【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電機轉子領域，尤其涉及一種高速異步電機轉子的制造方法。
技術介紹
1、高速異步電機因結構簡單、成本效益高及高效能等優勢，在新能源汽車(尤其是電動汽車和混合動力汽車)驅動系統中的應用需求激增。其在工業自動化、航空航天、醫療器械和發電設備等領域的應用也日益廣泛，顯示出對高精度、高速運轉和低振動特性的需求。隨著技術進步和市場對節能產品的追求，預計其市場需求將持續增長。
2、導條和端環是異步電機轉子的重要組成部分，它們對電機的性能有顯著影響。導條通常插入鐵芯槽中，并與端環焊接形成閉合的導電回路。端環的作用是連接各個導條，形成完整的電流路徑，同時也是承受導條離心力的重要結構。由于導條和端環在電機運行中會受到電磁力、熱應力、離心力和焊接殘余應力等綜合作用，而常規插入的方式導條和鐵芯槽之間的焊接強度不高，可能導致導條松動或斷裂，增加轉子的振動和噪聲，影響電機的穩定運行，因此，對于高速異步電機的導條以及端環的研究十分重要。
3、專利號cn112792423a公開了一種制備ct球管轉子銅套的方法，該專利中就是僅利用導條的自膨脹來將導條和鐵芯槽焊接，從而導致焊接面的焊接強度不高。
4、且導條如采用插入鐵芯槽的方式，而插入的方式是從端部插入，由于端部要留出夾持區和端環連接區，所以鐵芯槽只能開設于轉子鋼的近表面處，導條只能位于轉子鋼的近表面處，而由此產生集膚效應，從而增加電阻損耗，輸電容量也會受到限制。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種高速異步
2、本專利技術的創新點在于本專利技術中除了導條和轉子鋼之間本身膨脹系數的差異帶來的導向相四周方向擴散帶來的接觸壓力外，通過在外部設置膨脹系數小于導條膨脹系數的外套管，在真空擴散的高溫下對導條提供軸向擠壓力，以達到擴散焊所需要的接觸壓力調節，保證導條和轉子鋼裝配面的焊接強度；后期不易松動；且本專利技術通過在側面開設凹槽，可以將導條裝配的更深，減少集膚效應。
3、為實現上述專利技術目的，本專利技術的技術方案是：
4、一種高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
5、(1)在轉子鋼側壁開設若干凹槽；
6、(2)在導條表面噴涂釬料得到噴涂導條；
7、(3)將噴涂導條裝配進凹槽內形成裝配體，且導條突出轉子鋼側壁；
8、(4)在裝配體外套接膨脹系數小于導條膨脹系數的外套環；
9、(5)進行真空擴散焊，在外套環和導條膨脹系數的差異下外套環擠壓導條；
10、(6)真空擴散焊結束后，取出外套環得到焊接體；
11、(7)在焊接體兩端加工出端環區；
12、(8)在端環區處套上端環，將端環和焊接體結合，且端環和導條連接。
13、進一步地，所述轉子鋼的材質為25cr2ni4mov鋼、30cr2ni4mov鋼或30crni3mo；所述外套環的材質為3cr13、2cr13、4cr13或p91。
14、進一步地，所述步驟(3)中的裝配為過盈裝配。使導條與轉子剛的軸向與周向裝配面預先提供一定的接觸壓力，以獲得強度更高的焊縫。
15、進一步地，所述外套環在套在裝配體上前先進行加熱，加熱至溫度
16、≤300℃。加熱組裝，以提供更多的軸向擠壓力。
17、進一步地，所述步驟(3)裝配前先對轉子鋼先進行加熱，加熱至溫度≤300℃。通過加熱擴大凹槽的長寬尺寸，使導條更易裝入凹槽內，加熱溫度不宜過高，避免表面形成氧化成影響焊縫質量。
18、進一步地，所述步驟(3)裝配前先對導條進行冷卻，冷卻時采用液氮冷卻。冷卻導條，使導條更易裝入凹槽內并與凹槽底緊密配合減小裝配間隙，提高焊接可靠性。
19、進一步地，所述外套環和裝配體過盈套接。使外套環在擠壓導條，避免凹槽底裝配面產生間隙，同時對凹槽底焊接面提供一定的接觸壓力，以獲得強度更高的焊縫。
20、進一步地，所述導條插入轉子鋼的深度為轉子鋼半徑的25～30％。增加導體的截面積使導體內部的電流分布更加均勻，以減小集膚效應的影響，同時增加導條與轉子鋼的焊接面積，使此轉子鋼在超高速旋轉時獲得更高電力傳輸的效率和穩定性，提高轉子高速運行結構強度及可靠性。
21、進一步地，所述真空擴散焊時：在爐內進行抽真空作業，抽至真空度為1×10-1pa開始加熱，升溫速度：5℃/min，分別在500℃、700℃、800℃、850℃設置保溫平臺，每階段保溫3～5min；然后再在真空度5×10-2pa下升溫至930℃，升溫速度：3℃/min；保持5×10-2pa真空度冷卻，爐冷至60℃以下時卸壓，出爐。釬料在900～950℃區間同時對鉻鋯銅和不銹鋼之間的同爐同溫短時間擴散焊接，能保證焊合率和焊縫及母材拉伸強度要求，擴散釬焊時，保持真空度設定在5×10-2pa，即在900℃銅的蒸汽壓力之
