一、属于高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）应淘汰的电机型号
1、Y系列三相异步电动机
Y80M1-2 额定功率： kW 效率：%
Y80M2-2 额定功率： kW 效率：%
Y80M1-4 额定功率：效率：%
Y80M2-4 额定功率：效率：%
Y90S-2 额定功率：效率：%
Y90L-2 额定功率：效率：%
Y90S-4 额定功率：效率：%
Y90L-4 额定功率：效率：%
Y90S-6 额定功率：效率：%
Y90L-6 额定功率：效率：%
Y100L-2 额定功率：3kW 效率：%
Y100L1-4 额定功率：效率：%
Y100L2-4 额定功率：3kW 效率：%
Y100L-6 额定功率：效率：%
Y132S1-2 额定功率：效率：%
Y132S2-2 额定功率：效率：%
Y132S-4 额定功率：效率：%
Y132M-4 额定功率：效率：%
Y132M1-6 额定功率：4kW 效率：%
Y132M2-6 额定功率：效率：%
Y160M2-2 额定功率：15kW 效率：% Y160L-2 额定功率：效率：%
Y160M-4 额定功率：11kW 效率：% Y160L-4 额定功率：15kW 效率：% Y160M-6 额定功率：效率：%
Y160L-6 额定功率：11kW 效率：% Y180M-2 额定功率：22kW 效率：% Y180M-4 额定功率：效率：%
Y180L-4 额定功率：22kW 效率：% Y180L-6 额定功率：15kW 效率：% Y200L1-2 额定功率：30kW 效率：% Y200L2-2 额定功率：37kW 效率：% Y200L-4 额定功率：30kW 效率：% Y200L1-6 额定功率：效率：%
Y200L2-6 额定功率：22kW 效率：% Y225M-2 额定功率：45kW 效率：% Y225S-4 额定功率：37kW 效率：% Y225M-4 额定功率：45kW 效率：% Y225M-6 额定功率：30kW 效率：% Y250M-2 额定功率：55kW 效率：% Y250M-4 额定功率：55kW 效率：%
Y280S-2 额定功率：75kW 效率：% Y280M-2 额定功率：90kW 效率：% Y280S-4 额定功率：75kW 效率：% Y280M-4 额定功率：90kW 效率：% Y280S-6 额定功率：45kW 效率：% Y280M-6 额定功率：55kW 效率：% Y315S-2 额定功率：110kW 效率：% Y315M-2 额定功率：132kW 效率：% Y315L1-2 额定功率：132kW 效率：% Y315L2-2 额定功率：200kW 效率：% Y315S-4 额定功率：110kW 效率：% Y315M-4 额定功率：132kW 效率：% Y315L1-4 额定功率：160kW 效率：% Y315L2-4 额定功率：200kW 效率：% Y315S-6 额定功率：75kW 效率：% Y315M-6 额定功率：90kW 效率：% Y315L1-6 额定功率：110kW 效率：% Y315L2-6 额定功率：132kW 效率：% Y355M-2 额定功率：250kW 效率：% Y355L-2 额定功率：315kW 效率：% Y355M-4 额定功率：250kW 效率：%
Y355M1-6 额定功率：160kW 效率：%
Y355M2-6 额定功率：200kW 效率：%
Y355L-6 额定功率：250kW 效率：%
二、属于高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第三批）应淘汰的电机型号
电主轴的介绍 1.概括：高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴等。不同类型的高速主轴单元输出功率相差较大。 2.电主轴的结构：电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。 3. 优点：电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。电主轴轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍。 4.电主轴的融合技术： 高速轴承技术 电主轴通常采用动静压轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。 动静压轴承具有很高的刚度和阻尼，能大幅度提高加工效率、加工质量、延长刀具寿命、降低加工成本，这种轴承寿命多半无限长。 复合陶瓷轴承目前在电主轴单元中应用较多，这种轴承滚动体使用热压Si3N4陶瓷球，轴承套圈仍为钢圈，标准化程度高，对机床结构改动小，易于维护。 电磁悬浮轴承高速性能好，精度高，容易实现诊断和在线监控，但是由于电磁测控系统复杂，这种轴承价格十分昂贵，而且长期居高不下，至今没有得到广泛应用。 高速电机技术 电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡； 润滑
电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要，太少，起不到润滑作用；太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。 冷却装置 为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。 高速刀具的装卡方式 广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。 高频变频装置 要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速，必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。 电主轴的运动控制 在数控机床中，电主轴通常采用变频调速方法。目前主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。 