CN109951034A - 一种永磁电机定转子装配用工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁电机定转子装配用工具，包括底座、升降装置和定子进给装置，底座上设置有压头、中支撑板和右支撑板，压头上设置有螺纹顶尖，中支撑板和右支撑板上设置有长顶尖，转子设置在螺纹顶尖和长顶尖之间，定子设置在长顶尖上，与升降装置连接用于保证定子和转子同轴设置，定子进给装置设置在升降装置的下部用于进行定子的进给操作实现定转子装配。本发明有效的防止电机定子和转子发生碰撞，减少零件的报废率，提高装配质量，产生良好经济效益；提高了装配的效率，以往定转子装配过程中需要至少两人配合，该定转子装配机构可通过一人操作完成定转子装配，提高了装配的安全性；对永磁电机采用卧式装配，有效降低人工操作难度。

Description

一种永磁电机定转子装配用工具

技术领域

本发明属于机械工具技术领域，具体涉及一种永磁电机定转子装配用工具。

背景技术

目前各永磁电机生产厂家一般无专用设备或工具装配永磁电机定转子。一般小的电机定转子装配都用手工装配，比较大的电机定转子装配都借用行车等起吊工具及其他辅助工具进行，费时费力，劳动效率不高，且危险性较大。手工装配存在很多问题：由于转子因永磁体带有强磁，手工装配过程中，受磁拉力影响，转子撞击并吸附定子，从而造成转子、定子的损伤；另外由于强磁的影响，容易造成转子和定子装配不同心引起扫膛等故障；手工装配的装配速度不可控，容易冲击轴承，引起轴承的损伤；手工装配由于强磁产生的力很大，容易夹伤装配工，造成安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种永磁电机定转子装配用工具，提高永磁电机装配质量，保护工人的人身安全。

本发明采用以下技术方案：

一种永磁电机定转子装配用工具，包括底座、升降装置和定子进给装置，底座上设置有压头、中支撑板和右支撑板，压头上设置有螺纹顶尖，中支撑板和右支撑板上设置有长顶尖，转子设置在螺纹顶尖和长顶尖之间，定子设置在长顶尖上，与升降装置连接用于保证定子和转子同轴设置，定子进给装置设置在升降装置的下部用于进行定子的进给操作实现定转子装配。

具体的，升降装置包括螺旋升高块和定子固定装置，定子固定装置套装在长顶尖上，内部固定定子，螺旋升高块设置在定子固定装置的下部，螺旋升高块的下部通过垫板与定子进给装置连接。

进一步的，间隔设置在定子固定装置下部。

具体的，定子进给装置包括丝杠和滑块，丝杠上的丝母与滑块连接，滑块设置在升降装置的下方用于进给升降装置。

进一步的，丝杠的一端与第二手轮连接，另一端依次贯穿压头、中支撑板和右支撑板设置。

更进一步的，中支撑板设置在压头和右支撑板之间，且能够沿长顶尖和丝杠上移动调节支撑位置。

进一步的，底座上设置有滑轨，丝杠设置在滑轨内。

具体的，螺纹顶尖通过第一螺钉固定在压头上，长顶尖分别通过第二螺钉与中支撑板和右支撑板连接。

进一步的，螺纹顶尖的一端设置第一手轮。

具体的，长顶尖伸出中支撑板的位置大于定子端盖厚度加定子装配长度的50～70mm。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种永磁电机定转子装配用工具，通过顶尖以及定子支撑装置同轴固定永磁电机的定子与转子，采用定子进给装置使定子轴向可控运动，保证定转子缓慢移动和同心装配，避免定转子发生刮蹭和碰撞，保证装配质量及操作工的人身安全。同时顶尖的长度与定子支撑装置的具有可调性，能够适应不同机座号及长度的电机装配，具有一定的通用性。

进一步的，由于定转子在装配时磁吸力较大，为了保证装配时相对位置，就需要对定转子进行约束，定子固定装置通过与定子所配合的接口，将定子位置进行固定，约束了定子在径向的自由度，同时螺纹机构具有较大的承载力，通过与定子固定装置相连接的螺旋升高装置可以将定子固定板固定，同时可通过调节螺旋升高块的高度来调整定子机壳的中心高。

进一步的，采用可自锁丝杠使定子轴向可控运动，保证定转子缓慢移动和同心装配。

进一步的，采用第二手轮可以使定子在轴向的移动速率可控，工人操作时省力，提高装配效率。

进一步的，由于不同型号的电机定子长度以及转子长度不同，磁吸力的不同，会导致长顶尖所受弯矩不同，在满足装配尺寸的前提下，使长顶尖的支撑点尽可能短，可以大大减少长顶尖的挠度的变化，对应到电机装配中就能减少电机气隙的变化，防止发生定转子的碰撞。

