CN111817517A - 一种用于直流电机端盖制造方法及其夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于直流电机端盖制造方法及其夹紧装置，制造方法包括如下步骤：(a)压铸；(b)夹持端盖本体；(c)夹持轴套；(d)对接；夹紧装置包括工作台，工作台上设有十字安装座，十字安装座连接有夹杆，夹杆的上端连接有夹轮，十字安装座上设有驱动机构，驱动机构连接有十字安装块，十字安装块与夹杆之间连接有联动杆，十字安装块的中心设有中心定位杆，中心定位杆上设有支撑台。本发明中制造方法工艺简单，省力便捷，操作难度低，易于控制、调整，解决了现有技术中轴套轴线与轴孔轴线不重合的问题，保证了成品质量，夹紧装置结构新颖，夹持范围可变，适用性强，夹持可靠，便于电机端盖的加工，保证了生产质量。

Description

一种用于直流电机端盖制造方法及其夹紧装置

技术领域

本发明属于电机配件技术领域，尤其涉及一种用于直流电机端盖制造方法及其夹紧装置。

背景技术

直流电机是将直流电能转换为机械能的机械，因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用，端盖是直流电机的重要组成配件，端盖上配置有轴套，轴套对电机轴起到连接及径向限位作用，防止电机轴窜动。

在直流电机端盖的制造过程中存在以下缺陷：1、轴套与端盖的轴孔对中难度大，容易造成轴套轴线与轴孔轴线不重合，影响了电机轴的装配及使用性能；2、配备的夹持机构结构单一，只能夹持固定一定尺寸大小的端盖，适用性较小，且夹紧力不够，夹固不牢靠，加工过程中容易使端盖跑偏或移位，产生误差，造成加工质量降低；3、成品的力学性能和耐磨性能较差。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种用于直流电机端盖制造方法及其夹紧装置，制造方法工艺简单，省力便捷，操作难度低，易于控制、调整，解决了现有技术中轴套轴线与轴孔轴线不重合的问题，保证了成品质量，夹紧装置结构新颖，夹持范围可变，适用性强，夹持可靠，便于电机端盖的加工，保证了生产质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于直流电机端盖制造方法，直流电机端盖包括端盖本体，端盖本体设有外沿，端盖本体的中心设有安装槽，安装槽的中心设有轴孔，安装槽内设有轴套，端盖本体上连接有轴套固定座，轴套固定座限位轴套；

其特征在于包括如下步骤：

(a)压铸：通过压铸成型得到端盖本体坯料；

(b)夹持端盖本体：通过夹紧装置夹持固定端盖本体坯料；

⑴端盖本体坯料正面朝上，将中心定位杆穿过端盖本体坯料的轴孔，通过中心定位杆上的支撑台托住端盖本体坯料；

⑵启动驱动机构，带动十字安装块上升，十字安装块通过联动杆带动夹杆向外展开，直至夹杆上端的夹轮顶住端盖本体的外沿内壁，限制端盖本体坯料自由滑动；

(c)夹持轴套：将夹套组件伸入到轴套的内孔中，向上转动安装套上的定位螺帽，定位螺帽上升，推动滑环上升，滑环通过限位杆顶推夹臂，使得夹臂向外转动展开，直至夹臂一端的夹板抵住轴套的内孔壁，使夹套组件夹持固定轴套；

(d)对接：

⑴在端盖本体坯料的安装槽内放入环形焊料片；

⑵将安装套螺接在中心定位杆的螺纹段上，向下转动安装套，带动轴套下降，直至轴套底面与环形焊料片表面抵触；

⑶将轴套、端盖本体坯料分别与环形焊料片进行焊接固定，清理焊疤，得到电机端盖成品。

进一步，步骤(d)后还包括(e)加固轴套：将电机端盖成品从夹紧装置上取下，将轴套固定座上的套环套住轴套，使轴套固定座限位安装在轴套上，然后将紧固螺栓穿过套环的固定板上的限位孔，拧入到端盖本体上的安装螺孔内，完成轴套固定座的固定，轴套固定座定位简单，操作难度低，紧固螺栓将轴套固定座压固在端盖本体上，限制轴套固定座自由滑动，轴套固定座给予轴套支撑，限制轴套发生周向偏移，提高了轴套的安装可靠性，从而更好地配合电机轴使用。

