CN107966089B - 一种检测电机轴向间隙的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机检测技术领域，涉及一种检测电机轴向间隙的夹具。本套检测装置操作方便、省时省力，可使从事航空电机装配的操作人员提高检测效率，针对不同的被测电机，只需改变并配备相应的连接盘即可，较易实现生产过程中的快速换型，该夹具可实现系列化。尤其适用于航空电机外场维护工作的需要，易于推广应用，具有较大的实用价值。本专利所确定的检测夹具为组合型、便携式，优点是：体积小，重量轻整套装置总重量为2.96Kg，可分体、可组合，便于操作人员移动。

Description

一种检测电机轴向间隙的夹具

技术领域

本发明属于电机检测技术领域，涉及一种检测电机轴向间隙的夹具。

背景技术

电机的轴向间隙是电机制造业对电机装配完成之后，必须要检测的整机物理特性指标之一，是指电机的转子在被定子、端盖等零件轴向限位的前提下，必须存在的轴向可移动距离，业内也通俗的称其为“轴向窜动量”。一般情况下，电机要求的该间隙值均是经过尺寸链计算以及各部位材料的冷、热变化系数，结合电机的实际工况而由设计最终给定的。保证该间隙值合格的前提是零组件尺寸应合格。

检测轴向间隙值的目的是为了筛查零组件是否合格以保证总装成的电机在后续使用过程中正常运行。如果检测不合格，应对零组件进行返修或采取其它方式调整直至合格，否则会影响电机的使用寿命甚至造成其它故障。

通常对于电机轴向间隙的检测，在保持电机的定子部分静止不动的前提下，使转子沿轴向至两极限位置时，而产生的移动量(本案仅涉及小功率电机，对较大功率电机不适用)。通常使用的检测方法是依托通用的检测平台配合百分表来完成，一般情况下，这种检测方式通用性较好，但通用平台及固定电机的支座、压紧等装置体积大、重量足，只适合于固定生产模式，不方便移动。如需移动则操作工人劳动强度大，关键是此种检测方法用手沿轴向两端极限拉动电机轴的力度因人而异，精准度不高。可重复性不好，对同一台电机同一人多次测量或多人次测量，经常会得到多种测量结果，所产生的测量数据偏差较大，因此有一定的弊端。

发明内容

本发明的目的：设计一套专用夹具来完成电机轴向间隙的检测，该检测方法与传统的检测方式相比较，最大的特点是：装置便携、易移动，可重复性好，可有效提高检测效率以及检测的精准度。

本发明技术方案：一种检测电机轴向间隙的夹具，其特征在于，包括被测电机1、百分表2、连接盘7-1、导柱7-2、夹紧套7-3、轴承7-4、轴销7-5、第一圆柱销7-6、杠杆7-7、配重7-8、第二圆柱销7-9、第一紧定螺钉7-10、横杆7-11、支承轴7-12、摆杆7-13、双头螺栓7-14、弹簧7-15、钩形压板7-16、第三圆柱销7-17、衬套7-18、第四圆柱销7-19、蝶形螺母7-20、压块7-21、滚花螺钉7-22、夹表套7-23、表杆7-24、半圆头螺钉7-25、垫圈7-26、第二紧定螺钉7-27、滚花螺母7-28、外六方螺钉7-29；导柱7-2装入连接盘7-1中，支承轴7-12装入连接盘7-1的中心孔中，三个第一紧定螺钉7-10装入连接盘7-1的3处M3的孔中，先将衬套7-18嵌于连接盘7-1中，用第四圆柱销7-19紧固；再将双头螺栓7-14穿过衬套7-18的螺纹孔，套上弹簧7-15，拧入钩形压板7-16的螺纹孔中，然后装上第三圆柱销7-17进行限位并紧固；最后将7-20蝶形螺母旋在7-14双头螺栓的螺纹部位，夹紧套7-3装入两根导柱7-2中，压块7-21装入夹紧套7-3中，摆杆7-13装入夹紧套7-3的两方孔中，2件轴承7-4分别装于摆杆7-13的Φ16孔左右两侧，轴承7-4内环与轴销7-5相配合，轴销7-5与轴承7-4的内环相配合，摆杆7-13的Φ16孔内支撑轴承内环，并横穿支承轴7-12的Φ8孔，与支承轴7-12配合将摆杆7-13与连接盘7-1连接起来，第一圆柱销7-6共3件，该3件圆柱销属于标准件，外径Φ6，长度20，圆柱销7-13将摆杆7-13与杠杆7-7中的Φ6对准，再圆柱销压入后，两端冲点铆死，杠杆7-7装在横杆7-11上用第二圆柱销7-9固定，配重7-8跨接杠杆7-7装置的横杆7-11上，第二圆柱销7-9用来固定杠杆7-7和横杆7-11，摆杆7-13与杠杆7-7部分连接起来，第一紧定螺钉7-10用来紧固两根导柱7-2与连接盘7-1，横杆7-11装于杠杆7-7上，用来支撑配重件7-8，支承轴7-12与轴销7-5配合将摆杆7-13与连接盘7-1连接起来。

