專利名稱：具有良好耐候性的感應(yīng)式步進(jìn)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力電子、機械、表面處理技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域，它是針對高溫、嚴(yán)寒、 潮濕、長時間鹽霧等惡劣環(huán)境下制造的一款永磁感應(yīng)式步進(jìn)電機。
背景技術(shù)：
感應(yīng)式與傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點， 而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能；鹽霧腐蝕就是一種常見 和最有破壞性的大氣腐蝕。這里講的鹽霧是指氯化物的大氣，它的主要腐蝕成分是海洋中 的氯化物鹽——氯化鈉，它主要來源于海洋和內(nèi)地鹽堿地區(qū)。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕 是由于含有的氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護(hù)層與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)引起的。 同時，氯離子含有一定的水合能，易被吸附在金屬表面的孔隙、裂縫排擠并取代氯化層中的 氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化態(tài)表面變成活潑表面。造成對產(chǎn)品極壞 的不良反應(yīng)。在長時間鹽霧環(huán)境下，傳統(tǒng)一般用途步進(jìn)電機容易出現(xiàn)卡死、內(nèi)外生銹、表面發(fā) 黑、起泡等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了功能和外觀。在高低溫濕熱環(huán)境下，使用和存儲一般用途步進(jìn)電機容易出現(xiàn)卡死、內(nèi)外生銹、部 件損傷等現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種具有良好耐候性的感應(yīng)式步進(jìn)電機，其主要改進(jìn)是對 密封性能提高和耐鹽霧侵蝕進(jìn)行保護(hù)的涂層設(shè)計。具有良好耐候性的感應(yīng)式步進(jìn)電機，其特征是所有端蓋接縫位置加密封墊和軸向 密封圈且密封墊和密封圈外形尺寸同端蓋對應(yīng)尺寸一致；軸密封采用機械接觸式填料密 封；同時電機的定子、轉(zhuǎn)子和端蓋表面具有涂層防護(hù)層；定子表面涂覆鐵紅環(huán)氧漆，鐵紅環(huán) 氧漆上面噴涂一層清漆；定子內(nèi)腔和轉(zhuǎn)子外表面涂覆硬膜防銹油，涂覆硬膜防銹油上還涂 有防銹潤滑脂；端蓋底層為氧化層，氧化層上涂覆重防腐蝕涂料層。本實用新型通過對密封進(jìn)行重新改造，大大提高了密封性能，通過對部件表面涂 層處理，增加了耐鹽霧的性能。極大地提高了電機在各種惡劣氣候下的工作性能。
圖1為本實用新型整機外形圖，圖1-2為圖1右視圖，圖1-3為圖1左視圖。圖 號說明1-前端蓋密封墊、2-后端蓋密封墊、3-霍爾端蓋密封墊、4-霍爾端蓋、5-后端蓋、 6_定子7-前端蓋、8-電機軸。圖2為本實用新型前后端蓋密封墊外形圖。圖3為本實用新型霍爾端蓋密封圈。圖4為本實用新型所用0形密封圈。圖5為本實用新型前端蓋密封。圖6為圖5的側(cè)視圖。[0016]具體實施方式
