CN220139386U - 一种永磁同步电机的合装机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁同步电机的合装机构。它包括合装机框架、定转子定位机构和驱动装置；所述合装机框架包括下底板、上固定板、可移动的中间合装板及多个导柱和导套，所述导柱上下两端分别固定于下底板、上固定板上，所述导套滑动连接于导柱上，所述导套固定在中间合装板上；所述定转子定位机构包括用于定位转子总成的转子总成上顶针、转子总成下顶针、用于定位电机外壳的定子总成定位板和压紧气缸，所述定子总成定位板固定在中间合装板上，所述压紧气缸输出端与转子总成上顶针固定；所述驱动装置包括多台伺服电机和多套滚珠丝杠、丝杠螺母。本实用新型避免永磁同步电机在合装过程中定转子发生刮擦的现象，导致定转子发生损坏。

Description

一种永磁同步电机的合装机构

技术领域

本实用新型属于新能源汽车永磁电机技术领域，具体涉及一种永磁同步电机的合装机构。

背景技术

目前在新能源汽车领域，永磁同步电机有节省底盘空间、提高传动效率、分布式驱动和提高车辆稳定性等优点。由于电机铁芯中的永磁体磁性强，电机合装时定转子之间磁拉力大，且定转子之间气隙小，在装配过程中如果存在电机定转子不同轴或同轴度超出合装要求，就存在定子和转子相互吸引导致的定转子之间刮擦，使定转子损伤。并且在合装过程中如果没有过程参数的实时监测和控制，可能会导致合装失败损伤电机，造成电机性能不稳定或功能失效。

如专利202011464480.9，提供了一种电机合装辅助装配机，其确保了电机合装时转子与定子的校准性，且结构简单、使用方便，满足不同尺寸规格电机的合装、通用性好。其包括机架、转子安装组件、合装组件，机架具体包括底部支架、垂直向立柱、顶部横梁和中间横梁，底部支架的内端两侧分别设置有垂直向立柱，垂直向立柱的顶部固装有顶部横梁，工作台通过两侧立柱支承于底部支架，垂直向立柱的朝向工作台的端面上布置有垂直向导轨，顶部横梁和中间横梁分别上设置有丝杆螺母，丝杆螺母套在垂直向布置的滚珠丝杆上，滚珠丝杆的顶部设置有摇柄，工作台上设置有两个长槽孔，长槽孔的位置与电机机壳上两个定位销孔位置一一对应，每个长槽孔内对应布置有一个T型定位销。

但是上述专利具有以下缺陷：

1.电机合装驱动采用手动方式驱动，操作费时费力；

2.电机合装仅采用两导轨进行导向，可能发生定转子偏心，无法合装；

3.电机合装推杆偏置，合装时可能发生定转子偏心，无法合装。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种永磁同步电机的合装机构。

本实用新型采用的技术方案是：一种永磁同步电机的合装机构，包括合装机框架、定转子定位机构和驱动装置；所述合装机框架包括下底板、上固定板、可移动的中间合装板及多个导柱和导套，所述导柱上下两端分别固定于下底板、上固定板上，所述导套滑动连接于导柱上，所述导套固定在中间合装板上；所述定转子定位机构包括用于定位转子总成的转子总成上顶针、转子总成下顶针、用于定位电机外壳的定子总成定位板和压紧气缸，所述定子总成定位板固定在中间合装板上，随中间合装板上下移动，所述压紧气缸输出端与转子总成上顶针固定；所述驱动装置包括多台伺服电机和多套滚珠丝杠、丝杠螺母，所述丝杠螺母固定在中间合装板上，所述滚珠丝杠通过伺服电机驱动。

进一步优选的结构，还包括压力传感器、两个直线位移传感器和四个倾角传感器。

进一步优选的结构，所述压力传感器固定在电机外壳和中间合装板之间。

进一步优选的结构，两个所述直线位移传感器固定在下底板和上固定板上。

进一步优选的结构，所述四个倾角传感器分别安装在下底板和中间合装板上，XY方向各布置一个。

进一步优选的结构，还包括用于检测定子铁芯与中间合装板装配后的同轴度的校准模板。

进一步优选的结构，所述校准模板为中心开设中心孔的圆形板状结构。

进一步优选的结构，所述转子总成上顶针、转子总成下顶针上下同轴布置。

本实用新型通过转子总成上顶针、转子总成下顶针定位转子总成，导柱机构导向，伺服电机驱动滚珠丝杠进行永磁同步电机合装。保证合装时不发生定转子偏心，避免永磁同步电机在合装过程中定转子发生刮擦的现象，导致定转子发生损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型侧视图；

