CN110011435A - 一种定子铁芯及其装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定子领域，其中公开了一种定子铁芯及其装配设备,包括铁芯本体，铁芯本体包括冲片一和冲片二，冲片一包括一对中心对称的半环一，冲片二包括一对中心对称的半环二，所述半环一与半环二的两端且沿其轴线方向开设有T形槽，所述半环一之间以及半环二之间且位于T形槽中嵌设有工形构件，所述半环一的一端延伸有凸片，所述半环一的另一端开设有于凸片配合的卡口，所述凸片上设置有凸点一，所述半环二上设置有卡接凸点的凹坑一，所述半环二与卡口对齐的部分冲压形成凹坑二和凸点二，工形构件提升铁芯本体左半部与右半部之间的连接强度，且保证铁芯本体外周圆整度，便于后道的定子在机壳中的安装。

Description

一种定子铁芯及其装配设备

技术领域

本发明涉及定子领域，特别涉及一种定子铁芯及其装配设备。

背景技术

电机的电枢中按一定规律绕制和连接起来的线圈组称为定子绕组。它是电机中实现机电能量转换的主要组成部件之一。组成电枢绕组的线圈有单匝的,也有多匝的,每匝还可以由若干并联导线绕成。线圈嵌入槽内的部分称有效部分，伸出槽外的部分称做连接端部，简称端部。

定子绕组包括线圈以及铁芯本体，铁芯本体包括若干堆叠的定子冲片，传统的定子冲片均是一个连续完整的环形结构，在生产过程中，比较耗费材料，其冲压后剩余的边角料也很难得到有效的利用，从而导致成本较高；

现有的一种定子冲片的生产方法，将定子冲片分成两个对称的半环，在冲裁定子冲片时，将半环的开口端相对排列，且半环的两端分别排列于另一半环的开口中，进而实现利用定子冲片的中心材料，并且半环堆叠形成定子冲片的左半部或右半部，左半部与右半部的两端相对抵接，而后通过焊接连接两者。

由于定子冲片的内侧有绕线的区域，无法焊接左半部和右半部，使得仅能在定子冲片的外侧焊接，使得左半部与右半部的连接稳定性较差，并且焊接处形成不平整的焊接条凸起，需要打磨焊接条，造成铁芯本体与电机壳的安装效率降低，存在待改进的不足之处。

发明内容

本发明的目的是提供一种定子铁芯及其装配设备，铁芯本体包括半环一与半环二，通过工形构件连接半环一与半环二，在降低定子铁芯的成本同时保证铁性本体的外周圆整度，便于铁芯本体与电机壳之间的安装。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种定子铁芯，包括铁芯本体，所述铁芯本体包括若干交替叠合的冲片一与冲片二，所述冲片一包括一对中心对称的半环一，所述冲片二包括一对中心对称的半环二，所述半环一与半环二的两端且沿其轴线方向开设有T形槽，所述半环一之间以及半环二之间且位于T形槽中嵌设有工形构件，所述半环一的一端延伸有凸片，所述半环一的另一端开设有于凸片配合的卡口，所述凸片上设置有凸点一，所述半环二上设置有卡接凸点的凹坑一，所述半环二与卡口对齐的部分冲压形成凹坑二和凸点二。

通过采用上述技术方案，交替堆叠的半环一与半环二构成左半部和右半部，将左半部和右半部相对扣合，当凸片嵌设于卡口中时，凸点一卡接于凹坑一中，且凸点二卡接于凹坑一中，提升凸片在卡口中嵌设的稳定性，进而实现左半部和右半部之间预固定的稳定性，便于后道工形构件加固铁芯本体的装配稳定性，并且在加工半环一与半环二时，半环一之间或半环二之间相对排列，半环一或半环二的两端分别排列设置于另一半环一或半环二中心，使得冲片一或冲片二的中心材料被利用起来，提升材料的利用率，在降低定子铁芯的成本同时保证铁性本体的外周圆整度，便于铁芯本体与电机壳之间的安装。

