阅读说明：本技术 一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺 (Motor copper rotor with novel structure and machining process thereof ) 是由 骆淼 方威 熊伟 张志宪 陈乾来 于 2019-12-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型结构的电机铜转子,包括一个转子铁芯、若干数量的铜条、两个端环和两个抱箍,所述铜条插设在转子铁芯内并预留一头一尾外露于转子铁芯,所述端环为整体结构件,其安装在转子铁芯的两端与铜条的头尾相啮合,且端环与铜条之间相互焊接固定,所述抱箍套箍在端环上与端环外径紧密贴合；其加工工艺为：步骤1：将铜条及端环与转子铁芯进行装配；步骤2：采用搅拌摩擦焊将铜条与端环焊接固定；步骤3：机加工端环的端面、外径至设计尺寸；步骤4：热套抱箍,即成。本发明电机铜转子的结构简单,方便进行装配,而且该电机铜转子在加工时采用搅拌摩擦焊焊接端环与铜条,熔池深度大,具有更低的电阻率,焊接可靠性高。(The invention discloses a motor copper rotor with a novel structure, which comprises a rotor iron core, a plurality of copper bars, two end rings and two hoops, wherein the copper bars are inserted into the rotor iron core and are reserved with a head and a tail to be exposed out of the rotor iron core; the processing technology comprises the following steps: step 1: assembling the copper bars and the end rings with the rotor iron core; step 2: welding and fixing the copper bar and the end ring by adopting friction stir welding; and step 3: machining the end face and the outer diameter of the end ring to the designed size; and 4, step 4: and (5) hot sleeving the hoop to obtain the finished product. The motor copper rotor has a simple structure, is convenient to assemble, adopts friction stir welding to weld the end ring and the copper bar during processing, has large depth of a molten pool, lower resistivity and high welding reliability.)

一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺

技术领域

本发明涉及电机转子技术领域，更具体地说，尤其涉及一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺。

背景技术

目前，行业内感应电机的铜转子多为铜条与端环结构形式，而且端环通常采用常规的分层式、分块式拼凑端环，在装配时增加了装配难度和装配时间；另外，铜条与端环之间以钎焊或者激光焊方式为主进行焊接，或者以铸造方式将铜条与端环铸造为一体，然而上述加工方式均存在一些缺陷：钎焊效率低、虚焊风险大；激光焊焊接熔池深度低，成本高；铸造工艺难度大，内部铸不满和气孔缺陷难以发现，品质风险大，而且铸铜温度较高，会对硅钢片表面的绝缘涂层产生一定的破坏，影响电机的性能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种新型结构的电机铜转子及其加工工艺，该电机铜转子结构简单，方便进行装配，可靠性高，而且该电机铜转子的加工工艺简单，易于操作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型结构的电机铜转子，包括一个转子铁芯、若干数量的铜条、两个端环和两个抱箍，所述铜条插设在转子铁芯内并预留一头一尾外露于转子铁芯，所述端环为整体结构件，其安装在转子铁芯的两端与铜条的头尾相啮合，且端环与铜条之间相互焊接固定，所述抱箍套箍在端环上与端环外径紧密贴合。

进一步地，本发明还提供了上述新型结构电机铜转子的加工工艺，包括以下加工步骤：

步骤1：将铜条及端环与转子铁芯进行装配，其装配过程是：采用定位夹具固定转子铁芯，然后用机械手将铜条逐个***转子铁芯，并使铜条的头尾端外露于转子铁芯，铜条装配完成后，将端环安装在转子铁芯两端与铜条相啮合；

步骤2：采用搅拌摩擦焊将铜条与端环焊接固定：焊接时控制焊头旋转速度400-600RPM，行走速度0.5-2m/min，焊接宽度6-12mm，焊接深度≥5mm；

步骤3：机加工端环的端面、外径至设计尺寸：采用CNC或者数控车床车削端环的外径与端面，按常规的车加工参数进行加工即可；

步骤4：热套抱箍：采用高频加热方式将抱箍加热到200℃后，将抱箍热套进端环外径，抱箍冷却后收缩箍紧端环，即成。

本发明电机铜转子的结构简单，方便进行装配，加工时采用搅拌摩擦焊将端环与铜条焊接在一起，熔池深度大，晶粒致密性比母材更好，具有更低的电阻率，焊接可靠性高，不会出现虚焊假焊情况，强度优于激光焊；另外，端环经过搅拌摩擦焊焊接后，熔接面积可达到80%，接近于铸铜，使端环与铜条之间具有更好的导通性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的加工工艺流程图。

图中：1－转子铁芯；2－铜条；3－端环；4－抱箍。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

如图1所示，本发明提供的一种新型结构的电机铜转子，包括一个转子铁芯1、若干数量的铜条2、两个端环3和两个抱箍4，所述铜条2插设在转子铁芯1内并预留一头一尾外露于转子铁芯1，所述端环3为整体结构件，其安装在转子铁芯1的两端与铜条2的头尾相啮合，且端环3与铜条2之间相互焊接固定，所述抱箍4套箍在端环3上与端环3外径紧密贴合。

在本发明电机铜转子的结构中，所述端环3采用挤压模具挤出一次成型，为一个整体结构件，不是常规的分层式、分块式结构，装配方便，具有更高的装配效率；另外，端环3采用挤压模具挤出成型，只需要进行厚度切割即可，适用于系列化产品设计，成本更低。

图2为本发明电机铜转子的加工工艺流程，包括以下加工步骤：

步骤1：将铜条2及端环3与转子铁芯1进行装配，其装配过程是：采用定位夹具固定转子铁芯1，然后用机械手将铜条2逐个***转子铁芯1，并使铜条2的头尾端外露于转子铁芯1，铜条2装配完成后，将端环3安装在转子铁芯1两端与铜条2相啮合；

步骤2：采用搅拌摩擦焊将铜条2与端环3焊接固定：焊接时控制焊头旋转速度400-600RPM，行走速度0.5-2m/min，焊接宽度6-12mm，焊接深度≥5mm；

步骤3：机加工端环3的端面、外径至设计尺寸：采用CNC或者数控车床车削端环3的外径与端面，按常规的车加工参数进行加工即可；

步骤4：热套抱箍4：采用高频加热方式将抱箍4加热到200℃后，将抱箍4热套进端环3外径，抱箍4冷却后收缩箍紧端环3，即成。

本发明的电机铜转子加工工艺简单，易于操作，采用搅拌摩擦焊将端环3与铜条2焊接在一起，熔池深度大，晶粒致密性比母材更好，具有更低的电阻率，焊接可靠性高，不会出现虚焊假焊情况，强度优于激光焊；另外，端环3经过搅拌摩擦焊焊接后，熔接面积可达到80%，接近于铸铜，使端环3与铜条2之间具有更好的导通性。