一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，该间隙调整方法先对电机的转子轴的间隙进行测量，得到实时的测量结果，然后利用顶压块顶压电机的前端盖，使前端盖发生变形，从而发生了轴向位移，调整完成后再进行测量，若合格则完成调节，若不合格，再次用同样的方式调整，使其轴向间隙合格，若还不合格，则该电机报废。这样，该间隙调整方法无需添加垫片，操作更加简单，可实现自动化，并且间隙调整更加准确，适合大批量电机的间隙调整，可使每个电机出厂前都做轴向间隙调整，极大的提高了产品的整体质量的稳定性。
【专利说明】
_种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，也可适用其他电机的转子轴向间隙调整。【背景技术】
[0002]车辆的散热风扇驱动采用电机驱动，这种电机具有转子，转子的转子轴在前端和后端受到轴承支承并安装在两端的端盖上，电机的转子轴伸出定子壳的一端为前端，对应的一端则为后端，因而转子轴的后端转动安装于后端盖上，而转子轴的前端贯穿前端盖且通过轴承转动安装于前端盖上，前端盖与定子壳卡接固定。该转子具有由带有铁芯的线圈构成的电枢和换向器，该换向器上设置有用于供电的滑动触点。换向器处于转子轴的后端， 为了在电机运行时保持噪声和磨损尽可能地小，需要在轴向上尽可能间隙小地支承转子， 一般会设定一个间隙范围作为合格间隙范围。为实现这一点，目前常规的方式是可以借助薄的调整垫片个别地调整轴向间隙，为此手工测量轴承间隙，然后选择相应的调整垫片并且装入。借助个别提供的调整垫片调整轴向间隙非常耗时。且也无法保证生产的电机的整体的品质的稳定性。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，该转子轴向间隙调整方法无需使用垫片即可准确的调整电机转子的轴向间隙， 极大的提高了间隙调整的效率，可满足出厂前的每个电机的轴向间隙调整。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其包括以下步骤:
[0005]a、利用上压模和下凹模由上而下夹持电机，电机的前端盖朝下摆放；
[0006]b、对电机的转子轴向间隙进行测量得到轴向间隙测量值Z;
[0007]c、将轴向间隙测量值Z减去轴向间隙目标值Z1得到所要轴向调整的轴向间隙调整值Z2:
[0008]d、利于两个对称设置的顶压块向上顶压电机的前端盖上使其产生变形，顶压位置处在前端盖上且靠近电机的定子壳，顶压块向上移动的距离H1=Z2+回弹值T;
[0009]e、再次对电机的转子轴向间隙进行测量，若此时轴向间隙二次测量值Z’处在合格范围内则进行步骤h;若此时轴向间隙二次测量值Z’依旧大于允许的最大间隙时，则进行步骤f;
[0010]f、将轴向间隙二次测量值Z’减去轴向间隙目标值Z1得到所要轴向调整的轴向间隙二次调整值Z2’，然后再利用两个对称设置的顶压块再次向上顶压电机的前端盖上使其再次变形，顶压块向上移动的距离HI’ =Z2 ’ +回弹值T;
[0011]g、再次对电机的转子轴向间隙进行测量，若此时轴向间隙三次测量值Z”处在合格范围内则进行步骤h;若此时轴向间隙三次测量值Z”依旧大于允许的最大间隙时，则该电机报废处理；
[0012]h、顶压块下降，松开上压模，将电机取出。
[0013]作为一种优选的方案，步骤b中对电机的转子轴向间隙进行测量的的方法为:
[0014]b 1、利用外力或者电机的转子的自重使转子下落到最低点；
[0015]b2、利用测量机构推动转子轴向上移动到最高点，计算最高点和最低点之间的高度差得到该电机的轴向间隙测量值Z。
[0016]进一步的，步骤bl中，将电机通电使转子旋转，并对电机定子壳外部敲打使电机的前轴承和后轴承同心，然后电机断电，转子因自身重力而下落到最低点。
[0017]另外，步骤bl中对电机的定子壳敲打的方式为采用三个震打气缸，三个震打气缸布置在电机外侧半圆上并对定子壳外部径向敲打。
