CN103384104A - 感应转子的组装方法 - Google Patents
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Abstract
感应转子的组装方法。一种组装感应转子的方法包括将多根导体棒插入到盘片堆中,由此导体棒的远端从堆的相应轴向端部伸出,将第一端环和第二端环放置到堆的相应轴向端部上,以便导体棒的端部装配到相应的端环的狭槽中,并且通过撞击端环中的至少一个抵靠导体棒被压缩狭槽。所述方法可以包括通过改变端环的顶部表面的相应区域的高度选择性地调整端环材料被被压缩的量和/或通过改变撞击表面的相应区域的高度选择性地调整端环材料的被压缩量。
Description
技术领域
本发明整体涉及感应型电机的结构改进,并且更加具体地涉及一种组装感应转子的方法。
背景技术
感应电动机是由交流电(AC)提供电力的异步电机,其中,经由电磁感应在转子中感生电力。例如,可以向定子绕组提供多相交流电流,所述定子绕组构造成产生旋转的磁场,所述磁场在转子导体中感生电流,由此这种感应电流和磁场之间的相互作用致使转子旋转。感应电动机可以具有任何数量的相位。感应电动机可以担当发电机或者例如当在负转差率的条件下驱动时作为牵引电动机。
感应电动机的转子传统上包括诸如鼠笼的笼,所述笼具有平行轴或者铜或铝制的倾斜导体棒,所述倾斜的导体棒在相对的转子端部之间延伸并且沿着转子的圆周定位在径向向外的位置处。转子可以具有大体圆筒形的铁芯,所述铁芯形成为单独叠置盘片的堆,例如,所述盘片为硅钢材料的盘片。每个芯部盘片均可以具有轴向狭槽,用于当狭槽在叠片堆中相互对准时使得铜或铝棒贯通其中。各导体棒的远端可以通过使得相应棒端部连接到布置在每个转子端部处的一个或多个端环而相互从结构上支撑并且相互电连接。
由于与永磁体电动机有关的成本高昂,因此用于多种不同应用的电机被重新设计成使用感应转子。然而,传统感应转子可以具有减少数量的应用,原因在于选定材料的欠佳机械性能和/或由于不一致的组装方法,尤其是在转子的尺寸和速度加剧了结构弱点的情况下。当在诸如汽车的给定应用中使用感应电动机时,转子必须承受高速旋转和相关的较大离心力。另外,高温、潜在金属疲劳和其它因素可以聚集,以致使发生结构故障,从而导致转子损坏或者致使转子变形。例如,感应转子在转子自身内产生高温,从而进一步削减了机械和结构完整性。
存在多种传统技术,所述传统技术可以用于组装感应转子。例如,传统感应机器可以在将笼的端环/板和导体棒压铸成整体单元的过程中使用不同等级的铝或者铜。然而,传统压铸感应转子可能具有减小数量的应用,原因在于选定压铸材料的欠佳机械性能并且由于与制造有关的问题。根据等级,铸造材料的强度可以发生显著变化。另一种传统感应转子组装技术可以包括形成单独的导体棒;形成两个端环,所述端环具有对应于叠片堆的轴向狭槽的狭槽/通道;将棒插入贯通轴向狭槽;将相应的端环定位在转子的相对的轴向端部处,以便导体棒通过端环;将端环轴向压向彼此,并且然后将导体棒的端部部分焊接到端环。焊接导体棒可以产生不一致的结果并且造成端环和导体棒之间的连接欠佳。用于组装感应转子的其它传统技术可以代替用于焊接导体棒的削头(heading)操作。在这种削头处理中,被压缩导体棒的突出端部并且抵靠端环的相应的外部轴向平面上将其击平。加热操作可以导致产生结构问题。在沿着轴向向内方向撞击之后,被压缩的导体棒沿着轴向向外方向自偏斜,并且经过一段时间,这种导体棒扩展并且相对于端环狭槽变松动。
发明内容
因此理想的是通过提供一种组装感应转子的组装方法来避免上述劣势,所述方法提供了导体棒和端环之间的一致接触和牢固的结合。所公开的实施例产生提高的电气和机械特征,从而通过防止转子导体棒长度收缩和扩展而减小或者消除松动的装配结合。
