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（哈爾濱電氣集團(tuán)佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154000）

制造業(yè)技術(shù)是人類社會(huì)物質(zhì)長(zhǎng)期賴以生存和快速發(fā)展條件的科技基礎(chǔ)，是社會(huì)物質(zhì)財(cái)富生活的一項(xiàng)主要科技來(lái)源，該工業(yè)發(fā)展先進(jìn)水平可作為一個(gè)現(xiàn)代化國(guó)家綜合國(guó)力優(yōu)勢(shì)的深層體現(xiàn)。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)手段的日益進(jìn)步，以及工業(yè)電力設(shè)備制造業(yè)的逐步發(fā)展應(yīng)用，電機(jī)科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展領(lǐng)域中也發(fā)揮著越來(lái)越多的作用。當(dāng)前，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)高速發(fā)展，科技理念也在不斷地進(jìn)行革新改進(jìn)，傳統(tǒng)的制造業(yè)也逐步朝著科學(xué)技術(shù)方向持續(xù)發(fā)展，并已取得一定程度的進(jìn)步，特別是我國(guó)的現(xiàn)代電機(jī)設(shè)備的控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中，有效支撐了我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展。由此可見(jiàn)，我國(guó)的電機(jī)制造和工藝裝備在整個(gè)市場(chǎng)制造領(lǐng)域行業(yè)當(dāng)中已經(jīng)承擔(dān)了更重要的經(jīng)濟(jì)使命與社會(huì)角色。

電機(jī)裝備是指一種能實(shí)現(xiàn)一定距離電能量互相傳遞和轉(zhuǎn)換控制的復(fù)雜電磁設(shè)備。它自身除了具有某些和制造一般電氣設(shè)備類似作用的復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)特征之外，還具有特殊性質(zhì)的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料和電磁絕緣等電氣結(jié)構(gòu)。因此，在現(xiàn)代電機(jī)設(shè)備制造所用的全部工藝過(guò)程系統(tǒng)中，除了本身具有在一般工業(yè)機(jī)器加工制造領(lǐng)域中有過(guò)的如鍛、鑄、焊、機(jī)械表面加工裝配和機(jī)械裝配焊接等特殊工藝方法外，還具有一般電機(jī)裝備制造技術(shù)所必須特有的特殊工藝[2]。本文主要探討電機(jī)部件制造過(guò)程中工藝裝備系統(tǒng)的零部件質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)方法應(yīng)用及工藝性能綜合鑒別分析。

