CN104810989A - 定子铁芯叠压工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定子铁芯叠压工装。该定子铁芯叠压工装，用于对定子铁芯进行叠压加工，该定子铁芯叠压工装包括：承载部，承载部支撑定子铁芯；挤压部，挤压部与承载部相对设置，并相对于承载部间距可调，定子铁芯设置在承载部和挤压部之间；以及芯轴部，芯轴部设置在承载部与挤压部之间，且芯轴部的外径大小可调，定子铁芯套设在芯轴部上。通过该定子铁芯叠压工装能够保证内孔不变形，保证定子铁芯的同轴度合格。

Description

定子铁芯叠压工装

技术领域

本发明涉及压缩机用变频电机技术领域，具体而言，涉及一种定子铁芯叠压工装。

背景技术

随着电机产业的高速发展，无刷电机的小型化、薄形化已成为电机发展的趋势。目前，压缩机用变频系列定子铁芯的硅钢片具有槽孔大、扣点少、壁薄等特点。在使用油压机叠压，且不配套叠压工装时，硅钢片极易出现歪斜、扭曲变形的工艺问题，其同轴度无法保证满足要求。

发明内容

本发明旨在提供一种定子铁芯叠压工装，以解决现有技术中定子铁芯在叠压过程中出现内孔变形，从而导致定子铁芯的同轴度不合格的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种定子铁芯叠压工装，用于对定子铁芯进行叠压加工，该定子铁芯叠压工装包括：承载部，承载部支撑定子铁芯；挤压部，挤压部与承载部相对设置，并相对于承载部间距可调，定子铁芯设置在承载部和挤压部之间；以及芯轴部，芯轴部设置在承载部与挤压部之间，且芯轴部的外径大小可调，定子铁芯套设在芯轴部上。

进一步地，芯轴部包括膨胀块和套设在膨胀块内的锥形棒，锥形棒相对于膨胀块沿锥形棒的轴向方向可移动，膨胀块包括多片沿锥形棒的径向方向可移动的胀型片，膨胀块内形成有锥形内孔，锥形棒的纵截面形状与锥形内孔的纵截面形状相匹配；定子铁芯套设在膨胀块外，锥形棒驱动膨胀块沿径向扩张并挤压定子铁芯内孔。

进一步地，承载部包括：第一模板；固定圈，固定圈固定连接在第一模板上，定子铁芯设置在固定圈上；以及法兰盘，法兰盘设置在固定圈和第一模板之间；芯轴部的第一端穿过法兰盘上的通孔，并与驱动锥形棒沿其轴向运动的驱动机构驱动连接。

进一步地，挤压部包括：第二模板；以及压块，压块固定连接在第二模板上，芯轴部的第二端套设在压块的通孔内，固定圈与压块压紧定子铁芯；第二模板上与压块的通孔相对应的位置处开设有容纳芯轴部第二端的容纳空间。

进一步地，挤压部还包括连接块，连接块设置在第二模板与压块之间，连接块螺接固定在第二模板上，压块螺接固定在连接块上，连接块对应容纳空间开设有容纳通孔，容纳通孔用于延长容纳空间的轴向距离。

进一步地，驱动机构包括：气缸座，气缸座设置在第一模板与法兰盘之间；以及气缸，气缸设置在气缸座上，气缸内的活塞驱动连接在锥形棒的小端上，活塞驱动锥形棒运动。

进一步地，至少一片胀型片的与锥形棒接触的侧面上开设有供润滑油流入的油槽。

进一步地，各胀型片包括共同形成圆柱状的圆柱段和共同形成环形周向凸起的凸起段，凸起段上开设有第一环槽，第一环槽内安装有第一收紧环，胀型片的第一端上开设有第二环槽，第二环槽内安装有第二收紧环；当锥形棒脱离胀型片时，第一收紧环与第二收紧环用于收缩由多片胀型片组成的膨胀块的外径。

