CN113369393A - 一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装及叠压成型方法 - Google Patents

一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装及叠压成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装及叠压成型方法，该叠压成型工装包括底座、直线导轨副、第一限位板、第二限位板、进料机构、第一推杆、活动托板、第二推杆、支撑板、定位杆、第三推杆、压板、导向杆、横梁和拨动机构，底座上侧通过直线导轨副安装有第一限位板和第二限位板，第二限位板相对于第一限位板低出的区域外侧设有进料机构，第一推杆外端固定有活动托板，第二推杆的活动端经支撑板固定有定位杆，第三推杆的活动端固定有压板，第一限位板相对于第二限位板高出的区域外侧设有拨动机构。本发明结构设计合理，利用各部件之间的协同配合，能够实现自动叠压成型，提高生产效率，减少人力成本。

Description

一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装及叠压成型方法
技术领域
本发明涉及定子铁芯加工技术领域，尤其涉及一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装及叠压成型方法。
背景技术
风力发电机定子铁芯是在铁芯叠压工装上完成的，传统铁芯叠压工装是由叠压工装底座和其上的整体定位支撑筒组成的；叠压时，先将硅钢片依次套接在整体定位支撑筒上，叠压到规定高度后，在顶端硅钢片上放置压板和压套，通过压机对叠压铁芯进行压装，在保压状态下，将铁芯外侧面上的加强筋嵌入到预留的硅钢片加强筋嵌入槽中后进行焊接，加强筋将叠压的硅钢片连接成一个整体，待整体铁芯冷却后，通过天车，将整体铁芯从整体定位支撑筒上拔出。传统铁芯叠压工装存在定位筋嵌入槽没有对齐情况，影响到了后续加强筋的嵌入，并进一步影响到定子铁芯的电磁性能。
为此，公开号为CN111327165A的专利说明书中公开了一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装，将叠压硅钢片铁芯的整体定位支撑筒分解成四块弧形叠压定位支撑板，在两相邻的弧形叠压定位支撑板之间设置间隔空隙，当定子铁芯硅钢片叠压完成后，拆除弧形叠压定位支撑板的固定机构，使四块弧形叠压定位支撑板呈活动状态，并可向内收缩，以方便叠压完成的定子铁芯与其分离；在叠压平台上设置硅钢片外圆定位立板，通过硅钢片外圆定位立板与定子铁芯硅钢片的外圆上设置的硅钢片叠压外圆定位槽配合，从而保证叠在一起的硅钢片上的定位筋嵌入槽对齐。
但是这种定子铁芯叠压成型工装存在不足之处，其自动化程度较低，不能实现自动叠压成型。因此，需要对其进行优化改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装及叠压成型方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装，包括底座、直线导轨副、第一限位板、第二限位板、进料机构、第一推杆、活动托板、第二推杆、支撑板、定位杆、第三推杆、压板、导向杆、横梁和拨动机构，所述底座上侧通过沿周向分布的四个直线导轨副安装有两个第一限位板和两个第二限位板，所述第二限位板低于第一限位板，且低出的区域外侧设有便于输送铁芯冲片的进料机构，所述第一推杆的输出端贯穿底座的中心处，且其外端固定有活动托板，所述第二推杆的活动端固定有支撑板，所述底座沿周向穿设有定位杆，所述定位杆的底端固定在支撑板上，所述第三推杆的活动端固定有压板，所述压板位于活动托板的上方，所述第一限位板相对于第二限位板高出的区域外侧设有便于拨动铁芯冲片旋转的拨动机构。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述铁芯冲片包括环形片体，所述环形片体的内侧均布有齿部，所述环形片体沿周向均匀开设有定位孔。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述底座包括座体，所述座体的中心处开设有第一中心穿孔，所述座体位于第一中心穿孔的外围开设有与定位杆配合的第一定位穿孔，所述座体的上侧开设有四个便于安装直线导轨副的安装槽。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述第一限位板、第二限位板各自的底端与对应直线导轨副的滑块固定，所述第一限位板、第二限位板各自的内侧设有与铁芯冲片配合的弧形壁。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述进料机构包括支架板和安装在其上的循环输送带及导向辊轮，所述循环输送带的两侧对称设有两排倾斜分布的导向辊轮，所述导向辊轮由固定在支架板上的立轴提供转动支撑，相对的两个所述导向辊轮之间隔距由循环输送带的进料端朝出料端方向逐渐减小。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述活动托板包括托板体，所述托板体沿周向开设有避让第一限位板或第二限位板用的第一避让槽，以及便于穿设定位杆的第二定位穿孔，所述托板体的外周对称设有第一凸板，所述第一凸板开设有便于穿设导向杆的第一导向孔。