[0018]步骤d中，利于两个对称设置的顶压块向上顶压电机的前端盖上使其产生变形的具体方式为:顶压块竖直滑动设置在下凹模中，利用电动执行器通过顶压传动件顶推顶压块使顶压块挤压在电机的前端盖上且靠近定子壳1.5-2.5mm处；当电动执行器检测顶压块作用于前端盖的力达到规定数值时，电动执行器才开始计算移动距离。
[0019]步骤g中，报废的电机通过添加垫片以调整轴向间隙。
[0020]采用了上述技术方案后，本发明的效果是:该间隙调整方法先对电机的转子轴的间隙进行测量。得到实时的测量结果，然后利用顶压块顶压电机的前端盖与定子壳的连接处，使前端盖发生变形，从而发生了轴向位移，调整完成后再进行测量，若合格则完成调节， 若不合格，再次用同样的方式调整，使其轴向间隙合格，若还不合格，则该电机报废。这样， 该间隙调整方法无需添加垫片，操作更加简单，可实现自动化，并且间隙调整更加准确，适合大批量电机的间隙调整，可使每个电机出厂前都做轴向间隙调整，极大的提高了产品的整体质量的稳定性。
[0021]又由于步骤b中对电机的转子轴向间隙进行测量的的方法为:[〇〇22] bl、利用外力或者电机的转子的自重使转子下落到最低点；
[0023]b2、利用测量机构推动转子轴向上移动到最高点，计算最高点和最低点之间的高度差得到该电机的轴向间隙测量值Z。步骤bl中，将电机通电使转子旋转，并对电机定子壳外部敲打使电机的前轴承和后轴承同心，然后电机断电，转子因自身重力而下落到最低点。 该测量方法测量结果准确，并且不会对电机造成损伤。
[0024]又由于利于两个对称设置的顶压块向上顶压电机的前端盖上使其产生变形的具体方式为:顶压块竖直滑动设置在下凹模中，利用电动执行器通过顶压传动件顶推顶压块使顶压块挤压在电机的前端盖上且靠近定子壳1.5-2.5mm处；当电动执行器检测顶压块作用于前端盖的力达到规定数值时，电动执行器才开始计算移动距离。电动执行器的驱动精度高，驱动力大，同时，电动执行器检测顶压块作用于前端盖的力达到规定数值时，电动执行器才开始计算移动距离使电机前端盖的轴向位移量更加合理，间隙调整更加准确。【附图说明】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0026]图1是实施本发明方法的设备的立体结构图；
[0027]图2是实施本发明方法的设备的另一个角度的立体图；
[0028]图3是实施本发明方法的设备的隐藏了部分机架和外面板后的立体图；
[0029]图4是实施本发明方法的设备的隐藏了部分机架和外面板后的另一个角度的立体图；
[0030]图5是实施本发明方法的设备的隐藏了部分机架和外面板后的另一个角度的立体图；
[0031]图6是下凹模的立体图；
[0032]图7是下凹模的另一角度的立体图；[〇〇33]图8是下凹模的俯视示意图；[0〇34]图9是图8在A-A处的剖视不意图；
[0035]图10是电机的立体示意图；[〇〇36]附图中:1.机架；2.操作平台；3.下凹模;31.外模筒；32.半模;33.插孔;34.导向筒;35.传动筒;36.底盖;4.上压模;5.上滑座;6.直线位移传感器;7.挡块;8.上固定座;9.导套；10.上滑座升降动力装置；11.定位杆；12.下固定座；13.下滑座；14.下顶杆升降动力装置；15.下滑座升降动力装置；16.震打装置；17.限位装置；18.顶压传动筒；19.传动杆； 20.上顶杆升降动力装置;21.顶压块;22.转子轴;23.前端盖;24.定子壳;25.顶压部位;26.上顶杆。【具体实施方式】
[0037]下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0038]—种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其包括以下步骤:
[0039]a、利用上压模4和下凹模3由上而下夹持电机，电机的前端盖23朝下摆放；
