一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，包括以下步驟：1)將各定子鐵芯分塊的內(nèi)側(cè)弧面與組合工裝的外側(cè)柱面緊密貼合，然后采用外箍工裝將所述的各定子鐵芯分塊箍緊，從而使所有的定子鐵芯分塊拼裝在一起共同構(gòu)成拼塊式定子鐵芯；2)將溫度為220℃～240℃的電機機殼熱套到拼塊式定子鐵芯的外柱面上，然后置換下外箍工裝，此時組合工裝仍然撐持在拼塊式定子鐵芯上；3)待電機機殼冷卻后，將組合工裝與電機定子分離而使拼塊式定子鐵芯留在電機機殼內(nèi)。本發(fā)明通過一個組合工裝，保證了電機機殼冷卻收縮過程中拼塊定子的內(nèi)圓始終與組合工裝緊密貼合，從而避免了收縮力不均勻引起的定子內(nèi)圓圓度公差較大的問題。
【專利說明】
_種拼塊式電機定子整體拼圓的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于拼塊式電機領(lǐng)域，更具體地，涉及一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]拼塊式電機是將整體式電機定子按照其定子槽數(shù)均分成若干個定子塊，然后再拼合成一個整圓形結(jié)構(gòu)的電機。這種電機的優(yōu)點在于由于在各個定子硅鋼片上繞線，線圈的槽滿率較整體式電機高，而且線圈的端部較整體式電機短，這對電機的電磁性能有很大的好處。而這種電機在實際生產(chǎn)中存在著拼塊組合成整圓時，由于定子拼塊的外圓受力不勻等原因，會造成拼成整體的定子內(nèi)圓圓度公差難以控制在一個較小的范圍。在伺服電機中定子內(nèi)圓的圓度是影響其齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動的最主要因素，因而減小拼塊式電機定子內(nèi)圓圓度公差對減少拼塊式電機的齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動具有重要作用。而在目前采用的工藝中，由于在電機機殼熱套后進行冷卻的過程中，機殼的收縮會對拼塊后的定子外圓施加收縮力，由于收縮力的不均勻會導(dǎo)致定子受力的不均勻，最終會造成定子內(nèi)圓的橢圓。在實際生產(chǎn)中，有兩種工藝方法，一種是直接將電機機殼熱套到拼塊后定子外圓，這種方法定子鐵芯內(nèi)圓形成的結(jié)果完成由機殼來自由壓縮，會導(dǎo)致比較大的圓度公差；另一種工藝方法是先將拼塊的定子鐵芯用焊接的方式焊成一個整體，然后再進行熱套，這種方法會在一定程度上減少機殼熱套后的定子內(nèi)圓圓度公差，但同時會由于焊接導(dǎo)致定子硅鋼片間的短路，影響電機的電磁性能，而且焊接的工藝方法其制造材料成本和時間成本會比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，在不采用增加焊接等工序的前提下，通過采用了個組合工裝，保證定子各分塊在拼接后與工裝的緊密貼合，解決了由于在電機機殼熱套過程中機殼對拼塊定子不均勻收縮力導(dǎo)致的拼塊定子內(nèi)圓圓度公差大的問題，不僅保證了電機生產(chǎn)工藝容易實現(xiàn)，而且能將定子內(nèi)圓圓度公差提高3-4個公差等級。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0005]I)將各定子鐵芯分塊的內(nèi)側(cè)弧面與組合工裝的外側(cè)柱面緊密貼合，然后采用外箍工裝將所述的各定子鐵芯分塊箍緊，從而使所有的定子鐵芯分塊拼裝在一起共同構(gòu)成拼塊式定子鐵芯；
[0006]2)將溫度為220°C?240 °C的電機機殼熱套到步驟I)形成的拼塊式定子鐵芯的外柱面上，然后置換下步驟I)所述的外箍工裝，此時組合工裝仍然撐持在拼塊式定子鐵芯上；
[0007]3)待電機機殼冷卻后，將組合工裝與電機定子分離而使拼塊式定子鐵芯留在電機機殼內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，所述組合工裝包括芯軸、脹套、旋轉(zhuǎn)螺母和連接套，所述芯軸的外側(cè)設(shè)置有第一錐形面，所述第一錐形面具有大端和小端，所述脹套的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述第一錐形面錐度一致的第二錐形面，以套接在所述第一錐形面上，所述脹套的外側(cè)設(shè)置有柱面，以用于與各定子鐵芯分塊的內(nèi)側(cè)弧面緊密貼合在所述柱面上;所述旋轉(zhuǎn)螺母螺紋連接在所述芯軸的一端并且此端靠近所述第一錐形面的小端，以用于推動所述脹套沿所述芯軸的軸向移動，所述脹套靠近所述脹套的一端固定安裝有連接套，所述旋轉(zhuǎn)螺母通過所述連接套推動所述脹套上。
