CN112202300B - 一种组合定子双向绕线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合定子双向绕线装置，包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴，第二转轴、第三转轴和第四转轴同轴设置，第三转轴通过轴承转动连接于第二转轴内，第四转轴与第三转轴一端相对设置，第三转轴和第四转轴相对的端部均设置有固定铁心夹具的安装头，第二转轴靠近安装头的一端连接有安装盘，第二转轴、第三转轴和第四转轴分别通过第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机驱动转动，第一转轴一端安装于安装盘外缘另一端连接有绕线盘，绕线盘上设置有绕线槽。本发明在同一装置上能够实现定子齿铁心的正向绕制和反向绕制，保证绕线的额槽满率，提高电机的整体性能，保证绕制效率。

Description

一种组合定子双向绕线装置

技术领域

本发明涉及电机加工制造装置技术领域，具体涉及一种组合定子双向绕线装置。

背景技术

组合式定子组件是由N个单独绕制有绕组的扇形分瓣式定子齿铁心插接组合而成，组合式定子组件的主要加工工艺过程为：

1、将每个扇形定子齿铁心在高速绕线机和专用卡具的配合下完成绕组绕制，制成单独绕制有绕组的扇形分瓣式定子齿铁心。

2、将N个单独绕制有绕组的扇形分瓣式定子齿铁心插接组合后，使用专用压环压合固定；

3、按照电机的接线原理图连接每个绕组的连接线，组合式定子组件加工完成。

上述现有技术在对定子齿铁心进行绕组时存在以下缺点：由于线头的干扰，第二层绕组无法缠绕线头所在的第一槽，使得第二层以后的第一槽始终是空的。现有技术中通常强制挤压线头以尽量缠绕第一槽，但此种方式一方面槽满率低，且容易将线头表面的漆皮挤破，另一方面，对于扁线绕组，容易被挤歪，进而增加了绕组的厚度，使得相邻定子齿铁心在组合拼接时两者间过于紧密，直接影响电机装配和电机噪声性能。同时由于相邻定子齿铁心的绕制方向不同，为完成一个电机中所有定子齿铁心的绕制通常需要两台设备，成本高且占用空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种组合定子双向绕线装置，实现定子齿铁心不同方向的绕制，减少了设备占地面积，降低电机加工成本，同时提高绕线后的槽满率，进而提高电机性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种组合定子双向绕线装置，包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴，所述第二转轴、第三转轴和第四转轴同轴设置，所述第三转轴通过轴承转动连接于所述第二转轴内，所述第四转轴与所述第三转轴一端相对设置，所述第三转轴和第四转轴相对的端部均设置有固定铁心夹具的安装头，所述第二转轴靠近所述安装头的一端连接有安装盘，所述第二转轴、第三转轴和第四转轴分别通过第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机驱动转动，所述第一转轴一端安装于所述安装盘外缘另一端连接有绕线盘，所述绕线盘上设置有绕线槽。

进一步的，两个所述安装头均连接有铁心夹具，所述绕线槽设置有两个，两个所述绕线槽分别对应所述铁心夹具上的定子齿铁心设置。

进一步的，所述第四转轴在第一平移组件的驱动下靠近或远离所述第三转轴，所述绕线槽对应所述第三转轴上的定子铁芯设置有一个，所述铁心夹具设置有一个且与所述第三转轴或者第四转轴活动连接。

进一步的，所述绕线槽的宽度与绕组线宽度匹配，所述绕线槽内设置有卡线槽。

进一步的，所述第一转轴与所述安装盘相连的一端连接有阻尼器。

进一步的，所述第二转轴和第四转轴通过转轴架支撑于机架上，所述第二转轴、第三转轴和第四转轴外分别设置有第二同步轮、第三同步轮和第四同步轮，所述第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机通过同步带分别连接所述第二同步轮和第三同步轮。

进一步的，所述铁心夹具与所述安装头通过螺丝锁固，所述铁心夹具中部设置有与定子齿铁心配合的插槽，所述插槽一端封闭，所述插槽另一端的铁心夹具上安装有遮挡所述插槽开口的封闭件。

进一步的，所述封闭件为快速夹具。

进一步的，所述第一转轴通过法兰轴承与所述安装盘相连，所述第一转轴和法兰轴承上设置有相互配合的销孔，活动销插入所述销孔以固定所述第一转轴和法兰轴承。

进一步的，所述安装盘外缘还连接有限位块，所述限位块内设置有限位孔，限位销由固定在机架上的限位气缸推动与所述限位孔配合。

本发明的一种组合定子双向绕线装置与现有技术相比的有益效果是，同一装置上能够实现定子齿铁心的正向绕制和反向绕制，保证绕线的额槽满率，提高电机的整体性能，保证绕制效率。

