CN110571986B - 一种直驱电机的机壳与定子的装配工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，包括底座、导杆、支撑环和导向环，底座的上端连接导杆，底座的上端面中心设底座凸柱，底座的上端面安装支撑环，底座凸柱的外壁贴合设定子，定子的下端面贴合抵住支撑环，导向环包括安装台，安装台的下端面形成安装台下凸体，安装台下凸体上设贯穿其内外壁的下凸体穿孔，下凸体穿孔的内端抵接滚珠，滚珠内端露出下凸体穿孔并抵接定子的外壁，安装台的上端面设隔热环，隔热环上贴合抵压机壳，机壳包括与定子相配的第二壳体，机壳向下压入带动导向环沿着导杆一起向下以使第二壳体过盈配合压入定子外壁。本发明中，定子固定可靠牢固，机壳的温度不会快速降低，机壳与定子装配精确可靠且效率高。

Description

一种直驱电机的机壳与定子的装配工装

技术领域

本发明涉及电机零部件装配工装领域，更具体的说是涉及一种直驱电机的机壳与定子的装配工装。

背景技术

直驱电机由于其低转速高输出扭矩特性，也称为力矩伺服，与传统电机不同，直驱电机可以直接与负载联接，从而省去了减速器、齿轮箱等减速传动机构，结构简单，装配方便且免维护，因此在一些行业得到广泛运用。

直驱电机主要由机壳、定子、转子、端盖等各部件组成，其定子的铁芯部分为整体式，定子通过过盈配合安装至机壳内，由于直驱电机的输出扭矩高，为了保证定子的稳固往往过盈量取较大值，这样机壳和定子装配时就需要通过热套来完成，现有技术中，通常将定子放置到压力机上固定，然后将机壳放入烘箱加热至一定温度(该温度根据过盈量的设计值来计算出)，工人带上隔热手套迅速将机壳取出并将其放置到定子上对准放正，最后压力机将机壳压下完成，在此过程中有以下问题：一是加热后的机壳与定子直接接触，定子的导热系数高，故两者之间传热快，会导致机壳的温度快速下降，不利于后续的压力机压装；二是由于机壳温度高，人为将机壳与定子进行对准放正相当困难且耗时，若要迅速完成容易造成烫伤事故；三是人为将机壳与定子进行对准放正，全凭工人感觉，没有工装保证，很难实现每次都能对准放正，若没有对准放正，压力机硬压会造成机壳、定子变形，甚至有压到一半下不去的可能，造成极大的不便和损失，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，提供一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，定子固定可靠牢固，机壳的温度不会快速降低，机壳与定子装配精确可靠且效率高。

本发明解决上述技术问题的方案是：

一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，包括底座、导杆、支撑环和导向环，所述底座的上端对称连接有导杆，底座的上端面中心设有向上延伸的底座凸柱，底座的上端面安装有支撑环，所述支撑环位于底座凸柱和导杆之间且支撑环的高度低于底座凸柱的高度，所述底座凸柱的外壁贴合设有定子，所述定子包括圆筒形的定子铁芯和镶嵌在定子铁芯内缘所设定子槽内的定子绕组，所述定子绕组的上下端均超出定子铁芯，所述定子铁芯的内壁贴合底座凸柱的外壁，所述定子铁芯的下端面贴合抵住支撑环的上端面，所述导向环包括环形的安装台，所述安装台的外缘对称设有支耳，所述支耳设有上下贯穿的支耳通孔，所述支耳通孔内过盈配合设有滑动轴承，所述导杆穿过支耳通孔且导杆与滑动轴承间隙配合，所述安装台的下端面向下延伸形成安装台下凸体，所述安装台下凸体上周向设有贯穿其内外壁的下凸体穿孔，所述下凸体穿孔的内端抵接有滚珠，下凸体穿孔的外端螺接有螺纹柱，所述滚珠和螺纹柱之间通过弹簧抵接，滚珠内端露出下凸体穿孔并抵接定子铁芯的环形外壁，所述安装台的上端面贴合设有隔热环，所述隔热环上贴合抵压有机壳，所述机壳包括与定子铁芯环形外壁相配的第二壳体，机壳向下压入带动导向环沿着导杆一起向下移动以使第二壳体的内壁过盈配合压入定子铁芯的环形外壁。

