專利名稱：一種真空壓力浸漬定子線圈端部絕緣成型方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種真空壓力浸漬定子線圈端部絕緣成型方法，用于將真空壓力浸漬后的發(fā)電機定子線圈進行固化，使得固化得更致密，達到所需的絕緣厚度，避免線圈在加熱 過程中變形而受損，屬于電機制造技術領域。
背景技術：
在能源領域，主力電網(wǎng)所采用的大型發(fā)電機中，定子線圈的絕緣直接關系到發(fā)電 機的運行可靠性、壽命和技術經(jīng)濟指標，屬于核心部件。目前，大型發(fā)電機定子線圈主絕緣 技術發(fā)展方向主要在于定子線圈主絕緣減薄，提高導熱系數(shù)，以提高發(fā)電機運行經(jīng)濟指標。 這些課題的共同目標在于如何制造滿足一定設計厚度的更加致密的絕緣。大型發(fā)電機定子線圈截面大都為是個圓角的矩形。原有的絕緣成型工藝是將線圈 裝入按照一定絕緣壓縮量制造的矩形熱壓模具內進行模壓固化，對于不同線圈采用不同的 模具，固定模具成本很高。每只模具單獨加熱，這種加熱方式下模具與線圈溫差較大，導致 線圈表面和內層的樹脂固化速度不均勻，尤其是對于真空壓力浸漬線圈而言，固定模具的 制造方式不利于線圈的大量快速制造。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種真空壓力浸漬定子線圈端部絕緣成型方法，將真空壓力 浸漬后的定子線圈即膠化線圈進行固化，通過能夠有效阻止VPI定子線圈端部受熱變形、 剛性更好、可以反復使用的活動模具與有足夠收縮力的模具收緊綁扎帶配合使用，使線圈 端部絕緣較好的成型固化。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種真空壓力浸漬定子線圈端部絕緣成型方 法，其特征在于，具體步驟為第一步、按照定子線圈端部四個面的形狀切割襯墊鋁板，襯墊鋁板的厚度為 Imm 3mm、寬度介于膠化線圈寬度和絕緣處理后的定子線圈寬度之間，襯墊鋁板的兩頭比 定子線圈端部各長出25 IOOmm ；將2 6mm厚的未硫化氯丁橡膠板剪成長條狀，未硫化氯 丁橡膠板的長度和襯墊鋁板一致，緊貼襯墊鋁板第一層未硫化氯丁橡膠板的寬度比襯墊鋁 板寬度小1 5mm，第二層未硫化氯丁橡膠板比第一層未硫化氯丁橡膠板寬度小8 15mm， 第三層未硫化氯丁橡膠板比第二層未硫化氯丁橡膠板寬度再小8 15mm，以此類推，最外 面一層未硫化氯丁橡膠板寬度為15 30mm ；第二步、采用30 50支1500 2500丹尼爾的熱收縮聚酯纖維紗作為經(jīng)紗，每支 紗支由300 400根無捻的耐溫等級為155°C 180°C的聚酯纖維組成；采用5 10支的 捻度為0. 5-2的無堿玻璃纖維紗作為緯紗，每支紗由100 200根無堿玻璃纖維紗組成；采 用平紋方式編織成厚度為0. 25mm 0. 