CN108418363A - 一种永磁电机转子吊入工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁电机转子吊入工装，包括固定座、前端盖、机壳、定子、吊装架、后端盖、转子，转子包括转轴和均布在转轴表面的磁钢，吊装架上连接隔离装置，隔离装置包括上支撑管、间隙配合设于上支撑管的内部且可沿着上支撑管内壁上下移动的下管和连接在下管下端的隔条，隔条贴合插入对应的两个相邻磁钢之间，隔条上远离转轴的一侧端面上设滚珠槽，滚珠槽内间隔设滚珠，隔条上设滚珠的一侧端面贴合压接压板，压板一侧设限制滚珠脱出的滚珠限位环框，滚珠部分露出滚珠限位环框外，转子竖直向下同心穿入定子时外露在滚珠限位环框外的滚珠与定子内壁滚动接触。本发明装配时不会发生定子和转子相吸的情况，工作效率高，装配安全可靠。

Description

一种永磁电机转子吊入工装

技术领域

本发明涉及电机的定转子装配技术领域，更具体的说涉及一种永磁电机转子吊入工装。

背景技术

随着永磁材料性能的不断提高和电机技术的发展，伺服电机在国民经济的各个领域得到了广泛应用，伺服电机具有功率密度高、精度高、运行平稳等特点。

定子和转子是伺服电机的重要组成部分，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯由多个定子冲片组依次首尾联接拼圆而成，每个定子冲片组由多片硅钢片叠压而成,所述定子绕组缠绕在定子铁芯上；转子包括转轴以及圆周均布粘贴在转轴表面的若干个磁钢；定子内壁和转子外壁之间通过气隙隔开。

一般定子通过过盈配合固定在机壳内，安装时需将转子从定子内孔中同心穿过，故在穿过时转子外表面的磁钢会吸住定子的内壁，现有技术中的装配方法很简单：装配人员拿住转子直接从上往下放入从定子内孔穿过，这个过程中磁钢会瞬间吸到定子内壁(实则为定子铁芯内壁)，给磁钢带来强大冲击，磁钢很容易碎裂，而且很容易夹住装配的手，具有一定的危险性，并且安装时需不停地调整，工作效率低，有待对此进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种永磁电机转子吊入工装，装配时不会发生定子和转子相吸的情况，工作效率高，且装配安全可靠。

本发明解决上述技术问题的方案是：

一种永磁电机转子吊入工装，包括固定座、安装在固定座上端的前端盖、安装在前端盖上端的机壳、紧配合装入机壳内壁的定子、可供人手持的吊装架、固定连接在吊装架下端的后端盖、穿过并固定在后端盖上的转子，所述转子竖直向下同心穿入定子的中心且转子外壁和定子内壁之间形成气隙，所述转子包括转轴和圆周均布粘贴在转轴表面的磁钢，所述吊装架上连接有多个隔离装置，每个隔离装置包括与吊装架相连的中空的上支撑管、间隙配合设于上支撑管的内部且可沿着上支撑管内壁上下移动的下管和连接在下管下端的隔条，所述上支撑管竖直穿过后端盖，上支撑管和下管之间通过从外到内螺旋拧入上支撑管并抵住下管外壁的顶丝固定，所述隔条贴合插入对应的两个相邻磁钢之间，隔条的下端超出磁钢的下端，隔条的材质为聚四氟乙烯，隔条上远离转轴的一侧端面上设有上下延伸的滚珠槽，所述滚珠槽内间隔设有滚珠，所述隔条上设有滚珠的一侧端面贴合压接有压板，所述压板一侧设有限制滚珠脱出的滚珠限位环框，所述滚珠部分露出在滚珠限位环框外，所述转子竖直向下同心穿入定子时外露在滚珠限位环框外的滚珠与定子内壁滚动接触。

所述固定座包括位于下部的圆形底盘，所述底盘的上端面中心同心设有向上竖直延伸的安装台，底盘上位于安装台的外围周向设有底盘安装沉孔，所述安装台上端面中心设有环形定位槽，所述环形定位槽的中心设有向上竖直延伸的抵环，所述抵环的中心设有上下贯穿的固定座轴孔，所述安装台上端面位于环形定位槽的外围周向均布安装台螺孔。