本发明进一步设置为：所述工形构件包括左插接板、右插接板以及中插接板，所述中插接板连接于左插接板与右插接板之间，所述左插接板与右插接板的相对端设置有楔形槽，所述中插接板的相对两端设置有配合于楔形槽中楔形块。

通过采用上述技术方案，将左插接板与右插接板分别预先插接于工字槽中，且使得左插接板与右插接板上的楔形槽相对设置，而后将中插接板嵌入工字槽中，且中插接板两端的楔形块卡接于楔形槽中，通过将工形构件分体嵌设铁芯本体中，减小工形构件插接时的最大阻力，便于工形构件的安装连接左半部和右半部。

本发明进一步设置为：所述中插接板厚度方向的两侧设置有填充板，所述填充板的两端分别抵接于左插接板与右插接板。

通过采用上述技术方案，在工字槽中且位于中插接板厚度方向的两侧嵌有填充板，填充板加强左半部和右半部之间的受剪力，进而增加了左半部和右半部之间的连接稳定性。

一种定子铁芯的装配设备，其特征在于：用于组装权利1-4中的任意一种定子铁芯，包括机架以及组装机构，所述组装机构包括夹持组件以及压装组件；

所述夹持组件包括对称设置于嵌设槽相对两侧的推板以及动力件；

所述压装组件包括位于机架上方的上压板组以及位于机架下方的下压板组，所述上压板组与下压板组均在竖直方向升降，所述上压板组下端开设有用于嵌设左插接板与右插接板的卡槽一，所述下压板组上端开设有用于嵌设中插接板以及填充板的卡槽二，且所述机架上开设有用于避让中插接板以及填充板的避让槽。

通过采用上述技术方案，启动夹持气缸，推板推动左半部或右半部相对移动，直至凸片嵌设卡口中，左半部与右半部初步预固定，再将左插接板或右插接板嵌设于卡槽一中，将中插接板以及填充板嵌设于卡槽二中，当左半部与右半部预固定后，依次启动液压缸一和液压缸二，使得上压板组将左插接板与右插接板嵌设于T形槽中，下压板组将中插接板以及填充板嵌设于T形槽中，且同时中插接板的两端分别与左插接板或右插接板固定连接，实现铁芯本体快速固定装配，节省时间和人力劳动成本。

本发明进一步设置为：所述机架上且位于避让槽的相对两侧设置有限位滑道，所述限位滑道沿推板的滑移方向延伸设置，所述限位滑道中滑动设置有滑块，所述滑块的上端开设有定位槽，所述定位槽中设置有支撑弹簧以及定位块，所述支撑弹簧推动定位块嵌设T形槽中，所述限位滑道中设置有拉动滑块远离避让槽的拉簧。

通过采用上述技术方案，将左半部或右半部放置于装配平台中，且使得定位块嵌设于T形槽中，当推板推动左半部或右半部时，滑块以及定位块限定左半部与右半部之间的相对移动，使得左半部与右半部上的T形槽对齐合并成工字槽，当左插接板与右插接板完全嵌设于T形槽中后，使得定位块收回定位槽中，且拉簧带动滑块复位，同时推板复位，将下一组铁芯本体放置于装配平台上定位，实现左半部与右半部的稳定对齐与装配，提升铁芯本体的装配效率。

本发明进一步设置为：所述机架上设置有液压缸一，所述上压板组包括上板一和上板二，所述液压缸一活塞端的下端固定连接于上板一，所述上板一与上板二之间穿设有连接柱一，所述连接柱一上且位于上板一与上板二之间套设有复位弹簧一，所述卡槽一设置于上板二上，且所述上板一的下端设置有推块一，所述推块一滑动配合于卡槽一中；所述机架上设置有液压缸二，所述下压板组包括下板一和下板二，所述液压缸二活塞端的上端固定连接于下板一，所述下板一与下板二之间穿设有连接柱二，所述连接柱二且位于下板一与下板二之间上套设有复位弹簧二，所述卡槽二设置于下板二上，且所述下板一的下端设置有推块二，所述推块二滑动配合于卡槽二中。