[0040]如图10所示，该图中表示了用于汽车散热风扇的电机，该电机的转子轴2222的后端通过后轴承安装于后端盖上，后端盖与定子壳2424固定；而转子轴2222的前端贯穿前端盖2323且通过前轴承安装于前端盖2323上，而前端盖2323包括一个用于与定子壳2424卡接固定的水平板部以及用于安装前轴承的筒部，而该间隙调节机所要作用的就是水平板部上且靠近定子壳242mm左右处作为顶压部位2525,该顶压部位2525实则是靠近水平板部与定子壳2424的卡接处。[0041 ] b、对电机的转子轴向间隙进行测量得到轴向间隙测量值Z;该步骤b中对电机的转子轴向间隙进行测量的的方法为:
[0042] bl、利用外力或者电机的转子的自重使转子下落到最低点;该步骤bl中，转子下落到最低点的方式有至少两种，一种方式是将电机通电使转子旋转，并对电机定子壳24外部敲打使电机的前轴承和后轴承同心，然后电机断电，转子因自身重力而下落到最低点。而对电机的定子壳24敲打的方式为采用三个震打气缸，三个震打气缸布置在电机外侧半圆上并对定子壳24外部径向敲打。震打气缸敲打定子壳24外部会前轴承和后轴承更容易同心，从而使转子倚靠自身重量更加顺畅的下落到最低点。而另一种方式为:利用外力迫使转子下落到最低点，以实现本发明的设备为例，上顶杆26可以在电机转子旋转的时候轻轻的向下顶推转子轴22,顶推力在15N左右，这样转子也会下落到最低点，而上顶杆26的下端与转子轴22之间的接触优选采用两种不同的材质接触，例如可将上顶杆26用四氟乙烯做成，耐磨的同时也保证间隙测量的准确性。
[0043]b2、利用测量机构推动转子轴向上移动到最高点，计算最高点和最低点之间的高度差得到该电机的轴向间隙测量值Z，该处所描述的测量机构不但包括了直线位移传感器， 还包括上顶杆26、上顶杆26升降动力装置、下顶杆和下顶杆升降动力装置，需要上述部件配合才可实现间隙的测量。
[0044]c、将轴向间隙测量值Z减去轴向间隙目标值Z1得到所要轴向调整的轴向间隙调整值Z2:
[0045]d、利于两个对称设置的顶压块向上顶压电机的前端盖23上使其产生变形，顶压位置处在前端盖23上且靠近电机的定子壳24,顶压块向上移动的距离H1 = Z2+回弹值T，由于电机的前端盖23为金属材质，本身具有一定的变形回弹量，因此，该回弹值T可为经验值，也可是为多次试验后的平均值;步骤d中，利于两个对称设置的顶压块向上顶压电机的前端盖 23上使其产生变形的具体方式为:顶压块竖直滑动设置在下凹模3中，利用电动执行器通过顶压传动件顶推顶压块使顶压块挤压在电机的前端盖23上且靠近定子壳241.5-2.5mm处； 当电动执行器检测顶压块作用于前端盖23的力达到规定数值时，一般可为500N，电动执行器才开始计算移动距离，电动执行器需要驱动顶压块移动H1长度。
[0046]e、再次对电机的转子轴向间隙进行测量，若此时轴向间隙二次测量值Z’处在合格范围内则进行步骤h;若此时轴向间隙二次测量值Z’依旧大于允许的最大间隙时，则进行步骤f;
[0047]f、将轴向间隙二次测量值Z’减去轴向间隙目标值Z1得到所要轴向调整的轴向间隙二次调整值Z2’，然后再利用两个对称设置的顶压块再次向上顶压电机的前端盖23上使其再次变形，顶压块向上移动的距离HI’=Z2’ +回弹值T;
[0048]g、再次对电机的转子轴向间隙进行测量，若此时轴向间隙三次测量值Z”处在合格范围内则进行步骤h;若此时轴向间隙三次测量值Z”依旧大于允许的最大间隙时，则该电机报废处理；[〇〇49] h、顶压块下降，松开上压模4，将电机取出。
[0050]上述的轴向间隙目标值Z1为间隙合格范围内靠近中间的竖直，例如间隙合格范围在0.1 -0.35mm之间，那么轴向间隙目标值Z1则可选取0.2mm。
[0051]步骤g中，报废的电机通过添加垫片以调整轴向间隙。[〇〇52]另外本实施例还公开了一种实现上述间隙调整方法的间隙调节机，如图1至图10 所示，一种电机转子轴向间隙调节机，包括机架1，所述机架1上设置有操作平台2,所述操作平台2上固定有与电机的前端盖23匹配的下凹模3,所述下凹模3上设置有方便电机转子轴 22前端插入的插孔33,所述下凹模3上竖直滑动安装有两个用于对称顶压电机前端盖23使其轴向变形的顶压块21。
