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MW级直驱线圈梭形保护带包扎方案改进陈真

发表时间：2020/7/15 来源：《电力设备》2020年第5期作者：陈真

[导读] 摘要：MW级直驱线圈成型过程，梭形保护带包扎方案决定线圈成型质量，MW级直驱线圈梭形保护带包扎的改进是工艺结构的提升，给我们后续工艺方案制定给予借鉴。

        （西安中车永电捷力风能有限公司定子产线陕西省西安市 710000）
        摘要：MW级直驱线圈成型过程，梭形保护带包扎方案决定线圈成型质量，MW级直驱线圈梭形保护带包扎的改进是工艺结构的提升，给我们后续工艺方案制定给予借鉴。
        关键词：工艺结构；成型；梭形；保护带包扎
        0引言
        风力发电是一种新型的清洁能源，对减少不可再生的石化能源的消耗和减少二氧化碳、二氧化硫等环境的污染具有很重的意义，是国家重点大力发展的新型能源项目。在业内都把电机线圈称为电机的心脏，线圈的工艺水平决定电机的寿命。本文介绍线圈制造中梭形包保护带新工艺方案及改进。
        1工艺过程概述
        线圈制造过程中的工艺流程都是：绕线-打砂-弯头-梭形包保护带-张形-绝缘包扎-整形-试验-交出。每个工艺过程都缺一不可，梭形保护带包扎工序不是线圈制造的关键工序，但梭形保护带方案的确定决定线圈成型的质量。
        梭形保护带常见的工艺结构：梭形线圈用压敏带固定再包斜纹白布带保护带；梭形线圈用压敏带固定再包聚酯热收缩带；ƒ梭形线圈用压敏带固定再包端部包扎聚酯热收缩带，最后包扎斜纹白布带保护带；④梭形线圈用压敏带固定，扎带固定。工艺结构、、④是直驱风电定子线圈常用的梭形保护带包扎工艺结构。
        1.5MW电机线圈梭形包扎使用第④种工艺方案，此方案经过多次设备改造、验证和实施才达到相对成熟的工艺结构。
        2工艺方案设想和策划：
        线圈制造过程中，阿尔斯通、西门子线圈成型过程中都不包保护带，如何实现1.5MW电机梭形线圈不包保护带。
        3工艺方案改进和实施：
        3.1设备改造：
        改进专用涨型机直线夹钳，将原涨形机夹钳钳口和鼻部挡板进行工装改制，选用聚甲醛POM、MC尼龙做成零配件，镶嵌在钳口，作为受力传动件，同时也作为线圈的防护。
        POM具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性，它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，良好的耐疲劳性。
        聚甲醛是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。用聚甲醛加工制作的配件镶嵌在钳口作为线圈的防护。
        MC尼龙制品作为工程塑料之一，“以塑代钢、性能卓越”，用途极其广泛。MC尼龙可直接取代原铜、不锈钢、铝合金等金属制品。不仅较好地取代了相应的金属品，而且使用户降低了成本，延长了整机及零件的使用寿命，经济效益有显著提高。
        优点：重量轻、防腐、耐磨、强度高、具有自润滑等独特性能。其摩擦系数比钢低8.8倍，比铜低8.3倍，而比重仅为铜的七分之一。用MC尼龙加工制作的配件镶嵌在钳口作为线圈的防护。
        经过批量的生产验证
        通过从线圈成型质量、绝缘破损数量、工装更换频次、成本等多方面验证，得出结论MC尼龙制造的工装能够满足批量生产需求。
        3.2设备防护改进
        解决了直线夹钳问题后，成型过程中的最大的受力点就是鼻销，将线圈的防护转移到涨型机上鼻销上，涨型鼻销使用NOMEX纸和压敏带做好防护，从而取消白布带包扎。防护材料的选择上NOMEX纸具有良好的耐磨性、柔韧性，是工艺制造过程中的首选。
        3.3梭形线圈固定方式改进
        根据梭形线圈成型后导线绝缘破损位置不同，制定不同防护方法，梭形线圈包扎方式为：梭形线圈直线部分用压敏带2圈半10点固定，端部1和2 R角固定位置用压敏带平包4圈（根据张形机的破损情况调整，见下图）。

        4工艺验证：
        经过3个多月的现场验证，线圈张形120余台，检查员检查，线圈成型无质量问题；经过后工序定子线圈装配120多台，未发现有质量问题。因此，梭形线圈在钳口位置取消白布带包扎，经过现场工艺验证。
        5现场问题汇总和处理方案
        现场出现的问题如下：1.线圈绝缘破损：查找绝缘破损原因是操作类问题、设备工装磨损问题还是原材料问题，处理方案：操作类问题改进操作手法；原材料问题改进压敏带固定方式，向生产厂家反馈导线云母问题。2.线圈引线头掰头不到位：扎带扎不紧，处理方案：改提升操作方法，现场引线整形返工。
        6结束语
        通过各项改进，取消包布带包扎，改进工艺方案，提升劳动效率，提升生产周转率，减少劳动强度，节约原材料。