电动机转子铸铝工艺原理

电动机转子铸铝工艺原理

——铸铝转子工艺

简单的说，三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，定子部分主要包括定子铁心、定子绕组和机座等，转子部分主要有转子铁心、转子绕组和转轴，而我们转子铸铝工序主要完成的就是它的转子绕组部分。为什么说转子铸铝工序是特殊工序呢？ISO9000：2000标准中告诉我们，“凡是对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验收的过程”即为特殊过程或特殊工序，我们公司确定转子铸铝、浸漆和电磁线漆包烘干为特殊工序，所以必须对特殊工序按人、机、料、法、环这五个方面进行确认，只有这五个方面都合格了，才能确保这些过程实现所策划结果的能力。而且标准中还强调对特殊工序人员要定期进行设备和工艺方面的培训，要求每年最少两次，所以这也是本次培训开设的主要目的，去年大家也都参加过有关铸铝专业知识方面的学习，这里我们再就一些重点内容强调一下。

一、电机工作原理及转子绕组的种类

首先我们来了解一下交流三相异步电动机的工作原理，可以帮助我们来理解为什么转子断条、细条等会使电阻增大，要尽量避免，以及为什么转子两端要用短路环短接等。

工作原理：当电动机的定子绕组通以三相对称交流电时，在定子和转子间便产生以转速ns旋转的旋转磁场(电能生磁)，由于转子开始时是静止的，所以转子导体将被旋转磁场切割，根据相对运动的原理，我们也可以把磁场看成不动，而转子导体相对磁场旋转切割磁力线从而产生感生电动势（即1831年法拉第发现的电磁感现象也称“动磁生电”），由于转子导体两端已被短路环短接，导体已构成闭合回路，所以转子导体内也相应产生感生电流。有感生电流的转子导体即为通电导体，通电导体在磁场中就会受到电磁力的作用（电磁生力），产生电磁力矩最终带动转子旋转，而且我们还可以根据左手定则判断出转子导体的旋转方向，与旋转磁场的方向是相同的，只不过是以略小于旋转磁场转速ns的速度运转的，这

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也是异步电动机名称的由来。

所以说转子绕组的主要作用就是产生感生电动势和电流，并在旋转磁场的作用下产生电磁力矩而使转子转动，所以要求转子绕组的导电性能比较好（铝的电阻率为2.9×10-8m2/m，铜的电阻率为1.78×10-8Ωm2/m）。转子绕组按所采用的材料不同可以分为铜排转子和铸铝转子两种，铜排转子使用成型铜杆，按一定长度下料后，打入转子槽中，两端与端环焊牢；铸铝转子是用铸铝方法，铸出槽内的导条和铁心两端的端环、平衡柱和风扇叶片，使转子成为一个坚实的整体。而转子绕组按结构又可分为笼型和绕线型两种，我们的铸铝转子就属于笼型转子，因为如果把铁心去掉，绕组就像一个笼子，故常称为笼型绕组。 二、转子铸铝方法

我公司所采用的转子铸铝方法主要有离心铸铝和压力铸铝两种。下面分别来看一下这两种铸铝方法的工作原理和特点。 （一）压力铸铝

工作原理是用压力将融化好的金属铝液注入型腔，待冷却凝固成铸件。其特点有：

（1）在压铸过程的始终，压力起着主要作用。

（2）压铸时，金属液在高速冲型过程中，如果型腔中的气体来不及排出，就会被卷入金属内产生气孔。

（3）由于金属液充型过程是在压力作用下进行的，转子铁心可在冷态下压铸。 （4）生产效率高，易实现机械化、自动化，从而可减轻劳动强度。 （二）离心铸铝

工作原理是将融化好的金属铝液注入旋转着的铝模中，使之在离心力的作用下充满型腔，并凝固。其特点有：

（1）离心力对铸件的成型和金属结晶过程有重要影响，它有助于金属液中的气体和非金属杂物（比金属轻）的排出。更重要的是影响到金属结晶过程，起到加强补缩和结晶细化的作用。

（2）转子铁心必须预热。铁心加热后，在槽型断面上得到氧化，有

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利于降低电机的杂散损耗。

（3）转子离心铸铝用的设备比较简单。但在浇铸过程中有不少手工操作，劳动强度较大。

三、离心铸铝和压力铸铝的优缺点及其常见的缺陷和防止措施 1.离心铸铝优缺点

离心铸铝所得到的铸件，金属组织比较紧密，质量比较好，所用设备不太复杂，操作技术比较简单，与压力铸铝相比较杂散损耗比较小，不过其生产率不高，劳动条件较差，劳动强度较高。 2.压力铸铝优缺点

压力铸铝时，铝水压射到转子槽和型腔中的速度极高，其充填速度可达10~25m/s。压铸时，不象离心铸铝那样铝水有一段流动时间，而是瞬间完成的，因此铁心和模具均可不必预热。铁心和模具不预热，这就大大减化了操作工艺，改善了劳动条件。此外由于没有离心铸铝那样复杂的凝固补缩过程，铸铝转子质量稳定，一次合格率达99%以上。