[0053]如图10所示，该图中表示了用于汽车散热风扇的电机，该电机的转子轴22的后端通过后轴承安装于后端盖上，后端盖与定子壳24固定;而转子轴22的前端贯穿前端盖23且通过前轴承安装于前端盖23上，而前端盖23包括一个用于与定子壳24卡接固定的水平板部以及用于安装前轴承的筒部，而该间隙调节机所要作用的就是水平板部上且靠近定子壳 2_左右处作为顶压部位25,该顶压部位25实则是靠近水平板部与定子壳24的卡接处。 [〇〇54]如图6至图9所示，所述下凹模3包括外模筒31和固定于外模筒31下端的底盖36,所述外模筒31的内孔内固定安装有导向筒34,所述导向筒34的上端部固定有左右对称的弧形的半模32,两半膜之间设置有方便电机前端盖23嵌入的嵌入槽，所述导向筒34内竖直滑动安装有传动筒35,所述传动筒35的中心处设置了所述插孔33,所述传动筒35的上端部对称安装了两个所述顶压块21，所述顶压块21处在嵌入槽内，所述传动筒35的下端与顶压传动件配合。当下顶杆顶推转子轴22时，转子轴22是处于传动筒35的插孔33内，转子轴22轴向移动并不受影响，同样，而当顶压传动件顶推传动筒35时，转子轴22也不受影响，因此，两者相互独立，实现了间隙的测量和间隙的调整。
[0055]所述机架1上处于操作平台2的下端竖直滑动安装有下滑座13,该下滑座13由下滑座升降动力装置15驱动，所述下滑座13上固定有推动顶压块21竖直滑动的顶压传动件，所述下滑座13上竖直滑动安装有与电机转子轴22的下端配合的下顶杆，所述下顶杆由安装于下滑座13上的下顶杆升降动力装置14驱动；
[0056]如图1至图5所示，所述机架1上处于操作平台2的下方固定有下立杆，下立杆上固定有下固定座12,而下固定座12上设置了下定位杆，下滑座13则套装在下定位杆上实现竖直滑动，而下滑座升降动力装置15采用电动执行器进行控制，可准确控制运行距离，精度更高。当然也不排出其他可精确控制行程的直线驱动机构。
[0057]如图3至图5所示，所述顶压传动件包括顶压传动筒18,所述顶压传动筒18固定于下滑座13上，所述顶压传动筒18内竖直滑动安装有所述下顶杆，所述顶压传动筒18上设置有轴向条槽，所述轴向条槽内安装有与下顶杆连接的传动杆19,传动杆19贯穿轴向条槽可轴向移动，所述下顶杆升降动力装置14与传动杆19连接。所述下顶杆升降动力装置14采用气缸驱动，当然，也可采用其他的直线驱动方式。
[0058]如图1至图5所示，所述机架1上位于操作平台2的上方竖直滑动安装有由上滑座升降动力装置10驱动的上滑座5,所述上滑座5上安装有与电机后端盖匹配的上压模4,所述上压模4上设置有与电机转子轴22对应的通孔，所述上滑座5上滑动安装有上顶杆26,该上顶杆26处于通孔内且与电机转子轴22的后端对应，所述上滑座5上安装有驱动上顶杆26竖直升降的上顶杆升降动力装置20,所述上顶杆26连接有测量上顶杆26移动距离的测量机构。
[0059]所述上滑座升降动力装置10为上滑座5驱动气缸，所述操作平台2上固定有上立柱，所述立柱的上端固定有上固定座8,所述上滑座5驱动气缸固定于上固定座8上，所述上固定座8上设置有两个导套9，所述上滑座5上固定有两个穿入导套9定位的定位杆11，实现上滑座5的竖直滑动，所述上滑座5驱动气缸竖直设置且活塞杆与上滑座5固定连接。
[0060]所述上顶杆升降动力装置20包括上顶杆驱动气缸，所述上顶杆驱动气缸安装于上滑座5上，所述上顶杆26的上方设置有连接块，所述连接块与上顶杆驱动气缸的活塞杆连接。本实施例中，为了扩大上滑座升降动力装置10的形成，在上滑座5的下方设置了连接座， 而此时，下压模则安装于连接座上。
[0061]所述测量机构包括安装于上滑座5上且竖直设置的直线位移传感器6,所述上顶杆 26上安装有挡块7,所述挡块7位于直线传感器的检测杆的下方且与检测杆配合，该挡块7与检测杆可以连接也可只接触，当挡块7下降时，检测杆会因重力而下降，而挡块7上升时会推动检测杆上升。而直线位移传感器6就会检测出上顶杆26移动的距离，从而测量出轴向间隙。
