CN103414289B - 一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置及其压装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置及其压装方法，所述压装装置包括压装底座、定位柱、导柱、定位环、弹簧及压头，所述压头位于定位柱上方，所述定位柱及导柱分别设置于压装底座上，在导柱上设有定位套，定位套上设有用于固定斜槽铁芯转子的圆柱销，所述定位环通过定位键B固定在压装底座上，所述弹簧套装在导柱上，并置于定位套与压装底座之间。所述压装方法主要包括组合压装装置及压装操作两个步骤，结合压装装置及可调节压力的气动压床进行换向器压装操作。本发明通过采用高精度的机械转换环节实现换向器下刻槽中心精确对齐斜槽铁芯槽中心或齿中心，大大提高了生产效率及产品合格率。

Description

一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置及其压装方法

技术领域

本发明属于转子压装换向器的加工技术领域，涉及一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置及其压装方法。

背景技术

传统的斜槽铁芯转子的换向器压装大都是利用对齐套筒的方式，通过目测来保证换向器下刻槽中心与铁芯端面槽口中心或铁芯端面齿中心对齐，再利用压头压装到位，轴向位置由轴上轴肩或压头长度确定，压装均在杠杆式压力机上单件进行操作。

如图1所示，传统的换向器压装工装主要由压头1、对齐套筒3及底座5组成。在压装操作时，先将已压好斜槽铁芯的转子4依靠轴肩定位在底座5上，将需压装换向器2的部位朝上，然后放入对齐套筒3，接着将换向器2自由放入需压装段的邻近轴段上，用手调节换向器2和对齐套筒3圆周位置，以使斜槽铁芯的端面槽口中心或齿中心通过目测来对齐换向器2下刻槽中心，然后用压头1在杠杆压力机的作用下将换向器2压至相应轴肩，若设计要求不需压至轴肩、则换向器2位置由压头1长度控制。

如图1、图2所示，采用传统的换向器压装工装，由于压装时是借助对齐套筒3的开口边缘线6，通过目测来保证换向器2下刻槽中心与铁芯端面槽中心或铁芯端面齿中心对齐，因此精度较差，相当部分电机在整机测试时出现左右转差不合格，从而造成返修端盖移刷槽或电枢报废，影响整机合格率。同时由于在压装时是采用手工目测对齐，且是在杠杆式压力机上单件操作，因此效率较低，对该类电机的生产效率和后期整机质量保证产生了不良影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置及其压装方法。使换向器压装后其下刻槽口中心精确对齐斜槽铁芯槽中心或齿中心，压装一致性较好，从而保证电机质量，大大提高了生产效率。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

本发明所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置，包括压装底座、定位柱、导柱、定位环、弹簧及压头，所述压头位于定位柱上方，所述定位柱及导柱分别设置于压装底座上，在导柱上设有定位套，定位套上设有用于固定斜槽铁芯转子的圆柱销，所述定位环通过定位键B固定在压装底座上，所述弹簧套装在导柱上，并置于定位套与压装底座之间。

所述定位环上设有用于固定换向器的定位键A。

所述压装底座上设有与定位环相匹配的沉孔。

所述压装底座设有与沉孔连通的定位键B安装沉槽及斜槽铁芯转子轴让开孔。

所述压装底座上分别设有左右对称的导柱安装孔及定位柱安装孔。

所述定位环上设有定位键B安装开口槽、定位键A安装槽及与换向器相匹配的圆孔。

所述定位套上设有导柱滑动配合孔、铁芯外圆安装面及铁芯端面安装面。

所述定位套下端设有斜槽铁芯转子轴让开槽。

所述定位套上设有圆柱销安装孔。

作为本发明的另一目的，提供了一种采用上述压装装置实现斜槽铁芯转子的换向器压装方法，主要包括如下步骤：

a、组合压装装置：先将两根导柱压入压装底座上的导柱安装孔内，然后压入定位柱，将圆柱销压入定位套上的圆柱销安装孔内，在导柱上套入弹簧后装上定位套，定位键A压入定位环上相应的定位键A安装槽内，再将定位环装入压装底座上的沉孔内，压入定位键B以确定定位环的圆周位置；

b、待步骤a中组合压装装置完毕后，在可调节压力的气动压床上进行换向器压装操作，在低速电机控制转动的底盘上置有3个压装装置定位块，将压头固定在气动压床定位筒内，其压装操作分3个工位进行如下：

