一种电机定子的灌封方法

技术领域

本发明涉及电机制造技术这一领域，更具体地说，尤其涉及一种电机定子的灌封方法。

背景技术

电机定子绕组通过绝缘导热胶体灌封后，不仅可以实现定子绕组的固定、绝缘和导热，还可以提高对外来冲击、震动的抵抗力，提高电机的防水、防潮等级，有利于电机整体性能的提升。

为了提高电机的性能和工作稳定性，目前多采用对电机定子绕组进行绝缘导热胶体灌封的方案。

目前，电机定子的绕组的灌封方法一般包括五个步骤：

S1，辅助灌封工装；

S2，灌封胶水注入；

S3，真空脱泡；

S4，加热固化；

S5，冷却脱模。

这几个步骤中由于电机的结构各有不同，对于使用的辅助灌封的工装、真空脱泡、加热固化温度和时间的选择尤为重要，一但发生胶水气泡未抽净注胶不均匀的情况或受电机定子结构和烘箱温度的影响，灌封后的电机定子内部以及表面会出现空隙空洞、皲裂等影响，对电机的绝缘性，导热性抗振动冲击能力等产生不良影响，继而影响电机的性能参数和使用寿命。

申请人在Himmpat进行检索，发现了以下技术文献：

文献1：CN108183588A、一种电机定子灌封方法及工装。

文献2：CN114679024A、用于电机定子封装的工装及电机定子封装方法。

文献3：CN102005874B、电机定子槽口真空灌封工艺方法。

文献4：CN114709992B、一种泵用电机定子、转子灌封工艺

文献5：CN113452224B、一种常压下电机定子灌胶的方法。

上述文献可知，解决“罐封产生气泡”以及“灌封胶体的密度偏低(主要是内部有气泡)”的问题，一般思想均是：

第一，灌胶从定子本体底部自下而上的填满电机定子内部。

第二，采用抽真空的方式，减少气泡。

然而，上述思想应用到磁悬浮分子泵电机定子灌封还缺乏实际产品。相应的灌封工装、灌封工艺均缺乏依据。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种电机定子的灌封方法。