所述定子铁芯的环形外壁与导向环的内壁同心设置且导向环的内壁直径大于定子铁芯的环形外壁直径。

所述底座凸柱的上端固定连接有护罩，所述护罩为环形且护罩将位于上端的定子绕组包覆在内，护罩的外缘下端面贴合定子铁芯的上端面，护罩的内缘一体成型有水平分布的护罩安装座，所述护罩安装座贴合连接在底座凸柱的上端面。

所述下凸体穿孔包括连通的内孔和外孔，所述内孔的内端形成直径缩小的收缩环，所述滚珠的直径与内孔的直径相等，滚珠抵接收缩环且滚珠受限于收缩环而不能从内端脱出，所述螺纹柱螺旋拧入外孔的外端。

所述滚珠的外端贴合设有内抵头，所述螺纹柱的内端贴合设有外抵头，所述内抵头和外抵头之间通过弹簧抵接。

所述机壳还包括位于第二壳体下端的第一壳体和位于第二壳体上端的第三壳体，所述第一壳体、第二壳体和第三壳体为一体成型且第一壳体、第二壳体和第三壳体的内径依次减小，所述隔热环的内缘设有向上延伸的隔热环凸缘，所述第一壳体的环形内壁贴合隔热环凸缘的环形外壁。

本发明的突出效果是：通过底座、支撑环和护罩不仅可以牢固可靠地固定定子，还可以将定子的定子绕组完全保护起来，保证压装过程中不会造成定子绕组意外损伤；通过导向环、隔热环的设置，使得机壳与定子之间同心定位精度可靠，方便操作，有效提高工作效率，而且机壳的温度不会快速降低，使得压装工作省力方便，同时导向环与定子之间通过滚珠相切接触，摩擦力小，压装时阻力不会很大，压装过程顺畅。

附图说明

图1为本发明装配前的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明装配后的结构示意图；

图4为本发明的导向环的立体图；

图5为本发明的定子的立体图。

图中：底座1、底座螺孔11、底座安装沉孔12、底座凸柱13、导杆2、定位凸缘21、定子3、定子绕组31、定子铁芯32、支撑环4、护罩41、护罩安装座42、机壳5、第一壳体51、第二壳体52、第三壳体53、导向环6、安装台61、安装台凸环62、支耳63、支耳通孔64、滑动轴承65、安装台下凸体66、下凸体穿孔67、内孔68、外孔69、收缩环610、螺纹柱7、螺纹柱内六角头71、滚珠72、内抵头73、外抵头74、弹簧75、隔热环8、隔热环凸缘81。

具体实施方式

实施例：

如图1-图5所示，一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，包括底座1、导杆2、支撑环4和导向环6，所述底座1的上端对称连接有导杆2，底座1上设有底座螺孔11，导杆2的底端为螺纹段，导杆2的底端螺旋拧入底座螺孔11，导杆2的下部设有外径增大的定位凸缘21，导杆2向下一直拧到定位凸缘21抵住底座1的上端面为止。

底座1上位于底座螺孔11的外围周向均布底座安装沉孔12，通过在底座安装沉孔12内拧入螺丝能实现底座1的安装固定。

底座1的上端面中心设有向上延伸的底座凸柱13，底座1的上端面安装有支撑环4，底座1的上端面设有环形凹槽，支撑环4间隙配合插入环形凹槽内，所述支撑环4位于底座凸柱13和导杆2之间且支撑环4的高度低于底座凸柱13的高度，所述底座凸柱13的外壁贴合设有定子3，所述定子3包括圆筒形的定子铁芯32和镶嵌在定子铁芯32内缘所设定子槽内的定子绕组31，定子绕组31与定子铁芯32之间通过绝缘隔开，所述定子绕组31的上下端均超出定子铁芯32，定子铁芯32和定子绕组31为定子3的常规技术，在此不作详细介绍，所述定子铁芯32的内壁贴合底座凸柱13的外壁(两者为间隙配合)，定子铁芯32的下端面贴合抵住支撑环4的上端面(该处的定子铁芯32的下端面是指其位于定子绕组31外围的下端面)。

所述导向环6包括环形的安装台61，所述安装台61的外缘对称设有支耳63，所述支耳63设有上下贯穿的支耳通孔64，所述支耳通孔64内过盈配合设有滑动轴承65，所述导杆2穿过支耳通孔64且导杆2与滑动轴承65间隙配合。

