CN115331909A - 一种驱动线圈结构、绕线模具及绕制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及振动试验设备技术领域，公开了一种驱动线圈结构、绕制模具及绕制工艺，驱动线圈结构包括驱动线圈、外线圈架和外线圈盖，驱动线圈包括线圈本体，线圈本体的两端分别为初引线和尾引线，初引线和尾引线均位于线圈本体的外侧，线圈本体的外侧连接有中引线，外线圈架内壁上对应地设置有供初引线嵌入的初引线槽、供尾引线嵌入的尾引线槽以及供中引线嵌入的中引线槽，线圈本体的外侧连接于外线圈架的内壁上，外线圈盖通过螺钉接连接于外线圈架的一端。该驱动线圈结构能够紧密且牢固的绕制在外线圈架的内侧上，确保线圈本体与外线圈架的整体强度能够满足长时间作业。

Description

一种驱动线圈结构、绕线模具及绕制工艺

技术领域

本发明涉及振动试验设备技术领域，尤其涉及一种大推力电动振动台驱动线圈结构、绕制模具及绕制工艺。

背景技术

现有技术中，感应式振动台的驱动线圈与常规的振动台相比，其分为内驱动线圈和外驱动线圈，其内驱动线圈能够采用原振动设备绕制，而外驱动线圈需要将线圈本体绕制在外线圈架的内侧，通过粘接剂将线圈本体和外线圈架粘接并固化后连接为一体。

随着我国工业和科学技术的发展，感应式振动台越来越普及，对感应式振动台的要求越来越高，大型感应式振动台的推力大，加速度高且工作温度较高，原有的驱动线圈结构的整体强度较低，已无法满足大型感应式振动台的长时间作业。因此，上述问题亟待改善。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种驱动线圈结构，其能够紧密且牢固的绕制在外线圈架的内侧上，确保线圈本体与外线圈架的整体强度能够满足长时间作业。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种驱动线圈结构，包括：

驱动线圈，其包括线圈本体，所述线圈本体的两端分别为初引线和尾引线，所述初引线和所述尾引线均位于所述线圈本体的外侧，所述线圈本体的外侧连接有中引线；

外线圈架，其内壁上对应地设置有供所述初引线嵌入的初引线槽、供所述尾引线嵌入的尾引线槽以及供所述中引线嵌入的中引线槽，所述线圈本体的外侧连接于所述外线圈架的内壁上；

外线圈盖，其通过螺钉接连接于所述外线圈架的一端。

作为一种驱动线圈结构的可选方案，所述外线圈架包括至少两个相互连接并连接于所述线圈本体外侧的第一弧形板，相邻两个所述第一弧形板之间设置有填充层。

作为一种驱动线圈结构的可选方案，所述初引线、所述尾引线和所述中引线远离所述线圈本体的一端均朝向于远离所述外线圈盖的方向延伸。

作为一种驱动线圈结构的可选方案，所述初引线和所述尾引线由所述线圈本体的两端弯折形成，所述初引线槽和所述尾引线槽靠近所述外线圈盖的一端设置有与所述初引线和所述尾引线的弯折处相匹配的弯折部，所述初引线槽、所述尾引线槽和所述中引线槽远离所述弯折部的另一端分别在所述第一弧形板上设置有引线出口。

作为一种驱动线圈结构的可选方案，所述初引线槽、所述尾引线槽和所述中引线槽的内侧面均设置有用于绝缘的隔层。

本发明的第二个目的在于提供一种驱动线圈绕制模具，通过配合上述驱动线圈结构，确保驱动线圈结构能够精准且牢固的绕制在外线圈架的内侧上，使线圈本体与外线圈架的整体强度能够满足长时间作业。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种驱动线圈绕制模具，包括：

模具本体，所述驱动线圈结构设置在所述模具本体的外周；

基准块，多块所述基准块间隔地可拆卸设置于所述模具本体的周侧，所述第一弧形板的端面搁置于所述基准块上，相邻两个所述第一弧形板的所述填充层与所述基准块相对应设置，多个所述引线出口均与多块所述基准块错位布设。

作为一种驱动线圈绕制模具的可选方案，所述模具本体的外周设置有引线定位装置，用于分别固定所述初引线、所述尾引线和所述中引线的一端于所述模具本体上。

作为一种驱动线圈绕制模具的可选方案，所述模具本体的外周沿其轴线方向设置有多根与所述初引线、所述尾引线和所述中引线的位置相重合的基准线。

作为一种驱动线圈绕制模具的可选方案，所述驱动线圈绕制模具还包括：

压圈，其设置于所述模具本体的周侧，所述模具本体上设置有第一螺钉，所述第一弧形板内弧面的外沿设置有外线圈架台阶，所述第一螺钉的端部能够抵接于所述压圈的端面上，以推动所述压圈使所述线圈本体和所述第一弧形板与所述外线圈架台阶保持紧贴；

