CN100469502C - 用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法，所述焊接方法按如下步骤进行：1)将被焊工件放在感应器上压紧；2)加热焊口、人工补焊、校正整形；3)铜排自动旋转，焊接铜排另一侧焊口；4)铜排自动旋转，回到初始焊接位置；5)结束。本发明的有益效果是：本发明是在高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈，克服了手工焊接铜排线圈的缺陷，自动化程度高，焊接效率高；经本发明整形机构对焊口的整形处理后，焊口质量好；本发明可采用双工位，焊接效率高，提高材料利用率到99-100%。能改善了焊接生产环境、减轻了工人劳动强度。对焊接后的铜排线圈具有几何形状好、提高材料利用率到99-100%，改善线圈生产环境、减轻劳动强度。
Description
技术领域
本发明属于焊接方法，特别涉及的是用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法。
背景技术
目前，在发电设备中，转子线圈是非常关键的部件之一，在设备运转中起着十分重要的作用。大型的发电设备转子线圈采用紫铜牌焊接加工制成。紫铜牌线圈质量的优劣直接影响着发电设备的性能，而紫铜牌线圈质量在很大程度上又取决于焊接质量。
国内现有技术紫铜排线圈加工采用机械方法绕制，即，转子线圈经扁绕机将铜排绕制成螺旋形，在扁绕机上设置专用的扁绕磨具在扁绕机上自动从下到上按逆时针方向连续进行机械操作。铜排在绕线过程中，铜排外沿受拉变薄，内沿受压变厚，如绕制后的线圈铜排内沿尺寸超过导线最大厚度的公差尺寸，需进行修复。
经过上述扁绕机绕制后的线圈，工艺落后，导电性能差，铜排表面有凹凸不平的现象，拐角处容易出现有裂痕，焊口也有缺陷。在国际上，拥有先进设备的国家早已采用感应钎焊自动化专用设备焊接加工，但国外的紫铜排线圈感应钎焊自动化专用设备造价昂贵，国内企业很难承受。
发明内容
目前，本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种在申请人自己研制出专用焊接电机转子铜排线圈的高频钎焊机上对由铜排组成的线圈的四角逐个进行对接钎焊，保证焊接线圈具有良好的导电性能，焊后采用液压整形机构进行调平处理，操作简单、焊接质量能得到保障，自动化程度高的一种用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法，所述焊接方法按如下的步骤进行：
1).将被焊工件放在感应器上压紧：将被焊接的两个铜排平放在高频钎焊机的感应圈上，两个铜排的其余部位支撑并压紧在工作台及夹具上，两个铜排焊口之间放置焊片；用铜压块压在被焊接的两个铜排上，高频钎焊机上的工件压紧机构中的压头压在铜压块上；
2).加热焊口、人工补焊、校正整形：对高频钎焊机的高频感应电源通电，使感应圈感应加热两个铜排的焊口和焊片，当焊片达到融化状态时，人工用焊丝进行填充后切断感应圈电源，待焊片凝固后再打开工件压紧机构，感应圈随高频钎焊机的移动机架后退离开两个铜排，移动高频钎焊机的液压整形机构，使该液压整形机构的整型头对焊接部位校正整形；
3).铜排自动旋转，焊接铜排另一侧焊口：完成两个铜排一侧焊接后，驱动高频钎焊机的主机架沿导轨自动退位，工作台及夹具携带两个铜排顺时针旋转180度，再驱动高频钎焊机的主机架沿导轨自动复位，使两个铜排另一侧焊口平放在高频钎焊机的感应圈上进行焊接，焊接步骤按照上述步骤1)、2)进行；
4).铜排自动旋转，回到初始焊接位置：对两个铜排另一侧焊口焊接完成后，高频钎焊机的主机架沿导轨自动退位，工作台及夹具携带两个铜排逆时针旋转180度，回到初始焊接位置；
5).结束。
