CN117937869A - 一种电机定子灌胶工装及其灌胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机灌封的技术领域，本发明具体公开了一种电机定子灌胶工装，包括定子铁芯和机壳，所述定子铁芯的外壁一体成型有多个绕线耳，所述绕线耳的外缘与机壳的内壁可滑动装配，所述绕线耳上均缠绕有绕组，所述绕组的两端均不超出定子铁芯的轴向端；电机定子灌胶工装还包括：底模及其顶部的承载定心槽，所述承载定心槽内设置有密封设计，所述底模、定子铁芯和机壳之间构成灌封空间；顶模及其底部的多个可脱离的转移模，多个所述转移模分别嵌入在任意两个相邻的绕线耳之间，多个所述转移模将灌封空间分割成多个灌封单元，本发明通过将灌封空间分隔为多个等同的U型状态的灌封单元，既能够提高灌胶质量，减少气泡产生，也能够加速灌胶速率。

Description

一种电机定子灌胶工装及其灌胶方法

技术领域

本发明涉及电机灌封的技术领域，具体为一种电机定子灌胶工装及其灌胶方法。

背景技术

在电机的制造、装配和维修维护领域，定子与机壳之间的绝缘和密封性能装配中较为重要的工序，目前是通过灌注环氧灌封胶来实现对绝缘密封，避免外部的污染源流转至定子或转子内，造成对电机工作的干扰。

在现有技术中，定子绕组一般是通过并股的方式进行缠绕，导线之间存在间隙，导致在灌胶中容易产生空洞或气泡，影响灌装质量。

发明内容

本发明提供一种电机定子灌胶工装及其灌胶方法，能够将灌封空间分隔为多个等同的U型状态的灌封单元，既能够提高灌胶质量，减少气泡产生，也能够加速灌胶速率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电机定子灌胶工装，包括定子铁芯和机壳，所述定子铁芯的外壁一体成型有多个绕线耳，所述绕线耳的外缘与机壳的内壁可滑动装配，所述绕线耳上均缠绕有绕组，所述绕组的两端均不超出定子铁芯的轴向端；所述电机定子灌胶工装还包括：

底模及其顶部的承载定心槽，所述承载定心槽内设置有密封设计，所述底模、定子铁芯和机壳之间构成灌封空间；

顶模及其底部的多个可脱离的转移模，多个所述转移模分别嵌入在任意两个相邻的绕线耳之间，多个所述转移模将灌封空间分割成多个灌封单元，且所述灌封单元为U型状态，其中，U型状态的所述灌封单元由绕线耳及其两侧的转移模构成。

可选的，所述转移模包括安装在顶模底部且可脱离的功能模，所述功能模外壁与定子铁芯外壁和机壳内壁之间活塞式装配，装配时，所述功能模的底部与承载定心槽顶部形成密封贴合。

可选的，装配后，所述功能模的顶部高于绕组的顶部，且所述功能模的顶部低于定子铁芯的顶部，所述功能模超出绕组的部分外壁开设有功能孔，使多个所述灌封单元可以相互连通。

可选的，所述顶模的底部固定安装有多个与功能模相匹配的下凸部，所述顶模的顶部与功能模的顶部之间装配有塑料钉，所述塑料钉依次贯穿顶模和下凸部，所述下凸部的底部与功能模的顶部之间相抵触，所述塑料钉在高温下会发生融化。

可选的，位于灌封单元上方所述顶模的顶部开设有注胶槽，所述注胶槽的横截面为上宽下窄的直角梯形槽结构，所述注胶槽的弧形竖直内壁与机壳的内壁共弧面。

可选的，所述顶模的顶部开设有检测孔，所述顶模的底部固定安装有环形气囊，所述环形气囊充气膨胀并封闭贴合定子铁芯的转子腔壁，且所述环形气囊的顶部与底部可分别封堵顶模和底模与定子铁芯之间装配边缘。

可选的，所述底模的顶部安装有圆台部，所述圆台部外壁与环形气囊的内环壁形成紧密的挤压贴合，所述圆台部的顶部开设有通道，所述底模的顶部开设有环形的检测槽，所述检测槽位于定子铁芯底部与承载定心槽的贴合处，所述通道的另一端与检测槽相通。

