本发明属于电机设备,具体涉及一种电机用定子及压装方法。
背景技术:
1、电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩,目前,定子铁芯包括外轭铁芯和内齿铁芯,现有技术中,电机的定子铁芯通常由多片硅钢片叠置而成,其中每片硅钢片均由冲裁工艺形成。
2、近些年来,由于传统整体式铁芯结构的电机定子制作生产效率低,成本较高,自动化程度低等问题,很多电机厂家都将电机定子改成拼块形式,绝缘系统改成上下对插或者定子直接注塑的绝缘框架,
3、现有分体式绕线定子,在将内齿铁芯安装到外轭铁芯内后,由于采用上下对插式安装,使得内齿铁芯与外轭铁芯在水平方向上能够限位,但是在竖直方向上无法进行限位,在将内齿铁芯装入到外轭铁芯内时,容易在竖直方向上产生偏移,导致产生错位,降低了定子装配的精度,影响电机正常使用。
技术实现思路
1、本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题,提供一种电机用定子及压装方法,通过设置外轭铁芯与内齿铁芯,内齿铁芯由若干硅钢片堆叠成型,通过在顶部硅钢片的顶面、底部硅钢片的底面上分别设置凹槽,在对应的外轭铁芯的上下两端设置连接槽,凹槽与对应的连接槽连通形成安装槽,安装槽内设置限位件,限位件用于对内齿铁芯的上下两端进行限位,使得内齿铁芯限位在外轭铁芯的安装腔中,提高了定子装配精度,保证了电机的正常使用;本发明的压装方法中,首先通过环形转台,对定子进行组装,在加工位置一处将辅助安装架固定在环形转台上,环形转台转动至加工位置二处,拧动压环,将定子齿插入到压环与底台之间,位于上层定子齿的定位凸块插入到位于下层定子齿的定位槽中,实现定子齿的堆叠,再通过控制压环与底台之间的间距,从而控制定子齿的堆叠层数,底部硅钢片的底面抵在底台上,压环压紧再顶部硅钢片的顶面,在将绝缘绕线架套设在定子齿上,并绕组形成绕组线圈,完成内齿铁芯的装配,环形转台转动至加工位置三处,将外轭铁芯套设在内齿铁芯的外侧,并通过限位件实现将内齿铁芯限位在外轭铁芯的安装腔中,实现内齿铁芯与外轭铁芯的固定,从而完成定子的组装;环形转台转动至加工位置四处,并将压环从辅助安装架上拧出,转移组件的升降架控制装夹件下降后,装夹件夹紧定子,升降架控制装夹件带动定子上升,从而实现定子与辅助安装架脱离,转移组件带动装夹件转动,从而实现定子从环形转台上取出,并线压装台一侧转动,接着压装台通过滑轨向转移组件一侧移动,通过压装架驱动固定件下降,固定件固定定子,装夹件再松开定子,压装台沿着滑轨方向进行复位,再将电机壳体通过夹紧件固定在压装台底部的装配台上,压装台再次控制压装架带动固定件与定子下压,并将定子压入到电机壳体中,接着固定件松开定子,压装架复位,完成对定子的压装;本技术通过环形转台对定子齿进行分步组装,转移组件的设置能够将组装完成后的定子自动送入到压装台中,并通过压装台将定子压装至电机壳体中,大大提高了定子的组装效率。
2、为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