附图说明

图1是本发明的实施例一整体结构示意图；

图2是本发明的实施例二整体结构示意图；

图3是本发明的正视图；

图4是本发明的绕线盘结构示意图；

图5是本发明的铁心夹具结构示意图。

图中标号说明：1、第一转轴，2、第二转轴，3、第三转轴，4、第四转轴，5、安装头，6、铁心夹具，7、安装盘，8、第二驱动电机，9、第三驱动电机，10、第四驱动电机，11、绕线盘，12、绕线槽，13、第一平移组件，14、限位块，15、限位气缸，16、法兰轴承，17、销孔，18、卡线槽，19、插槽，20、快速夹具，21、阻尼器，22、定子齿铁心。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，为本发明的一种组合定子双向绕线装置的实施例本发明的绕线装置包括第一转轴1、第二转轴2、第三转轴3和第四转轴4，所述第二转轴2、第三转轴3和第四转轴4同轴设置，所述第三转轴3通过轴承转动连接于所述第二转轴2内，所述第四转轴4与所述第三转轴3一端相对设置，所述第三转轴3和第四转轴4相对的端部均设置有固定铁心夹具6的安装头5，所述第二转轴2靠近所述安装头5的一端连接有安装盘7，所述第二转轴2、第三转轴3和第四转轴4分别通过第二驱动电机8、第三驱动电机9和第四驱动电机10驱动转动，所述第一转轴1一端安装于所述安装盘7外缘另一端连接有绕线盘11，所述绕线盘11上设置有绕线槽12。

工作时，将定子齿铁心22安装在第三转轴3端部的铁心夹具6上，而后转动第一转轴1将绕组线的线头缠绕在绕线盘11上。第二转轴2与第三转轴3同步转动，此时绕组线的线头与定子齿铁心22的相对位置固定，随着安装盘7和铁心夹具6的同时转动，绕组线的另一端绕在定子齿铁心22上，直至完成绕制，安装盘7和铁心夹具6停止转动。此时除第一槽外，其他位置均绕制完成。为填补第一槽，将绕组线的另一端剪断，安装盘7固定不动，第三转轴3驱动铁心夹具6反向转动，连接铁心夹具6和绕线盘11的绕组线线头拉动第一转轴1旋转，缠绕在绕线盘11上的绕组线线头被释放并绕制在铁心夹具6的第一槽内，实现对第一槽的填充。此时完成对定子齿铁心22的正向绕制。为在本发明的装置中完成定子齿铁心22的反向绕制，将定子齿铁心22安装在第四转轴4端部的铁心夹具6上，而后转动第一转轴1将绕组线的线头缠绕在绕线盘11上。第二转轴2与第四转轴4同步转动，此时绕组线的线头与定子齿铁心22的相对位置固定，随着安装盘7和铁心夹具6的同时转动，绕组线的另一端绕在定子齿铁心22上，直至完成绕制，安装盘7和铁心夹具6停止转动。此时除第一槽外，其他位置均绕制完成。为填补第一槽，将绕组线的另一端剪断，安装盘7固定不动，第四转轴4驱动铁心夹具6反向转动，连接铁心夹具6和绕线盘11的绕组线线头拉动第一转轴1旋转，缠绕在绕线盘11上的绕组线线头被释放并绕制在铁心夹具6的第一槽内，实现对第一槽的填充。此时完成对定子齿铁心22的反向绕制。

参照图1所示，在本发明的实施例一中，为保证绕组线在绕制时与定子齿铁心22的绕制起始位置对应，两个所述安装头5均连接有铁心夹具6，所述绕线槽12设置有两个，两个所述绕线槽12分别对应所述铁心夹具6上的定子齿铁心22设置。由于定子齿铁心22具有一定的长度，当第三转轴3和第四转轴4端部均连接有定子齿铁心22，两个定子齿铁心22开始绕制的位置之间存在一定的距离，由于绕线盘11的位置固定，故本实施例中，设置两个绕线槽12分别对应两个定子齿铁心22，保证绕制时绕组线绷直。