进一步地，各胀型片上开设有第一螺纹孔组，胀型片通过螺接在第一螺纹孔组内的螺钉固定设置在锥形棒上，胀型片随锥形棒一起转动。

进一步地，第一螺纹孔组开设在第一环槽和第二环槽的槽底上。

进一步地，锥形棒与每片胀型片之间通过平键连接。

进一步地，锥形棒上还设置有第二螺纹孔组，第二螺纹孔组与第一螺纹孔组沿锥形棒的轴向方向间隔设置。

应用本发明的技术方案，该定子铁芯叠压工装用于对定子铁芯的内孔进行叠压加工，该工装包括承载部、挤压部和芯轴部。应用该定子铁芯叠压工装，工作人员将定子铁芯套设在芯轴部上，并利用承载部与挤压部压紧定子铁芯，然后驱动芯轴部移动，继而使得芯轴部沿其径向扩张，接着芯轴部挤压定子铁芯的内孔；由于芯轴部的外表面与定子铁芯接触，在开启定子铁芯叠压工装进行工作后，定子铁芯被挤压部压紧的同时，芯轴部的外壁对定子铁芯的内孔还进行挤压定型，使得定子铁芯的内孔不仅保持较好的同轴度，而且能够很好地达到产品对定子铁芯的内径的要求；该定子铁芯叠压工装解决了现有技术中定子铁芯在叠压过程中出现内孔变形，并导致定子铁芯的同轴度不合格的技术问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的定子铁芯叠压工装的实施例的整体结构剖面示意图；

图2示出了本发明的定子铁芯叠压工装的实施例的膨胀块的组成结构示意图；

图3示出了本发明的定子铁芯叠压工装的实施例的锥形棒与膨胀块装配前的结构示意图；

图4示出了本发明的定子铁芯叠压工装的实施例的锥形棒与膨胀块装配后的结构示意图；以及

图5示出了本发明的定子铁芯叠压工装的实施例的锥形棒与膨胀块装配完成后的剖面结构示意图。

附图标记：

1、承载部；2、挤压部；3、芯轴部；10、第一模板；11、固定圈；14、定子铁芯；20、气缸座；21、活塞；22、法兰盘；31、压块；41、胀型片；421、第一收紧环；431、第二收紧环；45、第一螺纹孔组；47、油槽；50、锥形棒；51、平键；60、第二模板；61、连接块。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至5所示，根据本发明的实施例，该定子铁芯叠压工装用于对定子铁芯14进行叠压加工，包括：承载部1，承载部1支撑定子铁芯14；挤压部2，挤压部2与承载部1相对设置，并相对于承载部1间距可调，定子铁芯14设置在承载部1和挤压部2之间；以及芯轴部3，芯轴部3设置在承载部1与挤压部2之间，且芯轴部3的外径大小可调，定子铁芯14套设在芯轴部3上。

应用该定子铁芯叠压工装时，工作人员将定子铁芯14套设在芯轴部3上，并利用承载部1与挤压部2压紧定子铁芯14，然后驱动芯轴部3内的主动部件移动，继而由芯轴部3内的主动部件驱动芯轴部3内的从动部件沿其径向扩张，接着芯轴部3挤压定子铁芯14的内孔；由于芯轴部3内的从动部件的外表面与定子铁芯14接触，在启动定子铁芯叠压工装进行工作后，定子铁芯14被挤压部2压紧的同时，芯轴部3内的从动部件外表面对定子铁芯14的内孔还进行挤压定型，使得定子铁芯14的内孔不仅保持同轴度，而且能够很好地达到产品对定子铁芯14的内径的要求；该定子铁芯叠压工装解决了现有技术中定子铁芯14在叠压过程中出现内孔变形，并导致定子铁芯14的同轴度不合格的技术问题。

优选地，芯轴部3包括膨胀块和锥形棒50，锥形棒50套设在膨胀块内，锥形棒50相对于膨胀块沿锥形棒50的轴向方向可移动，膨胀块包括多片胀型片41，胀型片41沿锥形棒50的径向方向可移动，膨胀块内形成有锥形内孔，锥形棒50的纵截面形状与锥形内孔的纵截面形状相匹配；定子铁芯14套设在膨胀块外，锥形棒50驱动膨胀块沿径向扩张并挤压定子铁芯14的内壁。膨胀块随着锥形棒50向下移动而沿径向扩张，使得膨胀块的外壁挤压定子铁芯14的内壁，从而使内孔的尺寸达到要求；然后，锥形棒50向上移动，此时膨胀块逐渐收缩，并使定子铁芯14较容易地从膨胀块上被工作人员取下来。

