CN217063518U - 一种换向器定位压装工装 - Google Patents

Abstract

一种换向器定位压装工装，包括底座、垫块、铁芯定位装置、换向器定位装置、导柱及用于定位压装距离的压头；垫块立在底座中部；导柱有两根且对称分设在垫块两侧；铁芯定位装置包括铁芯夹板一、铁芯夹板二及铁芯定位片和铁芯定位环；铁芯定位片的内弧面一凸出有定位凸台；换向器定位装置包括换向器夹板一、换向器夹板二及换向器定位片和换向器定位环；所述换向器定位片上端面有定位线；定位线与定位凸台中心线呈夹角α，换向器云母中心和相邻的空心转子铁芯槽中心的夹角β，夹角α与夹角β相同；所述压头的高度与换向器端面到空心转子轴端面的距离H相同。本实用新型结构合理、压装效率高、压装质量高且通用性强。

Description

一种换向器定位压装工装

技术领域

本实用新型涉及有刷直流电机技术领域，具体是一种换向器定位压装工装。

背景技术

图1-6中，换向器云母67中心和空心转子铁芯槽75中心需保持一个角度β组装在一起，其中换向器端面69还需与空心转子上轴端面70保持一定距离H。目前，主流的装配方式是使用专用压装换向器的自动化设备，这种设备适合单种类、大批量的换向器与空心转子压装。对于多种类、小批量的换向器与空心转子压装，使用这种设备需制作大量的专用夹具，在使用时夹具更换比较繁琐，而且成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的上述不足，而提供一种换向器定位压装工装，同时通过更换定位片和定位环以适应不同压装角度和不同压装高度的换向器和空心转子的压装，结构合理、压装效率高、压装质量高且通用性强。

本实用新型的技术方案是：一种换向器定位压装工装，包括底座、垫块、铁芯定位装置、换向器定位装置、导柱及用于定位压装距离的压头；

所述垫块用于定位空心转子轴下端部，所述垫块立在底座中部；

所述导柱立在底座上，所述导柱有两根且对称分设在垫块两侧；

所述铁芯定位装置包括铁芯夹板一、铁芯夹板二及用于定位铁芯的铁芯定位片和铁芯定位环；

铁芯定位片和铁芯定位环可拆卸的分装在铁芯夹板一和铁芯夹板二的半圆形孔内；

所述铁芯定位片的内弧面一与铁芯外圆贴合，所述内弧面一凸出有用于定位空心转子铁芯槽的定位凸台；

所述换向器定位装置包括换向器夹板一、换向器夹板二及用于定位换向器的换向器定位片和换向器定位环；

换向器定位片和换向器定位环可拆卸的安装在换向器夹板一、换向器夹板二的半圆形孔内；

所述换向器定位片的内弧面二与换向器外圆贴合，所述换向器定位片上端面有定位线；

所述定位线与定位凸台中心线呈夹角α，换向器云母中心和相邻的空心转子铁芯槽中心的夹角β，夹角α与夹角β相同；

所述压头的高度与换向器端面到空心转子轴端面的距离H相同。

所述底座上设用于定位两个导柱和垫块的通孔。

所述垫块为阶梯圆柱体，垫块下端部插装在底座中间的通孔后，垫块台阶端面与底座上端面贴平，垫块中部有用于插装空心转子轴的垫块内孔。

所述导柱外端面为阶梯圆柱面，所述导柱外端面由下至上依次为圆柱面一、圆柱面二、圆柱面三和圆柱面四，圆柱面二、圆柱面三和圆柱面四外径逐步减小，圆柱面一外径小于圆柱面二，圆柱面一与底座上的两端的通孔间隙配合，圆柱面一与圆柱面二形成的台阶端面一与底座上端面贴平。

所述铁芯夹板一的两端分别加工有与两个导柱的圆柱面三间隙配合的圆孔，所述铁芯夹板一的两端水平套设在两根导柱上；所述铁芯夹板一一端侧面有插槽一；

所述铁芯夹板二一端为与插槽一配合的插板一，插板一上有与其中一导柱的圆柱面三间隙配合的让位孔一；铁芯夹板二一端的插板一插入插槽一后、与铁芯夹板一一起套设在同一根导柱上；