可选的，所述电机定子灌胶工装包括超声波振动台，所述底模可拆的装配在超声波振动台的输出端。

一种电机定子灌胶方法，其包括电机定子灌胶工装，其包括以下步骤：

S1，装配：将定子铁芯、机壳、底模、功能模和顶模的装配，并形成多个灌胶单元；

S2，灌胶：通过外部注胶设备利用注胶槽向U型状态的灌胶单元中注入灌封胶；

S3，固化：灌封胶灌注完毕后，送入烘箱进行固化灌封胶；

S4，脱模：顶模和底模进行脱模，其中，顶模脱离时会使功能模保留在固化后的灌封胶中。

进一步地，在S2中，还包括：

V1，在灌胶之前，使环形气囊充气膨胀以贴合定子铁芯的转子腔壁；

V2，通过外部设备利用通道对定子铁芯底部与承载定心槽贴合处进行气密性检测。

相比于现有技术，本发明提供一种电机定子灌胶工装，通过底模、定子铁芯和机壳之间构成的有底无盖的灌封空间，再通过设计顶模及其底部的多个转移模，可以对灌封空间的顶部进行封闭，转移模同时能够将灌封空间分隔为多个灌封单元，减少单次灌胶的容量，提高灌胶质量和速率，且任意两个相邻的功能模与其之间的绕线耳之间构成了U型的空间，而U型的空间即能够形成U型连通器，在大气压强的作用下，气泡会被挤压并向上挤出，驱使两个开口的液面高度等同，以确保压强平衡，减少气泡产生。

附图说明

图1为本发明的底模与顶模封装后的立体结构示意图；

图2为本发明中功能模与定子铁芯和机壳之间装配示意图；

图3为本发明图1的俯视图；

图4为本发明图3中沿E-E处剖视的结构示意图；

图5为本发明图1的右视图；

图6为本发明图5中沿A-A处剖视的结构示意图；

图7为本发明图1的内部剖视图；

图8为本发明中零部件的拆分结构示意图；

图9为本发明中定子铁芯和机壳之间的装配示意图。

图中：1、定子铁芯；2、绕线耳；3、机壳；4、功能模；5、底模；6、顶模；7、注胶槽；8、塑料钉；9、功能孔；11、环形气囊；12、圆台部；13、通道。

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。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种电机定子灌胶工装，包括定子铁芯1和机壳3，定子铁芯1的外壁一体成型有多个绕线耳2，绕线耳2的外缘与机壳3的内壁可滑动装配，绕线耳2上均缠绕有绕组，绕组的两端均不超出定子铁芯1的轴向端；电机定子灌胶工装还包括：

底模5及其顶部的承载定心槽，承载定心槽内设置有密封设计，底模5、定子铁芯1和机壳3之间构成灌封空间；顶模6及其底部的多个可脱离的转移模，多个转移模分别嵌入在任意两个相邻的绕线耳2之间，多个转移模将灌封空间分割成多个灌封单元，且灌封单元为U型状态，其中，U型状态的灌封单元由绕线耳2及其两侧的转移模构成。

在现有技术中，绕组一般是通过多组导线并绕而成，而导线之间的相互缠绕会使其与定子槽等部件之间产生较大的空隙，同时导线之间又会有较小的空隙，导致在灌胶时容易形成空洞或气泡，导致灌胶质量的降低，影响后续的电机内部的密封性和绝缘性，如图2所示，定子铁芯1的外部一体成型有多个绕线耳2，而绕组是缠绕在绕线耳2上，导致绕组与绕线耳2之间会产生空隙，绕组之间也会由于导线的弯曲缠绕等问题产生空隙，而在本发明中，底模5、定子铁芯1和机壳3之间构成了有底无盖的灌封空间，在通过设计顶模6及其底部的多个转移模，可以对灌封空间的顶部进行封闭，转移模同时能够将灌封空间分隔为多个灌封单元，减少单次灌胶的容量，提高灌胶质量和速率，减少气泡产生，且任意两个相邻的转移膜与其之间的绕线耳2之间构成了U型的空间，而U型的空间即能够形成U型连通器，通过向连通器其中一个开口注入灌封胶，另一个开口也会逐步的流入灌封胶，而在大气压的作用下，两个开口内的灌封胶的液面高度会等高，而在U型连通器的作用下，若液体内部存在气泡，气泡会将液体断开，从而破坏连通器的工作原理，在连通器中，液体需要形成一个连续的流道，而在大气压强的作用下，气泡会被挤压并向上挤出，驱使两个开口的液面高度等同，以确保压强平衡，因此，在本发明中，通过将灌封空间分隔为多个等同的U型状态的灌封单元，既能够提高灌胶质量，减少气泡产生，也能够加速灌胶速率。

其中较为优选的实施例，转移模包括安装在顶模6底部且可脱离的功能模4，功能模4外壁与定子铁芯1外壁和机壳3内壁之间活塞式装配，装配时，功能模4的底部与承载定心槽顶部形成密封贴合，请结合参阅图2至图9，在本实施例中，通过设计功能模4及其与定子铁芯1、机壳3和承载定心槽之间的配合，能够使多个功能模4将灌封空间分隔为多个灌封单元，并且功能模4与绕线耳2之间的配合能够形成U型状态的灌封空间，在多个灌封单元同时注胶的情况下，可以缩小单次需要填充灌封单元的灌封胶质量，提升注胶速率。