进一步，步骤(a)中在压铸过程中，将端盖本体所用的铝合金熔炼成液体，加入3～5g石墨烯微片粉，搅拌均匀后除气精炼，将精炼后的混合液充填入压铸模的型腔内、加压成型、开模、抽芯得到端盖本体坯料，利用石墨烯微片的自润滑性降低端盖本体的摩擦因数，提高了端盖本体坯料的耐摩擦性能；通过除气精炼可去除铝合金熔炼液中的杂质，减少熔炼液的粘连损耗，降低生产成本；采用压铸成型工艺减少了大量的机械加工工序和设备，节约了生产成本，并提高了端盖本体坯料的质量。

进一步，充填速度为60～80m/s，充填时间为0.5～1s，成型压力为40～50MPa，保压时间为15～20s，在此条件下进行压铸，可降低气孔、缩孔等缺陷带来的影响，提高端盖本体坯料的力学性能，混合液的流动性得到改善，从而提高了端盖本体坯料的表面质量。

进一步，步骤(a)中将端盖本体坯料放入丙酮或无水乙醇中进行超声清洗10～15分钟，去除端盖本体坯料表面的杂质、油污。

进一步，轴套固定座包括套环和固定板，固定板对称分布在套环上，套环与轴套相对应，固定板与端盖本体之间通过紧固螺栓固定，轴套固定座结构可靠，安装简单，随装随用，灵活便捷，通过套环给予轴套周向支撑，限制轴套活动，使轴套静止稳定，提高了轴套的安装可靠性。

一种用于直流电机端盖制造的夹紧装置，包括工作台，其特征在于：工作台上设有十字安装座，十字安装座连接有夹杆，夹杆的上端连接有夹轮，十字安装座上设有驱动机构，驱动机构连接有十字安装块，十字安装块与夹杆之间连接有联动杆，十字安装块的中心设有中心定位杆，中心定位杆上设有支撑台；该夹紧装置结构新颖，夹持范围可变，适用性强，夹持可靠，便于电机端盖的加工，保证了生产质量。

进一步，中心定位杆上连接有夹套组件，夹套组件包括安装套、固定环、滑环和定位螺帽，滑环滑动连接在安装套上，固定环设于安装套上，固定环周向连接有夹臂，夹臂的一端连接有夹板，夹臂与滑环之间连接有限位杆，定位螺帽螺纹连接在安装套上，定位螺帽支撑滑环，通过夹套组件夹持固定轴套，便于在电机端盖上对轴套进行固定操作，轴套的轴线与安装套的轴线重合，安装套的轴线与中心定位杆的轴线重合，中心定位杆的轴线与电机端盖的轴孔轴线重合，从而实现轴套轴线与轴孔轴线重合，避免电机端盖安装后出现轴套轴线与电机轴轴线不重合，影响了电机轴的装配及使用性能；在通过夹套组件夹持轴套时，将夹套组件伸入轴套内孔中，向上转动定位螺帽，定位螺帽带动滑环上升，滑环通过限位杆顶推夹臂，使得夹臂向外转动展开，直至夹板与轴套内孔壁紧密接触，多个方向同时抵触，轴套无法脱落，实现夹套组件将轴套夹持固定。

进一步，中心定位杆上设有螺纹段，螺纹段位于支撑台的上方，安装套设有与螺纹段相配合的内螺纹，实现夹套组件与中心定位杆之间可拆卸连接，随装随用，保证了充足的操作空间，便于夹套组件对轴套进行夹持固定；夹套组件在中心定位杆上的高度位置也可灵活调整，适用性强，使得轴套与电机端盖紧密接触，便于焊接固定，提高了焊接质量。

进一步，夹板上均匀分布有卡齿，增加了夹板表面的粗糙程度，从而增大了摩擦力，在夹持轴套的过程中，夹板与轴套内壁紧密接触，不容易发生相对滑动，提高了夹固效果。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