普通变频为标量驱动和控制，其驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率和转速成正比。普通变频控制的动态性能不够理想，在低速时控制性能不佳，输出功率不够稳定，也不具备C轴功能。但价格便宜、结构简单，一般用于磨床和普通的高速铣床等。 矢量控制技术模仿直流电动机的控制，以转子磁场定向，用矢量变换的方法来实现驱动和控制，具有良好的动态性能。矢量控制驱动器在刚启动时具有很大的转矩值，加之电主轴本身结构简单，惯性很小，故启动加速度大，可以实现启动后瞬时达到允许极限速度。这种驱动器又有开环和闭环两种，后者可以实现位置和速度的反馈，不仅具有更好的动态性能，还可以实现C轴功能；而前者动态性能稍差，也不具备C轴功能，但价格较为便宜。 直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的高性能交流调速技术，其控制思想新颖，系统结构简洁明了，更适合于高速电主轴的驱动，更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求，已成为交流传动领域的一个热点技术。 5.电主轴的发展趋势：随着机床技术、高速切削技术的发展和实际应用的需要，对机床电主轴的性能也提出了越来越高的要求，
高耗能电机及供配电设备淘汰及管理办法 一、目的和范围 （一）目的 为贯彻落实“十二五”节能减排规划和工业节能“十二五”规划，提高电机等设备能效，降低生产消耗，特制定本制度。（二）适用范围 适用于公司及各下属生产基地（子公司）。 二、规范性引用标准和术语 （一）标准 2012年9月1日，国家颁布电机能效新标准（GB18613-2012），并正式实施。 （二）术语 按照国家新标准，高效电机是指达到或优于GB18613-2012标准中节能评价值的电机（见表1）。 三、管理内容 （一）工作原则 1、使用环节坚持按计划和分批次推进原则。采取逐步淘汰和改造提升相结合措施，对在用高耗能设备进行升级，最终实现高效设备的增量提升。 2、采购环节严控改造和新增高效电机及供配电设备的质量关。对耗能设备的采购一律采用高效电机和供配电设备。
3、公司范围内的各新装、改建和扩建工程，电机只允许使用国家允许范围内的高效能电机；变压器只允许使用 S11、SC10型及以上变压器；其它高耗能设备的替代必须符合国家高效耗能标准要求。 （二）淘汰标准和计划进度 1、电机 （1）2013年底，完成列入工业和信息化部《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录》（第一批）J系列在用电机及第二批淘汰目录中1993年前生产的Y系列三相异步电机的淘汰任务。 （2）2015年前，完成2003年前生产的Y系列三相异步电机及Y2和Y3系列电机和低效风机、泵、压缩机等通用设备的淘汰。（见表2）。 （3）鼓励主动淘汰服役时间超过20年（或总运行时间超过6万小时）的高压三相笼型异步电机。 2、变压器 （1）2015年前，完成SCB8干式变压器（SCB8-30～2500/10）、S9和SC9及油式S9以下国家限制和淘汰类变压器的更新。 （2）鼓励主动淘汰服务年限长的高耗能变压器。 3、其它设备 （1）2015年前，完成高低压全纸式系列电容器的淘汰更新。 （2）2015年前，完成铝母排以及发热温度超过65℃的低
一、属于高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）应淘汰的电机型号 1、Y系列三相异步电动机 Y80M1-2 额定功率：0.75 kW 效率：75.0% Y80M2-2 额定功率：1.1 kW 效率：76.2% Y80M1-4 额定功率：0.55kW 效率：71.0% Y80M2-4 额定功率：0.75kW 效率：73.0% 效率：Y90S-2 78.5% 额定功率：1.5kW 效率：81.0% Y90L-2 额定功率：2.2kW 效率：76.2% 额定功率：Y90S-4 1.1kW 效率：78.5% 额定功率：1.5kW Y90L-4 效率：69.0% 额定功率：Y90S-6 0.75kW 效率：额定功率：1.1kW 72.0% Y90L-6 效率：82.6% 额定功率：3kW Y100L-2 效率：81.0% Y100L1-4 额定功率：2.2kW 效率：82.6% 额定功率：3kW Y100L2-4 效率：76.0% 额定功率：1.5kW Y100L-6 效率：额定功率：5.5kW Y132S1-2 85.7% 效率：额定功率：87.0% 7.5kW Y132S2-2 效率：85.7% 额定功率：Y132S-4 5.5kW 效率：87.0% Y132M-4 7.5kW 额定功率：效率：Y132M1-6 额定功率：4kW 82.0% 1 Y132M2-6 额定功率：5.5kW 效率：84.0% Y160M1-2 额定功率：11kW 效率：88.4% Y160M2-2 额定功率：15kW 效率：89.4% Y160L-2 额定功率：18.5kW 效率：90.0% Y160M-4 额定功率：11kW 效率：88.4% Y160L-4 额定功率：15kW 效率：89.4% 效率：Y160M-6 86.0% 额定功率：7.5kW 效率：87.5% Y160L-6 额定功率：11kW 效率：90.5% 额定功率：Y180M-2 22kW 效率：90.0% 额定功率：18.5kW Y180M-4 效率：90.5% 额定功率：Y180L-4 22kW 效率：额定功率：15kW 89.0% Y180L-6 效率：91.4% 额定功率：30kW Y200L1-2 效率：92.0% Y200L2-2 额定功率：37kW 效率：91.4% 额定功率：30kW Y200L-4 效率：90.0% 额定功率：18.5kW Y200L1-6 效率：额定功率：22kW Y200L2-6 90.0% 效率：额定功率：92.5% 45kW Y225M-2 效率：92.0% 额定功率：Y225S-4 37kW 效率：92.5% Y225M-4 45kW 额定功率：效率：Y225M-6 额定功率：30kW 91.5% 2
2014年云峰淘汰电机改造方案2014611
