Технологічний процесс виготовлення полюсних котушок двигуна типу НБ-412К

11.Укладання ізоляції в місці скріпляючих дужок аналогічно операції і установці цих дужок.

12.Зняття з останніх витків проміжної скоби, відрізанні мідної шини останнього витка від бухти, зачистці місця відрізки від задирок, знятті котушки з верстата, перев'язці її в декількох місцях кріпильною стрічкою.

13.Випробування котушки напругою на міжвиткове замикання відповідно до креслення.

14.Пресування котушки по висоті під дією сили до 400 кН.

15.Повторне випробування котушки на міжвиткове замикання.

16.Ізолювання залежно від конструкції вивідних кабелів і їх з'єднань з мідною шиною котушки і забезпечення   надійного   їх   кріплення до шини.

При намотуванні  багатовиткових котушок з міді малого перетину необхідно забезпечити  узгодження з схемою намотування положення виводу, доступне і зручне для        монтажу.

Технологія виготовлення полюсних котушок повинна забезпечувати не тільки найбільш оптимальне заповнення простору магнітної системи остову, але і якнайкращі умови віддачі ними теплоти і їх мінімальні розміри. Вирішення цих завдань пов'язане з намотуванням котушок на вузьке ребро і моноблочним виготовленням котушок і сердечників полюсів. У малогабаритних моноблоках ТЕД і ВТЕМ між котушками і сердечниками по периметру вікна в рівномірний зазор на ізоляційній основі поміщають заповнювач. Після цього блоки поступають на просочення, сушку і обробку.

Недоліком технології виготовлення моноблоків ГП є значна їх маса. У  зв'язку з цим здійснена конструкція  ГП, що дозволяє отримувати моноблоки  після просочення і сушки котушок  ГП, тобто практично перед монтажем остову. Нижче розглядається технологія такого процесу. Перед збіркою полюс  необхідно ретельно очистити і знежирити, а поверхні ДМ полюса і котушки, що сполучаються, промазати мастикою ЗТПЕ-1. Після посадки котушки на сердечник вона повинна бути притиснута до поверхні ДМ полюса зусиллям 90... 100 кН і закріплена за допомогою певних деталей. Щільна посадка останніх забезпечується установкою прокладки із забезпеченням зазору  в межах 7...20 мм. Порожнечі між котушкою і полюсом підлягають ущільненню заповнювачем (мастика ЗТПЕ-1 і ЗК-1

У лобовій частині, що не сполучається з поверхнею остову, може бути допущене выступание котушки за поверхню полюса не більше 2 мм. Деталь повинна бути закріплена шляхом відгортання пакету (не менше чим по чотири пелюстки в пакеті)  на боковинах полюса.

При випробуванні корпусна ізоляція котушки повинна витримувати  змінну напругу 7,5 кВ протягом 1 міни, а  витковая — імпульсна напруга  між сусідніми витками 0,15...0,20 кВ протягом 15...20 с. Моноблоки ГП слід маркірувати  емаллю ГФ-92-ХС шрифтом ПО-14 (ГОСТ 2930—62**) згідно кресленню.

Як правило, при намотуванні  котушки ГП неминучі скоси на бічних поверхнях, отримувані фрезеруванням  частини витків. В цьому випадку  електричний опір обмотки необхідно визначати з урахуванням коефіцієнта скосу.

Для ізолювання полюсних котушок  ТЕД застосовують ізоляційні матеріали  у відповідності. Так, котушки, намотані навзнаки, при ізоляції класу В  на мікалентній основі перш за все  ізолюють одним шаром азбестової стрічки вразбежку. Після цього їх бандажують разом з виводами і компаундують в наступному порядку. Котушки після тимчасової банда-жировки поміщають в спеціальні корзини і занурюють в автоклави. У автоклаві їх нагрівають до температури 140... 160 °С і сушать протягом 10...12 ч з циклами, що чергуються:

а) при вакуумі 4,0...4,66 кПа протягом 30 мін;

б) при тиску азоту 600...800 кПа протягом 2,5 ч.

Потім в автоклаві протягом 1 ч створюють вакуум 4,33 кПа і подають компа-ундную масу. Після перекриття трубопроводу тиск в автоклаві піднімають до 600...800 кПа і витримують протягом 4 ч. Відкривши трубопровід при тиску 2,66...3,33 кПа, компаундну масу видаляють з автоклава протягом 1...1,5 ч.

Открыв крышку автоклава, вынимают катушки и при достижении их температуры 50°С с них снимают временные бандажи. Неохлажденные катушки прессуют для получения требуемых размеров по высоте. После этого проверяют их на отсутствие межвитковых замыканий и измеряют размеры. При обнаружении впадин их тщательно выравнивают изоляционной замазкой и сушат на воздухе в течение 18 г.

