CN107070143B - 潜水电机定子机座加工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种潜水电机定子机座加工设备及方法，涉及电机技术领域。潜水电机定子机座加工设备包括空心轴、挡板和多个幅筋，多个幅筋间隔均匀地连接于空心轴的外周面，幅筋沿空心轴的长度方向延伸，幅筋的一端设置有凸台，凸台的凸出方向垂直于空心轴的轴线，幅筋的另一端开设有卡槽，卡槽的深度方向垂直于空心轴的轴线，挡板部分插入卡槽内，定子铁芯将套设于幅筋上、且位于挡板与凸台之间。潜水电机定子机座加工设备结构简单、能够完成定子铁芯压装、包裹、法兰加工多道工序，使用方便，可靠性高。

Description

潜水电机定子机座加工设备及方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种潜水电机定子机座加工设备及方法。

背景技术

目前，潜水电机通常为细长型，其定子机座为焊接机座，焊接机座分为上段筒体、中段筒体和下段筒体。上段筒体和下段筒体的一端分别连接有一个连接法兰，上段筒体和下段筒体的另一端分别与中段筒体的两端焊接。中段筒体包裹定子铁芯形成定子机座。由于定子铁芯的长径比较大，焊接机座两端的连接法兰内径小于定子冲片的外径，传统的加工方法通常是先在焊接机座内叠放铁芯冲片，然后再焊接连接法兰。传统的加工方法加工效率较低、加工精度难以保证，而且焊接机座、定子铁芯和连接法兰的对中心精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种潜水电机定子机座加工设备及方法，其旨在解决现有的潜水电机定子机座加工方法加工效率较低和加工精度低的技术问题。

本发明提供的第一种技术方案：一种潜水电机定子机座加工设备包括空心轴、挡板和多个幅筋，多个所述幅筋间隔均匀地连接于所述空心轴的外周面，所述幅筋沿所述空心轴的长度方向延伸，所述幅筋的一端设置有凸台，所述凸台的凸出方向垂直于所述空心轴的轴线，所述幅筋的另一端开设有卡槽，所述卡槽的深度方向垂直于所述空心轴的轴线，所述挡板部分插入所述卡槽内，定子铁芯将套设于所述幅筋上、且位于所述挡板与所述凸台之间。

进一步地，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一压板和第二压板，所述第一压板和所述第二压板均套设于所述幅筋上，所述第一压板位于所述凸台靠近所述挡板的一侧，所述第二压板位于所述挡板靠近所述凸台的一侧。

进一步地，所述第一压板和所述第二压板均为三瓣式扇形压板。

进一步地，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈设置于所述第一压板靠近所述挡板的一侧，所述第二挡圈设置于所述第二压板靠近所述凸台的一侧。

进一步地，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一闷头和第二闷头，所述第一闷头设置于所述空心轴的一端端部，所述第二闷头设置于所述空心轴的另一端端部，所述第一闷头和所述第二闷头上均开设有螺纹孔，所述螺纹孔平行于所述空心轴的轴线。

进一步地，所述潜水电机定子机座加工设备还包括过渡板、车胎和立车工作台，所述车胎设置于所述立车工作台上，所述过渡板设置于所述车胎上，所述过渡板与所述立车工作台之间可拆卸连接，所述第一闷头或所述第二闷头可拆卸连接于所述过渡板上。

进一步地，所述立车工作台连接所述车胎的表面开设有第一凹槽，所述车胎部分卡入所述第一凹槽内，所述过渡板连接所述车胎的表面开设有第二凹槽，所述车胎部分卡入所述第二凹槽内。

进一步地，所述过渡板连接所述第一闷头或所述第二闷头的表面开设有第三凹槽，所述第一闷头或所述第二闷头部分卡入所述第三凹槽内。

本发明提供的第二种技术方案：一种潜水电机定子机座加工方法，采用上述潜水电机定子机座加工设备，并包括以下步骤：

定子铁芯积片，将连接有所述幅筋的所述空心轴立式安放，所述幅筋上具有所述凸台的一端朝下，再套设多个定子冲片于所述幅筋上，然后将所述挡板部分插入所述卡槽内，使多个所述定子冲片夹持在所述挡板与所述凸台之间；