所述前端盖的下端面中心设有向下竖直延伸的外定位环台，所述外定位环台伸入环形定位槽且外定位环台的外缘贴合环形定位槽的外壁，所述前端盖的上端面设有向上竖直延伸的内定位环台，所述内定位环台伸入机壳的下端内部且内定位环台的外缘贴合机壳的下端内壁，所述前端盖的外围四个角均设有上下贯穿的前端盖安装孔，前端盖的外围还设有机壳前连接孔，前端盖的中心设有上下贯穿的前端盖轴孔，所述内定位环台的中心设有前轴承座，所述前轴承座内紧配合压入前轴承，所述前轴承的下端面和前轴承座的底面之间抵接波形垫圈。

所述机壳的内壁下部设有台阶面，所述定子位于台阶面的上方且定子的外围下端面抵住台阶面，机壳的上下端面上均设有机壳安装螺孔，位于机壳下端面的机壳安装螺孔与机壳前连接孔一一对应。

所述后端盖的下端面中心设有向下竖直延伸的环形定位凸缘，所述环形定位凸缘伸入机壳的上端内部且环形定位凸缘的外缘贴合机壳的上端内壁，所述后端盖的下端面中心位于环形定位凸缘的内部设有后轴承座，所述后轴承座内紧配合压入后轴承，所述后轴承的上下端面分别通过第一挡圈和第二挡圈贴合卡住，所述后轴承座上设有供第二挡圈放入的挡圈槽，所述后端盖的四个角均设有机壳后连接孔和吊装架连接孔，所述机壳后连接孔与位于机壳上端面的机壳安装螺孔一一对应，所述后端盖的上端面中心设有向上竖直延伸的定位盘，后端盖上贯穿设有多个供上支撑管穿过的腰圆孔。

所述吊装架包括圆盘体和位于圆盘体外缘且向下竖直延伸的环形挡边部，所述圆盘体的中心设有供转轴穿过的圆盘体中孔，圆盘体的上端面对称设有拉手，所述环形挡边部的下端外缘周向均布安装支耳，环形挡边部的内壁贴合定位盘的外壁，所述安装支耳与吊装架连接孔一一对应，所述圆盘体的内壁上设有多个向下凸出的螺柱。

所述上支撑管的上端螺旋拧入螺柱。

所述隔条的顶端设有凸出的螺纹头，所述下管的下端螺旋拧入螺纹头。

所述隔条上设有滚珠的一侧端面形成多个定位圆槽，所述压板上与隔条相贴合的端面形成与定位圆槽相配的定位凸柱，所述定位凸柱紧配合插入定位圆槽内，所述隔条上靠近转轴的一侧端面上设有上下延伸的弧形凸起部，所述弧形凸起部与转轴外壁为相切接触。

所述转轴的下端从下往上依次形成外径增大的第一分轴、第二分轴、第三分轴和第四分轴，所述第一分轴的外径小于前轴承的内径，所述第二分轴的外壁与前轴承的内壁紧配合，所述第四分轴的外壁圆周均布磁钢。

本发明的突出效果是：通过隔条配合滚珠对电机的定子和转子部分进行隔离，转子在下放过程中受限于隔条和滚珠的隔离作用，装配时不会发生定子和转子相吸的情况，工作效率高，且装配安全可靠。