所述连接盘7-1的盘体由中心部分的大圆盘和上下两个“凸耳”状的小圆盘组成，上下两个“凸耳”状的小圆盘部位，用来安装部件7-14～7-20。

所述支承轴7-12过盈配合压入件连接盘7-1的距盘中心距离为40的Φ15的孔内

本发明的有益效果

本套检测装置操作方便、省时省力，可使从事航空电机装配的操作人员提高检测效率，针对不同的被测电机，只需改变并配备相应的连接盘即可，较易实现生产过程中的快速换型，该夹具可实现系列化。尤其适用于航空电机外场维护工作的需要，易于推广应用，具有较大的实用价值。本专利所确定的检测夹具为组合型、便携式，优点是：体积小，重量轻整套装置总重量为2.96Kg，可分体、可组合，便于操作人员移动。

附图说明

图1本发明主视图

图2本发明侧视图

图3本发明中的7-14～7-20装配后总体结构示意图

其中1-被测电机、2-百分表、7-1-连接盘、7-2-导柱、7-3-夹紧套、7-4-轴承、7-5-轴销、7-6-第一圆柱销、7-7-杠杆、7-8-配重、7-9-第二圆柱销、7-10-第一紧定螺钉、7-11-横杆、7-12-支承轴、7-13-摆杆、7-14-双头螺栓、7-15-弹簧、7-16-钩形压板、7-17-第三圆柱销、7-18-衬套、7-19-第四圆柱销、7-20-蝶形螺母、7-21-压块、7-22-滚花螺钉、7-23-夹表套、7-24-表杆、7-25-半圆头螺钉、7-26-垫圈、7-27-第二紧定螺钉、7-28-滚花螺母、7-29-外六方螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如图1-图3所示，连接盘7-1，材料为45#钢，热处理HRC30～35。盘体由中心部分的大圆盘和上下两个“凸耳”状的小圆盘组成，大盘与小盘之间用焊接工艺实现连接。

图中：孔距为60的两个Φ9的孔用来装配两根导柱7-2；距盘中心距离为40的Φ15的孔用来装配支承轴7-12；3处M3的孔用来装配第一紧定螺钉7-10；

盘中心的Φ36的孔用来避让被测电机的轴。Φ145的内止口用来与被测电机的外止口配合；由Φ152与Φ164组成的环形槽用来避让被测电机上的定位销。剩余的7处Φ28的孔用来对盘体减重。

上下两个“凸耳”状的小圆盘部位，用来安装件7-14～7-20，具体见图3。

该盘是夹具的主体部分，其作用是实现与被测电机的对接。

导柱7-2一长一短共2件，材料均为45#钢，热处理均为HRC30～35。

两件导柱的Φ9外圆部位分别装入连接盘7-1的孔距为60的2处Φ9孔中过盈配合，并通过装配M3的第一紧定螺钉7-10加固，最终与连接盘7-1固为一体。

其作用是：夹紧套7-3为支撑件并在检测过程中，实现整体杠杆装置的轴向滑移。

7-14～7-20共同组成一套夹紧装置，这个夹紧装置分别位于连接盘7-1的两端，用来将被测电机可靠的与夹具连接起来。

图中：先将衬套7-18嵌于连接盘7-1中，用第四圆柱销7-19紧固；再将件7-14双头螺栓穿过衬套7-18的螺纹孔，套上弹簧7-15，拧入钩形压板7-16的螺纹孔中，然后装上第三圆柱销7-17进行限位并紧固；最后将蝶形螺母7-20旋在双头螺栓7-14的螺纹部位。

在操作这个装置的过程中，随着旋动蝶形螺母7-20，会使弹簧7-15发生形变，检测前拧紧蝶形螺母7-20可使钩形压板卡紧被测电机件1，检测完毕后拧松蝶形螺母7-20可使钩形压板脱开被测电机件1。

夹紧套7-3，材料为45#钢，热处理均为HRC40～45。

该套主视图为“猴头”状零件，两“猴耳”处的Φ10孔套装在两根导柱7-2上；右视图底部9.5尺寸两边区域形成的“U”形空间即：俯视图底部尺寸为15的槽，用来装配压块7-21，固定压块时使用M6的孔。