所述安装台61的下端面向下延伸形成安装台下凸体66，所述安装台下凸体66上周向设有贯穿其内外壁的下凸体穿孔67，即下凸体穿孔67为水平径向分布。所述下凸体穿孔67包括连通的内孔68和外孔69，外孔69的直径大于内孔68的直径。

所述下凸体穿孔67的内端抵接有滚珠72，下凸体穿孔67的外端螺接有螺纹柱7，所述滚珠72和螺纹柱7之间通过弹簧75抵接，滚珠72内端露出下凸体穿孔67并抵接定子铁芯32的环形外壁，所述定子铁芯32的环形外壁与导向环6的内壁同心设置且导向环6的内壁直径大于定子铁芯32的环形外壁直径。

所述内孔68的内端形成直径缩小的收缩环610，所述滚珠72的直径与内孔68的直径相等，滚珠72抵接收缩环610且滚珠72受限于收缩环610而不能从内端脱出，但滚珠72可以部分露出收缩环610，所述螺纹柱7螺旋拧入外孔69的外端。螺纹柱7的外端面中心设有螺纹柱内六角头71，这样可以通过工具拧动螺纹柱7，每个外孔69内均攻有同等长度的螺纹，这样确保所有螺纹柱7拧入的长度相同，即最终每个滚珠72受到弹簧75的抵接力大小相同，可以对定子铁芯32的外壁各个点产生相同大小的摩擦力。

导向环6能沿着导杆2上下滑动，正常状态下由于滚珠72在弹簧75的作用力下抵住定子铁芯32的外壁，滚珠72和定子铁芯32的外壁之间有摩擦力，因此导向环6不会向下滑动，可以根据需要摩擦力的大小增加滚珠72的数量。

所述安装台61的上端面贴合设有隔热环8，所述隔热环8上贴合抵压有机壳5，安装台61的上端面外缘设有向上延伸的安装台凸环62，隔热环8的外缘贴合安装台凸环62的内缘。隔热环8可阻止机壳5的热量向下传递，确保机壳5的温度不致于快速下降，隔热环8可选用聚醚醚酮(PEEK)材料，耐高温易加工且高机械强度，导热性差。

所述机壳5包括与定子铁芯32环形外壁相配的第二壳体52，所述机壳5还包括位于第二壳体52下端的第一壳体51和位于第二壳体52上端的第三壳体53，所述第一壳体51、第二壳体52和第三壳体53为一体成型且第一壳体51、第二壳体52和第三壳体53的内径依次减小，所述隔热环8的内缘设有向上延伸的隔热环凸缘81，所述第一壳体51的环形内壁贴合隔热环凸缘81的环形外壁，这样能确保机壳5准确定位放入。

机壳5向下压入带动导向环6沿着导杆2一起向下移动以使第二壳体52的内壁过盈配合压入定子铁芯32的环形外壁。通过压力机顶住机壳5上端并施加向下的力，机壳5连同导向环6、滚珠72一起向下，其中滚珠72是一直顶住定子铁芯32的外壁并往下运动，实际上待第二壳体52有部分配合压入定子铁芯32后滚珠72产生的摩擦力就显得不重要了，最终压到定子铁芯32的上端抵在第二壳体52和第三壳体53交界处的台阶面上为止，当滚珠72不再抵住定子铁芯32的外壁后，由于失去了滚珠72产生的摩擦力，整个导向环6会一直下降到支耳63抵住定位凸缘21的上端面为止，装配好的机壳5和定子3就与导向环6所在处脱开。

所述底座凸柱13的上端固定连接有护罩41，所述护罩41为环形且护罩41将位于上端的定子绕组31包覆在内，护罩41的外缘下端面贴合定子铁芯32的上端面(该处的定子铁芯32的上端面是指其位于定子绕组31外围的上端面)，这样可以保证定子绕组31不会受到外界因素(如杂质颗粒等掉落在定子绕组31)的干扰。

护罩41的内缘一体成型有水平分布的护罩安装座42，所述护罩安装座42贴合连接在底座凸柱13的上端面。其中护罩安装座42的下端外缘贴合定子铁芯32的上端内缘。

所述滚珠72的外端贴合设有内抵头73，所述螺纹柱7的内端贴合设有外抵头74，所述内抵头73和外抵头74之间通过弹簧75抵接。内抵头73和外抵头74在相互靠近的一面上均形成台阶部位，弹簧75的两端分别抵在两处台阶部位。其中内抵头73的内端面为与滚珠72相配的球面，外抵头74的外端面为与螺纹柱7相贴合的平面，内抵头73和外抵头74均为聚四氟乙烯材料，摩擦系数极低，确保滚珠72滚动以及螺纹柱7旋拧时，内抵头73和外抵头74不会转动而造成弹簧75发生扭转。

