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埃馬克eldec 的UNI HEAT 系統(tǒng)：依萊克羅電機(jī)制造部門青睞UNI HEAT 感應(yīng)加熱系統(tǒng)
2019-5-13 來(lái)源：埃馬克 作者：-
依萊克羅電機(jī)制造團(tuán)隊(duì)主管John Best、依萊克羅質(zhì)量管控專員SteffenMüller、依萊克羅生產(chǎn)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(shè)備前合影。
許多工業(yè)生產(chǎn)工藝離開(kāi)風(fēng)機(jī)將會(huì)是不可想象的——例如，風(fēng)機(jī)在諸如材料干燥、抽吸和冷卻中發(fā)揮著決定性作用。甚至整個(gè)生產(chǎn)解決方案的穩(wěn)定性和效率也可能取決于所使用的風(fēng)機(jī)。就此而言，依萊克羅鼓風(fēng)機(jī)公司當(dāng)初所提出的苛刻任務(wù)也就不難理解：該公司是全球領(lǐng)先工業(yè)風(fēng)機(jī)和側(cè)通道壓縮機(jī)制造商之一。在風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中，依萊克羅自2018 年中期開(kāi)始采用埃馬克eldec的UNI HEAT系統(tǒng)：該系統(tǒng)能在執(zhí)行與電機(jī)繞組的熱套裝配過(guò)程前快速精確感應(yīng)加熱定子外殼。整個(gè)流程的工藝可靠性和靈活性對(duì)依萊克羅高速的“單件流程”非常重要。用戶對(duì)埃馬克eldec 的此款解決方案體驗(yàn)如何？
第一道工序：操作員將外殼裝入一個(gè)定制的工件架，然后移入U(xiǎn)NI HEAT的內(nèi)腔。
過(guò)程開(kāi)始后，部件將被升高，并在其加工位置上圍繞住感應(yīng)器。
空氣是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的工作介質(zhì)：例如，借助空氣可以抽除多余的濕氣或粉塵、在加熱后冷卻材料、排出產(chǎn)生的氣體或蒸汽，或者借助空氣流輸送固體。在這些過(guò)程中，風(fēng)機(jī)不僅構(gòu)成相關(guān)氣體技術(shù)設(shè)備的核心部分，而且還暴露在極端負(fù)荷下，常須服役數(shù)十年——這是依萊克羅鼓風(fēng)機(jī)公司數(shù)十年來(lái)所面對(duì)的一系列挑戰(zhàn)。該公司總部位于德國(guó)奧斯特菲爾登(Ostfildern)，另在德國(guó)瓦格霍伊塞爾 (Waghäusel) 和波蘭霍茹夫(Chorzów) 設(shè)有兩處生產(chǎn)基地，每年生產(chǎn)約6 萬(wàn)臺(tái)工業(yè)風(fēng)機(jī)和側(cè)通道壓縮機(jī)。這些通常是定制的解決方案，例如精確壓力水平、采用高耐性材料或低振動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中有無(wú)數(shù)的定制選項(xiàng)——當(dāng)然也包括設(shè)備的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。因此，依萊克羅可生產(chǎn)各種規(guī)格和性能的電機(jī)。相關(guān)組件分別根據(jù)不同任務(wù)加以配置，在一套精簡(jiǎn)的過(guò)程中完成裝配。對(duì)于這家氣體技術(shù)專家來(lái)說(shuō)，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(yīng)加熱
最后一道工序：電機(jī)繞組裝入已加熱（因而膨脹擴(kuò)大）的定子外殼。
由此而言，其生產(chǎn)的核心過(guò)程之一便是定子外殼和電機(jī)繞組的熱套裝配。外殼借助感應(yīng)加熱系統(tǒng)加熱到約280至300攝氏度。外殼此時(shí)會(huì)膨脹擴(kuò)大，從而可輕易手動(dòng)裝入電機(jī)繞組。在冷卻后，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(guò)時(shí)的加熱系統(tǒng)。為什么要這樣做呢？“我們做出此次投資決策的主要目標(biāo)是提高整個(gè)感應(yīng)加熱的工藝可靠性。例如，之前的系統(tǒng)無(wú)法顯示部件實(shí)際達(dá)到的加工溫度，這有時(shí)會(huì)導(dǎo)致接下來(lái)熱套裝配的流程時(shí)間延長(zhǎng)。此外，備件供應(yīng)也缺乏保證。”依萊克羅生產(chǎn)小組主管Roland Sand 解說(shuō)道，“因此，我們想要尋找一款能夠?qū)崿F(xiàn)極精確加熱溫度、易于所有操作員操作并且工藝可靠的系統(tǒng)。此外，我們希望能有一家來(lái)自本地區(qū)、能夠在需要維修時(shí)直接提供現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的供應(yīng)商。埃馬克eldec 及其UNI HEAT 工藝全面滿足了上述要求。”
