三相异步电机改造用的灌注模具的制作方法

1.本实用新型涉及电机改造技术领域，具体涉及三相异步电机改造用的灌注模具。


背景技术：

2.近年来我国经济飞速发展，与此同时，我国能源消耗不断增加，碳排放量也不断增长，成为了世界最大的二氧化碳排放国。随着社会的发展，能源需求也不断增大，人们对不可再生能源的保护意识和可持续发展的观念也越来越强，节能减排也己成为各国的重要任务。
3.电机节能属于工业节能的关键环节，有数据表明，节能高效电机与普通电机相比，损耗平均下降20％、效率提高2～7％，因此，提高电机能效成为节能减排政策中必不可少的重要环节，对实现节能减排和经济可持续发展有着十分重要的意义和不可或缺的地位。
4.现有技术中，通过将废旧三相异步电动机改造成永磁同步电动机能够有效提高电机效率。专利申请cn106849547a公开了一种三相异步电动机高效稀土永磁化再制造方法。该制造方法将三相异步电动机的原有的定子予以报废，按照永磁同步电动机的定子要求重新制造定子，同时，对所述三相异步电动机的原有的转子进行稀土永磁化再制造形成永磁同步电动机的转子。具体地，将转子的铁芯的外周圆面切去一层后，在铁芯外周圆面上贴设与所述永磁同步电动机的极数成整数倍的多个磁瓦，所述铁芯的圆周方向间隔分布；随后，在磁瓦外部套设护套，护套材料为不锈钢，通过拉拔成型形成圆筒结构的护套，加热后套设在转子铁芯的外圆上，冷却后与磁瓦的外圆形成过盈配合，防止磁瓦在运行中甩脱。专利cn104052208b公开了一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，将磁瓦贴附于铁芯外周圆面后，同样采用金属套固定内部的磁瓦。
5.传统的改造方法中，增设金属护套虽然能够起到固定磁瓦的作用，但是金属护套需要拉拔成圆筒结构，并在受热状态下套设于铁芯外部，工艺复杂、加工难度大，且针对不同尺寸的铁芯需要重新开模，增加了改造成本。更重要的是，电机高速转动下，金属护套受热后会产生形变，导致定子和转子之间的气隙减小，金属套磨损定子，造成电机报废，不仅存在安全隐患，也是当前改造电机报废率居高不下的主要原因。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种三相异步电机改造用的灌注模具，该灌注模具应用于三相异步电机改造工艺，具体用于改造三相异步电机的转子。当磁瓦沿铁芯周向均匀粘接至转子铁芯外表面，并且利用碳纤维绳捆绑磁瓦后，将转子放入该模具中并灌入环氧树脂，固化后，在铁芯外表面形成树脂保护层，结合碳纤维绳和树脂保护层，能够完全代替现有技术中的金属套，有效地解决金属套高温下形变所造成的废品率高、安全隐患大的问题。
7.本实用新型通过下述技术方案实现：
8.三相异步电机改造用的灌注模具，包括用于放置待改造电机的转子的筒体，所述
筒体的内壁与所述转子的两个阻尼环之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管，所述进液管用于引入填料填充成型腔。
9.本技术方案中，灌注模具的筒体为一端敞口、另一端封闭的筒体结构，绑定有磁瓦的转子由敞口端放入筒体内。优选地，筒体的封闭端上开设有供转子的转轴穿过的通孔，使得转子的下阻尼环直接放置于筒体的底部，同时，也有利于筒体内转子的定位，确保转子的中轴线与筒体的中轴线共线。
10.筒体的内径与转子的阻尼环的外径基本相同，因此，转子放入筒体后，筒体的内部空间被转子的阻尼环分成了三个部分，中间部分为成型腔，上、下两部分用于安装固定阻尼环，也即，成型腔由筒体的内壁、转子的铁芯及磁瓦的外壁、阻尼环的内壁共同构成几乎封闭的空间，以使得填料，例如环氧树脂仅进入成型腔，而几乎不进入到成型腔上方或下方用于固定阻尼环的空间内。
11.当粘贴于铁芯上的磁瓦被碳纤维绳绑定以后，转子自上而下放入至筒体内。转子的转轴插入至筒体封闭端上的通孔，下阻尼环与筒体接触，通过阻尼环的外径与转轴，实现转子在筒体内的固定。固定后，向进液管中通入环氧树脂直至完全填充成型腔，最终成型后在两个阻尼环之间形成包裹铁芯、磁瓦、碳纤维绳的树脂保护层。
12.该灌注模具利用转子的阻尼环与筒体内部构成成型腔，不仅起到限位阻尼环的作用，而且形成了用于灌注的成型区，操作方便、快速，通过向转子的两个阻尼环之间的区域灌入环氧树脂进行成型固化，形成的环氧树脂保护层包裹磁瓦、铁芯和碳纤维绳，利用碳纤维绳和树脂保护层能够完全代替现有技术中的金属套，有效地解决金属套高温下形变所造成的废品率高、安全隐患大的问题，具有广泛的推广价值。