2014年电机能效提升改造方案 项目名称：云峰分公司电机能效提升改造项目编制：云峰分公司设备部、电仪厂 审核： 批准：
2014年电机能效提升改造方案 1．基本情况 GB18613-2012版电动机能效标准于2012年实施，新标准实施后，原标准3级水平的电动机将成为淘汰产品，根据《中华人民共和国节约能源法》第十七条的规定，原标准能效3级的电动机（Y、Y2系列）将被禁止生产、进口销售。Y系列电机已经被中信部列入机电产品强制淘汰目录。现云峰公司大部分电机属于Y系列电机，其中45kW以上低压电机JO系列6台、JDO系列2台、JS系列7台，存在技术性能落后，效率低，过载能力小，材料消耗大，综合技术经济指标低等缺点，是工信部发布的第一批高耗能机电设备中明令淘汰产品。2．改造的必要性和目的 高效节能电机是指通用标准型电动机具有高效率的电机。高效节能电机采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能和机械能的损耗，提高输出效率。与标准电机相比，对于YE3系列高效电机，其功率因数一般高于0.90，节能效果非常明显，通常情况下效率可平均提高4%。 根据云天化国际化工安全生产部的通知要求，2014年计划对十二五期间部分属于淘汰的高、低压电动机进行淘汰更换，拟更换为超高效YE3系列电机，提升我公司电机装备水平及效率，符合省工信委和国际化工节能减排的要求。 3．实施方案 3.1 淘汰电动机识别的原则： 3.1.1工信部发布的第一批高耗能机电设备中明令淘汰电动机； 3.1.2效率有较大提升空间的电机：全年连续工作≥8000小时，55kW以下电机负荷率60% 及以上，55kW及以上电机负荷率90%及以上； 3.1.3在2014年具备淘汰和改造条件，功率在55kw以上的电机优先； 3.1.4部分状态不佳、维修成本高、缺乏备件的高能耗电机； 3.1.5淘汰和改造后对装置长周期运行有较大帮助的电机。 3.2根据上述原则，电仪厂识别出淘汰低压电机共122台（详见附表一），更换前功率总和 为8557.9kW，更换后功率总和为8534.9kW； 3.3在尽量不改变电机中心高、机座长度、级数、功率的情况下，优先采购YE3系列高效能 电机进行更换。 3.4另根据实际资金情况，考虑更换老脱碳变和新造气变4台S7系列变压器和3台高压电机 （详见附表二）。 3.5电机更换以不影响装置长周期稳定生产为原则 3.5.1硝铵厂电机在停车期间进行更换； 3.5.2合成氨系统电机有备机，可倒停设备后更换；
淘汰电机型号总结(二、三批)
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3 一、属于高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）应淘汰的电机型号 1、Y 系列三相异步电动机 Y80M1-2 额定功率：0.75 kW 效率：75.0% Y80M2-2 额定功率：1.1 kW 效率：76.2% Y80M1-4 额定功率：0.55kW 效率：71.0% Y80M2-4 额定功率：0.75kW 效率：73.0% Y90S-2 额定功率：1.5kW 效率：78.5% Y90L-2 额定功率：2.2kW 效率：81.0% Y90S-4 额定功率：1.1kW 效率：76.2% Y90L-4 额定功率：1.5kW 效率：78.5% Y90S-6 额定功率：0.75kW 效率：69.0% Y90L-6 额定功率：1.1kW 效率：72.0% Y100L-2 额定功率：3kW 效率：82.6% Y100L1-4 额定功率：2.2kW 效率：81.0% Y100L2-4 额定功率：3kW 效率：82.6% Y100L-6 额定功率：1.5kW 效率：76.0% Y132S1-2 额定功率：5.5kW 效率：85.7% Y132S2-2 额定功率：7.5kW 效率：87.0% Y132S-4 额定功率：5.5kW 效率：85.7% Y132M-4 额定功率：7.5kW 效率：87.0%
4 Y132M2-6 额定功率：5.5kW 效率：84.0% Y160M1-2 额定功率：11kW 效率：88.4% Y160M2-2 额定功率：15kW 效率：89.4% Y160L-2 额定功率：18.5kW 效率：90.0% Y160M-4 额定功率：11kW 效率：88.4% Y160L-4 额定功率：15kW 效率：89.4% Y160M-6 额定功率：7.5kW 效率：86.0% Y160L-6 额定功率：11kW 效率：87.5% Y180M-2 额定功率：22kW 效率：90.5% Y180M-4 额定功率：18.5kW 效率：90.0% Y180L-4 额定功率：22kW 效率：90.5% Y180L-6 额定功率：15kW 效率：89.0% Y200L1-2 额定功率：30kW 效率：91.4% Y200L2-2 额定功率：37kW 效率：92.0% Y200L-4 额定功率：30kW 效率：91.4% Y200L1-6 额定功率：18.5kW 效率：90.0% Y200L2-6 额定功率：22kW 效率：90.0% Y225M-2 额定功率：45kW 效率：92.5% Y225S-4 额定功率：37kW 效率：92.0%
石油大学2012-2013学年第二学期《现代制造技术》考查 姓名 班级 学号
