Пакеты сердечников якорей и фазных роторов шихтуются непосредственно на вал, короткозамкнутых роторов и статоров — на технологическую оправку.
В чертежах обычно указывается длина пакета сердечника или его вес, а в спецификации — среднее количество листов исходя из номинальных размеров (веса или длины).
Однако по указанному в спецификации количеству листов получить требуемую длину сердечника практически невозможно.
Причин для этого несколько. Прежде всего колебания толщины листов, которые допускает ГОСТ 802—58 для электротехнической стали до ±10% от номинального размера. На длину пакета также влияют величина заусенцев, неравномерность лакового покрытия, усилие спрессовки пакета.
В электромашиностроении, как в отечественном, так и зарубежном, применяются два способа сборки пакета: по весу и по длине.
При дозировании пакета по весу предварительно сориентированные по шпоночной канавке и шихтовочному знаку листы сердечника взвешиваются на весах. В пакет сердечника набирается такое количество листов, вес которых соответствует заданному чертежом. Подготовленный таким образом пакет листов собирается на оправку или вал.
При сборке пакета по длине количество листов в пакете также предварительно определяется взвешиванием.
За эталон в данном случае принимается вес пакета листов сердечника, имеющего длину, соответствующую номинальным чертежным размерам.
В дальнейшем при опрессовке пакета на гидропрессе для получения заданной длины снимается или добавляется некоторое количество листов.
Необходимость корректирования предварительно взвешенных листов для получения заданной длины вызывается колебаниями удельного веса электротехнической стали.
Разница в весе пакетов сердечников электродвигателей серии АОЛ2 из-за колебаний удельного веса составляет 1,28%.
Шихтовка сердечников роторов и якорей.
Для шихтовки применяются специальные пневматические пресса (рис. 5-5). Станина пресса состоит из основания 10 и стойки 8, сваренных из швеллеров.
Рис. 5-5. Пневматический пресс для шихтовки пакетов сердечников на вал ротора (якоря)
На стойке укреплен пневматический цилиндр 5 с полым штоком 6. По основанию пресса передвигается тележка 4, на рабочей части которой имеются два отверстия, в которые вставляются сменные оправки 1. Тележка может перемещаться влево и вправо относительно вертикальной оси цилиндра. Ход ее ограничивается двусторонним упором 3 и фиксатором 2 в положениях, при которых ось оправки правой или левой части тележки совпадает с осью цилиндра.
Расстояние между торцом сменного наконечника штока 6 и оправкой 1, ход поршня, усилие пресса принимаются в конструкции пресса в зависимости от размеров сердечников, шихтуемых на прессе.
Пакеты сердечников на вал 7 набираются в следующей последовательности. Вал сердечника вставляется в оправку 2, опираясь на нее бортиком. Затем тележка с валом перемещается в рабочее положение — под пневматический цилиндр.
На сердечник якоря, перед установкой вала на пресс, гидравлическим прессом напрессовывается нажимная шайба, так как усилия пневматического пресса для преодоления натяга прессовой посадки, который имеет шайба якоря, недостаточно.
Из взвешенного пакета-листов, предварительно подобранных по шпоночной канавке и шихтовочному знаку, берется пачка из 50 ... 60 штук и надевается на вал.
При помощи рукоятки 9 пневмокран переключается на пуск сжатого воздуха в верхнюю полость пневмоцилиндра, в результате чего шток поршня опускается вниз, осаживая листы на валу до нажимной шайбы. Затем пачками с указанным количеством листов насаживаются остальные листы пакета.
После того как высота шихтуемого пакета на валу будет равна 30 -г 40 мм, в три — четыре паза на равном расстоянии друг от друга вставляются пазовые клинья для предотвращения смещения листов вокруг оси.
Последующие листы при шихтовке центрируются не только по внутреннему диаметру, но и по пазам.
Форма и размеры пазового клина в поперечном сечении выполняются по форме и размерам паза «в свету».
Высота клина берется несколько большей, чем высота шихтованного пакета. С обоих концов клина для удобства набора листов сердечников делается пологий заборный конус.
