CN115102346A - 一种背绕式直线电机定子嵌线工装及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背绕式直线电机定子嵌线工装，包括机架(1)、固定于所述机架(1)上的一个固定支架(2)、通过升降机构安装于所述机架(1)上的至少两个可调支架，定子铁心(7)可拆卸地安装于所述固定支架(2)和所述可调支架上，所述可调支架升降能够使定子线圈(6)套入所述定子铁心(7)后在轴向方向移动至设定铁心槽中。该背绕式直线电机定子嵌线工装可满足背绕式绕组按顺序从定子两边套入定子铁心，完成嵌线过程，解决了背绕式绕组嵌线工艺难题，并同时提高了产品质量，降低劳动强度，提高生产效率。本发明还公开了一种使用上述背绕式直线电机定子嵌线工装的方法，其有益效果与背绕式直线电机定子嵌线工装的有益效果相同。

Description

一种背绕式直线电机定子嵌线工装及其方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种背绕式直线电机定子嵌线工装。此外，本发明还涉及一种使用上述背绕式直线电机定子嵌线工装的方法。

背景技术

常规直线电机线圈有两种形式，一种为电磁线通过绕制、涨型、包扎常规工序制作而成的定子线圈，嵌线时只需逐根从上表面嵌入定子铁心槽内即可；另一种为电缆线绕组形式，电缆线按要求预弯折成型，再将弯折成型电缆线分相序整体嵌入定子铁心槽内。该两种直线电机线圈只需将绕组从铁心槽端面方向平面嵌线即可，定子铁心背面无绕组，可放于普通台位或支架上即可完成嵌线过程。

而背绕式绕组直线电机不同于常规直线电机，其嵌线结构如图1所示，由于直线电机定子线圈背绕式的特殊结构，定子线圈6嵌入定子铁心7，线圈规格种类多，在嵌线时，需要按特定的方向及顺序进行嵌线，无法按常规电机定子嵌线工艺进行。现有技术中暂无有效用于背绕式绕组定子嵌线通用工装，因此，需要进行专用嵌线工装设计。

综上所述，如何有效地解决直线电机嵌线时线圈与工装干涉等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种背绕式直线电机定子嵌线工装，该背绕式直线电机定子嵌线工装可满足背绕式绕组按顺序从定子两边套入定子铁心，完成嵌线过程，解决了背绕式绕组嵌线工艺难题，并同时提高了产品质量，降低劳动强度，提高生产效率；本发明的另一目的是提供一种使用上述背绕式直线电机定子嵌线工装的方法，其有益效果与背绕式直线电机定子嵌线工装的有益效果相同。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种背绕式直线电机定子嵌线工装，包括机架、固定于所述机架上的一个固定支架、通过升降机构安装于所述机架上的至少两个可调支架，定子铁心可拆卸地安装于所述固定支架和所述可调支架上，所述可调支架升降能够使定子线圈套入所述定子铁心后在轴向方向移动至设定铁心槽中。

可选地，所述固定支架固定于所述机架的一端，所述可调支架依次设置于所述固定支架的内侧。

可选地，所述固定支架和所述可调支架均包括过渡板和支撑板，所述过渡板固定于所述升降机构或者所述机架的立柱上，所述过渡板沿水平方向设置，所述支撑板固定于所述过渡板上，所述支撑板与所述过渡板垂直设置；

所述支撑板在两端设置有加强板，所述加强板安装于所述过渡板上。

可选地，所述支撑板呈支撑凹槽，所述支撑凹槽的宽度与所述定子铁心的宽度相等。

可选地，所述支撑板在支撑凹槽的支撑平面有引线避让凹槽，所述定子线圈的引线置于所述引线避让凹槽内。

可选地，所述支撑板在支撑凹槽的上端两侧具有导向斜边。

可选地，所述定子铁心的背板可拆卸连接有定位柱，所述定位柱卡于设定位置的所述固定支架或者所述可调支架处。

可选地，所述定子铁心放置于所述固定支架和所述可调支架之时，所述定子铁心的重心到所述固定支架的距离小于所述定子铁心的重心到最外侧可调支架的距离。

本发明还提供一种背绕式直线电机定子嵌线方法，应用于上述任一项所述背绕式直线电机定子嵌线工装，包括步骤：

将最外侧可调支架调节下降到设定高度，将固定支架与次外侧可调支架之间的定子线圈按顺序套入定子铁心，将定子线圈预存于可最外侧可调支架与次外侧可调支架之间，将最外侧可调支架调节上升支撑定子铁心；