高速主轴单元（电主轴）的工作原理及国内外的发展状况摘要：本文介绍了有关高速电主轴的工作原理和基本结构，以及高速电主轴的关键技术，综述其应用及国内外发展状况。 关键词：主轴；润滑；轴承；机床；发展状况 1、概述 高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。高速电主轴是高速机床的核心部件 ,它将机床主轴与电机轴合二为一 ,即将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内 部 ,也被称为内装式电主轴 ,其间不再使用皮带或齿轮传动副 ,从而实现机床主轴系统的“零传动”。具有结构紧凑、重量轻、惯性小、动态特性好等优点 ,并改善了机床的动平衡 ,避免振动和噪声 ,在超高速机床中得到了广泛的应用。随着高速加工技术的迅猛发展和广泛应用 ,各工业部门特别是航天、航空、汽车、摩托车和模具加工等行业 ,对高速度、高精度数控机床的需求与日俱增。这迫切需要开发出更加优质的高速电主轴。高速电主轴是一套组件 ,它包括电主轴及其一些附件 :电主轴、高速变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置 ,因此它融合了高速轴承技术、冷却技术、润滑等技术。高速轴承技术是高速电主轴技术中很关键的技术。 2、电主轴的工作原理、典型结构及优点 2.1电主轴的工作原理 电主轴就是直接将空心的电动机转子装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一个完整的主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。 2.2电主轴的典型结构 电主轴单元典型的结构布局方式是电机置于主轴前、后轴承之间（如图所示），其优点是主轴单元的轴向尺寸较短，主轴刚度大，功率大，较适合于大、中型高速数控机床；其不足是在封闭的主轴箱体内电机的自然散热条件差，温升比较高。
淘汰电机型号汇总(二、三批)
一、属于高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）应淘汰的电机型号 1、Y系列三相异步电动机 Y80M1-2 额定功率：0.75 kW 效率：75.0% Y80M2-2 额定功率：1.1 kW 效率：76.2% Y80M1-4 额定功率：0.55kW 效率：71.0% Y80M2-4 额定功率：0.75kW 效率：73.0% Y90S-2 额定功率：1.5kW 效率：78.5% Y90L-2 额定功率：2.2kW 效率：81.0% Y90S-4 额定功率：1.1kW 效率：76.2% Y90L-4 额定功率：1.5kW 效率：78.5% Y90S-6 额定功率：0.75kW 效率：69.0% Y90L-6 额定功率：1.1kW 效率：72.0% Y100L-2 额定功率：3kW 效率：82.6% Y100L1-4 额定功率：2.2kW 效率：81.0% Y100L2-4 额定功率：3kW 效率：82.6% 2
Y132S1-2 额定功率：5.5kW 效率：85.7% Y132S2-2 额定功率：7.5kW 效率：87.0% Y132S-4 额定功率：5.5kW 效率：85.7% Y132M-4 额定功率：7.5kW 效率：87.0% Y132M1-6 额定功率：4kW 效率：82.0% Y132M2-6 额定功率：5.5kW 效率：84.0% Y160M1-2 额定功率：11kW 效率：88.4% Y160M2-2 额定功率：15kW 效率：89.4% Y160L-2 额定功率：18.5kW 效率：90.0% Y160M-4 额定功率：11kW 效率：88.4% Y160L-4 额定功率：15kW 效率：89.4% Y160M-6 额定功率：7.5kW 效率：86.0% Y160L-6 额定功率：11kW 效率：87.5% Y180M-2 额定功率：22kW 效率：90.5% 3
电主轴参数详解 1、主轴产品名称由组成为：安装尺寸-类别代号-主参数-设计序列号安装尺寸：指主轴与机床或主机的配合尺寸，一般指外径。 类别代号反映产品的用途和特点，由2?4位英文字母组成，从前往后分别代表主轴驱动方 式、应用领域、外形代号等含义。 2、应用方式说明： E——内装电机驱动主轴，即电主轴 M――皮带或连轴器驱动主轴，即机械主轴 3、应用领域说明 C――车床用主轴 X――铳床用主轴 Z――钻床用主轴 N——拉辗用主轴 M——磨床用主轴 S――试验机用驱动主轴 L 离心机用主轴 T――特殊用图主轴 4、外形代号说明 F――外形带法兰的主轴 H――电机后置式主轴 Y――其它异形主轴 5、主参数说明 主参数段由数字和一小写英文字母组成，总位数为3?4位，表示电主轴额定转速和润滑方 式，转速以kr/min表示；字母有g、m、a等，分别代表油脂、油雾、油气等润滑方式。 6、设计序列号说明 主轴代号最后一段为设计序号（可以没有），设计序号有1个英文字母或字母+数字组成, 以A、B、C…（后述特殊字母除外）顺序英文字母表示。 举例说明： 180MCF05g-A 安装尺寸一一0 180 MCF ――车削机械主轴，带法兰结构 最高转速一一5000 r/min 润滑一一油脂A――批量衍生产品 电主轴刀具的常见问题 7( 1、刀具无法夹紧
（1）碟形弹簧位移量太小，使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置，刀具无法夹紧。通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。 （2）弹簧夹头损坏，使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。通过更换新弹簧夹头加以排除 （3）碟形弹簧失效，使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。通过更换新碟形弹簧加以排除。 （4）刀柄上拉钉过长，顶撞到主轴抓刀、夹紧装置，使其无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。 2、刀具夹紧后不能松开 （1）松刀液压缸压力和行程不够。通过调整液压力和行程开关位置加以排除。（2）碟形弹簧压合过紧，使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置，刀具无 法松开。通过调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量加以排除。 为什么电主轴强力切削时会停转？ （1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。（通过重新调整主轴传动带的张紧力，加以排除。） （2）主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油，造成主轴传动时传动带打滑， 强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。