根据本实施例,组装感应转子的方法包括在转子芯中提供多根导体棒,以便导体棒的远端从芯部的相应轴向端部伸出;将第一端环和第二端环放置到芯部的相应轴向端部上,以便导体棒的端部配合到相应端环中的狭槽中,并且撞击端环中的至少一个,从而将端环锁定到导体棒。
根据另一个实施例,组装感应转子的方法包括在转子芯中提供多根导体棒,以便导体棒的远端从芯部的相应的轴向端部伸出,将第一端环和第二端环放置到芯部的相应轴向端部上,以便导体棒的端部装配到相应端环中的狭槽中,并且减小狭槽的容量,从而将端环锁定到导体棒。
根据其它实施例,用于组装感应转子的设备包括壳体,所述壳体用于以轴向对准的方式保持转子芯和两个端环,所述转子芯和端环各个均具有多条纵向延伸的狭槽,所述狭槽容置导体棒。这种设备还包括:压力机,所述压力机用于提供撞击力;和撞击表面,所述撞击表面用于将撞击力传递到端环中的一个,从而抵靠导体棒被压缩相应的端环狭槽。
上述内容不对本发明构成局限,随附权利要求限定本发明。类似地,无论题目或者摘要均不以任何方式局限要求承认权利的本发明的范围。
附图说明
通过参照结合附图的实施例的以下描述,示例性实施例的上述方面将变得更为显而易见而且将更充分理解所述方面,其中:
图1是感应型电机的示意图;
图2是感应电动机转子叠片堆的俯视平面图;
图3A-3D示出了感应转子的一部分的简化的剖视图,其图解了示例性转子组装方法;
图4A-4D示出了感应转子的一部分的简化的剖视图,其图解了根据示例性实施例的转子组装方法;
图5是根据示例性实施例的感应转子的局部俯视平面图,其示出了导体棒和插置在所述导体棒之间的矩形撞击目标区域之间的相对位置;
图6A-6D示出了感应转子的一部分的简化的剖视图,其图解了根据示例性实施例的转子组装方法;
图7A-7D示出了感应转子的一部分的简化的剖视图,其图解了根据示例性实施例的转子组装方法;
图8A-8H是示例性导体棒狭槽形状的相应俯视平面图,所述形状适于与所公开的实施例一起使用;和
图9是根据示例性实施例的感应转子组件的部分俯视平面图。
在若干附图中,对应的附图标记表示对应或者类似的部件。
具体实施方式
下文所描述的实施例不旨在排外地或者将本发明局限于所公开的明确形式。相反,选择并且描述实施例以便本领域中的其它技术人员可以领会并且理解这些教导的原理和实践。
图1是诸如感应电动机/发电机的感应型电机1的示意图。在示例性实施例中,电机1可以是用于混合动力或者电动型车辆的牵引电动机。电机1具有定子2,所述定子2包括多个定子绕组3,所述定子绕组3通常布置在其内部部分中。定子2可以牢固地安装在壳体(未示出)中,所述壳体具有多个纵向延伸的翅状件,所述翅状件形成为在壳体外部外表面上相互间隔开,以便消散产生在定子绕组3中的热量。例如,定子2可以具有非磁性的非导电性的线圈架(未示出),所述线圈架与分开的相线圈卷绕在一起。转子4具有中心轴5并且居中安装在定子2中,以便转子4相对于轴5的纵向轴线周向旋转。转子4具有前端环部分6和后端环部分7,所述前端环部分6和所述后端环部分7分别布置在转子4的相对的轴向端部处并且各个均由包括压铸的工艺形成。当来自外部电源(未示出)的电压施加到定子绕组上时,定子2产生旋转磁场。在操作中,电压作为感应电压加载在转子4上。旋转磁场与转子4的纵向延伸导电棒8的感应相互作用致使转子4旋转。