1 電機(jī)制造工藝裝備的具體探討

電機(jī)結(jié)構(gòu)從某種意義上來(lái)講對(duì)整個(gè)電機(jī)零部件的切削加工質(zhì)量與其量產(chǎn)成本水平都會(huì)造成較為直接的影響。所以，在對(duì)各種電機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要考慮的不僅僅是機(jī)電本身的運(yùn)行情況及機(jī)械性能，更需注意的是機(jī)械內(nèi)外兩方面因素的綜合考慮，不能只將所有的電機(jī)設(shè)備的功能進(jìn)行簡(jiǎn)單形式化的結(jié)構(gòu)劃分設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)歸類。因而，從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，同一機(jī)械設(shè)備在整體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中要求的側(cè)重點(diǎn)是不一樣的，即便這僅局限于在生產(chǎn)過(guò)程中針對(duì)同一種產(chǎn)品材料方案進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，主要由于生產(chǎn)相同原材料的成品時(shí)，所采用的兩種原材料的質(zhì)地是完全不一樣的。因此，在加工以及生產(chǎn)制造工藝技術(shù)提出要求的各種工藝差異、形狀大小尺寸等不同影響因素的共同作用下，都極大可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生與其實(shí)際加工設(shè)計(jì)產(chǎn)品尺寸不相符的誤差出現(xiàn)[3]。對(duì)此，在進(jìn)行現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)或改造提升的過(guò)程中要保證現(xiàn)有設(shè)備原材料來(lái)源企業(yè)的質(zhì)量、加工或成型過(guò)程工藝設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)。同時(shí)，盡可能地利用現(xiàn)有工藝設(shè)備制造的相關(guān)流程工藝裝置來(lái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程設(shè)計(jì)，縮短生產(chǎn)制造周期，降低生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程的成本。在進(jìn)行電機(jī)結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要根據(jù)用戶實(shí)際需求變化合理調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。針對(duì)任何一臺(tái)大功率電機(jī)制造設(shè)計(jì)選型時(shí)，都要綜合考慮上述因素。與此同時(shí)，還要不斷加強(qiáng)機(jī)電專業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)人員基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，深入了解電機(jī)結(jié)構(gòu)部件的構(gòu)造工藝原理，相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)人員則要進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行情況的分析。結(jié)合我國(guó)自身技術(shù)的整體發(fā)展情況來(lái)進(jìn)行具體技術(shù)規(guī)劃，嚴(yán)格要求按照國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和程序進(jìn)行電機(jī)生產(chǎn)制造與工藝裝備研究制造，絕不能隨意照搬照抄，這樣很容易導(dǎo)致機(jī)械加工制造產(chǎn)品質(zhì)量的驗(yàn)收過(guò)程中出現(xiàn)不必要的質(zhì)量缺陷，要杜絕威脅到工作人員生命安全的事件發(fā)生。因此，絕不能為了盲目地追求利益最大化，而完全忽視各種材料本身存在的隱患，須時(shí)刻堅(jiān)持講安全、追求實(shí)事求是，唯有如此才能避免不利局面的發(fā)生。

2 電機(jī)制造工藝裝備的主要順序

電機(jī)轉(zhuǎn)子是連接轉(zhuǎn)子軸和驅(qū)動(dòng)機(jī)座軸的機(jī)械，一般直接靠轉(zhuǎn)子端蓋完成連接的。這部件制造是電機(jī)制造工藝流程中極為重要的組成部分之一。端蓋的密封作用已在整個(gè)電機(jī)整體制造及其工藝裝備體系中得到充分發(fā)揮，它對(duì)整體電機(jī)機(jī)械內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)能夠起到潤(rùn)滑保護(hù)作用，而且它能夠?qū)φw電機(jī)內(nèi)部的滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)起到校準(zhǔn)作用。

對(duì)于因電動(dòng)機(jī)端蓋本身造成的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)薄壁變形而導(dǎo)致軸承出現(xiàn)損壞的問(wèn)題，在我國(guó)電機(jī)軸承加工制造中及零部件加工和生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，首先應(yīng)力求保證與其副定子軸承之間和軸套之間進(jìn)行所有部件精密連接，從而保證有效地減少裝配電機(jī)過(guò)程中運(yùn)輸裝卸等難題，造成產(chǎn)生的徑向位移將對(duì)電機(jī)尺寸精密度誤差產(chǎn)生影響。

對(duì)于電機(jī)軸承的表面粗糙度和電機(jī)軸承止口面的粗糙程度而言，針對(duì)端蓋材料進(jìn)行的三項(xiàng)主要加工或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)工序相對(duì)簡(jiǎn)單一些，其中主要體現(xiàn)在了表面車刀削線加工檢測(cè)和表面鉆孔加工檢測(cè)這兩項(xiàng)，檢測(cè)加工實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝運(yùn)行使用過(guò)程中應(yīng)注意端蓋材料層的薄厚程度，作為永磁電機(jī)傳動(dòng)的四個(gè)主要轉(zhuǎn)子部件結(jié)構(gòu)之一，轉(zhuǎn)軸是用以支撐永磁電機(jī)系統(tǒng)中各個(gè)旋轉(zhuǎn)部件之間轉(zhuǎn)動(dòng)的唯一固定連接點(diǎn)，也是按照其定子上的轉(zhuǎn)子安裝位置對(duì)其他轉(zhuǎn)動(dòng)的部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新連接的唯一構(gòu)件，轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)的重要因素，是轉(zhuǎn)矩的能量傳遞，電機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)中的關(guān)鍵的制造工序[4]。

