Способ опрессовки электромагнитных устройств

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ИЕ ИЗ ТЕНИ СПИ В ИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО нение ститут, Алек МАГ- ехноимер, оров, ессо- аркаи и со-ми сосидий е элеособа рессуОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1379888, кл. Н 02 К 15/04, 1986.(54) СПОСОБ ОПРЕССОВКИ ЭЛЕКТРОНИТНЫХ УСТРОЙСТВ(57) Использование: электротехника,логия изготовления обмоток, напрэлектрических машин, трансформаСущность изобретения; элемент, опвывающий обмотку, размещенную на Изобретение относится к технологии изготовления намотанных деталей и может быть использовано при изготовлении обмоток вращающихся трансформаторов, электрических машин, реле, в том числе и для работы при комплексном воздействии высоких, температур (до 350-400 С) и больших механических нагрузок (линейные ускорения до 30 тыс. 9, вибрации до 30 9 в спектре частот до нескольких килогерц),Известен способ опрессовки и осадки намотанных деталей, заключающийся в замыкании разборной пресс-формы вокругдетали, создании радиальных усилий на пресс-Форму и последующем разборе пресс-формы, Пресс-фоома представляет собой несколько отдельных эдементов, стыкуемых между собой.Этот способ требует изготовления сложной технологической оснастки для каж,и.Ыпц 1749985 А(51)5 Н 02 К 15/04, 15/12 се, образуют путем намотки на пЬверхность обмотки высокопрочной теплостойкой нити. Усилие ее натяжения выбирают максимально допустимым. Одновременно с намоткой нити осуществляют ее пропитку термоусаживающимся составом, Затем узел с опрессовывающим элементом нагревают до полной полимеризации термоусаживающегося состава, охлаждают узел и удаляют с него опрессовывающий элемент. При этом толщину нити выбирают в 50-80 раз меньше поперечного размера опрессовываемого узла. Изобретение направлено на упрощение технологического процесса и повышение качества опрессовки путем обеспечения равномерных опрессовывающих усилий по всей поверхности обмотки, 1 ил. дого конкретного типоразмера детал пряжен со значительными трудностя здания равномерных опрессующих у по краям пресс-формы и на стыках е ментов, При использовании этого сп зачастую нарушается целостность оп емой детали.Известен также способ, при котором опрессующие усилия создаются эа счет направленного потока воздуха под большим давлением, при этом деталь вращается вокруг своей оси,Этот способ также предполагает наличие сложной технологической оснастки, а при изготовлении высокотемпературных и высокопрочных намотанных деталей, пропитанных высокотемпературными связующими с температурой полимеризации 200 - 250 С, опрессовка которых технологически производится в процессе изготовления, его использование нецелесообразно иэ-эа трудности обеспечения равномерных апрессующих усилий, компенсирующих температурное расширение детали,Известен также способ, при которомапрессующие усилия создаются за счет намотки с большим натяжением на деталь каната, При этом величина возможного апрессующега усилия ограничена прочностью каната на разрыв, что препятствуетиспользованию способа при изготовлениидеталей малой формы, так как при этом для создания равномерных усилий требуется уменьшать толщину каната, что однозначна связано с уменьшением опрессующего усилия, Кроме того, апрессующие усилия здесь создаются не по осей поверхности одновременно, а последовательно по мере намотки каната, что может привести к повреждению поверхности оп рессуемой детали. Этот способ также неприменим и в случаях, когда опрессовка детали технолагическй производится в процессе изготовления деталей, изготавливаемь 1 х при высокой температуре, по тем же причинам, чта и ранее описанный.