综上所述，本发明有效的防止电机定子和转子发生碰撞，减少零件的报废率，提高装配质量，产生良好经济效益；提高了装配的效率，以往定转子装配过程中需要至少两人配合，该定转子装配机构可通过一人操作完成定转子装配，提高了装配的安全性；对永磁电机采用卧式装配，有效降低人工操作难度。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中：1.第一手轮；2.第一螺钉；3.压头；4.螺纹顶尖；5.转子；6.定子；7.长顶尖；8.中支撑板；9.右支撑板；10.第二手轮；11.丝杠；12.滑轨；13.丝母；14.滑块；15.垫板；16螺旋升高块；17.定子支撑装置；18.第二螺钉。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”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，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装置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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

本发明提供了一种永磁电机定转子装配用工具，通过对定转子进行同轴固定，且能够轴向可控运动的方法，避免定转子装配时因永磁体的磁拉力产生的偏心安装、轴承冲击，并保障了装配工的人身安全。还可同心安装前后端盖，控制前后端盖、定转子及轴承承受的装配力，减小安装变形，具有装配质量一致性好、操作简便、安全等优点。

请参阅图1，本发明一种永磁电机定转子装配用工具，包括夹紧装置、升降装置和定子进给装置，夹紧装置采用两个顶尖夹紧电机转子5的固定方式，其中一个顶尖上设置有用于固定定子6的定子固定装置17，定子固定装置17设置在升降装置上用于调节高度保证定子6和转子5同轴设置，升降装置的下部设置定子进给装置用于控制定子固定装置17实现定子6的进给完成定转子装配。

夹紧装置包括螺纹顶尖4和长顶尖7，螺纹顶尖4通过第一螺钉2固定在压头3上，螺纹顶尖4的一端设置第一手轮1，另一端与转子5的一端连接，转子5的另一端与长顶尖7的一端连接，长顶尖7的另一端通过第二螺钉18依次贯穿中支撑板8和右支撑板9设置，中支撑板8和右支撑板9均设置在底板上，底板上开有槽，中支撑板8能够沿槽移动应用改变对长顶尖7的支撑位置。

螺纹顶尖4通过与顶尖固连的第一手轮1调整其的伸出长度，用于夹紧转子5；长顶尖7通过两组压头用第二螺钉18压紧在中支撑板8和右支撑板9上，通过调整长顶尖7的位置改变螺纹顶尖4与长顶尖7的中心距以适应不同型号电机不同长度的转子，右支撑板9与底板固连，中支撑板8通过底板上开的槽沿着长顶尖7的方向移动从而改变对长顶尖7的支撑位置，同时保证夹紧转子5的时候顶尖也具有足够的刚性。

升降装置包括螺旋升高块16和定子固定装置17，螺旋升高块16包括两个，设置在垫板15上，通过垫板15与定子进给装置连接，定子固定装置17设置在螺旋升高块16上，定子固定装置17应用和定子6的外壳或止口相配合固定。

电机的定子6通过定子固定装置17与螺旋升高块16上的垫板15相固连，装配工具通过调整竖直方向上螺旋升高块16的高度调整升降平台的高度，用于适应不同型号的电机基座的中心高度，保证转子5和定子6同轴；

定子进给装置包括丝杠11、滑轨12、丝母13和滑块14，丝杠11的一端与第二手轮10连接，另一端依次贯穿压头3、中支撑板8和右支撑板9设置，滑轨12设置在压头3和中支撑板8之间的底板上，丝母13和滑块14设置在滑轨12内，与丝杠11连接，垫板15通过丝母13和滑块14与丝杠11连接，通过安装在底座上的滑轨12与安装在垫板15上的滑块14定位，旋转第二手轮10使丝杠11带动丝母13运动驱动垫板15使定子6轴向缓慢移动与转子5装配到位。

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。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过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。

装配工具的使用方法如下：

(1)检查：根据定转子装配工具的总装图纸检查转配工具各零部件是否齐全,润滑脂需足量添加添加，轻转两手轮能够灵活转动。

(2)顶尖调整：根据电机转子图纸查询电机转子总长，根据电机转子图纸查询电机转子总长，松开中支撑板8和右支撑板9压头上的紧固螺钉，调整两顶尖之间的距离为大于转子总长约10～20mm后拧紧右支撑板9；接下来松开中支撑板8下方两个固定螺钉，调整中支撑板8支撑长顶尖7的位置，使长顶尖7伸出中支撑板8的位置大于端盖厚度加上定子装配长度约50～70mm。

(3)定子支撑座调整：测量机壳尺寸及定子内圆尺寸并按照0.1mm一档分类。对于气隙较大的电机可适当放松分类的梯度。按照每一档所对应的高度，先从尺寸最大的档或最小的档开始，用扳手调整螺旋升高块上的三个第二螺母16，根据电机及机座号以及配套的定转子装配定位工装的中心高确定螺旋升高块的调整高度误差在0.05mm以内，并用水平仪找正水平，将三个第二螺母16用扳手拧紧。