本发明的有益效果是：本发明焊接方法是在高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈，本发明克服了手工焊接铜排线圈的缺陷，自动化程度高，焊接效率高；经本发明整形机构对焊口的整形处理后，焊口质量好；本发明可采用双工位，焊接效率高，提高材料利用率到99-100％。能改善了焊接生产环境、减轻了工人劳动强度。对焊接后的铜排线圈具有如下优点：
1.几何形状好、提高线圈公差等级。
2.能扩大设计尺寸范围。
3.减少转子轴向尺寸，降低机组成本。
4.提高产品外观质量。
5.可生产8 x 65以上截面的大型电机磁极线圈。
6.节省电能30-40％。
7.提高材料利用率到99-100％。
8.减少了退火、冷压、绝缘下料、极身热压、清理等工序。
9.改善了线圈生产环境、减轻了工人劳动强度。
附图说明
图1是本发明主视图；
图2是图1中主机架向工作台及夹具移动后工作状态示意图；
图3是图1中C-C剖视显示主机架的右视图；
图4是图3中A—A剖视图；
图5是图3中B-B剖视图；
图6是图3中感应钎焊机构30的局部剖开放大图；
图7是图1中工作台及夹具示意图；
图8是图7的俯视图；
图9是图7中D—D方向升降机构传动部分连接结构示意图；
图10是铜排焊接示意图。
《附图中序号的说明》
1：导轨 2：驱动机构 3：电机 4：丝杠
6：螺母 7:工件 10:底座 20:主机架
21：上横梁 22：移动机架 23：后支架 24：前支架
25：底板 26：滑道 27：轨道 28：油缸托板
29：支撑架 30：感应钎焊机构 31：感应圈
32：高频感应电源 33：压头体 34：压块 35：压头
36：手柄 37：托板 38：槽 40：工件压紧机构
41：连接销钉 42：铰轴 43：转动连杆 44：摆动连杆
45铰轴 46：销轴 60：液压整形机构 61：油缸
62：U型整形块 63：整型头 70工作台 71：减速机构
72：输入轴 73：输出轴 74：旋转台 80：夹具
81-1、81-2、81-3、81-4：连接轴 82：螺旋杆 83：电机
84：伞齿轮转向总箱 84-1、84-2：伞齿轮转向分箱
85a：固定工作台面 85b：活动工作台面 86：蜗轮
87：伞齿轮减速机 88：连接板 89：夹具固定板
91：升降机构 92：输出轴 93：夹具支架
100：工作台及夹具
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进一步详述。
本发明提供一种用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法，本发明是在高频钎焊机上完成电机转子铜排线圈的焊接，因此有必要对该高频钎焊机的结构进行所明：
如图1至图6所示，焊接电机转子铜排线圈的高频钎焊机包括：具有双导轨1的底座10、主机架20、移动机架22、感应钎焊机构30、工作台及夹具100。
所述主机架20底部设置有使其沿导轨1移动的驱动机构2，该驱动机构2由与电机3连接的丝杠4和位于主机架20底部配装在丝杠4上的螺母6组成，在主机架20的上部设置有与导轨1平行的滑道26。所述电机3设置在底座10另一侧的中部，电机3的输出轴连接丝杠4，该丝杠4被支撑在底座10中间的支撑架29上，螺母6固定在主机架20底部的底板25(后面有说明)内。
所述移动机架22被滑动的支撑在滑道26上，在移动机架22临近工作台及夹具100的一侧设置有感应钎焊机构30。
所述工作台及夹具100固定在底座10一侧的双导轨1之间，该工作台及夹具100包括支撑工件7的工作台70和夹紧工件7的夹具80。
所述主机架20是由如下框架相互连接构成，该框架包括：底板25、两个前支架24、两个后支架23、上横梁21、两个滑道26。所述底板25位于主机架20底部，底板25左右两侧滑动的支撑在双导轨1上，螺母6设置在该底板25内中部。所述后支架23和高于后支架23的前支架24竖立固定在底板25前后两侧，上横梁21连接在两个前支架24上部之间。所述两个滑道26的位置对称连接在前支架24和后支架23之间，两个滑道26上面分别设置有支撑移动机架22两侧实现滑动配合的轨道27。