（通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。） （3）主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效，造成主轴电动机转矩无法传动，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。（通过更换新的主轴传动带加以排除。） （4）主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损，造成主轴电动机转矩传动误差过大，强力切削时主轴振动强烈。产生报警，数控机床自动停机。（通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。） 高速电主轴 3 种常见故障 故障一、主轴发热 1、主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高，可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除； 2、主轴轴承研伤或损坏，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高，可以通过更换新轴承加以排除； 3、主轴润滑油脏或有杂质，也会造成主轴回转时阻力过大，引起主轴温度升高，可以通过清洗主轴箱，重新换油加以排除； 4、主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大，引起主轴温度升高，可以通过重新涂抹润滑脂加以排除；故障二、主轴强力切削时停转 1、主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时
高速电主轴及其结构报告 姓名：周李念 学号： 班级：机自实验04班 重庆大学机械工程学院
高速电主轴及其结构 周李念 （重庆大学机械工程学院机自实验04班） 摘要：高速加工能显著地提高生产率、降低生产成本和提高产品加工质量，是制造业发展的重要趋势，也是一项非常有前景的先进制造技术。实现高速加工的首要条件是高质量的高速机床，而高速机床的核心部件是高速电主轴单元，它实现了机床的“零传动”，简化了结构，提高了机床的动态响应速度，是一种新型的机械结构形式，其性能好坏在很大程度上决定了整台机床的加工精度和生产效率。 关键词：高速加工；电主轴；结构设计 1 高速电主轴概述 高速电主轴最早是用于磨削机床加工，逐步发展到加工中心电主轴及其他各行业机床主轴.典型的磨削电主轴的结构如图1 所示，传统的主轴一般是通过传动带、齿轮来进行传动驱动，而电主轴的驱动是将异步电机直接装入主轴内部，通过驱动电源直接驱动主轴进行工作，以实现机床主轴系统的零传动，形成“直接传动主轴”.从而减少中间皮带或者齿轮机械传动等环节，实现了机械与电机一体的主轴单元.电主轴不但减少了中间环节存在的打滑、振动和噪音的因素，也加速了主轴在高速领域的快速发展，成为满足高速切削，实现高速加工的最佳方案，其高转速、高精度、高刚性、低噪音、低温升、结构紧凑、易于平衡、安装方便、传动效率高等优点，使它在超高速切削机床上得到广泛的应用［1］. . 1 转轴；2 前轴承组；3 定子部件；4 转子部件；5 后轴承组；6 进-出水孔；7 进油孔；8 接线座；9 出油孔 图1 电主轴结构简图 高速电主轴的优点： 高速电主轴取消了由电机驱动主轴旋转工作的中间变速和传动装置（如齿轮、皮带、联轴节等），因此高速电主轴具有如下优点： （1）主轴由内装式电机直接驱动，省去了中间传动环节，机械结构简单、紧凑， 噪声低，主轴振动小，回转精度高，快速响应性好，机械效率高； （2）电主轴系统减少了高精密齿轮等关键零件，消除了齿轮传动误差，运行时更加平稳； （3）采用交流变频调速和矢量控制技术，输出功率大，调速范围宽，功率—扭矩特性好，可在额定转速范围实现无级调速，以适应各种负载和工况变化的需要； （4）可实现精确的主轴定位，并实现很高的速度、加速度及定角度快速准停，动态精度和稳定性好，可满足高速切削和精密加工的需要； （5）大幅度缩短了加工时间，只有原来的约 1/4； （6）加工表面质量高，无需再进行打磨等表面处理工序；
对国家明令淘汰电机及机电产品（设备）更新的 信息通报与建议 各事业部、设备管理部、建设工程部、采购部： 为贯彻落实国家“十二五”节能减排规划和工业节能“十二五”规划，工业和信息化部、质检总局组织编制了《电机能效提升计划（2013-2015年）》。按照《山东省2014年节能监察工作指导意见》要求，山东省节能监察部门将在2014年对能源利用及国家明令淘汰机电产品（设备）进行专项监察。同时，我们公司各事业部工厂有部分国家明令淘汰高耗能电机和机电产品在使用。为提高电机能效、促进节能降耗、提高公司经济效益，对相关问题通报如下: 一、提高用电效率、淘汰高耗能电机的必要性： 在中国，电机系统用电量约占全国用电量的60%以上，按照GB18613-2012标准，我国目前生产和在用电机多为低于标准规定的3级能效，平均效率87%以下。发达国家推行的高效电机效率已达91%以上，美国超高效电机效率高达93%，系统运行效率比我国高10~20%。我国若整体提升电机系统效率5-8%，年可实现节电1300-2300亿度，相当于2-3个三峡电站的发电量。 在我们公司，电机系统用电量约占全部用电量的85%以上，绝大部分使用标准效率电机（如Y、Y2等系列）。2013年度用电量8000万度，电费金额约4240万元。若整体平均提升电机系统效率4%，年可实现节电320万度，可节约电费170万元。电机标准等级简要说明：
?低效率电机,效率平均值为低于85%（如J、JO2、Jz等系列电机，已全部 淘汰） ?标准效率电机,效率平均值为87.3%（IE1级，如Y、Y2等系列电机）； ?国标3级，高效电机效率平均值为90.2%（IE2级，如YX3等系列电机）； ?国标2级，超高效电机效率平均值为91.7%（IE3级，如YE3等系列电机）。 ?国标1级，超超高效电机效率平均值为大于93%（IE4级，如YE4系列电机, 不成熟）。 二、工业和信息化部确定的在用低效电机淘汰路线图