端蓋主要作為保護(hù)聯(lián)接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與主驅(qū)動(dòng)機(jī)座端間聯(lián)接的一種基本保護(hù)結(jié)構(gòu)，是重要的基礎(chǔ)電氣的構(gòu)成件之一。其安裝使用時(shí)連接主動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子，內(nèi)部構(gòu)造部件具有傳遞轉(zhuǎn)子相應(yīng)安裝位置信號(hào)的作用。另外，還要借助轉(zhuǎn)動(dòng)并裝貯于圓柱軸承端蓋殼腔內(nèi)的軸承座的滾動(dòng)圓柱軸承座來(lái)確立圓柱保定子芯與圓柱轉(zhuǎn)子中心位置的相對(duì)的軸線位置。端蓋切削加工的過(guò)程通常來(lái)講是比較繁瑣且復(fù)雜的，一般只需要一次車削與兩次鉆孔，但通常由于加工端蓋較易出現(xiàn)扭曲及變形，操作時(shí)造成的切削余量或切削時(shí)施加過(guò)大的夾持力等，都極易造成被加工件端蓋毛坯尺寸質(zhì)量差或有一定程度的扭曲變形，因此車削加工過(guò)程通常還會(huì)拆分為粗削車、精車銑削這兩道較為復(fù)雜的工序，使用兩種大小規(guī)格不同的機(jī)床。

機(jī)座結(jié)構(gòu)軸承在控制驅(qū)動(dòng)式電機(jī)系統(tǒng)中，起著支撐機(jī)械、支撐轉(zhuǎn)子軸套和支撐機(jī)械固定電動(dòng)機(jī)定子中的繞組鐵芯部分軸承的主要功能。同時(shí)，也多應(yīng)用在驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承轉(zhuǎn)子和電機(jī)端蓋式機(jī)械等結(jié)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)中，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)，使軸套與固定電動(dòng)機(jī)端蓋部之間的軸承的相對(duì)位置準(zhǔn)確，以及控制驅(qū)動(dòng)型電機(jī)繞組軸承定子和保護(hù)機(jī)械支撐軸承的轉(zhuǎn)子軸承的作用。機(jī)座結(jié)構(gòu)所用的鋼板材料結(jié)構(gòu)類型較多，有鑄鋼機(jī)座、鑄鐵機(jī)座、整體形機(jī)座以及半分離整體形機(jī)座等類型。從主要結(jié)構(gòu)制造與技術(shù)工藝條件要求特點(diǎn)看，具有應(yīng)用代表的類型多是半分離整形鋼板焊接機(jī)座型和可焊接有底腳鋼板結(jié)構(gòu)的半分離整體形鑄鐵機(jī)座結(jié)構(gòu)等。其兩端的固止口、底腳鋼板孔螺栓、鐵芯擋外圓主要用于固定端蓋、吊環(huán)等。機(jī)用連接部件上的固定螺栓孔和接線盒螺栓等部件都是鑄鐵機(jī)座產(chǎn)品制造中常用且需通過(guò)精密模具加工后焊接固定的部件。在初加工及安裝固定機(jī)座時(shí)，要明確對(duì)各部件的加工尺寸以及質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行綜合判斷和平衡分析后，才能精確地給各部件選擇合適的固定方式。

基于以上內(nèi)容分析可知，以電機(jī)設(shè)備機(jī)座機(jī)械構(gòu)造進(jìn)行工藝劃分，按其部件結(jié)構(gòu)逐一實(shí)施焊接裝配，充分保障了分離性焊接機(jī)座本身的焊接質(zhì)量及工藝，焊縫寬度和焊接體間平整度是整個(gè)機(jī)座焊接工藝質(zhì)量合格與否的關(guān)鍵。

