自锁式有绕组的定子铁心起吊装置的设计

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防爆电机的生产过程中，铁心吊具是很重要的工具 ，贯穿于整个生产流程中，如定子嵌线工序 、真空浸漆工序，特别是有绕组定子铁心 (以下简称铁心)与机壳的压装]二序。压装方式主要有两种，即外压装和内压装。无论采用哪种压装方式总是要将有铁心吊起。现在各厂家主要使用吊具类型有：抱箍式、剪式夹紧式、绳子捆绑式 、螺纹锁紧内撑式等。这几种吊具中前三种基本不能适用于外压装 ，螺纹锁紧内撑式可以用于外压装，但其存在预紧力的大小无法控制，辅助工作繁琐等弊端。综合各种形式吊具的优缺点，设计出了-套具备 自锁功能的有绕组定子铁心吊装装置，现作以下介绍。

2 自锁式内撑起吊装置的设计2.1 起吊装置的结构及使用介绍A向1-吊环；2-滑套；3-支撑诲；4-吊臂；5-复位弹簧；6-限位螺母；7-中轴图 1 起吊装置结构图起吊装置采用的连杆机构，主要组成部分如图1所示。使用时直接将该装置直接放入铁心内径(见罔2)，然后下压滑套，使支撑诲与铁心内孔壁之问产· 70·生-定的正压力，然后起吊，在铁心重力的作用下 ，正压力逐渐增大，直至将铁心吊起。铁心放置到位后，敲击装置顶端，3个支撑臂可以自动回收。整个过程无需工人进行大强度劳动，起吊辅助时间很短，由于采用自锁原理设计，可靠性是很高的，不会出现吊运过程中脱落等情况。为了防止工人对内径尺寸较小的铁心进行起吊使用不匹配的吊运装置，此处设计了-个限位螺母，从而将支撑臂回收的最星度进行限制，实现了对起吊铁心最小内径的限制，避免了工人的误操作。

1-吊具；2-有绕组的定子铁心图 2 吊具的使用示意图2.2 工作原理该装置原理 ：依靠有绕组的定子铁心自身的重力产生对铁心内壁的正压力，从而在内壁表面产生摩擦力，当总摩擦力大于铁心总重时，即实现铁心的吊起。这种现象即为自锁”。若实现自锁，支撑臂与竖直方向的夹角 0是设计关键，下面对 0角进行计算说明，受力分析如图3所示。

若要吊起铁心，即要满足单个支撑臂上受力在竖直方向的分力应该小于该支撑臂与铁心内壁接触点处的摩擦力。

煤矿现代化 2013年第4期 总第1 15期即 F2eos 0< FNF2COS 0 < F2sin 0COS 0 90。-式中：仅为摩擦角。

f1 .F ～ ef21 F.6F-提升拉力；F2-提升拉力的-个分力；FN-内壁与吊具间的正压力；Fs-摩擦力；0-自锁夹角图 3 受力简图查阅资料，取橡胶与铁的摩擦系数 0.5，故仪arctan LL26。

即夹角大于 64。即可自锁2.3 支撑构件设计计算下面以我公司 YBUD-160/80-4/8型电动机为例对各构件的设计计算作以介绍。该电动机定子铁心内径 d)350，重 G600kg。以起吊装置为分析对象的受力简图见图 3。实现铁心的起吊，总摩擦力应与定子重量相等，以此来校核各构件的强度。

单 个 支 撑 臂 与 铁 心 内 壁 间 摩 擦 力flf2G/32kN故 F2- f2/ /cos26。：4.45kN23.1 支撑臂用钢板设计计算支撑臂杆件选用长方形截面，选用 Q235钢板 ，厚度 12ram，Q235材质的许用应力 90MPa，按照抗压强度校核计算支撑臂用钢板宽度。

式中：B为支撑臂用钢板宽度；F 为支撑臂上分力；[盯]为材料许用应力；△为支撑臂用钢板厚度计算可得钢板宽度 B≥4.1mm作为吊具安全系数此处我们取 n 6～7，所以宽度 B取值为 30mm23.2 支撑臂稳定性校核针对本设计结构，已知：支撑臂杆件截面为 30×12mm，长度因数 1(两端铰接 )，杆长 1115，Q235材质屈服应力 盯 235MPa惯性半径iz、/ 、/鲁、/罟8.6式中：Iz为长方形截面的惯性矩；A为长方形截面的面积柔度 -1x0.1 15/8.66×10-313.3<入，：62为最小柔度杆故 临 界 力 For盯S·A235×106 X 0.012×0.0384.6kN稳定安全系数取 nst2.5 84.6/4.4519.01>nt上I 2故截面 30×12杆件稳定性满足要求2.4 其他零部件设计说明中轴的抗拉强度，及各铰接处连接销轴的抗剪强度计算过程此处不再进行赘述。支撑诲的设计旧能面积大-些 ，以减小对铁心内壁单位面积的正压力。

3 结束语本文从支撑臂杆件的强度及压杆稳定性方面进行了详细设计计算说明，通过计算与校核阐述了该装置的设计可行性。该装置可以实现铁心的平稳起吊，且方便铁心与机座的对中，也适用于带有铁心键的大型电动机。当定子铁心内径较大时只需把支撑臂设计为可伸缩结构，此时支撑臂杆件的稳定性校核更是不可忽略的。目前，该起吊装置在电机实际生产中获得应用，符合生产需求，大大减少了定子吊装的辅助劳动时间及劳动强度。