3、一种电机用定子,包括:内齿铁芯,由若干硅钢片堆叠形成;外轭铁芯,对应内齿铁芯设有安装腔;内齿铁芯设于安装腔内;位于内齿铁芯的上下两端分别设有顶部硅钢片与底部硅钢片,顶部硅钢片的顶面、底部硅钢片的底面设有凹槽,外轭铁芯的顶面与底面对应凹槽设有连接槽,连接槽与凹槽相连通形成安装槽,安装槽内设有限位件,限位件对内齿铁芯的上下两端限位。本发明通过设置外轭铁芯与内齿铁芯,内齿铁芯由若干硅钢片堆叠成型,通过在顶部硅钢片的顶面、底部硅钢片的底面上分别设置凹槽,在对应的外轭铁芯的上下两端设置连接槽,凹槽与对应的连接槽连通形成安装槽,安装槽内设置限位件,限位件用于对内齿铁芯的上下两端进行限位,使得内齿铁芯限位在外轭铁芯的安装腔中,提高了定子装配精度,保证了电机的正常使用
4、进一步,限位件包括限位杆与连接杆,两个限位杆的一端分别转动连接在连接槽的两侧,当内齿铁芯装入安装腔内后,限位件对内齿铁芯限位时,限位杆的另一端转动至凹槽内,限位杆的另一端设有限位槽,连接杆的两端分别卡紧在两个限位槽内。当内齿铁芯装入到安装腔内后,连接槽与凹槽相连通,通过转动限位杆,使得限位杆的另一端抵在凹槽内,限位杆的另一端设置限位槽,连接杆的两端分布插入在限位槽内,连接杆的设置一个是将两个限位杆进行连接,提高了两个限位杆的整体性,另一个是对限位杆进行限位,避免限位杆重新转动回连接槽内,从而使得限位杆能够对内齿铁芯的上下两端进行限位,将内齿铁芯固定在安装腔中,提高内齿铁芯的装配精度。
5、进一步,硅钢片设有若干圆周分布的定子齿,定子齿包括齿身和齿靴,定子齿通过齿身安装在安装腔中,齿靴设置在定子齿远离外轭铁芯的一端,每个定子齿的端部向外延伸形成两个齿靴,两个齿靴端部相连呈弧形结构,两相邻定子齿的齿靴相互邻近设置形成上下贯通的齿槽口,两相邻齿身和两相邻齿靴共同围合形成具有开口向外的线圈槽,用于内齿铁芯绕制绕组。若干个定子齿沿外轭铁芯周向均匀设置,使两相邻齿身和两相邻齿靴共同围合形成具有开口向外的线圈槽,开口向外的线圈槽能够方便内齿铁芯在绕制绕组时采用外绕式的方式,通过外绕式的方式对内齿铁芯上相对的两个线圈槽同时采用集中式绕组的方式进行缠绕,绕线转速明显提高,进而提高生产效率;每相邻两个定子齿之间互不相连且形成上下贯穿的齿槽口,从而使得漏磁损耗大幅减少,提高电机效率。
6、进一步,安装腔内对应定子齿圆周分布有固定槽,齿身靠近外轭铁芯的一端对应设有抵接部,定子齿通过抵接部插接在固定槽内。固定槽与抵接部的设置,实现了外轭铁芯与内齿铁芯的连接。
7、进一步,固定槽的两侧均设有抵接突起,抵接部对应抵接突起设有燕尾槽,抵接突起插入燕尾槽中,位于其中一个固定槽设有定位孔一,与其对应的定子齿设有定位孔二。抵接突起与燕尾槽的设置,使得定子齿限位在固定槽中,使得外轭铁芯对内齿铁芯在水平方向上进行限位,且抵接突起与燕尾槽的设置增加了内齿铁芯与外轭铁芯之间的接触面积,使得固定效果更好,降低因线圈通电后产生的磁场交变引起的振动,从而减少噪音;通过将带有定位孔二的定子齿插入到带有定位孔一的固定槽中,实现对外轭铁芯和内齿铁芯进行定位安装,便于定子的装配。
8、进一步,外轭铁芯设有固定孔,通过固定孔将定子固定到电机壳体中,齿身的顶面设有定位槽,使得齿身的底部向下凸起形成有定位凸块,上下两个硅钢片叠放时,位于上方硅钢片的定位凸块插入到位于下方硅钢片的定位槽中。固定孔的设置便于将定子固定在电机壳体中,定位槽与定位凸块的设置,用于上下叠放定子齿,位于上方定子齿底部的定位凸块通过插入到下方定子齿的定位槽中,实现了定子齿能够快速上下定位叠放,提高了定子齿组装效率与组装精度。
9、一种电机用定子的压装方法,包括如下步骤:
10、a、定子的组装
11、1)组装前准备:首先通过冲压成型制造外轭铁芯以及组装内齿铁芯的定子齿;
