CN103475164A - 空心杯电机定子灌胶、整形机构 - Google Patents

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本发明涉及空心杯电机定子灌胶、整形机构，特别涉及一种适用于磁悬浮飞轮用永磁无刷直流电机空心杯定子灌胶、整形机构，属于航天器技术领域。本发明结构紧凑、质量轻，易于操作，可以实现灌胶、整形一次成型；本发明锁紧螺母和底座采用T形螺纹配合，能满足自锁要求，保证整形过程中中线圈不回弹，保证线圈的外形尺寸。

Description

空心杯电机定子灌胶、整形机构
技术领域
本发明涉及空心杯电机定子灌胶、整形机构，特别涉及一种适用于磁悬浮飞轮用永磁无刷直流电机空心杯定子灌胶、整形机构，属于航天器技术领域。
背景技术
惯性执行机构是各类卫星、空间站等航天器平台进行姿态控制所普遍采用的核心执行机构，磁悬浮飞轮即是其中重要的一类。高速永磁无刷直流电机通过驱动飞轮高速旋转提供惯性执行机构输出力矩所需的角动量，是磁悬浮飞轮的关键技术之一。
高速永磁无刷直流电机采用的是无骨架空心杯定子结构，绕组做成杯状，导线之间重叠交错，线圈回弹比较大，导线密布不均匀，为了保证定子尺寸，灌胶、整形都很困难。
为了克服线圈灌胶、整形过程中产生的回弹和变形，设计了一种专门的灌胶、整形机构。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术不足，提供空心杯电机定子灌胶、整形机构，该机构能够满足自锁、能同时实现对空心杯定子线圈轴灌胶、整形。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的空心杯电机定子灌胶、整形机构，该机构包括锁紧螺母、压环螺母、底座、压环、空心杯定子、整形块、两个定位销钉和锥套；
所述的底座的底部为圆柱，圆柱上有一环形凸台，环形凸台的内壁带有内螺纹；圆柱的正中心的上方有柱形凸台，柱形凸台的上方有螺柱；
所述的压环套在底座的螺柱部分，采用间隙配合；
所述的空心杯定子套在底座的柱形凸台上，底座的柱形凸台外径和空心杯定子的内径尺寸相同，底座的柱形凸台用于空心杯定子灌胶、整形时定位使用；
所述的压环螺母套在底座的螺柱上，通过螺纹配合使压环螺母将压环压紧，防止压环沿底座的螺柱上下移动；
所述的锥套的外圆为圆柱、内孔为锥形；
所述的底座圆柱上装配有两个定位销钉，锥套套在两个定位销钉上，从而限制锥套的径向运动，使得锥套只能沿底座的柱形凸台的轴线方向运动，达到锥套与底座的柱形凸台同轴的目的；
所述的锁紧螺母装配在底座的环形凸台的里面，锁紧螺母的外螺纹与底座的环形凸台的内螺纹相配合，当拧紧锁紧螺母时，锁紧螺母沿底座的环形凸台的轴线向下运动，从而推动锥套向下运动；
所述的整形块为由四个锥块拼接在一起的锥环，锥环的外圆为锥形、内孔为圆柱；整形块放置在空心杯定子和锥套之间，当锥套向下运动时，推动整形块沿径向向底座的柱形凸台的中心收缩，从而压紧空心杯定子；
所述的锁紧螺母上安装有手柄，用于拧紧锁紧螺母。
有益效果
本发明结构紧凑、质量轻，易于操作，可以实现灌胶、整形一次成型；
本发明锁紧螺母和底座采用T形螺纹配合，能满足自锁要求，保证整形过程中中线圈不回弹，保证线圈的外形尺寸；
本发明锥套采用定位销钉导向定位，一方面保证锥套轴线和底座柱形凸台的轴线重合，另一方面保证锥套沿轴向运动中不旋转，保证了机构的整形精度；
本发明设置了压环螺母，压环螺母和整形块可以实现对线圈轴向、径向同时进行整形操作，能满足一次操作即实现整形功能的设计要求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的底座的结构示意图；
图3为本发明压环的结构示意图；
图4为本发明空心杯定子的结构示意图；
图5为本发明整形块的结构示意图；
图6为本发明锥套的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例
如图1所示，空心杯电机定子灌胶整形机构，该机构包括手柄1、锁紧螺母2、压环螺母3、底座4、压环5、空心杯定子6、整形块7、两个定位销钉8和锥套9；
如图2所示，所述的底座4的底部为圆柱41，圆柱上有一环形凸台42，环形凸台42的内壁带有内螺纹；圆柱41的正中心的上方有柱形凸台43，柱形凸台43的上方有螺柱44；
所述的压环5套在底座4的螺柱44部分，采用间隙配合；
所述的空心杯定子6套在底座4的柱形凸台43上，底座4的柱形凸台43外径和空心杯定子6的内径尺寸相同，底座4的柱形凸台43用于空心杯定子6灌胶、整形时定位使用；
所述的压环螺母3套在底座4的螺柱44上，通过螺纹配合使压环螺母3将压环5压紧，防止压环5沿底座4的螺柱44上下移动；
所述的锥套9的外圆为圆柱、内孔为锥形；
所述的底座4的底面上装配有两个定位销钉8，锥套9套在两个定位销钉8上，从而限制锥套9的径向运动，使得锥套9只能沿底座4的柱形凸台43的轴线方向运动，达到锥套9与底座4的柱形凸台43同轴的目的；
所述的锁紧螺母2装配在底座4的环形凸台42的里面，锁紧螺母2的外螺纹与底座4的环形凸台42的内螺纹相配合，当拧紧锁紧螺母2时，锁紧螺母2沿底座4的环形凸台42的轴线向下运动，从而推动锥套9向下运动；
所述的整形块7为由四个锥块拼接在一起的锥环，锥环的外圆为锥形、内孔为圆柱；整形块7放置在空心杯定子6和锥套9之间，当锥套9向下运动时，推动整形块7沿径向向底座4的柱形凸台43的中心收缩，从而压紧空心杯定子6；