在所述主机架20上还装有对工件7整形的液压整形机构60，所述液压整形机构60包括：油缸61、U型整形块62、整型头63、油缸托板28；所述油缸托板28一侧设置有挂在上横梁21滑道上并能沿该滑道滑动的槽38，本实施例中的横梁21的滑道和油缸托板28一侧的槽为燕尾型的凸起和与其相配合的槽38。油缸托板28另一侧固定U型整形块62，油缸61设置在U型整形块62上面；所述整型头63设置在油缸61的活塞端部，该整型头63穿过U型整形块62进入其U型槽内。液压整形机构60工作时，现将感应钎焊机构30用手推动处于后退让位状态，再用手推动液压整形机构60使其移动到工件焊口的位置，启动液压系统(图未示)工作进行整形
所述感应钎焊机构30包括：高频感应电源32、感应圈31、工件压紧机构40、压在工件7上面的压块34。所述高频感应电源32设置在远离工作台及夹具100一侧的移动机架22上，在邻近工作台及夹具100一侧的移动机架22上固定设置有托板37，与工件7接触的感应圈31设置在该托板37上；所述工件压紧机构40压在压块34上。上述托板37是由两个L型弯板构成，两个感应器31及工件压紧机构40都固定在托板37上。感应钎焊机构30中高频感应电源32与感应圈31之间通过电缆连接，当感应钎焊机构30完成工件7的焊接后，用手推动其后退让位，便于液压整形机构60工作。
本发明实施例的液压整形机构60和感应钎焊机构30分别设置为两个，其结构相同，位置对称，通称为双工位感应加热，本发明结构能提高加工效率。
所述工件压紧机构40包括：压头35、固定在托板37上的压头体33、由手柄36驱动的曲柄连杆机构。
所述压头体33内部具有容纳所述曲柄连杆机构活动空间和使压头35上下移动筒状柱体。具体说，所述压头体33是由对称的两半体通过连接销钉41连接组成，压头体33上部内侧形成有空间，在该空间内设置有曲柄连杆机构；在压头体33下部组成一个筒状柱体，在该筒状柱体内装有上下移动的压头35。
所述压头35一端压在压块34上，其另一端插入压头体33筒状柱体内与曲柄连杆机构连接；所述曲柄连杆机构是：手柄36一端凸出压头体33外部，手柄36另一端与固定在压头体33内部的铰轴42铰接，在压头体33内部的手柄36上还固定有销轴46，该销轴46一端凸出穿过摆动连杆44上的长孔后与转动连杆43一端铰接，转动连杆43另一端与位于压头体33的筒状柱体内的压头35另一端铰接，所述摆动连杆44另一端与固定在压头体33内部的铰轴45铰接。
所述工作台70具有旋转结构，该旋转结构包括：减速机构71和旋转台74，该减速机构71的输入轴72接电机，其输出轴73连接旋转台74；所述夹具80是能夹紧工件的压板，该压板被支撑在旋转台74上。
所述工作台70还包括有固定工作台面85a和活动工作台面85b；所述固定工作台面85a固定在旋转台74上，在固定工作台面85a上设置有驱动活动工作台面85b上下移动的升降机构91，该升降机构91包括：电机83、伞齿轮减速机87、伞齿轮转向总箱84和2个伞齿轮转向分箱84-1、84-2、连接轴81-1、81-2、81-3、81-4；所述电机83连接伞齿轮减速机87，伞齿轮减速机87连接伞齿轮转向总箱84，伞齿轮转向总箱84-1两侧的两个输出轴92分别连接2个伞齿轮转向分箱84-1、84-2，从所述2个伞齿轮转向分箱84-1、84-2的两侧各自输出2根连接轴81-1、81-2、81-3、81-4，所述连接轴81-1、81-2、81-3、81-4分别连接设置在固定工作台面85a四个边角处的蜗轮86，该蜗轮86分别与安装在活动工作台面85b四个边角处的螺旋杆82啮合，即该螺旋杆82上端通过螺纹固定在活动工作台面85b四个边角处的螺孔中，该螺旋杆82的下端穿过固定工作台面85a的通孔，这样，活动工作台面85b能在固定工作台面85a上完成升降运动。