本申请的技术方案为：

一种磁悬浮分子泵电机定子的灌封方法，包括如下步骤：

S2，安装灌封辅助工装；

S3，对灌胶填充空间多次“灌胶-脱泡”，实现定子的灌胶；

S4，高温固化。

进一步的设计，灌封辅助工装包括：橡胶筒体、定子、中心插件组件、导胶L型管；

其中，橡胶筒体设置在定子的内部(两者并不接触)；

其中，中心插件组件包括：底盘、芯部插件；底盘、芯部插件为一体成型结构；在定子的侧壁下部设置有进胶口；

其中，导胶L型管的水平管插入到进胶口中且导胶L型管紧贴定子。

其中，所述芯部插件插入到所述橡胶筒体的内部且所述芯部插件的外表面与所述橡胶筒体的内表面适配。

进一步的设计，步骤S2，还包括以下子步骤：

S2-1，所述定子的内部设置有橡胶筒体；电机定子的侧壁的上部、下端使用胶带封住安装孔；

S2-2，安装中心插件组件300：

首先，将导胶L型管放置到进胶口且将导胶L型管紧贴电机定子；

然后，底盘表面涂抹均匀真空脂，将定子下端面朝上放置，芯部插件对准中心橡胶筒体垂直插入；

最后，所述底盘与所述定子的下端面适配，将定子的下端封闭。

进一步的设计，步骤S2-2之后，还包括步骤S2-3：在定子的上端安装围挡环盘。

进一步的设计，步骤S3包括：

其中，底盘的上表面-定子的内表面-橡胶筒体的外表面构成灌胶填充空间。

其中，单次“灌胶-脱泡”为：首先，取出灌封胶，将灌封胶倒入导胶L型管中；然后，将电机定子放入脱泡桶内脱泡；

重复上述胶水脱泡步骤后，使得胶水从下至少填充满灌胶填充空间。

进一步的设计，步骤S3中的单次“灌胶-脱泡”，还包括：灌胶速度不大于15ml/min；灌胶时，单次灌胶量在[25ml，30ml]。

进一步的设计，首次灌胶时，灌胶分为两次，即第一次在导入导胶L型管400倒入15ml后，然后待导胶L型管400的溶液不再下降后，再倒入10ml～15ml。

进一步的设计，所述灌封方法，在步骤S2前，还包括步骤S1；

S1，工装清洁及涂脱模剂，包括如下子步骤：

S1-1，使用毛刷去除表面残留胶，使用刀片刮去胶，使用刀片时注意安全，防止工装刮痕，然后使用120号汽油超声波清洗工装，清洗完以后用气枪吹干工装表面汽油，去除表面杂质和易融性物质；

S1-2，涂脱模剂：橡胶筒体需提前涂抹脱模剂，室温20±5℃晾干3小时以上。

本申请的有益效果在于：

第一，本申请的基础设计在于：使用从电机定子底部开口灌胶的方式，让胶水从底部慢慢渗入到每处间隙，下部绕组浸润胶水后进行脱泡之后再进行上部绕组灌封再次脱泡，保证了灌封后的电机绕组内部及表面无空隙、空洞、粘接均匀，成功率高。

第二，本申请的第二个发明构思在于，本申请在前述基础设计的前提下，研发了灌封辅助工装的硬件设备。

第三，本申请的第三个发明构思在于，在实际使用过程中，首次发现了“空鼓、气泡”的问题。上述问题是工程技术人员未曾预料到的。并且，两者的问题导致的原因也并不相同。

对于空鼓问题，如附图6、附图7所示，是连续化灌注时，发现的问题。在连续化灌注容易使胶水渗入速度过快，将灌胶空间内部的气体挤入电机绕组、电机线处形成空腔，加热固化时膨胀导致固化后胶水开裂及与灌封表面的剥离，造成电机的报废。

对于气泡问题，如附图8所示，在注胶过多，特别是首次注胶过多时，会导致电机磁极间出气孔被堵死，进行脱泡时气泡较难从底部析出，造成灌封完毕的电机下部有残余气泡。

为了解决上述问题，采用以下三点设计：

1)多次“灌胶-脱泡”。

2)灌胶速度不大于15ml/min(即导胶L型管400的水平开口的灌胶速度)。

3)灌胶时，单次灌胶量在[25ml，30ml]是合适的。而且特别的，首次灌胶时，灌胶分为两次(即不是将单次灌胶量全部一次性导入导胶L型管400；而是分为两次，即第一次在导入导胶L型管400倒入15ml后，然后待导胶L型管400的溶液不再下降后，再倒入10ml～15ml)。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是电机定子的灌封方法的工艺流程图。

图2是电机定子的下端面图(即电机定子倒立)。

图3是电机定子、中心插件组件的安装过程图。

图4是灌封辅助工装安装好后的实际图。

图5是灌封胶缓慢倒入导胶L型管400的实际图。

图6是出现空鼓的示意图。

图7是出现空鼓的另一张示意图。

图8是出现气泡的示意图。

具体实施方式

<现有技术的灌封工艺及其缺陷分析>

磁悬浮分子泵的电机芯部工装，表面涂抹真空脂通过紧固下端面螺钉挤压胶圈密封电机底部，和内环磁极部分，压盖装置上环面，灌封胶水从电机上环面注入，放入脱泡箱进行胶水真空脱泡。

上述缺点：

1、使用脱泡机脱泡，真空压力大，会使胶水溅射至电机上环面及外环面，固化后清胶只能使用锋利刮刀，影响装配精度。

2、由于电机磁极结构，从电机上部灌胶时，会使空气挤至与工装结合间隙处，难以将气泡脱出，造成胶水固化后内部因气泡产缺陷影响电机性能。

3、胶水固化后与工装粘连，脱模困难费时费力。

<实施例1：磁悬浮分子泵电机定子的灌封方法>

一种磁悬浮分子泵电机定子的灌封方法，包括如下步骤：

S1，工装清洁及涂脱模剂，包括如下子步骤：

S1-1，使用毛刷去除表面残留胶，使用刀片刮去胶，使用刀片时注意安全，防止工装刮痕，然后使用120号汽油超声波清洗工装(室温30分钟)，清洗完以后用气枪吹干工装表面汽油，去除表面杂质和易融性物质。

