所有问题都是质量问题,质量问题都是综合问题!
衡量电机“好”的标准主要是两个方面:一是“耐用”,二是“好用”。“耐用”指的是能安全无故障地运行(易损件的正常更换,不应属于故障),虽然性能差点,但电机能无故障地连续运行;“好用”主要指电机的性能好,如效率、功率因数高,振动、噪声小,便于维护“提高质量”则是包含:无故障、性能好两个方面。
提高产品质量,对于任何企业都是一项难度较大的工程,必须从管理、设计、制造全方位入手。
其中设计环节尤为重要,既直接影响到产品的性能,又直接、间接地对加工工艺、制造质量起到不可忽视的作用。因此强调设计要“精心”。而制造,对于提高产品质量仍然是加工中不易被发现,且对质量影响较大的工序,如浸漆、铁心加工、机座时效、轴承装配等,加工中不可掉以轻心。
成功的规模型电机企业有完整的电机质量管理体系,ISO9000 QS9000 TS169949。质量的管理贯穿整个生产流程,从产品的设计开始,到小批量生产的验证及到大批量的正式生产。
TCG电机的质量管理流程:
某公司电机质量总体架构
某公司产品质量先期策划流程:
“初创型(小规模)电机公司怎样做好电机?”
作为初创企业,直接按照TS16949进行质量管理工作显然是不现实的,没有那么大的人力、物力。那有什么好的质量保证方法适合初创电机公司吗?我查阅了很多文献,基本没有针对小企业的质量体系。我也没有解决方案,但是在电机制造环节严把关键工序的质量关,基本上能保证电机安全运行。
1.大的金属件时效
未经时效的金属件,比如焊接机座,使用中极易产生定、转子相擦及因机座两止口不同轴带来的质量问题。由于焊接应力需半年或一年后才逐渐地释放出来,机座的变形要有个较长的时间,在生产中,如果工期较短,很难检查出因时效不到位而产生的变形。致使原本合格的产品,因机座逐渐变形,在运行中就可能出现“扫膛”、振动、噪声突然增加等故障。
2.铁心加工
铁心质量既影响电气性能(温升、效率、功率因数、噪声),又直接干扰着绝缘性能影响到绝缘材料的耗量。如6kV电机的定子,本来半迭包8层云母带电气强度就已满足,为了照顾铁心质量差,即毛刺大,不得已选10~12层,既影响散热又浪费材料。铁芯的毛刺大且装压不紧,会加大空载电流,降低效率和功率因数,提高温升,还会损伤绝缘;如果装压松散,会产生噪音;转子铁芯有菱形的时候还会干扰平衡的准确度。
3.铁心装配
定、转子铁心均以热装为宜。对于定子,可将机座加热到100℃~150℃装入有绕组的定子铁心;转子则将本身加热后热装到轴上。铜条转子也应热套到轴上,或将冲片加热叠装到轴上,以免因运行时转子热膨胀使铁心与轴产生间隙,继而产生振动,定、转子相擦。转子加工时,应控制转子外圆与轴中心线的跳动,如转子跳动过大,在电机定转子装配后,会导致定转子气隙不均衡,从而使电机的震动和噪声加大。
4.浸漆
电机绕组浸漆的目的是为了固化绕组,使松散的导线粘结成为坚实的整体。经过浸漆处理后,绕组内部及铁芯之间的空隙被绝缘漆填满,空隙中的空气被排走,传热能量能较快地散发出去,从而改善电动机的散热条件,降低电机的温升,同时提高电机的绝缘能力。电机绕组的浸漆也是一道特殊工序,在根据电机绝缘等级和电机适用条件选择了正确的绝缘漆后,还需对整个工序过程进行连续监控。浸漆过程需重点控制的工艺参数包括漆的黏度、铁芯的预烘、浸漆时间、烘干温度、保温时间。
5.动平衡
转子的平衡关系到电机的振动、噪音。电动机转子校动平衡的目的,是为减小电机运转时所产生的不平衡离心力,减小电机振动噪音。对于高速或有特殊要求的电机,可采取带外风扇校动平衡;或整机在额定转速下校动平衡。
6.同轴度
同轴度与轴承寿命、振动、噪声均息息相关。几个关键零部件—机座、端盖、转子及轴承套、轴承内、外盖在加工时,对同轴度要求较高的部位,如机座的两端止口与铁心档,zui好一次加工成。
7.转子
铸铝转子
转子铸铝质量直接关系到电机的转矩、启动性能、噪音、振动等,转子铸铝过程是特殊工序过程,因此应对铝液温度、铝液纯净度、压力、压射速度、保压时间这些关键工艺参数进行连续监控。关于铸铝模具的结构和型式,在满足导条、端环尺寸的情况下,应重点考虑压铸过程模具的排气结构。实际操作时,在开始压铸前,zui好对模具进行预热后再使用;否则,对前几模冷模压铸的产品,应重点检查。
永磁转子
永磁电机转子质量直接关系到电机的电气性能、振动噪音,制造时要注意保证磁极安放正确、无撞击、无碎裂、无过热。
8.电机装配
电机装配是一道关键工序。装配应保持场地清洁,电机轴承的安装是装配工序中的一个重要过程。轴承装配工艺主要包括清洗和安装两部分。轴承的安装方式通常采用热套和冷压两种方式,在进行端盖轴承室配合尺寸设计时,应考虑到轴承安装的方式。电机装配完成后应进行装配质量机械检查,主要检查装配的完整性、正确性以及电机手感转动的灵活性等。整机运转时检测是否有轴承噪音。
制造中把握住上面提及的8个环节,虽不能保证能做出“好”电机,但是基本上能保证电机安全运行。