图2是由堆叠的单独叠片形成的感应电动机转子叠片堆30的俯视平面图,所述叠片各个均通常由钢金属片材制成并且大体成形为环状或者盘状。叠片例如通过冲压操作形成。当组装时,叠片堆30围绕中央纵向轴线10呈大体圆筒状。叠片各个均形为使得组装好的叠片堆30具有一致的中心孔33,轴5和相关的结构可以定位在所述中心孔33内。环形内表面32可以包括狭槽(未示出),用于结合毂、轴或者转子4的其它结构。间隔/孔34通常绕各个叠片的外周形成,以便当因形成叠片堆30将叠片放置成相互对准时,这种间隔形成对应的连续通道或者狭槽36,所述通道或者狭槽36各个均在径向向外的外部表面31近侧沿着大体纵向方向延伸通过叠片堆30。这种狭槽36可以基本与转子4的中央纵向轴线10平行或者它们可以倾斜。叠片的组件可以形成/堆叠成螺旋件。
为了减小振动、电磁噪声和叠片的不期望的直线和径向运动和/或为了减轻单个叠片的尺寸(例如,厚度)变化的消极影响,可以形成这样的叠片堆30,其中,单个叠片的形状递增变化。另外,例如,在堆组装之前可以将叠片布置成组并且所述组可以包括形状略微不同的单个齿35,由此,避免局部共振。叠片堆30可以形成有结构,所述结构物理附接到单个叠片或者附接到堆30,以改变对应的电磁分布。组装叠片堆30可以包括用螺栓连接、铆接、焊接、钎焊、粘合、夹紧或者铆固,由此影响质量分布、弹性分布、阻尼和电磁分布。还可以例如通过选择具体的干涉配合来影响电磁结构,所述干涉配合用于铆固毗邻的叠片,而且还可以通过一定量的力来影响电磁结构,铆固冲压使用所述一定量的力,用于将叠片的轮壳(未示出)径向压缩在毗邻叠片的孔中。
图3A-3D各个均示出了感应转子的一部分的简化剖视图并且用于图解示例性组装方法。如图3A所示,组装叠片堆30并且将所述叠片堆30放置到保持夹具中(未示出)。将导体棒8插入到叠片通道36中并且贯通叠片堆30,由此导体棒端部9从叠片堆30的顶部表面38轴向向外延伸。类似地,导体棒8的相对端部(未示出)在叠片堆30的底部表面(未示出)下方延伸。端环6具有多个通孔/狭槽11,所述通孔/狭槽11绕其圆周形成并且与对应的通道36和导体棒8对准。端环6放置成使导体棒8通过狭槽11,并且当端环的轴向面向内的表面12抵接叠片堆30的顶部表面38时被安置。当导体棒8插入到端环6中时,在狭槽11中存在间隙/空隙19,所述间隙/空隙19在给定的导体棒8和狭槽11之间设置了余隙。导体棒8的部分可以成锥形或者以任何适当的方式成形。
如图3B所示,当端环6已经安置并且与叠片堆30齐平时,冲压机13撞击导体棒端部9。导体棒8由诸如铜的易延展的材料形成,当施加来自冲压机13的撞击力时所述易延展的材料变形且不会显著断裂。施加的力超过导体棒8的屈服强度,由此将铜或者其它材料压缩到端环孔11中,以显著改进端环6和各导体棒8之间的接触。调整力的量和其速率,以优化用导体棒8的被压缩的铜填充端环孔11。图3C和图3D各个均示出了在撞击之后形成的有头的组件14的一部分的剖视图。根据诸如导体棒8被压缩到端环孔11中的量、冲压机13的速率,撞击之前导体棒8和端环孔11之间的余隙的量、周围和/或施加的热量、导体棒8和端环6的易延展的性能等因素,被压缩/变平的导体棒头部15大体与轴向面向外的端环表面16齐平,并且凸缘17或者类似的部分可以形成用于给定的导体棒8。变形的端环材料优选完全填充位于端环6和导体棒8的周向部分(多个部分)之间的在撞击之前所存在的对应余隙,以便部分18与端环孔11的被压缩的表面紧紧抵接,由此减小了电阻并且增加了转子效率。
在图3A-3D中图解的感应转子组装方法存在一定问题,原因在于,撞击致使沿着纵向或者轴向方向将导体棒8压缩。当导体棒8随即沿着相反的纵向或者轴向方向扩展时,它们可以变得松动,这导致转子4不可靠的问题。转子棒8的这种纵向扩展还可以因多个导体棒8中的不同的转子棒而有所不同,由此相应的张力、密封度、和机械结合的整体性和单个导体棒部分的有关性能将不一致。振动、热量和其它由电机1承受的操作条件加剧了这种问题,从而导致电机寿命缩短。另外,当在传统转子组装期间施加热量时,可以对辅助转子部件造成影响并且必须进行额外的制造操作,诸如包括炉、通风、安全和人员防护、环境保护、成本、冷却时间和冷却区域、紧固等的那些操作。