13.进一步地，所述筒体的内壁上设置有位于成型腔下方的放置台，所述放置台沿筒体的周向延伸，所述放置台用于承载所述转子的阻尼环。所述放置台为沿筒体的周向延伸的环形结构，安装于靠近筒体底部的区域。放置台的作用在于，当转子自上而下放入至筒体后，转子的下阻尼环的地面与放置台的顶面抵接，起到支撑、固定转子的作用，此外，放置台还起到隔绝的作用，进一步减少由于重力而从成型腔向下泄漏的环氧树脂。优选地，所述放置台的高度可调，以适用于不同类型、尺寸的电机改造。优选地，所述放置台的表面设置有橡胶层，所述橡胶层由氟橡胶等耐高温橡胶制成。
14.进一步地，所述筒体的底部设置有第二隔板，所述第二隔板用于卡接转子的阻尼环。第二隔板用于进一步固定转子，防止转子在灌注过程中转动。第二隔板可以采用焊接的方式固定于筒体底面，也可以采用卡接的方式可拆卸地安装于筒体底面上，以适应于不同类型、尺寸的电机改造。
15.进一步地，所述筒体和/或第二隔板上设置有位于成型腔下方的第二固定垫。筒体、第二隔板、或者筒体和第二隔板上均可设置第二固定垫，第二固定垫受力后产生形变以更好地贴附、稳固阻尼环，同时避免转子的相对移动，造成阻尼环或第二隔板的磨损。
16.作为本实用新型的优选实施方式，所述筒体上可拆卸地连接有盖体，所述盖体上设置有排气孔，所述筒体的内壁上设置有环形槽，所述环形槽连通成型腔和盖体的内部空间。
17.本技术方案中，盖体安装于筒体上后，与筒体共同构成封闭的容纳腔，容纳腔自上而下包括上固定腔、成型腔和下固定腔，所述上、下固定腔分别用于固定转子的上、下阻尼
环，所述成型腔用于在转子的铁芯外部灌注成型树脂保护层。在一个或多个实施例中，盖体上同样设置有供转子的转轴穿过的通孔。
18.筒体的内壁上设置的环形槽为沿筒体周向延伸的环形结构的凹槽，优选地，环形槽的宽度覆盖阻尼环直径最大的区域。在灌注成型过程中，随着环氧树脂的灌入，成型腔中的气体经环形槽进入上固定腔，并通过排气孔排出，以确保树脂能够完全填充成型腔，提高树脂保护层的覆盖面和结构的完整性，提高树脂保护层的质量。
19.进一步地，同筒体内第二隔板的设置方式类似，所述盖体内设置有用于卡接转子的阻尼环的第一隔板。第一隔板可以采用焊接的方式固定于筒体底面，也可以采用卡接的方式可拆卸地安装于筒体底面上，以适应于不同类型、尺寸的电机改造。
20.进一步地，所述盖体和/或第一隔板上设置有位于成型腔上方的第一固定垫。第一固定垫受力后产生形变以更好地贴附、稳固阻尼环，同时避免转子的相对移动，造成阻尼环或第一隔板的磨损
21.进一步地，所述第一固定垫、第二固定垫的材质为丁腈橡胶。
22.进一步地，所述筒体的外壁上设置有振动电机。在灌注过程中，通过振动电机振动筒体，能够促进树脂的流动和均匀分布，提升灌注效率，提高树脂保护层的质量。
23.进一步地，所述进液管的数量等于转子铁芯上贴附的磁瓦的数量，所述进液管的进液口正对于相邻磁瓦之间的间隙。转子铁芯的表面等间距设置有磁瓦，相邻的两个磁瓦之间存在有间隙以形成隔磁桥防止磁短路。在成型腔内，磁瓦与筒体内壁之间的距离明显小于铁芯与内壁之间的距离，所以，将进液管的进液口正对于隔磁桥将有利于树脂的灌入和流动，提高灌注效率。
24.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
25.1、本实用新型利用转子的阻尼环与筒体内部构成成型腔，不仅起到限位阻尼环的作用，而且形成了用于灌注的成型区，操作方便、快速，通过向转子的两个阻尼环之间的区域灌入环氧树脂进行成型固化，形成的环氧树脂保护层包裹磁瓦、铁芯和碳纤维绳，利用碳纤维绳和树脂保护层能够完全代替现有技术中的金属套，有效地解决金属套高温下形变所造成的废品率高、安全隐患大的问题，具有广泛的推广价值；
26.2、本实用新型通过在筒体内设置放置台，不仅起到支撑、固定转子、阻尼环的作用，而且还起到隔绝树脂的作用，进一步减少由于重力而从成型腔向下泄漏的环氧树脂；
27.3、本实用新型通过在盖体和筒体上设置气体通路，确保树脂能够完全填充成型腔，提高树脂保护层的覆盖面和结构的完整性，提高树脂保护层的质量；