采用压铸成型工艺得到端盖本体坯料，减少了大量的机械加工工序和设备，节约了生产成本，并提高了端盖本体坯料的质量；在压铸过程中，加入石墨烯微片粉，可提高端盖本体坯料的耐摩擦性能和硬度。

通过夹紧装置夹持固定端盖本体坯料，驱动气缸带动活塞推杆伸长，带动十字安装块上升，十字安装块通过联动杆带动夹杆向外展开，直至夹轮顶住端盖本体坯料的外沿内壁，限制端盖本体坯料自由滑动，多个方向上的夹轮同时外顶，配合支撑台的支撑作用，实现端盖本体的限位固定，夹持可靠，不容易自由活动，轴孔的轴线与中心定位杆的轴线重合；通过夹套组件夹持固定轴套，将夹套组件伸入轴套内孔中，向上转动定位螺帽，定位螺帽带动滑环上升，滑环通过限位杆顶推夹臂，使得夹臂向外转动展开，直至夹板与轴套内孔壁紧密接触，多个方向同时抵触，轴套无法脱落，可靠性高，安装套的轴线与轴套的轴线重合；在端盖本体的安装槽内放入环形焊料片，然后在中心定位杆的螺纹段上螺接安装套，使轴套底面与环形焊料片表面抵触，两者紧密接触，保证了充足的接触面积，利于提高焊接质量；安装套的轴线与中心定位杆的轴线重合，使得轴套的轴线与轴孔的轴线重合，避免两者轴线不重合影响了电机轴的装配及使用性能，降低了对中难度，操作简单，省力便捷，提高了对中精准性，提高了成型质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中夹紧装置的结构示意图；

图2为本发明中夹套组件的结构示意图；

图3为本发明中直流电机端盖和轴套对接的结构示意图；

图4为本发明中夹套组件和轴套连接的结构示意图；

图5为本发明中夹紧装置和直流电机端盖连接的结构示意图；

图6为本发明中直流电机端盖的结构示意图；

图7为本发明中直流电机端盖的分解示意图；

图8为本发明中端盖本体的背面结构示意图。

图中：1-工作台；2-十字安装座；3-夹杆；4-夹轮；5-驱动气缸；6-活塞推杆；7-十字安装块；8-联动杆；9-中心定位杆；10-加固座；11-支撑台；12-夹套组件；13-安装套；14-固定环；15-滑环；16-定位螺帽；17-夹臂；18-夹板；19-安装基座；20-固定通槽；21-限位杆；22-直流电机端盖；23-轴套；24-卡齿；25-螺纹段；26-内螺纹；27-端盖本体；28-外沿；29-安装槽；30-轴孔；31-轴套固定座；32-套环；33-固定板；34-限位孔；35-安装螺孔；36-紧固螺栓；37-环形焊料片。

具体实施方式

如图6至图8所示，为本发明所得的直流电机端盖，直流直流电机端盖22包括端盖本体27，端盖本体27设有外沿28，端盖本体27的中心设有安装槽29，安装槽29的中心设有轴孔30，安装槽29内设有轴套23，轴套23的外径小于安装槽29的外径，轴套23的内径小于轴孔30的直径，从而避免电机轴与轴孔30内壁接触而产生摩擦阻力。端盖本体27通过紧固螺栓36连接有轴套固定座31，轴套固定座31限位轴套23，轴套固定座31包括套环32和固定板33，固定板33对称分布在套环32上，套环32与轴套23相对应，固定板33上设有限位孔34，端盖本体27上设有安装螺孔35，紧固螺栓36穿过限位孔34，安装螺孔35连接紧固螺栓36的一端，轴套固定座31结构可靠，安装简单，随装随用，灵活便捷，通过套环32给予轴套23周向支撑，限制轴套23活动，使轴套23静止稳定，提高了轴套23的安装可靠性。