12、2)定子齿堆叠:通过在加工台一端的环形转台对定子进行组装,首先根据定子齿的尺寸选用相应的辅助安装架,在加工位置一处将辅助安装架固定在环形转台,辅助安装架底部设置有底台,转动辅助安装架上螺纹连接的压环,环形转台转动带动辅助安装架转动至加工位置二处,调节压环与底台之间的间距,控制定子齿之间堆叠的层数,同时配合定位凸块插入到定位槽中,完成定子齿的组装;
13、3)内齿铁芯组装:在定子齿套设绝缘绕线架,并绕组形成绕组线圈;
14、4)外轭铁芯的连接:内齿铁芯组装完成后,环形转台转动至加工位置三处,将外轭铁芯由上至下套设在内齿铁芯的外侧,通过抵接部配合插入到安装槽中,使得外轭铁芯连接在内齿铁芯的外侧,接着驱动限位件对内齿铁芯进行限位,使得内齿铁芯固定在外轭铁芯的安装腔内,完成定子的组装;
15、b、定子装夹
16、环形转台带动辅助安装架转动至加工位置四处,同时转动压环,并将压环从辅助安装架上拧出,加工台中部的转移组件运行,首先装夹件打开,升降架控制装夹件下降至外轭铁芯处,装夹件夹紧定子,升降架控制装夹件上升,转移组件带动装夹件转动,将定子从环形转台上取出;
17、c、上料
18、位于加工台另一端的压装台沿着滑轨移动至转移组件处,压装台顶部设置压装架,压装架的底部设置固定件,压装架驱动固定件下降,固定件固定装夹件中的定子,装夹件配合松开定子,压装台沿着滑轨滑移至初始位置,然后将电机壳体通过压装台底部的夹紧件固定;
19、d、压装
20、压装台再次驱动固定件带动定子下压,将定子压装至电机壳体内,然后固定件松开定子,压装架控制固定件复位,完成定子的压装。
21、进一步,加工台顶面的一端转动连接有环形转台,加工台顶部的中部设有转移组件,加工台顶面的另一端滑移连接有压装台,转移组件设于环形转台与压装台之间,加工台的底部设有转动电机,转动电机驱动环形转台转动,环形转台上固定连接有辅助安装架,辅助安装架包括架体、底台与压环,底台固定连接在架体的底部,架体的外壁设有外螺纹,压环对应设有内螺纹,压环螺纹连接在架体上。环形转台的设置配合辅助安装架用于对定子进行分步安装,提高定子装配效率及精度,转移组件用于将环形转台上装配完成的定子转移至压装台上。
22、进一步,转移组件包括转移台、驱动电机、升降架与装夹件,驱动电机固定连接在加工台底部,转移台转动连接在加工台的顶面,驱动电机驱动转移台转动,升降架固定连接在转移台的两端,装夹件包括l形夹紧架、顶紧板与顶推气缸,l形夹紧架的一端设有限位板,l形夹紧架的另一端设有调节槽,顶紧板的一端活动连接在调节槽中,l形夹紧架的背面固定连接有顶推气缸,顶推气缸的输出端与顶紧板的一端连接,顶推气缸控制顶紧板沿着调节槽进行移动,当装夹件夹紧定子时,限位板与顶紧板分别夹紧在定子的两侧,l形夹紧架的顶部固定连接有l形升降板,l形升降板的背面固定连接有滑块,升降架设有导轨,滑块滑动连接在导轨上,l形升降板的两侧延伸形成有连接板,连接板分别设于升降架的两侧,升降架的两侧均固定连接有升降气缸,升降气缸的输出端与连接板固定连接,升降气缸顶推连接板,从而控制l形升降板带动装夹件进行升降。驱动电机用于控制转移台进行转动,从而控制位于转移台两端的升降架带动装夹件进行转动,装夹件通过升降气缸顶推连接板,连接板带动l形升降板沿着导轨的方向进行滑移,从而使得l形升降板带动装夹件进行升降调节,顶推气缸控制顶紧板沿着调节槽的方向进行滑移,从而配合限位板对定子进行装夹,顶推板抵在定子的一侧,限位板抵在定子的另一侧,从而将l形夹紧架夹紧在定子的外侧。