如圖1、圖1-2、圖1-3為整機外形圖1、耐高、低溫、濕熱設(shè)計經(jīng)過分析、試驗，如軸承、導(dǎo)線、密封墊等各個部件的材料都要耐高低溫，否則造成 變形、損壞等，其次密封方案要可靠、高效，尺寸計算要嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)。(1)所有材料選用耐高低溫材料(-60°C +120°C )，從而有效保證高低溫環(huán)境下 部件不損壞。(2)采用端蓋接縫位置加密封墊，軸向密封圈。至于密封材料的選擇，共試驗了三 種材料，丁腈橡膠、氟橡膠和硅橡膠，最后確定了耐低溫彈性較好的硅橡膠型。(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計密封墊外形尺寸同端蓋對應(yīng)尺寸一致；前、后端蓋及霍爾端蓋密封圈如圖2、3所示。鑒于本電機轉(zhuǎn)速較低，小于12m/s，且工作溫度小于120度，軸密封采用機械接觸 式填料密封。其密封原理是填料與轉(zhuǎn)軸接觸，這樣就可以堵住滲入的氣體和液體，且填料有 天然的彈性，呈松孔海綿狀，可以存貯部分潤滑油和防塵。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，填料可將潤滑油刮 下，反復(fù)對軸進(jìn)行自潤滑。因為電機軸為直徑05:=，所以將0型橡膠圈內(nèi)徑設(shè)計為0 5=;，橡膠圈直徑為 013008，這樣就可以保證0型橡膠圈與電機軸形成一個密封腔，阻止外部液體的滲入，并且 不會因外部溫度的變化而引起的0型橡膠圈尺寸變化，從而影響密封腔的形成，保證良好 的密封效果，如圖4所示。將電機前端蓋孔直徑設(shè)計為05. 15；°·05，這樣電機軸與前端蓋的間隙就變?yōu)榱?0. 075mm，大大降低了外部液體的滲入空間，從而一定程度的降低了外部液體滲入的可能 性，如圖5、6所示。高、低溫、濕熱試驗結(jié)果高低溫試驗低溫-40°C 4小時；高溫+80°C 4小時，循環(huán)試驗16小時，電機在高 溫、低溫條件下均能正常工作，無任何損壞。高低溫濕熱交變試驗高溫40°C條件下加潮濕90% 95%，一個小時；低 溫-10°C -20°c，一個小時；共10個循環(huán)(20小時)；放置7天后，電機轉(zhuǎn)動正常，無銹點， 外觀良好，無損壞。2、防鹽霧設(shè)計通過整體試驗、分析，應(yīng)該對于各個關(guān)鍵點都做處理才能達(dá)到防鹽霧作用。首先 應(yīng)該如上方法做好密封，因為如果密封做的不好，外部防護(hù)再好，電機內(nèi)部還是要被鹽霧銹 蝕。其次，內(nèi)外部的各個部件如定子、轉(zhuǎn)子、端蓋等，都要做防護(hù)處理。表面處理效果如圖6 所示。具體方法如下(1)定子表面涂覆鐵紅環(huán)氧漆，烘干后，再噴涂一層S01-3清漆，從而有效的杜絕 了定子表面生銹的現(xiàn)象，如圖6紅色部分，為定子表面處理效果。(2)定子內(nèi)腔和轉(zhuǎn)子外表面的處理，不但要保證鹽霧環(huán)境的不腐蝕，還要保證結(jié)構(gòu) 尺寸不受影響，因為步進(jìn)電機的定轉(zhuǎn)子間隙只有0. 03mm，所以一般的表面噴涂會造成電機 卡死，不能滿足要求。[0035]經(jīng)過試驗，定轉(zhuǎn)子采用涂覆硬膜防銹油，烘干后再涂防銹潤滑脂。(3)端蓋防鹽霧常規(guī)的辦法都是表面陽極化，利用氧化原理使用電解氧化處理 生成氧化鋁，本身自發(fā)生成帶色的陽極氧化膜，具有抗腐蝕，抗氧化的功能。但是由于端蓋采用鋁壓鑄而成，所以陽極氧化處理后，發(fā)生局部無氧化膜，呈現(xiàn)肉 眼可見的黑斑或條紋，氧化膜有鼓瘤或孔穴現(xiàn)象。