S1-2，涂脱模剂：橡胶筒体200需提前涂抹脱模剂，室温20±5℃晾干3小时以上。

S2，灌封辅助工装安装，包括如下子步骤：

S2-1，如图2所示，所述定子100的内部设置有橡胶筒体200；电机定子的侧壁的上部、下端使用3M胶带封住安装孔，防止漏胶；

S2-2，如图3所示，安装中心插件组件300，中心插件组件300包括：底盘301、芯部插件302；底盘301、芯部插件302为一体成型结构；在电机定子100的侧壁下部设置有进胶口；

首先，将导胶L型管400放置到进胶口且将导胶L型管紧贴电机定子100；

然后，底盘301表面涂抹均匀真空脂，将电机定子下端面朝上放置，芯部插件302对准中心橡胶筒体200垂直插入；

最后，所述底盘301与所述定子100的下端面适配，将定子100的下端封闭。

S2-3，如图4所示，在定子100的上端安装围挡环盘；

S3，对灌胶填充空间多次“灌胶-脱泡”，实现定子的灌胶：

其中，底盘的上表面-定子的内表面-橡胶筒体的外表面构成灌胶填充空间。

其中，单次“灌胶-脱泡”如图4所示，首先，取出灌封胶，将一次性塑料杯中的灌封胶缓慢倒入导胶L型管400中(需要注意的是，每次注胶并不需要一定注满)；然后将电机定子放入脱泡桶内脱泡；重复上述胶水脱泡步骤后，使得胶水从下至少填充满灌胶填充空间。

S4，高温固化：

将灌封完好的电机放入老化房固化，温度设置55℃，高温固化时间为3小时，时间到3小时后打开老化箱门自然冷却后可进行下部作业工序设置固定温度、时间固化。

高温固化后，将导胶L型管400拿掉即可。

<关键点说明>

采用本申请的灌封辅助工装在灌封时，也产生了以下几个方案。

第一，最初始的方案是连续化灌注，这也是最常规的认知。然而，连续化灌胶存在如图6-图7的问题。即在灌胶-固化后，能够看到定子内部存在空腔等问题。

问题分析：

上述问题是此前的“由下向上”灌胶文献中未曾介绍过的。经过分析：上述问题的原因是连续化灌注容易使胶水渗入速度过快，将灌胶空间内部的气体挤入电机绕组、电机线处形成空腔，加热固化时膨胀导致固化后胶水开裂及与灌封表面的剥离，造成电机的报废。

第二，离散化方案。

针对前述方案的问题，提出了：离散化方案。即灌胶-脱泡-灌胶-脱泡-…的方案。这种方案的目的就是为了控制注胶速度。

但是，在实际使用过程中，发现：初次灌胶量过大，也会存在如图8的问题：灌胶空间内存在气泡。

问题分析：

上述问题是此前的“由下向上”灌胶文献中未曾介绍过的。经过分析：上述问题的原因是在注胶过多，特别是首次注胶过多时，导致电机磁极间出气孔被堵死，进行脱泡时气泡较难从底部析出，造成灌封完毕的电机下部有残余气泡，影响电机性能造成报废。

第三，控制性方案。

为了避免出现“空腔、气泡”问题，采用以下三点设计：

1)多次“灌胶-脱泡”。

2)灌胶速度不大于15ml/min，其能有效的避免空鼓的问题。

3)灌胶时，单次灌胶量在[25ml，30ml]是合适的。而且特别的，首次灌胶时，灌胶分为两次(即不是将单次灌胶量全部一次性导入导胶L型管400；而是分为两次，即第一次在导入导胶L型管400倒入15ml后，然后待导胶L型管400的溶液不再下降后，再倒入10ml～15ml)。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。