23、进一步,压装台包括机体、压装架、固定件与夹紧件,机体的底部设有滑槽,滑槽与滑轨匹配设置,使得机体滑动连接在滑轨上,压装架设于机体的顶部,固定件固定连接在压装架的底部,机体的底部设有装配台,装配台的四角处固定连接有导向杆,导向杆穿过压装架的四角处,压装架活动连接导向杆上,机体的顶部设有压力缸,压力缸的输出端与压装架的顶部固定连接,固定件包括固定架、定位柱、张紧板、液压伸缩杆与连接柱,固定架固定连接在压装架的底部,定位柱固定连接在固定架底部的四角处,定位柱与固定孔匹配设置,连接柱固定连接在固定架的底部,液压伸缩杆的一端与连接柱固定连接,液压伸缩杆的另一端与张紧板连接,张紧板圆周分布在连接柱的外侧,当固定件固定定子时,定位柱插入到固定孔中,连接柱与张紧板插入到内齿铁芯中,液压伸缩杆控制张紧板进行顶推,使得张紧板顶紧在内齿铁芯上,夹紧件包括固定座、夹紧座、调节气缸与调节架,固定座对应固定件固定连接在装配台的一侧,装配台的另一侧固定连接有气缸安装座,调节气缸固定连接在气缸安装座上,调节气缸的输出端固定连接有调节架,调节架的两侧固定连接有夹紧座,固定座抵在电机壳体的一侧,调节气缸控制调节架带动夹紧座顶紧在电机壳体的另一侧。压装台通过设置滑槽,实现机体滑动连接在滑轨上,压力缸驱动压装架沿着导向杆的方向进行移动,控制压装架带动固定件下压,液压伸缩杆驱动张紧板进行伸缩,使得张紧板抵在内齿铁芯中,从而将定子与固定件之间连接,定位柱的设置插入到固定孔中,从而起到定位作用,对于电机壳体的装夹,通过将电机壳体的一侧抵在固定座上,固定座对应固定件固定在装配台上,使得定子能够对应电机壳体进行直接压装,调节气缸控制调节架带动夹紧座进行移动,使得夹紧座抵在电机壳体的另一侧,使得电机壳体固定在夹紧座与固定座之间。
24、本发明由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:
25、本发明通过设置外轭铁芯与内齿铁芯,内齿铁芯由若干硅钢片堆叠成型,通过在顶部硅钢片的顶面、底部硅钢片的底面上分别设置凹槽,在对应的外轭铁芯的上下两端设置连接槽,凹槽与对应的连接槽连通形成安装槽,安装槽内设置限位件,限位件用于对内齿铁芯的上下两端进行限位,使得内齿铁芯限位在外轭铁芯的安装腔中,提高了定子装配精度,保证了电机的正常使用。
26、本发明的压装方法中,首先通过环形转台,对定子进行组装,在加工位置一处将辅助安装架固定在环形转台上,环形转台转动至加工位置二处,拧动压环,将定子齿插入到压环与底台之间,位于上层定子齿的定位凸块插入到位于下层定子齿的定位槽中,实现定子齿的堆叠,再通过控制压环与底台之间的间距,从而控制定子齿的堆叠层数,底部硅钢片的底面抵在底台上,压环压紧再顶部硅钢片的顶面,在将绝缘绕线架套设在定子齿上,并绕组形成绕组线圈,完成内齿铁芯的装配,环形转台转动至加工位置三处,将外轭铁芯套设在内齿铁芯的外侧,并通过限位件实现将内齿铁芯限位在外轭铁芯的安装腔中,实现内齿铁芯与外轭铁芯的固定,从而完成定子的组装;环形转台转动至加工位置四处,并将压环从辅助安装架上拧出,转移组件的升降架控制装夹件下降后,装夹件夹紧定子,升降架控制装夹件带动定子上升,从而实现定子与辅助安装架脱离,转移组件带动装夹件转动,从而实现定子从环形转台上取出,并线