CN108448842A - 周转式绕线机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种周转式绕线机构，解决的技术问题：现有技术中摇把式绕线方式，其漆包线会出现扭转的技术问题。采取的技术方案，一种周转式绕线机构，包括机架、轮盘组件、中心轴组件和绕线管，轮盘组件设置在机架上，中心轴组件设置在轮盘组件上，绕线管设置在轮盘组件上。优点：本周转式绕线机构，绕线方式采用周转式绕线，使漆包线在牵引线管内保持直线状态，不会出现扭转现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种周转式绕线机构，属于绕线设备技术领域。
背景技术
电机转子生产过程中，在转子芯上绕设绕组的工序通常需用到转子绕线设备，现有的转子绕线设备的绕线方式采用摇把式绕线，在绕制较粗的漆包线时漆包线会出现扭转，增大了绕制阻力，影响漆包线的绕制生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，现有技术中摇把式绕线方式，其漆包线会出现扭转的技术问题。
本发明的目的是，提出一种周转式绕线机构，使漆包线在牵引线管内保持直线状态，不会出现扭转现象。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种周转式绕线机构，包括机架、轮盘组件、中心轴组件和绕线管，轮盘组件设置在机架上，中心轴组件设置在轮盘组件上，绕线管设置在轮盘组件上，
机架为一个两面开口的四方体壳体，开口的两面相对设置；机架由上板、下板、左板和右板构成；在左板和右板的板面上均同轴开设通孔，
轮盘组件包括左轮盘、右轮盘、第一齿轮环、三个连接杆、内齿太阳轮环、双联齿轮左轮、双联齿轮右轮、惰轮、驱动齿轮、过渡齿轮和电机，
三个连接杆同时连接左轮盘与右轮盘，三个连接杆沿左轮盘的周向均布设置；
右轮盘位于机架右板板面的外侧，右轮盘与右板板面上的通孔同心；右轮盘和第一齿轮环固联，第一齿轮环位于右板的外侧；第一齿轮环的外圈设置外啮合齿，右轮盘和第一齿轮环通过三个均布设置在机架上的轴向定位机构进行轴向定位，右轮盘通过三个均布设置在右板上的第一径向定位导轮进行径向定位；
三个轴向定位机构均包括安装杆、左导轮和右导轮，安装杆水平设置在右板上，安装杆的两端分别位于右板的外侧和内侧，左导轮通过连接轴设置在安装杆的一端，左导轮抵住第一齿轮环的内侧面；右导轮通过连接轴设置在安装杆的另一端，右导轮抵住第一齿轮环的外侧面；
三个第一径向定位导轮均通过连接轴设置在右板的外侧面上，三个第一径向定位导轮均抵住右轮盘的外环面，三个第一径向定位导轮均位于右板与第一齿轮环之间；
左轮盘位于机架左板板面的外侧，左轮盘与左板板面上的通孔同心；内齿太阳轮环与左板固联，内齿太阳轮环位于左板的内侧，内齿太阳轮环的内环面上设置内啮合齿；左轮盘通过三个均布设置在左板上的第二径向定位导轮进行径向定位；三个第二径向定位导轮均通过连接轴设置在左板的外侧面上，三个第二径向定位导轮均抵住左轮盘的外环面；
双联齿轮左轮与双联齿轮右轮同轴设置，双联齿轮左轮通过转轴设置在左轮盘上，双联齿轮左轮与内齿太阳轮环上的内啮合齿啮合，双联齿轮右轮通过惰轮啮合中心轴组件；惰轮通过转轴设置在左轮盘上，惰轮同时啮合双联齿轮右轮和内齿太阳轮环上的内啮合齿；
电机设置在机架的右板上，电机位于右板的内侧，驱动齿轮设置在电机的电机轴上，过渡齿轮与驱动齿轮啮合，过渡齿轮啮合第一齿轮环上的外啮合齿；过渡齿轮通过转轴设置在右板上；
中心轴组件包括中心轴、中心齿轮、联接套和引导块，中心轴同时转动设置在左轮盘和右轮盘的中心，中心齿轮固定在中心轴上，中心齿轮啮合惰轮；引导块通过联接套固定在中心轴的一端端部，中心轴的另一端转动连接右轮盘；
