一种电机转子导条卧式顶置涨紧装置的制作方法

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机转子导条卧式顶置涨紧装置。

背景技术：

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

在机械上涉及旋转运动的场合常常需要借助电动机实现，三相异步电机是感应电动机的一种，是靠同时接入380v三相交流电流供电的一类电动机。鼠笼式电动机是三相异步电动机的一种，鼠笼式转子即鼠笼电动机的转动部分，一般是在转子铁心上笼型的槽内铸有铜制或铝制的转子线圈。

交流电机鼠笼转子的铜导条需涨紧固定在转子铁心槽内，以免铜导条在转子制作及电机运行过程中产生轴向位移。铁芯沟槽一般沿轴向开设在转子的周向侧面上，导条分布在各个铁芯沟槽内，数量较多，涨紧工作量较大。

现有的导条涨紧方法主要有两种，手持式风动冲击涨紧、设备点动冲击涨紧。其中，手持式风动式是由人工手持风动冲击枪装备冲头，对转子导条进行全长冲紧，在涨紧完一件导条后，手动旋转转子，对下一件导条进行作业，其转子涨紧范围、涨紧压力由人工控制。而设备点动涨紧是由专用设备装备冲头，对转子导条进行点动式冲紧，其涨紧范围、涨紧压力、转子旋转分度、轴向往复运动由设备自动控制。然而，通过人工采用风动式冲头进行冲击涨紧的方式，劳动强度过大，且导条的涨紧深度不稳定，质量参差不齐。而通过设备点动冲击涨紧的方式，在进行窄槽口导条涨紧时，易产生冲头崩裂现象，存在人身、产品安全隐患，并且对导条进行点动冲击时，容易导致导条的形变量不均匀、不可控，同时容易在导条表面形成波浪起伏状的形变层，导条的涨紧效果不佳，涨紧程度不均匀。

因此，如何提高电机转子导条的涨紧效率，保证各根导条的涨紧程度均匀一致及涨紧形变均匀连续，消除涨紧作业过程中由涨紧冲头带来的安全隐患，是本领域技术人员所面临的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电机转子导条卧式顶置涨紧装置，能够提高电机转子导条的涨紧效率，保证各根导条的涨紧程度均匀一致及涨紧形变均匀连续，消除涨紧作业过程中由涨紧冲头带来的安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电机转子导条卧式顶置涨紧装置，包括机身底座、设置于所述机身底座的表面两侧位置处并用于水平支撑及周向旋转转子工件的支撑旋转机构、设置于所述机身底座表面上并用于驱动所述支撑旋转机构带动所述转子工件沿其轴向方向往复运动的轴向运动机构，以及架设于所述机身底座上并位于所述转子工件的支撑位置上方、用于与所述转子工件上的各根导条紧抵以通过往复滚压使其涨紧在铁芯沟槽内的滚压机构。

优选地，所述机身底座的表面上沿空间方向架设有安装环板；所述滚压机构包括设置于所述安装环板的顶部底面上的压紧座，以及可旋转地立设于所述压紧座上并与所述转子工件的表面正对、用于与所述转子工件上的导条表面垂直紧压的若干个滚轮，且各所述滚轮在所述压紧座上沿所述转子工件的轴向方向均匀分布。

优选地，所述滚压机构还包括立设于所述压紧座上、用于校核各所述滚轮的压紧面是否正对所述转子工件上的铁芯沟槽开口的若干个对中器。

优选地，所述滚轮通过横向设置的光轴立设在所述压紧座上，且所述滚轮在所述光轴上的套设位置可调。

优选地，所述滚轮与所述转子工件上的导条的表面接触压力可调。

优选地，所述滚轮的厚度占所述转子工件上的铁芯沟槽宽度的80％～95％。

优选地，所述轴向运动机构包括设置于所述机身底座表面上的直线驱动电机、与所述直线驱动电机的输出轴相连并与所述转子工件的轴向平行的纵向丝杠、套设于所述纵向丝杠的表面上并与其配合传动的传动座，以及设置于所述机身底座表面上并沿所述纵向丝杠的轴向延伸、用于与所述传动座配合滑动的滑动导轨。

优选地，所述支撑旋转机构包括设置于所述传动座表面上并位于其横向两侧位置的支撑座，以及可旋转地立设于各所述支撑座表面上、用于分别与所述转子工件的左右两侧表面滚动摩擦的辊轴，且各所述辊轴同步旋转。