压装台一侧转动,接着压装台通过滑轨向转移组件一侧移动,通过压装架驱动固定件下降,固定件固定定子,装夹件再松开定子,压装台沿着滑轨方向进行复位,再将电机壳体通过夹紧件固定在压装台底部的装配台上,压装台再次控制压装架带动固定件与定子下压,并将定子压入到电机壳体中,接着固定件松开定子,压装架复位,完成对定子的压装;本技术通过环形转台对定子齿进行分步组装,转移组件的设置能够将组装完成后的定子自动送入到压装台中,并通过压装台将定子压装至电机壳体中,大大提高了定子的组装效率。
27、本发明中硅钢片设有若干圆周分布的定子齿,定子齿包括齿身和齿靴,定子齿通过齿身安装在安装腔中,齿靴设置在定子齿远离外轭铁芯的一端,每个定子齿的端部向外延伸形成两个齿靴,两个齿靴端部相连呈弧形结构,两相邻定子齿的齿靴相互邻近设置形成上下贯通的齿槽口,两相邻齿身和两相邻齿靴共同围合形成具有开口向外的线圈槽,用于内齿铁芯绕制绕组。若干个定子齿沿外轭铁芯周向均匀设置,使两相邻齿身和两相邻齿靴共同围合形成具有开口向外的线圈槽,开口向外的线圈槽能够方便内齿铁芯在绕制绕组时采用外绕式的方式,通过外绕式的方式对内齿铁芯上相对的两个线圈槽同时采用集中式绕组的方式进行缠绕,绕线转速明显提高,进而提高生产效率;每相邻两个定子齿之间互不相连且形成上下贯穿的齿槽口,从而使得漏磁损耗大幅减少,提高电机效率。
28、本发明中加工台顶面的一端转动连接有环形转台,加工台顶部的中部设有转移组件,加工台顶面的另一端滑移连接有压装台,转移组件设于环形转台与压装台之间,加工台的底部设有转动电机,转动电机驱动环形转台转动,环形转台上固定连接有辅助安装架,辅助安装架包括架体、底台与压环,底台固定连接在架体的底部,架体的外壁设有外螺纹,压环对应设有内螺纹,压环螺纹连接在架体上。环形转台的设置配合辅助安装架用于对定子进行分步安装,提高定子装配效率及精度,转移组件用于将环形转台上装配完成的定子转移至压装台上。
1.一种电机用定子,包括:
2.根据权利要求1所述的一种电机用定子,其特征在于:所述限位件包括限位杆与连接杆,两个所述限位杆的一端分别转动连接在所述连接槽的两侧,
3.根据权利要求1所述的一种电机用定子,其特征在于:所述硅钢片设有若干圆周分布的定子齿,所述定子齿包括齿身和齿靴,所述定子齿通过所述齿身安装在所述安装腔中,所述齿靴设置在所述定子齿远离所述外轭铁芯的一端,每个所述定子齿的端部向外延伸形成两个所述齿靴,两个所述齿靴端部相连呈弧形结构,两相邻所述定子齿的所述齿靴相互邻近设置形成上下贯通的齿槽口,两相邻所述齿身和两相邻所述齿靴共同围合形成具有开口向外的线圈槽,用于所述内齿铁芯绕制绕组。
4.根据权利要求3所述的一种电机用定子,其特征在于:所述安装腔内对应所述定子齿圆周分布有固定槽,所述齿身靠近所述外轭铁芯的一端对应设有抵接部,所述定子齿通过所述抵接部插接在所述固定槽内。
5.根据权利要求4所述的一种电机用定子,其特征在于:所述固定槽的两侧均设有抵接突起,所述抵接部对应所述抵接突起设有燕尾槽,所述抵接突起插入所述燕尾槽中,位于其中一个所述固定槽设有定位孔一,与其对应的所述定子齿设有定位孔二。
6.根据权利要求4所述的一种电机用定子,其特征在于:所述外轭铁芯设有固定孔,通过所述固定孔将定子固定到电机壳体中,所述齿身的顶面设有定位槽,使得所述齿身的底部向下凸起形成有定位凸块,上下两个所述硅钢片叠放时,位于上方所述硅钢片的所述定位凸块插入到位于下方所述硅钢片的所述定位槽中。
