大型电机转子离心铸铝工艺介绍

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铸铝转子质量的工艺分析及措施

铸铝转子质量的工艺分析及措施转子质量问题专题调查分析如下：铸铝转子质量问题，最突出的表现就是转子内部存在的气孔的问题，其次就是转子内部的笼条细条、断条、夹渣以及端环部分的缩孔、冷裂、热裂、缺肉等。

这些问题的产生，最终导致整机的电气性能下降、转速不够、效率降低。

1、转子片间存油未去除：这是转子产生气孔的一个主要原因，由于转子铸铝是在高温、高压、瞬间形成的一个过程，在铝液刚刚充满转子型腔，高温铝还是液态而与转子片间的油类发生反应时，生成气体，这种气体有些被逸出，有些被铝液包围，然而铝液迅速固化，被包围的气体跑不出去，因此这些气体以气泡的形式残留在转子的笼条和端环中，呈不规则分布状态。

解决的办法为：铸铝前的转子铁芯应进行脱油处理，具体做法为：转子铁芯可用工业清洗剂冷态脱油，自来水冲洗，电炉烘干。

烘干温度以不破坏冲片表面保护膜为准，烘干时间以目测干透为准。

我们在5月19日已经做过96个转子脱油的实验，用拉上同型号转子和实验品转子各10个，装入同型号定子各10台，由抽查室做负载对比检查，结果装有实验品转子的电机比拉上同型号电机的转速平均提高2.5%以上。

2、铝液的清化问题：这个问题也是铸铝转子产生气孔的一个主要问题，铝锭及回炉铝在加热熔解过程中，与空气中的水蒸气接触时（尤其是多雨季节），一方面生成氧化铝沉于铝液底部，另一方面分解出氢气，同时氢气也渗入铝水中。

含有气体的铝水压铸出来的转子质量很差，因为铝水在压铸成型的瞬间，铝水迅速固化，一部分气体还未来得及逸出而被固化的铝包围，从而留在铸件内造成气孔。

另外就是铝液表面上的浮渣、铝液底部的沉渣以及留在铝液中间的其它杂物对转子的质量来说也是一个很大的隐患，一旦将这些渣滓和杂物压入转子内部，它们会使转子造成夹渣、形成冷隔（电阻系数增加）、热裂和冷裂的现象，热裂和冷裂严重时造成转子笼条断路。

为了解决上述问题，加入清化剂（氯盐：一般为NaCl 、ZnCl）可以较好的解决这一问题。

离心铸造工艺

离心铸造工艺
离心铸造工艺是一种金属铸造工艺，利用离心力将熔融金属填充到铸型中，以形成铸件。

离心铸造工艺的优点如下：
●提高铸件的精度和机械性能。

对一些成形刀具和齿轮类铸件，也
可以对熔模型壳采用离心力浇注，既能提高铸件的精度，又能提高铸件的机械性能。

●提高工艺出品率。

离心铸造工艺几乎不存在浇注系统和冒口系统
的金属消耗。

●降低浇注温度。

离心铸件大多为管状、套状、环状件，金属液充
型时遇到的阻力较小，又有离心压力或离心力加强金属液的充型能力，故离心铸造时的浇注温度可较重力浇注时低5~10 ℃。

电动机转子铸铝工艺原理

电动机转子铸铝工艺原理电动机转子铸铝工艺原理——铸铝转子工艺简单的说，三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，定子部分主要包括定子铁心、定子绕组和机座等，转子部分主要有转子铁心、转子绕组和转轴，而我们转子铸铝工序主要完成的就是它的转子绕组部分。

为什么说转子铸铝工序是特殊工序呢？ISO9000：2000标准中告诉我们，“凡是对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验收的过程”即为特殊过程或特殊工序，我们公司确定转子铸铝、浸漆和电磁线漆包烘干为特殊工序，所以必须对特殊工序按人、机、料、法、环这五个方面进行确认，只有这五个方面都合格了，才能确保这些过程实现所策划结果的能力。

而且标准中还强调对特殊工序人员要定期进行设备和工艺方面的培训，要求每年最少两次，所以这也是本次培训开设的主要目的，去年大家也都参加过有关铸铝专业知识方面的学习，这里我们再就一些重点内容强调一下。