一种用于直流电机端盖制造方法，包括如下步骤：

(a)压铸：通过压铸成型得到端盖本体27坯料，采用压铸成型工艺减少了大量的机械加工工序和设备，节约了生产成本，并提高了端盖本体27坯料的质量。在压铸过程中，将端盖本体27所用的铝合金在650～680℃下熔炼成液体，然后加入3～5g石墨烯微片粉，搅拌均匀后通入氮气进行除气精炼，精炼方法可采用现有技术中的气泡浮游法或溶剂法，利用石墨烯微片的自润滑性降低端盖本体27的摩擦因数，提高了端盖本体27坯料的耐摩擦性能，还能提高其硬度；通过除气精炼可去除铝合金熔炼液中的杂质，减少熔炼液的粘连损耗，降低生产成本。

将压铸模预热至250～280℃涂料，插入型芯，然后将精炼后的混合液充填入压铸模的型腔内、加压成型、开模、抽芯得到端盖本体27坯料，充填速度为60～80m/s，充填时间为0.5～1s，成型压力为40～50MPa，保压时间为15～20s，在此条件下进行压铸，可降低气孔、缩孔等缺陷带来的影响，提高端盖本体27坯料的力学性能，混合液的流动性得到改善，从而提高了端盖本体27坯料的表面质量。

采用喷砂机对端盖本体27坯料进行喷砂处理，去除端盖本体27坯料表面的毛刺；然后将端盖本体27坯料放入丙酮或无水乙醇中进行超声清洗10～15分钟，去除端盖本体27坯料表面的杂质、油污。

(b)夹持端盖本体27：通过夹紧装置夹持固定端盖本体27坯料；

如图1至图5所示，为本发明所用的夹紧装置，包括工作台1，工作台1上设有十字安装座2，十字安装座2连接有夹杆3，夹杆3的上端连接有夹轮4，十字安装座2上设有驱动机构，驱动机构包括驱动气缸5和活塞推杆6，驱动气缸5连接活塞推杆6，活塞推杆6的一端连接有十字安装块7，十字安装块7与夹杆3之间连接有联动杆8，十字安装块7的中心设有中心定位杆9，十字安装块7通过加固座10固定中心定位杆9，提高了十字安装块7与中心定位杆9的连接强度，两者连接处不容易开裂或断开，中心定位杆9安装可靠。中心定位杆9上设有支撑台11，用于支撑直流直流电机端盖22。驱动气缸5带动活塞推杆6做伸缩直线运动，十字安装块7跟着上下运动，通过联动杆8带动夹杆3内外转动，实现整体的开合动作。该夹紧装置结构新颖，夹持范围可变，适用性强，可有效夹持固定直流电机端盖22，便于直流电机端盖22的加工，保证了生产质量。

中心定位杆9上连接有夹套组件12，夹套组件12包括安装套13、固定环14、滑环15和定位螺帽16，滑环15滑动连接在安装套13上，固定环14设于安装套13上，固定环14周向连接有夹臂17，夹臂17的一端连接有夹板18，滑环15上周向分布有安装基座19，夹臂17上设有固定通槽20，安装基座19与固定通槽20之间连接有限位杆21，连接灵活，传动稳定，直接有效。定位螺帽16螺纹连接在安装套13上，定位螺帽16支撑滑环15，通过夹套组件12夹持固定轴套23，便于在直流电机端盖22上对轴套23进行固定操作，轴套23的轴线与安装套13的轴线重合，安装套13的轴线与中心定位杆9的轴线重合，中心定位杆9的轴线与直流电机端盖22的轴孔30轴线重合，从而实现轴套23轴线与轴孔30轴线重合，避免直流电机端盖22安装后出现轴套23轴线与电机轴轴线不重合，影响了电机轴的装配及使用性能；在通过夹套组件12夹持轴套时，将夹套组件12伸入轴套内孔中，向上转动定位螺帽16，定位螺帽16带动滑环15上升，滑环15通过限位杆21顶推夹臂17，使得夹臂17向外转动展开，直至夹板18与轴套23内孔壁紧密接触，多个方向同时抵触，轴套无法脱落，实现夹套组件12将轴套23夹持固定。夹板18上均匀分布有卡齿24，增加了夹板18表面的粗糙程度，从而增大了摩擦力，在夹持轴套23的过程中，夹板18与轴套23内壁紧密接触，不容易发生相对滑动，提高了夹固效果。中心定位杆9上设有螺纹段25，螺纹段25位于支撑台11的上方，安装套13设有与螺纹段25相配合的内螺纹26，实现夹套组件12与中心定位杆9之间可拆卸连接，随装随用，保证了充足的操作空间，便于夹套组件12对轴套23进行夹持固定；夹套组件12在中心定位杆9上的高度位置也可灵活调整，适用性强，使得轴套23与直流电机端盖22紧密接触，便于焊接固定，提高了焊接质量。