所述夹具80是由连接板88和夹具支架93组成，该连接板88固定在固定工作台面85a上，该夹具支架93的下部固定在连接板88上，该夹具支架93的上部穿过活动工作台面85b其顶面支撑并夹紧工件7。
上述工件7是用于组装发电机组转子的铜排。
下面结合附图10对用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法进行说明：本发明所述焊接方法按如下的步骤进行：
1).将被焊铜排放在感应器上压紧：将被焊接的两个铜排7平放在高频钎焊机的感应圈31上，两个铜排7的其余部位支撑并压紧在工作台及夹具100上，两个铜排7焊口之间放置焊片；用铜压块34压在被焊接的两个铜排7上，高频钎焊机上的工件压紧机构40中的压头35压在铜压块34上。为更好使铜排7定位，人工可用力推动工件压紧机构40中的手柄36压牢铜压块34，使被焊接的两个铜排7与感应圈31接触更牢。
2).加热焊口、人工补焊、校正整形：对高频钎焊机的高频感应电源32通电，使感应圈31感应加热两个铜排7的焊口和焊片，当焊片达到融化状态时，人工用焊丝进行填充后切断感应圈31电源，待焊片凝固后再打开工件压紧机构40，感应圈31随高频钎焊机的移动机架22后退离开两个铜排7，移动高频钎焊机的液压整形机构，使该液压整形机构的整型头63对焊接部位校正整形；
3).铜排自动旋转，焊接铜排另一侧焊口：完成两个铜排7一侧焊接后，驱动高频钎焊机的主机架20沿导轨1自动退位，工作台及夹具100携带两个铜排7顺时针旋转180度，再驱动高频钎焊机的主机架20沿导轨1自动复位，使两个铜排7另一侧焊口平放在高频钎焊机的感应圈31上进行焊接，焊接步骤按照上述步骤1)、2)进行；
4).铜排自动旋转，回到初始焊接位置：对两个铜排7另一侧焊口焊接完成后，高频钎焊机的主机架20沿导轨1自动退位，工作台及夹具100携带两个铜排7逆时针旋转180度，回到初始焊接位置；
5).结束。
所述焊片是钎料箔。
图10中e表示铜排7焊接部位。
Claims (2)
1.一种用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法按如下的步骤进行：
1).将被焊工件放在感应器上压紧：将被焊接的两个铜排(7)平放在高频钎焊机的感应圈(31)上，两个铜排(7)的其余部位支撑并压紧在工作台及夹具(100)上，两个铜排(7)焊口之间放置焊片；用铜压块(34)压在被焊接的两个铜排(7)上，高频钎焊机上的工件压紧机构(40)中的压头(35)压在铜压块(34)上；
2).加热焊口、人工补焊、校正整形：对高频钎焊机的高频感应电源(32)通电，使感应圈(31)感应加热两个铜排(7)的焊口和焊片，当焊片达到融化状态时，人工用焊丝进行填充后切断感应圈(31)电源，待焊片凝固后再打开工件压紧机构(40)，感应圈(31)随高频钎焊机的移动机架(22)后退离开两个铜排(7)，移动高频钎焊机的液压整形机构，使该液压整形机构的整型头(63)对焊接部位校正整形；
3).铜排自动旋转，焊接铜排另一侧焊口：完成两个铜排(7)一侧焊接后，驱动高频钎焊机的主机架(20)沿导轨(1)自动退位，工作台及夹具(100)携带两个铜排(7)顺时针旋转180度，再驱动高频钎焊机的主机架(20)沿导轨(1)自动复位，使两个铜排(7)另一侧焊口平放在高频钎焊机的感应圈(31)上进行焊接，焊接步骤按照上述步骤1)、2)进行；
4).铜排自动旋转，回到初始焊接位置：对两个铜排(7)另一侧焊口焊接完成后，高频钎焊机的主机架(20)沿导轨(1)自动退位，工作台及夹具(100)携带两个铜排(7)逆时针旋转180度，回到初始焊接位置；
5).结束。
2.根据权利要求1中所述用高频钎焊机焊接电机转子铜排线圈的焊接方法，其特征在于，所述焊片是钎料箔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090318 Termination date: 20130822 |