第I工位：首先将一个组装好的压装装置置于定位块内，然后将换向器装入定位环内，圆周位置由插入下刻槽的定位键A确定，从侧向将已压装好斜槽铁芯的转子靠在定位套铁芯外圆安装面上，让其端面置于定位套铁芯端面安装面上，此时定位套上的圆柱销正好进入铁芯斜槽内；

第II工位：当压装装置由底盘旋转移至气动压床压头位置时，通过压头旁的传感器感应后，指令压头以合适压力垂直压下直至被定位柱端面限位，压头到位保持较短时间后由传感器指令压头抬起至原始位置，在弹簧的弹力作用下，定位套带着已压装好换向器的转子向上顺着导柱抬起至能取出转子的位置；

第III工位：当底盘带着压装装置旋转至合适位置时，从侧向顺利取出转子，当底盘带着压装装置旋转至起始位置时，按第I工位的操作动作顺序重新装入换向器及带铁芯的转子。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过采用高精度的机械转换环节实现换向器下刻槽中心精确对齐斜槽铁芯槽中心或齿中心。采用压装装置在气动压床上流水操作压装换向器。换向器由传统的自由放入轴身改为由定位环和定位键确定预先的圆周及轴向位置，转子的压入和抬起依托定位套、导柱和弹簧进行。从而提高精度及生产效率，在实际压装生产中，采用本发明所述压装装置生产效率可高达原来的5倍，且压装后换向器下刻槽中心能精确对齐斜槽铁芯槽中心或齿中心（通常指铁芯长度1/2处的槽中心或齿中心），一致性好，整机转差稳定。大大提高了产品合格率，减少组件返修或报废率，对实现批量生产有着很大意义。

附图说明

图1为传统斜槽铁芯转子的换向器压装工装结构示意图；

图2为传统斜槽铁芯转子的换向器压装工装中对齐套筒结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明斜槽铁芯转子的换向器压装装置结构示意图；

图5为图4的C-C向视图；

图6为本发明斜槽铁芯转子的换向器压装装置的压装底座结构示意图；

图7为图6的D-D向视图；

图8为本发明斜槽铁芯转子的换向器压装装置的定位环结构示意图；

图9为图8的E-E向视图；

图10为本发明斜槽铁芯转子的换向器压装装置的定位套结构示意图；

图11为图10的F-F向视图。

图中：1-压头，2-换向器，3-对齐套筒，4-已压好斜槽铁芯的转子，5-底座，6-开口边缘线,7-压装底座，8-定位键A，9-定位柱，10-圆柱销，11-弹簧，12-定位键B，13-斜槽铁芯转子轴，14-导柱，15-定位套，16-定位环，17-沉孔，18-斜槽铁芯转子轴让开孔，19-导柱安装孔，20-定位柱安装孔，21-定位键B安装沉槽，22-定位键B安装开口槽，23-螺纹孔，24-定位键A安装槽，25-圆孔，26-导柱滑动配合孔，27-铁芯外圆安装面，28-铁芯端面安装面，29-斜槽铁芯转子轴让开槽，30-圆柱销安装孔。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图4、图5所示，本发明所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,包括压装底座7、定位柱9、导柱14、定位环16、弹簧11及压头1，所述压头1位于定位柱9上方，所述定位柱9及导柱14分别设置于压装底座7上，在导柱14上设有定位套15，定位套15上设有用于固定斜槽铁芯转子4的圆柱销10，所述定位环16通过定位键B12固定在压装底座7上，所述弹簧11套装在导柱14上，并置于定位套15与压装底座7之间。采用本技术方案，与传统压装工装相比，其最大区别在于采用高精度的机械转换环节实现换向器下刻槽中心精确对齐斜槽铁芯槽中心或齿中心（通常指铁芯长度1/2处的槽中心或齿中心），且转子的压入和抬起依托定位套15、导柱14和弹簧11进行，以提高精度及效率。铁芯上斜槽的定位采用圆柱销10定位，以避免槽口质量及倾斜不一致而对铁芯压装垂直度的影响。通过设置定位柱9，在换向器2不需靠紧轴肩的转子压装时，由定位柱9进行限位。