3.压力铸铝的质量，目前存在以下一些问题：

（1）由于压力很大，铝水充满型腔的速度很高，原来在型腔中得空气难以排尽，会在铸件中产生气孔。

（2）由于浇口处冷却很快，实际上不能通过它补缩铸件，所以，铸件较厚的部分（端环）易产生缩孔。

（3）转子铁心不预热，槽壁无氧化层绝缘，而且，由于压力很大，铝水紧贴槽壁，甚至进入硅钢片间，增加导条间的泄露电流，使转子附加损耗大为增加。

压力铸铝时，融铝、清化过程和离心铸铝相同。由于压铸时压力大，铝水的流动性不是很大问题，铝水温度可以低一些，浇注温度可以控制在650∽720°C。比压大时铝水流动性不是问题，浇注温度可低些。，每次加入料缸里的铝水必须严格控制，加料过少则铸不满，过多则可能飞出伤人。压力铸铝时应注意保养设备，按工艺守则规定对压铸机进行润滑处理，对料缸进行涂料。 4.离心铸铝常见的缺陷及防止措施

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序缺陷名号 称 铸铝转子培训教材————————版权所有 1 2 3 4 5 6 7 产生原因 防止措施 转子铁心叠压过紧，铸铝后控制叠压压力小于有过大的压力加在铝条上，将3Mpa 铝条拉断铸铝后脱模中，铝水铸铝后等铝水完全凝未凝固好，铝条由于脱模敲打固后再脱模。 而断裂。 断条 转子槽内预先有夹杂物； 浇注前清理槽孔； 转子冲片个别槽孔漏冲； 加强各级检查； 铝条中有气孔； 一次浇完不能停顿； 浇注时中途停顿； 一次浇完不能停顿； 铁心温度太低。 适当提高铁心温度。 离心机转速太高，离心力太大； 控制离心机转速； 转子槽孔过小，使铝水浇不适当提高转子预热温度； 细条 足； 转子铁心叠压时用合转子外圆斜线不直，槽不格的槽样棒。 齐。 铝水含铁硅等杂质多； 控制铁硅含量； 控制铁硅含量； 端环 铝水铁硅比小； 铝水温度过高，晶粒变粗； 控制温度在740~7600C裂纹 风叶、平衡柱和端环连接处圆间 脚小 增大圆角 适当增大内浇口； 上端环 内浇口截面过小，补缩不足；上模温度低，内浇口先凝固； 提高上模预热温度； 裂纹 分流器过高。 适当降低分流器高度。 铝水中含气严重； 正确进行清化除理； 浇注速度过快； 适当控制浇注速度； 油渍没正确控制转子铁心预气孔 转子铁心预热温度低，有烧去即进行浇注； 热温度和时间； 下模排气孔小。 放大排气孔。 正确控制转子预热温转子铁心预热温度低，导条先度； 下端环 凝固，铝水补充不下去； 缩孔 下模预热温度高或预热温度正确控制下模预热温低。 度。 铝水温度过低； 适当提高铝水温度； 离心机转速低； 提高离心机转速； 正确控制浇注速度； 浇不足 浇注速度太慢； 铸铝模密封性不好，漏铝； 提高模具的密封性； 铸铝模、转子铁心预热温度控制铸铝模和转子铁4

铸铝转子培训教材————————版权所有 低。 8 9 抛空 冷隔 心的预热温度。 浇铝量应比转子铝的铝水量不够； 用量大10~20%； 适当放大内浇口截面内浇口截面积过小。 积。 开始浇注时离心机转速过高 降低离心机转速 浇注时断浇 一次浇完不能中断 有渣子隔开 净化铝水 四、相关工艺守则 （一）燃油化铝炉熔铝工艺守则 本守则适用于RGL系列铸铁坩埚燃油炉的熔铝工艺。 燃油化铝炉只做熔铝用，不能用于铝液保温。 1.熔铝需用下列材料： 1.1铝锭：AL99.5（GB1196-83） 1.2电机用铝保证各元素含量： 牌号 AL99.5 AL 99.5 Fe 0.8 化学成分% 杂质不大于 Si 0.25 Fe+Si 0.95 Cu 0.015 杂质总和 1.0 解决转子端环、笼条及风叶裂纹现象，应适当增减铝液中的硅铁含量，确保铁硅比不大于2.5：1. 1.3涂料：专用铸铁坩埚涂料。 1.4清渣去气剂：0号无公害复盖清渣剂。 1.5柴油。 2.熔铝的设备及工具： 2.1固定式铸铁坩埚燃油炉。 2.2百得燃烧器（BT14）. 2.3XMT系列数显温度调节仪。

2.4热电偶温度计（毫伏表的精度等级不低于4级，测温区间0~10000C）.

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2.5清渣掏勾，捞铝渣用铁筛。 2.6铝勺、铁刷、涂料刷子。 3.工艺准备

3.1检查及准备各项设备与工具。

3.1.1检查燃油炉及燃烧器各部状况是否良好，发现问题及时纠正和解决。

3.1.2检查熔铝工具是否齐全完好，清渣剂是否备足。 3.2铸铁坩埚的准备

3.2.1铸铁坩埚在使用前必须检查有无明显的砂眼、气孔、裂痕等缺陷，如有及时调换。

3.2.2用铸铁刷去坩埚内壁粘附的铁砂及其它杂质，并扫除干净。 3.3刷涂料

3.3.1将检查清理后的坩埚吊装入燃油炉内，将温度调节仪设在1500C~2000C，通电，启动风机，将炉内可能有的可燃气体清理干净，点燃燃烧机，将火焰及风门调到最佳状态。 3.3.2调配涂料：按说明将专用涂料按比例调好。

3.3.3当坩埚温度达到1500~2000C时，用涂料刷子将坩埚涂料均匀地刷在坩埚内壁，待涂料完全干燥后，再进行涂刷，直到涂刷厚度为0.3~0.5mm，关闭燃烧器，冷却至室温。 4.熔铝 4.1将温度数显仪上、下限温度分别设为9000C、8000C.