抱箍，其箍设于至少两个所述第一弧形板的周侧，所述模具本体上设置有与所述第一螺钉错位布设的第二螺钉，所述第二螺钉的端部能够抵接于所述第一弧形板的端面上，以推动所述第一弧形板使所述第一弧形板的另一端与所述基准块保持紧贴。

本发明的第三个目的在于提供一种驱动线圈绕制工艺，通过基于上述驱动线圈结构，和/或，上述驱动线圈绕制模具，将线圈本体紧密且牢固的绕制在外线圈架的内侧上，确保线圈本体与外线圈架的整体强度能够满足长时间作业。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种驱动线圈绕制工艺，包括以下步骤：

1)将线圈本体一端的尾引线固定在引线定位装置上，沿绕制模具绕制线圈本体至其中间匝数；

2)将中引线的一端固定在引线定位装置上，并焊接中引线于已绕制的数圈线圈本体的外侧；

3)继续绕制线圈本体，将线圈本体另一端的初引线牵引至驱动线圈的外侧并与引线定位装置相连接，以形成驱动线圈；

4)外线圈架设置为由多个第一弧形板拼接成的分体结构，将多个第一弧形板上的初引线槽、尾引线槽和中引线槽分别与初引线、尾引线和中引线相对应，多个第一弧形板相互连接并罩设在驱动线圈外周；

5)在线圈本体与多个第一弧形板之间设置粘接剂，并对绕制模具、线圈本体和外线圈架进行烘烤，在粘接剂固化后，线圈本体和外线圈架成为一体；

6)将绕制模具与线圈本体和外线圈架分离。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种驱动线圈结构、绕制模具及绕制工艺。通过将线圈本体一端的尾引线视为绕制起始端开始绕制，当绕制至线圈本体的中间匝数后，将中引线连接在已绕制好的数圈线圈本体的外侧上。随后再继续绕制剩余匝数，绕制完成后将尾引线弯折至线圈本体的外侧，将外线圈架设置在线圈本体的外侧上，同时确保初引线嵌入初引线槽内，尾引线嵌入尾引线槽内，中引线嵌入中引线槽内，从而使外线圈架的内壁能够与线圈本体保持紧贴，初引线和尾引线即线圈本体的两端通过在初引线槽和尾引线槽内填充的粘接剂固化后紧密相连，以此确保线圈本体更加紧密且牢固的固定在外线圈架的内侧上。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中驱动线圈结构的剖面结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中单线绕制的线圈本体的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式中双线绕制的线圈本体的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式中外线圈架的整体结构示意图；

图5是本发明具体实施方式中驱动线圈绕制模具的整体结构示意图；

图6是本发明具体实施方式中驱动线圈结构和驱动线圈绕制模具的剖面结构示意图；

图7是本发明具体实施方式中驱动线圈绕制工艺的流程图。

图中：

1、线圈本体；11、初引线；12、尾引线；13、中引线；

2、外线圈架；21、第一弧形板；211、初引线槽；212、尾引线槽；213、中引线槽；22、填充层；23、弯折部；24、引线出口；25、外线圈架台阶；

3、外线圈盖；

4、模具本体；41、第二弧形板；42、撑板；43、连接板；44、固定栓；

51、基准块；52、引线定位块；53、弯线定位块；54、基准线；55、压圈；551、第一螺钉；552、第二螺钉；56、抱箍。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

结合图1至图4所示，本实施例提供了一种驱动线圈结构，驱动线圈结构包括驱动线圈、外线圈架2和外线圈盖3。驱动线圈包括线圈本体1，线圈本体1的两端分别为初引线11和尾引线12，初引线11和尾引线12均位于线圈本体1的外侧。线圈本体1的外侧还连接有中引线13。外线圈架2的内壁上对应地设置有供初引线11嵌入的初引线槽211、供尾引线12嵌入的尾引线槽212以及供中引线13嵌入的中引线槽213，线圈本体1的外侧通过粘接剂连接于外线圈架2的内壁上，外线圈盖3通过螺钉连接于外线圈架2的一端上。