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 (5)

1.一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，其特征在于：包括底座(1)、导杆(2)、支撑环(4)和导向环(6)，所述底座(1)的上端对称连接有导杆(2)，底座(1)的上端面中心设有向上延伸的底座凸柱(13)，底座(1)的上端面安装有支撑环(4)，所述支撑环(4)位于底座凸柱(13)和导杆(2)之间且支撑环(4)的高度低于底座凸柱(13)的高度，所述底座凸柱(13)的外壁贴合设有定子(3)，所述定子(3)包括圆筒形的定子铁芯(32)和镶嵌在定子铁芯(32)内缘所设定子槽内的定子绕组(31)，所述定子绕组(31)的上下端均超出定子铁芯(32)，所述定子铁芯(32)的内壁贴合底座凸柱(13)的外壁，所述定子铁芯(32)的下端面贴合抵住支撑环(4)的上端面，所述导向环(6)包括环形的安装台(61)，所述安装台(61)的外缘对称设有支耳(63)，所述支耳(63)设有上下贯穿的支耳通孔(64)，所述支耳通孔(64)内过盈配合设有滑动轴承(65)，所述导杆(2)穿过支耳通孔(64)且导杆(2)与滑动轴承(65)间隙配合，所述安装台(61)的下端面向下延伸形成安装台下凸体(66)，所述安装台下凸体(66)上周向设有贯穿其内外壁的下凸体穿孔(67)，所述下凸体穿孔(67)的内端抵接有滚珠(72)，下凸体穿孔(67)的外端螺接有螺纹柱(7)，所述滚珠(72)和螺纹柱(7)之间通过弹簧(75)抵接，滚珠(72)内端露出下凸体穿孔(67)并抵接定子铁芯(32)的环形外壁，所述安装台(61)的上端面贴合设有隔热环(8)，所述隔热环(8)上贴合抵压有机壳(5)，所述机壳(5)包括与定子铁芯(32)环形外壁相配的第二壳体(52)，机壳(5)向下压入带动导向环(6)沿着导杆(2)一起向下移动以使第二壳体(52)的内壁过盈配合压入定子铁芯(32)的环形外壁，所述定子铁芯(32)的环形外壁与导向环(6)的内壁同心设置且导向环(6)的内壁直径大于定子铁芯(32)的环形外壁直径。

2.如权利要求1所述一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，其特征在于：所述底座凸柱(13)的上端固定连接有护罩(41)，所述护罩(41)为环形且护罩(41)将位于上端的定子绕组(31)包覆在内，护罩(41)的外缘下端面贴合定子铁芯(32)的上端面，护罩(41)的内缘一体成型有水平分布的护罩安装座(42)，所述护罩安装座(42)贴合连接在底座凸柱(13)的上端面。

3.如权利要求1所述一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，其特征在于：所述下凸体穿孔(67)包括连通的内孔(68)和外孔(69)，所述内孔(68)的内端形成直径缩小的收缩环(610)，所述滚珠(72)的直径与内孔(68)的直径相等，滚珠(72)抵接收缩环(610)且滚珠(72)受限于收缩环(610)而不能从内端脱出，所述螺纹柱(7)螺旋拧入外孔(69)的外端。

4.如权利要求3所述一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，其特征在于：所述滚珠(72)的外端贴合设有内抵头(73)，所述螺纹柱(7)的内端贴合设有外抵头(74)，所述内抵头(73)和外抵头(74)之间通过弹簧(75)抵接。

5.如权利要求1所述一种直驱电机的机壳与定子的装配工装，其特征在于：所述机壳(5)还包括位于第二壳体(52)下端的第一壳体(51)和位于第二壳体(52)上端的第三壳体(53)，所述第一壳体(51)、第二壳体(52)和第三壳体(53)为一体成型且第一壳体(51)、第二壳体(52)和第三壳体(53)的内径依次减小，所述隔热环(8)的内缘设有向上延伸的隔热环凸缘(81)，所述第一壳体(51)的环形内壁贴合隔热环凸缘(81)的环形外壁。

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