通过采用上述技术方案，当上压板组或下压板组向铁芯本体移动时，上板二与下板二带动工形构件移动，直至上板一与下板一分别向上板二或下板二移动时，推块一和推块二挤压工形构件嵌设于T形槽中，实现工形构件稳定连接左半部和右半部。

本发明进一步设置为：所述上板二上且位于卡槽一的相对内壁上开设有安装槽，所述安装槽中设置有夹持弹簧以及夹持片，所述夹持弹簧推动夹持片相对移动。

通过采用上述技术方案，将左插接板与右插接板嵌设于卡槽一中后，支撑弹簧推动夹持片抵接于左插接板或右插接板的相对两侧，实现上压板组稳定带动左插接板和右插接板嵌设于T形槽中。

本发明进一步设置为：所述机架上且位于垂于推板移动方向的两端设置有限位板，所述限位板抵接于铁芯本体的外侧，所述限位板的下端设置有调节块，所述调节块之间相对或向背移动。

通过采用上述技术方案，螺杆转动使得调节块之间相对或相背移动，使得限位板的间距等于铁芯本体外周的直径，当推板挤压左半部和右半部时，限位板抵接阻挡左半部和右半部两者拼接处的移动，减小由于推板推力造成的铁芯本体变形，提升铁芯本体拼接后的质量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、工形构件提升铁芯本体左半部与右半部之间的连接强度，且保证铁芯本体外周圆整度，便于后道的定子在机壳中的安装；

2、夹持组件实现铁芯本体左半部与右半部之间快速的预固定，压装组件将工形构件快速嵌设于T形槽中，实现铁芯本体的快速拼装。

附图说明

图1是一种定子铁芯的总装示意图；

图2是用于体现工形构件结构的爆炸示意图；

图3是一种定子铁芯的装配设备的总装示意图；

图4是用于体现机架结构的示意图；

图5是用于体现定位铁芯本体移动方向的组件爆炸示意图；

图6是用于体现上压板组结构的示意图；

图7是用于体现限定工形构件结构的半剖示意图；

图8是用于体现下压板组结构的示意图。

附图标记：1、铁芯本体；11、T形槽；2、冲片一；21、半环一；22、凸片；23、卡口；3、冲片二；31、半环二；4、工形构件；41、左插接板；42、中插接板；43、右插接板；44、填充板；5、转轴；51、限位槽；52、嵌槽；6、机架；61、嵌设槽；62、避让槽；63、限位滑道；64、调节滑道；7、夹持组件；71、推板；9、上压板组；91、上板一；911、推块一；92、上板二；921、卡槽一；922、安装槽；923、夹持弹簧；924、夹持片；93、连接柱一；94、复位弹簧一；10、下压板组；12、下板一；121、推块二；13、下板二；131、卡槽二；14、连接柱二；15、复位弹簧二；16、滑块；161、拉簧；162、定位槽；163、定位块；164、支撑弹簧；17、限位板；171、调节块；172、螺杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图1和图2所示，一种定子铁芯，包括铁芯本体1，其中铁芯本体1包括冲片一2和冲片二3，并且冲片一2与冲片二3分别包括一对中心对称的半环一21和半环二31，若干半环一21与半环二31交替叠合构成铁芯本体1的左半部和右半部，在生产冲片一2或冲片二3时，半环一21之间或半环二31之间相对排列，半环一21或半环二31的两端分别排列设置于另一半环一21或半环二31中心，使得冲片一2或冲片二3的中心材料被利用起来，提升材料的利用率，降低定子铁芯的成本。

在半环一21与半环二31之间设置有工形构件4，在半环一21与半环二31的两端均冲裁形成T形槽11，当半环一21之间以及半环二31之间的两端相对抵接时，T形槽11构成工字槽，将工形构件4嵌设于工字槽中，进而实现半环一21之间以及半环二31之间的固定连接。