将最外侧可调支架与固定支架之间的中间可调支架下降到设定高度，将预存的定子线圈逐个移动至固定支架与最外侧可调支架之间定子线圈所对应铁心槽的位置，将中间可调支架调节上升支撑定子铁心，将定子线圈逐一嵌入铁心槽内；

将最外侧可调支架与固定支架外侧的定子线圈按顺序套入定子铁心，并移动于铁心槽进行嵌线。

可选地，在将最外侧可调支架调节下降到设定高度之前，还包括：在定子铁心周围用复合箔进行定子线圈绝缘防护处理。

本发明所提供的背绕式直线电机定子嵌线工装，包括机架、固定支架、可调支架，机架固定于地面上，稳定支撑固定支架和可调支架。固定支架的数量为一个，固定于机架上。

可调支架至少两个，可调支架通过升降机构安装于机架上，也就是升降机构的固定端固定于机架上，升降机构沿竖直方向，可调支架固定于升降机构的活动端，升降机构上下升降控制可调支架上下升降。定子铁心可拆卸地安装于固定支架和可调支架上，具体地说，定子铁心需要套定子线圈之前，定子铁心放置于固定支架和可调支架上，固定支架和可调支架支撑定子铁心，起到定子铁心支撑作用；可调支架和固定支架高度合适，易于操作，较为省力。

固定支架不可以上下调节，而可调支架可通过升降机构进行高度方向尺寸调节，可调支架升降能够使定子线圈套入定子铁心后在轴向方向移动，有效的避让线圈，移动至设定铁心槽处，使得线圈顺利套入铁心进行嵌线。

本发明所提供的背绕式直线电机定子嵌线工装，利用升降机构控制调节其升降到指定位置，完全避免了常规嵌线模式下工装与线圈的干涉问题，可有效避让背绕式线圈套入铁心后移动至指定铁心槽完成嵌线，可满足多种背绕式直线电机定子的嵌线工艺，具有很好的实用性、通用性和创新性；可经过一次吊运安装即可满足整个背绕式直线电机定子嵌线工艺，操作方便，降低劳动强度，大大提升嵌线效率及嵌线质量。

本发明还提供一种背绕式直线电机定子嵌线方法，应用于上述任一项背绕式直线电机定子嵌线工装。由于上述的背绕式直线电机定子嵌线工装具有上述技术效果，应用于该背绕式直线电机定子嵌线工装的方法也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为背绕式直线电机带绕组定子结构图；

图2为本发明中一种具体实施方式所提供的背绕式直线电机定子嵌线工装的结构示意图；

图3为支撑板的结构示意图；

图4为背绕式直线电机定子嵌线方法的流程图。

附图中标记如下：

机架1、固定支架2、次外侧可调支架3、蜗杆升降机4、最外侧可调支架5、线圈6、定子铁心7、支撑凹槽8、支撑平面9、引线避让凹槽10。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种背绕式直线电机定子嵌线工装，该背绕式直线电机定子嵌线工装可满足背绕式绕组按顺序从定子两边套入定子铁心，完成嵌线过程，解决了背绕式绕组嵌线工艺难题，并同时提高了产品质量，降低劳动强度，提高生产效率；本发明的另一核心是提供一种使用上述背绕式直线电机定子嵌线工装的方法，其有益效果与背绕式直线电机定子嵌线工装的有益效果相同。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2至图4，图2为本发明中一种具体实施方式所提供的背绕式直线电机定子嵌线工装的结构示意图；图3为支撑板的结构示意图；图4为背绕式直线电机定子嵌线方法的流程图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的背绕式直线电机定子嵌线工装，包括机架1、固定于机架1上的一个固定支架2、通过升降机构安装于机架1上的至少两个可调支架，定子铁心7可拆卸地安装于固定支架2和可调支架上，可调支架升降能够使定子线圈6套入定子铁心7后在轴向方向移动至设定铁心槽中。

