具有良好耐候性的感应式步进电机制造技术

本实用新型专利技术具有良好耐候性的感应式步进电机，所有端盖接缝位置加密封垫和轴向密封圈且密封垫和密封圈外形尺寸同端盖对应尺寸一致；轴密封采用机械接触式填料密封。同时在电机的定子、转子和端盖表面具有涂层防护层；定子表面涂覆铁红环氧漆，铁红环氧漆上面喷涂一层清漆；定子内腔和转子外表面涂覆硬膜防锈油，硬膜防锈油上面还涂有防锈润滑脂；端盖底层为氧化层，氧化层上涂覆重防腐蚀涂料层。本实用新型专利技术通过对密封进行重新改造，大大提高了密封性能，通过对部件表面涂层处理，增加了耐盐雾的性能。极大地提高了电机在各种恶劣气候下的工作性能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子、机械、表面处理技术等
，它是针对高温、严寒、 潮湿、长时间盐雾等恶劣环境下制造的一款永磁感应式步进电机。
技术介绍
感应式与传统的反应式相比，结构上转子加有永磁体，以提供软磁材料的工作点， 而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能；盐雾腐蚀就是一种常见 和最有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指氯化物的大气，它的主要腐蚀成分是海洋中 的氯化物盐——氯化钠，它主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料表面的腐蚀 是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。 同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的 氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏 的不良反应。在长时间盐雾环境下，传统一般用途步进电机容易出现卡死、内外生锈、表面发 黑、起泡等现象，严重影响了功能和外观。在高低温湿热环境下，使用和存储一般用途步进电机容易出现卡死、内外生锈、部 件损伤等现象。
技术实现思路
本技术目的是提供一种具有良好耐候性的感应式步进电机，其主要改进是对 密封性能提高和耐盐雾侵蚀进行保护的涂层设计。具有良好耐候性的感应式步进电机，其特征是所有端盖接缝位置加密封垫和轴向 密封圈且密封垫和密封圈外形尺寸同端盖对应尺寸一致；轴密封采用机械接触式填料密 封；同时电机的定子、转子和端盖表面具有涂层防护层；定子表面涂覆铁红环氧漆，铁红环 氧漆上面喷涂一层清漆；定子内腔和转子外表面涂覆硬膜防锈油，涂覆硬膜防锈油上还涂 有防锈润滑脂；端盖底层为氧化层，氧化层上涂覆重防腐蚀涂料层。本技术通过对密封进行重新改造，大大提高了密封性能，通过对部件表面涂 层处理，增加了耐盐雾的性能。极大地提高了电机在各种恶劣气候下的工作性能。附图说明图1为本技术整机外形图，图1-2为图1右视图，图1-3为图1左视图。图 号说明1-前端盖密封垫、2-后端盖密封垫、3-霍尔端盖密封垫、4-霍尔端盖、5-后端盖、 6_定子7-前端盖、8-电机轴。图2为本技术前后端盖密封垫外形图。图3为本技术霍尔端盖密封圈。图4为本技术所用0形密封圈。图5为本技术前端盖密封。图6为图5的侧视图。具体实施方式如图1、图1-2、图1-3为整机外形图1、耐高、低温、湿热设计经过分析、试验，如轴承、导线、密封垫等各个部件的材料都要耐高低温，否则造成 变形、损坏等，其次密封方案要可靠、高效，尺寸计算要严谨、科学。(1)所有材料选用耐高低温材料(-60°C +120°C )，从而有效保证高低温环境下 部件不损坏。(2)采用端盖接缝位置加密封垫，轴向密封圈。至于密封材料的选择，共试验了三 种材料，丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶，最后确定了耐低温弹性较好的硅橡胶型。(3)结构设计密封垫外形尺寸同端盖对应尺寸一致；前、后端盖及霍尔端盖密封圈如图2、3所示。鉴于本电机转速较低，小于12m/s，且工作温度小于120度，轴密封采用机械接触 式填料密封。其密封原理是填料与转轴接触，这样就可以堵住渗入的气体和液体，且填料有 天然的弹性，呈松孔海绵状，可以存贮部分润滑油和防尘。当轴旋转时，填料可将润滑油刮 下，反复对轴进行自润滑。因为电机轴为直径05:=，所以将0型橡胶圈内径设计为0 5=;，橡胶圈直径为 013008，这样就可以保证0型橡胶圈与电机轴形成一个密封腔，阻止外部液体的渗入，并且 不会因外部温度的变化而引起的0型橡胶圈尺寸变化，从而影响密封腔的形成，保证良好 的密封效果，如图4所示。