鋁和鋁合金的化學(xué)成分、組織和金屬相的 均勻性會影響氧化膜的生成和性能。純鋁或鋁鎂合金的氧化膜容易生成，膜的質(zhì)量也較佳。 而鋁硅合金氧化膜則較難生成，且生成的膜發(fā)暗、發(fā)灰，光澤性不好。如果表面產(chǎn)生金屬相 的不均勻、組織偏析、微雜質(zhì)偏析或者熱處理不當(dāng)所造成各部分組織不均勻等，則易產(chǎn)生選 擇性氧化或選擇性溶解。若鋁合金中局部硅含量偏析，則往往造成局部無氧化膜或呈黑斑 點條紋或局部選擇性溶解產(chǎn)生空穴等。單純的氧化處理是不能滿足需要的，所以氧化處理后又增加了重防腐蝕涂料，又 名高性能防腐蝕涂料，這種涂料的特點是采用高級防腐蝕涂料與富鋅底漆配套。涂料之所 以防腐蝕，主要是利用涂層來隔絕環(huán)境中腐蝕介質(zhì)對金屬的影響，為此涂料應(yīng)具備下列特 性對水、氧及腐蝕介質(zhì)的滲透性極??；與底漆的附著力強，且耐久。具體實施工藝辦法①表面硫酸陽極化。②噴涂底漆(環(huán)氧富鋅底漆)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噴涂中間漆(環(huán)氧富鋅云鐵中間漆)，涂層厚度40-50 μ m。中間涂層的功能是 保護(hù)底漆層和膩子層，防止被面漆咬起；增加底漆與面漆層間的結(jié)合力；具有一定的填平 能力，消除底涂層的粗糙度(對10微米粗糙度有效)；提高涂層的裝飾性；增加涂層的厚 度，提高整個涂層的裝飾性防水性。④噴涂面漆(聚氨酯)涂2遍，膜厚40-80 μ m。防鹽霧效果涂層豐滿、平整，白凈光殼；經(jīng)過168小時5%鹽霧試驗，電機表面無 銹斑，無泡無剝落；電機轉(zhuǎn)動靈活，內(nèi)部無銹。
權(quán)利要求具有良好耐候性的感應(yīng)式步進(jìn)電機，其特征是所有端蓋接縫位置加密封墊和軸向密封圈且密封墊和密封圈外形尺寸同端蓋對應(yīng)尺寸一致；軸密封采用機械接觸式填料密封；同時電機的定子、轉(zhuǎn)子和端蓋表面具有涂層防護(hù)層；定子表面涂覆鐵紅環(huán)氧漆，鐵紅環(huán)氧漆上面噴涂一層清漆；定子內(nèi)腔和轉(zhuǎn)子外表面涂覆硬膜防銹油，涂覆硬膜防銹油上還涂有防銹潤滑脂；端蓋底層為氧化層，氧化層上涂覆重防腐蝕涂料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有良好耐候性的感應(yīng)式步進(jìn)電機，其特征是所述重防腐蝕 涂料層包括干膜厚40-80 μ m的環(huán)氧富鋅底漆層；涂層厚度40-50 μ m的環(huán)氧富鋅云鐵中 間漆層；膜厚40-80 μ m聚氨酯面漆層。
專利摘要本實用新型具有良好耐候性的感應(yīng)式步進(jìn)電機，所有端蓋接縫位置加密封墊和軸向密封圈且密封墊和密封圈外形尺寸同端蓋對應(yīng)尺寸一致；軸密封采用機械接觸式填料密封。同時在電機的定子、轉(zhuǎn)子和端蓋表面具有涂層防護(hù)層；定子表面涂覆鐵紅環(huán)氧漆，鐵紅環(huán)氧漆上面噴涂一層清漆；定子內(nèi)腔和轉(zhuǎn)子外表面涂覆硬膜防銹油，硬膜防銹油上面還涂有防銹潤滑脂；端蓋底層為氧化層，氧化層上涂覆重防腐蝕涂料層。本實用新型通過對密封進(jìn)行重新改造，大大提高了密封性能，通過對部件表面涂層處理，增加了耐鹽霧的性能。極大地提高了電機在各種惡劣氣候下的工作性能。
文檔編號H02K1/00GK201623613SQ20092003508
公開日2010年11月3日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者劉武, 張巍然 申請人:寶雞航天華科機電工業(yè)有限公司