CN116633095A - 电机转子轴承压装方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电机转子轴承压装方法及装置。该方法步骤为:将电机转子放置在临时停靠台,执行件推入自定心装夹治具并抵压驱动筒;驱动筒带动第一同步收紧构件夹紧铁芯绕组,第二同步收紧构件夹紧隔档段,抗力杆增加受力点;压入机构压装一端轴承,执行件的趋势与之对冲抵消受力;一端压装后,气动件压紧轴,执行件后退,驱动筒自动复位松开转子;转台转动,重复步骤压装另一端。该装置包括水平底座,治具安装座,自定心装夹治具,压入机构,对向支撑机构等。自定心装夹治具包括治具基体,第一同步收紧构件和第二同步收紧构件;对向支撑机构包括执行件、动力源和抗力杆等。还设有压力检测机构和位移检测机构,监测压装过程、判断压装状态。

Description

电机转子轴承压装方法及装置

技术领域

本发明属于电动机生产制造技术领域，尤其是一种电机转子轴承压装方法及装置。

背景技术

在许多电机和机械设备中，转子是关键组件之一。转子的性能和稳定性直接影响到整个设备的运行效果。在现有的转子轴承装配过程中，通常先压装其中一端的轴承，然后再压装另一端。在较小的转子进行轴承压装过程中，由于转子芯轴的直径较小，与轴承采用过盈配合，作为受力点的另一端面距离较远，从而形成较长的力臂，容易导致转子中间部分产生挠度和弯曲。这种弯曲可能导致轴承磨损、振动增大和寿命降低，进而影响设备的稳定运行和使用寿命。

在授权公告号CN114734233B一种马达转子用压装设备及其使用方法的专利文献中，公开了一种转子轴承装配设备及方法。该设备包括:安装支架、伺服压机、支撑机构以及承载治具；其中，支撑机构驱动对心杆与铁芯轴下端插接，提供支撑。该技术方案的核心是通过对心杆与铁芯轴下端的插接来支撑铁芯轴，避免轴承装配时中间或者铁芯轴的薄弱位置发生变形。但是，这种方式要求对心杆与铁芯轴有非常高的同心度，否则下压与支撑两个对冲力偏位还是很容易使铁芯轴发生弯曲变形。

综上，该发明同心度的控制并非这种减小变形的唯一方式，还可以考虑轴向预紧力的控制、径向同步收紧、转子中间设置支撑等方法。这些方法避免了对心杆与铁芯轴高精度同心的要求，从而简化了装置结构，这值得在后续研究中进一步探索和实现。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种电机转子压装轴承装置，采用自定心方式同步收紧电机转子,形成整体,抵消压装冲压力,避免轴变形;执行件的推进趋势与压入动作对冲,减小轴承应力;气动件和驱动筒的自动复位使电机转子快速退出;转台实现两端压装;检测机构监测压装,确保质量。该装置具自动化、高质量压装等创新,可满足相关领域需求。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种电机转子压装轴承装置，电机转子在安装轴承前，自身具有一些结构，包括铁芯轴、铁芯绕组和换向器，该压装轴承装置包括水平底座，固定在水平底座上的治具安装座，固定设置在治具安装座上的自定心装夹治具，固定设置在自定心装夹治具一端的压入机构和固定设置在自定心装夹治具另一端的对向支撑机构，固定设置在对向支撑机构和自定心装夹治具之间的临时停靠台；自定心装夹治具主体的中心轴线和压入机构、对向支撑机构工作动作部分的中心轴线处于水平、重合、共线的状态；

自定心装夹治具包括筒状中空结构且筒壁具有多个对称阵列开孔的治具基体，将治具基体以轴线水平的方式浮空固定于治具安装座上方的基体固定座；

在治具基体中开孔的位置设有针对铁芯绕组进行自定心收紧的第一同步收紧构件；第一同步收紧构件包括在治具基体中每个开孔内壁厚范围内沿对向支撑机构到压入机构方向，相对于中心轴线从高到低设置的导向开槽；在治具基体的每个开孔中活动设有与导向开槽形成滑移配合的第一收紧件；与治具基体外周面滑移配合同时，每个第一收紧件均固定连接驱动筒；对向支撑机构包括执行件和推进执行件的动力源；