俯视图中的两处方孔用来安放摆杆7-13的两条腿。

该件的作用是：与导柱7-2配合将夹具的杠杆部分与连接盘7-1部分有机的连接起来。

轴承7-4，共2件，该两件轴承属于标准件，轴承内径、外径、厚度分别为Φ4、Φ16、5。

该2件轴承分别装于摆杆7-13的Φ16孔左右两侧，轴承内环与轴销7-5相配合。

这两件轴承是实现整体杠杆装置轴向滑移的中心支点。

轴销7-5，材料为T8A，热处理为HRC50～55。

尺寸Φ4与轴承7-4的内环相配合，在摆杆7-13的Φ16孔内支撑轴承内环，并横穿件支承轴7-12的Φ8孔，与支承轴7-12配合将摆杆7-13与连接盘7-1连接起来。

第一圆柱销7-6，共3件，该3件圆柱销属于标准件，外径Φ6，长度20。

这3件第一圆柱销的作用是将摆杆7-13与杠杆7-7连接为一体。先将摆杆7-13与杠杆7-7中的Φ6对准，再圆柱销压入后，两端冲点铆死。

杠杆7-7，材料为45#钢，热处理为HRC30～35。

上部的两处Φ8孔是用来装配横杆7-11，装配时，将横杆7-11穿过两处Φ8孔，然后用第二圆柱销7-9通过2处Φ2孔，将两者固在一起。

下端的3个Φ6孔，用来与摆杆7-13中的3个Φ6对接。

该杠杆的作用是支撑件7-8配重，使配重沿轴向实现滑移。

配重7-8，材料为A3。

图中尺寸为8.5的槽，跨接杠杆装置的横杆7-11上，可以实现轴向滑移，这个配重产生的滑移就是使电机的转子产生轴向位移的施力者。滑移分别至横杆的两端极限位置即为电机转子所产生的轴向位移极限。

第二圆柱销7-9名为圆柱销，共2件，该2件圆柱销属于标准件，外径Φ2，长度12。

用来固定杠杆7-7和横杆7-11。

第一紧定螺钉7-10，共3件，该3件紧定螺钉属于标准件，螺纹为M3，长度6。

这3件紧定螺钉，2件用来紧固件两根导柱7-2与连接盘7-1，另1件用来紧固支承轴7-12与连接盘7-1。均起紧固防松作用。

件横杆7-11，材料为45#钢，热处理为HRC30～35。

该杆装于杠杆7-7上，用来支撑配重7-8。

支承轴7-12，材料为45#钢，热处理为HRC30～35。

这个支承轴的Φ15处过盈配合压入连接盘7-1的距盘中心距离为40的Φ15的孔内并用第一紧定螺钉7-10加固，Φ20的外圆穿过摆杆7-13的Φ28孔，Φ8的孔用来装配轴销7-5，轴销穿过该孔并在其两端装配轴承。

M5的螺纹孔内装配一件第二紧定螺钉7-27，使轴销7-5与支承轴7-12紧固为一体。M16的外螺纹用来装配滚花螺母7-28。

这件支承轴的作用是与件7-5轴销配合将7-13摆杆与件7-1连接盘连接起来，同时也支撑了轴承。

件摆杆7-13，材料为45#钢，热处理为HRC33～38。

左视图中尺寸为8，深度为42的槽用来装配杠杆7-7，右视图中3处Φ6用来与杠杆7-7中的3个Φ6对接并用第一圆柱销7-6连接固紧。

左视图中的Φ28圆覆盖支承轴7-12的Φ20外圆，同时轴销7-5的Φ8外圆穿过支承轴7-12的Φ8孔，用来在右视图的Φ16孔左右两端装配轴承7-4。

左视图中的“两腿”插入夹紧套7-3的两个方孔中。右视图中23尺寸处，用来给滚花螺母7-28限位。

该件的作用是：与杠杆7-7部分连接起来，共同实现整体杠杆装置的轴向滑移。

检测方法：

检测第1步：使被测电机的轴穿过夹具的孔，将夹具与被测电机对接A处即为图2的夹紧部分；

检测第2步：将“B”处的螺钉旋紧以保证整体杠杆装置的水平基准如果不旋紧，则杠杆有可能倾斜，不能保证被测电机的转子呈自由状态；

检测第3步：将“C”处的螺钉旋紧以保证整体夹具的与被测电机的转子固为一体；

检测第4步：调整百分表件2的轴向距离，使百分表测量头与被测电机轴头端部可靠接触但不顶死，之后将“D”处的螺钉旋紧以保证百分表位置适当；

检测第5步：将“B”处的旋紧螺钉松开松开之后，杠杆装置便在轴承的作用下可以轴向滑移了；

检测第6步：活动“E”处的连杆；

检测第7步：拉动“E”处的配重，使其沿着连杆向轴向两极限运动这个配重左右滑动的过程就是给被测电机转子施加外力的过程，有了这个配重，不同的操作者，多次测量均会得到相同的检测结果；