其中工形构件4包括左插接板41、右插接板43以及中插接板42，在左插接板41与右插接板43上均开设楔形槽，在中插接板42的相对两端设置有楔形块，将左插接板41与右插接板43分别预先插接于工字槽中，且使得左插接板41与右插接板43上的楔形槽相对设置，而后将中插接板42嵌入工字槽中，且中插接板42两端的楔形块卡接于楔形槽中，通过将工形构件4分体嵌设铁芯本体1中，减小工形构件4插接时的最大阻力，便于工形构件4的安装连接左半部和右半部。

并且中插接板42的厚度小于工字槽的宽度，进一步减小中插接板42的嵌设时的阻力。而后在工字槽中且位于中插接板42厚度方向的两侧嵌有填充板44，填充板44加强左半部和右半部之间的受剪力，进而增加了左半部和右半部之间的连接稳定性；且在填充板44背离中插接板42的一侧设置有三角齿，三角齿沿填充板44的宽度方向间隔设置若干，并且在T性槽的内侧冲裁形成于三角齿配合的三角槽，三角齿与三角槽之间的啮合设置，增加了左半部和右半部之间的受拉力，进一步提升左半部和右半部之间的连接稳定性。

其中在半环一21的一端且位于T形槽11的两侧延伸有凸片22，在半环一21的另一端且位于T形槽11的两侧设置有卡口23，当半环一21之间拼接时，半环一21之间的凸片22相互嵌设于相对卡口23中，限定左半部和右半部之间在竖直方向的移动，铁芯本体1装配的稳定性，且实现铁芯本体1拼合时的预固定。

在裁切成型凸片22的同时，冲压凸片22，使得凸片22的上端面形成凹坑一，在凸片22的下端面形成凸点一，在半环二31与卡口23对齐的部分冲压形成凹坑二和凸点二，将凸片22嵌设卡口23中时，凸点一卡接于凹坑一中，且凸点二卡接于凹坑一中，提升凸片22在卡口23中嵌设的稳定形，进而实现左半部和右半部之间预固定的稳定性，便于后道工形构件4加固铁芯本体1的装配稳定性。

实施例二：

如图3所述，一种定子铁芯的装配设备，包括机架6以及设置于机架6上的组装机构，在机架6上形成装配平台，在装配平台的相对两端分别设置有夹持气缸，在夹持气缸的活塞端固定有推板71，推板71与夹持气缸构成夹持组件7；

将左半部与右半部分别放置于推板71的相对侧，启动夹持气缸，推板71推动左半部或右半部相对移动，直至凸片32嵌设卡口23中，左半部与右半部初步预固定，实现铁芯本体自动化的初步装配，提高铁芯本体的装配效率。

如图3和图8所示，组装机构包括夹持组件7和压装组件，压装组件包括位于机架6上方的上压板组9以及位于机架6下方的下压板组10，并在机架6上方设置有驱动上压板组9竖直升降的液压缸一，在机架6下方设置有用于驱动下压板组10竖直升降的液压缸二，在上压板组9的上开设有卡槽一921，在下压板组10的上开设有卡槽二131，并在机架6上卡开设有于卡槽二131对齐的避让槽62；

将左插接板41或右插接板43嵌设于卡槽一921中，将中插接板42以及填充板44嵌设于卡槽二131中，当左半部与右半部预固定后，依次启动液压缸一和液压缸二，使得上压板组9将左插接板41与右插接板43嵌设于T形槽11中，下压板组10将中插接板42以及填充板44嵌设于T形槽11中，且同时中插接板42的两端分别与左插接板41或右插接板43固定连接，实现铁芯本体1的固定装配。

如图6和图7所示，其中上压板组9包括上板一91和上板二92，液压缸一活塞端的下端固定连接于上板一91，上板一91与上板二92之间穿设有连接柱一93，连接柱一93上且位于上板一91与上板二92之间套设有复位弹簧一94，卡槽一921设置于上板二92上，且上板一91的下端设置有推块一911，推块一911滑动配合于卡槽一921中；下压板组10包括下板一12和下板二13，液压缸二活塞端的上端固定连接于下板一12，下板一12与下板二13之间穿设有连接柱二14，连接柱二14且位于下板一12与下板二13之间上套设有复位弹簧二15，卡槽二131设置于下板二13上，且所述下板一12的下端设置有推块二121，推块二121滑动配合于卡槽二131中；