所述铁芯夹板二另一端开有U型的定位凹槽一，铁芯夹板一侧面有与定位凹槽一配合定位的定位螺纹孔一。

所述铁芯夹板一的中部内凹成半圆形孔一，半圆形孔一侧壁内凹有用于定位安装铁芯定位片的凹槽一，凹槽一底部有让位通孔一；

铁芯定位片外弧面向外凸出有与凹槽一配合的铁芯定位片凸台，铁芯定位片凸台上有与让位通孔一对应的铁芯定位片螺纹孔。

所述铁芯定位环可拆卸的安装在铁芯夹板二的半圆形孔二内。

所述换向器夹板一的两端分别有一个与衬套轴径间隙配合的圆孔，所述换向器夹板一的两端装上衬套后、再水平装在两根导柱上；所述换向器夹板一一端侧面有插槽二；

所述换向器夹板二一端为与插槽二配合的插板二，插板二上有与其中一衬套轴径间隙配合的让位孔二；插板二插入插槽二后、与换向器夹板一一起套设在同一衬套轴径上；

所述换向器夹板二另一端开有U型的定位凹槽二，换向器夹板二侧面有与定位凹槽二配合定位的定位螺纹孔二。

所述换向器夹板一的中部内凹成半圆形孔三，半圆形孔三侧面内凹有用于定位安装换向器定位片的凹槽二，凹槽二底部有让位通孔二；

换向器定位片外弧面向外凸出有与凹槽二配合的换向器定位片凸台，换向器定位片凸台上有与让位通孔二对应的换向器定位片螺纹孔。

换向器定位环可拆卸的安装在换向器夹板二的半圆形孔四内。

使用本实用新型可将不同种类的换向器和空心转子根据其要求的角度和距离进行压装，保证压装角度、距离符合要求。

本换向器定位压装工装可以通过更换少量零件，就可以用于压装不同种类的换向器和空心转子，本换向器定位压装工装零件更换简单，成本较低，适合多种类、小批量的换向器与空心转子压装。