附图说明

图1为本发明的装配时的立体图；

图2为本发明的装配时的立体图(去掉吊装架后)；

图3为图1的俯视图；

图4为图3中A-A向的剖视图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为图4中C处的放大图；

图7为图4中D处的放大图；

图8为本发明的固定座的立体图；

图9为本发明的前端盖的第一视角立体图；

图10为本发明的前端盖的第二视角立体图；

图11为本发明的机壳的立体图；

图12为本发明的后端盖的第一视角立体图；

图13为本发明的后端盖的第二视角立体图；

图14为本发明的吊装架的第一视角立体图；

图15为本发明的吊装架的第二视角立体图；

图16为本发明的隔离装置的局部立体图；

图17为图16的第一视角的局部爆炸图；

图18为图16的第二视角的局部爆炸图；

图19为本发明的定子、转子和隔离装置配合的立体图；

图20为图19的俯视图；

图21为图20中E处的放大图；

图22为本发明的电机装配完成后的结构示意图。

图中：固定座1、底盘11、安装台12、环形定位槽13、抵环14、固定座轴孔15、底盘安装沉孔16、安装台螺孔17、前端盖2、外定位环台21、前端盖安装孔22、机壳前连接孔23、内定位环台24、前轴承座25、前端盖轴孔26、波形垫圈27、前轴承28、机壳3、台阶面31、机壳安装螺孔32、定子4、转子5、转轴51、磁钢52、第一分轴53、第二分轴54、第三分轴55、第四分轴56、后端盖6、环形定位凸缘61、后轴承座62、挡圈槽63、机壳后连接孔64、吊装架连接孔65、腰圆孔66、定位盘67、第一挡圈68、第二挡圈69、后轴承610、吊装架7、圆盘体71、环形挡边部72、安装支耳73、圆盘体中孔74、拉手75、螺柱76、上支撑管8、下管81、隔条82、压板83、滚珠84、螺纹头85、顶丝86、滚珠槽87、定位圆槽88、滚珠限位环框89、定位凸柱810、弧形凸起部811。

具体实施方式

实施例：

如图1～图22所示，一种永磁电机转子吊入工装，包括固定座1、安装在固定座1上端的前端盖2、安装在前端盖2上端的机壳3、紧配合装入机壳3内壁的定子4、可供人手持的吊装架7、固定连接在吊装架7下端的后端盖6、穿过并固定在后端盖6上的转子5，所述转子5竖直向下同心穿入定子4的中心且转子5外壁和定子4内壁之间形成气隙，所述转子5包括转轴51和圆周均布粘贴在转轴51表面的磁钢52，具体为所述转轴51的下端从下往上依次形成外径增大的第一分轴53、第二分轴54、第三分轴55和第四分轴56，所述第一分轴53的外径小于前轴承28的内径，所述第二分轴54的外壁与前轴承28的内壁紧配合，所述第四分轴56的外壁圆周均布磁钢52。

所述吊装架7上连接有多个隔离装置，隔离装置用于将定子4和转子5隔开，防止在装配过程中吸住，本装置中的隔离装置的数量为周向均布的4个。

每个隔离装置包括与吊装架7相连的中空的上支撑管8、间隙配合设于上支撑管8的内部且可沿着上支撑管8内壁上下移动的下管81和连接在下管81下端的隔条82，所述上支撑管8竖直穿过后端盖6，上支撑管8和下管81之间通过从外到内螺旋拧入上支撑管8并抵住下管81外壁的顶丝86固定，通过调节下管81伸入上支撑管8内部的多少，进而调节整个隔离装置的长度，使得隔条82的下端超出磁钢52的下端即可，这样转子5刚放入定子4内部时便不会被吸住。因定子铁芯是一片一片叠起来的，所以电机可以衍生出多种不同高度的定子铁芯，进而造成电机的总体高度也不一样，通过上支撑管8配合下管81可对隔离装置的长度进行调节，使得本工装可以适应不同高度的电机。

所述隔条82贴合插入对应的两个相邻磁钢52之间，隔条82与相邻两个磁钢52均为间隙配合。

隔条82的下端超出磁钢52的下端，隔条82的材质为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的摩擦系数极低，具有不粘附的特性，方便隔条82的退出。

隔条82上远离转轴51的一侧端面上设有上下延伸的滚珠槽87，所述滚珠槽87内间隔设有滚珠84，所述隔条82上设有滚珠84的一侧端面贴合压接有压板83，所述压板83一侧设有限制滚珠84脱出的滚珠限位环框89，所述滚珠84部分露出在滚珠限位环框89外，所述转子5竖直向下同心穿入定子4时外露在滚珠限位环框89外的滚珠84与定子4内壁滚动接触。滚珠84实际接触对应的一个定子冲片组的中间位置处，这样能确保向下移动时滚珠84可靠滚动。