双联齿轮左轮的齿数与内齿太阳轮环上的内啮合齿的齿数的齿数比等于双联齿轮右轮的齿数与中心齿轮的齿数的齿数比；
绕线管同时贯穿插入左轮盘和右轮盘，绕线管与中心轴平行设置；在绕线管内插入导引管。
对本发明技术方案的改进，右轮盘和第一齿轮环一体成型。
对本发明技术方案的改进，导引管为陶瓷或硬质合金等耐磨光滑导管，镶嵌在绕线管管内。绕线管与轮盘组件固定，带动穿在管内的漆包线做旋转运动，导引管起保护漆包线的绝缘成和引导作用。
本发明周转式绕线机构的工作原理，内齿太阳轮环，中心齿轮、双联齿轮左轮、双联齿轮右轮构成了周转轮系，内齿太阳轮环与机架固定，双联齿轮左轮、双联齿轮右轮装在左轮盘上作为周转轮，随着轮盘的绕线转动做公转；双联齿轮左轮与内齿太阳轮环啮合，使双联齿轮做自转运动。为了保证中心齿轮保持不转动，增加了惰轮，使双联齿轮右轮通过惰轮与中心轴上的中心齿轮啮合，同时必须保证双联齿轮左轮的齿数与内齿太阳轮环的齿数的齿数比与双联齿轮右轮的齿数与中心齿轮的齿数的齿数比相等。
本发明的有益效果是：
本周转式绕线机构，绕线方式采用周转式绕线，使漆包线在牵引线管内保持直线状态，不会出现扭转现象。
附图说明
图1是周转式绕线机构的第一总图。
图2是机架的结构示意图。
图3是中心轴组件、轮盘组件和引线管的结构示意图。
图4是中心轴组件的结构示意图。
图5周转轮系关系图。
图6是本周转式绕线机构的使用总图。
图7是本发明中夹紧机构的结构示意图。
图8是反应本发明中夹紧机构内部结构的示意图。
图9是反应本发明中摆杆的结构示意图。
图10是周转式绕线机构的第二总图(反应出第二径向定位导轮)。
图11是周转式绕线机构的第三总图(反应出第一径向定位导轮和轴向定位机构)。
图12是轴向定位机构的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图12和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本实施例中周转式绕线机构，包括机架1、轮盘组件、中心轴组件和绕线管61，轮盘组件设置在机架1上，中心轴组件设置在轮盘组件上，绕线管61设置在轮盘组件上。
如图2所示，机架1为一个两面开口的四方体壳体，开口的两面相对设置；机架1由上板11、下板12、左板13和右板14构成；在左板13和右板14的板面上均同轴开设通孔。
如图3所示，轮盘组件包括左轮盘21、右轮盘22、第一齿轮环23、三个连接杆24、内齿太阳轮环41、双联齿轮左轮421、双联齿轮右轮422、惰轮43、驱动齿轮81、过渡齿轮82和电机。
如图1和3所示，三个连接杆24同时连接左轮盘21与右轮盘22，三个连接杆24沿左轮盘21的周向均布设置。
如图1和3所示，右轮盘22位于机架1右板14板面的外侧，右轮盘22与右板14板面上的通孔同心；右轮盘22和第一齿轮环23固联，进一步，进一步，右轮盘22和第一齿轮环2可以是3一体成型，也可以是单独加工后装配连接到一起。
第一齿轮环23位于右板14的外侧；第一齿轮环23的外圈设置外啮合齿，右轮盘22和第一齿轮环23通过三个均布设置在机架1上的轴向定位机构进行轴向定位，右轮盘22通过三个均布设置在右板14上的第一径向定位导轮5进行径向定位。
如图1、3、11和12所示，三个轴向定位机构均包括安装杆、左导轮71和右导轮72，安装杆水平设置在右板14上，安装杆的两端分别位于右板14的外侧和内侧，左导轮71通过连接轴设置在安装杆的一端，左导轮71抵住第一齿轮环23的内侧面；右导轮72通过连接轴设置在安装杆的另一端，右导轮72抵住第一齿轮环23的外侧面。