更优选地，锥形棒50为带有锥度的六方棒，膨胀块与六方棒相匹配，膨胀块被分为六片胀型片41。膨胀块内形成的内孔是与六方棒相配合的带有锥度的六方内孔，内孔第一孔端的孔径小于内孔第二孔端的孔径。这样的设置方式，使得各胀型片41与六方棒的两者的接触面均为平面，更有利于各胀型片41与六方棒之间的滑动磨合，而且对于平面的铣削工艺相对于曲面铣削工艺更加简单，成本更加低廉；在工艺要求方面，平面加工也更加容易达到产品要求。

具体地，承载部1包括第一模板10、固定圈11以及法兰盘22。固定圈11固定连接在第一模板10上，定子铁芯14设置在固定圈11上；法兰盘22设置在固定圈11和第一模板10之间；芯轴部3的第一端穿过法兰盘22上的通孔，并与驱动机构驱动连接，驱动机构驱动锥形棒50沿其轴向运动。

再次结合参见图1所示，挤压部2包括第二模板60以及压块31。压块31固定连接在第二模板60上，芯轴部3的第二端套设在压块31的通孔内，固定圈11与压块31压紧定子铁芯14；第二模板60上开设了容纳空间，容纳空间可以容纳芯轴部3的第二端，开设容纳空间的位置是与压块31的通孔相对应的位置。此处增加了容纳空间后，容纳空间将给芯轴部3向其第二端方向移动提供了更多的空间，使得芯轴部3的第二端不容易与第二模板60相碰，保证了芯轴部3的沿其轴线方向的正常运动。

进一步地，挤压部2还包括连接块61。连接块61设置在第二模板60与压块31之间，连接块61螺接固定在第二模板60上，压块31螺接固定在连接块61上，连接块61对应容纳空间开设有容纳通孔，容纳通孔用于增加容纳空间沿锥形棒50的轴向方向延伸的空间。在增设了连接块61之后，可以加长容纳空间的长度，这样使得芯轴部3沿其轴向方向运动的距离得到保证，芯轴部3第二端更不容与第二模板60相碰。

优选地，驱动机构包括气缸座20以及气缸。气缸座20设置在第一模板10与法兰盘22之间；气缸设置在气缸座20上（在本实施例中，气缸座20上开设了容纳气缸的安装空间，气缸设置在气缸座20的安装空间内）。气缸内的活塞21驱动连接在锥形棒50的小端上，活塞21驱动锥形棒50运动。该工装使用气缸作为驱动锥形棒50的动力源，经济、实用，不仅能降低产品的制造成本，又能很好地满足产品的动力需求。

为了在锥形棒50与胀型片41相对移动时，对锥形棒50与胀型片41之间的滑动副进行润滑，至少一片胀型片41的与锥形棒50接触的侧面上开设有油槽47，油槽47供润滑油流入并润滑锥形棒50与胀型片41之间的滑动副。优选地，各胀型片41的与锥形棒50接触的侧面上均开设有供润滑油流入的油槽47，这样，润滑油对锥形棒50与胀型片41之间的滑动副的润滑效果更好，使得各胀型片41的侧面与锥形棒50的外表面之间形成更均匀的润滑油膜，锥形棒50与胀型片41之间的滑动副的到充分的润滑。

进一步地，各胀型片41包括共同形成圆柱状的圆柱段和共同形成环形周向凸起的凸起段，凸起段上开设有第一环槽，第一环槽内安装有第一收紧环421，胀型片41的第一端上开设有第二环槽，第二环槽内安装有第二收紧环431；当锥形棒50向上运动并逐渐脱离胀型片41时，第一收紧环421与第二收紧环431用于收缩由多片胀型片41组成的膨胀块的外径；为了更好地实现第一收紧环421和第二收紧环431的对膨胀块的收紧功能，将第一收紧环421和第二收紧环431优选为弹性材料支撑的弹性元件。在该工装启动后，锥形棒50向下移动，工装上的油压机驱动压块31压紧定子铁芯14。在完成叠压后，锥形棒50向上移动，并逐渐脱离膨胀块，此时，膨胀块在第一收紧环421和第二收紧环431的收紧弹性作用下，膨胀块沿径向收缩，套设在膨胀块上的定子铁芯14被松开，工作人员就可以将加工好的定子铁芯14取下。