附图说明

图1是换向器压入空心转子的结构示意图；图2是空心转子的结构示意图；

图3是换向器的俯视图；图4是换向器侧视图；图5是铁芯俯视图；

图6是换向器云母中心与铁芯槽中心位置关系图；

图7是本实用新型底座结构图；

图8是本实用新型的垫块结构图；

图9是本实用新型的导柱结构图；

图10是铁芯定位板一的主视图；图11是铁芯定位板一的俯视图；

图12是铁芯定位板二的主视图；图13是铁芯定位板二的俯视图；

图14是铁芯定位片结构图；

图15是铁芯定位环结构图；图16是铁芯定位环的剖面图；

图17是铁芯定位装置的使用状态图；

图18是换向器夹板一的主视图；图19是换向器夹板一俯视图；

图20是换向器夹板二的主视图；图21是换向器夹板二俯视图；

图22是换向器定位片结构图；图23是图22的侧视图；

图24是环形器定位片的结构图；图25是环形器定位片剖面图；

图26是换向器定位装置的使用状态图；

图27是衬套的结构图；图28是压头的结构图；

图29是本实用新型的结构示意图；

图30是定位凸台中心与定位线之间的位置关系图；

图31是本实用新型的使用状态图；

图中：1、通孔一，2、通孔二，3、通孔三，4、底座，5、垫块，6、垫块台阶端面，7、垫块内孔，8、垫块上端面，9、圆柱面一，10、台阶端面一，11、导柱平面，12、圆柱面三，13、圆柱面四，14、插槽一，15、让位通孔一，16、铁芯夹板下端面，17、铁芯夹板一，18、定位螺纹孔一，19、圆孔一，20、半圆形孔一，21、凹槽一，22、圆孔二，23、插板一，24、铁芯夹板二，25、铁芯夹板二下端面，26、定位凹槽一，27、让位孔一，28、半圆形孔二，29、铁芯定位片螺纹孔，30、铁芯定位片凸台，31、铁芯定位片外弧面，32、内弧面一，33、定位凸台，34、铁芯定位环内圆弧，35、止挡环，36、铁芯定位环外圆，37、衬套止挡圈上平面，38、衬套轴径，39、衬套内孔，40、插槽二，41、换向器夹板一，42、换向器夹板一下平面，43、让位通孔二，44、圆孔三，45、半圆形孔三，46、凹槽二，47、定位螺纹孔二，48、圆孔四，49、插板二，50、换向器夹板二，51、换向器夹板二下端面，52、定位凹槽二，53、让位孔二，54、半圆形孔四，55、换向器定位片凸台，56、换向器定位片外弧面，57、内弧面二，58、定位线，59、换向器定位片螺纹孔，60、止挡圈，61、换向器定位环外圆，62、换向器定位环内圆，63、压头，64、压头内孔，65、压头端面，66、换向器内孔，67、换向器云母，68、换向器外圆，69、换向器端面，70、空心转子轴端面，71、空心转子轴，72、铁芯外圆，73、空心转子端面，74轴径，75、空心转子铁芯槽。

具体实施方式

图1-6中，换向器内孔66装在空心转子轴71的外圆上，换向器内孔66与空心转子轴71外圆为过盈配合，需要施加一个压力在换向端面69上，将换向器强行压入轴上，换向器端面69与空心转子轴端面70需要保证一个距离H，空心转子铁芯槽75中心与换向器云母67中心需要保证一个角度β。

图7中，底座4上有3个通孔（通孔一1、通孔二2和通孔三3），通孔一1、通孔二2和通孔三3并排设置，三个孔的中心连线与底座4外侧边平行。通孔一1、通孔三3用于插装导柱，通孔二2用于定位空心转子轴71下端部，通孔一1、通孔三3对称分设在通孔二2两端。

图8中，垫块5为由大圆柱体、连接在大圆柱体下端的下圆柱体组成的阶梯圆柱体，垫块5底部的小圆柱体装入通孔二2内，大圆柱体与小圆柱体之间的垫块台阶端面6与底座4上平面贴合。垫块5中部有用于插装空心转子轴71的垫块内孔7。空心转子轴71下端的轴径74与垫块内孔7间隙配合，空心转子轴71下端的空心转子端面73与垫块上端面8贴平。

图9中，导柱外端面由下至上依次为圆柱面一9、圆柱面二、圆柱面三12和圆柱面四13，圆柱面二、圆柱面三12和圆柱面四13外径逐步减小，圆柱面一9外径小于圆柱面二，圆柱面一9与底座上的两端的通孔间隙配合，两个导柱的底部的圆柱面一9分别装入通孔一1和通孔三3内，两个导柱的圆柱面一9与圆柱面二形成的台阶端面一10与底座4上端面贴平。导柱与底座4垂直，形成该工装的基准。

图10、图11中，铁芯夹板一17的中部内凹成半圆形孔一20，半圆形孔一20侧壁内凹有U型的凹槽一21，凹槽一21底部有让位通孔一15；铁芯夹板一17的两端分别加工有与两个导柱的圆柱面三12间隙配合的圆孔一19和圆孔二22，铁芯夹板一17的两端水平套设在两根导柱上；铁芯夹板一17一端侧面有插槽一14，另一端侧面有定位螺纹孔一18。

图12、图13中，铁芯夹板二24的中部内凹成半圆形孔二28，铁芯夹板二24一端为与插槽一14配合的插板一23，另一端开有与螺纹孔一18配合定位的U型定位凹槽一26，插板一23上有与其中一导柱的圆柱面三12间隙配合的让位孔一27。

图14中，铁芯定位片为弧形结构，铁芯定位片的内弧面一32凸出有用于定位空心转子铁芯槽75的定位凸台33，铁芯定位片外弧面31向外凸出有与凹槽一21配合的铁芯定位片凸台30，铁芯定位片凸台30上有与让位通孔一15对应的铁芯定位片螺纹孔29。

图15、图16中，铁芯定位环为弧形结构，铁芯定位环一侧外周凸出有止挡环35。

图17中，铁芯夹板二24一端的插板一23插入插槽一14后、与铁芯夹板一17一起套设在同一根导柱上，铁芯夹板二24另一端可相对于铁芯夹板一17开合。弧形的铁芯定位片可拆卸的安装在铁芯夹板一17的半圆形孔一20内，铁芯定位环可拆卸的安装在铁芯夹板二24的半圆形孔二28内。