4mm的纖維編織熱收縮帶；第三步、將未硫化氯丁橡膠板從寬到窄疊放在襯墊鋁板上，繞包聚四氟乙烯薄膜， 制成未硫化的烘壓墊條；將按照定子線圈端部四個面制作的四條未硫化的烘壓墊條，放到對應的定子線圈端部表面，襯墊鋁板緊貼定子線圈端部表面，繞包纖維編織熱收縮帶1 3 層；將定子線圈送入烘房加熱至120°C 160°C，保溫2h 6h，進行烘壓墊條硫化處理，冷 卻至室溫，拆掉纖維編織熱收縮帶和聚四氟乙烯薄膜得到外側呈光滑圓弧狀的硫化氯丁橡 膠板，將硫化氯丁橡膠板按照定子線圈端部的長度進行切割，在硫化氯丁橡膠板鋸斷的位 置處將襯墊鋁板向硫化氯丁橡膠板一側翻折90°，將襯墊鋁板端面修剪成與硫化氯丁橡膠 板一致的弧形得到硫化好的烘壓墊條，將硫化好的烘壓墊條用聚四氟乙烯粘帶繞包一層用 手按壓粘緊；第四步、將四片硫化好的烘壓墊條夾在繞包好聚四氟乙烯薄膜絕緣脫模材料的定 子線圈端部表面，用纖維編織熱收縮帶半疊包纏繞在硫化好的烘壓墊條外，纏繞層數(shù)1 3 層，與定子線圈一起在烘房中加熱，定子線圈絕緣固化溫度140°C 190°C，保溫時間4h 10h，固化后冷卻至室溫，拆除纖維編織熱收縮帶和烘壓墊條得到絕緣處理后的定子線圈。本發(fā)明的優(yōu)點是1)制造出適合線圈形狀的烘壓墊條，烘壓墊條可反復使用，四 片烘壓墊條在硫化過程中自然收緊成圓弧形，使得熱收縮帶收緊時壓力均勻，采用四片墊 條的方式模具剛性更好，保證線圈受熱不易變形。2)編織出適當收縮力的熱收縮帶，代替進 行模具加壓，改變繞包方式加壓壓力可調控，繞包均勻則收縮力均勻。
圖1為定子線圈主視圖；圖2為未硫化的烘壓墊條主視圖；圖3為未硫化的烘壓墊條側視圖；圖4為硫化后的烘壓墊條主視圖；圖5為硫化后的烘壓墊條側視圖；圖6為線圈端部絕緣成型截面示意圖。
具體實施例方式以下結合實施例來具體說明本發(fā)明。實施例1如圖1所示，為定子線圈主視圖，定子線圈經(jīng)過真空壓力浸漬處理后，需要固化處 理，其中，定子線圈中部8采用傳統(tǒng)固定模具進行固化，定子線圈端部7采用如下方法進行 固化。第一步、按照定子線圈端部7四個面的形狀切割襯墊鋁板1，襯墊鋁板1的厚度為 1mm、寬度介于膠化線圈4寬度和絕緣后的定子線圈5寬度之間，襯墊鋁板1的兩頭比定子 線圈端部7各長出50mm ；將2厚的未硫化氯丁橡膠板2剪成長條狀，未硫化氯丁橡膠板2的 長度和襯墊鋁板1 一致，緊貼襯墊鋁板1第一層未硫化氯丁橡膠板2的寬度比襯墊鋁板1 寬度小1mm，第二層未硫化氯丁橡膠板2比第一層未硫化氯丁橡膠板2寬度小8mm，第三層 未硫化氯丁橡膠板2比第二層未硫化氯丁橡膠板2寬度再小8mm，以此類推，最外面一層未 硫化氯丁橡膠板2寬度為15mm ；第二步、采用30支1500丹尼爾的熱收縮聚酯纖維紗(上海華翔機電有限公司生 產(chǎn)，由有機二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經(jīng)紡絲所得的合成纖維)作為經(jīng)紗，每支紗支由300根無捻的耐溫等級為155°C的聚酯纖維組成；采用支數(shù)5支捻度為1. OZ的無堿玻璃 纖維紗作為緯紗，每支紗支由100根無堿玻璃纖維紗(上海耀華復合材料有限公司生產(chǎn)，型 號為ET-100)組成；采用平紋方式編織成厚度為0. 25mm的纖維編織熱收縮帶6 ；纖維編織 熱收縮帶6的效果是采用20N的張緊力拉伸定長200mm寬38mm熱收縮帶，150°C半小時 后，收縮力大于170N，整個保溫過程收縮力維持恒定。
