中小型防爆電動(dòng)機(jī)外風(fēng)扇動(dòng)平衡軸的改進(jìn)及設(shè)計(jì)

胡曉璐+張勇

摘要： 本文介紹了防爆電機(jī)外風(fēng)扇動(dòng)平衡軸的設(shè)計(jì)過程，并根據(jù)其在使用過程中出現(xiàn)的問題，通過改進(jìn)動(dòng)平衡軸結(jié)構(gòu)、增加平衡鍵等優(yōu)化設(shè)計(jì)措施，既滿足工裝實(shí)用性又有效提高了外風(fēng)扇的平衡精度。

Abstract： This paper introduces the design process of the external fan dynamic balance shaft of the explosion-proof motor， and according to its problems in the using process， this paper improves the dynamic balance shaft structure， increase the balance key and takes other optimized design measures， which not only meets the practicality of tooling and effectively improves the balance accuracy.

關(guān)鍵詞： 外風(fēng)扇動(dòng)平衡軸；改進(jìn)；設(shè)計(jì)

Key words： external fan dynamic balance shaft；improvement；design

中圖分類號(hào)：TM921.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）18-0157-02

0 引言

目前防爆電機(jī)外風(fēng)扇使用靜平衡技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高端客戶及軍工、核電、船舶等領(lǐng)域市場(chǎng)發(fā)展需求，靜平衡技術(shù)平衡精度低，生產(chǎn)效率低，且存在不可控的人為因素較大，平衡質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，常常給電機(jī)正常運(yùn)行造成不良影響，已成為影響公司產(chǎn)能提升的重要因素之一，針對(duì)此種現(xiàn)狀，臥龍電器南陽防爆集團(tuán)股份有限公司采用動(dòng)平衡裝置對(duì)外風(fēng)扇進(jìn)行動(dòng)平衡工藝。

1 原工藝方案

外風(fēng)扇的主要材質(zhì)為鑄鐵、鋼、鋁，兩端面及內(nèi)孔為精加工面，內(nèi)孔設(shè)計(jì)有鍵槽，在電機(jī)運(yùn)行中是旋轉(zhuǎn)件，動(dòng)平衡工藝平衡轉(zhuǎn)速1200r/min，使用設(shè)備為HV1-10平衡機(jī)。圖1所示即為原動(dòng)平衡軸平衡外風(fēng)扇的示意圖，平衡軸采用如圖1所示結(jié)構(gòu)，它有底座、錐柄、定位盤、螺桿及彈性套組成，工作原理是以底座下方凸臺(tái)為基準(zhǔn)，用螺釘及鍵緊固，將動(dòng)平衡軸組裝并安裝到機(jī)床上，工件內(nèi)孔套在彈性套外圓上，向下旋轉(zhuǎn)螺桿同時(shí)彈性套漲緊工件內(nèi)孔，使螺桿頂壓工件定位牢固，經(jīng)過使用，此工裝基本能滿足使用要求，但這種動(dòng)平衡軸從結(jié)構(gòu)分析上存在明顯缺點(diǎn)：①動(dòng)平衡軸徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)及各零件制造誤差使組裝后徑向間隙大。②缺少平衡鍵，給平衡帶來誤差。③彈性套材質(zhì)用65Mn，制造成本較高。④平衡軸裝卸比較麻煩，增加人工成本。

隨著不同規(guī)格工件的外圓及內(nèi)孔也有所不同，所以原有動(dòng)平衡軸已經(jīng)不適應(yīng)生產(chǎn)需要，嚴(yán)重制約生產(chǎn)進(jìn)度。為此，我們進(jìn)行必要的改進(jìn)，改進(jìn)的要求：減小定位誤差，精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，降低成本。經(jīng)過驗(yàn)證后效果理想，目前已在中小型外風(fēng)扇動(dòng)平衡中進(jìn)行了推廣。下面就外風(fēng)扇動(dòng)平衡軸的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及改進(jìn)措施進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

2 改進(jìn)要點(diǎn)

根據(jù)以上動(dòng)平衡軸產(chǎn)生弊端可知，要提高平衡精度，必須對(duì)平衡軸進(jìn)行更改，按照這個(gè)思路，現(xiàn)將平衡軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，如圖2所示，平衡軸有底座、鍵、壓板、帶肩螺母組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，方面可靠。定位臺(tái)與外風(fēng)扇內(nèi)孔定位，它不僅定位了工件的基準(zhǔn)，并且增加平衡鍵，模擬電機(jī)中轉(zhuǎn)子上風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)，平衡等級(jí)達(dá)到G1。

①動(dòng)平衡與工件操作方法與工作原理（見圖3），將鍵首先固定到定位臺(tái)，用4個(gè)內(nèi)六角圓頭螺栓將底座固定在機(jī)床工作臺(tái)面上，將工件放到定位臺(tái)上，用壓板壓在上端端面上，通過帶肩螺母螺旋運(yùn)動(dòng)，將工件壓緊。

②動(dòng)平衡軸設(shè)計(jì)要點(diǎn)。底座基準(zhǔn)面外圓與定位臺(tái)同軸度0.02mm以內(nèi)、與設(shè)備安裝面垂直度0.01mm以內(nèi)，從而降低了平衡軸制造與定位誤差，夾緊機(jī)構(gòu)保證工件在夾緊過程中不產(chǎn)生松動(dòng)或振動(dòng)，同時(shí)，工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形和表面損傷，操作方便、安全、省力。并且這種設(shè)計(jì)思路已經(jīng)推廣到中型電機(jī)外風(fēng)扇動(dòng)平衡軸設(shè)計(jì)中。

3 結(jié)語

該動(dòng)平衡軸結(jié)構(gòu)克服了以前的四個(gè)缺點(diǎn)，工件平衡精度明顯提高。同時(shí)動(dòng)平衡軸加工簡(jiǎn)單，工人操作方面，使用壽命長(zhǎng)，提高了效率，深受車間工人的歡迎。

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