4.2点燃燃烧机，加热，观察坩埚加热发暗红色后，将预热的铝块（上次浇铝留下的浇口，其加入量不应大于15%）加入，同时将铝锭放入炉边预热，除去油渍和水气，合上坩埚保温盖。

4.3当铝块和浇口熔化后放入已预热的铝锭，合上坩埚保温盖，继续加热，当温度仪达到9000C，跳闸，之后温度仪显示温度逐步降低，当降到8000C时，燃烧器自动打火，继续加热，如此循环，用热电偶温度计测量坩埚内铝液温度，当铝液温度达到铸造温度时，调整

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温度数显仪上下限温度设定，上限温度应比铸造温度高500C，上下限温差1000C.

4.4坩埚连续工作时，铝液高度应不低于坩埚高度的1/3.

4.5当铝块熔化后应将预热后的铝锭陆续推入坩埚内，动作应缓慢，切不可“抛入”。 4.6铝液的净化处理

将0号无公害复盖清渣剂，在大于2000C时烘烤干燥备用，当铝液达到铸造温度时加入，其加入量为0.2~0.5%（气候潮湿时取高值），加入时先取剂量的1/2或2/3，均匀地撒于铝液表面，10分钟后用工具将铝渣集中坩埚边缘轻轻碾擦，渣呈粉状与铝分离，扒渣后再撒入余量，静止数分钟后，即可浇注。 5.检查

5.1每批铝锭必须经化验合格后，方可投入使用。 5.2铝液温度不得超过8300C.

5.3每次浇注之前，须用热电偶温度计校验铝液温度，当铝温度达到工艺要求时，方可浇注。] 5.4铝液中如果续加铝锭，会使铝液温度急剧降低，此时如果需要浇注，需用热电偶温度测之，待铝液温度回复到工艺要求范围时，方可进行浇注。 5.5每周铝液都要进行一次化验，防止铝液中的铁、硅含量超标。 6.注意事项 6.1铝锭须经200°C以上预热后，放入坩埚中熔炼。 6.2向坩埚中加铝锭时，应缓慢进行，以防铝液溅出伤人。 6.3不许在坩埚内加热其它任何物体。

6.4铝勺、热电偶温度计、铁筛及掏勾须经预热后，方可进入铝液。 6.5停止融化后，将燃烧器退出。 6.6定期清洗过滤网。 6.7不得随意调节燃烧剂。

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6.8应经常更换铸铁坩埚，若发现坩埚烧漏应立即切断电源将坩埚吊出，将坩埚内铝液盛出。

6.9经常检查设备的控制系统，遇有问题及时检修。确保炉温度不超过额定温度，以延长坩埚寿命。

6.10铸铝工必须在操作时戴手套、眼镜，穿好工作服等防护用具。 （二）电阻熔化炉熔铝工艺守则 本守则适用于RL系列电阻熔化炉的熔铝工艺。 1 熔铝需要下列材料： 1.1 铝锭：AI99.5（GB1196—83） 1.2 电机用铝保证各元素含量： 牌号 AI 99.5 99.5 AI Fe 0.8 Si 0.25 化学成分% 杂质不大于 Fe+Si Cu 杂质总和 0.95 0.015 解决转子端环、笼条及风叶裂纹现象，应适当增减铝液中的硅铁含量，确保铁硅比不大于2.5：1。 1.3 涂料：专用铸铁坩埚涂料。 1.4 清渣去气剂：0号无公害复盖清渣剂。 2 熔铝的设备及工具： 2.1RL—0.5~15电阻熔化炉。 2.2热电偶温度计（毫伏表的精度等级不低于4级，测温区间0~10000C）. 2.3 清渣掏勾。 2.4 捞铝渣用铁筛。 2.5铝勺。

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1.0 铸铝转子培训教材————————版权所有

2.6 铁刷、涂料刷子。 2.7坩埚保温盖。 3

工艺准备

3.1 检查及准备各项设备与工具。

3.11检查设备各部状况是否良好，发现问题及时纠正和解决。 3.12 检查熔铝工具是否齐全完好，清洁剂是否备足。 3.2 铸铁坩埚的准备

3.2.1 铸铁坩埚再使用前必须检查有无明显的砂眼、气孔、裂痕等缺陷，如有及时调整。

3.2.2 用铁刷刷去坩埚内壁粘附的铁砂及其他杂质，并扫除干净。 3.3 刷涂料

3.3.1 将检查清理后的坩埚吊装入电阻熔化炉内，将仪表温度设在1500C~2000C开始通电，按下融化挡。 3.3.2 调配涂料：按说明将专用涂料按比例调好。

3.3.3 温度达到1500C~2000C时，跳闸后，按下保温档，约15分钟后断电，用涂料刷子将坩埚涂料均匀的刷在坩埚内壁，要求涂刷厚度为0.3~0.5毫米。一次涂不上，可分几次加热，几次涂刷。 4

