一种新型转子环氧树脂涂敷机*

陈秋华，余 宁

（广东省机械研究所，广东 广州 510630）

1 转子环氧树脂涂敷机工作原理

转子环氧树脂涂敷机是微型电机生产设备，主要用于微型电机转子槽内表面及端面绝缘层的涂敷工艺。

转子环氧树脂涂敷机通常分为涂敷区、清洁区、固化区等三个工作区，在涂敷机的两端凸出平台上安装丝杆与电机，并排的两根丝杆，纵向穿过涂敷机的三个工作区；工件转子由护轴套套住芯轴放在并排的两根丝杆上，丝杆转动带动工件前进和自转，依次进入各区域进行工作。

涂敷区（见图1）是工件涂敷上粉工艺区，由流化床、静电发生器、电极等组成，电极由铜板和放电针构成，电极接静电发生器的阴极。当静电发生器工作时，阴极有55 kV～90 kV的静电高压，此时放电针周围的空气产生电晕现象，经过干燥处理的压缩空气由流化床底部被徐徐送入涂敷区，不断流经放电针从而带有电荷。这些带有电荷的空气通过流化床中的多孔透气流化板，流进流化槽[1]，带有电荷的气体与在流化槽内的环氧树脂粉末接触，并将电荷转移给环氧树脂粉末，同时将其吹起并形成沸腾的云雾，粉末悬浮在流化槽内。而工件转子则接到静电发生器的阳极，阳极同时接地，在静电场的作用下，带电荷的环氧树脂粉末向上部的电机转子运动，并被吸附在转子表面，而其所带的电荷则通过阳极回到静电发生器，即完成了环氧树脂粉末流化床上粉工作。

图1 涂敷区

清洁区装有刮粉机构和吹粉机构，当丝杆转动带动工件转子进入此区域时，工件被带转机构托起并转动，工件外径面等不需要涂敷的粉末被刮粉机构的倾斜刮片刮除，残留在护轴套上的粉末，会被上面吹粉机构的气刷通过压缩空气吹落，从而完成工件转子的清洁工作。

固化区是通过高频感应加热使工件转子上的粉末固化。高频加热是利用集肤热效应，在工件表面产生涡流，从而迅速地将工件表面加热。吸附在表面的粉末也不断被溶化、流平、胶化，最后被固化，形成一均匀的硬化绝缘涂层。

2 存在问题

经研究发现，目前国内的转子环氧树脂涂敷机[2]普遍存在粉末材料利用率低的问题，一般低于60%，同时由于涂敷机整机密封性不好，出现粉尘泄漏，容易造成环境污染。

3 解决措施

（1）改进涂敷机的整体结构

涂敷粉末是采用流化床静电涂敷专用环氧树脂绝缘粉末，它需要低温储存，温度要在23°C以下。这些低温粉末如果长时间暴露在空气中，会与空气中的水蒸汽相遇凝结成水滴，使粉末受潮，而这些受潮、结块、变质的粉末是不能回收再利用的，只能报废。如果这些变质粉末与干净粉末混合，就会使涂层膜厚难控制，涂敷表面粗糙，转子槽内粘连，从而导致涂敷质量不稳定。

为此将容易造成粉末堆积的平面布局结构修改成新式的箱槽布局结构（如图2所示），同时将流化床做成小T形，安装在箱槽里，减少存粉平面，在箱槽与上盖之间垫上密封条，并用拉锁拉紧，成为密闭空间，防止粉尘外泄。

在密闭空间中的涂敷区、清洁区、固化区的下面分别安装接粉斗，通过吸气管与一台集尘机连接，组成粉末回收系统。

将流化床与支撑横板的上周边平面都做成斜面；同时集尘机的集尘斗与三个区的接粉斗内部均设计成55.70°的斜坡[3]，让粉末能从上方自由掉落至接粉斗，再通过吸气管回到集尘机循环再利用。

图2 卧式涂敷机外观图

（2）采用密闭、吸风的负压除尘法

为防止粉尘外泄，采用密闭、吸风的负压除尘法，使转子环氧树脂涂敷机的工作系统处于负压状态。

在涂敷前首先开动集尘机，使箱槽内的空间产生大气负压，在密闭空间设置回流口，将气流引至物料的入口，粉末在负压气流的引导下，在密闭空间内循环运动，撞击应力板，改变运动方向，直线运动变为曲线运动，降低自身的势能，在重力作用下沉降下来[4]；一些没有被工件吸附的粉末、或者在清洁区内被刮粉机构和吹粉机构刮下的粉末，在箱槽内的大气负压作用下，分别经过下面的接粉斗和吸气管被快速回收至集尘机内循环再用，减少这些未被利用的环氧树脂粉末暴露在空气中的时间，保证了循环再用粉末的质量，也有效地防止了粉末外泄。

通过调整接粉斗下面吸气管的阀门，可相应调节箱槽内空间的负压数值，从而满足不同产品的涂敷。

（3）利用过滤箱过滤气体

在固化区，高频感应加热线圈安装在箱槽的中间，线圈两边是吹粉机构，当工件经过固化区时，工件被流平、固化。一些在护轴套上被固化过的粉末颗粒则由两边的吹粉机构的气刷吹落，这些已不能再循环使用的被固化的粉末颗粒，在集尘机的负压作用下，被收集到下面的过滤箱（如图3所示）中等待最终清除。其混杂气体需经过过滤箱过滤，过滤后的干净气体才能进入集尘机，从而保证了循环粉末的洁净。

4 结论

图3 过滤箱结图

新型转子环氧树脂涂敷机是利用负压除尘原理，采用密闭、吸风的除尘方法设计，使整个系统处于负压状态，能够快速收集未被利用的环氧树脂粉末，减少粉末在空气中暴露的时间，保证了循环再用粉末的质量，也有效地防止了粉末外泄；同时由于采用箱槽布局结构，达到了减少堆积粉末平面的目的。

经过实验测试，环氧树脂粉末利用率超过90%，同时粉尘泄漏与粉末堆积得到了很好的控制，极大地提高了涂敷产品质量的稳定性。

［1］周锦添.微电机槽绝缘流水线型涂敷设备研制及涂层质量控制［J］.电机电器技术，1998（2）：39-42.

［2］梁志锋，周锦添，吴智恒，等，微电机转定子内槽粉末涂敷设备的研究［J］.机械，2001（5）：58-60.

［3］陈彦良.脉冲式袋滤集尘机操作改善与能源节约［A］.工业减废暨永续发展研讨会论文集［C］.2002.

［4］瞿仁静.无动力（微动力）除尘技术［J］.环境科学导刊，2009，28（3）：79-81.