一、电机工作原理及转子绕组的种类首先我们来了解一下交流三相异步电动机的工作原理，可以帮助我们来理解为什么转子断条、细条等会使电阻增大，要尽量避免，以及为什么转子两端要用短路环短接等。

工作原理：当电动机的定子绕组通以三相对称交流电时，在定子和转子间便产生以转速n s旋转的旋转磁场(电能生磁)，由于转子开始时是静止的，所以转子导体将被旋转磁场切割，根据相对运动的原理，我们也可以把磁场看成不动，而转子导体相对磁场旋转切割磁力线从而产生感生电动势（即1831年法拉第发现的电磁感现象也称“动磁生电”），由于转子导体两端已被短路环短接，导体已构成闭合回路，所以转子导体内也相应产生感生电流。

有感生电流的转子导体即为通电导体，通电导体在磁场中就会受到电磁力的作用（电磁生力），产生电磁力矩最终带动转子旋转，而且我们还可以根据左手定则判断出转子导体的旋转方向，与旋转磁场的方向是相同的，只不过是以略小于旋转磁场转速n s的速度运转的，这也是异步电动机名称的由来。

电动机转子铸铝工艺原理

电动机转子铸铝工艺原理——铸铝转子工艺简单的说，三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，定子部分主要包括定子铁心、定子绕组和机座等，转子部分主要有转子铁心、转子绕组和转轴，而我们转子铸铝工序主要完成的就是它的转子绕组部分。

所以说转子绕组的主要作用就是产生感生电动势和电流，并在旋转磁场的作用下产生电磁力矩而使转子转动，所以要求转子绕组的导电性能比较好（铝的电阻率为2.9×10-8m2/m，铜的电阻率为1.78×10-8Ωm2/m）。

谈转子离心铸铝的工艺方法

研究与探索
２０１４
速农机
ＡＮＮＯＮＧＪＦＵＪＩＩ
谈转子离心铸铝的工艺方法
陈玉宇
（福建南电股份有限公司，福建南平３５３００１）
摘
要：为了保证电动机转子铸铝的质量，对转子铸铝熔铝设备、离心铸铝的工艺参数、离心铸铝模的结构
参数、离心浇注的工艺方法及离心力大小、操作程序的具体实施步骤进行剖析介绍，总结了一套可用于指导生产实际的离心铸铝转子生产工艺。
关键词：转子；铸铝；坩锅；涂料；离心力；温度；速度
由于铸铝转子具有结构对称、紧凑，外形美观，易于达到机械平衡；槽形设计不受铜条或铝条形状
铝过程中最容易产生的气体，在铝中的溶解度随着温度升高而增加（见图２）。当铝温到达８００￣Ｃ时，由于
３转子铁芯和铸铝模的预热炉
预热炉必须保证转子铁芯预热温度５００ ℃左右、
铸铝模预热温度３５０￣Ｃ左右，而且温度均匀。目前大
升随之提高。所以铸铁坩埚使用前的处理就显得更为重要。新坩埚必须除净铁锈，然后加热到１５０～
的限制，可以任意选择能改善电机性能的理想槽形；转子风叶、笼条端环以及平衡柱可同时铸出，槽满率几乎达１００％，提高了散热效率；生产周期短、成本低、
都采用反射炉或电阻炉等。
４离心铸铝模
离心铸铝模由上、中、下模，分流器，假轴等几部分组成。各种铸铝方法所用模具虽有不同，但其结构