所述固定座1包括位于下部的圆形底盘11，所述底盘11的上端面中心同心设有向上竖直延伸的安装台12，底盘11上位于安装台12的外围周向设有底盘安装沉孔16，在底盘安装沉孔16内穿入紧固件将固定座1安装在工作台面上。

所述安装台12上端面中心设有环形定位槽13，所述环形定位槽13的中心设有向上竖直延伸的抵环14，所述抵环14的中心设有上下贯穿的固定座轴孔15，所述安装台12上端面位于环形定位槽13的外围周向均布安装台螺孔17。抵环14从下往上穿过前端盖轴孔26，且抵环14的上端面抵住前轴承28的内圈的下端面，这样保证了装配时前轴承28不会下移。

所述前端盖2的下端面中心设有向下竖直延伸的外定位环台21，所述外定位环台21伸入环形定位槽13且外定位环台21的外缘贴合环形定位槽13的外壁，所述前端盖2的上端面设有向上竖直延伸的内定位环台24，所述内定位环台24伸入机壳3的下端内部且内定位环台24的外缘贴合机壳3的下端内壁，所述前端盖2的外围四个角均设有上下贯穿的前端盖安装孔22，前端盖安装孔22与安装台螺孔17一一相对并从上往下拧入螺钉连接。

前端盖2的外围还设有机壳前连接孔23，前端盖2的中心设有上下贯穿的前端盖轴孔26，所述内定位环台24的中心设有前轴承座25，所述前轴承座25内紧配合压入前轴承28，所述前轴承28的下端面和前轴承座25的底面之间抵接波形垫圈27。

所述机壳3的内壁下部设有台阶面31，所述定子4位于台阶面31的上方且定子4的外围下端面抵住台阶面31，机壳3的上下端面上均设有机壳安装螺孔32，位于机壳3下端面的机壳安装螺孔32与机壳前连接孔23一一对应，通过螺钉从下往上穿过机壳前连接孔23并拧入对应的机壳安装螺孔32进行连接。

所述后端盖6的下端面中心设有向下竖直延伸的环形定位凸缘61，所述环形定位凸缘61伸入机壳3的上端内部且环形定位凸缘61的外缘贴合机壳3的上端内壁，所述后端盖6的下端面中心位于环形定位凸缘61的内部设有后轴承座62，所述后轴承座62内紧配合压入后轴承610，所述后轴承610的上下端面分别通过第一挡圈68和第二挡圈69贴合卡住，所述后轴承座62上设有供第二挡圈69放入的挡圈槽63，第一挡圈68卡在转轴51外壁的槽上。

所述后端盖6的四个角均设有机壳后连接孔64和吊装架连接孔65，所述机壳后连接孔64与位于机壳3上端面的机壳安装螺孔32一一对应，通过螺钉从上往下穿过机壳后连接孔64并拧入对应的机壳安装螺孔32进行连接。

所述后端盖6的上端面中心设有向上竖直延伸的定位盘67，后端盖6上贯穿设有多个供上支撑管8穿过的腰圆孔66。

所述吊装架7包括圆盘体71和位于圆盘体71外缘且向下竖直延伸的环形挡边部72，所述圆盘体71的中心设有供转轴51穿过的圆盘体中孔74，圆盘体71的上端面对称设有拉手75，拉手75的作用是在没有使用压力机前手提拉手75将转子5部分初步放入定子4内，所述环形挡边部72的下端外缘周向均布安装支耳73，环形挡边部72的内壁贴合定位盘67的外壁，所述安装支耳73与吊装架连接孔65一一对应，安装支耳73上设有与吊装架连接孔65相对应的安装孔位(吊装架连接孔65为带螺纹的孔)，通过吊装架7可使用手动压力机或自动压力机进行装配。

