Подготовка сердечников якоря.
Для изолировки и выпечки нажимных шайб якорей машин постоянного тока с кремний- органической изоляцией нужно выполнить следующие технологические операции: нарезать изоляцию по размерам, указанным в чертеже, очистить шайбы якоря от пыли, грязи и масла тряпкой, смоченной в бензине, и смазать нажимные шайбы лаком и наложить изоляцию согласно указаниям на чертеже.
При укладке изоляции промазывать каждый слой лаком К-47, следить за числом слоев и правильностью перекрыши изоляции.
При укладке слои изоляции крепить лентой, указанной в чертеже. Лента должна наматываться возможно туже с минимальным количеством оборотов, необходимых для закрепления изоляции. Следить за тем, чтобы изоляция вплотную подходила к петушкам коллектора и к железу якоря.
Изолировку производить с учетом того, что опрессованная изоляция в местах выхода секции из паза должна находиться на одном уровне с дном паза, а у коллекторных пластин должна быть на 1 мм выше дна шлица.
Наложить стяжки на изолированные шайбы сердечника, предварительно посыпав изоляцию тальком, и затянуть стяжки до отказа.
Загрузить сердечник в печь и выпечь при температуре 110—130° С в течение 5 ч и при температуре 180—190° С в течение 15 ч.
Укладку сердечников на тележку производить так, чтобы был обеспечен свободный доступ горячего воздуха ко всей поверхности сердечника.
По окончании выпечки вынуть сердечник из печи, охладить до температуры цеха и снять стяжки.
Поверхность изолированных шайб якоря не должна иметь складок, вздутий или других повреждений.
Уровень изоляции у дна паза и шлица должны соответствовать перечисленным выше требованиям.
Изоляция шайб должна быть плотной и монолитной (проверять простукиванием и на ощупь).
Применяемый для промазки лак К-47 должен быть предварительно разведен толуолом до удельного веса 1,14—1,16, что соответствует содержанию основы в лаке 60—70%.
Изолировка нажимных шайб электродвигателей с изоляцией класса В производится способом укладки выгнутой по форме цилиндра изоляции из гибкого маканита с закреплением их стеклянной лентой. Изоляция шайбы со стороны привода закрепляется в соответствии с указаниями на чертеже.
Обмотка якорей.
Нарезать изоляцию по размерам, указанным в чертеже.
Установить сердечник на стойку, устранить распушение железа якоря подбивкой молотком крайних листов железа, продуть сердечник якоря сжатым воздухом и очистить его от пыли и грязи.
Разметить якорь по схеме, указанной в чертеже, при помощи специального шаблона.
В случае смещения пластин коллектора по отношению к пазам сердечника на величину, большую предусмотренной черте1 жом, обмотку не производить.
Изолировать пазы якоря согласно указаниям на чертеже.
Заложить одну катушку якоря в паз. Если размеры ее в пазовой части окажутся меньше предусмотренных на чертеже, то паз доизолировать.
Катушки якоря, чрезмерно туго идущие в пазы, к эксплуатации не пригодны.
Примерить катушку на якоре, разметить и обрезать концы катушки по указанию в технологической карте, следя за тем, чтобы концы как по длине, так и по форме соответствовали шлицу коллектора и не задирались вверх.
Катушки якоря, имеющие жесткую, прессованную изоляцию пазовой части (изолированные микалентой), перед укладкой в паз нагреть в печи до температуры 60—70° С.
Натереть пазовую часть катушек якоря парафином и заложить их в пазы, соблюдая указанные в чертеже вылеты прямолинейной части.
Заложить нижние концы катушек якоря в шлицы коллектора.
При закладке следить за тем, чтобы прямолинейные части проводников лежали вдоль оси якоря, а уровень изоляции нажимных шайб якоря не был ниже уровня дна шлица коллекторных пластин. Между катушками в изгибах около петушков коллектора проложить изоляционные прокладки в соответствии с указаниями на чертеже.
Заложить между верхним и нижним рядом катушек якоря в лобовой и пазовой частях изоляцию по чертежу.