铸铝转子工艺

铸铝转子工艺（铸铝工序）一、转子铸铝方法我公司所采用的转子铸铝方法主要有离心铸铝和压力铸铝两种。

下面分别来看一下这两种铸铝方法的工作原理和特点。

（一）压力铸铝工作原理是用压力将融化好的金属铝液注入型腔，待冷却凝固成铸件。

其特点有：（1）在压铸过程的始终，压力起着主要作用。

（2）压铸时，金属液在高速冲型过程中，如果型腔中的气体来不及排出，就会被卷入金属内产生气孔。

（3）由于金属液充型过程是在压力作用下进行的，转子铁心可在冷态下压铸。

（4）生产效率高，易实现机械化、自动化，从而可减轻劳动强度。

（二）离心铸铝工作原理是将融化好的金属铝液注入旋转着的铝模中，使之在离心力的作用下充满型腔，并凝固。

其特点有：（1）离心力对铸件的成型和金属结晶过程有重要影响，它有助于金属液中的气体和非金属杂物（比金属轻）的排出。

更重要的是影响到金属结晶过程，起到加强补缩和结晶细化的作用。

（2）转子铁心必须预热。

铁心加热后，在槽型断面上得到氧化，有利于降低电机的杂散损耗。

（3）转子离心铸铝用的设备比较简单。

但在浇铸过程中有不少手工操作，劳动强度较大。

二、离心铸铝和压力铸铝的优缺点及其常见的缺陷和防止措施1.离心铸铝优缺点离心铸铝所得到的铸件，金属组织比较紧密，质量比较好，所用设备不太复杂，操作技术比较简单，与压力铸铝相比较杂散损耗比较小，不过其生产率不高，劳动条件较差，劳动强度较高。

2.压力铸铝优缺点压力铸铝时，铝水压射到转子槽和型腔中的速度极高，其充填速度可达10~25m/s。

压铸时，不象离心铸铝那样铝水有一段流动时间，而是瞬间完成的，因此铁心和模具均可不必预热。

铁心和模具不预热，这就大大减化了操作工艺，改善了劳动条件。

此外由于没有离心铸铝那样复杂的凝固补缩过程，铸铝转子质量稳定，一次合格率达99%以上。

3.压力铸铝的质量，目前存在以下一些问题：（1）由于压力很大，铝水充满型腔的速度很高，原来在型腔中得空气难以排尽，会在铸件中产生气孔。

铸造技术离心铸造工艺要点讲解

铸造技术离心铸造工艺要点讲解一、离心铸造原理及特点1、基本原理：离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。

离心力的作用有：使液体金属在径向能很好地充满铸型并形成铸件的自由表面；不用型芯能获得圆柱形的内孔；有助于液体金属中气体和夹杂物的排除；影响金属的结晶过程，从而改善铸件的机械性能和物理性能。

2、分类：根据铸型旋转轴线的空间位置，常见的离心铸造可分为卧式离心铸造和立式离心铸造。

铸型的旋转轴线处于水平状态或与水平线夹角很小(<4°)时的离心铸造称为卧式离心铸造，图2-18所示即为三种卧式离心铸造示例。

铸型的旋转轴线处于垂直状态时的离心铸造称为立式离心铸造，图2-19所示即为两种立式离心铸造示例。

铸型旋转轴线与水平线和垂直线都有较大夹角的离心铸造称为倾斜轴离心铸造，但应用很少。

（图2-18 三种卧式离心铸造示例）3、特点：优点：1）铸件致密度高，气孔、夹渣等缺陷少，力学性能高；2）生产中空铸件时可不用型芯，故在生产长管形铸件时可大幅度地改善金属充型能力，降低铸件壁厚对长度或直径的比值，简化套筒和管类铸件的生产过程；3）几乎不存在浇注系统和冒口系统的金属消耗，提高工艺出品率；4)便于制造筒、套类复合金属铸件，如钢背铜套、双金属轧辊等；成形铸件时，可借离心力提高金属的充型能力，故可生产薄壁铸件。

缺点：1）铸件易产生比重偏析，因此不适合于合金易产生比重偏析的铸件(如铅青铜)，尤其不适合于铸造杂质比重大于金属液的合金，但近年来，也有利用离心铸造的这个特点来生产梯度复合材料的情况；2）铸件内孔直径不准确，内孔表面比较粗糙，质量较差，加工余量大；3）用于生产异形铸件时有一定的局限性。

4、应用：用离心铸造法生产产量很大的铸件有：① 铁管：世界上每年球墨铸铁件总产量的近1／2是用离心铸造法生产的铁管② 柴油发动机和汽油发动机的汽缸套③ 各种类型的钢套和钢管④ 双金属钢背铜套，各种合金的轴瓦⑤ 造纸机滚筒。