簡(jiǎn)便可靠的工藝
依萊克羅位于瓦格霍伊塞爾的生產(chǎn)基地每天生產(chǎn)約250 臺(tái)風(fēng)機(jī)電機(jī)。
總體而言，依萊克羅如今圍繞為其定制的UNI HEAT 系統(tǒng)進(jìn)行著極為可靠而又快速的工作流程：操作員佩戴防護(hù)手套持取外殼，將其裝在一個(gè)定制的工件架上，然后將其移入設(shè)備內(nèi)部。關(guān)閉滑門，便會(huì)啟動(dòng)后續(xù)過(guò)程：部件向上移動(dòng)至原始位置，此過(guò)程中，感應(yīng)器“探入”外殼內(nèi)腔。根據(jù)部件規(guī)格，接下來(lái)的加熱過(guò)程持續(xù)約30 至120 秒。一旦完成加熱，警示燈發(fā)出信號(hào)，提醒操作員可以將部件取出了。操作員將其放置在冷卻位置上準(zhǔn)備好的一塊模具上，然后將電機(jī)繞組從上方放入。在短暫的冷卻過(guò)程后，電機(jī)“結(jié)合”完成，然后移動(dòng)到輸送帶上進(jìn)入下一個(gè)加工步驟。“我們采用這種方法，每天生產(chǎn)約250 臺(tái)電機(jī)。”依萊克羅質(zhì)量控制部門的Steffen Müller 表示，“部件規(guī)格時(shí)常變化，盡管如此，整個(gè)工藝過(guò)程是全面穩(wěn)定的。沒(méi)有任何問(wèn)題或故障。”其中一個(gè)重要原因就是設(shè)備易于換裝，部件更換過(guò)程如下：操作員關(guān)閉冷卻系統(tǒng)，松開(kāi)感應(yīng)器支架上的兩個(gè)螺栓，然后即可取下工裝，換上新的。工件架只需放下，可輕易從支架上取下更換。“包括通過(guò)控制模塊進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換在內(nèi)，整個(gè)換裝過(guò)程只需約一分鐘。各種安全措施可以防止錯(cuò)誤操作。”Müller 表示。
為依萊克羅定制的研發(fā)解決方案
部件規(guī)格變化極具規(guī)律性，因此UNI HEAT 也極易換裝。針對(duì)各種定子外殼，依萊克羅也有不同規(guī)格的感應(yīng)器可用。
UNI HEAT 的控制系統(tǒng)可在加熱過(guò)程中顯示部件的實(shí)際溫度等數(shù)據(jù)。
埃馬克eldec的研發(fā)對(duì)這一感應(yīng)加熱工藝質(zhì)量、可靠性和效率起到了決定性作用：感應(yīng)技術(shù)專家負(fù)責(zé)整體解決方案，其中包括合適的感應(yīng)電源和所需的感應(yīng)器。對(duì)于此類加熱工藝核心元素的研發(fā)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) 基地生產(chǎn)種類廣泛、具有高效率及精確能量定量功能的感應(yīng)電源，此外，專家組每年還會(huì)生產(chǎn)1000 件感應(yīng)器。其生產(chǎn)采用高水準(zhǔn)工藝，這些工藝取決于許多微小的細(xì)節(jié)。關(guān)鍵因素包括例如應(yīng)對(duì)部件的哪些部位進(jìn)行多深的加熱。這將影響感應(yīng)器的幾何形狀和感應(yīng)電源的配置。此外，埃馬克eldec 還提前采取了各種措施，包括進(jìn)行廣泛的過(guò)程模擬以及采用熱成像相機(jī)。然后，每套制造完成的UNI-HEAT 整體解決方案都會(huì)以真實(shí)部件測(cè)試，并在多爾恩斯特滕的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。“自2018年5月生產(chǎn)開(kāi)始以來(lái)，從未出現(xiàn)過(guò)任何故障。”Roland Sand 繼續(xù)總結(jié)道，“少許微不足道的啟動(dòng)問(wèn)題也很快就被eldec 服務(wù)部門排除了。我們對(duì)這項(xiàng)投資決策的預(yù)期得到了全面的滿足。”
一臺(tái)工業(yè)風(fēng)機(jī)內(nèi)的兩種核心部件圖示：熱套裝配完成后，電機(jī)繞組（左側(cè)）和定子殼體即可形成牢固連接。
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