22、上即可。
23、進一步地，所述步驟(8)中采用熔覆或堆焊的工藝將端環和焊接體結合；端環和導條的材質均為鉻鋯銅，所述導條的截面為矩形；步驟(8)完成后加工外表面至光滑。端環與焊接體更好的進行冶金結合提高整體強度，降低電阻。
24、本專利技術的有益效果是：
25、1、本專利技術中除了導條和轉子鋼之間本身膨脹系數的差異帶來的導向相四周方向擴散帶來的接觸壓力外，通過在外部設置膨脹系數小于導條膨脹系數的外套管，在真空擴散的高溫下對導條提供軸向擠壓力，以達到擴散焊所需要的接觸壓力調節，保證導條和轉子鋼裝配面的焊接強度；后期不易松動。
26、2、本專利技術通過在側面開設凹槽，可以將導條裝配的更深，減少集膚效應。
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1.一種高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述轉子鋼的材質為25Cr2Ni4MoV鋼、30Cr2Ni4MoV鋼或30CrNi3Mo鋼；所述外套環的材質為3Cr13、2Cr13、4Cr13或P91。
3.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)中的裝配為過盈裝配。
4.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述外套環在套在裝配體上前先進行加熱，加熱至溫度≤300℃。
5.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)裝配前先對轉子鋼先進行加熱，加熱至溫度≤300℃。
6.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)裝配前先對導條進行冷卻，冷卻時采用液氮冷卻。
7.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述外套環和裝配體過盈套接。
8.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，
9.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述真空擴散焊時：在爐內進行抽真空作業，抽至真空度為1×10-1Pa開始加熱，升溫速度：5℃/min，分別在500℃、700℃、800℃、850℃設置保溫平臺，每階段保溫3～5min；然后再在真空度5×10-2Pa下升溫至930℃，升溫速度：3℃/min；保持5×10-2Pa真空度冷卻，爐冷至60℃以下時卸壓，出爐。
10.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述步驟(8)中采用熔覆或堆焊的工藝將端環和焊接體結合；端環和導條的材質均為鉻鋯銅，所述導條的截面為矩形；步驟(8)完成后加工外表面至光滑。
...【技術特征摘要】
1.一種高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述轉子鋼的材質為25cr2ni4mov鋼、30cr2ni4mov鋼或30crni3mo鋼；所述外套環的材質為3cr13、2cr13、4cr13或p91。
3.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)中的裝配為過盈裝配。
4.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述外套環在套在裝配體上前先進行加熱，加熱至溫度≤300℃。
5.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)裝配前先對轉子鋼先進行加熱，加熱至溫度≤300℃。
6.根據權利要求1所述的高速異步電機轉子的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)裝配前先對導條進行冷卻，冷卻時采用液氮冷卻。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：梁棟，萬勝軍，屈曉旭，卜凡輝，潘悅，
申請(專利權)人：江蘇斯普瑞科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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