因此，在對(duì)機(jī)械電機(jī)裝備進(jìn)行加工制造和生產(chǎn)運(yùn)行控制管理過(guò)程中，首先是要了解設(shè)備的基本性能，其次是根據(jù)電機(jī)工程技術(shù)的裝配要求及電機(jī)設(shè)備的整體運(yùn)用有充分科學(xué)和全面的技術(shù)分析，在保證電機(jī)整體質(zhì)量水平符合出廠要求的技術(shù)基本前提下，合理組織機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能化及引導(dǎo)生產(chǎn)制造向著自動(dòng)化方向發(fā)展。

中小型的工業(yè)電機(jī)主軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸毛坯加工中，要嚴(yán)選優(yōu)質(zhì)的熱軋圓鋼球體作為切削加工毛坯，加工中宜用最大切削直徑尺寸，也可按轉(zhuǎn)軸毛坯加工的最大切削后的直徑尺寸與最小切削后的加工切削尺寸相減后的切削余量尺寸差來(lái)定尺。由此可知，轉(zhuǎn)軸毛坯加工的切削直徑加工余量范圍具備較靈活的尺寸范圍。

2.1 電機(jī)制造工藝檢測(cè)的必要性

電機(jī)產(chǎn)品工藝質(zhì)量檢測(cè)手段關(guān)系到電機(jī)設(shè)備的完整安裝制作工藝，評(píng)價(jià)一個(gè)電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)性能品質(zhì)是好是壞和總體工程設(shè)計(jì)裝配及施工制造質(zhì)量工藝，最先從核心的單項(xiàng)電機(jī)工程裝置的整體工程設(shè)計(jì)與裝配施工制造及工藝質(zhì)量?jī)?yōu)劣開(kāi)始評(píng)估。電機(jī)核心部件的性能參數(shù)指標(biāo)的高低對(duì)于任何一個(gè)完整的復(fù)雜電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造安裝等工藝本身來(lái)說(shuō)都特別的重要，對(duì)電機(jī)系統(tǒng)的性能綜合匹配指標(biāo)也必然會(huì)產(chǎn)生較大的差異和影響，在此復(fù)雜的前提下，判斷一個(gè)機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量是否合格還是要具體看產(chǎn)品最終的檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果?；仡櫸覈?guó)工業(yè)電機(jī)設(shè)計(jì)制造業(yè)歷史，其中也不乏高質(zhì)量、精度好的電機(jī)產(chǎn)品，這也是由一定時(shí)期的工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、質(zhì)檢、科技發(fā)展程度等多方面內(nèi)外因素綜合形成的[5]。如在電機(jī)設(shè)計(jì)制造細(xì)節(jié)上，若小件的電機(jī)零部件裝配設(shè)計(jì)存在著大尺寸差異這種情況，那么最終的電機(jī)部件裝配加工質(zhì)量必然低下，可想而知，如果不對(duì)電機(jī)制造工藝檢測(cè)開(kāi)展必要檢測(cè)，勢(shì)必會(huì)造成整機(jī)使用壽命大為折損，嚴(yán)重的程度時(shí)，極可能導(dǎo)致供電電路短路等故障或致其運(yùn)用生產(chǎn)流程的停滯。

2.2 電機(jī)制造工藝過(guò)程中的性能檢測(cè)

當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯的外周圓尺寸數(shù)值為較小數(shù)值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致諧波使定子氣隙值明顯大于該電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，將導(dǎo)致主發(fā)電機(jī)的定子的諧波總漏抗的升高而和該電機(jī)轉(zhuǎn)子諧波的波漏抗相對(duì)減小，電機(jī)諧波的總諧波漏抗就會(huì)跟隨著輸入電壓同時(shí)減小，因而主電機(jī)的起動(dòng)諧波電流就將增大。

同時(shí)，也可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子氣隙磁動(dòng)勢(shì)值下降和轉(zhuǎn)子空載勵(lì)磁電流相對(duì)增大，功率因數(shù)值隨之而降低，定子電流畸變值和定子銅磨損比增大、效率值降低、溫升增高。