检测第8步：读取百分表的数值即为被测电机轴向间隙值最大值减去最小值即为检测结果。

我们运用本专利高效的完成了上述电机的返修任务，实现了对返修电机轴向间隙的外场检测，省去了运输的费用及周期，有效的节约了经费、时间、能源。从开始着手设计至检测验证完成仅用了4个工作日，而且该测量方法已被主机厂相关单位认可并赞誉。

Claims (3)

1.一种检测电机轴向间隙的夹具，其特征在于，包括被测电机(1)、百分表(2)、连接盘(7-1)、导柱(7-2)、夹紧套(7-3)、轴承(7-4)、轴销(7-5)、第一圆柱销(7-6)、杠杆(7-7)、配重(7-8)、第二圆柱销(7-9)、第一紧定螺钉(7-10)、横杆(7-11)、支承轴(7-12)、摆杆(7-13)、双头螺栓(7-14)、弹簧(7-15)、钩形压板(7-16)、第三圆柱销(7-17)、衬套(7-18)、第四圆柱销(7-19)、蝶形螺母(7-20)、压块(7-21)、滚花螺钉(7-22)、夹表套(7-23)、表杆(7-24)、半圆头螺钉(7-25)、垫圈(7-26)、第二紧定螺钉(7-27)、滚花螺母(7-28)、外六方螺钉(7-29)；导柱(7-2)装入连接盘(7-1)中，支承轴(7-12)装入连接盘(7-1)的中心孔中，三个第一紧定螺钉(7-10)装入连接盘(7-1)的3处M3的孔中，先将衬套(7-18)嵌于连接盘(7-1)中，用第四圆柱销(7-19)紧固；再将双头螺栓(7-14)穿过衬套(7-18)的螺纹孔，套上弹簧(7-15)，拧入钩形压板(7-16)的螺纹孔中，然后装上第三圆柱销(7-17)进行限位并紧固；最后将蝶形螺母(7-20)旋在双头螺栓(7-14)的螺纹部位，夹紧套(7-3)装入两根导柱(7-2)中，压块(7-21)装入夹紧套(7-3)中，摆杆(7-13)装入夹紧套(7-3)的两方孔中，2件轴承(7-4)分别装于摆杆(7-13)的Φ16孔左右两侧，轴承(7-4)内环与轴销(7-5)相配合，轴销(7-5)与轴承(7-4)的内环相配合，摆杆(7-13)的Φ16孔内支撑轴承内环，并横穿支承轴(7-12)的Φ8孔，与支承轴(7-12)配合将摆杆(7-13)与连接盘(7-1)连接起来，第一圆柱销(7-6)共3件，该3件圆柱销属于标准件，外径Φ6，长度20，第一圆柱销(7-6)将摆杆(7-13)与杠杆(7-7)中的Φ6对准，再第一圆柱销(7-6)压入后，两端冲点铆死，杠杆(7-7)装在横杆(7-11)上用第二圆柱销(7-9)固定，配重(7-8)跨接杠杆(7-7)装置的横杆(7-11)上，第二圆柱销(7-9)用来固定杠杆(7-7)和横杆(7-11)，摆杆(7-13)与杠杆(7-7)部分连接起来，第一紧定螺钉(7-10)用来紧固两根导柱(7-2)与连接盘(7-1)，横杆(7-11)装于杠杆(7-7)上，用来支撑配重(7-8)，支承轴(7-12)与轴销(7-5)配合将摆杆(7-13)与连接盘(7-1)连接起来。

2.如权利要求1所述的检测电机轴向间隙的夹具，其特征在于，所述连接盘(7-1)的盘体由中心部分的大圆盘和上下两个“凸耳”状的小圆盘组成，上下两个“凸耳”状的小圆盘部位，用来安装双头螺栓(7-14)及蝶形螺母(7-20)。

3.如权利要求1或2所述的检测电机轴向间隙的夹具，其特征在于，所述支承轴(7-12)过盈配合压入连接盘(7-1)的距盘中心距离为40的Φ15的孔内。