[0062]所述操作平台2上设置有与电机的供电接口插接的快速供电插口，所述快速供电插口与电源连接。所述操作平台2上设置有至少两个对电机的定子壳24进行敲打的震打装置16。所述震打装置16包括安装于操作平台2上的震打气缸，所述震打气缸的活塞杆的端部设置有震打块，所述震打气缸的活塞杆运行方向与电机的径向方向一致。震打气缸安装于一个角铁上，该角铁上设置有竖直条孔和水平条孔，角铁通过约束于水平条孔内的螺钉安装于操作平台2上，而震打气缸通过约束于竖直条孔内的螺钉安装于角铁上。从而震打气缸的径向位置和高度可调。
[0063]当电机放置在下凹模3中后，下压模下降后可将快速供电插口与电机的供电接口对接，此时电机转子高速旋转，同时再通过震打气缸对定子壳24震打，就可以使前轴承和后支承同心，这样方便转子轴22下降到最低位置，使间隙的测量更加准确。
[0064]所述操作平台2上设置有限制上滑座5滑动的下止点位置的限位装置17。该限位装置17包括限位杆，该限位杆安装于上滑座5上，而操作平台2上则设置了与限位杆配合的限位块，当上滑座5下降到位时，限位杆会抵触限位块，实现定位。
[0065]以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其包括以下步骤:a、利用上压模和下凹模由上而下夹持电机，电机的前端盖朝下摆放；b、对电机的转子轴向间隙进行测量得到轴向间隙测量值Z;c、将轴向间隙测量值Z减去轴向间隙目标值Z1得到所要轴向调整的轴向间隙调整值 Z2:d、利于两个对称设置的顶压块向上顶压电机的前端盖上使其产生变形，顶压位置处在 前端盖上且靠近电机的定子壳，顶压块向上移动的距离H1=Z2+回弹值T;e、再次对电机的转子轴向间隙进行测量，若此时轴向间隙二次测量值Z’处在合格范围 内则进行步骤h;若此时轴向间隙二次测量值Z’依旧大于允许的最大间隙时，则进行步骤f;f、将轴向间隙二次测量值Z’减去轴向间隙目标值Z1得到所要轴向调整的轴向间隙二 次调整值Z2’，然后再利用两个对称设置的顶压块再次向上顶压电机的前端盖上使其再次 变形，顶压块向上移动的距离HI’ =Z2 ’ +回弹值T;g、再次对电机的转子轴向间隙进行测量，若此时轴向间隙三次测量值Z”处在合格范围 内则进行步骤h;若此时轴向间隙三次测量值Z”依旧大于允许的最大间隙时，则该电机报废 处理；h、顶压块下降，松开上压模，将电机取出。2.如权利要求1所述的一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其特征在于: 步骤b中对电机的转子轴向间隙进行测量的的方法为:bl、利用外力或者电机的转子的自重使转子下落到最低点；b2、利用测量机构推动转子轴向上移动到最高点，计算最高点和最低点之间的高度差 得到该电机的轴向间隙测量值Z。3.如权利要求2所述的一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其特征在于: 步骤bl中，将电机通电使转子旋转，并对电机定子壳外部敲打使电机的前轴承和后轴承同 心，然后电机断电，转子因自身重力而下落到最低点。4.如权利要求3所述的一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其特征在于: 步骤bl中对电机的定子壳敲打的方式为采用三个震打气缸，三个震打气缸布置在电机外侧 半圆上并对定子壳外部径向敲打。5.如权利要求4所述的一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其特征在于: 步骤d中，利于两个对称设置的顶压块向上顶压电机的前端盖上使其产生变形的具体方式 为:顶压块竖直滑动设置在下凹模中，利用电动执行器通过顶压传动件顶推顶压块使顶压 块挤压在电机的前端盖上且靠近定子壳1.5-2.5mm处；当电动执行器检测顶压块作用于前 端盖的力达到规定数值时，电动执行器才开始计算移动距离。6.如权利要求5所述的一种汽车散热风扇电机的转子轴向间隙调整方法，其特征在于: 步骤g中，报废的电机通过添加垫片以调整轴向间隙。
【文档编号】H02K15/00GK105958746SQ201610522376
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】姚小君, 卢勇
【申请人】江苏朗信电气有限公司