卷曲形成基座筒体，并将所述基座筒体包裹在所述定子铁芯的外表面上。

进一步地，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一闷头、第二闷头、过渡板、车胎和立车工作台，所述第一闷头设置于所述空心轴的一端端部，所述第二闷头设置于所述空心轴的另一端端部，所述车胎设置于所述立车工作台上，所述过渡板设置于所述车胎上，所述过渡板与所述立车工作台之间可拆卸连接，并包括以下步骤：

将所述第一闷头可拆卸连接于所述过渡板上，再加工潜水电机定子机座的第一法兰的端面和内径；

拆卸所述第一闷头与所述过渡板的连接，将所述第二闷头可拆卸连接于所述过渡板上，再加工潜水电机定子机座的第二法兰的端面和内径。

相比现有的机座加工设备及方法，本发明提供的潜水电机定子机座加工设备及方法的有益效果是：首先，保证了第一法兰的轴线、第二法兰的轴线与定子铁芯的内径同心，提高了基座筒体、定子铁芯、第一法兰和第二法兰的中心精度。然后，带幅筋的空心轴起到了定子铁芯压装、包裹及加工基准的作用，避免了增设其他外部基准设备，减少成本。最后，潜水电机定子机座加工设备结构简单、能够完成定子铁芯压装、包裹、法兰加工多道工序，使用方便，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的潜水电机定子机座加工设备的结构示意图。

图2为图1中的潜水电机定子机座加工设备进行定子铁芯积片的结构示意图。

图3为图2中III方向的结构示意图。

图4为图1中的潜水电机定子机座加工设备加工第二法兰的端面和内径的结构示意图。

图5为图1中的潜水电机定子机座加工设备加工完成的潜水电机定子机座的结构示意图。

图标：100－潜水电机定子机座加工设备；110-空心轴；120-挡板；130-幅筋；131-凸台；132-卡槽；140-第一压板；150-第二压板；160-第一挡圈；170-第二挡圈；180-第一闷头；190-第二闷头；200-螺纹孔；210-过渡板；211-第二凹槽；212-第三凹槽；220-车胎；230-立车工作台；231-第一凹槽；300-潜水电机定子机座；310-第一法兰；321-第一段筒体；322-中段筒体；323-第二段筒体；330-斜圈；340-圆环；350-固定环；360-定子铁芯；370-第二法兰；380-接头；390-散热筋；400-挡水板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明具体实施例提供的潜水电机定子机座加工设备100的结构示意图，请参阅图1。需要说明的是，所有附图中带箭头的附图标记是指代虚体结构，例如孔、槽、腔等，不带箭头的附图标记是指代实体结构。

本实施例提供了一种潜水电机定子机座加工设备100。潜水电机定子机座加工设备100包括空心轴110、挡板120、幅筋130、第一压板140、第二压板150、第一挡圈160、第二挡圈170、第一闷头180、第二闷头190、过渡板210、车胎220和立车工作台230。

多个幅筋130间隔均匀地焊接于空心轴110的外周面，幅筋130沿空心轴110的长度方向延伸。具体的，幅筋130焊接在空心轴110的中部位置，幅筋130的数量为六个。幅筋130的一端设置有凸台131，凸台131的凸出方向垂直于空心轴110的轴线。幅筋130的另一端开设有卡槽132，卡槽132的深度方向垂直于空心轴110的轴线。挡板120部分插入卡槽132内。

第一压板140和第二压板150均套设于幅筋130上，第一压板140位于凸台131一侧，第二压板150位于挡板120靠近凸台131的一侧。也就是说，第一压板140位于空心轴110的下端，且贴平在凸台131上。第二压板150位于空心轴110的上端，且与挡板120之间采用螺栓可拆卸地连接。

