CN101882843B - 罩极电机定子线圈绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罩极电机定子线圈绕线机，包括电机、装夹机构、绕线针以及传动机构，电机通过减速器与传动机构连接，所述的传动机构包括齿轮机构和双连杆机构，所述的双连杆机构包括均可绕各自转轴转动的主动杆和从动杆，所述的主动杆上装有第一滑块，从动杆上装有第二滑块，所述的绕线针可转动连接在第一滑块和第二滑块上，所述的第一滑块和第二滑块上连接有环形导向结构；齿轮机构的输出端与主动杆的转轴连接；所述的装夹机构上夹持有穿过定子中心通孔的挂线杆。采用本实用新型，由于滑块沿着环形轨道作往复运动，从而带动绕线针在水平面内作环形运动，从而使金属丝绕过挂线杆后绕在定子槽上，具有稳定性高、绕线精度高、效果好的优点。

Description

罩极电机定子线圈绕线机

技术领域：

本发明涉及电机领域，具体讲是一种罩极电机定子线圈绕线机。

背景技术：

罩极电机是单相交流电动机中最简单的一种，通常采用笼型斜槽铸铝转子。它根据定子外形结构的不同，又分为凸极式罩极电动机和隐极式罩极电动机。凸极式罩极电动机的定子铁心外形为方形、矩形或圆形的磁场框架，磁极凸出，每个磁极上均有1个或多个起辅助作用的短路铜环，即罩极绕组。凸极磁极上的集中绕组作为主绕组；隐极式罩极电动机的定子铁心与普通单相电动机的铁心相同，其定子绕组采用分布绕组，主绕组分布于定子槽内，罩极绕组不用短路铜环，而是用较粗的漆包线绕成分布绕组(串联后自行短路)嵌装在定子槽中(约为总槽数的1/3)，起辅助组的作用。主绕组与罩极绕组在空间相距一定的角度。当罩极电动机的主绕组通电后，罩极绕组会产生感应电流，从而使磁极上被罩部分产生的磁场，比未罩住部分的磁场滞后些，定子磁极被罩极绕组罩住部分的磁通与未罩部分向被罩部分的方向旋转，因而磁极构成旋转磁场，电动机转子便旋转启动工作了。

在罩极电机生产中，需要对定子嵌绕金属线圈，目前主要是通过手工将铜线、铜包铝或铝线缠绕于定子的定子槽上，而采用手工缠绕生产效率较低，对工人的熟练性要求高；也有部分工厂采用绕线机，这种绕线机是采用凸轮机构带动绕线针直线和旋转运动，绕线针的运动带动金属丝往定子槽上缠绕形成线圈，由于凸轮机构转动不平稳，绕线针的运动轨迹容易发生偏差，导致绕线的精度不高，绕线效果不理想，另外现有技术的绕线机是单头绕线的，要提高绕线速度的话，机器的运转速度就比较高，容易造成金属丝断线，影响绕线机的稳定性。

发明内容：

本发明要解决的技术问题，是提供一种稳定性高、绕线精度高、效果好的罩极电机定子线圈绕线机。

本发明的技术解决方案是，提供以下结构的罩极电机定子线圈绕线机，包括电机、装夹机构、绕线针以及驱动绕线针运动的传动机构，所述的电机通过减速器与传动机构连接，罩极电机定子固定在装夹机构上。

所述的传动机构包括齿轮机构和双连杆机构，所述的齿轮机构的输入端与减速器的输出轴连接，齿轮机构的输出端与双连杆机构连接；所述的双连杆机构包括均可绕各自转轴转动的主动杆和从动杆，所述的主动杆和从动杆均与各自的转轴垂直固定，所述的主动杆上装有能沿主动杆滑动的第一滑块，所述的从动杆上装有能沿从动杆滑动的第二滑块，所述的第一滑块和第二滑块位于同一水平位置，所述的绕线针可转动连接在第一滑块和第二滑块上，所述的第一滑块和第二滑块上分别连接有环形导向结构，所述的环形导向结构为椭圆形轨；所述的齿轮机构的输出端与主动杆的转轴连接，且在同一轴线上；所述的装夹机构上夹持有穿过定子中心通孔的挂线杆。

采用以上结构后与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用本发明结构，通过齿轮机构和双连杆机构带动绕线针运动，由于滑块沿着环形轨道作往复运动，从而带动绕线针在水平面内作环形运动，从而使金属丝绕过挂线杆后绕在定子绕线槽上，具有稳定性高、绕线精度高、效果好的优点。

作为改进，所述的主动杆和从动杆的转轴上均安装有同步轮，两同步轮之间用同步带连接，由于制造精度引起的误差，当双连杆机构的主动杆和从动杆转到水平位置成同一直线时，会出现死点卡死现象，二者之间采用同步带来带动就可以有效防止卡死现象。

作为改进，所述的齿轮传动机构有两个相互啮合伞状齿轮组成，一个安装在减速器的输出轴上，另一个安装在主动杆的转轴上，通过两相互啮合的伞状齿轮将电机的转动传递给双连杆机构，伞状齿轮的啮合系数高，稳定性较高，而且利用伞状齿轮，可以改变传动方向，提高了空间利用率。