图4A-4D各个均示出了感应转子的一部分的简化的剖视图并且用于图解根据示例性实施例的组装方法。如图4A所示,组装叠片堆30并且将所述叠片堆30放置到保持夹具(未示出)中。将导体棒8插入到叠片通道36中并且通过叠片堆30,由此导体棒端部9从叠片堆30的顶部表面38轴向向外延伸。类似地,导体棒8的相对的端部(未示出)在叠片堆30的底部表面(未示出)的下方延伸。端环6具有多个通孔/狭槽11,所述通孔/狭槽11绕其圆周形成并且与对应的通道36和导体棒8对准。
图4B示出了端环6,所述端环6放置成使导体棒8通过狭槽11,由此当端环6的轴向面向内的表面12抵接叠片堆30的顶部表面38时安置端环6。当导体棒8插入到端环6中时,在狭槽11中存在间隙/空隙20,所述间隙/空隙在给定的导体棒8和狭槽11之间提供了余隙。当已经安置端环6并且其与叠片堆30齐平时,冲压机21撞击端环6的顶部表面22。冲压机21具有腔室/缩进部分23,所述腔室/缩进部分23与导体棒8对准,以便当冲压机21撞击端环6时,不会直接撞击导体棒8。相反,冲压机21的界面表面(多个界面表面)24击打端环6并且将端环材料压缩到空隙20中。端环6、7和导体棒8由诸如铜的易延展材料形成,所述易延展材料在施加来自冲压机的撞击力时变形但却没有明显断裂。施加的力超过端环6的屈服强度,由此将铜或其它材料压缩到端环空隙20中,以致显著改进端环6和各导体棒8之间的接触。调整力的量和其速率,以优化用端环6的被压缩的铜填充端环空隙20。
图4C和图4D各个均示出了在撞击之后的形成的组件25的一部分的简化的剖视图。被压缩的顶部表面26包括位于毗邻的导体棒8之间的被压缩的部分27。例如,图5是组件25的一部分的俯视平面图,其示出了撞击区域28,所述撞击区域28是冲压机21的界面表面24的目标。这种界面表面24可以构造成为矩形,用于击打毗邻的端环狭槽11之间的端环顶部表面22。当端环6的顶部表面22在撞击之前基本成平坦状时,撞击区域28可以变成凹陷表面,所述凹陷表面的形状与对应的矩形界面表面24的形状相同。当顶部表面22在撞击之前具有位于撞击区域28中的突出件时,则来自冲压机21的撞击可以导致被压缩的端环表面26变得基本平坦。冲压机21的界面表面(多个界面表面)24的表面面积和形状可以可选地与端环6的顶部表面22的面积和形状相同。例如,界面表面24可以是圆盘,所述圆盘具有缩进的腔室23,所述腔室23与端环狭槽11中的对应的端环狭槽对准并且成形为与所述对应的端环狭槽的形状相同,并且这种撞击表面的平面图可以基本与图2中示出的平面图类似。在这种情况中,被压缩的顶部表面26可以变得均匀一致并且基本平坦。撞击端环6以压缩相对较软的金属(例如,铜),以便金属被按压在导体棒8周围,而同时又基本没有撞击导体棒端部9。端环6的金属被压抵在导体棒8上,以便极大地减小沿着导体棒8的主体部分37的电阻率。根据界面表面24的选择、预撞击端环表面的形状(多个形状)、和诸如周围和/或施加的热量、撞击力、变形体积、初始间隙容积和其它相关因素的参数,非常小的间隙/空隙32可以存留在端环和导体棒之间的界面的给定部分处。如图4D所示,压缩迫使端环材料29抵靠在主体部分37上,由此主体部分37与导体棒端部9相比具有更小的横截面轮廓。可以选择导体棒8的轴向长度,以便导体棒端部9在被压缩之前位于端环表面22下方,并且之后变得与被压缩的顶部表面26齐平。由于被压缩,主体部分37紧紧与端环孔11的表面相抵接,由此减小电阻并且提高转子效率。