进一步地，装配后，功能模4的顶部高于绕组的顶部，且功能模4的顶部低于定子铁芯1的顶部，功能模4超出绕组的部分外壁开设有功能孔9，使多个灌封单元可以相互连通，通过设计功能模4的高度，使灌封单元内的灌封胶液面高度能够完全浸没绕组，同时不会溢出，且由于功能模4超出绕组的部分外壁开设有功能孔9，使得多个灌封单元之间能够相互连通从而使最后汇流的灌封胶的液面高度能够高于功能模4，同时，还能够通过控制注胶量使灌封胶的液面高度与定子铁芯1的端部边缘平齐，实现全灌封。

进一步地，顶模6的底部固定安装有多个与功能模4相匹配的下凸部，顶模6的顶部与功能模4的顶部之间装配有塑料钉8，塑料钉8依次贯穿顶模6和下凸部，下凸部的底部与功能模4的顶部之间相抵触，塑料钉8在高温下会发生融化，请结合参阅图4和图7，在本实施例中，通过设计下凸部，便于塑料钉8对功能模4进行锁定限位，在安装时，可将塑料钉8贯穿顶模6到达功能模4的顶部，其中，可通过塑料钉8与贯穿处的过盈配合方式来实现锁定，当注胶完毕，进行固化的过程中，在升温的过程中，塑料钉8会在预设的高温下发生熔化，从而解除顶模6对功能模4的限位能力，使功能模4的固定关系发生变换，功能模4会与固化后的灌封胶产生固定关系，既能够提高灌封整体的稳定性，也能够避免后续的取出，将有害的关系转化为有益的效果，其次，也便于顶模6的后续脱模。

其中较为优选的实施例，位于灌封单元上方顶模6的顶部开设有注胶槽7，注胶槽7的横截面为上宽下窄的直角梯形槽结构，注胶槽7的弧形竖直内壁与机壳3的内壁共弧面，请参阅图4及其细节放大图，在本实施例中，通过上述设计，当胶液通过注胶槽7向灌封单元注入时，能够使胶液顺着注胶槽7的弧形竖直内壁和机壳3的内壁流动至灌封单元的底部，从而避免胶液的快速坠落和与硬面的撞击，减少气泡的产生。

进一步地，顶模6的顶部开设有检测孔，顶模6的底部固定安装有环形气囊11，环形气囊11充气膨胀并封闭贴合定子铁芯1的转子腔壁，且环形气囊11的顶部与底部可分别封堵顶模6和底模5与定子铁芯1之间装配边缘，请结合参阅图4、图6和图7，定子铁芯1的内缘的作用就是容纳转子，在本实施例中，通过设计环形气囊11，能够对装配边缘和转子腔进行贴合封闭，从而能够避免灌封胶流转至转子腔中。

进一步地，底模5的顶部安装有圆台部12，圆台部12外壁与环形气囊11的内环壁形成紧密的挤压贴合，圆台部12的顶部开设有通道13，底模5的顶部开设有环形的检测槽，检测槽位于定子铁芯1底部与承载定心槽的贴合处，通道13的另一端与检测槽相通，在本实施例中，通道13、环形气囊11和检测孔的配合，能够利用外部的抽真空设备对定子铁芯1底部与承载定心槽的贴合处进行缝隙检测，避免灌封空间或灌封单元的底部密封性能出现失位，导致灌封胶通过装配缝隙流转至转子腔中。

更进一步地，电机定子灌胶工装包括超声波振动台，底模5可拆的装配在超声波振动台的输出端，通过设计振动台，能够利用超声波振动的方式减少气泡的产生和留存。

利用上述等结构的配合，能够将灌封空间分隔为多个等同的U型状态的灌封单元，既能够提高灌胶质量，减少气泡产生，也能够加速灌胶速率。

一种电机定子灌胶方法，其包括电机定子灌胶工装，其包括以下步骤：

S1，装配：将定子铁芯1、机壳3、底模5、功能模4和顶模6的装配，并形成多个灌胶单元；

S2，灌胶：通过外部注胶设备利用注胶槽7向U型状态的灌胶单元中注入灌封胶；

S3，固化：灌封胶灌注完毕后，送入烘箱进行固化灌封胶；

S4，脱模：顶模6和底模5进行脱模，其中，顶模6脱离时会使功能模4保留在固化后的灌封胶中。

在上述的装配步骤中，可利用人工、半自动或自动设备进行操作，利用带校准的自动设备能够使功能模4能够正好位于两个绕线耳2之间的中线上，使功能模4在固化后的灌封胶中能够更好更均匀的分布；在灌胶步骤中，需要利用到外部的注胶设备，提前调配好灌封胶，再利用注胶槽7同时向多个灌封单元中注入灌封胶；在脱模步骤中，利用顶模6与功能模4之间可脱离的关系，使功能模4能够与灌封胶之间形成固定关系。