优选地，所以支撑旋转机构还包括设置于其中一侧所述支撑座的表面上、用于驱动对应的所述辊轴沿预设方向旋转的旋转驱动电机。

优选地，所述支撑旋转机构还包括水平横向设置于所述传动座表面一侧位置处的第一横向丝杠，以及水平横向设置于所述传动座表面另一侧位置处且与所述第一横向丝杠同步反向旋转的第二横向丝杠，其中一侧所述支撑座的底面与所述第一横向丝杠配合传动，另一侧所述支撑座的底面与所述第二横向丝杠配合传动。

本发明所提供的电机转子导条卧式顶置涨紧装置，主要包括机身底座、支撑旋转机构、轴向运动机构和滚压机构。其中，机身底座为本装置的主体结构，一般位于底部，主要用于安装和承载本装置的其余零部件。支撑旋转机构为分体式结构，分别设置在机身底座的表面上的两侧位置处，主要用于支撑安装转子工件，使其水平躺卧在机身底座表面上方一定高度位置处，同时在涨紧作业过程中驱动转子工件进行周向旋转。轴向运动机构设置在机身底座的表面上，主要用于驱动支撑旋转机构整体进行轴向(安装好后的转子工件的轴向)往复运动，由于支撑旋转机构上安装着转子工件，因此同步驱动转子工件沿着其轴向方向进行往复运动。滚压机构架设在机身底座上，位于转子工件的支撑位置的上方，并且与转子工件的表面正对，主要作用为当转子工件在轴向运动机构的驱动下与其产生往复的相对轴向位移过程中，与转子工件上安装的各根导条表面保持一定压紧力的抵接，并且通过往复滚压迫使导条表面产生连续均匀的形变，进而使得各根导条逐渐涨紧在各自对应的铁芯沟槽内。如此，本发明所提供的电机转子导条卧式顶置涨紧装置，通过支撑旋转机构对转子工件形成稳定的水平支撑和周向旋转驱动，同时利用轴向运动机构使转子工件与滚压机构形成相对往复运动，使得滚压机构对转子工件上的各根导条进行逐根滚压和涨紧，最终使得转子工件上的所有导条达到均匀一致的形变和涨紧程度，相比于现有技术，能够提高电机转子导条的涨紧效率，同时由于对导条采用滚压涨紧方式，因此消除了现有技术中由于采用风动或点动冲头进行涨紧方式带来的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1中所示的滚压机构的具体结构示意图。

图3为图1中所示的支撑旋转机构的具体结构示意图。

图4为图3的另一视角局部结构示意图。

图5为图1中所示的轴向运动机构的具体结构示意图。

其中，图1—图5中：

转子工件—0；

机身底座—1，支撑旋转机构—2，滚压机构—3，轴向运动机构—4；

安装环板—101，支撑座—201，辊轴—202，旋转驱动电机—203，第一横向丝杠—204，第二横向丝杠—205，压紧座—301，滚轮—302，对中器—303，光轴—304，直线驱动电机—401，纵向丝杠—402，传动座—403，滑动导轨—404；

联轴器—a，轴承座—b。

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。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，电机转子导条卧式顶置涨紧装置主要包括机身底座1、支撑旋转机构2、轴向运动机构4和滚压机构3。

其中，机身底座1为本装置的主体结构，主要用于安装本装置的其余零部件。支撑旋转机构2为分体式结构，分别设置在机身底座1的表面上的两侧位置处，主要用于支撑安装转子工件0，使其水平躺卧在机身底座1表面上方一定高度位置处，同时在涨紧作业过程中驱动转子工件0进行周向旋转。

轴向运动机构4设置在机身底座1的表面上，主要用于驱动支撑旋转机构2整体进行轴向(安装好后的转子工件0的轴向)往复运动，由于支撑旋转机构2上安装着转子工件0，因此同步驱动转子工件0沿着其轴向方向进行往复运动。

滚压机构3架设在机身底座1上，位于转子工件0的支撑位置的上方，并且与转子工件0的表面正对，主要作用为当转子工件0在轴向运动机构4的驱动下与其产生往复的相对轴向位移过程中，与转子工件0上安装的各根导条表面保持一定压紧力的抵接，并且通过往复滚压迫使导条表面产生连续均匀的形变，进而使得各根导条逐渐涨紧在各自对应的铁芯沟槽内。