在端环狭槽11的中部中的扩展的端环材料29和导体棒8的对应的非缩小的部分71之间的毗邻关系用于将导体棒8锁定在合适的位置中,原因在于轴向向外偏斜端环6将对应的表面压在一起。因此,通过使导体棒8的压缩最小化并且通过抵靠主体部分37而压缩端环材料29,来避免具有“记忆”以及被偏斜恢复到被压缩前长度的被压缩的导体棒所存在的问题。公开的叠片堆30和端环6,7的压缩致使端环6被轴向向外偏移并且与相应的导体棒8进一步结合。
图6A-6D各个均示出了感应转子的一部分的简化的剖视图,并且用于图解根据示例性实施例的组装方法。组装叠片堆30并且将所述叠片堆30放置到保持夹具(未示出)中。导体棒8插入到叠片通道36中并且贯通叠片堆30,由此导体棒端部9从叠片堆30的顶部表面38轴向向外延伸。类似地,导体棒8的相对的端部(未示出)在叠片堆30的底部表面(未示出)下方延伸。端环40具有多个通孔/狭槽11,所述通孔/狭槽11绕其圆周形成并且与对应的通道36和导体棒8对准。如图6A所示,端环40具有顶部伸出件41和底部伸出件42,所述顶部伸出件41和所述底部伸出件42分别从端环顶部表面44和端环底部表面12延伸并且形成在每个端环狭槽11的周围。
图6B示出了端环40,所述端环40放置成使得导体棒8通过狭槽11,由此,端环40在端环40的底部伸出件42抵接叠片堆30的顶部表面38时预先安置。当导体棒8插入到端环40中时,在狭槽11中设置有间隙/空隙39,所述间隙/空隙39在给定的导体棒8和狭槽11之间提供了余隙。还设有间隔48,所述间隔48由底部端环伸出件42形成,所述底部端环伸出件42使得端环表面45偏移远离叠片堆顶部表面38。当已经预先安置端环40时,冲压机43撞击端环40的顶部表面44。冲压机43具有腔室/缩进部分46,所述腔室/缩进部分46与导体棒8对准,以便当冲压机43撞击端环40时,没有直接撞击导体棒8。替代地,冲压机43的界面表面(多个界面表面)47击打端环40并且压缩端环材料,包括将伸出件41、42的材料压缩到空隙39中。底部端环伸出件42被被压缩,由此使得端环表面45与叠片堆的顶部表面38齐平。端环40和导体棒8由诸如铜的易延展材料形成,所述易延展材料在施加来自冲压机43的撞击力时变形并且没有明显断裂。施加的力超过端环40的屈服强度,由此将铜或其它材料压缩到空隙39中,以显著提高端环40和各导体棒8之间的接触。调整力的量和其速率,以优化用端环40的被压缩的铜填充端环空隙39。
图6C和图6D各个均示出了撞击之后形成的组件49的一部分的简化的横截面。被压缩的顶部表面50包括位于毗邻的导体棒8之间的被压缩的部分51。被压缩的顶部表面50和被压缩的底部表面52现在变得平坦并且伸出件41、42的材料在顶部端环和导体棒之间的界面53和底部端环和导体棒之间的界面54处与导体棒8相连续。另外,当轴向沿着导体棒部分从叠片堆30至导体棒端部9观察时,围绕给定的端环狭槽11的被压缩的主体部分55和导体棒8的被压缩的主体56各个均具有更为一致的横截面形状。
图7A-7D各个均示出了感应转子的一部分的简化的剖视图,并且其用于图解根据示例性实施例的组装方法。组装叠片堆30并且将所述叠片堆30放置到保持夹具(未示出)中。导体棒8插入到叠片通道36中并且贯通叠片堆30,由此导体棒端部9从叠片堆30的顶部表面38轴向向外延伸。类似地,导体棒8的相对的端部(未示出)在叠片堆30的底部表面(未示出)下方延伸。端环6具有多个通孔/狭槽11,所述通孔/狭槽11绕其圆周形成并且与对应的通道36和导体棒8对准。