熔铝

4.1 刷完涂料后，将仪表温度设在400~5000C，开始通电，按下熔化挡。

4.2 跳闸后，按下保温档，观察坩埚加热发暗红色后，将炉边预热的铝块（上次浇铝留下的浇口，其加入量不大于15%）加入，重先设定仪表温度，离心铸铝为830~8500 C，压力铸铝为750~7900C，按下熔化挡，同时将铝锭放入炉边预热，除去油渍和水气，盖上坩埚保温盖。

4.3 当铝块和浇口熔化后放入已预热的铝锭，盖上坩埚保温盖。继续加热，温度达到上述要求的铸造温度后，跳闸、保温。 4.4 坩埚连续工作时，铝液高度应不低于坩埚高度的1/3。

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4.5 当铝块熔化后应将烘干后的铝锭 陆续推入坩埚内，动作应缓慢，切不可“抛入”。 2. 6铝液的净化处理

将0号无公害复盖清渣剂，在大于2000C时烘烤干燥备用，当仪表温度达到铸造温度时加入，其加入量为0.2%~0.5%（当气候潮湿时取高值），加入时先取剂量的1/2或2/3，均匀的撒于铝液表面，10分钟后用工具将铝渣集中坩埚边缘轻轻碾擦。渣呈粉状与铝分离，扒渣后再撒入余量，静止数分钟后，即可浇注。 4.7 净化后的铝液，不允许用勺子搅动表面，仪表温度达到铸造温度后保温，铝液在使用中如果又续加铝锭，待融化后要重新清渣去气。

4.8 跳闸后待温度稳定后，炉膛内温度和坩埚内铝液温度相差700C，所以仪表显示温度比坩埚内铝液温度高700C。 5

检查

5.1 每批铝锭必须经化验合格后，方可投入使用。

5.2 离心铸铝仪表温度不得超过8500C，压力铸铝仪表温度不得超过7900C。

5.3 每次浇注之前，须用热电偶温度计校验铝液温度，如铝液温度不符合工艺要求，则需调整仪表设定温度，待铝温达到工艺要求时，方可浇注。 5.4 铝液中如果续假铝锭，会使铝液温度急剧降低，此时如果需要浇注，须用热电偶温度计测之，待铝液温度恢复到工艺要求时，方可进行浇注。

5.5 每周铝液都要进行一次化验，防止铝液中的铁、硅含量超标。 6

注意事项

6.1 铝锭须经2000C以上预热，放入坩埚中熔炼。

6.2 铸铝工必须在操作时戴上手套、眼镜、穿戴好工作服等防护用具。

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6.3 向坩埚中加铝锭时，应缓慢进行，以防止铝液溅出伤人。 6.4 不许在坩埚中加热其他物体。

6.5 铝勺、电热偶温度计、铁筛及掏勾须经预热后，方可进入铝液。 6.6 应经常更换铸铁坩埚，若发现坩埚烧漏应立即切断电源将坩埚吊出。将坩埚内铝液盛出。

（三）转子压力铸铝工艺守则

本守则适用于H280以下三相异步电动机铸铝转子。 1.材料：

1.1铝锭AL-1（含铝99.5%）. 1.2熔炼剂：0号无公害清渣剂。 1.3涂料：冲头油。

1.4脱模剂：压铸水基脱模剂。 2.设备及工具

2.1转子压铸机及附件。 2.2转子压铸模。 2.3燃油化铝炉。 2.4铸铁坩埚。 2.5热电偶温度仪（测温区间0~10000C）. 2.6退轴胎。 2.7全套叉扳手，套筒扳手，手锺、扁铲。 2.8盛铝勺、捞铝渣用罩子。 2.9吊钩。

2.10 100Kg悬臂吊。 3.工艺准备

3.1检查并准备压铸模

3.1.1检查压铸模有无残缺、表面烧损及有损几何开关的现象，如

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有则停止使用。

3.1.2清除压铸模风叶、平衡柱及排气孔、排气槽内的残铝、污垢和积灰。

3.2检查蓄压器工作

蓄压器充气压力为8.5±0.5Pa，如压力不够，可适当增加氮气含量。 3.3开模距离的调整 通过调整行程开关的位置来实现开模距离，以不影响退模为主，上模最下端面与假轴上端面保持约30mm距离为开模距离的适宜尺寸。 3.4压射力的调整 3.4.1压射力的大小是通过调节增压缸的中腔（即直控平衡阀）的压力予以实现，其增压压力值由下表予以显示。 3.4.2各型号转子铸铝时压射缸压力的确定： 型号 压射缸压力（MPa） 3.5快压射速度的调整 快压射速度取决于快速阀的开启量，通过调节快速阀上调节杆予以调节，一般调整快压射速度为0.5~3.5m/s. 3.6慢压射速度的调整 慢压射速度由节流阀予以调节。 3.7送、退模速度的调整 送、退模的行程为1050mm，送模速度不可调，切浇口、退模速度可通过调节节流阀进行调整。 3.8保压时间的调整 调节控制保压时间的时间继电器，按转子大小，控制保压时间为4~8秒。

3.9脱下模时间的调整

切料退模到位后，通过调整时间继电器KTS，延时大约4~5s后（转子冷却），才进行脱下模动作。

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H160 21~22 H180~200 23~24 H225~250 25~26 H280 27~28 铸铝转子培训教材————————版权所有