工作时，待压装轴承的电机转子放置在临时停靠台上，执行件在动力源推动下将电机转子推入至自定心装夹治具，并使执行件抵压驱动筒，驱动筒带动全部第一收紧件同时动作，全部第一收紧件以自定心的方式夹紧电机转子的铁芯绕组段，压入机构动作将一个轴承对铁芯轴进行一端的压装，同时执行件使驱动筒保持前行的趋势，该趋势与压入机构的压入动作形成对冲，抵消工件压轴承受力，从而避免铁芯轴倾斜和变形。

作为优选，铁芯轴均为阶梯轴，两端的轴承安装部邻中心侧均具有直径相对更大的隔档段；隔档段与轴承安装部之间形成台阶，在治具基体靠近压入机构一侧设置第二同步收紧构件；

第二同步收紧构件包括与治具基体可拆卸固连的扩展座；扩展座整体呈圆柱形状，中心具有通孔，通孔朝向治具基体的一侧呈外扩形态；该侧的外周面设有与治具基体连接的安装部，远离安装部一端的外周面圆周阵列多个贯穿孔，在贯穿孔中设有用于铰接安装的腰槽；第二同步收紧构件还包括在每个贯穿孔中铰接设置的第二收紧件，每个第二收紧件在安装后，部分超出扩展座的外周面。该优选方案在保留原有装置优点的同时,通过第二同步收紧构件对隔档段的夹紧,实现了对不同结构转子的更广适应性,具有更高的通用性。

作为优选，在腰槽中设置弹性件。在第二同步收紧构件的腰槽中设置弹性件,替代原有的直接铰接方式实现第二收紧件与扩展座的连接具有一定的活动范围。以此方便铁芯轴穿行，弹性件可采用橡胶材质等弹性部件。

弹性件可以产生一定的前置预紧,并在驱动筒工作时,通过其弹性变形进一步增大对隔档段的夹持力,有效抵消工件受到的轴向推力,减小轴的轴向位移和变形。

弹性件的设置,可有效弥补仅靠第二收紧件自重产生的向心位移可能不足的缺陷。增强第二同步收紧构件的自定心和抵消轴向推力的能力。

作为优选，部分超出扩展座的外周面的超出部分朝向安装部一侧具有触发斜面，相对触发斜面的一侧设有翻转避让缺口。

作为优选，推进执行件的中心设置抗力杆，当执行件抵压驱动筒并使全部第一收紧件夹紧铁芯绕组段以后，抗力杆的端面正好抵触到铁芯轴朝向该侧的端面。

相对触发斜面一侧设置翻转避让缺口。缺口的设置可以使第二收紧件在轴向运动至一定程度后,通过缺口实现翻转,使触发斜面得以重置。第二收紧件反复经过翻转重置,继续产生自定心位移和夹持作用。

触发斜面和翻转避让缺口的设置,可以使第二收紧件在轴向运动过程中,连续和反复的产生自定心位移和夹持力。显著增强第二同步收紧构件在整个轴向位移过程的夹持性能,更好的抵消轴承安装时轴向推力,减小轴向位移和变形。

该优选方案是在原有方案基础上的设计改进,通过触发斜面和翻转避让缺口实现第二收紧件连续和反复的自定心位移和产生夹持力,是一种非常有效的设计,能够显著增强装置的性能和使用范围。

作为优选，抗力杆设置为与推进执行件通过螺纹配合，且在推进执行件中设置紧定螺钉来压紧抗力杆。抗力杆采用与推进执行件通过螺纹配合的结构设置。通过推进执行件的转动,实现抗力杆的前后调节和定位。在推进执行件中设置紧定螺钉。当抗力杆调节至适当位置后,通过紧定螺钉对抗力杆实现锁定,防止其在工作过程中产生位移。