 

 

 

 

 

 

 

Рис 5.2 - верстат для накладення корпусної ізоляції ГП ТЕД

 

Після сушки котушки ізолюють (в даному випадку микалентой). Незалежно від ізоляційного матеріалу ручне ізолювання полюсних котушок стрічкою є дуже трудомісткою операцією, оскільки в процесі цього при кожному оберті стрічку доводиться перекидати з однієї руки в іншу. Тому заміна ручного ізолювання машинною, як вже наголошувалося, є завданням першорядної ваги. Основою верстата, призначеного для накладення корпусної ізоляції на котушки ГП ТЕД типу НБ-514 (мал. 2.16), є станина коробчатої форми. Зверху на станині розташовані ті, що направляють 3, уздовж яких на роликах переміщається каретка. З кареткою шар-нирно сполучений обмотувальник . Частота, обертання обмотувальника 160 мін-1, крок обмотувальника 12,5 мін-1, ширина стрічки 25 мм, тиск повітря в мережі (6,3+1,5) Мпа.

Ротор обмотувальника приводиться  в обертання від електродвигуна УА-71В4УЗ потужністю 0,75 кВт і частотою обертання 3000 мін-1 через клиноременную і зубчату передачу. Цей же електродвигун через ремінну передачу і черв'ячний редуктор приводить в обертання фрикційний ролик, який, взаємодіючи з поверхнею столу станини, забезпечує поступальну ходу обмотувальника по периметру столу і обмотуваної котушки 2. Котушка підтримується пневмоопорами, висунуті штоки яких по черзі автоматично опускаються при проходженні обмотувальника під час натиснення лижі на клапан. Для розміщення електроапаратури призначена електрошафа. Відкидна підставка служить для кантівки котушки при її установці.

Для роботи верстата в обмотувальник встановлюють бабину з ізоляцією, обмотувальник відкривають, котушку поміщають на підставку, кантують і укладають на подушки пневмоопор, на підставці закріплюють її лобову частину, обмотувальник закривають, кінці ізоляції закріплюють на котушці, забезпечивши необхідне натягнення, натиснувши кнопку «Пуск», включають обмотувальник, переконуються, що ізоляція лягає правильно.

Після накладення корпусної ізоляції в котушках ізолюють і тягнуть вивідні кінці, вирівнюють по висоті і вікну поверхні для забезпечення заданих розмірів. Потім котушки бандажують і піддають вторинною компаундировке в автоклаві: спочатку їх нагрівають до 160...180°С і сушать протягом 18...20 ч з циклами, що чергуються: при вакуумі 4...5 кПа протягом 30 мін, при тиску азоту 600...800 кПа.

Котушки сушать протягом 3 ч  при 160... 180°С і вакуумі 4...5 кПа. Потім  в автоклав впускають компаундну масу при вакуумі не менше 4,33 кПа, тиск підвищується до 600...800 кПа і котушки обжимаються протягом 4 ч. Нарешті, виконуються операції, аналогічні першою компаундировке.

Після завершення перерахованих операцій котушки остаточно ізолюють запобіжною (покривною) ізоляцією згідно кресленню, зануренням в лак БТ-99, перевіряють розміри, піддають випробуванню на міжвиткове замикання і на пробій ізоляції щодо корпусу напругою.

Котушки, намотані на вузьке ребро, після установки в них міжвиткових прокладок і ізолювання і обважнює виводів стискають по висоті в спеціальних пристосуваннях під пресом: для ГП зусиллям 0,7...0,8 МН, а для ДП 0,5...0,6 МН. У стислому стані котушки сушать в електричній печі при температурі 180...200 ^0С з тривалістю, залежною від типу ізоляції і вживаних лаків: 16...24 ч при бітумному лаку; 6...8 ч при лаку К-58 і 12... 14 ч при емалях ПКЗ-19 і ПКЗ-14. Після сушки і охолоджування котушки ізолюють і остаточно обробляють. При цьому зважаючи на надмірно малу ширину вікна і значної його висоти ізолювання котушки ДП ТЕД проводиться уручну. Котушки з малою висотою є переважними, оскільки їх ізолювання на верстаті набагато простіше.

Важливе значення в забезпеченні якості полюсних котушок і тривалості технологічного циклу має їх просочення і сушка. Розглянемо детальніше ці процеси стосовно моноблоків і котушок ТЕД і ВТЕМ з ізоляцією моноліт-2 (з просоченням в епоксидному компаунді ЕМТ-1).