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯外徑和繞組外腔圓尺寸產(chǎn)生較大偏差時(shí)，使定子電機(jī)氣隙系數(shù)小于額定電機(jī)的理論設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致定子發(fā)電機(jī)中漏電抗電流降低和額定電機(jī)轉(zhuǎn)子諧波流的電漏電抗流值增大，將進(jìn)一步造成電機(jī)繞組的總電感的漏電抗電流的增大，單相和三相電動(dòng)機(jī)在額定容量的定子電機(jī)空載起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩將大幅上升和額定電機(jī)轉(zhuǎn)子最大連續(xù)運(yùn)行的轉(zhuǎn)矩最大值降低，滿載持續(xù)工作運(yùn)行時(shí)電漏抗電流能力也將增大，轉(zhuǎn)子電流損失量和電機(jī)轉(zhuǎn)子銅損量等也可能因此而增大，效率降低、溫升高、轉(zhuǎn)差率也增大。進(jìn)一步碰撞造成電機(jī)氣隙力分配變得不充分或不均勻，使整個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈繞組產(chǎn)生出較大的單邊磁拉力，引起高低頻電磁振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生干擾作用和因?yàn)檎駝?dòng)本身而產(chǎn)生較大噪聲，當(dāng)發(fā)生碰撞等嚴(yán)重情況時(shí)，將使電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)外的內(nèi)外圓面與電機(jī)繞組在定子側(cè)腔內(nèi)產(chǎn)生的電荷孔發(fā)生相碰撞磨擦，電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部發(fā)生全部或是局部的機(jī)械應(yīng)力燒傷。

當(dāng)定子與轉(zhuǎn)子鐵芯線間導(dǎo)線發(fā)生嚴(yán)重的軸向性的偏移時(shí)，會(huì)引起單相電機(jī)鐵芯線圈間有效勵(lì)磁線圈長(zhǎng)度的減小，可導(dǎo)致三相繞組空載電流的劇增，功率因數(shù)也同時(shí)大幅降低[6]。當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子鐵芯的機(jī)座及定子線圈內(nèi)外的圓穴表面粗糙度及公差范圍偏大時(shí)或由于這些缺陷產(chǎn)生過(guò)多，使得定子繞組的定子線圈和轉(zhuǎn)子鐵芯繞組之間與繞組整個(gè)機(jī)座及定子接觸性不良、熱阻差異常增大，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子部件或整機(jī)轉(zhuǎn)子溫升系數(shù)增高。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)制造業(yè)現(xiàn)代化升級(jí)極大地促進(jìn)了各先進(jìn)技術(shù)、新工藝在工業(yè)領(lǐng)域獲得實(shí)踐應(yīng)用，加速了國(guó)內(nèi)高端制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。電氣制造工藝裝備檢測(cè)是支撐電氣應(yīng)用系統(tǒng)整體發(fā)展的關(guān)鍵，電機(jī)制造領(lǐng)域未來(lái)將從產(chǎn)品質(zhì)量上以及產(chǎn)品性能上都獲得提升。由前文分析可知，電機(jī)制造相關(guān)工藝裝備參數(shù)的無(wú)損檢測(cè)分析方法具有多樣性，為進(jìn)一步保障現(xiàn)代電氣系統(tǒng)的可持續(xù)、綠色高效運(yùn)行及電氣設(shè)備總體質(zhì)量穩(wěn)定安全可靠提供了重要支撐，實(shí)踐中，我們要將技術(shù)質(zhì)量分析及產(chǎn)品性能檢測(cè)方法多做總結(jié)，完善優(yōu)化各項(xiàng)手段和方法，切實(shí)提高對(duì)各類電機(jī)裝備的檢測(cè)水平，讓各電機(jī)裝備性能得到有效發(fā)揮，提高其安全可靠性。