如图1、3、11和12所示所示，三个第一径向定位导轮5均通过连接轴设置在右板14的外侧面上，三个第一径向定位导轮5均抵住右轮盘22的外环面，三个第一径向定位导轮5均位于右板14与第一齿轮环23之间。
如图1、3和10所示，左轮盘21位于机架1左板13板面的外侧，左轮盘21与左板13板面上的通孔同心；内齿太阳轮环41与左板13固联，内齿太阳轮环41位于左板13的内侧，内齿太阳轮环41的内环面上设置内啮合齿；左轮盘21通过三个均布设置在左板13上的第二径向定位导轮9进行径向定位；三个第二径向定位导轮9均通过连接轴设置在左板13的外侧面上，三个第二径向定位导轮9均抵住左轮盘21的外环面。
如图3、4和5所示，双联齿轮左轮421与双联齿轮右轮422同轴设置，双联齿轮左轮421通过转轴设置在左轮盘21上，双联齿轮左轮421与内齿太阳轮环41上的内啮合齿啮合，双联齿轮右轮422通过惰轮43啮合中心轴组件；惰轮43通过转轴设置在左轮盘21上，惰轮43同时啮合双联齿轮右轮422和内齿太阳轮环41上的内啮合齿。
如图1所示，电机设置在机架1的右板14上，电机位于右板14的内侧，驱动齿轮81设置在电机的电机轴上，过渡齿轮82与驱动齿轮81啮合，过渡齿轮82啮合第一齿轮环23上的外啮合齿；过渡齿轮82通过转轴设置在右板14上；
如图3和4所示，中心轴组件包括中心轴31、中心齿轮32、联接套33和引导块34，中心轴31同时转动设置在左轮盘21和右轮盘22的中心，中心齿轮32固定在中心轴31上，中心齿轮32啮合惰轮43；引导块34通过联接套33固定在中心轴31的一端端部，中心轴31的另一端转动连接右轮盘22。
双联齿轮左轮421的齿数与内齿太阳轮环41上的内啮合齿的齿数的齿数比等于双联齿轮右轮422的齿数与中心齿轮32的齿数的齿数比；
如图1和3所示，绕线管61同时贯穿插入左轮盘21和右轮盘22，绕线管61与中心轴31平行设置；在绕线管61内插入导引管62。导引管62为陶瓷或硬质合金等耐磨光滑导管，镶嵌在绕线管61管内。绕线管与轮盘组件固定，带动穿在管内的漆包线做旋转运动，导引管起保护漆包线的绝缘成和引导作用。
本实施例的周转式绕线机构，右轮盘22和第一齿轮环23可以分开加工，组装成一整体，左轮盘21、右轮盘22和第一齿轮环23通过三个连接杆24组装成一体。
中心齿轮32通过键与中心轴31固定，中心轴31一端通过联结套33与导引块34相连，中心轴31、中心齿轮32、联结套33和导引块34组成一个整体结构，起引导漆包线的作用，中心轴31与轮盘组件内的左轮盘21和右轮盘22通过轴承联结，可以自由转动。
本周转式绕线机构工作时，驱动齿轮81在电机带动下通过过渡齿轮82驱动第一齿轮环23，第一齿轮环23带动整个轮盘组件转动，绕线管61通过导引管62与轮盘组件固定，轮盘组件转动带动穿在管内的漆包线做旋转运动，导引管62起保护漆包线的绝缘成和引导作用。
为了使漆包线顺利进入直流电机转子的线槽，必须保证在绕线管61做旋转运动时，处在其中心位置的导引块34保持位置固定不变，原理如下如图5所示。
内齿太阳轮环41、中心齿轮32、双联齿轮左轮421和双联齿轮右轮422构成了周转轮系，内齿太阳轮环41与机架1固定，双联齿轮左轮421、双联齿轮右轮422装在左轮盘21上作为周转轮，随着轮盘组件的绕线转动做公转，双联齿轮左轮421与内齿太阳轮环41的内啮合齿啮合，使双联齿轮做自转运动。为了保证中心齿轮32保持不转动，增加了惰轮43，使双联齿轮右轮422通过惰轮43与中心轴31上的中心齿轮32啮合，同时必须保证双联齿轮左轮421的齿数与内齿太阳轮环41的齿数的齿数比与双联齿轮右轮的422齿数与中心齿轮32的齿数的齿数比相等。
