мідного дроту і ізоляції на певний коефіцієнт. Намотування полюсних котушок проводять на шаблон з діагональним роз'ємом, який закріплений на шпінделі намотувального верстата. Полюсні котушки виготовляли з голого мідного шинного дроту з намотуванням на широку сторону. Так отримували котушки ГП, а в даний час виготовляють маловитковые котушки ДП.

 

 табл 5.1- значення коефіцієнта V

Розміри дроту			V	Розміри дроту	V
Емалева ізоляція
Діаметр d и.п< 1 мм	1,1/—			1,25...1,95	1,07/1,035
Бавовняна або шовкова  ізоляція				2,1...2,83	1,06/1,03
Діаметр, мм:				3,05...4,4	1,05/1,025
до 1			1,05/—	4,7...5,5	1,04/1,02
1,04...1,68			1,06/1,03	Голий мідний дріт при намотуванні  на широку
1,78...2,1			1,05/1,025	сторону
2,26...2,83			1,045/1,025	Найбільша    сторона,    мм:
3,05...4,1			1,04/1,02	0,1...0,25	1,3/1,15
4,5...6,0			1,03/1,02	0,3...1,16	1,2/1,1
Сторона прямокутного се-				1,25	1,1/1,05
чения, мм:				Понад 2,1	1,06/1,04
0,9...1,16			1,08/1,04

 

 

Котушка має два шаруючи, розташованих один над іншим. Віткової ізоляцією є азбестовий папір або електроніт. Намотування таких котушок здійснюється на могутніх тихохідних намотувальних верстатах пошарово. Міжшарова прокладка виготовлена з міканіту завтовшки до 1 мм, обклеєного з обох боків азбестовим папером або электро-нитом. Простір між полюсами для розміщення котушок має клиноподібну форму, що звужується до нуля в центрі машини. Тому в більшості випадків котушки ГП по ширині доводиться робити з уступами і скосами відповідним розподілом витків або їх частковим фрезеруванням.

Котушки, намотані на ребро, є найбільш компактними і щільними (у = 0), одношаровими з хорошим і рівномірним охолоджуванням всіх витків. Намотування у вигляді спіралі без урахування числа витків з подальшим діленням її на окремі котушки дозволяє значно підвищити коефіцієнт використання намотувального верстата.

Намотування котушок на ребро  з шин з площею поперечного  перетину 5<60 мм2-может проводитися на тих же верстатах, що і намотування навзнаки, але при подовжній подачі шини від супорта і з проходженням її через ту, що направляє, виключає скручування. Для намотування котушок з шин з 5>60 мм2 застосовують спеціальні верстати.

Ускладнення технологічного процесу намотування і виготовлення таких котушок полягає в нагортовке і підвищенні твердості міді, в отриманні з прямокутного перетину трапецеїдального. Для усунення цих небажаних явищ необхідні відпал котушок після намотування в електричній печі «світлого» відпалу без доступу кисню при температурі 650...750 °С протягом 2...2,5 ч до досягнення міддю малинового кольору і опрес-совка лобових частин котушок по висоті в спеціальному  пристосуванні  під давле нием 0,4...0,5 Гпа з подальшим відпалом. Після відпалу кінці шини обрізають за шаблоном, і в спеціальних облямовуваннях котушки пресують з бокам і по висоті, а потім зачищають від окалини і задирок.

Отримують полюсні  котушки намотуванням иа шаблони. Розміри сердечників (рис. 5.1) визначають по розмірах сердечника полюса з урахуванням зазору між ним і котушкою, сумі товщини всіх монтажних деталей вузла полюс — котушка, ізоляції і її потовщень в місцях закруглень, а також відносини розмірів сторін перетину обмотувальної шины,.влияющих на радіуси її вигину на вузьке ребро. При іншій конструкції і намотуванні котушок приймають виходячи з умов їх монтажу на сердечниках потовщення ізоляції на закругленій лобовій частині котушки.

 

                                                                                                                                 

При намотуванні котушок  на ребро мідна шина прагне закручуватися. Із зростанням відношення розмірів її сторін і із зменшенням товщини трудності такої намоткиеще більше. Критерієм допустимості її застосування є експериментально встановлений найменший можливий радіус вигину шини.

Рис.   5.1   Схеми для   визначення   розмірів сердечників   намотувальних шаблонів  полюсних котушок ТЕД; а- ГП; би — ДП

 

Слід зазначити, що очевидно, деяке збільшення довжини котушки ГП при намотуванні на ребро. В той же час таке намотування унаслідок гнучкі по висоті в спеціальному пристосуванні по радіусу дозволяє зменшити висоту полюса і радіусу внутрішньої поверхні остову, а також поліпшити передачу по цій поверхні між остовом і котушкою.

При намотуванні  котушок щільність прилягання витків між собою в різних точках периметра шаблону неоднакова: максимальна на кутах, мінімальна (часто з витріщенням) — в середині їх довгих бічних сторін. У зв'язку з цим котушки повинні бути опресовані по бічних сторонах.

Зважаючи на клиноподібний  простір між полюсами на бічних сторонах котушки ГП методом фрезерування частини витків виконують скоси так, щоб забезпечувався зазор між котушками ГП і ДП не менше 5 мм з подальшим усуненням задирок.

Вживаний технологічний  процес виготовлення котушок ГП ТЕД навзнаки включає наступні операції:

1.Установку міжшарової  ізоляційної прокладки на намотувальний  шаблон, збір і установку його  на верстат.

2.Перегин шини  в спеціальному пристосуванні, в місці переходу обмотки з одного шару в іншій, з відступом від кінця бухти на 3...4 м, і зачисткою місця переходу від задирок.

3.Закладку перевернутої  частини шини в шаблон, заправку шини в натяжні плашки, закріплення вільного кінця на планшайбі верстата, намотування одного витка, ізолювання.

4.Намотування першого  шару котушки, прокладку одночасно міжвитковій ізоляції з азбестового паперу або електроніту з періодичним наголосом по шині молотком через подбойку для кращого прилягання витків.

5.  Ізолювання передостаннього витка відповідно до креслення.

6. Підкладку в місці установки скріпляючих дужок ізоляції по кресленню.

7.Паяння останнього  витка з проміжною скріпляючою дужкою.

8.Перевертання шаблону іншою стороною.

9.Приварювання кінця шини  другого шару до шини бухти, зачистку місця спаю від напливів і ізолювання його по кресленню.

10.Намотування двох витків другого шару після ізолювання другого витка по кресленню.