具体地，在膨胀块工作了一定的时间段后，各胀型片41均有磨损，各胀型片41都需要重新研磨，进而调整膨胀块的外径，使膨胀块的外径重新达到加工定子铁芯14的工艺要求。各胀型片41上开设有第一螺纹孔组45，胀型片41通过螺接在第一螺纹孔组45内的螺钉固定设置在锥形棒50上，胀型片41能够随锥形棒50一起转动。锥形棒50上还设置有第二螺纹孔组，第二螺纹孔组与第一螺纹孔组45沿锥形棒50的轴向方向间隔设置。第一螺纹孔组45与第二螺纹孔组相配合，并用螺钉将胀型片41与锥形棒50连接在一起，从而将胀型片41定位在锥形棒50上。锥形棒50与各胀型片41之间通过平键51连接，实现有效平稳的旋转运动。膨胀块与锥形棒50通过螺钉完成固定连接后，工装的动力机构驱动锥形棒转动，由于膨胀块与锥形棒50通过螺接在第一螺纹孔组45与第二螺纹孔组内的螺钉固定相连接，膨胀块随着锥形棒50转动，此时，工作人员就可以对膨胀块的外表面进行研磨。由于第二螺纹孔组沿锥形棒50的轴向方向间隔设置，因此膨胀块上的第一螺纹孔组45对应不同的第二螺纹孔组的螺纹孔装配连接，膨胀块的同一个位置在调整前后就具有了不同的径向大小，然后工作人员对膨胀块进行研磨，使膨胀块的外径达到所要求的大小。

优选地，第一螺纹孔组45开设在第一环槽和第二环槽的槽底上。由于锥形棒50与胀型片41的中间部位均设置了键槽，为了更好地避开键槽的位置，并防止螺钉与定子铁芯14的内壁发生干涉，第一螺纹孔组45开设在第一环槽和第二环槽的槽底上。由于在第一环槽和第二环槽的槽底上开设第一螺纹孔组45，螺钉安装后的螺钉头是沉入槽中的，保持了膨胀块外表的平整，避免了不必要的运动干涉，同时也更加美观。而且，在第一环槽和第二环槽的槽底上开设第一螺纹孔，其加工的工作量回更少，因此加工工装零件的时间也会缩短，有利于降低产品制造成本。

在本发明的实施例中，该工装的第一模板10连接在使挤压部2向定子铁芯14做压紧运动的油压机上，锥形棒50的小端与气缸中的活塞21连接，以实现锥形棒50沿其轴线方向的运动。活塞21的动作通过电磁换向阀来控制，电磁换向阀的动作信号来自油压机的上、下极点行程开关，在保证定子铁芯14内孔不被扩大的情况下，对活塞21的行程和气缸内气压的大小都要合适地选取。

在本发明实施例中，工装完成对定子铁芯14挤压加工同轴度的主要工作步骤是：

S1、工作人员将定子铁芯14安放在膨胀块上；

S2、芯轴部3的锥形棒50向下移动，使得膨胀块胀开，膨胀块的外壁挤压定子铁芯14的内孔壁；

S3、在膨胀块胀开之后，油压机下压，从而带动压块31压向定子铁芯14，将原本因挤压变形的定子铁芯重新压正、压平；

S4、然后，油压机上升，使得压块脱离定子铁芯14，定子铁芯14所受的轴向压力被撤销，定子铁芯14在轴向被放松；

S5、接着活塞21带动锥形棒50向上移动，锥形棒50逐渐脱离膨胀块，膨胀块在第一收紧环421和第二收紧环431的作用下收缩外径，此时定子铁芯14所受的径向力被撤销，定子铁芯14在径向被放松；

S6、在定子铁芯14被完全放松之后，工作人员就可以将加工好的定子铁芯14从膨胀块上取下来了。

应用本发明的实施例可以得到以下有益效果：该钉子铁芯叠压工装使得定子铁芯的内孔不仅保持较好的同轴度，而且能够很好地达到产品对定子铁芯的内径的要求。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种定子铁芯叠压工装，用于对定子铁芯（14）进行叠压加工，其特征在于，包括：