上述结构中，背绕式直线电机定子嵌线工装包括机架1、固定支架2、可调支架，机架1固定于地面上，稳定支撑固定支架2和可调支架。固定支架2的数量为一个，固定于机架1上，可选地，固定支架2固定于机架1的立柱上。

可调支架至少两个，可调支架通过升降机构安装于机架1上，也就是升降机构的固定端固定于机架1上，升降机构沿竖直方向，可调支架固定于升降机构的活动端，升降机构上下升降控制可调支架上下升降。可选地，升降机构为蜗杆升降机4、气缸。

定子铁心7可拆卸地安装于固定支架2和可调支架上，具体地说，定子铁心7需要套定子线圈6之前，定子铁心7放置于固定支架2和可调支架上，固定支架2和可调支架支撑定子铁心7，起到定子铁心7支撑作用；可调支架和固定支架2高度合适，易于操作，较为省力。

背绕式直线电机定子绕组一般包含多种不同尺寸线圈，需按一定的顺序要求进行嵌线，一般嵌线方式有两种，一种是从定子一侧按顺序套入线圈至另一侧终点，按顺序从终点测向起始测逐一嵌线，另一种即是从定子中间向两侧按顺序分别嵌线。本申请采用的是第二种，由中间向两侧嵌线的方法。

固定支架2不可以上下调节，而可调支架可通过升降机构进行高度方向尺寸调节，可调支架升降能够使定子线圈6套入定子铁心7后在轴向方向移动，有效的避让线圈，移动至设定铁心槽处，使得线圈顺利套入铁心进行嵌线。

本发明所提供的背绕式直线电机定子嵌线工装，利用升降机构控制调节其升降到指定位置，完全避免了常规嵌线模式下工装与线圈的干涉问题，可有效避让背绕式线圈套入铁心后移动至指定铁心槽完成嵌线，可满足多种背绕式直线电机定子的嵌线工艺，具有很好的实用性、通用性和创新性；可经过一次吊运安装即可满足整个背绕式直线电机定子嵌线工艺，操作方便，降低劳动强度，大大提升嵌线效率及嵌线质量。

在上述具体实施方式的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对背绕式直线电机定子嵌线工装进行若干改变，固定支架2固定于机架1的一端，可调支架依次设置于固定支架2的内侧，固定支架2为固定支撑点，定子铁心7至少通过一个固定支架2和一个可调支架支撑，分段支撑和嵌线，分至少3段对定子进行支撑，嵌线后定子不易变形，可有效保证定子直线度；放置定子后，保证固定支架2到定子的重心距离尽量均匀，保证支撑定子的平稳性。

在上述各个具体实施例的基础上，固定支架2和可调支架均包括过渡板和支撑板，过渡板固定于升降机构或者机架1的立柱上，过渡板沿水平方向设置，支撑板固定于过渡板上，支撑板与过渡板垂直设置，通过过渡板将支撑板连接于立柱或者升降机构上，便于固定支撑板。可选地，支撑板和过渡板通过合页连接，连接方便，可拆卸连接，易于拆卸、更换。

可选地，支撑板在两端设置有加强板，加强板安装于过渡板上，对支撑板和过渡板的连接强度进行加强，增强连接稳定性，减少晃动。

在上述各个具体实施例的基础上，支撑板呈支撑凹槽8，支撑凹槽8的宽度与定子铁心7的宽度相等，对定子宽度方向进行限位，使得定子在嵌线过程中，不会发生宽度方向位移。

当然，支撑凹槽8的宽度与定子铁心7的宽度相等只是一种优选的实施方式，并不是唯一的，也可以是支撑凹槽8的宽度比定子铁心7的宽度略大，比如大0.1mm，易于将定子铁心7放于支撑凹槽8中。