⑴端盖本体27坯料正面朝上，将中心定位杆9穿过端盖本体27坯料的轴孔30，通过中心定位杆9上的支撑台11托住端盖本体27坯料，实现端盖本体27坯料快速定位放置，操作简单、难度低。

⑵启动驱动机构，驱动气缸5带动活塞推杆6伸长，带动十字安装块7上升，十字安装块7通过联动杆8带动夹杆3向外展开，直至夹轮4顶住外沿28内壁，限制端盖本体27坯料自由滑动，多个方向上的夹轮4同时顶住外沿28内壁，配合支撑台11的支撑作用，实现端盖本体27的限位固定，夹持可靠，不容易自由活动，便于进行加工操作，此时轴孔30的轴线与中心定位杆9的轴线重合。

(c)夹持轴套23：将夹套组件12伸入到轴套23的内孔中，向上转动定位螺帽16，定位螺帽16上升，推动滑环15上升，滑环15通过限位杆21顶推夹臂17，使得夹臂17向外转动展开，直至夹板18抵住轴套23的内孔壁，使夹套组件12夹持固定轴套23，此时安装套13的轴线与轴套23的轴线重合。

(d)对接：

⑴在端盖本体27坯料的安装槽29内放入环形焊料片37，环形焊料片37的外径与安装槽29的外径相适配，环形焊料片37的内径不小于轴孔30的直径，放置可靠，不会自由滑动，保证了有效的接触面积。

⑵将安装套13螺接在螺纹段25上，向下转动安装套13，带动轴套23同步下降，直至轴套23底面与环形焊料片37表面抵触，两者紧密接触，保证了充足的接触面积，利于提高焊接质量，可控性高，更适用于实际情况；安装套13的轴线与中心定位杆9的轴线重合，使得轴套23的轴线与轴孔30的轴线重合，避免两者轴线不重合影响了电机轴的装配及使用性能，降低了对中难度，操作简单，省力便捷，提高了对中精准性，提高了成型质量。

⑶将轴套23、端盖本体27坯料分别与环形焊料片37进行焊接固定，焊接成一体，连接强度高，不容易分离；清理焊疤，提高表面美观性，得到电机端盖成品。

(e)加固轴套23：向下转动定位螺帽16，定位螺帽16下降，滑环15下滑，夹臂17向内转动收拢，夹板18脱离轴套23的内孔壁；驱动气缸5带动活塞推杆6回缩，带动十字安装块7下降，夹杆3向内收拢，夹轮4脱离外沿28内壁，轴套23和端盖本体27均失去束缚力，可将电机端盖成品从夹紧装置上取下。

取下后将套环32套住轴套23，使轴套固定座31限位安装在轴套23上，然后将紧固螺栓36穿过固定板33上的限位孔34，拧入到端盖本体27上的安装螺孔35内，完成轴套23固定座的固定，轴套固定座31定位简单，操作难度低，紧固螺栓36将轴套固定座31压固在端盖本体27上，限制轴套固定座31自由滑动，轴套固定座31给予轴套23支撑，限制轴套23发生周向偏移，提高了轴套23的安装可靠性，从而更好地配合电机轴使用。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于直流电机端盖制造方法，所述直流电机端盖包括端盖本体，所述端盖本体设有外沿，所述端盖本体的中心设有安装槽，所述安装槽的中心设有轴孔，所述安装槽内设有轴套，所述端盖本体上连接有轴套固定座，所述轴套固定座限位所述轴套；