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述支撑板由便于连接定位杆的环形板部和便于连接第二推杆的直板部构成；所述导向杆共有两根，且平行分布，所述导向杆的底端与底座可拆卸固定，顶端分别与横梁的两端部固定，所述横梁的中心处开设有避让第三推杆中活动端用的通孔；所述第一推杆、第二推杆、第三推杆为液压推杆，且各自缸体由支架提供稳定支撑。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述压板包括压板体，所述压板体沿周向开设有避让第一限位板或第二限位板用的第二避让槽，所述压板体的外周对称设有第二凸板，所述第二凸板开设有便于穿设导向杆的第二导向孔。
进一步地，上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装中，所述拨动机构包括辅助直线导轨副、伺服电机和拨轮，所述伺服电机固定在辅助直线导轨副的滑块上，所述伺服电机的转轴外端安装有拨轮，所述辅助直线导轨副的位移方向与进料机构的输送方向一致。
本发明还提供一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装的叠压成型方法，利用进料机构将铁芯冲片输送至四个限位板围成的叠压区，利用拨动机构带动铁芯冲片旋转，使其能够套设在定位杆外侧并滑落至活动托板上，活动托板随之下降一定距离，往复进行即可使得铁芯冲片完成初步的对位码垛；然后利用第三推杆带动压板下移，实现叠压；叠压后，利用第二推杆带动定位杆脱离，再于脱离后的通道中安装长螺栓，即可对叠压的铁芯冲片进行紧固。
本发明的有益效果是：
本发明提供的风力发电机定子铁芯叠压成型工装结构设计合理，利用底座、直线导轨副、第一限位板、第二限位板、进料机构、第一推杆、活动托板、第二推杆、支撑板、定位杆、第三推杆、压板、导向杆、横梁和拨动机构之间的协同配合，能够实现自动叠压成型，提高生产效率，减少人力成本。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明整体的主视结构示意图；
图3为本发明中铁芯冲片的结构示意图；
图4为本发明中底座、直线导轨副及限位板的结构示意图；
图5为本发明中进料机构的结构示意图；
图6为本发明中进料机构的俯视结构示意图；
图7为本发明中第一推杆、活动托板的结构示意图；
图8为本发明中第二推杆、支撑板、定位杆的结构示意图；
图9为本发明中第三推杆、压板的结构示意图；
图10为本发明中导向杆、横梁的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装，如图1和图2所示，包括底座1、直线导轨副2、第一限位板3、第二限位板4、进料机构5、第一推杆6、活动托板7、第二推杆8、支撑板9、定位杆10、第三推杆11、压板12、导向杆13、横梁14和拨动机构15。底座1上侧通过沿周向分布的四个直线导轨副2安装有两个第一限位板3和两个第二限位板4，第二限位板4低于第一限位板3，且低出的区域外侧设有便于输送铁芯冲片16的进料机构5。第一推杆8的输出端贯穿底座1的中心处，且其外端固定有活动托板7，第二推杆8的活动端固定有支撑板9，底座1沿周向穿设有定位杆10，定位杆10的底端固定在支撑板9上。第三推杆11的活动端固定有压板12，压板12位于活动托板13的上方，第一限位板3相对于第二限位板4高出的区域外侧设有便于拨动铁芯冲片16旋转的拨动机构15。
如图3所示，铁芯冲片16包括环形片体161，环形片体161的内侧均布有齿部162，环形片体161沿周向均匀开设有定位孔163。
如图4所示，底座1包括座体101，座体101的中心处开设有第一中心穿孔102，座体101位于第一中心穿孔102的外围开设有与定位杆10配合的第一定位穿孔103，座体101的上侧开设有四个便于安装直线导轨副2的安装槽104。
本实施例中，第一限位板3、第二限位板4各自的底端与对应直线导轨副2的滑块固定，第一限位板3、第二限位板4各自的内侧设有与铁芯冲片16配合的弧形壁。
如图5和图6所示，进料机构5包括支架板501和安装在其上的循环输送带502及导向辊轮503，循环输送带502的两侧对称设有两排倾斜分布的导向辊轮503，导向辊轮503由固定在支架板501上的立轴提供转动支撑，相对的两个导向辊轮503之间隔距由循环输送带502的进料端朝出料端方向逐渐减小。
如图7所示，活动托板7包括托板体701，托板体701沿周向开设有避让第一限位板3或第二限位板4用的第一避让槽702，以及便于穿设定位杆10的第二定位穿孔703，托板体701的外周对称设有第一凸板704，第一凸板704开设有便于穿设导向杆13的第一导向孔705。
如图8所示，支撑板9由便于连接定位杆的环形板部和便于连接第二推杆的直板部构成。如图10所示，导向杆13共有两根，且平行分布，导向杆13的底端与底座1可拆卸固定(卡接固定)，顶端分别与横梁14的两端部固定，横梁14的中心处开设有避让第三推杆11中活动端用的通孔；第一推杆6、第二推杆8、第三推杆11为液压推杆，且各自缸体由支架提供稳定支撑。
如图9所示，压板12包括压板体121，压板体121沿周向开设有避让第一限位板3或第二限位板4用的第二避让槽122，压板体121的外周对称设有第二凸板123，第二凸板123开设有便于穿设导向杆13的第二导向孔124。压板体121开设有便于安装长螺栓的安装通孔(图中未示出)。