[0009]優(yōu)選地，所述外箍工裝的長度為拼塊式定子鐵芯長度的1/2?3/5。
[0010]優(yōu)選地，所述脹套由三個弧度為120°的第一弧形塊拼接形成。
[0011]優(yōu)選地，所述連接套由三個弧度為120°的第二弧形塊拼接形成。
[0012]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0013]本發(fā)明通過一個組合工裝，保證了電機機殼冷卻收縮過程保證了拼塊定子的內(nèi)圓始終與組合工裝緊密貼合，從而避免了收縮力不均勻引起的定子內(nèi)圓圓度公差較大的問題，確保最終定子內(nèi)圓圓度公差在0.05mm以內(nèi)，較原來的公差提高了3-4個公差等級。而且組合工裝操作方便，易于最終從熱套后的定子中拆卸。整個新的工藝過程操作方便，生產(chǎn)過程簡便，生產(chǎn)效率高。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明中組合工裝示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明中脹套的左視圖；
[0016]圖3是本發(fā)明中將各定子鐵芯分塊按照內(nèi)圓貼合組合工裝后用外圓箍緊示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明中電機機殼熱套在電機定子上的示意圖；
[0018]圖5是本發(fā)明中組合工裝在電機定子上的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0020]參照圖1?圖5，一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，包括以下步驟:
[0021]I)將各定子鐵芯分塊I的內(nèi)側(cè)弧面與組合工裝2的外側(cè)柱面緊密貼合，然后采用外箍工裝5將所述的各定子鐵芯分塊箍緊，從而使所有的定子鐵芯分塊拼裝在一起共同構(gòu)成拼塊式定子鐵芯3;
[0022]2)將溫度為220°C?240 °C的電機機殼4熱套到步驟I)形成的拼塊式定子鐵芯3的外柱面上，然后置換下步驟I)所述的外箍工裝5，此時組合工裝2仍然撐持在拼塊式定子鐵芯3上；
[0023]3)待電機機殼4冷卻后，將組合工裝2與電機定子分離而使拼塊式定子鐵芯3留在電機機殼4內(nèi)。
[0024]進一步，所述組合工裝2包括芯軸21、脹套22、旋轉(zhuǎn)螺母23和連接套24，所述芯軸21的外側(cè)設(shè)置有第一錐形面，所述第一錐形面具有大端和小端，所述脹套22的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述第一錐形面錐度一致的第二錐形面，以套接在所述第一錐形面上，所述脹套22的外側(cè)設(shè)置有柱面，以用于與各定子鐵芯分塊I的內(nèi)側(cè)弧面緊密貼合在所述柱面上;所述旋轉(zhuǎn)螺母23螺紋連接在所述芯軸21的一端并且此端靠近所述第一錐形面的小端，以用于推動所述脹套22沿所述芯軸21的軸向移動，所述脹套22靠近所述脹套22的一端固定安裝有連接套24，所述旋轉(zhuǎn)螺母23通過所述連接套24推動所述脹套22上;另外，所述外箍工裝5的長度為拼塊式定子鐵芯3長度的1/2?3/5。所述脹套22由三個弧度為120°的第一弧形塊拼接形成，所述連接套24由三個弧度為120°的第二弧形塊拼接形成。
[0025]更具體地，采用芯軸21、脹套22、旋轉(zhuǎn)螺母23和連接套24等組成的組合工裝2來進行拼圓的方法如下:
[0026]I)如圖1中所示，脹套22和連接套24是由圓周上均分為三個弧形塊的部件組成，擰動旋轉(zhuǎn)螺母23，通過連接套24的傳遞，使得脹套22和芯軸21兩者之間產(chǎn)生相對位移，由于芯軸21和脹套22的接觸面是錐面，因而兩者的相對位移會導(dǎo)致脹套22外圓直徑的變化。如圖2所示，若將旋轉(zhuǎn)螺母23順時針旋轉(zhuǎn)則脹套22直徑變大，若將旋轉(zhuǎn)螺母23逆時針旋轉(zhuǎn)，則脹套22直徑變小?？梢詫⒔M合工裝2的利用旋轉(zhuǎn)螺母23將脹套22直徑設(shè)置在一個拼塊電機要求的內(nèi)圓直徑固定值。
[0027]2)將各定子鐵芯分塊I的內(nèi)圓與組合工裝2的脹套22的外柱面緊密貼合，然后用一個外箍工裝5將各定子鐵芯分塊I箍緊，組成一個整體的電機定子。