作为改进，所述的减速器和齿轮机构之间设有带轮传动机构，所述的带轮传动机构包括分别安装在减速器输出轴和齿轮机构输入轴上的带轮以及连接带轮的传动带，这样，若绕线机过载的时候，带轮和传动带之间会打滑，从而不会损坏绕线机的零部件。

作为改进，所述的电机和减速器之间也设有带轮传动机构，由于电机的转速和减速器的减速比是确定的，增加带轮传动机构后，可以通过改变安装在电机和减速器上带轮来调节减速比，便于绕线机调节到合适的运动速度。

作为改进，所述的装夹机构包括底座、装夹拉头、气缸，所述的底座的中间设置设有条形槽，所述的装夹拉头底面大小与条形槽相同，并置于条形槽当中；所述的装夹拉头的底面上设有两垂直安装的限位板，两限位板之间的距离等于定子的宽度，所述的定子置于两限位板之间的位置；两限位板上还设有可拆卸的定子紧固结构；所述的气缸与装夹拉头的底部固定。这样，当绕线机工作时，气缸向下拉装夹拉头，装夹拉头带动定子使定子牢牢地固定在底座上，方便了绕线。

作为改进，所述的可拆卸定子紧固结构包括设在限位板上侧向开口的卡槽以及放置在卡槽内的卡销。这样，当需要固定定子时，将卡销插入到卡槽中，拆下时，将卡销往侧向拨动，就可以将卡销拆下。

作为改进，所述的挂线杆的两端自外往内向下倾斜延伸，这样，方便绕线滑入定子槽中，提高绕线精度。

作为改进，所述的挂线杆套入两限位板中并位于可拆卸定子紧固结构的下方，这样，能在将定子固定的同时，将挂线杆较好地固定。

作为改进，所述的绕线针的针头为“T”字型，针头的两端均设有供金属丝穿过的孔，针头的一端朝上，另一端朝下。这样，可以对上下两个定子槽同时绕线，提高了工作效率。

附图说明：

图1为本发明的罩极电机定子线圈绕线机的机构原理图。

图2为双连杆机构的结构示意图。

图3为装夹机构和定子的装配轴侧图。

图4为装夹机构和定子的装配侧视图。

图5为装夹拉头的结构示意图。

图6为挂线杆的结构示意图。

图7为环形导向结构的俯视图。

图8为卡销的结构示意图。

图中所示：1、电机，2、绕线针，3、减速器，4、定子，5、转轴，6、主动杆，7、从动杆，8、第一滑块，9、第二滑块，10、环形导向结构，11、定子中心通孔，12、挂线杆，13、同步轮，14、伞状齿轮，15、带轮传动机构，16、底座，17、装夹拉头，18、通孔，19、条形槽，20、限位板，21、卡槽，22、卡销，23、定子槽。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

本发明的罩极电机定子线圈绕线机，包括电机1、装夹机构、绕线针2以及驱动绕线针运动的传动机构，所述的电机通过减速器3与传动机构连接，罩极电机定子4固定在装夹机构上。

所述的传动机构包括齿轮机构和双连杆机构，所述的齿轮机构的输入端与减速器的输出轴连接，齿轮机构的输出端与双连杆机构连接；所述的双连杆机构包括均可绕各自转轴5转动的主动杆6和从动杆7，所述的主动杆6和从动杆7均与各自的转轴5垂直固定，所述的主动杆6上装有能沿主动杆6滑动的第一滑块8，所述的从动杆7上装有能沿从动杆7滑动的第二滑块9，所述的第一滑块8和第二滑块9位于同一水平位置，所述的绕线针2可转动连接在第一滑块8和第二滑块9上，所述的第一滑块8和第二滑块9上分别连接有环形导向结构10，所述的环形导向结构10为椭圆形轨；所述的齿轮机构的输出端与主动杆6的转轴5连接，且在同一轴线上；所述的装夹机构上夹持有穿过定子中心通孔11的挂线杆12。

所述的主动杆6和从动杆7的转轴5上均安装有同步轮13，两同步轮13之间用同步带连接。

所述的齿轮传动机构有两个相互啮合伞状齿轮14组成，一个安装在减速器3的输出轴上，另一个安装在主动杆6的转轴5上。

所述的减速器2和齿轮机构之间设有带轮传动机构15，所述的带轮传动机构15包括分别安装在减速器3输出轴和齿轮机构输入轴上的带轮以及连接带轮的传动带。

所述的电机1和减速器3之间也设有带轮传动机构。

所述的装夹机构包括底座16、装夹拉头17、气缸，所述的底座16的中间设置设有条形槽19，所述的装夹拉头17底面大小与条形槽19相同，并置于条形槽19中；所述的装夹拉头17的底面上设有两垂直安装的限位板20，两限位板20之间的距离等于定子4的宽度，所述的定子4置于两限位板20之间的位置；两限位板20上还设有可拆卸的定子紧固结构；所述的气缸与装夹拉头17的底部固定；所述的装夹拉头17上设有通孔18，用于和气缸之间的固定；所述的条形槽19是贯穿底座16的上下面的；气缸自下而上穿入条形槽19中，并与装夹拉头17的底面固定。