可以理解的是，通过将线圈本体1一端的尾引线12视为绕制起始端开始绕制，当绕制至线圈本体1的中间匝数后，将中引线13连接在已绕制好的数圈线圈本体1的外侧上。随后再继续绕制剩余匝数，绕制完成后将尾引线12弯折至线圈本体1的外侧，将外线圈架2设置在线圈本体1的外侧上，同时确保初引线11嵌入初引线槽211内，尾引线12嵌入尾引线槽212内，中引线13嵌入中引线槽213内，从而使外线圈架2的内壁能够与线圈本体1保持紧贴，初引线11和尾引线12即线圈本体1的两端通过在初引线槽211和尾引线槽212内填充的粘接剂固化后紧密相连，以此确保线圈本体1更加紧密且牢固的固定在外线圈架2的内侧上。

具体地，如图2所示，本实施例的线圈本体1采用漆包空心线，线圈本体1为单线绕制，在其他实施例中还可采用双线绕制(如图3所示)、并线绕制，同时也可适用于无引线绕制的线圈本体1，本实施例对此不作具体限定。

本实施例中引线13的一端焊接在线圈本体1的外侧上，利用中引线13将绕制的线圈本体1通过中引线13率先在焊接位置进行焊接，且焊接处均采用纱带进行层叠包裹，能够提高线圈本体1绕制成型的牢固性。

进一步地，初引线11、尾引线12和中引线13远离线圈本体1的一端均朝向于远离外线圈盖3的方向延伸，初引线11和尾引线12由线圈本体1的两端通过折弯而形成，以此最大限度地保证线圈本体1绕制的可靠性。

具体地，如图4所示，本实施例的外线圈架2为分体结构，其包括至少两个相互连接并连接于线圈本体1外侧的第一弧形板21，本实施例的第一弧形板21设置有四个，四个第一弧形板21拼接后呈环形，四个第一弧形板21的内壁依次地贴附在线圈本体1的外侧上，每相邻的两个第一弧形板21之间设置有填充层22，填充层22由环氧胶、环氧板和纱带组成。当然，第一弧形板21的数量还可为三个、五个等，本实施例对其数量不作具体限定。

进一步地，初引线槽211和尾引线槽212靠近外线圈盖3的一端设置有与初引线11和尾引线12的弯折处相匹配的弯折部23，弯折部23有利于与初引线11和尾引线12的弯折处有效地贴合过渡。初引线槽211、尾引线槽212和中引线槽213远离弯折部23的另一端分别在第一弧形板21上设置有引线出口24，初引线11、中引线13和尾引线12远离线圈本体1的另一端分别通过引线出口24伸出。

其中，初引线槽211、尾引线槽212和中引线槽213的内侧面均设置有用于绝缘的隔层，隔层为环氧板与环氧胶，环氧胶涂抹于环氧板的表面并通过涂覆有环氧胶的粘接面粘接在初引线槽211、尾引线槽212和中引线槽213的内侧面上，隔层能够有效地保护初引线11、中引线13和尾引线12，并更好地防止初引线11、中引线13和尾引线12与外线圈架2导通。

结合图1至图6所示，本实施例还提供了一种驱动线圈绕制模具，驱动线圈绕制模具包括模具本体4和基准块51。模具本体4为分体结构，其包括至少两个相互连接的第二弧形板41，本实施例的第二弧形板41设置有四个，四个第二弧形板41拼接后呈环形，四个第二弧形板41的两端分别安装有连接板43，第二弧形板41插接于连接板43上，两块连接板43之间螺纹连接有固定栓44，驱动线圈结构设置在模具本体4的外周，即四个第二弧形板41的外弧面上。当然，第二弧形板41的数量还可为三个、五个等，本实施例对其数量不作具体限定。

可以理解的是，将四个第二弧形板41的一端插接于连接板43上，随后安装另外一块连接板43插接在四个第二弧形板41的另一端上，利用固定栓44将两块连接板43锁紧固定，从而实现模具本体4的搭设。在完成外线圈架2和线圈本体1的粘接剂固化后，将第二弧形板41与连接板43分离，便能高效地将外线圈架2和线圈本体1从模具本体4上分离下来。

具体地，如图5所示，基准块51通过螺栓安装至第二弧形板41的外弧面上，基准块51设置有多块，本实施例设置有四块，每块基准块51的尺寸大小保持一致，四块基准块51间隔地设置于模具本体4的周侧且沿模具本体4的周向布设，第一弧形板21的端面均搁置于基准块51的端面上，相邻两个第一弧形板21的填充层22与基准块51相对应设置，多个引线出口24均与多块基准块51错位布设。基准块51的设置，一方面能够对四块第一弧形板21起到两两桥接支撑的作用，为外线圈架2提供定位基准平面。另一方面通过基准块51形成的支撑外线圈架2的支撑空间，以及相邻基准块51之间预留的空间，能够便于操作人员对初引线11、中引线13和尾引线12进行处理。