抗力杆的设置主要用于提供反向对抗力,与执行件协同工作,在轴承压装过程中抵消轴承安装所受轴向推力,减小轴向位移和变形。螺纹连接方式使其具备方便调节和定位的优点。

紧定螺钉的设置,可以有效锁定抗力杆,防止其在提供反向对抗作用过程中,因受力过大而发生的滑动位移。确保抗力杆稳定可靠的发挥其作用,增强装置性能。

该优选方案是在原有装置中对抗力杆连接方式及锁定结构的改进设计。通过螺纹连接及紧定螺钉的设置,使抗力杆具有方便调节定位和工作时可靠锁定的特点,有效发挥其功能,提高装置性能和使用稳定性。

作为优选，在接近推进执行件工作面的外表面，固定设置从径向伸缩以松紧铁芯轴的气动伸缩件。气动伸缩件的设置主要用于在轴承压装结束后,对铁芯轴进行径向松紧调节。

作为优选，临时停靠台下方固定设置转台。转台设置在临时停靠台的下方,用于支承和转向临时停靠台。转台通过其旋转结构,可以使临时停靠台实现固定角度范围内的旋转。

转台的设置使临时停靠台获得一定的机动性,通过转台的转动,临时停靠台可在其上实现不同方向的对准和定位。扩展了临时停靠台的使用范围和机动控制性。

转台可采用环形或部分环形设计,其转动机构可以是滚珠环、转盘等,通过驱动马达或手动驱动实现对临时停靠台的转向和定位。采用刹车结构可对临时停靠台的旋转位置进行锁定。

作为优选， 驱动筒至少在对应基体固定座其中一侧设置予以抵触的接触部，在基体固定座上、对应接触部的位置设置容纳孔，在容纳孔中设置弹性复位件，弹性复位件的自由端与接触部抵触配合。接触部以缺口形式或突出于驱动筒外周面都可以,用于与弹性复位件的自由端相抵触和配合。

在基体固定座上,对应接触部的位置,设置容纳孔。容纳孔的内径大于弹性复位件的直径,用于容纳和定位弹性复位件。

在容纳孔内设置弹性复位件, 弹性复位件一端固定在容纳孔内,自由端抵触于驱动筒表面上的接触部。通过弹性复位件的弹性变形,使其自由端与接触部保持弹性抵触和配合。

本发明针对上述问题，还提供了一种轴承压装方法，步骤为：

a. 将待压装轴承的电机转子放置在临时停靠台上；

b. 执行件在动力源的推动下，将电机转子推入自定心装夹治具；执行件同时抵压驱动筒；

c.驱动筒带动全部第一收紧件和第二收紧件同时动作；全部第一收紧件以自定心的方式夹紧电机转子的铁芯绕组段；同时，第二收紧件也朝向中心发生位移，夹紧隔档段；同时，抗力杆的端面抵触铁芯轴朝向该侧的端面，增加了受力点，进一步分散抵消工件(转子)压轴承的受力；

d. 压入机构动作，将一个轴承对铁芯轴进行一端的压装；执行件使驱动筒保持前行的趋势，该趋势在前述步骤中使得电机转子具备了较强的整体性，与压入机构的压入动作形成对冲，抵消工件(转子)压轴承受力，避免铁芯轴倾斜和变形；

e. 当一端完成轴承压装后，气动伸缩件伸出压紧铁芯轴，推进执行件后退，同时的，驱动筒失去外力自动回弹复位，第一同步收紧构件、第二同步收紧构件均松开电机转子，以利于电机转子从自定心装夹治具中退出；电机转子随着推进执行件的后退，重新拖出至临时停靠台；

f. 启动转台转动度；支撑机构再次将电机转子推入自定心装夹治具，重复前述的压装步骤完成第二端的压装。

该轴承压装方法的有益效果总结如下:

1. 采用自定心方式对电机转子的铁芯绕组段和隔档段进行同步收紧,使电机转子在轴承压装过程中形成较强的整体性,有利于抵消和分散轴承压装时的冲压力,避免铁芯轴的倾斜和变形。