Основні матеріали  приведені в кресленні. Допоміжними є: ацетон (ГОСТ 2603—79*), паста «невидимі рукавички»; гліцерин, що дистилює; господарське мило; технічні серветки; електроізоляційна плівка з фторопласту Ф-4ео0;03Х50 мм (ГОСТ 24222—80*); спиртотолуольная суміш в співвідношенні 1:1; кремнеорганический вазелін КВ 3-14.

Для здійснення даного технологічного процесу необхідні наступні устаткування і інструменти.

Казани для  просочення полюсних моноблоків, розраховані на робочий тиск 0,8 Мпа, залишковий тиск 66,5 Па з обігрівом до температури (65±5)°С, обладнані місцевою вентиляцією.

Просочувальна ємкість, забезпечена механічною мішалкою, загальною і місцевою проточно-витяжною вентиляцією, розрахована на вакуум до 0,548 кПа.

Касети для укладання  моноблоків.

Вакуумний насос  типу ВН-4Г або ВН-2МГ.

Ртутний вакуумметр типу Мак-Леода або ВСБ-1 (блокувальний вакуумметр опору).

Система трубопроводів  для вакуумування ізоляції і подачі просочувального компаунда.  Індукційні печі для сушки виробів, що забезпечують робочу температуру (150±5)°С і що мають місцеву витяжну вентиляцію.

Муфтові крани.

Обмедненниє торцеві ключі.

Вентилі сільфонів на робочий  тиск 1 Мпа типу 1-13-25-10X189 Т.

Пірометрічеський  мілівольтметр типу МР-64-02 (Мр1-02), межа вимірювань 0...400°С (ГОСТ 9736—80*). Мановакуум-метр Обмв1-160 15X45 (ГОСТ 2405— 88).

Термометр П4116066.

Віскозиметр ВЗ-4 (ГОСТ 9070—75* Е).

Секундомір Сопнір-за-2.

Електронний автоматичний потенціометр типу ЕПР-09, межа вимірювань 0...200°С (ГОСТ 7164—78*).

Технологічний процес складається з двох частин: підготовки котушок (моноблоків) і їх просочення. У підготовку входять: виготовлення окремих котушок або у вигляді моноблоків ГП і ДП; укладання котушок (моноблоків) в касети і витримка в сушильній печі протягом 5... 8 ч при температурі 120...130 °С з вимірюванням останньою за допомогою термопари, розташованої по центру касети на відстані 50... 100 мм від поверхні виробу; охолоджування касет з котушками до температури 80...90 °С, а моноблоками до 70...80°С при вимірюванні температури термометром або за допомогою термопари, приєднаної до переносного мілівольтметра; завантаження касет з виробами після сушки в казан для просочення. Просочення моноблоків (котушок) включає наступні операції:

витримку полюсних котушок (моноблоків) в просочувальному казані протягом 30 мін при залишковому тиску не більше 66,5...80 Па;

заповнення просочувальної ємкості компаундом так, щоб рівень компаунда був вищий за верхній моноблок на 50... 100 мм, просочення моноблоків протягом 1 ч при тиску 66,5....80 Па;

створення тиску азоту  на дзеркало компаунда 0,6...0,8 Мпа і витримку полюсних котушок (моноблоків) в казані при цьому тиску протягом 1 ч;

перекачування компаунда  в проміжну ємність тиском 0,1...0,2 Мпа, зняття тиску, витягання касети з просоченими котушками (моноблоками) з просочувальної ємкості протягом 20...30 мін для стікання компаунда;

сушку касети з  просоченими котушками в печі, нагрітій заздалегідь до температури 180 °С для запікання ізоляції;

запікання ізоляції котушок  протягом 16...20 ч при температурі (150±5) ^оС. Відлік часу сушки ведеться після досягнення вказаної температури на приладі;

витягання касети з печі, охолоджування до температури навколишнього середовища і розвантаження.

Щодня перевіряють  в'язкість компаунда і концентрацію шкідливих речовин в робочій зоні. Гранично допустима норма наступна: епіхлоргідрин 1 міліграма, фта-левый ангідрид 1 міліграма, стирол 5 міліграм, ацетон 200 міліграм в 1 м3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використанної  літератури

1. Бочаров В. М. «Магистральные электровозы. Технологические основы производства.» Москва 1992 г.
2. Антонов М. В.; Герасимов «Технология производства электрических машин» Москва 1982 г.
3. Кобазов В. Н. «Технологические основы конструирования и производства ЭПС железнодорожного транспорта» Москва высшая школа 1978 г.
4. Жерве Г. К. «Промышленные испытания электрических машин» Ленинград.1984 г.