第三步、將未硫化氯丁橡膠板2從寬到窄疊放在襯墊鋁板1上，繞包聚四氟乙烯薄 膜，制成未硫化的烘壓墊條；將按照定子線圈端部7四個面制作的四條未硫化的烘壓墊條， 放到對應的定子線圈端部絕緣5表面，襯墊鋁板1緊貼線圈表面，繞包纖維編織熱收縮帶61 層；將定子線圈送入烘房加熱至120°C，保溫6h，進行烘壓墊條硫化處理，冷卻至室溫，拆掉 纖維編織熱收縮帶6和聚四氟乙烯薄膜得到外側呈光滑圓弧狀的硫化氯丁橡膠板4，將硫 化氯丁橡膠板4按照定子線圈端部7的長度進行切割，在硫化氯丁橡膠板4鋸斷的位置處 將襯墊鋁板1向硫化氯丁橡膠板4 一側翻折90°，將襯墊鋁板1端面修剪成與硫化氯丁橡 膠板4 一致的弧形得到硫化好的烘壓墊條，將硫化好的烘壓墊條用聚四氟乙烯粘帶(上海 滬西膠管廠生產(chǎn))繞包一層用手按壓粘緊；第四步、將四片硫化好的烘壓墊條夾在繞包好聚四氟乙烯薄膜絕緣脫模材料的定 子線圈端部絕緣5表面，用纖維編織熱收縮帶6半疊包纏繞在硫化好的烘壓墊條外，纏繞層 數(shù)1層，與定子線圈一起在烘房中加熱，定子線圈絕緣固化溫度140°C，保溫時間10h，固化 后冷卻至室溫，拆除纖維編織熱收縮帶6和烘壓墊條得到絕緣處理后的定子線圈。實施例2如圖1所示，為定子線圈主視圖，定子線圈經(jīng)過真空壓力浸漬處理后，需要固化處 理，其中，定子線圈中部8采用傳統(tǒng)固定模具進行固化，定子線圈端部7采用如下方法進行 固化。第一步、按照定子線圈端部7四個面的形狀切割襯墊鋁板1，襯墊鋁板1的厚度為 2mm、寬度介于膠化線圈4寬度和絕緣后的定子線圈5寬度之間，襯墊鋁板1的兩頭比定子 線圈端部7各長出75mm ；將4mm厚的未硫化氯丁橡膠板2剪成長條狀，未硫化氯丁橡膠板2 的長度和襯墊鋁板1 一致，緊貼襯墊鋁板1第一層未硫化氯丁橡膠板2的寬度比襯墊鋁板 1寬度小3mm，第二層未硫化氯丁橡膠板2比第一層未硫化氯丁橡膠板2寬度小12mm，第三 層未硫化氯丁橡膠板2比第二層未硫化氯丁橡膠板2寬度再小12mm，以此類推，最外面一層 未硫化氯丁橡膠板2寬度為22mm ；第二步、采用40支2000丹尼爾的熱收縮聚酯纖維紗(上海華翔機電有限公司生 產(chǎn))作為經(jīng)紗，每支紗支由300根無捻的耐溫等級為180°C的聚酯纖維組成；采用支數(shù)8支 捻度為1. OZ的無堿玻璃纖維紗作為緯紗，每支紗支由150根無堿玻璃纖維紗(上海耀華復 合材料有限公司生產(chǎn)，型號為ET-100)組成；采用平紋方式編織成厚度為0. 33mm的纖維編 織熱收縮帶6 ；纖維編織熱收縮帶6的效果是采用20N的張緊力拉伸定長200mm寬38mm 熱收縮帶，150°C半小時后，收縮力達到190N，整個保溫過程收縮力維持恒定。第三步、將未硫化氯丁橡膠板2從寬到窄疊放在襯墊鋁板1上，繞包聚四氟乙烯薄 膜，制成未硫化的烘壓墊條；將按照定子線圈端部7四個面制作的四條未硫化的烘壓墊條， 放到對應的定子線圈端部絕緣5表面，襯墊鋁板1緊貼線圈表面，繞包纖維編織熱收縮帶62 層；將定子線圈送入烘房加熱至140°C，保溫4h，進行烘壓墊條硫化處理，冷卻至室溫，拆掉纖維編織熱收縮帶6和聚四氟乙烯薄膜得到外側呈光滑圓弧狀的硫化氯丁橡膠板4，將硫 化氯丁橡膠板4按照定子線圈端部7的長度進行切割，在硫化氯丁橡膠板4鋸斷的位置處 將襯墊鋁板1向硫化氯丁橡膠板4 一側翻折90°，將襯墊鋁板1端面修剪成與硫化氯丁橡 膠板4 一致的弧形得到硫化好的烘壓墊條，將硫化好的烘壓墊條用聚四氟乙烯粘帶(上海 滬西膠管廠生產(chǎn))繞包一層用手按壓粘緊；第四步、將四片硫化好的烘壓墊條夾在繞包好聚四氟乙烯薄膜絕緣脫模材料的定 子線圈端部絕緣5表面，用纖維編織熱收縮帶6半疊包纏繞在硫化好的烘壓墊條外，纏繞層 數(shù)2層，與 定子線圈一起在烘房中加熱，定子線圈絕緣固化溫度160°C，保溫時間7h，固化后 冷卻至室溫，拆除纖維編織熱收縮帶6和烘壓墊條得到絕緣處理后的定子線圈。