在上述各个具体实施例的基础上，支撑板在支撑凹槽8的支撑平面9有引线避让凹槽10，定子线圈6的引线置于引线避让凹槽10内，在线圈套入铁心移动至指定铁心槽时，支撑板不会干涉引线的移动路径。

在上述各个具体实施例的基础上，支撑板在支撑凹槽8的上端两侧具有导向斜边，导向斜边的开口较大，在定子铁心7放于支撑凹槽8过程中，导向斜边具有导向作用，定子铁心7顺着导向斜边进入支撑凹槽8，易于将定子铁心7对准支撑凹槽8。

在上述各个具体实施例的基础上，定子铁心7的背板可拆卸连接有定位柱，定位柱卡于设定位置的固定支架2或者可调支架处，在将定子放置于工装时，通过定位柱和固定支架2或者可调支架的进行相互限位，保证定子顺利、快捷放置于支撑板上。

可选地，定位柱为定位螺栓，连接于定子铁心7的背板螺纹孔中，定子放置于工装时，定位螺栓的侧壁抵接于固定板上，以此进行限位，保证定位的准确性。定子位置确定之后，便可将定位螺栓从背板螺纹孔中拆卸下来，不影响线圈安装。

进一步地，定位柱的数量为两个，两个定位柱之间具有间隙，间隙大小与过渡板的宽度相等，安装时，过渡板正好卡于两个定位板之间，定位更加精准。

在上述各个具体实施例的基础上，定子铁心7放置于固定支架2和可调支架之时，定子铁心7的重心到固定支架2的距离小于定子铁心7的重心到最外侧可调支架5的距离，平衡定子的重量，防止因可调支架下降后定子左右重量相差过大而导致失衡翻转，保证定子的整体稳定性。

本发明还提供一种背绕式直线电机定子嵌线方法，应用于上述任一项背绕式直线电机定子嵌线工装，包括步骤：

S110，将最外侧可调支架5调节下降到设定高度，将固定支架2与次外侧可调支架之间的定子线圈6按顺序套入定子铁心7，将定子线圈6预存于可最外侧可调支架5与次外侧可调支架之间，将最外侧可调支架5调节上升支撑定子铁心7；

S120，将最外侧可调支架5与固定支架2之间的中间可调支架3下降到设定高度，将预存的定子线圈6逐个移动至固定支架2与最外侧可调支架5之间定子线圈6所对应铁心槽的位置，将中间可调支架3调节上升支撑定子铁心7，将定子线圈6逐一嵌入铁心槽内；

S130，将最外侧可调支架5与固定支架2外侧的定子线圈6按顺序套入定子铁心7，并移动于铁心槽进行嵌线。

应用本发明实施例所提供的技术方案，只需两次支撑的升降即可完成整台直线电机定子的嵌线，大大提升了嵌线效率，且避免了多次吊运，工装的拆卸等，降低了劳动强度，节约了时间及人工成本。

在实际应用中，当定子铁心7的长度较长需要多个支架支撑时，可从固定支架2向最外侧可调支架5依次将线圈嵌入槽内，设定段内的线圈嵌入槽内后将中间可调支架3升起进行支撑。

具体地说，从固定支架2侧按顺序套入固定支架2外侧的线圈，将线圈嵌入槽内；

将最外侧的最外侧可调支架5调节下降到一定高度，可以避让线圈套入铁心移动至指定铁心槽即可，将固定支架2与次外侧可调支架之间的线圈按顺序先套入铁心，先不嵌入铁心槽，将线圈先预存于次外侧可调支架与最外侧可调支架5之间，再将最外侧可调支架5调节上升支撑铁心；

将中间的次外侧可调支架下降到一定高度，可以避让线圈套入铁心移动至指定铁心槽即可，再将预存的线圈逐个移动至固定支架2与次外侧可调支架之间线圈所对应铁心槽的位置，再将次外侧可调支架调节上升支撑铁心，将线圈逐一嵌入铁心槽内；

将最外侧可调支架5再次调节下降到一定高度，可以避让线圈套入铁心移动至指定铁心槽即可，将次外侧可调支架与最外侧可调支架5之间的线圈按顺序先套入铁心，放置于两可调支架之间，先不嵌入铁心槽，将最外侧可调支架5调节上升支撑铁心后，再将线圈嵌入铁心槽内；