铁芯夹板二24一端的插板一23插入凹槽一14内，让位孔一27对齐圆孔一19，然后将铁芯夹板一17和铁芯夹板二24一起装在一根导柱上，让位孔一27、圆孔一19装在一根导柱的圆柱面三12上，圆孔二22装在另一根导柱的圆柱面三12上，铁芯夹板一17的两端水平设在两根导柱上，装好后铁芯夹板下端面16与导柱平面11贴合，铁芯夹板二24可以在导柱上自由开合。铁芯定位片凸台30装在铁芯夹板一17的凹槽一21内，铁芯定位片外弧面31与铁芯夹板一17的半圆形孔一内壁20贴合，使用一个螺钉通过铁芯夹板一的让位通孔一15和铁芯定位片螺纹孔29、将铁芯定位片固定在铁芯夹板一17上，铁芯定位片的内弧面一32与铁芯外圆72贴合。铁芯定位环放在铁芯夹板二24上，铁芯定位环外圆36与铁芯夹板二的半圆形孔二28内壁贴合，止挡环35上端面与铁芯夹板二下端面25贴合，铁芯定位环内圆弧34与铁芯外圆72贴合。

图18、图19中，换向器夹板一41中部内凹成半圆形孔三45，半圆形孔三45内侧壁有凹槽二46，凹槽二46底部有让位通孔二43，换向器夹板一41分别加工有与衬套轴径38间隙配合的圆孔三44和圆孔四48；换向器夹板一41一端侧面有插槽二40、另一端侧面有定位螺纹孔二47。

图20、图21中，换向器夹板二50中部内凹成半圆形孔四54，换向器夹板二50一端侧面有与定位螺纹孔二47配合定位的U型的定位凹槽二52、另一端为与插槽二40配合的插板二49，插板二49上有与其中一衬套轴径38间隙配合的让位孔二53。

图22、图23中，换向器定位片为弧形，换向器定位片上端面有定位线58，定位线58一端与内弧面二57平齐；换向器定位片外弧面56向外凸出有与凹槽二46配合的换向器定位片凸台55，换向器定位片凸台55上有与让位通孔二43对应的换向器定位片螺纹孔59。

图24、图25中，换向器定位环也为弧形，换向器定位环一侧外周凸出有止挡圈60。

图26中，换向器夹板二50的插板二49插入换向器夹板一41的插槽二40内，换向器夹板二的让位孔二53对齐换向器夹板一41的圆孔三44，让位孔二53、圆孔三44装在一个衬套轴径38上，圆孔四48装在另一个衬套轴径38上，衬套止挡圈上平面37贴合换向器夹板一下平面42，换向器夹板一41、换向器夹板二50和衬套一起装在导柱上，两个衬套的衬套内孔39分别装在两个圆柱面四13上，衬套内孔39与圆柱面四13为间隙配合，换向器夹板一41、换向器夹板二50和衬套可以一起在导柱上上、下移动。换向器定位片凸台55装在换向器夹板一的凹槽二46内，换向器定位片外弧面56与换向器夹板一41的半圆形孔三45贴合，使用一个螺钉通过换向器夹板一41的让位通孔二43和换向器定位片螺纹孔59、将换向器定位片固定在换向器夹板一41上。换向器定位环放在换向器夹板二50上，换向器定位环外圆61与换向器夹板二的半圆形孔四54贴合，止挡圈60上端面与换向器夹板二下端面51贴合，换向器定位环的内弧面二57与换向器外圆68贴合。换向器定位片和换向器夹板一41、换向器夹板二50一起固定换向器，使其不会旋转，并在压装时随换向器一起移动。

图27中，衬套为空心圆柱体，衬套下端部凸出有止挡圈，衬套内孔与导柱的圆柱面四13间隙配合。衬套5材质为黄铜，导柱材质为钢材，压装换向器时衬套5与导柱会发生相对移动，这个过程中会不可避免的产生磨损。由于导柱加工较为困难，因此衬套使用材质较软的黄铜，在相对移动过程中会先磨损，有利于后期更换、维护。