2. 在轴承压装动作的同时,推进执行件使驱动筒保持推进趋势,与压入机构的压入动作形成对冲,起到抵消电机转子压轴承受力的作用。这有利于减小轴承在压装过程中的应力,避免其变形。

3. 气动伸缩件可以对铁芯轴进行压紧定位,同时驱动筒的自动回弹可以使第一同步收紧构件和第二同步收紧构件快速松开电机转子。这有利于电机转子迅速从自定心装夹治具中退出,提高轴承压装效率。

4. 采用转台可以方便地完成相对两端的轴承压装,无需手工翻转电机转子,减少工序和劳动强度,提高自动化水平。

该轴承压装方法及装置,将机械机构、和控制系统有机结合,实现了电机转子轴承的快速自动压装。相比现有技术具有明显的进步,可为相关领域的技术发展提供参考和借鉴。

综上，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1. 采用自定心方式夹紧电机转子,确保转子轴线保持正确方向,避免转子轴线倾斜或偏移,保证轴承压装精度。

2. 对向支撑机构推动电机转子进入自定心装夹治具,并通过执行件抵压驱动筒带动第一同步收紧构件和第二同步收紧构件同时动作,再加上可调节的抗力杆同时提供反向对抗,执行件使驱动筒保持推进趋势,与压入机构的压入动作形成对冲,抵消工件(转子)压轴承受力,电机转子在压装轴承的时刻具有整体性的对抗,减小轴承安装过程中电机转子受的轴向力,避免铁芯轴变形。

此外,还能实现快速精确夹紧和提高工作效率,可适用于不同结构的电机转子,具有较广的适用范围。

该方法及装置采用自定心方式同步收紧电机转子,形成整体,抵消压装冲压力,避免轴变形;执行件的推进趋势与压入动作对冲,减小轴承应力;气动件和驱动筒的自动复位使电机转子快速退出;转台实现两端压装;检测机构监测压装,确保质量。与现有技术相比,该方法及装置具自动化、高质量压装等创新,可满足相关领域需求,具应用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为电机转子的结构示意图；

图3为定心装夹治具和对向支撑机构组合后部分零部件的爆炸图；

图4为图3中B处的局部放大图；

图5为第二同步收紧构件局部被切开的结构示意图；

图6为自定心装夹治具、临时停靠台和部分动力源组合后的结构示意图（部分零部件省略还有部分零部件处于爆炸状态）；

图7为图1中A处的局部放大图。

图中标记：

轴承安装部001、隔档段002、电机转子01、铁芯轴02、铁芯绕组03、换向器04、紧定螺钉06、转台07、装置台10、水平底座20、治具安装座30、自定心装夹治具40、治具基体41、基体固定座42、第一同步收紧构件100、导向开槽101、第一收紧件102、驱动筒411、接触部412、容纳孔421、弹性复位件422、压入机构50、对向支撑机构60、推进执行件61、动力源62、抗力杆63、气动伸缩件64、临时停靠台70、第二同步收紧构件200、扩展座201、安装部202、贯穿孔203、腰槽204、第二收紧件205、弹性件206、触发斜面207、避让缺口208。

具体实施方式

下面结合附图所表示的实施例对本发明作进一步描述：结合参照全部附图

实施例1

如图1所示，本发明公开一种电机转子压装轴承装置。这个装置是用来解决电机转子01在安装轴承时可能出现的问题。在安装轴承前，电机转子01自身具有一些结构，包括铁芯轴02、铁芯绕组03和换向器04等。该装置结合了这些结构，并在不同径向位置设置了同步收紧的构件。在轴承进行压装动作的同时，对这些收紧构件施加与工件(转子)作用力方向相反的力，使转子形成整体，起到分散和抵消工件(转子)压轴承受力的作用，从而避免铁芯轴倾斜和变形。