转子离心铸铝

转子离心铸铝王江波离心铸铝工艺简介（一）开启熔解炉电源，打开燃气阀门，按下点火开关点燃熔解炉，炉温升到400℃以后将铝料投入熔解炉内（熔解炉第一次使用时，先用小伙缓慢升温两小时后在用大火升温。

铝料要事先预热保温，完全去除铝料中的水气）,当铝温达到750-780℃将表面渣子消除干净，浇铸时温度控制在760-780℃。

（二）按照车间下发的任务单准备好转子冲片，假轴，针座，模具。

按生产单子换好卸转子的卸座和标识。

（三）开启预热炉电源，升温，开启传送带，调整温度和传送速度。

（四）根据需要选择相应模具，安装在铸铝机旋转组件的上旋转磁盘和移动磁盘上，打开离心铸铝机的控制系统有专人设置参数。

（五）将料勺和探针涂上料勺被覆剂，涂擦要均匀。

（六）手动时检查离心铸铝机的旋转磁盘上下移动和旋转是否正常，每次是否回到原点；机械手控制系统与离心铸铝机是否联机，手动检查机械手运转是否正常，一切正常后进入自动操作状态。

（七）开启冷却传送机电源，运转传送链。

（八）人工将假轴用液压机插入铁芯放到预热机的送带上，假轴有拉伤的必须挑出，经过预热炉预热后，到达预热炉出口，由人工放到离心铸铝机上，放置时位置要正。

（九）按下启动开关，离心铸铝机升降系统移动磁盘上升，将铁芯移动到上磁盘夹具内，然后高速旋转，机器人从溶解炉里舀出铝液，从装夹好转子铁芯的旋转浇铸口浇筑进去。

铝液在离心力作用下充满型腔，制冷空气循环冷却铸件，离心机停止旋转，移动托盘下移至原位，完成工作后工件由人工取下，放到冷却传送机上，安启动开关退顶料。

两个工位循环往复。

（十）工件冷却后由人工取下，退出假轴。

（十一）检查工件一．熔铝准备1.坩埚准备1.1对坩埚进行焙烧，充分去除坩埚表面的水分，控制温度缓慢上升，约4-5小时候达到400℃，开始装料熔炼。

1.2熔炼工具准备，凡是与铝液接触的捞渣勺，搅拌棒，铝勺都要进行预热刷涂料，以防被铝液腐蚀、增加铝液中的含铁量。

1.3铝料要进行充分预热，去除铝料中的水分。

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由于转子冲片单槽面积大，并且为分段转子，为避免温度高造成铁心瓢曲，铁心温度不易过高。虑到去除装夹、正过程中的热量损考找失，铁心温度设定在４０～０￣，５￣５０分流帽的预热ＣＣ
温度和铁心温度相同。
工艺。
铝转子制造过程中离心机的改造、离心铸铝各工艺参数
的确定、具结构的设计等。过此番对大型电机离心模通铸铝工艺的研究，为大直径铸铝转子制造奠实了基础。
关键词：离心铸铝顺序凝固预热工装
中图分类号：ＴＭ３５文献标识码：０Ａ