所述圆盘体71的内壁上设有多个向下凸出的螺柱76。所述上支撑管8的上端螺旋拧入螺柱76。

所述隔条82的顶端设有凸出的螺纹头85，所述下管81的下端螺旋拧入螺纹头85。

所述隔条82上设有滚珠84的一侧端面形成多个定位圆槽88，所述压板83上与隔条82相贴合的端面形成与定位圆槽88相配的定位凸柱810，所述定位凸柱810紧配合插入定位圆槽88内，所述隔条82上靠近转轴51的一侧端面上设有上下延伸的弧形凸起部811，所述弧形凸起部811与转轴51外壁为相切接触，相切接触产生的摩擦力小。

本发明的操作流程是：装配前先对隔离装置的长度进行调整，将已经装配好滚珠84的隔条82螺旋连接到下管81的下端，将上支撑管8的上端螺旋连接到螺柱76，调整好隔条82在对应处的两个磁钢52之间的位置，而后将上支撑管8套入下管81并下移使得吊装架7贴合后端盖6并固定，此时通过顶丝86对上支撑管8和下管81进行固定，隔条82的下端应超出磁钢52的下端，而后将转子5等部件一起往下移(可通过手拿拉手75实现转子5的下放)，下放转子5的过程中滚珠84与定子4内壁滚动接触。待第二分轴54接触到前轴承28的内壁时，此时靠手的力量已经无法再压下去了，而后将整个工装移到手动压力机或自动压力机下，靠压力机将转子5等部件再往下压入一段，此时第二分轴54已经部分紧配合插入前轴承28的内圈时，而后继续向下压入转子5等部件，直到第三分轴55的端面抵住前轴承28的内圈上端面为止，此时整个电机的装配完成，装配完成后的电机结构图如图22所示。而后将吊装架7拆卸下来并往上取出吊装架7，此时隔离装置被一起取出，隔离装置取出时穿过腰圆孔66。

以上实施例仅用于说明本发明，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。

Claims (10)

1.一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：包括固定座(1)、安装在固定座(1)上端的前端盖(2)、安装在前端盖(2)上端的机壳(3)、紧配合装入机壳(3)内壁的定子(4)、可供人手持的吊装架(7)、固定连接在吊装架(7)下端的后端盖(6)、穿过并固定在后端盖(6)上的转子(5)，所述转子(5)竖直向下同心穿入定子(4)的中心且转子(5)外壁和定子(4)内壁之间形成气隙，所述转子(5)包括转轴(51)和圆周均布粘贴在转轴(51)表面的磁钢(52)，所述吊装架(7)上连接有多个隔离装置，每个隔离装置包括与吊装架(7)相连的中空的上支撑管(8)、间隙配合设于上支撑管(8)的内部且可沿着上支撑管(8)内壁上下移动的下管(81)和连接在下管(81)下端的隔条(82)，所述上支撑管(8)竖直穿过后端盖(6)，上支撑管(8)和下管(81)之间通过从外到内螺旋拧入上支撑管(8)并抵住下管(81)外壁的顶丝(86)固定，所述隔条(82)贴合插入对应的两个相邻磁钢(52)之间，隔条(82)的下端超出磁钢(52)的下端，隔条(82)的材质为聚四氟乙烯，隔条(82)上远离转轴(51)的一侧端面上设有上下延伸的滚珠槽(87)，所述滚珠槽(87)内间隔设有滚珠(84)，所述隔条(82)上设有滚珠(84)的一侧端面贴合压接有压板(83)，所述压板(83)一侧设有限制滚珠(84)脱出的滚珠限位环框(89)，所述滚珠(84)部分露出在滚珠限位环框(89)外，所述转子(5)竖直向下同心穿入定子(4)时外露在滚珠限位环框(89)外的滚珠(84)与定子(4)内壁滚动接触。

2.如权利要求1所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述固定座(1)包括位于下部的圆形底盘(11)，所述底盘(11)的上端面中心同心设有向上竖直延伸的安装台(12)，底盘(11)上位于安装台(12)的外围周向设有底盘安装沉孔(16)，所述安装台(12)上端面中心设有环形定位槽(13)，所述环形定位槽(13)的中心设有向上竖直延伸的抵环(14)，所述抵环(14)的中心设有上下贯穿的固定座轴孔(15)，所述安装台(12)上端面位于环形定位槽(13)的外围周向均布安装台螺孔(17)。