图28中，压头63中部有压头内孔64，压头内孔64与空心转子轴71中部的外径间隙配合，压头63的高度与换向器端面69到空心转子轴端面70的距离H相同。

图29中，本实用新型包括底座4、垫块5、两个导柱、铁芯定位装置、换向器定位环装置和压头。铁芯定位装置、换向器定位装置上下水平装在两根导柱上，铁芯定位装置经导柱上的圆柱二和圆柱三12形成的导柱平面11限位，换向器定位装置可随两个衬套沿圆柱面四13水平升降。通过更换铁芯定位片、铁芯定位环、换向器定位片和换向器定位环实现不同种类的换向器和空心转子的压装。

图30中，定位线58与定位凸台33中心线呈夹角α，夹角α与相邻的换向器云母67中心线和空心转子铁芯槽75中心线之间的夹角β相同。

图31中，定位压装时：

1）、将空心转子轴71下端轴径74插入垫块内孔7，空心转子端面73贴合垫块上端面8，定位凸台33卡入任一个空心转子铁芯槽75内，铁芯外圆72与铁芯定位片的内弧面一32贴合，转动铁芯夹板二24，使铁芯定位环内圆弧34贴在铁芯外圆72上，用一个螺钉穿过铁芯夹板二24的定位凹槽一26，拧入铁芯夹板一17上的定位螺纹孔一18，此时铁芯夹板二24和铁芯夹板一17将空心转子固定住，定位凸台33卡入空心转子铁芯槽75可防止铁芯转动，垫块5保证空心转子无法轴向串动；

2）、将换向器夹板一41、换向器夹板二50和衬套一起往导柱上方移动，使换向器夹板一下端面42稍微高出空心转子轴端面70，将换向器装入换向器夹板一41，换向器外圆68与换向器定位片的内弧面二57贴合，换向器定位片上的定位线58与换向器任意云母67中心对齐，转动换向器夹板二50，使换向器定位环的换向器定位环内圆62与换向器外圆68贴合，用一个螺钉穿过换向器夹板二50一端上的定位凹槽二52，拧入定位螺纹孔二47，此时换向器夹板二50和换向器夹板一41将换向器固定住；

3）、向下移动换向器，将换向器内孔66套在空心转子轴71上，在换向器端面69放上压头63，压头内孔64与换向器内孔66对齐，使用压力设备，将换向器压入空心转子轴上，当压头端面65与空心转子轴端面70齐平时，换向器压装到位，此时换向器端面69与空心转子轴端面70的距离H达到要求尺寸。

对于不同种类的换向器和空心转子，其换向器外圆68、换向器云母67中心与空心转子铁芯槽75中心夹角β、铁芯外圆72及换向器端面69与空心转子轴端面70的H不同，使用本实用新型的换向器定位压装工装，只需更换不同的铁芯定位片、铁芯定位环、换向器定位片和换向器定位环，就可以满足不同种类的换向器和空心转子的压装，通用性强。

Claims (10)