当上压板组9或下压板组10向铁芯本体1移动时，上板二92与下板二13带动工形构件4移动，直至上板一91与下板一12分别向上板二92或下板二13移动时，推块一911和推块二121挤压工形构件4嵌设于T形槽11中，实现工形构件4稳定连接左半部和右半部。

并且在上板二92上且位于卡槽一921的相对内壁上开设有安装槽922，在安装槽922中嵌设有夹持弹簧923以及夹持片924，将左插接板41与右插接板43嵌设于卡槽一921中后，支撑弹簧推动夹持片924抵接于左插接板41或右插接板43的相对两侧，实现上压板组9稳定带动左插接板41和右插接板43嵌设于T形槽11中。

如图4和图5所示，其中在机架6上且位于避让槽62的相对两侧设置有限位滑道63，限位滑道63沿推板71的滑移方向延伸设置，在限位滑道63中设置有滑块16，滑块16在限位滑道63中移动，在滑块16的上端开设有定位槽162，在定位槽162中设置有支撑弹簧164以及定位块163，支撑弹簧164推动定位块163竖直向上移动，并在滑块16远离避让槽62的一端设置有拉簧161；

将左半部或右半部放置于装配平台中，且使得定位块163嵌设于T形槽11中，当推板71推动左半部或右半部时，滑块16以及定位块163限定左半部与右半部之间的相对移动，使得左半部与右半部上的T形槽11对齐合并成工字槽，当左插接板41与右插接板43完全嵌设于T形槽11中后，使得定位块163收回定位槽162中，且拉簧161带动滑块16复位，同时推板71复位，将下一组铁芯本体1放置于装配平台上定位，实现左半部与右半部的稳定对齐与装配，提升铁芯本体1的装配效率。

其中在机架6上的装配平台上设置有调节滑道64，调节滑道64的延伸方向垂直于限位滑道63的延伸方向，且调节滑道64的延伸方向经过避让槽62，在调整滑道64中分别设置有调节块171，调节块171的上端固定有限位板17，且在调节滑道64中分别设置有螺杆172，螺杆172螺纹穿设于调节块171中，在机架6上且位于螺杆172的一端固定有电机；

启动电机，螺杆172转动使得调节块171之间相对或相背移动，使得限位板17的间距等于铁芯本体1外周的直径，当推板71挤压左半部和右半部时，限位板17抵接阻挡左半部和右半部两者拼接处的移动，减小由于推板71推力造成的铁芯本体1变形，提升铁芯本体1拼接后的质量。

本实施例的工作原理是：

将左半部或右半部放置于装配平台中，且使得定位块163嵌设于T形槽11中，推板71推动左半部或右半部相对移动，直至凸片32嵌设卡口23中，左半部与右半部初步预固定；而后上压板组9或下压板组10向铁芯本体1移动时，上板二92与下板二13带动工形构件4移动，直至上板一91与下板一12分别向上板二92或下板二13移动时，推块一911和推块二121挤压工形构件4嵌设于T形槽11中，实现工形构件4稳定连接左半部和右半部，完成定子铁芯的装配工序。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种定子铁芯，包括铁芯本体（1），其特征在于：所述铁芯本体（1）包括若干交替叠合的冲片一（2）与冲片二（3），所述冲片一（2）包括一对中心对称的半环一（21），所述冲片二（3）包括一对中心对称的半环二（31），所述半环一（21）与半环二（31）的两端且沿其轴线方向开设有T形槽（11），所述半环一（21）之间以及半环二（31）之间且位于T形槽（11）中嵌设有工形构件（4），所述半环一（21）的一端延伸有凸片（22），所述半环一（21）的另一端开设有于凸片（22）配合的卡口（23），所述凸片（22）上设置有凸点一，所述半环二（31）上设置有卡接凸点的凹坑一，所述半环二（31）与卡口（23）对齐的部分冲压形成凹坑二和凸点二。