图7B示出了端环6,所述端环6放置成使得导体棒8通过狭槽11,由此,端环6在端环6的轴向面向内的表面12抵接叠片堆30的顶部表面38时被安置。当导体棒8插入到端环6中时,在狭槽11中存在有间隙/空隙20,所述间隙/空隙20在给定的导体棒8和狭槽11之间提供了余隙。当已经安置端环6并且其与叠片堆30齐平时,冲压机55撞击端环6的顶部表面22。冲压机55具有与导体棒8对准的腔室/缩进部分56,以便当冲压机55撞击端环60时,没有直接撞击导体棒8。相反,冲压机55的界面表面(多个界面表面)57击打端环6并且将端环材料压缩到空隙20中。界面表面(多个界面表面)57具有突出件,所述突出件具有图案的形状。在图7B中,具有图案的形状具有凸起部分,但是界面表面(多个界面表面)57可以形成任何适当的形状。例如,界面表面(多个界面表面)可以具有凸起部分,所述凸起部分的形状与目标撞击区域28的形状相近(例如,见图5),所述界面表面(多个界面表面)57可以包括具有不同尺寸和高度的部分,可以包括钉状突出的部分,可以包括构造成撞击形成在端环6中的突出件的部分,可以包括交替凸起和下降的部分,可以包括一系列突出件,可以包括形成狭槽11的至少一部分的轮廓的突出件,可以构造成用于压缩端环狭槽11(所述端环狭槽11具有任何形状),等等。给定的端环狭槽11可以具有诸如通过图8A-8H中的非限制性示例的方式示出的形状,并且对应的界面表面(多个界面表面)57例如可以具有这样的部分,所述部分构造成用于撞击端环材料的围绕所述狭槽的至少一部分。
图7C和图7D各个均示出了撞击之后形成的组件58的一部分的简化的横截面。被压缩的顶部表面59包括位于毗邻的导体棒8之间的被压缩并且缩进的部分60。例如,缩进部分60可以具有图5中示出的撞击区域28的形状。当端环6的顶部表面22在撞击之前基本平坦时,缩进部分60可以变成凹陷的表面,所述凹陷的表面具有与对应的界面表面(多个表面)57相同的形状。缩进部分60可以部分或者完全包围狭槽11中的相应狭槽。端环6的被压缩的材料填充空间20,以便端环6的这种材料与相应的导体棒8相连续。围绕给定的端环狭槽11的被压缩的主体部分62和导体棒8的被压缩的主体63被压在一起,以沿着导体棒部分从叠片堆30至导体棒端部9形成连续的界面。压缩迫使端环材料在上部分61处横向朝向导体棒8,由此端环和导体棒之间的界面64具有减小的电阻率。正如其它实施例一样,调整撞击力的量和速率,以优化用端环6的被压缩的铜填充空间20。
根据具体应用,公开的实施例的任何特征均可以相互组合加以实践。可以以单次击打、多次击打的方式撞击给定端环,与其它感应转子的处理一起撞击给定端环,或者可以以作为同时发生或者独立处理的一部分的一系列击打来撞击给定端环。可以以相对于给定端环的顶部表面的任何角度来实施击打。例如,冲压机的界面表面可以包括单独的钉状部分(未示出),所述钉状部分沿着朝向狭槽11的方向击打端环顶部表面,所述击打相对于感应转子的纵向轴线成一锐角。在示例性实施例中,端环6、7在压缩步骤之前被压向彼此,从而使叠片堆30轴向偏斜抵靠端环6、7。结果,一致并且基本均匀的轴向向外的偏斜在被压缩操作之后进一步保持了感应转子的整体性,原因在于,略微轴向向外偏斜叠片堆30强化了导体棒8和被压缩的狭槽11之间的界面。