承载部（1），所述承载部（1）支撑所述定子铁芯（14）；

挤压部（2），所述挤压部（2）与所述承载部（1）相对设置，并相对于所述承载部间距可调，所述定子铁芯（14）设置在所述承载部（1）和所述挤压部（2）之间；以及

芯轴部（3），所述芯轴部（3）设置在所述承载部（1）与所述挤压部（2）之间，且所述芯轴部（3）的外径大小可调，所述定子铁芯（14）套设在所述芯轴部（3）上。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述芯轴部（3）包括膨胀块和套设在所述膨胀块内的锥形棒（50），所述锥形棒相对于所述膨胀块沿所述锥形棒的轴向方向可移动，所述膨胀块包括多片沿所述锥形棒的径向方向可移动的胀型片（41），所述膨胀块内形成有锥形内孔，所述锥形棒（50）的纵截面形状与所述锥形内孔的纵截面形状相匹配；定子铁芯（14）套设在所述膨胀块外，所述锥形棒（50）驱动所述膨胀块沿径向扩张并挤压所述定子铁芯内孔。

3.根据权利要求2所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述承载部（1）包括：

第一模板（10）；

固定圈（11），所述固定圈（11）固定连接在所述第一模板（10）上，所述定子铁芯（14）设置在所述固定圈（11）上；以及

法兰盘（22），所述法兰盘（22）设置在所述固定圈（11）和所述第一模板（10）之间；

所述芯轴部（3）的第一端穿过所述法兰盘（22）上的通孔，并与驱动所述锥形棒（50）沿其轴向运动的驱动机构驱动连接。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述挤压部（2）包括：

第二模板（60）；以及

压块（31），所述压块（31）固定连接在所述第二模板（60）上，所述芯轴部（3）的第二端套设在所述压块（31）的通孔内，所述固定圈（11）与所述压块（31）压紧所述定子铁芯（14）；

所述第二模板（60）上与所述压块（31）的通孔相对应的位置处开设有容纳所述芯轴部（3）第二端的容纳空间。

5.根据权利要求4所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述挤压部（2）还包括连接块（61），所述连接块（61）设置在所述第二模板（60）与所述压块（31）之间，所述连接块（61）螺接固定在所述第二模板（60）上，所述压块（31）螺接固定在所述连接块（61）上，所述连接块（61）对应所述容纳空间开设有容纳通孔，所述容纳通孔用于延长所述容纳空间的轴向距离。

6.根据权利要求3所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述驱动机构包括：

气缸座（20），所述气缸座（20）设置在所述第一模板（10）与所述法兰盘（22）之间；以及

气缸，所述气缸设置在所述气缸座（20）上，所述气缸内的活塞（21）驱动连接在所述锥形棒（50）的小端上，所述活塞（21）驱动所述锥形棒（50）运动。

7.根据权利要求2所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，至少一片所述胀型片（41）的与所述锥形棒（50）接触的侧面上开设有供润滑油流入的油槽（47）。

8.根据权利要求7所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，各所述胀型片（41）包括共同形成圆柱状的圆柱段和共同形成环形周向凸起的凸起段，所述凸起段上开设有第一环槽，所述第一环槽内安装有第一收紧环（421），所述胀型片（41）的第一端上开设有第二环槽，所述第二环槽内安装有第二收紧环（431）；当所述锥形棒（50）脱离所述胀型片（41）时，所述第一收紧环（421）与所述第二收紧环（431）用于收缩由多片所述胀型片（41）组成的膨胀块的外径。

9.根据权利要求8所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，各所述胀型片（41）上开设有第一螺纹孔组（45），所述胀型片（41）通过螺接在所述第一螺纹孔组（45）内的螺钉固定设置在所述锥形棒（50）上，所述胀型片（41）随所述锥形棒（50）一起转动。

10.根据权利要求9所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述第一螺纹孔组（45）开设在所述第一环槽和第二环槽的槽底上。

11.根据权利要求9所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述锥形棒（50）与每片所述胀型片（41）之间通过平键（51）连接。

12.根据权利要求11所述的定子铁芯叠压工装，其特征在于，所述锥形棒（50）上还设置有第二螺纹孔组，所述第二螺纹孔组与所述第一螺纹孔组（45）沿所述锥形棒（50）的轴向方向间隔设置。