本实施例的周转式绕线机构，在具体实施，还可以增加用于夹紧电机转子的夹紧机构10和与可朝着夹紧机构10来回移动的尾座11。如图6所示。
如图7、8和9所示，夹紧机构10包括：
①设置在工作台1上的主轴架1001，用于支撑其他所有的部件。
②设置在主轴架1001一端的第一轴承座1002，第一轴承座1002内设置两个第一轴承1027，两个第一轴承1027的外圈均固定在第一轴承座1002上。
③设置在第一轴承座1002内的夹头外套1003，夹头外套1003设置在第一轴承1027的内圈中，两个第一轴承1027的内圈之间由隔套1004连接，夹头外套1003沿轴线开有贯穿两端的中心通孔，中心通孔内设置弹性夹头1005，弹性夹头1005上径向开有第一通孔1006，中心通孔的一端呈与弹性夹头1005相配合的前端大后端小的喇叭状，夹头外套1003上开有通槽1007，夹头外套1003远离弹性夹头1005的一端通过螺纹固定有第一弹簧座1008。弹性夹头1005内设置定位柱1026。弹性夹头1005向夹头外套1003外伸出，夹头外套1003中心孔的喇叭状部分对弹性夹头1005挤压的力减小，弹性夹头1005对工件的夹持的力变小并最终将所夹持的工件松开，弹性夹头1005向夹头外套1003内收缩，夹头外套1003中心孔的喇叭状部分挤压弹性夹头1005，弹性夹头1005夹紧所要夹持的工件，弹性夹头1005内设置定位柱1026，可对夹持的工件伸入到弹性夹头1005内的长度进行限定。第一轴承座1002设置内螺纹，为对第一轴承1027进行密封，在第一轴承座1002的端部设置带有外螺纹的螺母430。
④拉杆1009，拉杆1009的一端伸入夹头外套1003内并与弹性夹头1005螺纹连接，拉杆1009的另一端通过第二轴承1028转动设置在第二轴承座1010上，拉杆1009与第二轴承1028的内圈间隙配合，第二轴承座1010设置在主轴架1001的另一端，拉杆1009上靠近第二轴承座1010的一端通过螺纹设置第二弹簧座1011，第二弹簧座1011位于第一弹簧座1008和第二轴承座1010之间，拉杆1009与弹性夹头1005连接的一端径向的开有与第一通孔1006相对应的第二通孔1012，第一弹簧座1008和夹头外套1003由紧固螺钉锁紧，第二弹簧座1011和拉杆1009也由紧固螺钉锁紧。
⑤压缩弹簧1013，压缩弹簧1013套在拉杆1009上，并且压缩弹簧1013位于第一弹簧座1008和第二弹簧座1011之间。向弹性夹头1005一方推动第二弹簧座1011，第二弹簧座1011和拉杆1009一起朝向弹性夹头1005的方向运动，将弹性夹头1005向夹头外套1003外推，松开弹性夹头1005夹持的工件；由于第一弹簧座1008是固定在夹头外套1003上的，所以第一弹簧座1008的位置是相对固定的，第二弹簧座1011推动压缩弹簧1013，对压缩弹簧1013进行压缩，松开第二弹簧座1011后，由于压缩弹簧1013要回复原来未被压缩的状态，第二弹簧座1011在压缩弹簧1013的推动下向着远离弹性夹头1005的方向运动，拉动弹性夹头1005一起运动，弹性夹头1005向夹头外套1003内收缩，从而夹紧工件。在压缩弹簧1013的压缩和伸长的过程中，仅仅是第一弹簧座1008和第二弹簧座1011受到轴向的力，第一轴承1027轴向受力始终平衡，也就相当于第一轴承轴向不受力，延长第一轴承1027的使用寿命。
⑥方键1014，方键1014设置在隔套1004内并贯穿通槽1007、第一通孔1006和第二通孔1012。由于拉杆1009和弹性夹头1005通过螺纹连接，所以两者之间可能会发生相对转动，在第一通孔1006和第二通孔1012内设置方键1014，对两者进行固定，防止两者相对转动，另一方面，方键1014在通槽1007内滑动，通槽1007的长度就是拉杆1009运动的范围，也就是弹性夹头1005在夹头外套1003内伸缩的范围。