图9是感应转子64的示例性实施例的区部俯视平面图,所述感应转子64的端环66具有顶部表面69,所述顶部表面69包括撞击目标区域67。目标区域67具有突出件/凸面部分65,所述突出件/凸面部分65与凹面部分68分开,由此,撞击除了抵靠导体棒8压缩端环材料之外还将部分65压缩到部分68中,从而选择性地调节狭槽11和导体棒8之间的间隙/空隙。例如,因为端环66的外径向周长和导体棒8的外径向部分之间的空间相对较小,因此一系列凹面部分68可以沿着端环66的这个部分间隔开,由此撞击目标区域67迫使端环材料进入到凹面部分68中,以提供释放并且避免过度压力,而且将材料设置在端环66的相对易断裂的部分处。顶部表面69的其它部分可以包括凸面部分65和/或即非凹面又非凸面的部分。以这种方式,针对被压缩材料的控制可以包括选择性地调整被压缩在具体位置上的材料量。凹凸面部分可以限定在任何轴线上,由此释放和被压缩调节可以用于横向以及轴向运动材料。例如,凸面部分65和凹面部分68之间的分隔件可以成一定角度并且可以沿着端环狭槽11和/或顶部表面69的突出部分的轴向延伸的部分变化。在示例性实施例中,轴向延伸的槽70形成在端环66中,由此撞击毗邻的凸面部分65基本沿着轴向方向向端环材料施加力量。凹凸面部分可以在相应狭槽11中的至少一个的内部钻孔部分中包括至少一条槽和与槽对准的至少一个对应的伸出件,由此撞击迫使伸出件的材料进入到槽中。凹凸面部分可以包括交替的凹面部分和凸面部分,所述凹面部分和所述凸面部分形成在相应的狭槽11周围。当在此使用的术语“凹面”和“凸面”描述了这样的空隙和突出件,所述空隙和突出件具有任意形状或轮廓并且并不局限于弯曲或者其它规则表面。导体棒8可以包括成锥形的部分。
冲压机撞击表面的具有图案的撞击表面可以各个均具有这样的突出件体积分布,所述突出件体积分布与导体棒和狭槽之间的对应空隙空间成比例。类似地,给定端环可以包括围绕狭槽11中的相应狭槽的突出件,所述突出件各个均具有这样的体积分布,所述体积分布与导体棒和狭槽11之间的空隙成比例。凸面部分可以设置在任意两个端环的顶部表面和底部表面上。可以同步撞击端环6、7,用于将导体棒8锁定在转子4的两个轴向端部处。
在多种实施例中,导体棒端部9均被钎焊到端环6。例如,钎焊合金或者填充金属可以熔化并且因毛细管作用分布在导体棒端部9处,从而进一步提高了导体棒8与端环6之间的结合。
尽管已经详细描述了包括本发明的多种实施例,但是本领域中的技术人员可以对本发明做出其它修改和调整。然而,应当理解的是这种修改和调整均处于本发明的精神和范围内。
Claims (20)
1.一种组装感应转子的方法,所述方法包括:
在转子芯中提供多根导体棒,以便所述导体棒的远端从所述芯的相应的轴向端部伸出;
将第一端环和第二端环放置到所述芯的相应的轴向端部上,以便所述导体棒的端部装配到相应端环的狭槽中;和
撞击所述端环中的至少一个端环,从而将所述端环锁定到所述导体棒。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括在所述撞击之前在所述端环的至少一个上提供突出部分,所述突出部分毗邻所述狭槽中的对应的狭槽,由此所述撞击压缩所述突出部分,以便迫使相应的狭槽抵靠在所述导体棒的对应的一根上。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述撞击压缩所述端环并且减小所述狭槽的尺寸。
4.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括提供撞击工具,所述撞击工具具有撞击表面,所述撞击表面基本与所述至少一个端环的轴向面向外的表面平行,所述撞击表面具有多个凹腔,所述凹腔分别与所述狭槽对准,其中,所述撞击包括用撞击表面击打所述端环,而同时又没有直接撞击所述导体棒。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述撞击表面的影响区基本与所述端环表面的影响区相同。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述撞击包括一系列单独的撞击。