进一步地，在S2中，还包括：

V1，在灌胶之前，使环形气囊11充气膨胀以贴合定子铁芯1的转子腔壁；

V2，通过外部设备利用通道13对定子铁芯1底部与承载定心槽贴合处进行气密性检测。

在V2中，在灌胶之前对装配的质量进行检测能够提升灌胶质量和提高良品率。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直接根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电机定子灌胶工装，包括定子铁芯(1)和机壳(3)，所述定子铁芯(1)的外壁一体成型有多个绕线耳(2)，所述绕线耳(2)的外缘与机壳(3)的内壁可滑动装配，所述绕线耳(2)上均缠绕有绕组，所述绕组的两端均不超出定子铁芯(1)的轴向端，其特征在于：

所述电机定子灌胶工装还包括：

底模(5)及其顶部的承载定心槽，所述承载定心槽内设置有密封设计，所述底模(5)、定子铁芯(1)和机壳(3)之间构成灌封空间；

顶模(6)及其底部的多个可脱离的转移模，多个所述转移模分别嵌入在任意两个相邻的绕线耳(2)之间，多个所述转移模将灌封空间分割成多个灌封单元，且所述灌封单元为U型状态，其中，U型状态的所述灌封单元由绕线耳(2)及其两侧的转移模构成。

2.根据权利要求1所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：所述转移模包括安装在顶模(6)底部且可脱离的功能模(4)，所述功能模(4)外壁与定子铁芯(1)外壁和机壳(3)内壁之间活塞式装配，装配时，所述功能模(4)的底部与承载定心槽顶部形成密封贴合。

3.根据权利要求2所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：装配后，所述功能模(4)的顶部高于绕组的顶部，且所述功能模(4)的顶部低于定子铁芯(1)的顶部，所述功能模(4)超出绕组的部分外壁开设有功能孔(9)，使多个所述灌封单元可以相互连通。

4.根据权利要求3所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：所述顶模(6)的底部固定安装有多个与功能模(4)相匹配的下凸部，所述顶模(6)的顶部与功能模(4)的顶部之间装配有塑料钉(8)，所述塑料钉(8)依次贯穿顶模(6)和下凸部，所述下凸部的底部与功能模(4)的顶部之间相抵触，所述塑料钉(8)在高温下会发生融化。

5.根据权利要求3所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：位于灌封单元上方所述顶模(6)的顶部开设有注胶槽(7)，所述注胶槽(7)的横截面为上宽下窄的直角梯形槽结构，所述注胶槽(7)的弧形竖直内壁与机壳(3)的内壁共弧面。

6.根据权利要求5所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：所述顶模(6)的顶部开设有检测孔，所述顶模(6)的底部固定安装有环形气囊(11)，所述环形气囊(11)充气膨胀并封闭贴合定子铁芯(1)的转子腔壁，且所述环形气囊(11)的顶部与底部可分别封堵顶模(6)和底模(5)与定子铁芯(1)之间装配边缘。

7.根据权利要求6所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：所述底模(5)的顶部安装有圆台部(12)，所述圆台部(12)外壁与环形气囊(11)的内环壁形成紧密的挤压贴合，所述圆台部(12)的顶部开设有通道(13)，所述底模(5)的顶部开设有环形的检测槽，所述检测槽位于定子铁芯(1)底部与承载定心槽的贴合处，所述通道(13)的另一端与检测槽相通。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：所述电机定子灌胶工装包括超声波振动台，所述底模(5)可拆的装配在超声波振动台的输出端。

9.一种电机定子灌胶方法，其包括权利要求7中所述的电机定子灌胶工装，其特征在于：其包括以下步骤：

S1，装配：将定子铁芯(1)、机壳(3)、底模(5)、功能模(4)和顶模(6)的装配，并形成多个灌胶单元；

S2，灌胶：通过外部注胶设备利用注胶槽(7)向U型状态的灌胶单元中注入灌封胶；

S3，固化：灌封胶灌注完毕后，送入烘箱进行固化灌封胶；

S4，脱模：顶模(6)和底模(5)进行脱模，其中，顶模(6)脱离时会使功能模(4)保留在固化后的灌封胶中。

10.根据权利要求9所述的电机定子灌胶方法，其特征在于：在S2中，还包括：

V1，在灌胶之前，使环形气囊(11)充气膨胀以贴合定子铁芯(1)的转子腔壁；

V2，通过外部设备利用通道(13)对定子铁芯(1)底部与承载定心槽贴合处进行气密性检测。