装置包括装置台10，固定安装在装置台10上的水平底座20，固定在水平底座20上的治具安装座30，固定设置在治具安装座30上的自定心装夹治具40，固定设置在自定心装夹治具40一端的压入机构50和固定设置在自定心装夹治具40另一端的对向支撑机构60，固定设置在对向支撑机构60和自定心装夹治具40之间的临时停靠台70。自定心装夹治具40主体的中心轴线和压入机构50、对向支撑机构60工作动作部分的中心轴线处于水平、重合、共线的状态。

压入机构50采用现有技术中轴承压装中常用的压装机构。

自定心装夹治具40包括筒状中空结构且筒壁具有多个对称阵列开孔的治具基体41，将治具基体41以轴线水平的方式浮空固定于治具安装座30上方的基体固定座42；

在治具基体41中开孔的位置设有针对铁芯绕组03进行自定心收紧的第一同步收紧构件100。第一同步收紧构件100包括在治具基体41中每个开孔内壁厚范围内沿对向支撑机构60到压入机构50方向，相对于中心轴线从高到低设置的导向开槽101。在治具基体41的每个开孔中活动设有与导向开槽101形成滑移配合的第一收紧件102。与治具基体41外周面滑移配合同时，每个第一收紧件102均固定连接驱动筒411。对向支撑机构60包括执行件61和推进执行件61的动力源62。

工作时，待压装轴承的电机转子01放置在临时停靠台70上，执行件61在动力源62推动下将电机转子01推入至自定心装夹治具40，并使执行件61抵压驱动筒411，驱动筒411带动全部第一收紧件102同时动作，全部第一收紧件102以自定心的方式夹紧电机转子01的铁芯绕组03段，压入机构50动作将一个轴承对铁芯轴02进行一端的压装，同时执行件61使驱动筒411保持前行的趋势，该趋势与压入机构50的压入动作形成对冲，抵消工件(转子)压轴承受力，从而避免铁芯轴倾斜和变形。

参照图2，铁芯轴02均为阶梯轴，两端的轴承安装部001邻中心侧均具有直径相对更大的隔档段002。隔档段002与轴承安装部001之间形成台阶，用于定位轴承在最终完成压装后的位置。

如图5所示，为了增加自定心收紧的力度，进一步分散压入机构50压装时的冲压力，在治具基体41靠近压入机构50一侧设置第二同步收紧构件200。第二同步收紧构件200针对的是在隔档段002位置进行自定心收紧。

第二同步收紧构件200包括与治具基体41可拆卸固连的扩展座201。扩展座201整体呈圆柱形状，中心具有通孔，通孔朝向治具基体41的一侧呈外扩形态。该侧的外周面设有与治具基体41连接的安装部202，远离安装部202一端的外周面圆周阵列多个贯穿孔203，在贯穿孔203中设有用于铰接安装的腰槽204。

第二同步收紧构件200还包括在每个贯穿孔203中铰接设置的第二收紧件205，在腰槽204中设置的弹性件206。弹性件206的作用是将每个第二收紧件205都推出远离中心一定的距离，以使电机转子01在推入自定心装夹治具40中时，隔档段002与每个第二收紧件205的工作面都具有一定的间隙。

每个第二收紧件205在安装后，部分超出扩展座201的外周面，超出部分朝向安装部202一侧具有触发斜面207，相对触发斜面207的一侧设有翻转避让缺口208。

第二同步收紧构件200的动力，源于驱动筒411的移动。驱动筒411朝向压入机构50一侧的端面推动触发斜面207，使得每个第二收紧件205同时朝向中心发生位移，夹紧隔档段002。

当电机转子01一端完成轴承压装后，电机转子01需要退出，此时，轴承的直径远远大于各个第二收紧件205形成的穿行口径。第二收紧件205的铰接设置和扩展座201所具有的外扩通孔以及翻转避让缺口208，这三个技术特征辅助电机转子01完成退出。在轴承触碰第二收紧件205时，第二收紧件205在内部，外扩通孔给予其翻转的空间，在外部翻转避让缺口208也给予了翻转的空间，因此，电机转子01得以顺利退出。