⑦摆杆1015，摆杆1015包括上部的两个支杆1018和下部的推杆1019，两根支杆1018上设有朝向第二弹簧座1011的凸起1021，主轴架1001的顶部设置支座1020，两个支杆1018穿过主机架1001的顶部并通过销轴1016转动设置在支座1020上，拉杆1009从两个支杆1018中间穿过，第二弹簧座1011与凸起1021接触，并且第二弹簧座1011由支杆1018推动往复运动。推杆1019呈朝向弹性夹头1005一侧弯曲的弧形，主轴架1001的下部设置两根光轴1022，光轴1022上设置可在光轴1022上滑动的滑块1023，气缸1017的活塞连接滑块1023，推杆1019由滑块1023推动。
⑧设置在主轴架1001下部的气缸1017，气缸1017的活塞可与摆杆1015下部的推杆1019接触并推动摆杆1015绕销轴1016转动。主轴架1001上远离气缸1017的一端设置限位柱1024，限位柱1024位于两根光轴1022之间。气缸1017活塞的伸长推动滑块1023在光轴1022上滑动，滑块1023推动摆杆1015的推杆1019，推杆1019向弹性夹头1005的方向转动，支杆1018上的凸起1021处推动第二弹簧座1011运动，气缸1017的活塞收缩，压缩弹簧1013推动第二弹簧座1011以及摆杆1015向着远离弹性夹头1005的方向旋转。
⑨第三电机1025，电机1025与气缸1017位于主轴架1001的同一侧，且第三电机1025的输出轴通过联轴器1029与拉杆1009连接。第三电机1025可驱动拉杆1009、弹性夹头1005和夹头外套1003一起转动。
松开动作：气缸1017的活塞杆带动滑块1023左移，推动摆杆1015绕销轴1016顺时针移动，限位柱1024控制摆杆1015的运动极限位置。摆杆1015中部的凸起1021与第二弹簧座1011接触并推动拉杆1009左移，拉杆1009推动弹性夹头1005左移，弹性夹头1005松开，工件可以取出。此时压缩弹簧1013被压缩。
夹紧动作：当弹性夹头1005内放入工件后，气缸1017的活塞收缩，摆杆1015逆时针转动复位；处于被压缩状态的压缩弹簧1013推动第二弹簧座1011右移，第二弹簧座1011推动拉杆1009带动弹性夹头1005右移，夹紧工件。此时第一弹簧座1008与摆杆1015之间没有接触，没有相互作用力；弹性夹头1005只是在压缩弹簧1013的轴向推力下夹紧工件，弹性夹头1005、夹头外套1003、拉杆1009、第一轴承座1008、第二轴承座1011以及压缩弹簧1013成一整体，第一轴承1027等没有受到额外的轴向力，第三电机1025通过联轴器1029带动拉杆1009使弹性夹头1005可以自由轻松转动或摆动。
本周转式绕线机构，绕线方式采用周转式绕线，使漆包线在牵引线管内保持直线状态，不会出现扭转现象。
凡本发明说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种周转式绕线机构，其特征在于：包括机架(1)、轮盘组件、中心轴组件和绕线管(61)，轮盘组件设置在机架(1)上，中心轴组件设置在轮盘组件上，绕线管(61)设置在轮盘组件上，
机架(1)为一个两面开口的四方体壳体，开口的两面相对设置；机架(1)由上板(11)、下板(12)、左板(13)和右板(14)构成；在左板(13)和右板(14)的板面上均同轴开设通孔，