3.如权利要求2所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述前端盖(2)的下端面中心设有向下竖直延伸的外定位环台(21)，所述外定位环台(21)伸入环形定位槽(13)且外定位环台(21)的外缘贴合环形定位槽(13)的外壁，所述前端盖(2)的上端面设有向上竖直延伸的内定位环台(24)，所述内定位环台(24)伸入机壳(3)的下端内部且内定位环台(24)的外缘贴合机壳(3)的下端内壁，所述前端盖(2)的外围四个角均设有上下贯穿的前端盖安装孔(22)，前端盖(2)的外围还设有机壳前连接孔(23)，前端盖(2)的中心设有上下贯穿的前端盖轴孔(26)，所述内定位环台(24)的中心设有前轴承座(25)，所述前轴承座(25)内紧配合压入前轴承(28)，所述前轴承(28)的下端面和前轴承座(25)的底面之间抵接波形垫圈(27)。

4.如权利要求3所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述机壳(3)的内壁下部设有台阶面(31)，所述定子(4)位于台阶面(31)的上方且定子(4)的外围下端面抵住台阶面(31)，机壳(3)的上下端面上均设有机壳安装螺孔(32)，位于机壳(3)下端面的机壳安装螺孔(32)与机壳前连接孔(23)一一对应。

5.如权利要求4所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述后端盖(6)的下端面中心设有向下竖直延伸的环形定位凸缘(61)，所述环形定位凸缘(61)伸入机壳(3)的上端内部且环形定位凸缘(61)的外缘贴合机壳(3)的上端内壁，所述后端盖(6)的下端面中心位于环形定位凸缘(61)的内部设有后轴承座(62)，所述后轴承座(62)内紧配合压入后轴承(610)，所述后轴承(610)的上下端面分别通过第一挡圈(68)和第二挡圈(69)贴合卡住，所述后轴承座(62)上设有供第二挡圈(69)放入的挡圈槽(63)，所述后端盖(6)的四个角均设有机壳后连接孔(64)和吊装架连接孔(65)，所述机壳后连接孔(64)与位于机壳(3)上端面的机壳安装螺孔(32)一一对应，所述后端盖(6)的上端面中心设有向上竖直延伸的定位盘(67)，后端盖(6)上贯穿设有多个供上支撑管(8)穿过的腰圆孔(66)。

6.如权利要求5所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述吊装架(7)包括圆盘体(71)和位于圆盘体(71)外缘且向下竖直延伸的环形挡边部(72)，所述圆盘体(71)的中心设有供转轴(51)穿过的圆盘体中孔(74)，圆盘体(71)的上端面对称设有拉手(75)，所述环形挡边部(72)的下端外缘周向均布安装支耳(73)，环形挡边部(72)的内壁贴合定位盘(67)的外壁，所述安装支耳(73)与吊装架连接孔(65)一一对应，所述圆盘体(71)的内壁上设有多个向下凸出的螺柱(76)。

7.如权利要求6所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述上支撑管(8)的上端螺旋拧入螺柱(76)。

8.如权利要求7所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述隔条(82)的顶端设有凸出的螺纹头(85)，所述下管(81)的下端螺旋拧入螺纹头(85)。

9.如权利要求8所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述隔条(82)上设有滚珠(84)的一侧端面形成多个定位圆槽(88)，所述压板(83)上与隔条(82)相贴合的端面形成与定位圆槽(88)相配的定位凸柱(810)，所述定位凸柱(810)紧配合插入定位圆槽(88)内，所述隔条(82)上靠近转轴(51)的一侧端面上设有上下延伸的弧形凸起部(811)，所述弧形凸起部(811)与转轴(51)外壁为相切接触。

10.如权利要求9所述一种永磁电机转子吊入工装，其特征在于：所述转轴(51)的下端从下往上依次形成外径增大的第一分轴(53)、第二分轴(54)、第三分轴(55)和第四分轴(56)，所述第一分轴(53)的外径小于前轴承(28)的内径，所述第二分轴(54)的外壁与前轴承(28)的内壁紧配合，所述第四分轴(56)的外壁圆周均布磁钢(52)。