为了增加铁芯轴02的反向对抗力，推进执行件61的中心设置抗力杆63，当执行件61抵压驱动筒411并使全部第一收紧件102夹紧铁芯绕组03段以后，抗力杆63的端面正好抵触到铁芯轴02朝向该侧的端面，由此增加受力点，进一步分散抵消工件(转子)压轴承的受力。

为了扩大装置的适用范围，将抗力杆63设置为在推进执行件61中相对位置可调节，从而得以适用一定范围内不同大小、长度的电机转子01，并进一步设置为与推进执行件61通过螺纹配合，且在推进执行件61中设置紧定螺钉06来压紧抗力杆63，从而提高抗力杆63的稳定性。

为了使对向支撑机构60还能够具有收回电机转子01的功能，在接近推进执行件61工作面的外表面，工作面指驱动筒411接触的端面，固定设置从径向伸缩以松紧铁芯轴02的气动伸缩件64，当压入机构50完成一端的轴承压装后，气动伸缩件64伸出压紧铁芯轴02，推进执行件61后退，将电机转子01重新拖出至临时停靠台70。

为了便于对电机转子01进行另一端面的轴承压装，设置转台07，并将临时停靠台70固定设置在转台07上。当完成一端轴承压装后，支撑机构60将电机转子01拖至临时停靠台70，启动转台07转动180度，支撑机构60再次将电机转子01推入自定心装夹治具40，重复前述的压装步骤完成第二端的压装。

为了更好顺畅的从自定心装夹治具40中退出电机转子01，将驱动筒411设为失去外力自动回弹复位，为此，参照图6和图7，驱动筒411至少在对应基体固定座42其中一侧设置予以抵触的接触部412，在基体固定座42上、对应接触部412的位置设置容纳孔421，在容纳孔421中设置弹性复位件422，弹性复位件422的自由端与接触部412抵触配合，当驱动筒411卸去外力，弹性复位件422助驱动筒411回到初始位置，也就是第一同步收紧构件100、第二同步收紧构件200均松开电机转子01。

参照全部附图，电机转子压装轴承装置的工作方法和步骤概括如下:

S1. 将待压装轴承的电机转子01放置在临时停靠台70上。

S2. 执行件61在动力源62的推动下，将电机转子01推入自定心装夹治具40。执行件61同时抵压驱动筒411。

S3.驱动筒411带动全部第一收紧件102和第二收紧件205同时动作。全部第一收紧件102以自定心的方式夹紧电机转子01的铁芯绕组03段；同时，第二收紧件205也朝向中心发生位移，夹紧隔档段002。同时，抗力杆63的端面抵触铁芯轴02朝向该侧的端面，增加了受力点，进一步分散抵消工件(转子)压轴承的受力。

S4. 压入机构50动作，将一个轴承对铁芯轴02进行一端的压装。执行件61使驱动筒411保持前行的趋势，该趋势在前述步骤中使得电机转子01具备了较强的整体性，与压入机构50的压入动作形成对冲，抵消工件(转子)压轴承受力，避免铁芯轴倾斜和变形。

S5. 当一端完成轴承压装后，气动伸缩件64伸出压紧铁芯轴02，推进执行件61后退，同时的，驱动筒411失去外力自动回弹复位，第一同步收紧构件100、第二同步收紧构件200均松开电机转子01，以利于电机转子01从自定心装夹治具40中退出。电机转子01随着推进执行件61的后退，重新拖出至临时停靠台70。

S6. 启动转台07转动180度。支撑机构60再次将电机转子01推入自定心装夹治具40，重复前述的压装步骤完成第二端的压装。

实施例2:

本实施例公开一种电机转子轴承压装检测装置。这个装置是在实施例1的基础上,增加检测功能,对电机转子轴承的压装状态进行检测,避免因压装不当导致轴承损坏及使用寿命下降等问题发生。

该检测装置包括:设置在水平底座20一端的压力检测机构和位移检测机构。

压力检测机构包括压力传感器和用于支撑及固定压力传感器的压力支撑件。压力支撑件采用柔性材料制作,一端面积较大并固定在水平底座20上,相对的一端面积较小并在该端设有用于支撑压力传感器的平台。压力传感器采用现有技术中电压输出模式或电流输出模式等,将检测到的压强信号输出至上位控制系统进行解码和显示。

