一种汽车发电机定子绕组滴浸漆改良方法

肖小标

（株洲湘火炬火花塞有限责任公司，湖南 株洲 412000）

1 背景技术

电机绕组浸漆的目的，是在于把绕组和绝缘材料中所含的潮气驱除后，用绝缘漆填满空间气隙，黏结住绕组铜线、槽绝缘、槽楔并使之固定在铁芯槽内。这样，既可提高绕组的绝缘强度和防潮性能，又可提高绕组的耐热性和散热性，还可提高绕组绝缘的机械性能和化学稳定性，同时防止绕组和绝缘材料在槽内窜动。电机绕组浸漆品质的好坏，直接影响到电机的绝缘、温升和使用寿命。汽车发电机的定子绕组同样需要浸漆处理，常用的是滴浸漆方法。

1.1 现有的滴浸工艺

定子总成装夹好后，随传动机构公转移动，经过预烘干区烘干潮气后进入滴浸工位，在滴浸工位暂停公转移动并开始自转，此时滴漆装置得到信号由气缸驱动滴漆支架到达绕组上方的位置准备滴漆。如传感器检测到有定子在滴浸工位自转，滴漆支架上的滴漆头就排出浸渍漆，直接滴落到定子绕组上，并在定子自转的帮助下由绕组外侧向内侧渗透，滴漆头停止排漆后，随滴漆支架自动退回原位。定子随传动机构公转移动依次进入胶凝区、固化区 （进入固化区后停止自转），直到走完固化区到达出口由工人取出，最终出来的定子其绕组铜线、槽绝缘、槽楔被牢牢黏住并固定在铁芯槽内，且定子止口和定子内圈没有冒漆，即为合格。

理论上说来，由于在滴漆和胶凝过程中定子是不停地自转的，浸渍漆会比较均匀地渗透。但是，在生产的过程中，我们发现定子绕组滴漆后常出现绕组内侧总有那么一二根铜线沾不到漆，因而是可拨动的 （这会为后续制造留下品质隐患）；同时，铁芯槽内也有漆不足的现象，导致部分槽楔也是可窜动的 （这也是品质隐患）。也就是说，渗透并不是那么充分，效果并不好，部分产品不合格，需重新补漆。

1.2 查找产品不合格因素

刚开始，我们从滴漆参数和漆种的角度来查找问题。首先认为是滴漆量不够造成的，因而加大滴漆量，结果情况略微好转，但又出现滴漆量大导致止口冒漆和废漆过多的问题，这是不允许的，因为止口冒漆后续将无法装配，废漆过多将导致废漆处理成本高，一不重视就会污染环境。然后认为是滴漆时间短造成的，因而加长滴漆时间，结果也是略微好转但无法根除，依旧有铜线未固定或槽楔松动的情况出现，因而也行不通。最后，我们观察到，现有的滴浸工艺是从定子绕组两端 （引线端和非引线端）的外侧进行滴漆浸渍，而使用的又是环保漆，其流动性比较差，因而在规定的时间内，漆不能完全渗透到绕组内侧、铁芯槽内、槽绝缘、槽楔；另外，从绝缘漆用量来说，滴浸一个定子绕组所需要的浸渍漆用量比较大，滴漆时必须形成“漆大量从定子绕组上溢出并滴入废漆盆”的状况才能较好保证滴浸效果，这就造成了漆的浪费，增加了生产成本；同时，漆在溢出时偶尔也会冒到定子的止口上影响定子品质，并且溢出并流入废漆盆的漆越多，造成的废漆处理问题越严重，处理成本也越高。

找到这个原因后，我们改用其它漆种做试验，结果发现流动性好的漆种滴浸起来效果确实要好得多，但产生了新的问题：原来使用的浸渍漆是无溶剂漆，属环保型，但流动性差，滴浸效果不理想；试验用流动性好的漆，滴浸效果好，但有溶剂、不环保，满车间都是绝缘漆的味道，操作工人无法忍受，更甭说空气污染影响周边的人了，因而这也不是最好的方法。