7.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括在所述端环的至少一个上提供多个突出/凹陷的部分并且所述突出/凹陷部分毗邻所述狭槽中的对应的狭槽,由此所述撞击压缩所述突出/凹陷部分,以便所述狭槽周围的材料填充位于所述狭槽和所述导体棒之间的间隙。
8.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括在撞击步骤之前将所述端环压向彼此,从而使所述转子芯轴向偏斜抵靠所述端环。
9.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括提供一种撞击工具,所述撞击工具具有多个具有图案的撞击表面,其中,所述撞击包括所述撞击表面击打毗邻相应狭槽的端环部分,从而将相应的图案按压到对应的端环部分中。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述撞击将所述狭槽压缩抵靠所述导体棒。
11.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括通过变化所述端环的顶部表面的相应区域的高度和/或通过改变撞击表面的实施撞击的相应区域的高度来选择性地调整被压缩的端环材料量。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述端环包括围绕狭槽的突出件,所述突出件的体积分布与所述狭槽和对应的导体棒之间的空隙空间的体积分布成比例。
13.根据权利要求10所述的方法,其中,所述压缩包括撞击每个端环外部轴向面,其中,相应的撞击表面的形状与对应的轴向面的形状基本相同。
14.一种组装感应转子的方法,所述方法包括:
在转子芯中提供多根导体棒,以便所述导体棒的远端从所述芯的相应的轴向端部伸出;
将第一端环和第二端环放置到所述芯的相应的轴向端部上,以便所述导体棒的端部装配到相应端环中的狭槽中;和
减小所述狭槽的尺寸,从而将所述端环锁定到所述导体棒。
15.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括在撞击步骤之前将所述端环压向彼此,从而使所述转子芯轴向偏斜抵靠所述端环。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,所述减小狭槽尺寸包括将所述狭槽压缩抵靠所述导体棒。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,所述减小狭槽尺寸包括撞击端环中的至少一个。
18.一种用于组装感应转子的设备,所述设备包括:
壳体,所述壳体用于以轴向对准的方式保持转子芯和两个端环,所述转子芯和所述端环各个均具有多个纵向延伸的狭槽,所述狭槽容纳导体棒;
压力机,所述压力机用于提供撞击力;和
撞击表面,所述撞击表面用于将所述撞击力传递到所述端环中的一个,从而将相应的端环狭槽压缩抵靠所述导体棒。
19.根据权利要求18所述的设备,其中,所述撞击表面被对准为基本与所述端环中的被保持的一个的轴向面向外的表面平行,所述撞击表面具有多个凹腔,所述凹腔分别与所述狭槽对准,以便撞击力压缩所述端环,而同时又没有直接撞击所述导体棒。
20.根据权利要求19所述的设备,其中,所述撞击表面的影响区与被保持的端环的所述轴向面向外的表面的影响区基本相同。
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