ｒｖｒｃｉｅｏｅａｕｉｕ — ａｔｇｒｔｒｏｅｌｒｅｓｚｉｅｐａｔｆｈｌｍｎｍ－ｓｉｏｏｆｔａｇ－ｉｅｃｔｃｎｈ－ｅｅｔｉｍａｈｎ，ｎｗｈｃｅｃｎｒｆｇｌｌｍｉｕｃｓｉｇｌｃｒｃｃｉｅｉｉｈｔｅｔｉａｕｎｍａｔｈｕａｎｔｃｎｑｅｓａｐｉｄＴｈｏｇｔｄｉｇｔｅｃｎｒｆｇｌｅｈｉｕｓｗａｐｌ．ｒｕｈｓｕｙｎｈｅｔｉｕａｅａｕｎｍａｔｎｅｈｉｕｓｏｅｒｔｒｏｅｌｒｅｓｚｌｍｉｕｃｓｉｇｔｃｎｑｅｆｔｏｏｆｔａｇ — ｉｅｈｈｅｅｔｉｃｉｅｔｅｆｕｄｔｎｔｒｃｓｈｌｍｉｕｌｃｒｃｍａｈｎ，ｈｏｎａｉｏｐｏｅｓｔｅａｕｎｍ— ｏｃｓｉｇｒｔｒｏｅｌｒｅ－ｚｌｃｒｃｍａｈｎｓｅｔｂ－ａｔｏｏｆｔａｇ－ｉｅｅｅｔｉｃｉｅｗａｓａ－ｎｈｓ
．
４４．２１第２期《机技术》０２年电
研究与交流满足不了生产条件。经过反复研究论证，除满足该台转子直径外，同时兼顾我公司现有产品，确定离心机承重８，Ｔ底大盘直径为ｌ０ｍｍ，０２另
作一个辅助工作台，大外径可扩大到ｌ０最０５该转子浇铝量４６ｇ再加上浇口铝水补２ｋ，缩量及漏铝问题，水总量按６０准备。铝０ｋｇ为
在激烈的竞争中立于不败之地的关键。所周众知，铜条转子制造成本高，周期长，难度大；而铸铝转子成本低，生产周期短。采用铸铝转子取代铜条转子，即节约大量铜排，又降低了电机的制案。其中包括设备改制、工艺参数确定和工装结构确定等。
２１设备改制．
２２２铁心温度．．
（）ａ壁厚尺寸的确定：考虑到下端环先凝固，下模应降温快。因此，保证模具强度的前在提下，按从下向上，外向内的原则考虑模具的从
壁厚，侧和底部厚度选择３ｍｍ￣０外０４ｍｍ，内侧２ｒｍ。保证自外向内的凝固顺序，０ａ为下模内部应聚集一定的热量，部应连成一体，底在适当位置钻４４ｍｍ的排气孔。个０
ＤＯＩ编码：０３６／ｉｓ０６２０．０２０．１１．９９ｊｓｎｌ０－８７２１．２０３．
Ａｂｓｒｃ：Ｔｅｒｂｉｉｇｏｅｃｎｒｆｇｌａｈｎ，ｔａｔｈｅｕｌｎｆｔｅｔｉｕａｃｉｅｄｈｍｓｔｉｇｏａｉｕｉｄｆｔｃｎｃｌａａｔｒｏｅｔｉ－ｅｔｆｖｒｏｓｋｎｓｏｈｉａｒｍｅｅｆｃｎｒｆｎｅｐｕｇｌａｕｉｕｃｓｉｇａｄｄｓｇｆｍｏｌｏｓｒｃｉｎａｌｍｎｍａｔｎｎｅｉｎｏｕｄｃｎｔｕｔｏ
１结构
转子外径１３ｍｍ、环外径１２ｍｍ、００端２０
ｗｅｅｄｓｒｂｄｉｅａｌｏｉｅｌｓｌｔｅｐｏｕ — ｒｅｃｉｅｎｄｔｉｃｍｂｎｄｃｏｅｙｗｉｔｒｄｃｈｈ
ｌｓｄ．ｉｈｅＫｅｙｗｏｒ：ＣｅｒｆｇａｌｍｉｄｓｎｔｉｕｌａｕｎｕｍａｔｎｇＳｕｅｃｃｓｉｅｑｎｅｓｌｄｉｃｔｏＰｒ．ａＦｉｔｅｏｉｆａｉｎｉｅｈｅｔｘｕｒ
端环内径８０３ｍｍ、端环厚１０２ｍｍ、轴孔５０９
满无残缺，内致密和无缩孔，下模预热温度般确定为１０Ｃ１０由于转子端环比较厚、０＂～５￣Ｃ。热容量大，却时间会比较长，冷下模预热温度可以相对高一些。生产时，具最终预热温度范围为模１０１０实际温度为１０。２ ℃～５ ℃，４￣Ｃ
研究与交流
大型电机股份有限公司（４０１０２）５
Ｉｒｄｔｏｆｃｎｔｏｕｃｉｎｏｈｎｉｓｏｈｎｒｆｇｌｕｍｉｕｍ－ａｔｎｔｒＴｅｃｆｔｅＣｅｔｉｕａＡｌｎｃｓｉｇＲｏｏｏｒｅｓｚｅｔｉｏｏｓｆＬａｇ－ｉｅＥｌｃｒｃＭｔｒ