位移检测机构包括位移传感器和用于支撑及固定位移传感器的位移支撑件。位移支撑件采用刚性材料制作,其一端面积较大并固定在水平底座20上,相对的一端面积略小并在该端设有用于支撑位移传感器的平台。位移传感器测量治具基体41或其支撑件相对水平底座20的轴向位移,并将检测到的位移量信号输出至上位控制系统进行解码和显示。

该轴承压装检测装置的工作原理是:当驱动筒411在推进执行件61的推动下,带动全部第一收紧件102和第二收紧件205进行自定心收紧时,压力传感器检测到的压强由小至大变化,而位移传感器检测到的位移量由无至有呈线性增加;当轴承压装机构50开始进行轴承压装时,压力传感器检测到的压强达到峰值,此时位移传感器也检测到最大位移量;当轴承压装完成后,压力和位移量均逐渐恢复到初始状态。上位控制系统对压力和位移检测结果的变化规律进行监控和分析,据此判断电机转子轴承的压装状态,并需要时发出提醒或报警信号。

该优选方案是在实施例1的基础上增加压力检测机构和位移检测机构,可以实时监测电机转子轴承在压装过程中的受力和形变情况。通过对压力和位移检测结果的动态变化曲线分析判断,可以准确掌握轴承的压装状态和质量,有利于压装参数的整定和轴承压装质量的控制。该方案扩展了实施例1的功能,使得电机转子轴承的压装过程可以实时监测与控制,具有很高的实用价值。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电机转子压装轴承装置，电机转子在安装轴承前，自身具有一些结构，包括铁芯轴（02）、铁芯绕组（03）和换向器（04），其特征在于，该压装轴承装置包括水平底座（20），固定在水平底座（20）上的治具安装座（30），固定设置在治具安装座（30）上的自定心装夹治具（40），固定设置在自定心装夹治具（40）一端的压入机构（50）和固定设置在自定心装夹治具（40）另一端的对向支撑机构（60），固定设置在对向支撑机构（60）和自定心装夹治具（40）之间的临时停靠台（70）；自定心装夹治具（40）主体的中心轴线和压入机构（50）、对向支撑机构（60）工作动作部分的中心轴线处于水平、重合、共线的状态；

自定心装夹治具（40）包括筒状中空结构且筒壁具有多个对称阵列开孔的治具基体（41），将治具基体（41）以轴线水平的方式浮空固定于治具安装座（30）上方的基体固定座（42）；

在治具基体（41）中开孔的位置设有针对铁芯绕组（03）进行自定心收紧的第一同步收紧构件（100）；第一同步收紧构件（100）包括在治具基体（41）中每个开孔内壁厚范围内沿对向支撑机构（60）到压入机构（50）方向，相对于中心轴线从高到低设置的导向开槽（101）；在治具基体（41）的每个开孔中活动设有与导向开槽（101）形成滑移配合的第一收紧件（102）；与治具基体（41）外周面滑移配合同时，每个第一收紧件（102）均固定连接驱动筒（411）；对向支撑机构（60）包括执行件（61）和推进执行件（61）的动力源（62）；

工作时，待压装轴承的电机转子（01）放置在临时停靠台（70）上，执行件（61）在动力源（62）推动下将电机转子（01）推入至自定心装夹治具（40），并使执行件（61）抵压驱动筒（411），驱动筒（411）带动全部第一收紧件（102）同时动作，全部第一收紧件（102）以自定心的方式夹紧电机转子（01）的铁芯绕组（03）段，压入机构（50）动作将一个轴承对铁芯轴（02）进行一端的压装，同时执行件（61）使驱动筒（411）保持前行的趋势，该趋势与压入机构（50）的压入动作形成对冲，抵消工件压轴承受力，从而避免铁芯轴倾斜和变形。