3.10 压铸机的润滑 序号 1 2 3 润滑点名称 润滑方式 润滑间隔 润滑剂 润滑点 下横梁工作台面 油注入 辅机导轨面 立柱 油滴入 1次/8小时 30#机油 4个 3.11转子冲片的检查 3.11.1冲片毛刺不得大于图纸的规定值，冲片表面不得有油污及锈迹。 3.11.2铁心齿部必须平整。 3.11.3铸废的转子允许回炉重铸一次，回炉两次的冲片不得再用。 3.12 熔铝 3.12.1 每批铝锭必须化验鉴定合格后，才允许进行熔制。 3.12.2 铝液温度不得超过780°C. 3.12.3 操作规程详见燃油化铝炉熔铝工艺守则。 3.13 压铸缸的选用 H160 型号 压铸缸内径 4. 工艺过程 4.1 用涂料涂刷压射缸、活塞，并用脱模剂在上、下模型腔内及中模内表面涂刷均匀。 4.2用台秤秤去规定重量的铁心冲片，将转子铁心叠好，用槽样棒校正槽斜，使槽形整齐。

4.3用悬臂吊通过吊钩将叠好的铁心吊装入下模中。

4.4启动压铸机，手动送模、合模，合模以的一，上、下模合拢，如果冲片上没有压痕，说明转子铁心短，需加冲片；如果上、下模

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H200-4、6、8 H225 φ200 H250 H280 φ230 H180 H200-2 φ160 铸铝转子培训教材————————版权所有

合不拢，说明转子铁心高，则取去冲片，直到合模后冲片上略带压印痕迹时为调整完毕退模回原位。 4.5浇注

4.5.1 铝液浇注温度应控制在680~7200C.

4.6 铝液浇入压射缸后，迅速按动按钮，自动完成送模-合模-慢压射-快压射-增压延时-保压延时-开模-退模-顶出等动作。 4.7通过吊钩，用吊车将转子吊出移至退轴胎上。

4.8用手锺将假轴退出，清除飞边，剪去平衡住上端的排气柱。 5. 检查

5.1 铸铝转子铁心长度公差按L<160时为0~+2.0mm，L≥160时为0~+2.5mm.

5.2铸铝转子斜槽公差为±IT16. 5.3端环的公差为IT16.

5.4铝渣、飞边及平衡柱上端的排气柱必须剪清干净。 5.5转子外圆表面上斜槽线平直，无明显的曲折形。

5.6铸铝转子外圆不得有碰疤，其最大缺陷深度不得超过加工余量。5.7端环表面缩孔最多允许3处，其深度小于3mm，直径小于5mm，且缩孔不准在平衡柱的根部。

5.8风叶冷隔不得超过风叶长度的四分之一，不得有裂痕、弯曲等现象。 5.9端环内外圆对铁心轴孔的同轴度，铁心直径≤230mm，同轴度公差为1.6mm；铁心直径>230mm，同轴度公差为2mm.

5.10 风叶叶形残缺不得大于1/4平衡柱高度，每端残缺的数目不得超过平衡柱数目的1/4. 5.11转子应进行断条检查。

5.12转子槽口浇铝不足或低陷不得超过槽口高度规定的尺寸。 6.注意事项

6.1 铝锭、铝勺、罩子、热电偶温度计等须经预热后方可放入铝液

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中。

6.2 压铸机合模后，须将挡板拉下，以免铝液溅出伤人。 6.3熔铝工人、压铸工人在工作前穿好工作服，戴上手套、眼镜，穿好劳保鞋等。

6.4 应经常更换铸铁坩埚，若发现坩埚烧漏立即切断电源将坩埚吊出。

（四）转子离心铸铝工艺守则

本守则适用于H315以上三相异步电动机转子离心铸铝。 1.材料：

1.1铝锭AL-1（铝含量99.5%）.

1.2清渣及去气剂：强力脱渣剂和精炼剂。 1.3涂料。 2. 设备及工具： 2.1燃油化铝炉。 2.2离心铸铝机。 2.3台式电阻炉、吊车。 2.4压装液压机。 2.5铸铁坩埚。 2.6离心铸铝模。 2.7盛铝桶、铝勺、手锺、扁凿子、扳手、捞铝渣用罩子。 2.8 热电偶温度计及卡规。 3. 工艺准备

3.1 检查准备各种设备与工具：

3.1.1 检查离心铸铝机、台车式电阻炉及化铝炉状态是否良好，发现问题及时纠正和解决，检查各种工具、工装是否齐全完好。 3.1.2 铸铝模的准备

a 检查铸铝模有无损坏，如烧损和表层脱落。 b 检查铸铝模上、下风叶顶部有无油污和积灰。

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3.1.3 检查转子铁心

a 转子铁心高度必须符合图纸要求。 b 不允许有反片和错片，槽形应整齐。

c 铁心在液压机上叠压好后，必须用压帽压紧，不许松动。 3.2 调整涂料

3.2.1 调配铸铝轴、铸铝模及铝勺涂料。 白厚漆10%、石墨粉30%、机器油60%. 3.3离心铸铝转子的回转速度：

H315~400电机转子为320~260转/分。 H450~500电机转子为250~210转/分。 H630~710电机转子为200~150转/分。 3.4 铸铝模预热

3.4.1 铸铝模加热到150~2000C，由炉中取出涂刷涂料。 3.4.2 上、下模预热时模面朝下，以避免型腔落上烟灰。 3.4.3铸铝模预热：

a 上、下模预热温度为300~3500C. b 中模预热温度为150~2000C（烧去油渍和水气）。 3.5 转子铁心预热 3.5.1 转子铁心预热温度： a H315~450转子为550~6000C. b H500~710转子为600~6500C.