在顺序凝固过程中，铸铝转子的上端环除了浇口外最后凝固，因此上模温度应该高一些。但
由于该铸铝转子用铝量大，浇冒口流量大，浇注
过程中铝液传递到上模的热量较多，经计算上模
的温度确定为３０４０Ｃ。样既能保证合理５￣０￣这Ｃ一
在离心铸铝工艺中，温度是最为关键的，它
的高低直接影响铸铝转子质量。要想获得合格的转子，必须控制好模具温度、铁心温度和铝水温
度，只有达到温度的合理配合，严格遵循顺序凝固原理，才能获得质量好的铸铝转子。
２２１下模预热温度．．
ｍｉ，ｎ最高１０／ｎ１０／ｎ实际生产时，４ｒ～５ｒ。ｍｉｍｉ考虑
２２３上模温度的确定．．
（）ｂ铁心定位止口尺寸的确定：下模止口与
铁心外径是在热态下定位的，寸小了铁心放尺不进去，了又会造成端环偏心，响平衡。在大影生产实践中，们推导出铁心外径与模具止口我
保证铝水熔化质量，铝水熔化温度最高不超过
８０Ｃ。虑转子用铝量大，铝从坩埚取到吊０￣考将包的时间长，减少热量损失，用保温吊包为采
ｍｍ。这样可兼顾小直径铸铝转子和大直径铸铝
转子的要求。扩大了设备的使用范围，提高了利
ＷａｇＡｉｕａｎｈＪａｉｍｕｓｅｔｉａｈｉｅＣｏ．ｄｉＥｌｃｒｃＭｃｎ，Ｌｔ
摘
要：结合生产实际，论述了大型电机采用离心铸
能要求的前提下’ 采用铸铝转子替代铜条转子。为保证大型电机制造质量，必须尽快完善大型电机转子离心铸铝制造工艺。合１０ｋ４电结０Ｗ．ＰＯ机铜条转子改为铸铝转子，研讨了转子离心铸铝
用率。为满足不同规格转子采用不同转速的要求，原设备没有调速装置，次改造专门配备了此无级调速装置和数显转速表，完全可以满足工艺
调速的要求。２２参数的确定．
并预热到３０Ｃ最终浇注温度确定为７０８￣，５￣Ｃ～
线速度过大，且转子铁心与模具质量较大，加之端环厚度ｌ０ｌｍｍ，铁心长１０ｍｍ，０１装夹高度接
近１０ｍｍ。防止下端环出现抛空现象，用０７为采
比较低的转速比较合适，终确定离心机的调最
速过程和范围为９ｒｎ７ｒｎｌ０／ｎ０／一０／ —１ｒｍｉｍｉｍｉ。
ｍｍ，心长１０ｍｍ，子总重３６，中铝水铁０１转．Ｔ其
净￣４６ｇ转子装夹高度尺寸为１０ｍ２ｋ。０ｍ。７
２工艺确定
此大型铸铝转子，国内外都属首次生产，既无成熟经验可借鉴，又无资料可查。反复研究经
和分析，精心拟定了一套离心浇铸工艺实施方整提高生产效率，降低电机制造成本，是公司
冷热态参数的关系，计算出下模止口尺寸应为
ｑｌ０３５ｍｍ。ｂ６．
补缩，保证转子质量，又能缩短整个转子的冷却时间。实际生产时测定上模温度为３０。７￣Ｃ
２２４铝液温度．．
（）气槽的设计：Ｃ排下模是铝水最后到达的部位，气槽设计是否合理直接影响下端环排
离心机是产生离心力的来源，离心力的大小
和离心机的转速是否合理是决定铸铝转子质量的重要因素。原有离心机最大承载重量３，Ｔ而该电机转子铁心与铸铝轴的重量就已接近５。Ｔ底盘外径及装夹高度和离心机承重等各项远远