[0028]3)將加熱到220 °C?240 °C的電機機殼4熱套到拼塊定子鐵芯的外圓上，置換下外箍工裝5，此時組合工裝2仍然撐持在定子鐵芯的內(nèi)圓中。
[0029]4)待電機機殼4冷卻后，擰動旋轉(zhuǎn)螺母23以松開脹套22，使組合工裝2的脹套22內(nèi)徑減小，組合工裝2從電機定子中退出。
[0030]本發(fā)明通過提高拼塊式伺服電機的內(nèi)圓圓度公差等級，降低拼塊式伺服電機齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動的工藝方法及其組合工裝2，改變電機機殼4熱套之后冷卻收縮對拼塊式定子鐵芯3的擠壓狀態(tài)，保證在電機機殼4內(nèi)應(yīng)力完全釋放后拼塊式定子鐵芯3內(nèi)徑的圓度公差。本發(fā)明是運用一個組合工裝2，將定子鐵芯分塊拼接時的內(nèi)圓貼合在工裝的脹套22外圓上，在之后的電機機殼4熱套過程中，組合工裝2始終與拼成整圓的拼塊式定子鐵芯3內(nèi)徑相貼合，直到電機機殼4冷卻，內(nèi)應(yīng)力完全釋放后，通過組合工裝2的中旋轉(zhuǎn)螺母23的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生芯軸21和一個由三等分圓柱形脹套22的軸向相對移動，而芯軸21與脹套22的接觸面是錐面，從而可以調(diào)整脹套22的外圓直徑，保證組合工裝2可以輕易地從拼塊式定子鐵芯3中退出。本發(fā)明的工藝方法操作簡便，可使拼塊式定子鐵芯3的內(nèi)圓圓度在0.05mm以內(nèi)，較原有工藝提高3?4個公差等級，這大大減小了拼塊式電機的齒槽轉(zhuǎn)矩，解決了拼塊式電機在制造過程中的難題。
[0031]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將各定子鐵芯分塊(I)的內(nèi)側(cè)弧面與組合工裝(2)的外側(cè)柱面緊密貼合，然后采用外箍工裝(5)將所述的各定子鐵芯分塊(I)箍緊，從而使所有的定子鐵芯分塊拼裝在一起共同構(gòu)成拼塊式定子鐵芯(3); 2)將溫度為220°C?240 0C的電機機殼(4)熱套到步驟I)形成的拼塊式定子鐵芯(3)的外柱面上，然后置換下步驟I)所述的外箍工裝(5)，此時組合工裝(2)仍然撐持在拼塊式定子鐵芯(3)上； 3)待電機機殼(4)冷卻后，將組合工裝(2)與電機定子分離而使拼塊式定子鐵芯(3)留在電機機殼(4)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，其特征在于，所述組合工裝(2)包括芯軸(21)、脹套(22)、旋轉(zhuǎn)螺母(23)和連接套(24)，所述芯軸(21)的外側(cè)設(shè)置有第一錐形面，所述第一錐形面具有大端和小端，所述脹套(22)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述第一錐形面錐度一致的第二錐形面，以套接在所述第一錐形面上，所述脹套(22)的外側(cè)設(shè)置有柱面，以用于與各定子鐵芯分塊(I)的內(nèi)側(cè)弧面緊密貼合在所述柱面上;所述旋轉(zhuǎn)螺母(23)螺紋連接在所述芯軸(21)的一端并且此端靠近所述第一錐形面的小端，以用于推動所述脹套(22)沿所述芯軸(21)的軸向移動，所述脹套(22)靠近所述脹套(22)的一端固定安裝有連接套(24)，所述旋轉(zhuǎn)螺母(23)通過所述連接套(24)推動所述脹套(22)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，其特征在于，所述外箍工裝(5)的長度為拼塊式定子鐵芯(3)長度的I /2?3/5。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，其特征在于，所述脹套(22)由三個弧度為120°的第一弧形塊拼接形成。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拼塊式電機定子整體拼圓的方法，其特征在于，所述連接套(24)由三個弧度為120°的第二弧形塊拼接形成。
【文檔編號】H02K15/02GK106026556SQ201610623295
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月2日
【發(fā)明人】湯歡, 張素潔, 宋寶, 曲榮海, 王坤, 陳彪, 郭文文, 楊國威
【申請人】武漢華大新型電機科技股份有限公司