實施例3如圖1所示，為定子線圈主視圖，定子線圈經(jīng)過真空壓力浸漬處理后，需要固化處 理，其中，定子線圈中部8采用傳統(tǒng)固定模具進行固化，定子線圈端部7采用如下方法進行 固化。第一步、按照定子線圈端部7四個面的形狀切割襯墊鋁板1，襯墊鋁板1的厚度為 3mm、寬度介于膠化線圈4寬度和絕緣后的定子線圈5寬度之間，襯墊鋁板1的兩頭比定子 線圈端部7各長出IOOmm ；將6mm厚的未硫化氯丁橡膠板2剪成長條狀，未硫化氯丁橡膠板 2的長度和襯墊鋁板1 一致，緊貼襯墊鋁板1第一層未硫化氯丁橡膠板2的寬度比襯墊鋁板 1寬度小5mm，第二層未硫化氯丁橡膠板2比第一層未硫化氯丁橡膠板2寬度小15mm，第三 層未硫化氯丁橡膠板2比第二層未硫化氯丁橡膠板2寬度再小15mm，以此類推，最外面一層 未硫化氯丁橡膠板2寬度為30mm ；第二步、采用50支2500丹尼爾的熱收縮聚酯纖維紗(上海華翔機電有限公司生 產(chǎn))作為經(jīng)紗，每支紗支由400根無捻的耐溫等級為180°C的聚酯纖維組成；采用支數(shù)10支 捻度為1. OZ的無堿玻璃纖維紗作為緯紗，每支紗支由200根無堿玻璃纖維紗(上海耀華復 合材料有限公司生產(chǎn)，型號為ET-100)組成；采用平紋方式編織成厚度為0. 4mm的纖維編織 熱收縮帶6 ；纖維編織熱收縮帶6的效果是采用20N的張緊力拉伸定長200mm寬38mm熱 收縮帶，150°C半小時后，收縮力達到250N，整個保溫過程收縮力維持恒定。第三步、將未硫化氯丁橡膠板2從寬到窄疊放在襯墊鋁板1上，繞包聚四氟乙烯薄 膜，制成未硫化的烘壓墊條；將按照定子線圈端部7四個面制作的四條未硫化的烘壓墊條， 放到對應的定子線圈端部絕緣5表面，襯墊鋁板1緊貼線圈表面，繞包纖維編織熱收縮帶63 層；將定子線圈送入烘房加熱至160°C，保溫2h，進行烘壓墊條硫化處理，冷卻至室溫，拆掉 纖維編織熱收縮帶6和聚四氟乙烯薄膜得到外側呈光滑圓弧狀的硫化氯丁橡膠板4，將硫 化氯丁橡膠板4按照定子線圈端部7的長度進行切割，在硫化氯丁橡膠板4鋸斷的位置處 將襯墊鋁板1向硫化氯丁橡膠板4 一側翻折90°，將襯墊鋁板1端面修剪成與硫化氯丁橡 膠板4 一致的弧形得到硫化好的烘壓墊條，將硫化好的烘壓墊條用聚四氟乙烯粘帶(上海 滬西膠管廠生產(chǎn))繞包一層用手按壓粘緊；第四步、將四片硫化好的烘壓墊條夾在繞包好聚四氟乙烯薄膜絕緣脫模材料的定 子線圈端部絕緣5表面，用纖維編織熱收縮帶6半疊包纏繞在硫化好的烘壓墊條外，纏繞層 數(shù)3層，與定子線圈一起在烘房中加熱，定子線圈絕緣固化溫度190°C，保溫時間4h，固化后 冷卻至室溫，拆除纖維編織熱收縮帶6和烘壓墊條得到絕緣處理后的定子線圈。
權利要求