(4)定位工装：根据不同型号的电机设计不同的定转子装配定位工装的类型选择合适的方式固定并用对应的螺钉夹紧，对于永磁无刷电机来说，定位工装的设计主要考虑机壳外形尺寸的配合即可，一般可采用V型铁压紧即可。对于永磁直流力矩电机来说，还需要考虑试验工装的外形尺寸

(5)轴承装配

轴承安装、拆卸以及试验详细过程参照《滚动轴承安装与拆卸操作规范》进行。

(6)定子安装

检查定子装配完好合格后，电机有前后端盖的，将前后端盖按照相对应的位置，挂在左右两个顶尖上将将定子装配按照相应的方式固定在装配定位工装上，注意螺钉不得拧的过紧，防止定子机壳变形损坏定子。对于有引出线的定子装配需要对对引出线进行固定保护，最后转动下方的第二手轮10，移动定子装配到靠近中支撑板8的位置

检查转子完好合格后，松开第一螺钉2转动螺纹顶尖上的第一手轮1移动螺纹顶尖4将转子用两顶尖夹紧，转动力矩不得过大，防止转轴变形，固定好后拧紧第一螺钉2。

(8)定转子装配

佩戴好护目镜，转动下方手轮缓慢移动定子靠近转子，在定子即将于转子接触的时候停止转动手轮，视线尽量与定转子同轴观测定转子之间的气隙是否均匀，定转子之间是否干涉在观察不便时也可采用塞尺进行测量。如果存在干涉的地方将机壳放入下一个组进行装配。如果不存在干涉，继续转动手轮缓慢移动定子，直到装配到位，注意过程中不得出现杂声及剐蹭感。

将端盖按照对应的螺钉孔位置对齐，轴承与轴承室或者转轴轻轻相配，放入螺钉轻轻挂力，各边均匀拧入，无需完全拧靠到位只需要能压紧端盖保证其对定子转子径向完全定位即可。两边端盖均安装完成后松开螺纹顶尖及定子定位工装，将电机取下再上紧两端的端盖。

同一组的电机装配完成后再根据梯度调整上垫板的高度并调水平后重复上述装配动作直到全部电机装配完成。

本发明一种永磁电机定转子装配用工具已在多种永磁电机产品装配装配过程中使用，包括92机座号永磁交流伺服电动机及114机座号永磁力矩电机等装配过程应用，效果良好，以J92ST-X02E型号电机所做的专用接口为例，以往我所该型号电机通过手工装配效率为30min/台，报废率为5％，使用工具之后初步试验装配效率为：20min/台，报废率为1％左右，提高了装配效率为我所节约成本数十万。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，包括底座、升降装置和定子进给装置，底座上设置有压头(3)、中支撑板(8)和右支撑板(9)，压头(3)上设置有螺纹顶尖(4)，中支撑板(8)和右支撑板(9)上设置有长顶尖(7)，转子(5)设置在螺纹顶尖(4)和长顶尖(7)之间，定子(6)设置在长顶尖(7)上，与升降装置连接用于保证定子(6)和转子(5)同轴设置，定子进给装置设置在升降装置的下部用于进行定子(6)的进给操作实现定转子装配。

2.根据权利要求1所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，升降装置包括螺旋升高块(16)和定子固定装置(17)，定子固定装置(17)套装在长顶尖(7)上，内部固定定子(6)，螺旋升高块(16)设置在定子固定装置(17)的下部，螺旋升高块(16)的下部通过垫板(15)与定子进给装置连接。

3.根据权利要求2所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，螺旋升高块(16)包括两个，间隔设置在定子固定装置(17)下部。

4.根据权利要求1或2或3所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，定子进给装置包括丝杠(11)和滑块(14)，丝杠(11)上的丝母(13)与滑块(14)连接，滑块(14)设置在升降装置的下方用于进给升降装置。

5.根据权利要求4所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，丝杠(11)的一端与第二手轮(10)连接，另一端依次贯穿压头(3)、中支撑板(8)和右支撑板(9)设置。

6.根据权利要求5所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，中支撑板(8)设置在压头(3)和右支撑板(9)之间，且能够沿长顶尖(7)和丝杠(11)上移动调节支撑位置。

7.根据权利要求4所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，底座上设置有滑轨(12)，丝杠(11)设置在滑轨(12)内。

8.根据权利要求1所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，螺纹顶尖(4)通过第一螺钉(2)固定在压头(3)上，长顶尖(7)分别通过第二螺钉(18)与中支撑板(8)和右支撑板(9)连接。

9.根据权利要求8所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，螺纹顶尖(4)的一端设置第一手轮(1)。

10.根据权利要求1所述的永磁电机定转子装配用工具，其特征在于，长顶尖(7)伸出中支撑板(8)的位置大于定子端盖厚度加定子装配长度的50～70mm。