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ опрессовки деталей, при котором пресс-форму изготовляют из материала, име 1 ащего больший коэффициент теплового расширения, чем апрессуемэя деталь, при этом форма ее имеет форму апрессуемой детали, Пресс-форму предварительно нагревают до высокой температуры, после чего надевают на осаживаемую деталь, охлаждаются да низких температур в холодильной установке, При этом происходят опрессовка и осадка детали, Затем на форму надевают кожух из материала с малым коэффициентам теплового расширения, после чего весь узел повторно разогревают, при этом происходят дополнительная апрЕссавка и осадка детали,Способ характеризуется большим числом технологических операций и требует изготовления специальной технологической оправки для каждой конкретной детали, чта затрудняет или исключает его применение в случаях, когда детали изготавливаатся различных размеров или в малых количествах (например, при создании новой техники, при проведении экспериментальных работ и в единичном производстве), а также в случаях, когда требуется опрессовка детали, находящейся в глубоком пазу(например. обмотка враЩ иощегося трансформатора на каркасе илй Обмотка электрической машины в пазу магнйто провода).Целью изобретения является упрощение технологического процесса и повышение качества опрессовки путем обеспечения равномерных опрессовывающих усилий па всей поверхности обмотки. Применимо при изготовлении обмоток электрических машин различной формы и размеров, в томчисле и изготавливаемых при высоких температурах (более 200-300 С) и предназначенных для работы в тяжелых условиях (притемпературах до 400 С, линейных ускорени 10 яхдоЗОтыс,д и вибрацияхдоЗОд вспектречастот до нескольких килагерц),Указанная цель достигается тем, чтопа предлагаемому способу формующийэлемент образуют путем намотки на узел15 каркас с обмоткой) высокопрочнай тепластойкой нйти с усилием, ограниченным еепрочностью, с одновременной проциткойнити в процессе намотки термоусаживающимся составом, а термаабрэбатку обмотки20 с фармуащим элементом производят дополной пслимеризэции состава, при этомиспользуют нить толщиной, в 50 - 80 разменьшей поперечного размера опрессавываемаго узла,25 Способ поясняется чертежом,Ниже приведен пример реализациипредлагаемого способа апрессовки намотанных деталей. К таким деталям, в частности,относятся вращающиеся трансформаторы,30 используемые для передачи энергии питанияна вращающуася часть конструкций припроведении стендовых испытаний по тензаметрираванию и термаметрированиюроторов ГТД,35 На каркасе 1 намотана обмотка вращаащегася трансформатора 2, поверх которойнэматан формующий элемент 3, Формующий элемент изготовлен из стеклонитиКН 11 СБ, наматываемой на обмотку вра 40 щающегася трансформатора 2 с усилием,ограниченным прочностью нити, и с одновременной пропиткай органосиликэтнымклеем КТ, Использование стеклонитиобусловлено ее высокой. прочностью на раз 45 рыв, стойкостью к повышенным температурам более 250-300 С), малой жесткостью ипрактически нулевым коэффициентом тепловога расширения. Диаметр нити рекомендуется выбирать в 50-80 раз меньше50 поперечного размера фармуемой детали,При меньшем соотношении размеров(большем диаметре нити) уменьшаетсяплатность укладки нити, ухудшается качество опрессовки намотанных деталей.по55 краям и в местах перегиба, Увеличение этого соотношения также нецелесообразно,так как, не приводя к заметному улучшениюкачества опрессовки, вынуждает уменьшатьусилие намотки, ограниченное прочностьюнити на разрыв, и удлиняет технологический10 15 ятность низкокачественной опрессовки или 30 35 46 50 процесс, увеличивая время намотки опрес- сующего элемента,Использование клея КТобусловлено, в первую очередь, такими его качествами, как работоспособность в требуемом диапазоне температур (до 300 - 350 С) и повышенная термоусаживаемость, Вместо клея КТмогут использоваться органосиликатные лаки, например лак К 0-08,Подготовленный узел просушивают в электропечи до полной полимеризации клея КТсогласно технологии его сушки. В процессе полимеризации происходит усадка клея КТ. ВСледствие того, что клеем КТпропитываются все нити и волокна нитей формующего элемента 3, в процессе сушки происходит также