所述的锁紧螺母2上安装有手柄1，用于拧紧锁紧螺母2。
如图3所示，压环5为带有沉孔的圆环；压环5上加工有V形灌胶槽51，用于灌胶；压环5的V形灌胶槽51的底部加工有均布的直径2mm的导流孔52，方便灌胶的时候胶液下流和排气的功用，避免形成气孔，影响灌胶质量；导流孔52的底部加工有整形凹槽53，凹槽53的功能是对空心杯定子6轴向进行整形，凹槽53的宽的尺寸为空心杯定子线圈61的壁厚。
如图4所示，空心杯定子6的定子线圈61环绕在骨架62上，定子线圈61采用集中式绕组，由三层线圈依次绕环在骨架62上；
如图5所示，整形块7采用不粘胶的聚砜材料，其形状为切为4块的锥块，整形块7压紧后的内径与空心杯定子6的外径一致；
如图6所示，锥套9采用不锈钢材料。
工作过程：
（1）将底座4用螺钉固定，安装定位销钉8，将绕制成型的空心杯定子6转配在底座4的柱形凸台43上；
（2）将锥套9和定位销钉8安装，整形块7放入锥套9和空心杯定子6之间；
（3）安装压环5，用压环螺母3紧固；
（4）通过压环5上的V型槽进行灌胶；
（4）在底座4上安装锁紧螺母2，在锁紧螺母上安装手柄1；
（5）通过手柄1拧紧锁紧螺母2，锁紧螺母2向下运动；
（6）锁紧螺母2向下运动过程中，推动锥套9沿着轴向向下运动；
（7）锥套9沿着轴向向下运动过程中，其锥面推动整形块7沿着径向收缩，压紧空心杯定子6，整形块7和压环5同时对线圈整形。
本发明锁紧螺母和底座采用T形螺纹配合，能满足自锁要求，保证整形过程中空心杯定子的外形尺寸；
本发明锥套采用定位销钉导向定位，保证锥套沿轴向运动中不旋转，保证了机构的整形精度；
本发明设置了压环螺母，压环螺母和整形块可以实现对线圈轴向、径向同时进行整形操作，能满足一次操作即实现整形功能的设计要求。
本发明的灌胶、整形机构满足自锁，能实现同时对线圈轴向、径向整形，满足系统设计要求。
以上内容是结合具体的优选实施案例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所述技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，对本发明的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本发明的保护范围。
本发明说明书中未做详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：该机构包括锁紧螺母（2）、压环螺母（3）、底座（4）、压环（5）、空心杯定子（6）、整形块（7）、两个定位销钉（8）和锥套（9）；
所述的底座（4）的底部为圆柱，圆柱上有一环形凸台，环形凸台的内壁带有内螺纹；圆柱的正中心的上方有柱形凸台，柱形凸台的上方有螺柱；
所述的压环（5）套在底座（4）的螺柱部分，采用间隙配合；
所述的空心杯定子（6）套在底座（4）的柱形凸台上，底座（4）的柱形凸台外径和空心杯定子（6）的内径尺寸相同；
所述的压环螺母（3）套在底座（4）的螺柱上，通过螺纹配合使压环螺母（3）将压环（5）压紧，防止压环（5）沿底座（4）的螺柱上下移动；
所述的底座（4）上装配有两个定位销钉（8），锥套（9）套在两个定位销钉（8）上，从而限制锥套（9）的径向运动，使得锥套（9）只能沿底座（4）的柱形凸台的轴线方向运动；
所述的锁紧螺母（2）装配在底座（4）的环形凸台的里面，锁紧螺母（2）的外螺纹与底座（4）的环形凸台的内螺纹相配合；
所述的整形块（7）放置在空心杯定子（6）和锥套（9）之间。
2.根据权利要求1所述的空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：压环（5）为带有沉孔的圆环；压环（5）上加工有V形灌胶槽，用于灌胶；压环（5）的V形灌胶槽的底部加工有均布的导流孔；导流孔的底部加工有整形凹槽，凹槽的宽的尺寸为空心杯定子（6）线圈的壁厚。
3.根据权利要求1所述的空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：空心杯定子（6）的线圈环绕在骨架上，线圈采用集中式绕组，由三层线圈依次绕环在骨架上。
4.根据权利要求1所述的空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：整形块（7）采用不粘胶的聚砜材料，整形块（7）压紧后的内径与空心杯定子（6）的线圈的外径一致。
5.根据权利要求1所述的空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：锥套（9）采用不锈钢材料。
6.根据权利要求1所述的空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：所述的锥套（9）的外圆为圆柱、内孔为锥形。
7.根据权利要求1所述的空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：整形块（7）为由四个锥块拼接在一起的锥环，锥环的外圆为锥形、内孔为圆形。
8.根据权利要求1所述的空心杯电机定子灌胶、整形机构，其特征在于：锁紧螺母（2）上安装有手柄（1），用于拧紧锁紧螺母（2）。
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