图3为本实用新型合装示意图；

图4为本实用新型校准模板俯视图；

图5为本实用新型校准模板侧视图。

图中，1-下底板；2-上固定板；3-中间合装板；4-导柱；5-导套；6-定子总成定位板；7-转子总成上顶针；8-转子总成下顶针；9-压紧气缸；10-伺服电机；11-丝杠螺母；12-滚珠丝杠；13-压力传感器；14-直线位移传感器；15-倾角传感器；16-电机外壳；17-电机端盖；18-定子铁芯；19-转子总成；20-转子轴；21-校准模板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1-5所示，本实用新型包括合装机框架、定转子定位机构、驱动装置；合装机框架包括下底板1、上固定板2、可移动的中间合装板3及多个(本实施例中包括4个)导柱4和导套5，导柱4上下两端分别固定于下底板1、上固定板2上，导套5滑动连接于导柱4上，导套5固定在中间合装板3上，中间合装板3的运动由导柱4和导套5导向；定转子定位机构包括用于定位转子总成19的转子总成上顶针7、转子总成下顶针8、用于定位电机外壳16的定子总成定位板6和压紧气缸9，转子总成上顶针7、转子总成下顶针8上下同轴布置，定子总成定位板6固定在中间合装板3上，随中间合装板3上下移动，压紧气缸9输出端与转子总成上顶针7固定，压紧气缸9施加于转子总成上顶针7上的压力将转子总成19固定，合装过程转子总成19不允许移动；驱动装置包括多台(本实施例中包括3台10.1/10.2/10.3)伺服电机10和多套(本实施例中包括3套)滚珠丝杠12、丝杠螺母11，丝杠螺母11固定在中间合装板3上，滚珠丝杠12通过伺服电机10驱动，滚珠丝杠12的转动带动合装板3作上下直线运动实现合装。

还包括监测系统，监测系统包括压力传感器13、两个直线位移传感器14(14.1/14.2)、四个倾角传感器15(15-X1/15-X2/15-Y1/15-Y2)和用于检测定子铁芯18与中间合装板3装配后的同轴度的校准模板21，校准模板21为中心开设中心孔的圆形板状结构；压力传感器13固定在电机外壳16和中间合装板3之间，用于监测整个合装过程的压力变化，从而可判断合装时定子和转子之间是否发生刮擦，如果发生刮擦，合装阻力就会增大，压力传感器数值也会上升，此时控制器可判断出故障，停止合装；两个直线位移传感器14固定在下底板1和上固定板2上，用于监测中间合装板3的位移量，检测合装是否到位；四个倾角传感器15分别安装在下底板1和中间合装板3上，XY方向各布置一个。下底板1上两个倾角传感器15用于调整框架安装的水平度，采用机械方式调平，作为合装时中间合装板3的检测基准；中间合装板3上的两个倾角传感器15用于监测中间合装板3在移动过程中的水平状态，如超出设定的倾斜角度，控制器会发出修正指令，控制三台伺服电机10驱动滚珠丝杠12转动对中间合装板3进行水平调整，达到要求的合装状态；校准模板21用于检测定子铁芯18与中间合装板3装配后的同轴度，校准模板21如能同时进入定子铁芯18和转子总成上顶针7，说明同轴度符合合装要求，检测合格后才能进行下一步操作。

合装前电机定子总成(定子铁芯18已与电机外壳16)装配在一起固定在中间合装板3上，由中间合装板3上的定子总成定位板6定心。根据下底板1上两个倾角传感器15反馈的数据，机械调整合装机的水平状态。校准模板21校准定子铁芯18与转子总成上顶针7的同轴度，由于电机定子总成制造及装配后存在一定的误差，如校准模板21无法同时套入定子铁芯18和转子总成上顶针7，就需要调整电机定子总成与转子总成上顶针7的同轴度。同轴度符合要求后，中间合装板3由伺服电机10驱动上升至上限位，将转子总成19放入合装机，转子总成上顶针7由压紧气缸9驱动下行，将转子轴20固定在转子总成上顶针7、转子总成下顶针8之间定心。启动合装按钮开始合装，合装过程由控制器根据传感器反馈信息并结合设置参数对合装过程进行控制。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：包括合装机框架、定转子定位机构和驱动装置；所述合装机框架包括下底板(1)、上固定板(2)、可移动的中间合装板(3)及多个导柱(4)和导套(5)，所述导柱(4)上下两端分别固定于下底板(1)、上固定板(2)上，所述导套(5)滑动连接于导柱(4)上，所述导套(5)固定在中间合装板(3)上；所述定转子定位机构包括用于定位转子总成(19)的转子总成上顶针(7)、转子总成下顶针(8)、用于定位电机外壳(16)的定子总成定位板(6)和压紧气缸(9)，所述定子总成定位板(6)固定在中间合装板(3)上，随中间合装板(3)上下移动，所述压紧气缸(9)输出端与转子总成上顶针(7)固定；所述驱动装置包括多台伺服电机(10)和多套滚珠丝杠(12)、丝杠螺母(11)，所述丝杠螺母(11)固定在中间合装板(3)上，所述滚珠丝杠(12)通过伺服电机(10)驱动。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：还包括压力传感器(13)、两个直线位移传感器(14)和四个倾角传感器(15)。

3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：所述压力传感器(13)固定在电机外壳(16)和中间合装板(3)之间。

4.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：两个所述直线位移传感器(14)固定在下底板(1)和上固定板(2)上。

5.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：所述四个倾角传感器(15)分别安装在下底板(1)和中间合装板(3)上，XY方向各布置一个。

6.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：还包括用于检测定子铁芯(18)与中间合装板(3)装配后的同轴度的校准模板(21)。

7.根据权利要求6所述的一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：所述校准模板(21)为中心开设中心孔的圆形板状结构。

8.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的合装机构，其特征在于：所述转子总成上顶针(7)、转子总成下顶针(8)上下同轴布置。