усадка нитей формующего элемента, выступающих в данном случае в качестве арматуры термоусаживающегося состава. В результате такой совместной усадки создаются значительные опрессующие усилия в радиальном направлении по всей поверхности опрессуемой детали, в том числе, благодаря малой жесткости и малой толщине(приблизительно в 80 раз меньше поперечного размера опрессуемой детали) нитей опрессующего элемента 3, и по краям обмотки вращающегося трансформатора 2, где существует наибольшая вероповреждения детали (обмотки вращающе,гося трансформатора 2) при использовании других способов. Вследствие указанных факторов удается провести опрессовку с хорошим качеством поверхности и формы опрессуемой детали (обмотки вращающегосятрансформатора 2),Известно использование кордной нитидля армирования материалов, например, в автопокрышках. Известно и физическое явление термоусадки клеев и лаков. Однако впервые используется армирующая нить в сочетании с пропиты вающим ее термоусаживающимся составом, При этом негативные с точки зрения достижения положительного эффекта свойства термоусаживающихся составов (органосиликатных лаков и клеев) - их высокая пластичность, не позволяющая использовать их непосредственно в качестве формующего элемента, компенсируются прочностью на разрыв стеклонити или сходных с нею по прочности материалов, также в отдельности неприменимых в качестве формующего элемента вследствие незначительной термоусаживаемости Таким образом, совместное применение материалов с различными свойствами позволило испольэовать их в качестве фор 20 25 мующего элемента при опрессовке и осадкенамотанных деталей, При этом создаютсязначительные равномерно распределенныепо поверхности опрессуемой детали радиально направленные формующие усилия донескольких тонн в зависимости от толщины(объема) формующего элементами,Эксперимент по просушиванию отрезка стеклонити КН 11 СБдлиной 1 м идиаметром 0,3 мм, пропитанной сходным потермоусаживающимся свойствам с клеемКТлаком К 0-08, позволил установить, чтокоэффициент линейной усадки и ропитан- .ной нйти после просушки не менее 10, чтов 6-7 раз превышает по абсолютной величине коэффициент линейного расширения меди (основного используемого материалаопрессуемой обмотки).Эксперимент по изготовлению детали(обмотки) под сухим формующим элементом(без пропитки) выявил практическое отсутствие опрессующих усилий и привел к разрушению опрессуемой детали,Предлагаемым способом были изготовлены роторная и статорная обмотки вращающегося трансформатора, предназначенногодля работы в условиях высоких температур(до 300 С и выше) и больших механическихнагрузок (линейные ускорения до 30 тыс, д,вибрации.в диапазоне частот 100-2500 Гцдо 30 ц). Испытания изготовленного вращающегося трансформатора при указанныхусловиях подтвердили высокую эффективность способа опрессовки и надежность изготовленной этим способом детали,Фо р мул а и зоб рете ни яСпособ опрессовки электромагнитныхустройств, согласно которому на поверхности обмотки, составляющей с каркасомузел, размещают опрессовывающий элемент, нагревают узел с опрессовывающимэлементом, охлаждают их, удаляют опрессовывающий элемент, отл ич а ю щий сятем, что, с целью упрощения технологического процесса и повышения качества опрессовки путем обеспечения равномерныхопрессовывающих усилий по всей поверхности обмотки, опрессовывающий элементобразуют путем намотки на поверхность обмотки высокопрочный теплостойкой нити смаксимально допустимым усилием ее натяжения и одновременно с намоткой осуществляют пропитку нити термоусаживающимсясоставом, нагрев осуществляют до полнойполимеризации термоусаживающегося состава, при этом толщину нити выбирают в50-80 раз меньше поперечного размера опрессовываемого узла,1749985 Составитель А,ТоргашевТехред М,Моргентал Корректор Н,Ревская Редактор Т.Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ЗЬкаэ 260 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, М(-35, Раушская наб., 4/5