Концы нижнего ряда катушек якоря, отрезанные по форме шлица, осадить до дна фрезеровки шлица коллекторных пластин.
Заложить в паз катушку якоря верхнего ряда и осадить ее молотком через фибровую подбойку.
Если пазовая часть катушек якоря окажется вровень или ниже дна бандажной канавки, добавить изоляцию между рядами катушек якоря и продолжать укладку, осаживая посредством подбойки пазовые и лобовые части обмотки.
Заложить в шлицы коллектора концы верхнего ряда катушек якоря, посадить их вплотную до концов нижнего ряда.
По окончании обмотки уложить осадочный временный бандаж, предварительно проверив правильность обмотки, отсутствие межвиткового замыкания и электрическую прочность изоляции.
Якори с креплением пазовой части обмотки клиньями после намотки осадочного бандажа охладить до окружающей температуры.
Установить якорь на стойку, осадить концы верхних катушек в шлицах коллектора. Забить в шлицы коллектора, поверх концов верхнего ряда катушек, клинья из мягкой луженой меди по чертежу.
Обрезать на станке или обрубить концы катушек якоря и клинья, выступающие из петушков, легкими ударами молотка весом 350—400 г.
Снять проволочный осадочный бандаж с лобовых частей и пакета якоря.
Забить изоляционные клинья в «ласточкин хвост» пазов якоря согласно указаниям на чертеже.
Если после осадки проволочным бандажом поверхность катушки якоря окажется ниже дна «ласточкина хвоста», то в пазы проложить прокладки из миканита.
Клин в «ласточкин хвост» пазов якоря должен забиваться с расчетом обеспечения натяга между катушками якоря и клином, он должен плотно прилегать ко всей внутренней поверхности «ласточкиного хвоста» и туго входить в него под сильными ударами стального молотка через фибровую подбойку. Клин должен находиться в пазу плотно, не иметь трещин или сколов.
Пайка обмотки якоря.
В настоящее время применяются два основных метода пайки проводников обмотки якоря с коллекторными пластинами: пайка в ванне и контактная пайка.
При пайке в ванне температура коллектора отличается от температуры находящегося в ванне припоя примерно на 100°. При пайке оловянистыми припоями температура сплава поддерживается равной 300—320° С. Соответственно температура меди составляет 200° С. При этой температуре еще не происходит рекристаллизации и снижения твердости твердотянутой меди. Кроме того, термические напряжения в коллекторе лежат еще в допустимых пределах.
Для машин класса F и Н применяются припои с температурой плавления 320° С, что при пайке в ванне потребовало бы нагрева сплава до 400—420° С. При этом температура меди коллектора могла бы достигнуть 300—320° С, что выше температуры рекристаллизации твердотянутой обычной меди и весьма близко к температуре рекристаллизации кадмиевой меди.
В связи с этим пайка высокотемпературными припоями производится контактным методом с одновременным разогревом лишь одной пластины. При этом, как показали проведенные исследования, температура меди коллектора находится в допустимых пределах.
Пайка машин с изоляцией класса В производится припоем ПОС-40 (двигателей типа ДК 104-ПОС 61). Пайка двигателей с изоляцией класса F и Н — припоем ПСр-3Кд.
Пайка оловянистыми припоями ПОС-40 и ПОС-61 в ванне.
В качестве флюса при пайке коллекторов применять раствор канифоли в бензине, приготовленный следующим образом: 0,3 кг канифоли растворить в 0,7 кг бензина, периодически помешивать до растворения канифоли.
Петушки коллектора до установки якоря в ванну для пайки тщательно смазать флюсом при помощи волосяной кисти.
Поверхность коллектора ниже петушков покрыть раствором извести или мела. Установить якорь на кольцо ванны, подогретое до температуры пайки. Зазор между кольцом и коллектором уплотнить асбестовым шнуром.
Подвести припой к петушкам коллектора. Уровень припоя во время пайки должен быть на 2—3 мм ниже верхнего края петушков. Температура припоя должна быть 300—320° С. Во время пайки каждого якоря в ванну добавлять 5—6 кг канифоли.