3.5.2 当转子铁心达到预热温度时，应进行保温。保温时间为50分钟。 3.5.3 进加热炉预热的同一批转子，其尺寸应相差不多，转子各部分预热温度要均匀，不得过烧。

3.6 预热铝勺、铝桶，然后在表面上刷上涂料。 3.7熔铝

（详见燃油化铝炉、电阻熔化炉熔铝工艺守则）

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4.工艺过程 4.1 装模

4.1.1 把预热好的下模由炉中取出，吹尽烟灰，安装在离心铸铝机上。

4.1.2把预热好的转子由炉中取出，然后用压缩空气吹净烟灰，尤其是槽口内部积灰，校平翅齿装入下模止口上。

4.1.3 由加热炉中取出中模和上模，先将中模装在下模上，最后装上上模。装模时注意不得偏斜。

4.1.4 用锲铁或螺母，将上下模固紧，保证其上下模间的高度相同（用卡规测量，其高度相关不超过2mm）. 4.1.5合上安全罩，准备浇注。 4.2 浇注

4.2.1 浇注时铝液温度为720~7800C. 4.2.2 用相应规格的盛铝桶或铝勺盛铝，一般盛铝量比转子用铝量大25%~30%. 4.2.3 浇注方法

a H315~710转子：开动离心铸铝机，立即进行浇注，越4~6秒内浇注完，达正常转速10~30秒内停止。 b 浇注时必须一次浇完，中间不可断流。 c 制动后打开安全罩。

d 在浇注过程中，每浇注1个转子后，即用压缩空气吹净下模，将金属和残渣吹净。每浇注4~6个转子后，上下模涂刷一次涂料。 4.3 拆模、去浇口、退假轴

a 松开锲铁或螺母，用吊车吊超约50mm高度，轻打下模四周，使下模脱落。

b 拆去中模，然后轻打上模四周，取出转子。 c 用扁凿子切去浇口。 d 拆掉假轴压帽，退出假轴。

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5. 检查

5.1 每批铝锭必须经材料化验鉴定合格后才允许进行熔炼。 5.2 熔铝温度不得超过7800C.

5.3 铸铝转子铁心长度公差为+2.0（铁心长度L<160mm），+2.5（L>160mm）.

5.4 铸铝转子铁心斜槽公差为IT16，转子外圆表面斜槽线平直，无明显的曲折线。

5.5 端环的自由公差为IT14. 5.6 铸铝后的浇口及铝渣应清除。

5.7 转子外圆不得不碰疤，其最大缺陷深度不得超过其加工斜量。 5.8铸铝质量检查

5.8.1 端环缩孔允许有三处，其大小尺寸不得超过3毫米，直径5毫米，且其缩孔不得在平衡柱根部，缩孔应进行焊接修复。 5.8.2 转子端环和风叶不得有裂纹、弯曲等现象，风叶冷隔不得超过风叶长度的四分之一，冷隔的风叶应进行焊接修复。

5.8.3 端环内、外圆对轴孔的同轴度公差，当转子外径为148~230mm时不得大于1.6mm，转子外径为230mm以下时不得大于2.0mm. 5.8.4 风叶叶形缺陷每边不得超过3mm.缺陷应进行焊接修复。 5.8.5 平衡柱残缺不得大于1/4平衡柱高度，每端残缺的数目不得超过平衡柱数目的1/4.在此规定数值内应进行焊接修复。 5.8.6 转子应进行断条检查。

5.8.7 转子槽口浇铝不足或低陷不得超过槽口高度。 6.注意事项

6.1 铝锭、热电偶温度计等预热后，方可放入铝液中。 6.2 盛铝桶、铝勺每工作半小时后，预热刷上涂料。

6.3 铸铝工人在操作前必须戴上压石棉手套，穿好工作服戴上眼镜等防护工具。

6.4 合上安全罩后才能烧注。

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五、相关设备操作规程

（一）SDL500/1有色金属熔化炉操作规程

1.操作者必须经考试合格取得操作证，方准进行操作，操作者应熟悉本机的性能、结构等，并要遵守安全和交制度。

2.工作前应检查坩埚有无裂纹，坩埚使用前必须预先热到600℃以上，充分干燥，金属坩埚必须认真涂料。 3.SDL-1型炉温不得超过1100℃，操作者可根据需要旋钮“熔炉/保温”选择后置于所需位置。 4.工作时待坩埚暗红时方可投料，投料时禁止丢掷，且装炉量为额定容量的90%。

5.工作时应经常注意观察坩埚内、外壁情况，按时更换坩埚，不得待坩埚破裂后再更换。 6.配电柜在有粉尘环境中要注意经常清除灰尘。 7.坩埚在使用过程中禁止磕碰。

8.当出现坩埚漏液的情况时，漏液报警器会警告操作者。此时应立即切断电源进行处理。将坩埚内金属液擦净，吊出坩埚清理炉膛，更换坩埚。

9.注意经常检查控温系统，严禁在非正常情况下使用，不能超过最高使用温度。

10.工作完后，应关闭电源，清扫工作场地及设备，进行交。 （二）RGL铸铁坩埚燃油炉操作规程

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1.操作人员经考试合格取得操作证，方可进行操作，操作者应熟悉本机的性能、结构等，并要遵守安全和交制度。

