鼠笼转子端环导条焊接结构的研究比对

鼠笼转子端环导条焊接结构的研究比对

刘海东,魏艳波,初永为

中车永济电机有限公司 山西 永济 044502

摘要随着我国高速列车速度等级的发展，牵引电机的运行速度越来越快，而由此产生的质量问题也越来越多。其中，转子端环焊接位置的开裂尤为突出。所以，焊接结构的改进对降低电机制造企业的质量损失显得极其重要。

关键词   速度；转子；端环；焊接；拉拔强度

Research and Comparison of Brazing Structure of Rotor End Ring

Abstract： With the development of speed grades of high-speed trains in my country, the running speed of traction motors is getting faster and faster, and the resulting quality problems are also increasing. Among them, the cracking at the brazing position of the rotor end ring is particularly prominent. So, the improvement of the brazing structure is extremely important to reduce the quality loss of the companies.

Key Words：Speed；Rotor；End Ring；Brazing;Pull out strength.

0   引言

在当前的电机制造过程中，鼠笼转子多数采用铁芯叠压的方式，然后利用焊料将导条与端环焊接在一起。然而，受限于端环与导条材料的选型限制，焊料、助焊剂以及焊接温度曲线的选择也要更具匹配性，才能保证转子在长时间的运行过程中不出质量问题，但焊接结构方式是否能够有所提升却一直未能引起大家的注意。

1   传统转子端环的焊接结构

  通常情况下，我们采用导条留缺口，端环留凹槽的焊接结构方式将二者融在一起。首先将导条端部加工成长方形插接于端环凹槽内，端环通过凹槽与导条端部的缺口进行限位配合，然后利用焊料和助焊剂填充在二者的间隙之间，将二者焊接在一起，具体细节见图一。

                            图一

2   传统转子端环的焊接缺陷

传统转子焊接所用的感应圈是整体式的，导条在与端环焊接时属于一次成型。但由于加热时间有限，操作人员要不停地对焊料和助焊剂进行手动拨动调整，难免有焊接不良的现象出现，见图二。

  受限于焊接接触的有效面积，传统焊接结构强度不足。当电机设计出现偏差或者出现异常情况时，转子端环发热严重将导致焊接处开裂，严重的时候端环甚至直接从转子上脱落，见图三。

           图二                            图三

3   新式穿插焊接结构

为了增大导条与端环的焊接接触面积，增强焊接结构强度，可将端环的凹槽设计改成开口形式，将导条逐一穿插进端环中进行焊接。与此同时保留端环与导条之间有一定的缝隙，保证焊料在加热后能够流入到端环下部，这样就可以使端环上部和下部还有与导条接触的地方都能焊接在一起，效果见图四。唯一不足的地方是焊接感应圈是分段式的，焊接效率受到一定影响。

图四

4   穿插焊接结果的验证

在焊接完成之后，对每根导条进行编号后制作成六等分模卡，随后对每根导条的焊接结果进行拉拔强度验证，具体效果见图五、图六。

  图五                          图六

通过实验室拉拔试验所得出的数据比对发现，新式焊接结构拉断强度的平均值为：48.05KN，而传统焊接结构拉断强度的平均值只有：43.075KN，试验数据见图七、图八。

图七 传统焊接结构拉拔数据

图八 新式焊接结构拉拔数据

5    结论

经过多次拉拔试验，可以明确得出：新式焊接结构的强度要优于传统的焊接方式，并且新式的焊接结构不影响电机的电气性能。目前，此项改进已得到国外电机制造行业的认可，电机已进入批量制造阶段，这将给我国电机制造业提供一定的参考意义。

参考文献

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