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埃馬克eldec 的UNI HEAT 系統:依萊克羅電機制造部門青睐UNI HEAT 感應加熱系統
2019-5-14  來源:埃馬克  作者:

  
   
依萊克羅電機制造團隊主管John Best、依萊克羅質量管控專員SteffenMüller、依萊克羅生産小組主管Roland Sand 和埃馬克eldec 的Pasquale80 Di Santi(自左至右)在新款UNI HEAT設備前合影。
  
        許多工業生産工藝離開風機将會是不可想象的——例如,風機在諸如材料幹燥、抽吸和冷卻中發揮着決定性作用。甚至整個生産解決方案的穩定性和效率也可能取決于所使用的風機。就此而言,依萊克羅鼓風機公司當初所提出的苛刻任務也就不難理解:該公司是全球領先工業風機和側通道壓縮機制造商之一。在風機的電動機制造過程中,依萊克羅自2018 年中期開始采用埃馬克eldec的UNI HEAT系統:該系統能在執行與電機繞組的熱套裝配過程前快速精确感應加熱定子外殼。整個流程的工藝可靠性和靈活性對依萊克羅高速的“單件流程”非常重要。用戶對埃馬克eldec 的此款解決方案體驗如何?
   

   
第一道工序:操作員将外殼裝入一個定制的工件架,然後移入UNI HEAT的内腔。

   
過程開始後,部件将被升高,并在其加工位置上圍繞住感應器。

  
        空氣是工業生産中不可或缺的工作介質:例如,借助空氣可以抽除多餘的濕氣或粉塵、在加熱後冷卻材料、排出産生的氣體或蒸汽,或者借助空氣流輸送固體。在這些過程中,風機不僅構成相關氣體技術設備的核心部分,而且還暴露在極端負荷下,常須服役數十年——這是依萊克羅鼓風機公司數十年來所面對的一系列挑戰。該公司總部位于德國奧斯特菲爾登(Ostfildern),另在德國瓦格霍伊塞爾 (Waghäusel) 和波蘭霍茹夫(Chorzów) 設有兩處生産基地,每年生産約6 萬台工業風機和側通道壓縮機。這些通常是定制的解決方案,例如精确壓力水平、采用高耐性材料或低振動結構設計。風機設計中有無數的定制選項——當然也包括設備的電動驅動裝置。因此,依萊克羅可生産各種規格和性能的電機。相關組件分别根據不同任務加以配置,在一套精簡的過程中完成裝配。對于這家氣體技術專家來說,最為重要的就是工藝可靠性。故障公差須始終保持為零。
  
         居于核心地位的感應加熱
  
 
   
最後一道工序:電機繞組裝入已加熱(因而膨脹擴大)的定子外殼。

        由此而言,其生産的核心過程之一便是定子外殼和電機繞組的熱套裝配。外殼借助感應加熱系統加熱到約280至300攝氏度。外殼此時會膨脹擴大,從而可輕易手動裝入電機繞組。在冷卻後,殼體重新縮回,并與繞組形成牢固的形狀配合連接。2018 年,專家組決定更換過時的加熱系統。為什麼要這樣做呢?“我們做出此次投資決策的主要目标是提高整個感應加熱的工藝可靠性。例如,之前的系統無法顯示部件實際達到的加工溫度,這有時會導緻接下來熱套裝配的流程時間延長。此外,備件供應也缺乏保證。”依萊克羅生産小組主管Roland Sand 解說道,“因此,我們想要尋找一款能夠實現極精确加熱溫度、易于所有操作員操作并且工藝可靠的系統。此外,我們希望能有一家來自本地區、能夠在需要維修時直接提供現場服務的供應商。埃馬克eldec 及其UNI HEAT 工藝全面滿足了上述要求。”
  
        簡便可靠的工藝
  
  

依萊克羅位于瓦格霍伊塞爾的生産基地每天生産約250 台風機電機。
  
        總體而言,依萊克羅如今圍繞為其定制的UNI HEAT 系統進行着極為可靠而又快速的工作流程:操作員佩戴防護手套持取外殼,将其裝在一個定制的工件架上,然後将其移入設備内部。關閉滑門,便會啟動後續過程:部件向上移動至原始位置,此過程中,感應器“探入”外殼内腔。根據部件規格,接下來的加熱過程持續約30 至120 秒。一旦完成加熱,警示燈發出信号,提醒操作員可以将部件取出了。操作員将其放置在冷卻位置上準備好的一塊模具上,然後将電機繞組從上方放入。在短暫的冷卻過程後,電機“結合”完成,然後移動到輸送帶上進入下一個加工步驟。“我們采用這種方法,每天生産約250 台電機。”依萊克羅質量控制部門的Steffen Müller 表示,“部件規格時常變化,盡管如此,整個工藝過程是全面穩定的。沒有任何問題或故障。”其中一個重要原因就是設備易于換裝,部件更換過程如下:操作員關閉冷卻系統,松開感應器支架上的兩個螺栓,然後即可取下工裝,換上新的。工件架隻需放下,可輕易從支架上取下更換。“包括通過控制模塊進行程序轉換在内,整個換裝過程隻需約一分鐘。各種安全措施可以防止錯誤操作。”Müller 表示。
  
        為依萊克羅定制的研發解決方案
  

部件規格變化極具規律性,因此UNI HEAT 也極易換裝。針對各種定子外殼,依萊克羅也有不同規格的感應器可用。
  
   
UNI HEAT 的控制系統可在加熱過程中顯示部件的實際溫度等數據。
  
        埃馬克eldec的研發對這一感應加熱工藝質量、可靠性和效率起到了決定性作用:感應技術專家負責整體解決方案,其中包括合适的感應電源和所需的感應器。對于此類加熱工藝核心元素的研發工作,埃馬克eldec 擁有理想的條件:一方面,該公司在多爾恩斯特滕 (Dornstetten) 基地生産種類廣泛、具有高效率及精确能量定量功能的感應電源,此外,專家組每年還會生産1000 件感應器。其生産采用高水準工藝,這些工藝取決于許多微小的細節。關鍵因素包括例如應對部件的哪些部位進行多深的加熱。這将影響感應器的幾何形狀和感應電源的配置。此外,埃馬克eldec 還提前采取了各種措施,包括進行廣泛的過程模拟以及采用熱成像相機。然後,每套制造完成的UNI-HEAT 整體解決方案都會以真實部件測試,并在多爾恩斯特滕的生産現場驗收。“自2018年5月生産開始以來,從未出現過任何故障。”Roland Sand 繼續總結道,“少許微不足道的啟動問題也很快就被eldec 服務部門排除了。我們對這項投資決策的預期得到了全面的滿足。”
  

一台工業風機内的兩種核心部件圖示:熱套裝配完成後,電機繞組(左側)和定子殼體即可形成牢固連接。
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