2.化铝前要打开风机，将炉内可能有的可燃气体清理干净。点燃燃烧机，将火焰及风门调到最佳状态。

3.冷炉时（第一次使用或长时间不用再重新使用时）应将其烘热后方可使用。烘炉时需加热至200-500℃并恒温1-1.5小时即可。 4.第一次装料时应装入散料，连续使用再投料时应使埚内有一定量的铝水以提高熔化速度。为提高熔化率降低能耗，应尽量装添散料碎料。投料时禁止丢投，以防止砸坏坩埚。

5.在操作时应经常注意观察坩埚内壁情况，根据工作经验及时更换坩埚，不能待坩埚破裂后再更换。更换新坩埚时，必须用耐火水泥或纤维棉将上口封严。一旦坩埚破裂出现漏料时，应立即切断电源进行处理。

6.每天工作完成后，应将埚内剩余溶液舀取干净，以免再次升时将坩埚涨裂。

7.经常检查设备的控制系统，遇有问题及时检修。确保炉温不超过额定温度，以延长坩埚寿命。 8.设备炉底部设有漏料孔。一旦出现坩埚漏料，应立即切断电源，掏出坩埚内溶液并取出坩埚，清理炉膛。 9.炉体内部的砌体要定期维护，检修。 （三）压铸机操作规程

1、操作者必须经考试合格取得操作证，方准进行操作，操作者应熟悉本机的性能、结构掌握本工程专业性能及安全守则，严格执行操作规程，禁止超负荷工作，并要遵守安全和交制度。 2、开机前应检查机床各紧固件是否牢靠，各运转部分及滑动面有无障碍物，油箱油液是否充足，油质是否良好，限位装置及安全防护装置是否完善，电路及接地是否良好。

3、操作前对液压系统压力进行检查并调整到规定要求，根据转子规

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格、压射室尺寸、模具制造等情况和调整压射力、快压射速度。 4、由专业人员对压铸机系统压力进行调整，调整阀及压力表严禁他人乱动，操作者在调整完后必须予以紧固。

5、擦拭导轨及油缸活塞裸露部分并涂新油，同时按润滑规定进行加油。

6、工作中要经常检查立柱螺母是否紧固，若有松动应及时拧紧。不准在机床加压或卸压出现晃动的情况下进行工作。 7、保持液压油油质良好，工作油温度≤50℃。

8、对压射系统及管路修理时，必须先将快速阀关闭并通过放油阀排出蓄能器内压力油后方可进行。

9、蓄能器内充氮气，严禁充氧气或其它易燃气体，充气压力为8±0.5Mpa。

10、每半月清洗一次液压油过滤器，一年清洗一次液压油箱。 11、模具更换后要进行数次半自动循环，验证模具安装位置是否合适，安装位置合适后方可使用。

12、压铸机停机超过4小时重新使用时，必须先对压射头及压射熔杯预热到一定温度后方可使用。

13、工作中发生不正常现象或故障时应立即停机排除故障或通知维修人员检修。 14、工作完毕要切断电源、擦洗机床、清扫场地、保持整洁，填写运行记录，做好交工作。

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六、铸铝转子质量问题 铸铝转子质量的好坏直接影响异步电动机的技术经济指标和运行性能。在研究铸铝转子质量问题时，不仅要分析转子的铸造缺陷，而且应该了解铸铝转子质量对电机的效率、功率因数以及启动、运行性能等的影响。 （一）铸铝方法与转子质量的关系 铸铝转子比铜条转子异步电动机的附加损耗增加2~6倍，采用的铸铝方法不同，附加损耗也不同，其中压力铸铝转子电机的附加损耗最大。这是因为压铸时强大的压力笼条和铁心接触的十分紧密，甚至铝水挤入了叠片之间，横向电流增大，使电机的附加损耗大为增加。此外，压铸时由于加压速度快，压力大，型腔内得空气不能完全排除，大量气体呈“针孔”状密布于转子笼条、端环、风叶等处，致使铸铝转子中铝的比重减小（约比离心铸铝减少8%），平均电阻增加（13%），这样使电机的主要经济指标大大下降。离心铸铝转子虽然受各种因素影响，容易产生缺陷，但电机的附加损耗小。采用不同铸铝方法的铸铝转子电机主要电气性能列表如下： 温升 转子损耗 负载电流 空载电流 转差率 铸铝方法 0C W A A % 70.7 359 25.2 7.96 2.6~2.离心铸铝 8 压力铸铝 73.1 380 25.3 8.4 2.8 可见，电气性能离心铸铝好于压力铸铝。 （二）转子质量对电气性能的影响

离心铸铝转子见缺陷已在前面介绍过，下面较详细的讨论这些缺陷产生的原因及其对电机性能的影响。

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1、转子铁心重量不够

转子铁心重量不够的原因有： （1） 转子冲片毛刺过大； （2） 硅钢片厚度不匀； （3） 转子冲片有锈或不干净； （4） 压装时压力小；

由于以上原因，使压装系数降低，因压装时要控制长度，致使减片太多，所以重量不够。

（5）铸铝转子铁心预热温度太高，时间过长，铁心烧损严重，使铁心净长减小。

转子铁心重量不够，相当于转子铁心净长减小，使转子齿、转子轭部截面积减小，则磁密度增加。对电机性能的影响是：砺磁电流增大，功率因数降低；电机定子电流增大，定子铜耗增大，效率低，温升高。