也就是说，在实际生产中，怎样既能使用环保漆，又要使得浸漆出来的产品完全符合品质要求，这是本领域技术人员所必须解决的技术问题。

2 浸漆改良方法

针对现有技术中存在的缺陷，我们发明了一种汽车发电机定子绕组滴浸漆方法：滴浸漆时，从定子绕组两端的非引线端内侧和非引线端、引线端外侧同时进行滴漆浸渍。步骤如下。

1）在入／出口用滴漆夹具将定子夹装好后，控制滴漆夹具带动定子随着传动机构公转移动，经过预烘区烘干潮气后进入滴浸工位，在滴浸工位暂停公转移动并控制滴漆夹具带动定子自转。

2）控制滴漆装置使滴漆管支架移动到位于滴浸工位且自转的定子上方，且滴漆装置的滴漆头分别位于定子绕组非引线端内侧和非引线端、引线端外侧的上方位置。

3）控制滴漆装置的滴漆头，开始将浸渍漆直接滴落到定子绕组非引线端内侧上和非引线端、引线端外侧上，并在定子自转的帮助下进行渗透：滴落在引线端外侧的浸渍漆主要由定子绕组外侧向内侧渗透，同时辅助向铁芯槽内、槽绝缘、槽楔渗透；滴落在非引线端外侧的浸渍漆主要由定子绕组外侧向内侧渗透，同时也辅助向铁芯槽内、槽绝缘、槽楔渗透；滴落在非引线端定子绕组内侧的浸渍漆则主要向铁芯槽内、槽绝缘、槽楔渗透。这样，同时向铁芯槽内、槽绝缘、槽楔渗透的路线有3条：其中滴落在非引线端定子绕组内侧的浸渍漆确保铁芯槽内、槽绝缘、槽楔渗透充分，另外滴落在引线端和非引线端的浸渍漆一边充分渗透绕组两端，一边辅助渗透铁芯槽内、槽绝缘、槽楔。

4）滴漆浸渍后，控制滴漆头停止滴漆并在保持一定时间后随滴漆装置自动退回原位。

5）控制滴漆夹具带动定子继续自转并随传动机构公转移动依次进入胶凝区、固化区，当进入固化区后控制滴漆夹具带动定子停止自转，直到走完固化区到达入／出口由工人取出，完成该定子的滴漆浸渍过程。

本方法的有益效果在于：通过从定子绕组两端 （引线端和非引线端）的内、外侧同时进行滴漆浸渍，化解了漆渗透不充分的问题，杜绝了定子止口和定子内圈冒漆问题，减少了漆的溢出和废漆量，在避开了环保漆流动性较差的缺陷的同时，提高了产品的品质，降低了产品的浸漆成本，并且减少了废漆处理的问题。

3 具体实施方式

图1为滴漆装置处的局部结构示意图。滴漆装置包括滴漆管支架，设置在滴漆管支架上的定子外侧滴漆头，设置在滴漆管支架上的定子内侧滴漆头，定子内侧滴漆头通过滴漆管支架从定子绕组非引线端伸入定子绕组内部进行滴漆浸渍。

图1 滴漆装置处的局部结构示意图

定子外侧滴漆头包括设置在滴漆管支架上的外侧滴漆管连接块，在外侧滴漆管连接块上开有外侧滴漆管通孔；外侧滴漆管穿过外侧滴漆管通孔卡合在外侧滴漆管连接块上。

外侧滴漆管通孔和外侧滴漆管的数量均设置为3～6个，外侧滴漆管通孔中心之间的距离为5～15 mm，其中有2～4个（可根据绕组大小进行调整）外侧滴漆管通孔靠近定子绕组引线端的外侧，即有2～4个 （可根据绕组大小进行调整）外侧滴漆管从定子绕组引线端的外侧进行滴漆，另外1～2个（可根据绕组大小进行调整）外侧滴漆管通孔靠近定子绕组非引线端的外侧，即有1～2根 （可根据绕组大小进行调整）外侧滴漆管从定子绕组非引线端的外侧进行滴漆。

定子内侧滴漆头包括设置在滴漆管支架上的内侧滴漆管连接块，在内侧滴漆管连接块上开有内侧滴漆管通孔；内侧滴漆管穿过内侧滴漆管通孔卡合在内侧滴漆管连接块上。

内侧滴漆管通孔和内侧滴漆管的数量均设置为1～2个。当内侧滴漆管通孔设置为2个时，其中心之间的距离为5～15mm，即有1～2个 （可根据绕组大小进行调整）内侧滴漆管从定子绕组非引线端的内侧进行滴漆。