所述定位环16上设有用于固定换向器2的定位键A8。

如图6、图7所示，所述压装底座7上设有与定位环16相匹配的沉孔17。

所述压装底座7设有与沉孔17连通的定位键B安装沉槽21及斜槽铁芯转子轴让开孔18。

所述压装底座7上分别设有左右对称的导柱安装孔19及定位柱安装孔20。

如图8、图9所示，所述定位环16上设有定位键B安装开口槽22、定位键A安装槽24及与换向器2相匹配的圆孔25。

如图10、图11所示，所述定位套15上设有导柱滑动配合孔26、铁芯外圆安装面27及铁芯端面安装面28。

所述定位套15下端设有斜槽铁芯转子轴让开槽29。

所述定位套15上设有圆柱销安装孔30。

上述技术方案中，各相关配合面的尺寸精度及形位精度要求较高，且均由慢走丝、数控铣床加工、磨床加工等高精度加工技术保证。

如图6、图7所示，压装底座7中上下两端面、定位环16安装底面、定位环16安装侧面、定位键B安装沉槽21、导柱安装孔19的尺寸精度及形位精度要求很高，加工时采用由慢走丝、磨床加工保证。

如图8、图9所示，定位环16中上下两端面、定位键B安装开口槽22、换向器安装内圆环面25、压装底座安装外圆环面、定位键A安装槽24的尺寸精度及形位精度要求很高，在加工时采用由慢走丝、磨床加工保证。

图10、图11所示，定位套15中圆柱销安装孔30、铁芯外圆安装面27、导柱滑动配合孔26、铁芯端面安装面28的尺寸精度及形位精度要求很高，在加工时采用由慢走丝、数控铣床加工保证。

当上述各零件的相关配合要素的尺寸精度及形位精度保证后，组合后的压装装置与铁芯和换向器接触的各配合面的尺寸精度及形位精度就能可靠保证。从而保证压装质量，提高整机合格率。

作为本发明的另一目的，提供了一种采用上述压装装置实现斜槽铁芯转子的换向器压装方法，主要包括如下步骤：

a、组合压装装置：先将两导柱14压入压装底座7上的导柱安装孔19内，然后压入定位柱9，将圆柱销10压入定位套15上的圆柱销安装孔30内，导柱14上套入弹簧11后装上定位套15，定位键A8压入定位环16上相应的定位键A安装槽24内，将定位环16装入压装底座7上的沉孔17内，压入定位键B12以确定定位环16的圆周位置；

b、待步骤a中组合压装装置完毕后，在可调节压力的气动压床上进行换向器压装，在低速电机控制转动的底盘上置有3个压装装置定位块，将压头1固定在气动压床定位筒内，其压装操作分3个工位进行如下：

第I工位：首先将一个组装好的压装装置置于定位块内，然后将换向器装入定位环内，圆周位置由插入下刻槽的定位键A确定，从侧向将已压装好斜槽铁芯的转子靠在定位套铁芯外圆安装面上，其端面置于定位套铁芯端面安装面上，定位套上的圆柱销进入铁芯斜槽内。由于此时弹簧弹力的作用使定位套固定在合适位置，转子可从侧向顺利放入，当转子已安放在定位套上后，由于转子自重的作用，整个定位套向下滑动（此时可用手辅助压下）使换向器压装段的邻近轴身进入换向器内孔，由于此时定位套上铁芯外圆安装面精确定位斜槽铁芯外圆，且压装装置（含斜槽铁芯转子）上各相关配合面的尺寸及形位精度均很高（如定位套上铁芯外圆安装面对换向器内孔的同心度），因此转子上换向器压装段的邻近轴身可顺利进入换向器内孔，转子稳定地安放在定位套上，整个转子不会产生倾斜，利于保证转子的压装垂直度，定位套上圆柱销中心距其上铁芯端面安装面的距离尺寸为铁芯长度的1/2,通过定位环上定位键A安装槽对定位键B安装槽的相对位置、底座上导柱孔对定位键B安装槽的相对位置、定位套上圆柱销对导柱滑动配合孔的相对位置的转换，这样就有效保证了换向器下刻槽中心精确对齐斜槽铁芯槽中心或齿中心（通常指铁芯长度1/2处的槽中心或齿中心）。