其特征在于包括如下步骤：

(a)压铸：通过压铸成型得到端盖本体坯料；

(b)夹持端盖本体：通过夹紧装置夹持固定端盖本体坯料；

⑴端盖本体坯料正面朝上，将中心定位杆穿过端盖本体坯料的轴孔，通过中心定位杆上的支撑台托住端盖本体坯料；

⑵启动驱动机构，带动十字安装块上升，十字安装块通过联动杆带动夹杆向外展开，直至夹杆上端的夹轮顶住端盖本体的外沿内壁，限制端盖本体坯料自由滑动；

(c)夹持轴套：将夹套组件伸入到轴套的内孔中，向上转动安装套上的定位螺帽，定位螺帽上升，推动滑环上升，滑环通过限位杆顶推夹臂，使得夹臂向外转动展开，直至夹臂一端的夹板抵住轴套的内孔壁，使夹套组件夹持固定轴套；

(d)对接：

⑴在端盖本体坯料的安装槽内放入环形焊料片；

⑵将安装套螺接在中心定位杆的螺纹段上，向下转动安装套，带动轴套下降，直至轴套底面与环形焊料片表面抵触；

⑶将轴套、端盖本体坯料分别与环形焊料片进行焊接固定，清理焊疤，得到电机端盖成品。

2.根据权利要求1所述的一种用于直流电机端盖制造方法，其特征在于：步骤(d)后还包括(e)加固轴套：将电机端盖成品从夹紧装置上取下，将轴套固定座上的套环套住轴套，使轴套固定座限位安装在轴套上，然后将紧固螺栓穿过套环的固定板上的限位孔，拧入到端盖本体上的安装螺孔内，完成轴套固定座的固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于直流电机端盖制造方法，其特征在于：步骤(a)中在压铸过程中，将端盖本体所用的铝合金熔炼成液体，加入3～5g石墨烯微片粉，搅拌均匀后除气精炼，将精炼后的混合液充填入压铸模的型腔内、加压成型、开模、抽芯得到端盖本体坯料。

4.根据权利要求3所述的一种用于直流电机端盖制造方法，其特征在于：充填速度为60～80m/s，充填时间为0.5～1s，成型压力为40～50MPa，保压时间为15～20s。

5.根据权利要求1所述的一种用于直流电机端盖制造方法，其特征在于：步骤(a)中将端盖本体坯料放入丙酮或无水乙醇中进行超声清洗10～15分钟。

6.根据权利要求1所述的一种用于直流电机端盖制造方法，其特征在于：所述轴套固定座包括套环和固定板，所述固定板对称分布在所述套环上，所述套环与所述轴套相对应，所述固定板与所述端盖本体之间通过紧固螺栓固定。

7.一种用于直流电机端盖制造的夹紧装置，包括工作台，其特征在于：所述工作台上设有十字安装座，所述十字安装座连接有夹杆，所述夹杆的上端连接有夹轮，所述十字安装座上设有驱动机构，所述驱动机构连接有十字安装块，所述十字安装块与所述夹杆之间连接有联动杆，所述十字安装块的中心设有中心定位杆，所述中心定位杆上设有支撑台。

8.根据权利要求7所述的一种用于直流电机端盖制造的夹紧装置，其特征在于：所述中心定位杆上连接有夹套组件，所述夹套组件包括安装套、固定环、滑环和定位螺帽，所述滑环滑动连接在所述安装套上，所述固定环设于所述安装套上，所述固定环周向连接有夹臂，所述夹臂的一端连接有夹板，所述夹臂与所述滑环之间连接有限位杆，所述定位螺帽螺纹连接在所述安装套上，所述定位螺帽支撑所述滑环。

9.根据权利要求8所述的一种用于直流电机端盖制造的夹紧装置，其特征在于：所述中心定位杆上设有螺纹段，所述螺纹段位于所述支撑台的上方，所述安装套设有与所述螺纹段相配合的内螺纹。

10.根据权利要求8所述的一种用于直流电机端盖制造的夹紧装置，其特征在于：所述夹板上均匀分布有卡齿。

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