如此，本实施例所提供的电机转子导条卧式顶置涨紧装置，通过支撑旋转机构2对转子工件0形成稳定的水平支撑和周向旋转驱动，同时利用轴向运动机构4使转子工件0与滚压机构3形成相对往复运动，使得滚压机构3对转子工件0上的各根导条进行逐根滚压和涨紧，最终使得转子工件0上的所有导条达到均匀一致的形变和涨紧程度，相比于现有技术，能够提高电机转子导条的涨紧效率，同时由于对导条采用滚压涨紧方式，因此消除了现有技术中由于采用风动或点动冲头进行涨紧方式带来的安全隐患。

需要说明的是，本实施例所提供的电机转子导条卧式顶置涨紧装置，滚压机构3对转子工件0上的各根导条的涨紧方式，并不仅限于单纯的滚压，还可采用如风动涨紧、液压点动涨紧或电动点动涨紧等方式，或者可以将滚压方式与风动涨紧、液压点动涨紧或电动点动涨紧三者中的任意一者结合使用。

如图2所示，图2为图1中所示的滚压机构3的具体结构示意图。

在关于滚压机构3的一种优选实施方式中，该滚压机构3主要包括压紧座301和滚轮302。同时，为方便安装滚压机构3，本实施例在机身底座1的表面上沿空间方向架设了安装环板101。具体的，该安装环板101可呈封闭环状，内部的安装空间作为转子工件0和本装置其余机构的安装位置。

其中，压紧座301设置在安装环板101的顶部底面上，垂直向下延伸设置，滚轮302立设在压紧座301的表面(或底面)上，并且可在压紧座301上进行自由旋转，同时，滚轮302在压紧座301上的设置位置与转子工件0的表面正对，以保证滚轮302的旋转压紧面能够垂直压紧在各根导条的表面上，进而保证各根导条的形变均匀连续，涨紧程度均匀一致。此处优选地，滚轮302可在压紧座301上同时设置多个，并且各个滚轮302沿轴向呈直线均匀排列，如此可提高对导条全长的滚压效率。

进一步的，由于转子工件0的周向上沿轴向设置有若干道铁芯沟槽，而各根导条是安装在各道铁芯沟槽内的，因此，滚轮302在进行滚压时，需要保证对准各道铁芯沟槽的开口中心，尤其是在铁芯沟槽的宽度较小时，为此，本实施例中还在压紧座301上增设了对中器303。具体的，该对中器303在压紧座301的表面上沿转子工件0的轴向分布，并与滚轮302呈直线分布。当转子工件0被支撑旋转机构2支撑定位后，可以通过支撑旋转机构2对其进行往复旋转和支撑位置调整后，利用对中器303对其进行检测，以判断当前滚轮302在压紧座301上的安装位置是否正对着转子工件0的表面。比如，对中器303可为激光测距探头等，当滚轮302正对着转子工件0的表面时，激光测距探头检测到的与铁芯沟槽表面的间距值应为历史最小值；若激光测距探头的检测值大于历史最小值，则还需要支撑旋转机构2重新调整转子工件0在机身底座1表面上的支撑固定位置。需要说明的是，对中器303不仅可以为激光测距结构，还可以为机械测量结构或视觉传感器等。

不仅如此，为方便安装滚轮302，在压紧座301的表面上设置有光轴304，为方便滚轮302垂直压紧导条，该光轴304可在压紧座301上横向设置。同时，滚轮302在光轴304上具有轴向调节余量，可以方便地在光轴304上进行套设位置调节，从而也能在对中器303的检测值与历史最小值的差值较小时，无需调节转子工件0的支撑固定位置，即可保证与转子工件0表面的垂直正对。当然，在滚轮302于光轴304上进行位置调节之后，可通过插销等进行锁固。

进一步的，为方便滚轮302能够顺利通过铁芯沟槽压紧在导条的表面上，该滚轮302的厚度可为铁芯沟槽开口宽度的80％～95％，比如90％等。当铁芯沟槽的尺寸变化时，可以在光轴304上拆换厚度匹配的滚轮302。

此外，对于不同类型或不同材质的导条而言，滚轮302对其施加的最适宜的压力可能各不相同，为提高本装置的适用范围，本实施例中，滚轮302与导条的表面接触压力是可调的。具体的，可通过支撑旋转机构2微调转子工件0的支撑安装位置后，导条与滚轮302之间的表面接触压力也相应地产生变化。如此，通过支撑旋转机构2对转子工件0的位置调整，可以精细调节滚轮302相对于转子工件0的径向位置，进而控制导条在铁芯沟槽内的涨紧深度。当然，还可以通过液压泵等部件调节滚轮302与导条之间的表面接触压力的方式控制导条在铁芯沟槽内的涨紧深度。