所述的可拆卸定子紧固结构包括设在限位板上侧向开口的卡槽21以及放置在卡槽21内的卡销22。

所述的挂线杆12的两端自外往内向下倾斜延伸。

所述的挂线杆12套入两限位板20中并位于可拆卸定子紧固结构的下方。

所述的绕线针2的针头为“T”字型，针头的两端均设有供金属丝穿过的孔，针头的一端朝上，另一端朝下。

图1中只是为了便于观察的需要，其实该视角的主动杆和从动杆是处于水平位置的，主动杆和从动杆是在垂直于纸面的平面内转动的；所述的环形导向结构10是水平放置的，第一滑块8、第二滑块9和绕线针2均在水平面内做椭圆轨迹运动，从图8的俯视图中可以看出。

所述的定子槽23，即定子绕线槽，金属线圈就是绕在定子槽23上的。

本发明的工作原理：将装夹拉头17放置于底座16的条形槽19中，装夹拉头17的底面与气缸固定，将定子放在装夹拉头17的两限位板之间，将挂线杆12套入两限位板20，在卡槽内插上卡销22，开启气缸，气缸向下拉紧，此时定子就牢牢和底座固定；此时开动电机1，齿轮机构转动，从而带动转轴5转动，由于主动杆是垂直固定在转轴5上，所以转轴5转动就带动主动杆6转动，从动杆7也随之转动，第一滑块8和第二滑块9上连接有椭圆导轨，从而使绕线针2也随着做椭圆形轨迹运动，即向前至挂线杆12端部时，再绕过挂线杆端部，然后往回走直线运动至挂线杆12的另一端(往回走的同时，已绕过挂线杆金属丝线就沿着挂线杆滑入至定子槽中)，继续绕过这端的端部，如此往复循环工作，直至绕线完成。

Claims (10)

1.一种罩极电机定子线圈绕线机，包括电机(1)、装夹机构、绕线针(2)以及传动机构，所述的电机(1)通过减速器(3)与传动机构连接，罩极电机定子(4)固定在装夹机构上，其特征在于：所述的传动机构包括齿轮机构和双连杆机构，所述的齿轮机构的输入端与减速器的输出轴连接，齿轮机构的输出端与双连杆机构连接；所述的双连杆机构包括均可绕各自转轴(5)转动的主动杆(6)和从动杆(7)，所述的主动杆(6)和从动杆(7)均与各自的转轴(5)垂直固定，所述的主动杆(6)上装有能沿主动杆(6)滑动的第一滑块(8)，所述的从动杆(7)上装有能沿从动杆(7)滑动的第二滑块(9)，所述的第一滑块(8)和第二滑块(9)位于同一水平位置，所述的绕线针(2)可转动连接在第一滑块(8)和第二滑块(9)上，所述的第一滑块(8)和第二滑块(9)上分别连接有第一环形导向结构和第二环形导向结构，所述的第一环形导向结构和第二环形导向结构均为椭圆形轨；所述的齿轮机构的输出端与主动杆(6)的转轴(5)连接，且在同一轴线上；所述的装夹机构上夹持有穿过定子中心通孔(11)的挂线杆(12)。

2.根据权利要求1所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的主动杆(6)和从动杆(7)的转轴(5)上均安装有同步轮(13)，两同步轮(13)之间用同步带连接。

3.根据权利要求1或2所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的齿轮传动机构有两个相互啮合伞状齿轮(14)组成，一个安装在减速器(3)的输出轴上，另一个安装在主动杆(6)的转轴(5)上。

4.根据权利要求1所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的减速器(2)和齿轮机构之间设有带轮传动机构(15)，所述的带轮传动机构(15)包括分别安装在减速器(3)输出轴和齿轮机构输入轴上的带轮以及连接带轮的传动带。

5.根据权利要求4所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的电机(1)和减速器(3)之间也设有带轮传动机构。

6.根据权利要求1所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的装夹机构包括底座(16)、装夹拉头(17)、气缸(18)，所述的底座(16)的中间设置设有条形槽(19)，所述的装夹拉头(17)底面大小与条形槽(19)相同，并置于条形槽(19)中；所述的装夹拉头(17)的底面上设有两垂直安装的限位板(20)，两限位板(20)之间的距离等于定子(4)的宽度，所述的定子(4)置于两限位板(20)之间；两限位板(20)上还设有可拆卸的定子紧固结构；所述的气缸(18)与装夹拉头(17)的底部固定。

7.根据权利要求6所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的可拆卸定子紧固结构包括设在限位板上侧向开口的卡槽(21)以及放置在卡槽(21)内的卡销(22)。

8.根据权利要求1所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的挂线杆(12)的两端自外往内向下倾斜延伸。

9.根据权利要求6所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的挂线杆(12)套入两限位板(20)中并位于可拆卸定子紧固结构的下方。

10.根据权利要求1所述的罩极电机定子线圈绕线机，其特征在于：所述的绕线针(2)的针头为“T”字型，针头的两端均设有供金属丝穿过的孔，针头的一端朝上，另一端朝下。

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