本实施例中，拨动机构15包括辅助直线导轨副、伺服电机和拨轮，伺服电机固定在辅助直线导轨副的滑块上，伺服电机的转轴外端安装有拨轮，辅助直线导轨副的位移方向与进料机构5的输送方向一致。
本实施例提供的风力发电机定子铁芯叠压成型工装结构设计合理，利用各部件之间的协同配合，能够实现自动叠压成型，提高生产效率，减少人力成本。
本实施例还提供了上述风力发电机定子铁芯叠压成型工装的叠压成型方法，具体步骤为：
1)利用进料机构5将铁芯冲片16输送至四个限位板围成的叠压区，利用拨动机构15带动铁芯冲片16旋转，使其能够套设在定位杆10外侧并滑落至活动托板7上，活动托板7随之下降一定距离(下降高度略等于铁芯冲片的厚度值)，往复进行即可使得铁芯冲片16完成初步的对位码垛。
2)然后利用第三推杆11带动压板12下移，压板12对码垛的铁芯冲片16进行施压，即可实现叠压。
3)叠压后，利用第二推杆8带动定位杆10脱离，再于脱离后的通道中安装长螺栓，即可对叠压的铁芯冲片165进行紧固；紧固后拆卸13，移走第三推杆11即可取出成品。
以上公开的本发明优选实施例只是利于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：包括底座、直线导轨副、第一限位板、第二限位板、进料机构、第一推杆、活动托板、第二推杆、支撑板、定位杆、第三推杆、压板、导向杆、横梁和拨动机构，所述底座上侧通过沿周向分布的四个直线导轨副安装有两个第一限位板和两个第二限位板，所述第二限位板低于第一限位板，且低出的区域外侧设有便于输送铁芯冲片的进料机构，所述第一推杆的输出端贯穿底座的中心处，且其外端固定有活动托板，所述第二推杆的活动端固定有支撑板，所述底座沿周向穿设有定位杆，所述定位杆的底端固定在支撑板上，所述第三推杆的活动端固定有压板，所述压板位于活动托板的上方，所述第一限位板相对于第二限位板高出的区域外侧设有便于拨动铁芯冲片旋转的拨动机构。
2.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述铁芯冲片包括环形片体，所述环形片体的内侧均布有齿部，所述环形片体沿周向均匀开设有定位孔。
3.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述底座包括座体，所述座体的中心处开设有第一中心穿孔，所述座体位于第一中心穿孔的外围开设有与定位杆配合的第一定位穿孔，所述座体的上侧开设有四个便于安装直线导轨副的安装槽。
4.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述第一限位板、第二限位板各自的底端与对应直线导轨副的滑块固定，所述第一限位板、第二限位板各自的内侧设有与铁芯冲片配合的弧形壁。
5.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述进料机构包括支架板和安装在其上的循环输送带及导向辊轮，所述循环输送带的两侧对称设有两排倾斜分布的导向辊轮，所述导向辊轮由固定在支架板上的立轴提供转动支撑，相对的两个所述导向辊轮之间隔距由循环输送带的进料端朝出料端方向逐渐减小。
6.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述活动托板包括托板体，所述托板体沿周向开设有避让第一限位板或第二限位板用的第一避让槽，以及便于穿设定位杆的第二定位穿孔，所述托板体的外周对称设有第一凸板，所述第一凸板开设有便于穿设导向杆的第一导向孔。
7.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述支撑板由便于连接定位杆的环形板部和便于连接第二推杆的直板部构成；所述导向杆共有两根，且平行分布，所述导向杆的底端与底座可拆卸固定，顶端分别与横梁的两端部固定，所述横梁的中心处开设有避让第三推杆中活动端用的通孔；所述第一推杆、第二推杆、第三推杆为液压推杆，且各自缸体由支架提供稳定支撑。
8.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述压板包括压板体，所述压板体沿周向开设有避让第一限位板或第二限位板用的第二避让槽，所述压板体的外周对称设有第二凸板，所述第二凸板开设有便于穿设导向杆的第二导向孔。
9.根据权利要求1所述的风力发电机定子铁芯叠压成型工装，其特征在于：所述拨动机构包括辅助直线导轨副、伺服电机和拨轮，所述伺服电机固定在辅助直线导轨副的滑块上，所述伺服电机的转轴外端安装有拨轮，所述辅助直线导轨副的位移方向与进料机构的输送方向一致。
10.根据权利要求1-9任一项所述风力发电机定子铁芯叠压成型工装的叠压成型方法，其特征在于：利用进料机构将铁芯冲片输送至四个限位板围成的叠压区，利用拨动机构带动铁芯冲片旋转，使其能够套设在定位杆外侧并滑落至活动托板上，活动托板随之下降一定距离，往复进行即可使得铁芯冲片完成初步的对位码垛；然后利用第三推杆带动压板下移，实现叠压；叠压后，利用第二推杆带动定位杆脱离，再于脱离后的通道中安装长螺栓，即可对叠压的铁芯冲片进行紧固。
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