第一挡圈160设置于第一压板140靠近挡板120的一侧，第二挡圈170设置于第二压板150靠近凸台131的一侧。也就是说，第一挡圈160位于空心轴110的下端，且贴平在第一压板140上。第二挡圈170位于空心轴110的上端，且与第二压板150之间采用螺栓可拆卸地连接。第一挡圈160和第二挡圈170均为为带齿压圈，齿槽的宽度大于定子冲片上槽的宽度。

定子冲片将叠放地套设于幅筋130上、且位于第一挡圈160与第二挡圈170之间。这样，多个定子冲片在第一挡圈160与第二挡圈170的挤压下形成定子铁芯360(请参阅图2)。

第一闷头180设置于空心轴110的一端端部，第二闷头190设置于空心轴110的另一端端部。也就是说，第一闷头180连接在空心轴110下端的开口处，第二闷头190连接在空心轴110上端的开口处。第一闷头180和第二闷头190上均开设有螺纹孔200，螺纹孔200平行于空心轴110的轴线，螺纹孔200用于连接过渡板210。

车胎220设置于立车工作台230上，过渡板210设置于车胎220上，过渡板210与立车工作台230之间采用螺柱和螺母可拆卸地连接，螺柱围绕车胎220排布一圈。第一闷头180或第二闷头190采用螺栓可拆卸连接于过渡板210上。这里的车胎220将作为加工潜水电机定子机座300上第一法兰310和第二法兰370的端面及内径的基准。

立车工作台230连接车胎220的表面开设有第一凹槽231，车胎220部分卡入第一凹槽231内，以保证车胎220在立车工作台230上的位置精度。过渡板210连接车胎220的表面开设有第二凹槽211，车胎220部分卡入第二凹槽211内，以保证过渡板210在车胎220上的位置精度。过渡板210连接第一闷头180或第二闷头190的表面开设有第三凹槽212，第一闷头180或第二闷头190部分卡入第三凹槽212内，以保证第一闷头180或第二闷头190在过渡板210上的位置精度。

本实施例还提供一种潜水电机定子机座加工方法。该方法将采用上述潜水电机定子机座加工设备100，并包括以下步骤：其中，步骤1和步骤2请参阅图2，图2为图1中的潜水电机定子机座加工设备100进行定子铁芯360积片的结构示意图。

步骤1：定子铁芯360积片，将焊接有幅筋130的空心轴110立式安放，幅筋130上具有凸台131的一端朝下，然后在幅筋130上依次套设第一压板140、第一挡圈160、多个定子冲片、第二挡圈170和第二压板150。

其中，第一压板140与第一挡圈160之间采用螺栓或其他紧固件可拆卸地连接。

步骤2：定子铁芯360压装，对完成步骤1后的空心轴110上的定子冲片进行压装，直到定子冲片的长度满足定子铁芯360的设计长度后，将第二挡圈170与第二压板150可拆卸地连接，然后在幅筋130上套设挡板120，并使挡板120部分插入卡槽132内，使多个定子冲片夹持在第一挡圈160与第二挡圈170之间。

其中，对定子冲片进行压装采用油压机。第二挡圈170与第二压板150之间采用螺栓连接。

图3为图2中III方向的结构示意图，请参阅图3。第一压板140和第二压板150均为三瓣式扇形压板，以便拆装。

步骤3：卷曲形成基座筒体，并将基座筒体包裹在定子铁芯360的外表面上。

具体的，基座筒体包括第一段筒体321、中段筒体322和第二段筒体323。首先，用卷板机卷曲形成中段筒体322，并将中段筒体322包裹在定子铁芯360的外表面上，然后将第一挡圈160和第二挡圈170焊接到中段筒体322上。中段筒体322即为焊接第一段筒体321和第二段筒体323的基准。