2、转子错片，槽斜线不直

产生转子错片的原因

（1）转子铁心压装时没有用槽样棒定位，槽壁不整齐。 （2）假轴上的斜键和冲片上的键槽间的配合间隙过大。

（3）压装时的压力小，预热后冲片毛刺及油污被烧去，使转子片松动。

（4）转子预热后在地上烂扔烂滚，转子冲片产生角位移。

以上缺陷将使转子槽口减小，转子槽漏抗增大；导条截面减小，导条电阻增大；并对电机性能产生如下影响：最大转矩降低；启动转矩降低；满载时的电抗电流增大，功率因数就降低；定子、转子电流增大，定子铜耗增大。转子损耗增大，效率降低，温升高，转差率大。

3、转子斜槽宽大于或小于允许值 斜槽宽大于或小于允许值的原因，主要使转子铁心压装时没有采用假轴上的斜键定位，或假轴设计时斜键的斜度尺寸超差。 对电机性能的影响是：

（1）斜槽宽大于允许值时，转子斜槽漏抗增大，电机总漏抗增大；导条长度增大，导条电阻增大，对电机性能影响同项2。 （2）斜槽宽小于允许值时，转子斜槽漏抗减小，电机总漏抗减小；启动电流大（因为启动电流与漏抗成反比）。此外，电机的

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噪声和震动大。 4、转子断条

产生断条的原因是：

（1）转子铁心压装过紧，铸铝后转子铁心涨开，有过大的拉力加在铝条上，将铝条拉断。

（2）铸铝后脱模过早，铝水未凝固好，铝条由于铁心张力而断裂。 （3）铸铝前，转子铁心槽内有夹杂物。 （4）单冲时转子冲片个别槽孔漏冲。

（5）铝条中有气孔，或清渣不好铝水中有杂物。

（6）浇注时中间停顿。因为铝水极易氧化，先后浇入的铝水因氧化而结合不到一起，出现“冷隔”。

转子断条对电机的影响是：如果转子断条，则转子电阻很大，所以启动转矩很小；转子电阻增大，转子损耗增大，效率降低；温升高，转差率高。 5、转子细条

产生细条的原因：

（1）离心机转速太高，离心力太大，使槽底部导条没有铸满（抛空）。

（2）转子槽孔过小，铝水流动困难（遇此情况应适当提高铁心预热温度）。

（3）转子错片，槽斜线不成一条直线，阻碍铝水流动。 （4）铁心预热温度低，铝水浇入后流动性变差。

转子细条，转子电阻增大，效率降低；温升高；转差率大。 6、气孔 产生气孔的主要原因是：

（1）铝水清化处理不好，铝水中含气严重，浇注速度太快或排气槽过小，模型中气体来不及排除（压力铸铝尤为严重）。

（2）铁心温度预热过低，油渍没有烧尽即进行铸铝，油渍挥发在工作中形成气孔。

气孔对电机性能的影响同项5。 7、浇不满

浇不满的主要原因有：

（1）铝水温度太低，铝水流动性差。 （2）铁心、模具预热温度过低，铝水浇入后迅速降温，流动性变差。

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（3）离心机转速太低，离心力太小，铝水充填不上去。 （4）浇入铝水量不够。

（5）铸铝模内浇口截面积过小，铝水过早凝固，堵住铝水通道。 如果铸铝时出现浇不满的缺陷，也将使转子电阻增大，对电机的影响同项5。 8、缩孔

出现缩孔的原因主要有：

（1）铝水、模具、铁心的温度搭配不适当，达不到顺序凝固和合理补缩的目的。如果上模预热温度过低，铁心预热温度上、下端不均匀，使浇口处铝水先凝固，上端环铝水凝固时得不到铝水补充，造成上端环缩孔。因为缩孔总是产生在铝水最后凝固的地方。

（2）模具结构不合理，如内浇口截面积过小或分流器过高，使铝水在内浇口处通道增长，内浇口处铝水先凝固，造成补缩不良，会使上端环出现缩孔。又如模具密封不好或按装不当造成漏铝，则使得浇口处铝水量过少，无法起到补缩作用也容易造成缩孔。

缩孔将使转子电阻增大，对电机性能的影响同项5。 9、裂纹

铸铝转子裂纹主要是由于转子冷却过程中产生的铸造应力超过了铝条当时（指产生裂纹的瞬间）的材料极限强度而产生的。铸铝转子的裂纹大多是径向的。裂纹有热裂纹和冷裂纹之分。热裂纹是指结晶过程中高温下产生的；冷裂纹是指已凝固的铝在进一步冷却过程中产生的。产生裂纹的主要原因有：

（1）工业纯铝中杂质含量不合理。工业纯铝中常有杂质是铁和硅，大量实验分析证实，硅铁杂质含量比对裂纹的影响很大，即硅铁比在1.5~10之间时容易出现裂纹。

（2）铝水温度过高（超过8000C）时铝的晶粒变粗，延伸率降低，受不住在冷凝过程中产生的收缩力而形成裂纹。

（3）转子端环尺寸设计不合理（厚度和宽度之比小于0.4）（4）（风叶、平衡柱和端环连接处圆角过小，因铸造应力集中而产生裂纹。 10、铝的质量不好或回炉废铝用量过多

铝的纯度不够时导电率降低，使转子电阻增大，对电机影响同项5。如果使用过高纯度的铝锭，则转子电阻减小，电机的启动转矩低（因为启动转矩约与启动时转子电阻成正比）。

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