1.一种换向器定位压装工装，其特征在于：包括底座(4)、垫块(5)、铁芯定位装置、换向器定位装置、导柱及用于定位压装距离的压头(63)；

所述垫块(5)用于定位空心转子轴(71)下端部，所述垫块(5)立在底座(4)中部；

所述导柱立在底座(4)上，所述导柱有两根且对称分设在垫块(5)两侧；

所述铁芯定位装置包括铁芯夹板一(17)、铁芯夹板二(24)及用于定位铁芯的铁芯定位片和铁芯定位环；

铁芯定位片和铁芯定位环可拆卸的分装在铁芯夹板一(17)和铁芯夹板二(24)的半圆形孔内；

所述铁芯定位片的内弧面一(32)与铁芯外圆(72)贴合，所述内弧面一(32)凸出有用于定位空心转子铁芯槽(75)的定位凸台(33)；

所述换向器定位装置包括换向器夹板一(41)、换向器夹板二(50)及用于定位换向器的换向器定位片和换向器定位环；

换向器定位片和换向器定位环可拆卸的安装在换向器夹板一(41)、换向器夹板二(50)的半圆形孔内；

所述换向器定位片的内弧面二(57)与换向器外圆(68)贴合，所述换向器定位片上端面有定位线(58)；

所述定位线(58)与定位凸台(33)中心线呈夹角α，换向器云母(67)中心和相邻的空心转子铁芯槽(75)中心的夹角β，夹角α与夹角β相同；

所述压头(63)的高度与换向器端面(69)到空心转子轴端面(70)的距离H相同。

2.根据权利要求1所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述底座(4)上设用于定位两个导柱和垫块(5)的通孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述垫块(5)为阶梯圆柱体，垫块(5)下端部插装在底座(4)中间的通孔后，垫块台阶端面(6)与底座(4)上端面贴平，垫块(5)中部有用于插装空心转子轴(71)的垫块内孔(7)。

4.根据权利要求1或2所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述导柱外端面为阶梯圆柱面，所述导柱外端面由下至上依次为圆柱面一(9)、圆柱面二、圆柱面三(12)和圆柱面四(13)，圆柱面二、圆柱面三(12)和圆柱面四(13)外径逐步减小，圆柱面一(9)外径小于圆柱面二，圆柱面一(9)与底座上的两端的通孔间隙配合。

5.根据权利要求1所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述铁芯夹板一(17)的两端分别加工有与两个导柱的圆柱面三(12)间隙配合的圆孔，所述铁芯夹板一(17)的两端水平套设在两根导柱上；所述铁芯夹板一(17)一端侧面有插槽一(14)；

所述铁芯夹板二(24)一端为与插槽一(14)配合的插板一(23)，插板一(23)上有与其中一导柱的圆柱面三(12)间隙配合的让位孔一(27)；铁芯夹板二(24)一端的插板一(23)插入插槽一(14)后、与铁芯夹板一(17)一起套设在同一根导柱上；

所述铁芯夹板二(24)另一端开有U型的定位凹槽一(26)，铁芯夹板一(17)侧面有与定位凹槽一(26)配合定位的定位螺纹孔一(18)。

6.根据权利要求1或5所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述铁芯夹板一(17)的中部内凹成半圆形孔一(20)，半圆形孔一(20)侧壁内凹有用于定位安装铁芯定位片的凹槽一(21)，凹槽一(21)底部有让位通孔一(15)；

铁芯定位片外弧面(31)向外凸出有与凹槽一(21)配合的铁芯定位片凸台(30)，铁芯定位片凸台(30)上有与让位通孔一(15)对应的铁芯定位片螺纹孔(29)。

7.根据权利要求6所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述铁芯定位环可拆卸的安装在铁芯夹板二(24)的半圆形孔二(28)内。

8.根据权利要求1所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述换向器夹板一(41)的两端分别有一个与衬套轴径(38)间隙配合的圆孔，所述换向器夹板一(41)的两端装上衬套后、再水平装在两根导柱上；所述换向器夹板一(41)一端侧面有插槽二(40)；

所述换向器夹板二(50)一端为与插槽二(40)配合的插板二(49)，插板二(49)上有与其中一衬套轴径(38)间隙配合的让位孔二(53)；插板二(49)插入插槽二(40)后、与换向器夹板一(41)一起套设在同一衬套轴径(38)上；

所述换向器夹板二(50)另一端开有U型的定位凹槽二(52)，换向器夹板二(50)侧面有与定位凹槽二(52)配合定位的定位螺纹孔二(47)。

9.根据权利要求1或8所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：所述换向器夹板一(41)的中部内凹成半圆形孔三(45)，半圆形孔三(45)侧面内凹有用于定位安装换向器定位片的凹槽二(46)，凹槽二(46)底部有让位通孔二(43)；

换向器定位片外弧面(56)向外凸出有与凹槽二(46)配合的换向器定位片凸台(55)，换向器定位片凸台(55)上有与让位通孔二(43)对应的换向器定位片螺纹孔(59)。

10.根据权利要求9所述的一种换向器定位压装工装，其特征在于：换向器定位环可拆卸的安装在换向器夹板二(50)的半圆形孔四(54)内。

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