国家历次淘汰的部分机电产品 2002-5-21 国家历次淘汰的部分机电产品 1982-2000年国家机械工业部等四部、三委、一局先后发布的第一至十八批淘汰的机电产品见表1-4: 表1-4 与电气工程设计相关的国家淘汰的部分机电产品 产品类别淘汰产品名称淘汰产品系列型号 高压电器户内高压隔离开关GN1-6、GN1-10、GN3-10、GN4-10、GN6-10、GN7-10、GN8-10、GN9-10、GN11-15、GN14-20、GN13-35、GN15-35、GN16-35、GN17-10、GN18-10 户外高压隔离开关GW3 真空断路器ZN2-10 户内少油断路器SN1、SN2、SN5、SN7、SN8、SN9、SN12、SN3、SN6 户内多油断路器DN1-10、DN3-10、DN2-6 户内六氟化硫断路器LN1-27.5 高压磁吹断路器CN1-6、CN2-10 (续表 产品类别淘汰产品名称淘汰产品系列型号 高压电器户外少油断路器SW1-110、SW3-110、SW5-110、SW3-35、SW5-220 空气断路器KW1、KW2、KW3、KW4、KW6
产气式断路器QW1-10、QW-35 户内高压负荷开关FN1-10 户外高压负荷开关FW3-10 高压熔断器RW1-10、RW1-60、RW1-35、RW2-35 高压接触器CG1、CG4、CG2 变压器中小型配电变压器SJ、SJ1、SJ2、SJ3、SJ4、SJ5、SJL1、S、S1、SZ、SL、SLZ、SL1、SLZ1、SL7、S7 照明用干式变压器DJMB 控制用干式变压器DBK 电动机三相交流异步鼠笼式电动机JO2、JO3、JW63、71、80、90、JW05、06、07、08、09、JL01、2 2JLC:250W 三相隔爆型异步电动机JB3、JB02 三相分马力异步电动机AO45、50、56、63、71、AI56、71、1AO50、56、71 2AO80、JW(改型45、50、56、63、71 单相电阻分相异步电动机BO56、63、71 JZ56、63、71 单相电容启动异步电动机CO63、71、80 1CO71、JY71
电主轴监控系统设计设计
电主轴监控系统设计 【摘要】 文章以高速电主轴监控系统为研究对象，分析了机床电主轴需要检测的几个主要参数、系统主要硬件构成和上位机监控软件labviw的主要功能。通过电主轴专用实验平台采集分析机床主轴的振动信号、电机轴承温度、轴向位移及相关状态参数。经采集系统分析后，可通过指示灯为缺乏主轴、轴承知识的一线工人提供判断信息。该系统能够及时识别机床主轴的状态、发现故障的早期症状，从而可以及时消除故障隐患，避免破坏性事故的发生，为专业人员在机床主轴的优化设计、检修方面提供了坚实的技术基础。 【关键词】Labview软件；电主轴；在线监控；轴承温度；轴向位移
Give or get an electric shock a principal axis supervision system design ZhangYajun （Grade07，Class03 ，Major Mechanical Design, Manufacturing and Automation，Mechanical Engineering Dept，shaaxi University of Technology hanzhong 723003，shaanxi） Tutor:Huang Chong Li 【Summary 】 The article at a high speed gives or gets an electric shock the principal axis supervision's system as research object and analyzed a tool machine electricity principal axis a few main parameters, system that need to be examined main hardware the composing and place of honor machine supervise and control the main function of software labviw.Pain conduct electricity principal axis appropriation the experiment platform collect the vibration signal of analyzing the tool machine principal axis and turn soon, electrical engineering and front and back the bearings temperature, stalk move to and related status parameter.After collecting system analysis, can pass indicator for lack the front-line worker of principal axis, bearings knowledge to provide judgment information.The system can identify the status of tool machine principal axis and discover the earlier period symptom of breakdown in time, can get rid of to break down in time thus concealed suffer from, avoid a destructiveness of the occurrence of the trouble, for the professional personnel is in the tool machine principal axis of excellent turn to design, the check fixed aspect to provide solid technique foundation.