轮盘组件包括左轮盘(21)、右轮盘(22)、第一齿轮环(23)、三个连接杆(24)、内齿太阳轮环(41)、双联齿轮左轮(421)、双联齿轮右轮(422)、惰轮(43)、驱动齿轮(81)、过渡齿轮(82)和电机，
三个连接杆(24)同时连接左轮盘(21)与右轮盘(22)，三个连接杆(24)沿左轮盘(21)的周向均布设置；
右轮盘(22)位于机架(1)右板(14)板面的外侧，右轮盘(22)与右板(14)板面上的通孔同心；右轮盘(22)和第一齿轮环(23)固联，第一齿轮环(23)位于右板(14)的外侧；第一齿轮环(23)的外圈设置外啮合齿，右轮盘(22)和第一齿轮环(23)通过三个均布设置在机架(1)上的轴向定位机构进行轴向定位，右轮盘(22)通过三个均布设置在右板(14)上的第一径向定位导轮(5)进行径向定位；
三个轴向定位机构均包括安装杆、左导轮(71)和右导轮(72)，安装杆水平设置在右板(14)上，安装杆的两端分别位于右板(14)的外侧和内侧，左导轮(71)通过连接轴设置在安装杆的一端，左导轮(71)抵住第一齿轮环(23)的内侧面；右导轮(72)通过连接轴设置在安装杆的另一端，右导轮(72)抵住第一齿轮环(23)的外侧面；
三个第一径向定位导轮(5)均通过连接轴设置在右板(14)的外侧面上，三个第一径向定位导轮(5)均抵住右轮盘(22)的外环面，三个第一径向定位导轮(5)均位于右板(14)与第一齿轮环(23)之间；
左轮盘(21)位于机架(1)左板(13)板面的外侧，左轮盘(21)与左板(13)板面上的通孔同心；内齿太阳轮环(41)与左板(13)固联，内齿太阳轮环(41)位于左板(13)的内侧，内齿太阳轮环(41)的内环面上设置内啮合齿；左轮盘(21)通过三个均布设置在左板(13)上的第二径向定位导轮(9)进行径向定位；三个第二径向定位导轮(9)均通过连接轴设置在左板(13)的外侧面上，三个第二径向定位导轮(9)均抵住左轮盘(21)的外环面；
双联齿轮左轮(421)与双联齿轮右轮(422)同轴设置，双联齿轮左轮(421)通过转轴设置在左轮盘(21)上，双联齿轮左轮(421)与内齿太阳轮环(41)上的内啮合齿啮合，双联齿轮右轮(422)通过惰轮(43)啮合中心轴组件；惰轮(43)通过转轴设置在左轮盘(21)上，惰轮(43)同时啮合双联齿轮右轮(422)和内齿太阳轮环(41)上的内啮合齿；
电机设置在机架(1)的右板(14)上，电机位于右板(14)的内侧，驱动齿轮(81)设置在电机的电机轴上，过渡齿轮(82)与驱动齿轮(81)啮合，过渡齿轮(82)啮合第一齿轮环(23)上的外啮合齿；过渡齿轮(82)通过转轴设置在右板(14)上；
中心轴组件包括中心轴(31)、中心齿轮(32)、联接套(33)和引导块(34)，中心轴(31)同时转动设置在左轮盘(21)和右轮盘(22)的中心，中心齿轮(32)固定在中心轴(31)上，中心齿轮(32)啮合惰轮(43)；引导块(34)通过联接套(33)固定在中心轴(31)的一端端部，中心轴(31)的另一端转动连接右轮盘(22)；
双联齿轮左轮(421)的齿数与内齿太阳轮环(41)上的内啮合齿的齿数的齿数比等于双联齿轮右轮(422)的齿数与中心齿轮(32)的齿数的齿数比；
绕线管(61)同时贯穿插入左轮盘(21)和右轮盘(22)，绕线管(61)与中心轴(31)平行设置；在绕线管(61)内插入导引管(62)。
2.根据权利要求1所述的周转式绕线机构，其特征在于：右轮盘(22)和第一齿轮环(23)一体成型。
3.根据权利要求1所述的周转式绕线机构，其特征在于：导引管(62)为陶瓷或硬质合金等耐磨光滑导管，镶嵌在绕线管(61)管内。
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