2.根据权利要求1所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，所述铁芯轴（02）均为阶梯轴，两端的轴承安装部（001）邻中心侧均具有直径相对更大的隔档段（002）；隔档段（002）与轴承安装部（001）之间形成台阶，在治具基体（41）靠近压入机构（50）一侧设置第二同步收紧构件（200）；

第二同步收紧构件（200）包括与治具基体（41）可拆卸固连的扩展座（201）；扩展座（201）整体呈圆柱形状，中心具有通孔，通孔朝向治具基体（41）的一侧呈外扩形态；该侧的外周面设有与治具基体（41）连接的安装部（202），远离安装部（202）一端的外周面圆周阵列多个贯穿孔（203），在贯穿孔（203）中设有用于铰接安装的腰槽（204）；第二同步收紧构件（200）还包括在每个贯穿孔（203）中铰接设置的第二收紧件（205），每个第二收紧件（205）在安装后，部分超出扩展座（201）的外周面。

3.根据权利要求2所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，在所述腰槽（204）中设置弹性件（206）。

4.根据权利要求2所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，所述部分超出扩展座（201）的外周面的超出部分朝向安装部（202）一侧具有触发斜面（207），相对触发斜面（207）的一侧设有翻转避让缺口（208）。

5.根据权利要求1所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，所述推进执行件（61）的中心设置抗力杆（63），当执行件（61）抵压驱动筒（411）并使全部第一收紧件（102）夹紧铁芯绕组（03）段以后，抗力杆（63）的端面正好抵触到铁芯轴（02）朝向该侧的端面。

6.根据权利要求5所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，所述抗力杆（63）设置为与推进执行件（61）通过螺纹配合，且在推进执行件（61）中设置紧定螺钉（06）来压紧抗力杆（63）。

7.根据权利要求1所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，在接近所述推进执行件（61）工作面的外表面，固定设置从径向伸缩以松紧铁芯轴（02）的气动伸缩件（64）。

8.根据权利要求1所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，所述临时停靠台（70）下方固定设置转台（07）。

9.根据权利要求1所述的电机转子压装轴承装置，其特征在于，所述驱动筒（411）至少在对应基体固定座（42）其中一侧设置予以抵触的接触部（412），在基体固定座（42）上、对应接触部（412）的位置设置容纳孔（421），在容纳孔（421）中设置弹性件（422），弹性件（422）的自由端与接触部（412）抵触配合。

10.一种使用权利要求1-9任意一项所述的电机转子压装轴承装置的轴承压装方法，其特征在于，步骤为：

a. 将待压装轴承的电机转子（01）放置在临时停靠台（70）上；

b. 执行件（61）在动力源（62）的推动下，将电机转子（01）推入自定心装夹治具（40）；执行件（61）同时抵压驱动筒（411）；

c.驱动筒（411）带动全部第一收紧件（102）和第二收紧件（205）同时动作；全部第一收紧件（102）以自定心的方式夹紧电机转子（01）的铁芯绕组（03）段；同时，第二收紧件（205）也朝向中心发生位移，夹紧隔档段（002）；同时，抗力杆（63）的端面抵触铁芯轴（02）朝向该侧的端面，增加了受力点，进一步分散抵消工件(转子)压轴承的受力；

d. 压入机构（50）动作，将一个轴承对铁芯轴（02）进行一端的压装；执行件（61）使驱动筒（411）保持前行的趋势，该趋势在前述步骤中使得电机转子（01）具备了较强的整体性，与压入机构（50）的压入动作形成对冲，抵消工件(转子)压轴承受力，避免铁芯轴倾斜和变形；

e. 当一端完成轴承压装后，气动伸缩件（64）伸出压紧铁芯轴（02），推进执行件（61）后退，同时的，驱动筒（411）失去外力自动回弹复位，第一同步收紧构件（100）、第二同步收紧构件（200）均松开电机转子（01），以利于电机转子（01）从自定心装夹治具（40）中退出；电机转子（01）随着推进执行件（61）的后退，重新拖出至临时停靠台（70）；

f. 启动转台（07）转动180度；支撑机构60再次将电机转子（01）推入自定心装夹治具（40），重复前述的压装步骤完成第二端的压装。