将电机前端盖孔直径设计为05. 15；°·05，这样电机轴与前端盖的间隙就变为了 0. 075mm，大大降低了外部液体的渗入空间，从而一定程度的降低了外部液体渗入的可能 性，如图5、6所示。高、低温、湿热试验结果高低温试验低温-40°C 4小时；高温+80°C 4小时，循环试验16小时，电机在高 温、低温条件下均能正常工作，无任何损坏。高低温湿热交变试验高温40°C条件下加潮湿90% 95%，一个小时；低 温-10°C -20°c，一个小时；共10个循环(20小时)；放置7天后，电机转动正常，无锈点， 外观良好，无损坏。2、防盐雾设计通过整体试验、分析，应该对于各个关键点都做处理才能达到防盐雾作用。首先 应该如上方法做好密封，因为如果密封做的不好，外部防护再好，电机内部还是要被盐雾锈 蚀。其次，内外部的各个部件如定子、转子、端盖等，都要做防护处理。表面处理效果如图6 所示。具体方法如下(1)定子表面涂覆铁红环氧漆，烘干后，再喷涂一层S01-3清漆，从而有效的杜绝 了定子表面生锈的现象，如图6红色部分，为定子表面处理效果。(2)定子内腔和转子外表面的处理，不但要保证盐雾环境的不腐蚀，还要保证结构 尺寸不受影响，因为步进电机的定转子间隙只有0. 03mm，所以一般的表面喷涂会造成电机 卡死，不能满足要求。经过试验，定转子采用涂覆硬膜防锈油，烘干后再涂防锈润滑脂。(3)端盖防盐雾常规的办法都是表面阳极化，利用氧化原理使用电解氧化处理 生成氧化铝，本身自发生成带色的阳极氧化膜，具有抗腐蚀，抗氧化的功能。但是由于端盖采用铝压铸而成，所以阳极氧化处理后，发生局部无氧化膜，呈现肉 眼可见的黑斑或条纹，氧化膜有鼓瘤或孔穴现象。铝和铝合金的化学成分、组织和金属相的 均勻性会影响氧化膜的生成和性能。纯铝或铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳。 而铝硅合金氧化膜则较难生成，且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好。如果表面产生金属相 的不均勻、组织偏析、微杂质偏析或者热处理不当所造成各部分组织不均勻等，则易产生选 择性氧化或选择性溶解。若铝合金中局部硅含量偏析，则往往造成局部无氧化膜或呈黑斑 点条纹或局部选择性溶解产生空穴等。单纯的氧化处理是不能满足需要的，所以氧化处理后又增加了重防腐蚀涂料，又 名高性能防腐蚀涂料，这种涂料的特点是采用高级防腐蚀涂料与富锌底漆配套。涂料之所 以防腐蚀，主要是利用涂层来隔绝环境中腐蚀介质对金属的影响，为此涂料应具备下列特 性对水、氧及腐蚀介质的渗透性极小；与底漆的附着力强，且耐久。具体实施工艺办法①表面硫酸阳极化。②喷涂底漆(环氧富锌底漆)涂2遍，干膜厚40-80 μ m，第一遍漆膜不粘手涂第二遍底漆。③喷涂中间漆(环氧富锌云铁中间漆)，涂层厚度40-50 μ m。中间涂层的功能是 保护底漆层和腻子层，防止被面漆咬起；增加底漆与面漆层间的结合力；具有一定的填平 能力，消除底涂层的粗糙度(对10微米粗糙度有效)；提高涂层的装饰性；增加涂层的厚 度，提高整个涂层的装饰性防水性。④喷涂面漆(聚氨酯)涂2遍，膜厚40-80 μ m。防盐雾效果涂层丰满、平整，白净光壳；经过168小时5%盐雾试验，电机表面无 锈斑，无泡无剥落；电机转动灵活，内部无锈。权利要求具有良好耐候性的感应式步进电机，其特征是所有端盖接缝位置加密封垫和轴向密封圈且密封垫和密封圈外形尺寸同端盖对应尺寸一致；轴密封采用机械接触式填料密封；同时电机的定子、转子和端盖表面具有涂层防护层；定子表面涂覆铁红环氧漆，铁红环氧漆上面喷涂一层清漆；定子内腔和转子外表面涂覆硬膜防锈油，涂覆硬膜防锈本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有良好耐候性的感应式步进电机，其特征是所有端盖接缝位置加密封垫和轴向密封圈且密封垫和密封圈外形尺寸同端盖对应尺寸一致；轴密封采用机械接触式填料密封；同时电机的定子、转子和端盖表面具有涂层防护层；定子表面涂覆铁红环氧漆，铁红环氧漆上面喷涂一层清漆；定子内腔和转子外表面涂覆硬膜防锈油，涂覆硬膜防锈油上还涂有防锈润滑脂；端盖底层为氧化层，氧化层上涂覆重防腐蚀涂料层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张巍然，刘武，
申请(专利权)人：宝鸡航天华科机电工业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]