一種真空壓力浸漬定子線圈端部絕緣成型方法，其特征在于，具體步驟為第一步、按照定子線圈端部(7)四個面的形狀切割襯墊鋁板(1)，襯墊鋁板(1)的厚度為1mm～3mm、寬度介于膠化線圈(4)寬度和絕緣后的定子線圈(5)寬度之間，襯墊鋁板(1)的兩頭比定子線圈端部(7)各長出25～100mm；將2～6mm厚的未硫化氯丁橡膠板(2)剪成長條狀，未硫化氯丁橡膠板(2)的長度和襯墊鋁板(1)一致，緊貼襯墊鋁板(1)第一層未硫化氯丁橡膠板(2)的寬度比襯墊鋁板(1)寬度小1～5mm，第二層未硫化氯丁橡膠板(2)比第一層未硫化氯丁橡膠板(2)寬度小8～15mm，第三層未硫化氯丁橡膠板(2)比第二層未硫化氯丁橡膠板(2)寬度再小8～15mm，以此類推，最外面一層未硫化氯丁橡膠板(2)寬度為15～30mm；第二步、采用30～50支1500～2500丹尼爾的熱收縮聚酯纖維紗作為經(jīng)紗，每支紗支由300～400根無捻的耐溫等級為155℃～180℃的聚酯纖維組成；采用支數(shù)5～10支捻度為1.0Z的無堿玻璃纖維紗作為緯紗，每支紗支由100～200根無堿玻璃纖維紗組成；采用平紋方式編織成厚度為0.25mm～0.4mm的纖維編織熱收縮帶(6)；第三步、將未硫化氯丁橡膠板(2)從寬到窄疊放在襯墊鋁板(1)上，繞包聚四氟乙烯薄膜，制成未硫化的烘壓墊條；將按照定子線圈端部(7)四個面制作的四條未硫化的烘壓墊條，放到對應的定子線圈端部絕緣(5)表面，襯墊鋁板(1)緊貼線圈表面，繞包纖維編織熱收縮帶(6)1～3層；將定子線圈送入烘房加熱至120℃～160℃，保溫2h～6h，進行烘壓墊條硫化處理，冷卻至室溫，拆掉纖維編織熱收縮帶(6)和聚四氟乙烯薄膜得到外側呈光滑圓弧狀的硫化氯丁橡膠板(4)，將硫化氯丁橡膠板(4)按照定子線圈端部(7)的長度進行切割，在硫化氯丁橡膠板(4)鋸斷的位置處將襯墊鋁板(1)向硫化氯丁橡膠板(4)一側翻折90°，將襯墊鋁板(1)端面修剪成與硫化氯丁橡膠板(4)一致的弧形得到硫化好的烘壓墊條，將硫化好的烘壓墊條用聚四氟乙烯粘帶繞包一層用手按壓粘緊；第四步、將四片硫化好的烘壓墊條夾在繞包好聚四氟乙烯薄膜絕緣脫模材料的定子線圈端部絕緣(5)表面，用纖維編織熱收縮帶(6)半疊包纏繞在硫化好的烘壓墊條外，纏繞層數(shù)1～3層，與定子線圈一起在烘房中加熱，定子線圈絕緣固化溫度140℃～190℃，保溫時間4h～10h，固化后冷卻至室溫，拆除纖維編織熱收縮帶(6)和烘壓墊條得到絕緣處理后的定子線圈。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種真空壓力浸漬定子線圈端部絕緣成型方法，其特征在于，具體步驟為制作纖維編織熱收縮帶；制作未硫化的烘壓墊條，將烘壓墊條硫化；將硫化好的烘壓墊條夾在繞包好聚四氟乙烯薄膜絕緣脫模材料的定子線圈端部表面，用纖維編織熱收縮帶半疊包纏繞在硫化好的烘壓墊條外，加熱固化。本發(fā)明制造出適合線圈形狀的烘壓墊條，烘壓墊條可反復使用，四片烘壓墊條在硫化過程中自然收緊成圓弧形，使得熱收縮帶收緊時壓力均勻，模具剛性更好，線圈受熱不易變形。編織出適當收縮力的熱收縮帶，代替進行模具加壓，改變繞包方式加壓壓力可調控，繞包均勻則收縮力均勻。
文檔編號H02K15/12GK101882846SQ20101021898
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者吳曉蕾, 柳成行, 繆莉霞, 金雯靜, 陳梁, 韓磊 申請人:上海電氣電站設備有限公司