2.根据权利要求1所述的一种定子铁芯，其特征在于：所述工形构件（4）包括左插接板（41）、右插接板（43）以及中插接板（42），所述中插接板（42）连接于左插接板（41）与右插接板（43）之间，所述左插接板（41）与右插接板（43）的相对端设置有楔形槽，所述中插接板（42）的相对两端设置有配合于楔形槽中楔形块。

3.根据权利要求2所述的一种定子铁芯，其特征在于：所述中插接板（42）厚度方向的两侧设置有填充板（44），所述填充板（44）的两端分别抵接于左插接板（41）与右插接板（43）。

4.一种定子铁芯的装配设备，其特征在于：用于组装权利1-4中的任意一种定子铁芯，包括机架（6）以及组装机构，所述组装机构包括夹持组件（7）以及压装组件；

所述夹持组件（7）包括对称设置于嵌设槽（61）相对两侧的推板（71）以及动力件；

所述压装组件包括位于机架（6）上方的上压板组（9）以及位于机架（6）下方的下压板组（10），所述上压板组（9）与下压板组（10）均在竖直方向升降，所述上压板组（9）下端开设有用于嵌设左插接板（41）与右插接板（43）的卡槽一（921），所述下压板组（10）上端开设有用于嵌设中插接板（42）以及填充板（44）的卡槽二（131），且所述机架（6）上开设有用于避让中插接板（42）以及填充板（44）的避让槽（62）。

5.根据权利要求4所述的一种定子铁芯的装配设备，其特征在于：所述机架（6）上且位于避让槽（62）的相对两侧设置有限位滑道（63），所述限位滑道（63）沿推板（71）的滑移方向延伸设置，所述限位滑道（63）中滑动设置有滑块（16），所述滑块（16）的上端开设有定位槽（162），所述定位槽（162）中设置有支撑弹簧（164）以及定位块（163），所述支撑弹簧（164）推动定位块（163）嵌设T形槽（11）中，所述限位滑道（63）中设置有拉动滑块（16）远离避让槽（62）的拉簧（161）。

6.根据权利要求4所述的一种定子铁芯的装配设备，其特征在于：所述机架（6）上设置有液压缸一，所述上压板组（9）包括上板一（91）和上板二（92），所述液压缸一活塞端的下端固定连接于上板一（91），所述上板一（91）与上板二（92）之间穿设有连接柱一（93），所述连接柱一（93）上且位于上板一（91）与上板二（92）之间套设有复位弹簧一（94），所述卡槽一（921）设置于上板二（92）上，且所述上板一（91）的下端设置有推块一（911），所述推块一（911）滑动配合于卡槽一（921）中；所述机架（6）上设置有液压缸二，所述下压板组（10）包括下板一（12）和下板二（13），所述液压缸二活塞端的上端固定连接于下板一（12），所述下板一（12）与下板二（13）之间穿设有连接柱二（14），所述连接柱二（14）且位于下板一（12）与下板二（13）之间上套设有复位弹簧二（15），所述卡槽二（131）设置于下板二（13）上，且所述下板一（12）的下端设置有推块二（121），所述推块二（121）滑动配合于卡槽二（131）中。

7.根据权利要求6述的一种定子铁芯的装配设备，其特征在于：所述上板二（92）上且位于卡槽一（921）的相对内壁上开设有安装槽（922），所述安装槽（922）中设置有夹持弹簧（923）以及夹持片（924），所述夹持弹簧（923）推动夹持片（924）相对移动。

8.根据权利要求4述的一种定子铁芯的装配设备，其特征在于：所述机架（6）上且位于垂于推板（71）移动方向的两端设置有限位板（17），所述限位板（17）抵接于铁芯本体（1）的外侧，所述限位板（17）的下端设置有调节块（171），所述调节块（171）之间相对或向背移动。