接着，用卷板机卷曲形成第一段筒体321，并将第一法兰310焊接到第一段筒体321的一端，将第一段筒体321的另一端焊接到中段筒体322的一端。第一段筒体321上靠近第一法兰310的外周面上均匀开设有进水孔。

然后，用卷板机卷曲形成第二段筒体323，并将第二法兰370焊接到第二段筒体323的一端，将第二段筒体323的另一端焊接到中段筒体322的另一端。第二段筒体323上靠近第二法兰370的外周面上均匀开设有出水孔。

容易理解的是，上述第一段筒体321和第二段筒体323的形成可以不分先后顺序。

此外，基座筒体的外周面上还均布焊接有散热筋390、挡水板400。固定环350焊接于第一段筒体321、第二段筒体323的内壁，固定环350用以绑扎固定绕组线。斜圈330焊接于第一段筒体321的内侧，斜圈330与第一法兰310的进水口及第一段筒体321的进水孔形成一个密闭腔。基座筒体两端的外周面上还焊接圆环340，圆环340用于运输扎绳和防止散热筋390及挡水板400损坏。

以上步骤完成了对潜水电机定子机座300的基本成型，接下来的步骤对潜水电机定子机座300进行精细加工。

步骤4：加工第一法兰310，将第一闷头180可拆卸连接于过渡板210上，再加工潜水电机定子机座300的第一法兰310的端面和内径。

图4为图1中的潜水电机定子机座加工设备100加工第二法兰370的端面和内径的结构示意图，请参阅图4。

具体的，首先，将车胎220固定在立车工作台230的中心位置，并用紧固件和螺栓固定。然后，将过渡板210连接于第一闷头180上。接着，将定子基座吊入立车工作台230上，并将过渡板210连接在车胎220上。最后，车削加工第一法兰310的端面和内径。

步骤5：加工第二法兰370，拆卸第一闷头180与过渡板210的连接，将第二闷头190可拆卸连接于过渡板210上，再加工潜水电机定子机座300的第二法兰370的端面和内径。

具体的，在步骤4的基础上，首先，将过渡板210与车胎220拆离。然后，将第一闷头180与过渡板210拆离。接着，按照步骤4中的方式，将第二法兰370连接于过渡板210上，并将过渡板210连接在车胎220上。最后，车削加工第二法兰370的端面和内径。容易理解的是，第一法兰310和第二法兰370的加工顺序可以不分先后。

步骤6：拆卸潜水电机定子机座加工设备100，形成潜水电机定子机座300。

具体的，首先，将过渡板210与车胎220拆离。然后，将第二闷头190与过渡板210拆离。接着，从幅筋130上依次拆离挡板120、第二压板150。最后将带幅筋130的空心轴110从潜水电机定子机座300上抽离，从而形成潜水电机定子机座300。

图5为图1中的潜水电机定子机座加工设备100加工完成的潜水电机定子机座300的结构示意图，请参阅图5。

潜水电机定子机座300包括第一法兰310、基座筒体、斜圈330、圆环340、固定环350、第一挡圈160、定子铁芯360、第二挡圈170、第二法兰370、散热筋390、挡水板400、接头380，其中，基座筒体包括第一段筒体321、中段筒体322和第二段筒体323。接头380设置在基座筒体的外周面上。潜水电机定子机座300中的其他部件的位置和连接关系如前面所述，这里不再赘述。

本具体实施例提供的潜水电机定子机座加工设备100及方法，首先，保证了第一法兰310的轴线、第二法兰370的轴线与定子铁芯360的内径同心，提高了基座筒体、定子铁芯360、第一法兰310和第二法兰370的中心精度。其次，带幅筋130的空心轴110起到了定子铁芯360压装、包裹及加工基准的作用，避免了增设其他外部基准设备，减少成本。接着，第一挡圈160和第二挡圈170采用带齿设计，增大了定子冲片与第一挡圈160和第二挡圈170接触面积，减小了定子冲片的弹开力。最后，第一压板140和第二压板150均采用三瓣式扇形压板，便于拆装。总之，本具体实施例提供的潜水电机定子机座加工设备100结构简单、能够完成定子铁芯360压装、包裹、法兰加工多道工序，使用方便，可靠性高。