参照图2所示，为本发明的实施例二，本实施例中，为保证第三转轴3和第四转轴4之间有足够的空间方便安装定子齿铁心22，所述第四转轴4在第一平移组件13的驱动下靠近或远离所述第三转轴3。同时由于绕线槽12在工作时收到垂直于轴向的拉力，为减小第一转轴1的力矩，本实施例中所述绕线槽12对应所述第三转轴3上的定子铁芯设置有一个。此时所述铁心夹具6设置有一个且与所述第三转轴3或者第四转轴4活动连接。当需要对定子齿铁心22进行正向绕制时，将铁心夹具6安装在第三转轴3上，当需要对定子齿铁心22进行反向绕制时，将铁心夹具6安装在第四转轴4上，以保证无论是正向绕制还是反向绕制，固定的绕线槽12都能够与定子齿铁心22配合。

参照图3所示，为保证在绕线盘11对绕组线进行缠绕时，安装盘7不会转动，所述安装盘7外缘还连接有限位块14，所述限位块14内设置有限位孔，限位销由固定在机架上的限位气缸15推动与所述限位孔配合。当绕线盘11对绕组线进行缠绕和放卷时，限位气缸15将限位销顶出并插入限位孔，使得安装盘7无法转动，保证绕线盘11缠绕和放卷时绕组线的张紧。

参照图4所示，本实施例中，为保证第一转轴1即能够相对安装盘7的转动，以实现绕组线的线头能够缠绕在绕线盘11上，且绕线盘11能够放开线头使其绕制在定子齿铁心22上，又能够使得第一转轴1相对安装盘7固定，以实现与铁心夹具6的同步转动，所述第一转轴1通过法兰轴承16与所述安装盘7相连，所述第一转轴1和法兰轴承16上设置有相互配合的销孔17，活动销插入所述销孔17以固定所述第一转轴1与法兰轴承16。当需要缠绕线头时，取下活动销，绕线盘11自由转动以卷绕绕组线的线头；当对定子齿铁心22进行绕制时，活动销固定第一转轴1与法兰轴承16，此时安装盘7与铁心夹具6同步转动，绕线盘11相对铁心夹具6位置固定，保证对定子齿铁心22进行绕制时，绕组线的张紧；当定子齿铁心22绕制完成后，取下活动销，随着铁心夹具6的转动，绕线盘11释放绕组线，绕组线填充第一槽，提高绕组的槽满率。为保证绕线盘11释放的绕组线与第一槽位置对应，所述绕线槽12宽度与绕组线宽度匹配。即绕组线与第一槽的相对位置固定，无需调整绕组线或定子齿铁心22的位置，使绕线槽12与第一槽的连线始终垂直于第三转轴3的轴线方向。进一步的，为在绕线盘11缠绕绕组线时保证线头的固定，所述绕线槽12内设置有卡线槽18。缠绕时，先将线头卡在卡线槽18内，然后转动绕线盘11，将绕组线缠绕在绕线槽12内。进一步的，为保证缠绕及释放时绕组线的张紧，所述第一转轴1与所述安装盘7相连的一端连接有阻尼器21。

参照图1和图2所示，为实现第二、三、四转轴的旋转，所述第二转轴2和第四转轴4通过转轴架支撑于机架上，所述第二转轴2、第三转轴3和第四转轴4外分别设置有第二同步轮、第三同步轮和第四同步轮，所述第二驱动电机8、第三驱动电机9和第四驱动电机10通过同步带分别连接所述第二同步轮和第三同步轮。通过同步带与同步轮的组合，能够保证驱动电机对各转轴的驱动，不会因为第三转轴3设置于第二转轴2内部而产生干涉。

参照图5所示，为本发明的铁心夹具6结构示意图。为方便使铁心夹具6分别与第三转轴3和第四转轴4端部的安装头5相连，所述铁心夹具6与所述安装头5通过螺丝锁固，拆装方便。进一步的，由于电机由定子齿铁心22组合拼接形成，即定子齿铁心22本身存在拼接部分，为方便定子齿铁心22与铁心夹具6之间的拆装，所述铁心夹具6中部设置有与定子齿铁心22配合的插槽19，为将定子齿铁心22固定在插槽19内，防止定子齿铁心22在旋转进行绕组的过程中冲插槽19滑出，所述插槽19一端封闭，所述插槽19另一端的铁心夹具6上安装有遮挡所述插槽19开口的封闭件。从而定子齿铁心22被限制在插槽19内。本实施例中，为实现对定子齿铁心22的快速限制，所述封闭件设置为快速夹具20。当定子齿铁心22插入插槽19后，快速夹具20迅速将定子齿铁心22压紧在插槽19内，完成绕组后，快速夹具20能够迅速被打开，以释放定子齿铁心22。