将最外侧可调支架5外侧线圈按顺序套入铁心，并移动于制定铁心槽进行嵌线，完成整个嵌线过程。

当然，在上述步骤中，固定支架2外侧的线圈装入顺序不受限制，可在任何时候进行，均不影响最外侧可调支架5与固定支架2之间的线圈装入。

在上述各个具体实施例的基础上，在将最外侧可调支架5调节下降到设定高度之前，还包括：在定子铁心7周围用复合箔进行定子线圈6绝缘防护处理。

在实际应用中，线圈套入定子时，可在铁心周围用复合箔或其他绝缘材料进行线圈绝缘防护，防止线圈腐蚀，延长使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的背绕式直线电机定子嵌线工装及其方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，包括机架(1)、固定于所述机架(1)上的一个固定支架(2)、通过升降机构安装于所述机架(1)上的至少两个可调支架，定子铁心(7)可拆卸地安装于所述固定支架(2)和所述可调支架上，所述可调支架升降能够使定子线圈(6)套入所述定子铁心(7)后在轴向方向移动至设定铁心槽中。

2.根据权利要求1所述的背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，所述固定支架(2)固定于所述机架(1)的一端，所述可调支架依次设置于所述固定支架(2)的内侧。

3.根据权利要求2所述的背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，所述固定支架(2)和所述可调支架均包括过渡板和支撑板，所述过渡板固定于所述升降机构或者所述机架(1)的立柱上，所述过渡板沿水平方向设置，所述支撑板固定于所述过渡板上，所述支撑板与所述过渡板垂直设置；

所述支撑板在两端设置有加强板，所述加强板安装于所述过渡板上。

4.根据权利要求3所述的背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，所述支撑板呈支撑凹槽(8)，所述支撑凹槽(8)的宽度与所述定子铁心(7)的宽度相等。

5.根据权利要求4所述的背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，所述支撑板在支撑凹槽(8)的支撑平面(9)有引线避让凹槽(10)，所述定子线圈(6)的引线置于所述引线避让凹槽(10)内。

6.根据权利要求4所述的背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，所述支撑板在支撑凹槽(8)的上端两侧具有导向斜边。

7.根据权利要求1-6任一项所述的背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，所述定子铁心(7)的背板可拆卸连接有定位柱，所述定位柱卡于设定位置的所述固定支架(2)或者所述可调支架处。

8.根据权利要求7所述的背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，所述定子铁心(7)放置于所述固定支架(2)和所述可调支架之时，所述定子铁心(7)的重心到所述固定支架(2)的距离小于所述定子铁心(7)的重心到最外侧可调支架(5)的距离。

9.一种背绕式直线电机定子嵌线方法，应用于权利要求2至8任一项所述背绕式直线电机定子嵌线工装，其特征在于，包括步骤：

将最外侧可调支架(5)调节下降到设定高度，将固定支架(2)与次外侧可调节支架之间的定子线圈(6)按顺序套入定子铁心(7)，将定子线圈(6)预存于可最外侧可调支架(5)与次外侧可调节支架之间，将最外侧可调支架(5)调节上升支撑定子铁心(7)；

将最外侧可调支架(5)与固定支架(2)之间的中间可调支架(3)下降到设定高度，将预存的定子线圈(6)逐个移动至固定支架(2)与最外侧可调支架(5)之间定子线圈(6)所对应铁心槽的位置，将中间可调支架(3)调节上升支撑定子铁心(7)，将定子线圈(6)逐一嵌入铁心槽内；

将最外侧可调支架(5)与固定支架(2)外侧的定子线圈(6)按顺序套入定子铁心(7)，并移动于铁心槽进行嵌线。

10.根据权利要求9所述的背绕式直线电机定子嵌线方法，其特征在于，在将最外侧可调支架(5)调节下降到设定高度之前，还包括：在定子铁心(7)周围用复合箔进行定子线圈(6)绝缘防护处理。

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