关于井工第三批淘汰YB系列电机的解释及代替产品YB2系列电动机是以90年代属国际先进水平的德国西门子公司1MJ5、1MJ6和1MJ2隔爆型电机系列为赶超目标，结合我国防爆电机行业和市场的实际情况设计开发的防爆电机基本系列Y B的更新换代产品，它达到了90年代国际同类产品的先进水平。将为我国煤炭、石油、化学等工业部门的发展提供新一代的更先进和安全可靠的动力设备。YB2电动机与Y B电动机相比具有如下的技术经济优势和特点： 1、YB2电动机形成了完整的低压隔爆型三相异步电动机的系列。Y B系列的机座号为80―315,共12个机座号，YB2在YB的基础上向两端延伸了三个机座号，即63、71、355。功率等级为0.12―315KW，共32个等级，组成130个规格，比Y B系列增加了9个等级，46个规格，形成了低压隔爆型三相异步电动机比较完整的基本系列，有利于用户配套选用。 2、YB2系列电动机的功率等级与安装尺寸符合I EC标准，它们与同步转速的对应关系同德国DIN42673标准基本一致，并且保持与Y B系列（H80―315）和Y2系列相一致，这为用户的选用和产品出口创造了有利条件。同时，为了满足用户需要，增加了185、220和280千瓦三个功率等级。 3、YB2电动机结构安装形式增加了B1 4、B34及V18等三种，扩大了选用范围。 4、提高了产品的防护性能。YB2电动机的防护性能由Y B
电动机的IP44提高至IP55,有利于产品可靠性的提高。 5、降低了产品的噪声和振动。YB2系列电动机在电磁和结构设计上采取了合理选择电磁参数、选择适当的槽配合和斜槽度，增加机座和端盖的刚度、提高加工精度、改进风扇和风罩结构、选用合适的轴承及提高动、静平衡精度等技术措施，从而有效地降低了电动机的噪声和振动，满足了产品标准提出的负载噪声的考核要求。YB2系列电动机比Y B系列电动机中Ⅱ级产品噪声平均降低了约2―5分贝。YB2电动机噪声、振动限值的降低表明了防爆电机生产企业对用户关于改善产品环保性能要求的关注。 6、提高了产品的防爆安全性。YB2电动机的防爆性能要求符合GB38361.1《爆炸性气体环境用防爆电气设备通用要求》及GB3836.2《爆炸性气体环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”》的规定。通过设计有效地保证了电动机轴贯通部分的隔爆参数，并从电气、机械设计上采取多衢措施，有效地提高了新系列产品的防爆安全性和可靠性。 7、主要性能指标达到国际同类产品先进水平。 电动机效率和功率因数是表征电动机技术经济性的主要指标，它直接影响电动机有效材料的消耗和运行费用，同时也是评价电动机水平的重要依据。YB2电动机的效率值比1 MJ系列隔爆电动机提高0.52％，功率因数值相当。经用户调查，防爆电动机的负载率一般为75％，YB2电动机在设计负载率65―80％时具有高效率，因此，在正常运行时，YB2电动机具有较好的节能效果。
附件： 高耗能落后机电设备（产品） 淘汰目录（第三批） 二○一四年三月
目录 一、电动机 (1) 二、风机 (14)
一、电动机 序号产品名称型号主要技术参数淘汰理由淘汰范围及时间 1-1 Y系列 中小型三相异步电动机 Y112M-2 Y112M-4 Y112M-6 Y315L1-2 Y355M1-2 Y355M2-2 Y355L1-2 Y355L2-2 Y355M1-4 Y355M2-4 Y355L1-4 Y355L2-4 Y355M2-6 Y355M3-6 Y355L1-6 Y355L2-6 功率：4 kW 功率：4 kW 功率：2.2 kW 功率：160 kW 功率：220 kW 功率：250 kW 功率：280 kW 功率：315 kW 功率：220 kW 功率：250 kW 功率：280 kW 功率：315 kW 功率：185 kW 功率：200 kW 功率：220 kW 功率：250 kW 不符合《中小型三相异步电动 机能效限定值及能效等级》（GB 18613-2012）标准中能效限定 值要求。 2003年（含）前生产的该系 列电机，最迟应于2015年年 底前停止使用。
序号产品名称型号主要技术参数淘汰理由淘汰范围及时间 1-2 Y2系列 中小型三相异步电动机 Y2-80M1-2 Y2-80M2-2 Y2-80M1-4 Y2-80M2-4 Y2-90S-2 Y2-90L-2 Y2-Y90S-4 Y2-90L-4 Y2-90S-6 Y2-90L-6 Y2-100L-2 Y2-100L1-4 Y2-100L2-4 Y2-100L-6 Y2-112M-2 Y2-112M-4 Y2-132S1-2 Y2-132S2-2 Y2-132S-4 Y2-132M-4 Y2-132S-6 Y2-132M1-6 Y2-132M2-6 Y2-160M1-2 Y2-160M2-2 Y2-160L-2 功率：0.75kW 功率：1.1kW 功率：0.55kW 功率：0.75kW 功率：1.5kW 功率：2.2kW 功率：1.1kW 功率：1.5kW 功率：0.75kW 功率：1.1kW 功率：3kW 功率：2.2kW 功率：3kW 功率：1.5kW 功率：4kW 功率：4kW 功率：5.5kW 功率：7.5kW 功率：5.5kW 功率：7.5kW 功率：3kW 功率：3kW 功率：5.5kW 功率：11kW 功率：15kW 功率：18.5kW 不符合《中小型三相异步电动 机能效限定值及能效等级》（GB 18613-2012）标准中能效限定 值要求。 2003年（含）前生产的该系 列电机，最迟应于2015年年 底前停止使用。