图2为浸渍设备的结构示意图。本方法采用的浸渍设备包括预烘干区，滴浸工位，胶凝区，固化区和入／出口，传动机构，其依次经过上述几个区域以一定的速度公转。在传动机构上设置有滴漆夹具，其可以在传动机构上自转。在滴浸工位设置有滴漆装置，滴漆装置与气缸机构相连接，在气缸机构的作用下可以做往复运动。在滴浸工位设置有传感器，其用于检测移动到滴浸工位的滴漆夹具上是否有定子绕组。PLC控制器，传动机构，滴漆夹具，滴漆装置，气缸机构和传感器均与PLC控制器电气控制连接。

如图1和图2所示，工人在入／出口用滴漆夹具将定子夹装好后，控制滴漆夹具带动定子随着传动机构以152 mm／min的速度公转移动，此处的公转速度还可设定为100 mm／min或220 mm／min，经过预烘干区烘干潮气后进入滴浸工位，在滴浸工位暂停公转移动并控制滴漆夹具带动定子以5 r／min的速度自转，此处的自转速度也可以设置为20 r／min或30 r／min。此时，设置在滴浸工位的传感器检测到有定子在滴浸工位自转，就发出信号。PLC控制器控制由气缸机构带动滴漆装置移动到位于滴浸工位且自转的定子的上方，且滴漆装置的滴漆头分别位于定子绕组非引线端内侧和定子绕组非引线端、定子绕组引线端外侧的上方位置。滴漆头上的外侧滴漆管设置为3个，其中有2个外侧滴漆管位于定子绕组引线端的外侧上方，另外1个外侧滴漆管位于定子绕组非引线端的外侧，外侧滴漆管中心之间的距离为5 mm，滴漆头上的内侧滴漆管设置为1个。此处，滴漆头上的外侧滴漆管也可以设置为4个，其中有3个外侧滴漆管位于定子绕组引线端的外侧上方，另外1个外侧滴漆管位于定子绕组非引线端的外侧，外侧滴漆管中心之间的距离为10 mm。此处，滴漆头上的外侧滴漆管还可以设置为6个，其中有4个外侧滴漆管位于定子绕组引线端的外侧上方，另外2个外侧滴漆管位于定子绕组非引线端的外侧，外侧滴漆管中心之间的距离为15 mm，滴漆头上的内侧滴漆管还可以设置为2个，内侧滴漆管中心之间的距离为5 mm，也可以设置为10 mm或15 mm。

控制滴漆装置的滴漆头开始将浸渍漆直接滴落到定子绕组非引线端内侧上和定子绕组非引线端、定子绕组引线端外侧上，并在定子自转的帮助下进行渗透；滴浸25 s后，此处也可以设置为滴浸30 s或35 s后，滴漆头停止滴漆并保持10 s后，在气缸机构带动下随滴漆装置自动退回原位，滴漆装置滴浸每个定子绕组的漆用量为38 g，也可以为42 g或45 g；控制滴漆夹具带动定子绕组继续以上述设定的速度自转并随传动机构公转移动进入胶凝区，在胶凝区经历2.3 m后进入固化区，进入固化区后控制滴漆夹具带动定子停止自转，并继续随传动机构以上述设定的速度公转移动，直到走完固化区到达入／出口由工人取出，单个定子绕组的滴漆浸渍全过程即算完成，而工人在取出已完成浸漆定子的同时即可装入未浸漆定子，如此循环往复、流水作业。

4 结束语

综上所述，本方法通过改变滴浸漆工艺，实现从定子绕组两端的内、外侧同时进行滴漆浸渍，有效地解决了流动性偏差的环保漆不能充分渗透到绕组内侧、铁芯槽内、槽绝缘、槽楔从而造成定子浸漆的品质问题 （如铜线可拨动、槽内无漆、槽楔可窜动等），有效地解决了定子止口和定子内圈冒漆的问题，减小了浸漆用量，降低了浸漆成本和废漆处理量。

本浸漆方法已经获得国家专利局的发明专利，专利号：ZL 2014 1 0002153.X。