第II工位：当压装装置由底盘旋转移至气动压床压头位置时，压头旁的传感器感应到后指令压头以合适压力垂直压下直至被定位柱端面限位；（当换向器是设计为靠紧转子轴上轴肩时，装置上不采用定位柱，此时压头是由转子轴肩限位），压头到位保持较短时间后由传感器指令压头抬起至原始位置，此时由于导柱上弹簧的弹力作用，定位套带着已压装好换向器的转子向上顺着导柱抬起至能取出转子的位置以利于取出转子。

第III工位：当底盘带着压装装置旋转至合适位置时，从侧向顺利取出转子，当底盘带着压装装置旋转至起始位置（即第一次装换向器及带铁芯的转子位置）时，按第I工位的操作动作顺序重新装入换向器及带铁芯的转子，这样就实现了流水作业。

本发明所述压装方法，由于是采用在有压力控制的气动压床上进行，且底盘由低速电机控制移动速度及压装工位位置，由单件操作改为3件流水操作，以提高生产效率。

Claims (10)

1.一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置，包括压装底座（7）、定位柱（9）、导柱（14）、定位环（16）、弹簧（11）及压头（1），其特征在于：所述压头（1）位于定位柱（9）上方，所述定位柱（9）及导柱（14）分别设置于压装底座（7）上，在导柱（14）上设有定位套（15），定位套（15）上设有用于固定斜槽铁芯转子(4)的圆柱销（10），所述定位环（16）通过定位键B（12）固定在压装底座(7)上，所述弹簧（11）套装在导柱（14）上，并置于定位套（15）与压装底座（7）之间。

2.根据权利要求1所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述定位环（16）上设有用于固定换向器（2）的定位键A(8)。

3.根据权利要求1所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述压装底座（7）上设有与定位环（16）相匹配的沉孔（17）。

4.根据权利要求1或2所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述压装底座（7）设有与沉孔（17）连通的定位键B安装沉槽（21）及斜槽铁芯转子轴让开孔（18）。

5.根据权利要求1所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述压装底座（7）上分别设有左右对称的导柱安装孔（19）及定位柱安装孔（20）。

6.根据权利要求1所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述定位环（16）上设有定位键B安装开口槽（22）、定位键A安装槽（24）及与换向器（2）相匹配的圆孔（25）。

7.根据权利要求1所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述定位套（15）上设有导柱滑动配合孔（26）、铁芯外圆安装面（27）及铁芯端面安装面（28）。

8.根据权利要求1所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述定位套（15）下端设有斜槽铁芯转子轴让开槽（29）。

9.根据权利要求1所述的一种斜槽铁芯转子的换向器压装装置,其特征在于：所述定位套（15）上设有圆柱销安装孔（30）。

10.一种采用如权利要求1至9中任意一项所述压装装置实现斜槽铁芯转子的换向器压装方法，其特征在于：主要包括如下步骤：

a、组合压装装置：先将两根导柱压入压装底座上的导柱安装孔内，然后压入定位柱，将圆柱销压入定位套上的圆柱销安装孔内，在导柱上套入弹簧后装上定位套，定位键A压入定位环上相应的定位键A安装槽内，再将定位环装入压装底座上的沉孔内，压入定位键B以确定定位环的圆周位置；

b、待步骤a中组合压装装置完毕后，在可调节压力的气动压床上进行换向器压装操作，在低速电机控制转动的底盘上置有3个压装装置定位块，将压头固定在气动压床定位筒内，其压装操作分3个工位进行如下：

第I工位：首先将一个组装好的压装装置置于定位块内，然后将换向器装入定位环内，圆周位置由插入下刻槽的定位键A确定，从侧向将已压装好斜槽铁芯的转子靠在定位套铁芯外圆安装面上，让其端面置于定位套铁芯端面安装面上，此时定位套上的圆柱销正好进入铁芯斜槽内；

第II工位：当压装装置由底盘旋转移至气动压床压头位置时，通过压头旁的传感器感应后，指令压头以合适压力垂直压下直至被定位柱端面限位，压头到位保持较短时间后由传感器指令压头抬起至原始位置，在弹簧的弹力作用下，定位套带着已压装好换向器的转子向上顺着导柱抬起至能取出转子的位置；

第III工位：当底盘带着压装装置旋转至合适位置时，从侧向顺利取出转子，当底盘带着压装装置旋转至起始位置时，按第I工位的操作动作顺序重新装入换向器及带铁芯的转子。