如图5所示，图5为图1中所示的轴向运动机构4的具体结构示意图。

对于轴向运动机构4，该轴向运动机构4主要包括直线驱动电机401、纵向丝杠402、传动座403和滑动导轨404。

其中，直线驱动电机401可设置在机身底座1的表面上，纵向丝杠402的一端与直线驱动电机401的输出轴相连，同时纵向丝杠402在机身底座1的表面上沿转子工件0的轴向分布。传动座403的底部套设在纵向丝杠402上，并与纵向丝杠402形成螺旋传动，可将纵向丝杠402的旋转运动转化为传动座403沿纵向丝杠402轴向的直线运动。滑动导轨404设置在机身底座1的表面上，一般可在其左右两侧同时设置2条，并且各条滑动导轨404均沿转子工件0的轴向方向延伸。传动座403安装在滑动导轨404内，在纵向丝杠402的驱动下沿滑动导轨404进行往复直线运动。而支撑旋转机构2整体设置在传动座403上，转子工件0又支撑装夹在支撑旋转机构2上，因此，通过传动座403在滑动导轨404上的直线运动，即可带动转子工件0进行轴向往复运动，完成导条全长的滚压涨紧作业，

为方便直线驱动电机401与纵向丝杠402之间的动力传递，可在两者的连接端位置处设置联轴器a。同时，为保证纵向丝杠402的旋转运动顺畅，可在机身底座1的表面上设置两个轴承座b，分别用于安装纵向丝杠402的首尾两端。

如图3和图4所示，图3为图1中所示的支撑旋转机构2的具体结构示意图，图4为图3的另一视角局部结构示意图。

在关于支撑旋转机构2的一种优选实施方式中，该支撑旋转机构2主要包括支撑座201、辊轴202和旋转驱动电机203。其中，支撑座201可同时设置两座，并分别设置于传动座403的表面左右两侧位置处。辊轴202设置在两侧的支撑座201表面上，并且可进行周向旋转。旋转驱动电机203设置在其中一侧支撑座201的表面上，比如图示左侧的支撑座201上，其输出端与该侧支撑座201上的辊轴202的转轴相连，主要用于驱动辊轴202进行周向旋转。同时，左右两侧的辊轴202分列于滚压机构3的两侧，并且与转子工件0的左右两侧表面紧贴，形成三角形支撑结构。

当旋转驱动电机203驱动其中一根辊轴202(主动轮)进行旋转时，依靠该辊轴202与转子工件0表面的滚动摩擦带动转子工件0进行同步反向旋转，之后再依靠转子工件0与另一侧辊轴202(从动轮)的滚动摩擦带动其旋转。如此，通过旋转驱动电机203对辊轴202的旋转驱动，即可实现转子工件0的旋转运动进给，从而在当前加工的导条被滚压完成后，通过旋转驱动电机203使转子工件0旋转一定角度，使得另一道铁芯沟槽和其中的导条位于表面正上方，并与滚轮302正对，之后即可继续进行滚压加工。

当然，也可以同时采用两个旋转驱动电机203独立驱动两侧的辊轴202，此时需要保证两个旋转驱动电机203的运动状态同步。

同理，各旋转驱动电机203的输出端与辊轴202的转轴之间也可通过联轴器a实现连接，而辊轴202的转轴的首尾两端可通过轴承座b进行安装。

另外，支撑座201在传动座403表面上的横向安装位置还可进行移动调节，从而调整两侧辊轴202之间的间距，进而调整对不同直径的转子工件0的适应性，同时也能调整导条与滚轮302之间的表面接触压力。具体的，在传动座403表面的一侧位置处设置有第一横向丝杠204，在传动座403表面的另一侧位置处设置有第二横向丝杠205，并且第一横向丝杠204与第二横向丝杠205均沿水平横向设置，即水平垂直于转子工件0的轴向。同时，第一横向丝杠204与第二横向丝杠205两者的旋向相反且同步。图示左侧的支撑座201的底面与位于左侧的第一横向丝杠204形成螺旋传动，图示右侧的支撑座201的底面与位于右侧的第二横向丝杠205形成螺旋传动。当然，第一横向丝杠204和第二横向丝杠205分别通过驱动电机进行驱动，两者由于旋向相反，因此两侧的支撑座201将进行相向接近或背向远离运动，如此可方便地调节两侧的支撑座201上安装的辊轴202的间距。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。