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 (6)

1.一种潜水电机定子机座加工设备，其特征在于，所述潜水电机定子机座加工设备包括空心轴、挡板和多个幅筋，多个所述幅筋间隔均匀地连接于所述空心轴的外周面，所述幅筋沿所述空心轴的长度方向延伸，所述幅筋的一端设置有凸台，所述凸台的凸出方向垂直于所述空心轴的轴线，所述幅筋的另一端开设有卡槽，所述卡槽的深度方向垂直于所述空心轴的轴线，所述挡板部分插入所述卡槽内，定子铁芯将套设于所述幅筋上、且位于所述挡板与所述凸台之间，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一闷头和第二闷头，所述第一闷头设置于所述空心轴的一端端部，所述第二闷头设置于所述空心轴的另一端端部，所述第一闷头和所述第二闷头上均开设有螺纹孔，所述螺纹孔平行于所述空心轴的轴线，所述潜水电机定子机座加工设备还包括过渡板、车胎和立车工作台，所述车胎设置于所述立车工作台上，所述过渡板设置于所述车胎上，所述过渡板与所述立车工作台之间可拆卸连接，所述第一闷头或所述第二闷头可拆卸连接于所述过渡板上，所述立车工作台连接所述车胎的表面开设有第一凹槽，所述车胎部分卡入所述第一凹槽内，所述过渡板连接所述车胎的表面开设有第二凹槽，所述车胎部分卡入所述第二凹槽内，所述过渡板连接所述第一闷头或所述第二闷头的表面开设有第三凹槽，所述第一闷头或所述第二闷头部分卡入所述第三凹槽内。

2.根据权利要求1所述的潜水电机定子机座加工设备，其特征在于，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一压板和第二压板，所述第一压板和所述第二压板均套设于所述幅筋上，所述第一压板位于所述凸台靠近所述挡板的一侧，所述第二压板位于所述挡板靠近所述凸台的一侧。

3.根据权利要求2所述的潜水电机定子机座加工设备，其特征在于，所述第一压板和所述第二压板均为三瓣式扇形压板。

4.根据权利要求2所述的潜水电机定子机座加工设备，其特征在于，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈设置于所述第一压板靠近所述挡板的一侧，所述第二挡圈设置于所述第二压板靠近所述凸台的一侧。

5.一种潜水电机定子机座加工方法，其特征在于，采用权利要求1所述的潜水电机定子机座加工设备，并包括以下步骤：

定子铁芯积片，将连接有所述幅筋的所述空心轴立式安放，所述幅筋上具有所述凸台的一端朝下，再套设多个定子冲片于所述幅筋上，然后将所述挡板部分插入所述卡槽内，使多个所述定子冲片夹持在所述挡板与所述凸台之间；

卷曲形成基座筒体，并将所述基座筒体包裹在所述定子铁芯的外表面上。

6.根据权利要求5所述的潜水电机定子机座加工方法，其特征在于，所述潜水电机定子机座加工设备还包括第一闷头、第二闷头、过渡板、车胎和立车工作台，所述第一闷头设置于所述空心轴的一端端部，所述第二闷头设置于所述空心轴的另一端端部，所述车胎设置于所述立车工作台上，所述过渡板设置于所述车胎上，所述过渡板与所述立车工作台之间可拆卸连接，并包括以下步骤：

将所述第一闷头可拆卸连接于所述过渡板上，再加工潜水电机定子机座的第一法兰的端面和内径；

拆卸所述第一闷头与所述过渡板的连接，将所述第二闷头可拆卸连接于所述过渡板上，再加工潜水电机定子机座的第二法兰的端面和内径。