7.一种电机用定子的压装方法,其特征在于包括如下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种电机用定子的压装方法,其特征在于:所述加工台顶面的一端转动连接有环形转台,所述加工台顶部的中部设有转移组件,所述加工台顶面的另一端滑移连接有压装台,所述转移组件设于所述环形转台与所述压装台之间,所述加工台的底部设有转动电机,所述转动电机驱动所述环形转台转动,所述环形转台上固定连接有辅助安装架,所述辅助安装架包括架体、底台与压环,所述底台固定连接在所述架体的底部,所述架体的外壁设有外螺纹,所述压环对应设有内螺纹,所述压环螺纹连接在所述架体上。
9.根据权利要求8所述的一种电机用定子的压装方法,其特征在于:所述转移组件包括转移台、驱动电机、升降架与装夹件,所述驱动电机固定连接在所述加工台底部,所述转移台转动连接在所述加工台的顶面,所述驱动电机驱动所述转移台转动,所述升降架固定连接在所述转移台的两端,所述装夹件包括l形夹紧架、顶紧板与顶推气缸,所述l形夹紧架的一端设有限位板,所述l形夹紧架的另一端设有调节槽,所述顶紧板的一端活动连接在所述调节槽中,所述l形夹紧架的背面固定连接有顶推气缸,所述顶推气缸的输出端与所述顶紧板的一端连接,所述顶推气缸控制顶紧板沿着所述调节槽进行移动,当装夹件夹紧定子时,所述限位板与所述顶紧板分别夹紧在定子的两侧,所述l形夹紧架的顶部固定连接有l形升降板,所述l形升降板的背面固定连接有滑块,所述升降架设有导轨,所述滑块滑动连接在所述导轨上,所述l形升降板的两侧延伸形成有连接板,所述连接板分别设于所述升降架的两侧,所述升降架的两侧均固定连接有升降气缸,所述升降气缸的输出端与所述连接板固定连接,所述升降气缸顶推所述连接板,从而控制所述l形升降板带动所述装夹件进行升降。
10.根据权利要求8所述的一种电机用定子的压装方法,其特征在于:所述压装台包括机体、压装架、固定件与夹紧件,所述机体的底部设有滑槽,所述滑槽与所述滑轨匹配设置,使得所述机体滑动连接在所述滑轨上,所述压装架设于所述机体的顶部,所述固定件固定连接在所述压装架的底部,所述机体的底部设有装配台,所述装配台的四角处固定连接有导向杆,所述导向杆穿过所述压装架的四角处,所述压装架活动连接所述导向杆上,所述机体的顶部设有压力缸,所述压力缸的输出端与所述压装架的顶部固定连接,所述固定件包括固定架、定位柱、张紧板、液压伸缩杆与连接柱,所述固定架固定连接在所述压装架的底部,所述定位柱固定连接在所述固定架底部的四角处,所述定位柱与所述固定孔匹配设置,所述连接柱固定连接在所述固定架的底部,所述液压伸缩杆的一端与所述连接柱固定连接,所述液压伸缩杆的另一端与所述张紧板连接,所述张紧板圆周分布在所述连接柱的外侧,当所述固定件固定定子时,所述定位柱插入到所述固定孔中,所述连接柱与张紧板插入到内齿铁芯中,所述液压伸缩杆控制所述张紧板进行顶推,使得所述张紧板顶紧在所述内齿铁芯上,所述夹紧件包括固定座、夹紧座、调节气缸与调节架,所述固定座对应所述固定件固定连接在装配台的一侧,所述装配台的另一侧固定连接有气缸安装座,所述调节气缸固定连接在所述气缸安装座上,所述调节气缸的输出端固定连接有调节架,所述调节架的两侧固定连接有夹紧座,所述固定座抵在电机壳体的一侧,所述调节气缸控制调节架带动夹紧座顶紧在电机壳体的另一侧。