Размерами паза «в свету» называют размеры паза у собранного сердечника. Они всегда меньше размеров паза отдельного листа. Уменьшение размеров паза сердечника происходит за счет сдвига листов при шихтовке, вызванного погрешностями штамповки листов железа, зазорами между шпонкой вала и шпоночной канавкой железа, между валом и отверстием листа.
В электродвигателях малой и небольшой мощности находят применение сердечники со скошенными пазами, т. е. с пазами, расположенными под небольшим углом к продольной оси сердечника.
У асинхронных двигателей пазы скашивают у одного из сердечников ротора или статора.
Шихтовка сердечников со скошенными пазами имеет свои особенности. Собираются они из тех же листов, что и сердечники с прямыми пазами, скос же пазов получается при шихтовке (у якоря — за счет шпонки, расположенной на валу под углом к оси, а у статоров и короткозамкнутых роторов — за счет шихтовочных приспособлений, у которых имеется специальный стержень, расположенный под необходимым углом).
При шихтовке, короткозамкнутых роторов листы сердечника надеваются на стержень приспособления одним из пазов, а при шихтовке статоров на стержень лист надевается шпоночной канавкой.
У короткозамкнутых роторов с диаметром вала до 40—50 мм залитый пакет напрессовывается на рифленую часть вала.
У роторов больших размеров пакет на валу крепится с помощью шпонки. При запрессовке на вал такому пакету необходимо сообщить два движения: поступательное и вращательное (при скосе пазов у пакета скашивается и шпоночная канавка), а сделать это очень сложно. В таких двигателях предпочитают делать скос у пазов статора.
Шихтовка сердечников статоров.
При шихтовке пакета статора, кроме получения чистой и ровной поверхности паза, ставится также задача получить чистую и ровную поверхность внутреннего диаметра пакета. Это нужно для того, чтобы избежать в дальнейшем ее обработки.
У единой серии электродвигателей мелких и средних габаритов пакет железа статора шихтуется обычно на технологическую оправку с базой по внутреннему диаметру. Этим обеспечивается получение заданных размеров и качественной поверхности внутреннего диаметра статора, а возможные сдвиги листов за счет величины зазора между внутренним диаметром листов и оправкой получаются на наружном диаметре пакета.
При шихтовке статора необходимо также применять пазовые клинья.
Пакеты статоров крановых электродвигателей первых пяти величин шихтуются непосредственно в станину. Базой при этом являются внутренний диаметр станины и наружный диаметр цилиндра-оправки, вставляемый в станину. Наружный диаметр оправки изготавливается с ходовой посадкой.
При таком способе шихтовки удается получить достаточно чистую и ровную поверхность, не требующую дальнейшей обработки. Шихтуются статоры также на пневматических прессах.
Из зашихтованного статора оправка после опрессовки пакета гидравлическим прессом выталкивается давлением пресса.
При шихтовке статоров средних и крупных габаритов с центральной оправкой из-за большого контакта с поверхностью пакета оправка сильно заклинивается. Для удаления оправки из пакета требуется значительное усилие, приводящее к деформации зубцов пакета. Поэтому листы таких статоров шихтуются в станину без оправки вручную.
Для осадки листов применяется подбойка, представляющая собой металлическое кольцо с приваренными к нему ручками, согнутыми из пруткового материала.
Процесс шихтовки малопроизводителен, после сборки пакета и его опрессовки приходится растачивать внутренний диаметр статора. Операция расточки очень нетехнологична.
Если обрабатывать резцом внутренний диаметр статора без дополнительного крепления зубцов пакета, то неизбежен сдвиг отдельных зубцов от усилий резания. При расточке пакета после обмотки и пропитки статора трудно предохранить обмотку от попадания в нее металлической стружки, которая в дальнейшем может быть причиной повреждения изоляции. Целесообразнее растачивать пакет статора до укладки обмотки, расклинив каждый паз металлическими закаленными клиньями.
Растачиваются статоры на карусельных или расточных станках. При обработке на карусельных станках за базу принимается один из замков статора. Базой при обработке на расточных станках служат опорные поверхности лап и два диагонально расположенных отверстия в них.
В этой операции, кроме обработки внутреннего диаметра статора, растачиваются окончательно и замковые поверхности с обеих сторон станины. При такой обработке достигается высокая соосность указанных поверхностей.