高速电主轴技术 摘要:通过阐述了高速电主轴的发展历程、高速电主轴的结构以及高速电主轴设计制造过程中的关键技术，分析了高精度、高转速电主轴对数控机床性能的影响。实践证明，采用高速加工技术可以解决机械产品制造中的诸多难题，能够获得特殊的加工精度和表面质量。高精度高转速电主轴功能部件，对提高数控机床的性能具有极大的影响。 关键词：高速电主轴；高精度；数控机床 The Technology of High-speed Motorized Spindle Abstract:Based on the development of high-speed motorized spindle and the main structure of the motorized and the key technologies in the manufacturing process of high-speed motorized spindle,it analyzes the high precision, high speed electric spindle of influence on the performance of the numerical control machine. Practice has proved that high-speed processing technology can solve many problems in the manufacturing of mechanical products, and it can obtain special machining accuracy and surface quality. High precision and high speed motorized spindle features have a great impact on the performance of CNC machine tools . Keywords: high-speed motorized spindle, high precision, CNC machine tools 1 高速电主轴的发展历程 早在20世纪50年代，就已出现了用于磨削小孔的高频电主轴，当时的变频器采用的是真空电子管，虽然转速高，但传递的功率小，转矩也小。随着高速切削发展的需要和功率电子器件、微电子器件和计算机技术的发展，产生了全固态元件的变频器和矢量控制驱动器，加上混合陶瓷球轴承的出现使得20世纪50年代末、90年代初的时候出现了用于铣削、钻削、加工中心及车削等加工的大功率、大转矩、高转速的电主轴。 国外高速电主轴技术发展较快，中等规格加工中心的主轴转速目前己普遍达到10000r/min甚至更高。1976年美国V ought公司首次推出一台超高速铣床，采用了Bryant 内装式电机主轴系统最高转速达到了20000r/min，功率为15KW，到90年代末期，电主轴发展的水平达到了转速20000r/min ,功率40KW，（即所谓的“40-40水平”）。2001年美国Cincinnati公司为宇航工业生产了SuperMach 大型高速加工中心，其电主轴最高转速达60000r/min，功率为80KW。 从80年代中后期以来，商品化的超高速切削机床不断出现，超高速机床从单一的超高速铣床发展成为超高速车铣床、钻铣床乃至各种加工中心等。德国、美国、瑞士、英国、法国、日本也相继推出了自己的超高速机床。其中日本工业界善于汲取各国的研究成果并及时应用到新产品开发中去，尤其在超高速切削
第7章电主轴的测试仪器 现代机械设备发展的一个明显的趋势是向大型化、高速化、连续化和自动化方向发展。现代的高速电主轴组成和结构越来越复杂，功能越来越强大，性能和指标越来越高，同时，对设备的测试和维修要求越高，对检测高速电主轴的仪器要求越来越精确。目前，对高速电主轴主要进行以下几个方面的检测。 7.1高速电主轴的回转精度测试[1]～[3] [1]许可. 基于虚拟仪器LabVIEW的高速电主轴性能测试研究[D].哈尔滨工业大学,2013. [2]陈长浩. 主轴运动精度的测试与研究[D].北京工业大学,2010. [3]杨钢. 高速电主轴回转精度及静刚度测试研究[D].重庆大学,2008. 高速电主轴的回转精度，通常是指高速电主轴在加工的过程中，理想状态下的回转中心线与现实情况下的回转中心线不重合。理想状态下的回转中心线，是一条保持不变的直线。而现实中，由于振动，热温等原因，电主轴的回转中心有所偏移。偏离程度可以描述出电主轴在回转过程中的回转误差。 主轴回转精度作为机床或仪器轴系工作性能与质量的重要指标，是影响精密加工和测量精度的主要因素，测量和辨识主轴回转误差，是评定机床和仪器精度的主要工作。 电主轴偏离的运动过程中，有三种形式：径向运动、轴向运动和倾角运动。具体如下： （1）径向运动是指转子在回转过程中的径向相对其理想轴线平行并沿着径向平移运动，也叫做径向跳动。这种运动会导致教工过程中径向加工质量和精度的降低。实际工况中尤其对铣削、磨削工序的影响较大，而对车削影响较小，仅 1
影响对圆的加工这种情况； （2）轴向运动是指转子在回转过程中的轴向相对其理想轴的平移运动，也叫做轴向窜动。和径向运动相反，这种运动不会影响径向加工表面，在实际工况中对铣削、磨削工序的影响较小，而对车削过程的端面加工精度和质量影响较大。 （3）倾角运动是指转子在回转过程中的轴相对理想回转轴线形成某一变化的角度。这种运动对轴向和径向的加工都有影响,其影响沿着轴向与径向都是不一样的，倾角误差运动产生的最大径向误差是位于轴的某一端面，即角度摇摆半径的最大位置。 然而，在实际测量转子的回转精度过程中，可以测量出在产生最大误差的工作界面上的回转精度，即为整个轴线回转精度最大值。对于倾角误差运动的测试，可以测试两个不同的截面的径向位移，在进行处理就可以得到角度摆动误差。因此，对电主轴三种类型的回转精度测试只需要测试电主轴某截面的径向回转误差测试和端面的轴向回转误差测试即可。 随着科学技术不断的快速发展，机床主轴回转精度测试也在不断升级。高速电主轴的回转精度的测量常用方法有三种，分别为：打表测量法、单向测量法、双向测量法。 （1）打表测量法 打表测量法，是最早的、简单的、容易操作的方法，既可以测试电主轴某截面的径向回转误差，也可以测试端面的轴向回转误差，在现在许多工厂依然在使用，但精度有待提高。通常可以使用仪器表（千分尺）直接测试电主轴回转精度，也可以使用测量试件来评定主轴回转误差，测试示意图如图7.1所示，某企业的几何精度检测如表7.1。工厂使用的仪器表如图7.2所示。 1