进一步地，如图5所示，模具本体4的外周设置有引线定位装置，引线定位装置用于分别固定初引线11、尾引线12和中引线13的一端于模具本体4上。引线定位装置包括引线定位块52，引线定位块52由金属材质制得且整体呈“匚”型，引线定位块52设置有三块，三块引线定位块52固定在第二弧形板41的外弧面上，三块引线定位块52的一端分别与初引线11、尾引线12和中引线13的三个引线出口24一一对应设置，自引线出口24伸出的初引线11、尾引线12和中引线13将插接在引线定位块52内，以此实现固定。

其中，模具本体4的外周沿其轴线方向设置有多根与初引线11、尾引线12和中引线13的位置相重合的基准线54，基准线54同时与引线定位块52相重合。基准线54的增设能够精准定位尾引线12的绕线起始位置，中引线13的焊接位置以及初引线11的绕线末端位置。并在安装第一弧形板21时，通过引线出口24与基准线54保持对应，以便第一弧形板21上的初引线槽211、尾引线槽212和中引线槽213能够与初引线11、尾引线12和中引线13一一对应，定位精准度更高。

模具本体4的外周设置有弯线定位块53，当线圈本体1绕制完成后，初引线11的起始端绕过弯线定位块53折弯成型，并穿过线圈本体1的上方返回至线圈本体1的外侧，初引线11的末端恰好固定在引线定位块52上。

如图6所示，本实施例的驱动线圈绕制模具还包括用于固定线圈本体1和外线圈架2于模具本体4周侧的压圈55和抱箍56。压圈55套设于模具本体4的周侧上，连接板43上螺纹连接有第一螺钉551，第一弧形板21内弧面的外沿设置有外线圈架台阶25，第一螺钉551的端部能够抵接于压圈55的端面上，通过旋拧第一螺钉551能够推动线圈本体1与外线圈架台阶25保持紧贴。连接板43上还螺纹连接有与第一螺钉551错位布设的第二螺钉552，第二螺钉552的端部能够抵接于第一弧形板21的端面上，通过旋拧第二螺钉552能够推动第一弧形板21与基准块51保持紧贴。从而调节第一螺钉551和第二螺钉552，能够保证线圈本体1和外线圈架2的轴向尺寸和轴向位置保持一致。

抱箍56箍设于四块第一弧形板21的周侧上，能够保证外线圈架2的外径尺寸和形位要求，以便后续固化成型脱模后，能够减少后续作业，降低了二次加工对外线圈架2和线圈本体1的损坏风险，提高了固化的可靠性。

如图7所示，本实施例还提供了一种驱动线圈绕制工艺，包括以下步骤：

1)将线圈本体1一端的尾引线12固定在引线定位块52上，沿绕制模具绕制线圈本体1至其中间匝数；

2)将中引线13的一端固定在引线定位块52上，并焊接中引线13的另一端于已绕制的数圈线圈本体1的外侧；

3)继续绕制线圈本体1，将线圈本体1另一端的初引线11沿弯线定位块53牵引至驱动线圈的外侧并与引线定位块52相连接，以形成驱动线圈，在上述绕制过程中还会辅以玻璃丝带、纱带、环氧板等辅件进行绝缘处理；

4)外线圈架2设置为由多个第一弧形板21拼接成的分体结构，将多个第一弧形板21上的初引线槽211、尾引线槽212和中引线槽213分别与初引线11、尾引线12和中引线13相对应，多个第一弧形板21相互连接并罩设在驱动线圈外周，同时在第一弧形板21的外侧设置抱箍56，将第一弧形板21与线圈本体1压紧于绕制模具上；

5)在线圈本体1与多个第一弧形板21之间设置粘接剂，并对绕制模具、线圈本体1和外线圈架2进行烘烤，在粘接剂固化后，线圈本体1和外线圈架2成为一体；

6)进行脱模，将绕制模具与线圈本体1和外线圈架2分离。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动线圈结构，其特征在于，包括：

驱动线圈，其包括线圈本体(1)，所述线圈本体(1)的两端分别为初引线(11)和尾引线(12)，所述初引线(11)和所述尾引线(12)均位于所述线圈本体(1)的外侧，所述线圈本体(1)的外侧连接有中引线(13)；

外线圈架(2)，其内壁上对应地设置有供所述初引线(11)嵌入的初引线槽(211)、供所述尾引线(12)嵌入的尾引线槽(212)以及供所述中引线(13)嵌入的中引线槽(213)，所述线圈本体(1)的外侧连接于所述外线圈架(2)的内壁上；