Для предохранения поверхности петушков от зашлакования выступающие края их во время пайки очищать деревянной палочкой. Время выдержки при пайке 5—6 мин. Химический состав припоя паяльных ванн должен систематически контролироваться.
Качество пайки проверять внешним осмотром каждого якоря.
Признаком хорошей пайки является заполнение припоем щелей в шлицах между концами секций и покрытие поверхности петушков слоем припоя.
Кроме процесса пайки коллекторов в ванне применяется также метод пайки контактным способом. Подобным методом может производиться как пайка оловянистыми, так и тугоплавкими припоями ПСр-3Кд и ПСР-2,5.
Контактный метод пайки менее производителен, чем пайка в ванне, и требует значительно большей тщательности при соблюдении режима.
Преимуществом этого метода пайки, как указывалось выше, является возможность применения тугоплавких припоев без нагрева коллектора выше температуры рекристаллизации, при которой снижается твердость коллекторной меди.
Пайка осуществляется разогревом припоя и заполнением им свободного пространства в шлицах коллекторов.
Разогрев петушков производится при протекании тока между угольным (марки ЭГ-2) электродом диаметром около 40 мм, установленным перпендикулярно верхней плоскости петушка, и медным электродом, установленным на той же коллекторной пластине на расстоянии 40—70 мм от угольного электрода. Угольному электроду в месте соприкосновения с коллектором должна быть придана форма петушков. Концы секции якоря и шлицы пластин коллектора должны быть предварительно покрыты полудой. Лужение шлицев коллекторных пластин припоем ПСр-3Кд должно производиться по особому режиму с тем, чтобы не допустить снижения твердости меди1.
В процессе пайки электроды должны плотно прилегать к одной пластине. Угольный электрод по мере его износа необходимо непрерывно запиливать для того, чтобы он плотно прилегал к поверхности петушка.
Нагрев угольного электрода должен быть равномерным без образования на контактной поверхности белого накала. Технологический процесс может быть построен следующим образом.
Якорь, подлежащий пайке, установить в центрах приспособления и закрепить его.
Смазать флюсом шлицы коллекторов с заложенными в них концами секций. При пайке припоем ПСр-ЗКд применять флюс ЛК-2.
Наложить электроды на коллектор и включить ток. Значение силы тока и времени пайки зависит от формы и размеров электродов. Для коллекторов двигателей городского транспорта при применении припоя ПСр-3Кд значение силы тока должно составлять 600—700 а при времени нагрева одной пластины 12—15 сек. Пайка производится с применением припоя в виде прутка диаметром 3 мм. Для пайки одной пластины расходуется обычно 10—12 мм прутка припоя ПСр-3Кд, а на пайку всего якоря—100—ПО г припоя.
Непосредственный процесс пайки заключается в расплавлении прутка припоя и заполнении расплавленным припоем свободного пространства в петушках. Для этого конец прутка припоя нужно подводить к верхней части шлица коллектора и по мере расплавления прутка и засасывания припоя внутрь петушков опускать пруток в нижнюю часть петушка.
Процесс пайки считается законченным, когда образуется капля припоя в месте перехода от петушка к пластине коллектора. При пайке и надлежащем разогреве должно происходить засасывание припоя с образованием вогнутого мениска. При этом не должно быть чрезмерного перегрева пегушков и проникновения припоя за внутреннюю поверхность петушков в обмотку якоря.
После пропайки одной пластины якорь поворачивают, производят пайку следующей пластины и т. д. При этом после обхода всех пластин необходимо повторно запаять первые 2—3 петушка.
1 Возможно применение других видов покрытия поверхности шлицов, например кадмирование.
Контроль за качеством пайки осуществляется тщательным осмотром после обточки коллектора. Места пайки должны быть полностью заполнены припоем без раковин и свищей.
Косвенный контроль качества пайки заключается в проверке величины падения напряжения между пластинами коллектора при протекании тока через якорь. Разница падения напряжения между отдельными пластинами не должно составлять более 5%.