本发明对定子齿铁心22进行正向绕制时，将铁心夹具6安装在第三转轴3端部的安装头5上，打开快速夹具20，将定子齿铁心22插入插槽19内，而后闭合快速夹具20以固定定子齿铁心22。而后限位气缸15将限位销推出插入限位孔，防止安装盘7转动，绕组线的线头被拉出卡入卡线槽18内，转动绕线盘11，将一定长度的绕组线缠绕在绕线槽12内。将活动销插入法兰轴承16和第一转轴1的销孔17内，防止绕线盘11相对安装盘7转动，限位气缸15收回，控制第二转轴2和第三转轴3同步转动，绕组线被绕制在定子齿铁心22上。完成绕制后，第二转轴2和第三转轴3停止转动，此时剪断绕组线，抽出活动销，控制第三转轴3单独反向转动，由于绕组线的拉拽，第一转轴1被带动旋转，释放绕组线，由于阻尼器21的设置，绕线盘11不会快速转动，因此能够保证绕组线在绕线盘11和定子齿铁心22之间的张紧。释放的绕组线绕制在定子齿铁心22的第一槽内，完成对定子齿铁心22的正向绕制。反向绕制时，将铁心夹具6安装在第四转轴4端部的安装头5上，重复上述步骤。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴，所述第二转轴、第三转轴和第四转轴同轴设置，所述第三转轴通过轴承转动连接于所述第二转轴内，所述第四转轴与所述第三转轴一端相对设置，所述第三转轴和第四转轴相对的端部均设置有固定铁心夹具的安装头，所述第三转轴与第一转轴和第二转轴配合完成正向绕制，所述第四转轴与第一转轴和第二转轴配合完成反向绕制，所述第二转轴靠近所述安装头的一端连接有安装盘，所述第二转轴、第三转轴和第四转轴分别通过第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机驱动转动，所述第一转轴一端安装于所述安装盘外缘另一端连接有绕线盘，所述绕线盘上设置有绕线槽；

所述绕线盘缠绕固定绕组线的线头；当正向绕制时，定子齿铁心安装在所述第三转轴端部的铁心夹具上，所述第二转轴和第三转轴同步转动，完成绕制，安装盘固定不动，第三转轴驱动铁心夹具反向转动，拉动第一转轴旋转；反向绕制时，定子齿铁心安装在所述第四转轴端部的铁心夹具上，所述第二转轴和第四转轴同步转动，完成绕制，安装盘固定不动，第四转轴驱动铁心夹具反向转动，拉动第一转轴旋转。

2.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，两个所述安装头均连接有铁心夹具，所述绕线槽设置有两个，两个所述绕线槽分别对应所述铁心夹具上的定子齿铁心设置。

3.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述第四转轴在第一平移组件的驱动下靠近或远离所述第三转轴，所述绕线槽对应所述第三转轴上的定子齿铁心设置有一个，所述铁心夹具设置有一个且与所述第三转轴或者第四转轴活动连接。

4.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述绕线槽的宽度与绕组线宽度匹配，所述绕线槽内设置有卡线槽。

5.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述第一转轴与所述安装盘相连的一端连接有阻尼器。

6.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述第二转轴和第四转轴通过转轴架支撑于机架上，所述第二转轴、第三转轴和第四转轴外分别设置有第二同步轮、第三同步轮和第四同步轮，所述第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机通过同步带分别连接所述第二同步轮、第三同步轮和第四同步轮。

7.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述铁心夹具与所述安装头通过螺丝锁固，所述铁心夹具中部设置有与定子齿铁心配合的插槽，所述插槽一端封闭，所述插槽另一端的铁心夹具上安装有遮挡所述插槽开口的封闭件。

8.如权利要求7所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述封闭件为快速夹具。

9.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述第一转轴通过法兰轴承与所述安装盘相连，所述第一转轴和法兰轴承上设置有相互配合的销孔，活动销插入所述销孔以固定所述第一转轴和法兰轴承。

10.如权利要求1所述的一种组合定子双向绕线装置，其特征在于，所述安装盘外缘还连接有限位块，所述限位块内设置有限位孔，限位销由固定在机架上的限位气缸推动与所述限位孔配合。

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