28.4、本实用新型将进液口正对隔磁桥，有利于树脂的灌入和流动，提高灌注效率。
附图说明
29.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
30.图1为本实用新型具体实施例的结构示意图；
31.图2为本实用新型具体实施例的局部剖面示意图；
32.图3为本实用新型具体实施例的横截面局部剖面示意图；
33.图4为本实用新型具体实施例中灌注成型的转子。
34.附图中标记及对应的零部件名称：
35.1-铁芯，2-磁瓦，3-导条，4-树脂保护层，5-转轴，6-阻尼环；
36.11-筒体，12-盖体，13-进液管，14-排气孔，15-振动电机，16-第一隔板，17-第一固定垫， 18-环形槽，19-第二隔板，20-第二固定垫，21-放置台。
具体实施方式
37.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
39.实施例1：
40.如图1和图2所示的三相异步电机改造用的灌注模具，包括用于放置待改造电机的转子的筒体11，所述筒体11的内壁与所述转子的两个阻尼环6之间的区域构成成型腔，所述成型腔上连通有进液管13，所述进液管13用于引入填料填充成型腔；所述筒体11上可拆卸地连接有盖体12，所述盖体12上设置有排气孔14，所述筒体11的内壁上设置有环形槽18，所述环形槽18连通成型腔和盖体12的内部空间。
41.盖体安装于筒体上后，与筒体共同构成封闭的容纳腔，容纳腔自上而下包括上固定腔、成型腔和下固定腔，所述上、下固定腔分别用于固定转子的上、下阻尼环，所述成型腔用于在转子的铁芯外部灌注成型树脂保护层。
42.在一个或多个实施例中，盖体和筒体上均设置有供转子的转轴穿过的通孔。
43.当粘贴于铁芯上的磁瓦被碳纤维绳绑定以后，转子自上而下放入至筒体内，关闭盖体。固定转子后，向进液管中通入环氧树脂直至完全填充成型腔，最终成型后，如图4所示，在两个阻尼环之间形成包裹铁芯、磁瓦、碳纤维绳的树脂保护层。
44.在灌注成型过程中，随着环氧树脂的灌入，成型腔中的气体经环形槽进入上固定腔，并通过排气孔排出，以确保树脂能够完全填充成型腔，提高树脂保护层的覆盖面和结构的完整性，提高树脂保护层的质量。
45.本实施例操作方便、快速，通过向转子的两个阻尼环之间的区域灌入环氧树脂进行成型固化，形成的环氧树脂保护层包裹磁瓦、铁芯和碳纤维绳，利用碳纤维绳和树脂保护层能够完全代替现有技术中的金属套，有效地解决金属套高温下形变所造成的废品率高、安全隐患大的问题，具有广泛的推广价值。
46.实施例2：
47.如图2所示，在实施例1的基础上，所述筒体11的内壁上设置有位于成型腔下方的放置台21，所述放置台21沿筒体11的周向延伸，所述放置台21用于承载所述转子的阻尼环6。
48.该放置台21不仅起到支撑、固定转子、阻尼环的作用，而且还起到隔绝树脂的作
用，进一步减少由于重力而从成型腔向下泄漏的环氧树脂。
49.在部分实施例中，所述筒体11的底部设置有第二隔板19，所述第二隔板19用于卡接转子的阻尼环6；所述筒体11和第二隔板19上设置有位于成型腔下方的第二固定垫20；所述盖体12内设置有用于卡接转子的阻尼环6的第一隔板16；所述盖体12和第一隔板16上设置有位于成型腔上方的第一固定垫17。
50.在一个或多个实施例中，第一隔板和第二隔板采用卡接的方式可拆卸地安装于筒体底面上，以适应于不同类型、尺寸的电机改造。
51.在一个或多个实施例中，所述第一固定垫17、第二固定垫20的材质为丁腈橡胶。
52.在部分实施例中，所述筒体11的外壁上设置有振动电机。通过振动电机振动筒体，能够在灌注过程中促进树脂的流动和均匀分布，提升灌注效率，提高树脂保护层的质量
53.在部分实施例中，如图3所示，所述进液管13的数量等于转子铁芯1上贴附的磁瓦2的数量，所述进液管13的进液口正对于相邻磁瓦2之间的间隙。将进液管的进液口正对于隔磁桥将有利于树脂的灌入和流动，提高灌注效率。
54.本文中所使用的“第一”、“第二”等(例如第一隔板、第二隔板，第一固定垫、第二固定垫等)只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。
55.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。