外线圈盖(3)，其通过螺钉接连接于所述外线圈架(2)的一端。

2.根据权利要求1所述的驱动线圈结构，其特征在于，所述外线圈架(2)包括至少两个相互连接并连接于所述线圈本体(1)外侧的第一弧形板(21)，相邻两个所述第一弧形板(21)之间设置有填充层(22)。

3.根据权利要求2所述的驱动线圈结构，其特征在于，所述初引线(11)、所述尾引线(12)和所述中引线(13)远离所述线圈本体(1)的一端均朝向于远离所述外线圈盖(3)的方向延伸。

4.根据权利要求3所述的驱动线圈结构，其特征在于，所述初引线(11)和所述尾引线(12)由所述线圈本体(1)的两端弯折形成，所述初引线槽(211)和所述尾引线槽(212)靠近所述外线圈盖(3)的一端设置有与所述初引线(11)和所述尾引线(12)的弯折处相匹配的弯折部(23)，所述初引线槽(211)、所述尾引线槽(212)和所述中引线槽(213)远离所述弯折部(23)的另一端分别在所述第一弧形板(21)上设置有引线出口(24)。

5.根据权利要求4所述的驱动线圈结构，其特征在于，所述初引线槽(211)、所述尾引线槽(212)和所述中引线槽(213)的内侧面均设置有用于绝缘的隔层。

6.一种驱动线圈绕制模具，基于权利要求4至5中任一项所述的驱动线圈结构，其特征在于，包括：

模具本体(4)，所述驱动线圈结构设置在所述模具本体(4)的外周；

基准块(51)，多块所述基准块(51)间隔地可拆卸设置于所述模具本体(4)的周侧，所述第一弧形板(21)的端面搁置于所述基准块(51)上，相邻两个所述第一弧形板(21)的所述填充层(22)与所述基准块(51)相对应设置，多个所述引线出口(24)均与多块所述基准块(51)错位布设。

7.根据权利要求6所述的驱动线圈绕制模具，其特征在于，所述模具本体(4)的外周设置有引线定位装置，用于分别固定所述初引线(11)、所述尾引线(12)和所述中引线(13)的一端于所述模具本体(4)上。

8.根据权利要求7所述的驱动线圈绕制模具，其特征在于，所述模具本体(4)的外周沿其轴线方向设置有多根与所述初引线(11)、所述尾引线(12)和所述中引线(13)的位置相重合的基准线(54)。

9.根据权利要求8所述的驱动线圈绕制模具，其特征在于，所述驱动线圈绕制模具还包括：

压圈(55)，其设置于所述模具本体(4)的周侧，所述模具本体(4)上设置有第一螺钉(551)，所述第一弧形板(21)内弧面的外沿设置有外线圈架台阶(25)，所述第一螺钉(551)的端部能够抵接于所述压圈(55)的端面上，以推动所述压圈(55)使所述线圈本体(1)与所述外线圈架台阶(25)保持紧贴；

抱箍(56)，其箍设于至少两个所述第一弧形板(21)的周侧，所述模具本体(4)上设置有与所述第一螺钉(551)错位布设的第二螺钉(552)，所述第二螺钉(552)的端部能够抵接于所述第一弧形板(21)的端面上，以推动所述第一弧形板(21)使所述第一弧形板(21)的另一端与所述基准块(51)保持紧贴。

10.一种驱动线圈绕制工艺，基于权利要求1至5中任一项所述的驱动线圈结构，和/或，权利要求6至9中任一项所述的驱动线圈绕制模具，其特征在于，包括以下步骤：

1)将线圈本体(1)一端的尾引线(12)固定在引线定位装置上，沿绕制模具绕制线圈本体(1)至其中间匝数；

2)将中引线(13)的一端固定在引线定位装置上，并焊接中引线(13)于已绕制的数圈线圈本体(1)的外侧；

3)继续绕制线圈本体(1)，将线圈本体(1)另一端的初引线(11)牵引至驱动线圈的外侧并与引线定位装置相连接，以形成驱动线圈；

4)外线圈架(2)设置为由多个第一弧形板(21)拼接成的分体结构，将多个第一弧形板(21)上的初引线槽(211)、尾引线槽(212)和中引线槽(213)分别与初引线(11)、尾引线(12)和中引线(13)相对应，多个第一弧形板(21)相互连接并罩设在驱动线圈外周；

5)在线圈本体(1)与多个第一弧形板(21)之间设置粘接剂，并对绕制模具、线圈本体(1)和外线圈架(2)进行烘烤，在粘接剂固化后，线圈本体(1)和外线圈架(2)成为一体；

6)将绕制模具与线圈本体(1)和外线圈架(2)分离。

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