转子轴入轴工装的制作方法

本发明涉及电机装配工装领域，尤其涉及转子轴入轴工装领域。

背景技术：

如图1所示，小功率外转子电机的转子轴直径较细，一般约3～12mm之间，一端有卡簧槽，而另一端无卡簧槽，而在入转子轴工序时是一个非常关键的工序作业。经常出现轴头端入错方向，造成不必要的浪费或易使轴同轴度、配合部位的尺寸精度和圆柱度产生表面的径向跳动(偏心)，经组装成品电机后，将造成转子产生较多的不平衡量，会出现装配困难，甚至会造成零部件损坏、轴承松动或运转不灵活，轴承温升高等问题，这样会大大地影响电机运行的性能和可靠性。

公开号为cn208445443u的中国实用新型公开了电机转子轴入轴工装，包括电机转子、转轴、底板、顶板和引导件，底板上中心位置设有垫块，垫块上放置有电机转子，底板两端均设有支撑柱，支撑柱上端设有顶板，顶板上中心位置设有贯穿顶板的弓形孔，引导件截面为弓形，弓形孔和引导件同心设置，电机转子的底部设有扇环形垫片，扇环形垫片上设有两个定位孔，垫块上设有扇环形匹配片，扇环形匹配片和扇环形垫片形成一个同心圆环，扇环形匹片上设有两个定位柱，两个定位柱分别与一个定位孔间隙配合，电机转子中心位置设有贯穿电机转子的转轴孔，电机转子与转轴孔上下同心布置。

现有技术中虽然通过种种方式保证转轴和转子是同心的，转轴垂直压入转子内时不改变转子本身的同轴度和垂直度，但对于转子轴装反这情况却没有预防矫正的行为约束手段。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供具有导正功能，能够提示装配工人转子轴装反情况且能够实现转子轴与转子壳精准对齐的转子轴入轴工装。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

转子轴入轴工装，包括定位组件及冲压件，所述定位组件包括定位芯棒、防轴误装反机构和限位保护罩；所述定位芯棒竖直设置且上端面开有用于安装转子轴的定位槽，所述防轴误装反机构设置在定位芯棒定位槽中部一侧且仅限转子轴正装方向通过，所述限位保护罩设置所述定位芯棒外侧且可以沿所述定位芯棒纵向运动，所述冲压件置于所述限位保护罩上方且冲压方向竖直向下；所述限位保护罩能够与所述转子壳配合，使所述转子轴与所述转子壳上的安装孔对齐。上端面设有定位槽的定位芯棒和防轴误装反机构使所述转子轴以正确的角度和方向对应转子壳和冲压件，用于安装定位所述转子壳的限位保护罩活动设置在所述定位芯棒外侧，使所述转子轴与所述转子壳上的安装孔对齐，所述冲压件置于所述限位保护罩上方且可以将所述转子壳压入到与所述转子轴的配合位置，使所述转子轴进入所述安装孔。正装指转子轴带有卡簧槽的一端插入所述定位槽，而反装则指转子轴不带有卡簧槽的一端插入所述定位槽。

进一步地，所述防轴误装反机构的工作端包括用于配合检测卡簧槽的检测部和用于反装时阻挡所述转子轴通过的阻挡部。在所述防轴误装反机构的工作端设置检测部和阻挡部，能够根据所述转子轴插入端是否设有卡簧槽来判断所述转子轴是正装还是反装，检测到所述转子轴插入端有卡簧槽则阻挡部所述转子轴通过，检测所述转子轴插入端无卡簧槽则阻挡部阻挡所述转子轴进一步进入，此时装配工人可以根据未进入定位槽的转子轴的长度很容易判断转子轴是否装反了。

进一步地，所述防轴误装反机构包括保持架和防反块；所述防反块通过其一端的旋转轴设置在所述保持架上，另一端由上至下设置有用于检测卡簧槽的第一凸块和阻挡所述转子轴通过第二凸块，所述第二凸块处于所述定位槽；所述转子轴正装时所述转子轴下端面与所述第二凸块相抵，带动所述防反块旋转，使所述第一凸块通过所述转子轴上的卡簧槽，旋转离开所述定位槽；所述转子轴反装时所述转子轴下端面与所述第二凸块相抵，带动所述防反块旋转，所述第一凸块与所述转子轴侧壁相抵。当所述转子轴正装时，转子轴带有卡簧槽的一端插入所述定位槽，当转子轴下端面运动到所述防轴误装反机构位置时，所述转子轴下端面先与所述第二凸块相抵，推动所述防反块旋转，其上的第一凸块沿弧线运动，这个时候转子轴上的卡簧槽刚好能为所述第一凸块的弧线提供空间，使防反块能够完成旋转至第一凸块和第二凸块全部离开所述定位槽，所述转子轴运动方向上无阻挡，所述转子轴可以继续向下运动；当所述转子轴反装时，转子轴未设有卡簧槽的一端插入所述定位槽，当转子轴的下端面运动到所述防轴误装反机构位置时，所述转子轴的下端面先与所述第二凸块相抵，推动所述防反块旋转，其上的第一凸块沿弧线运动，这个时候由于对应的转子轴位置上无卡簧槽，所述第一凸块没有运动空间，只能与所述转子轴侧壁相抵锁住，导致整个防反块无法继续旋转，其上的第二凸块也就无法继续旋转，挡住所述转子轴运动的方向，这时候装配工能很容易观察到转子的高度比正装时高而确定所述转子轴处于反装状态。换言之转子轴轴端设置有卡簧槽，当卡簧槽运动到所述防轴误装反机构时为防反块上的第一凸块提供了旋转空间，轴顺利通过，相反轴的另一头不带卡簧槽时，无法为第一凸块提供旋转空间，所述防反块无法联动旋转，轴无法下压。

进一步地，所述防反块的下端面设置有导向面，所述防反块下方设置有第一弹簧，使所述防反块旋转过程中所述弹簧上端始终与所述导向面相抵。所述防反块在转子轴移出所述定位槽后，需要回到初始位置才能再次完成检测和阻挡的功能，所述需要设置第一弹簧对防反块提供弹力使其能够返回到初始位置。又因为所述防反块在旋转的过程中，其运动的方向在不停的变化，其弹簧与所述防反块的相抵点也在变化，所以设置一个导向面使所述第一弹簧的上端与所述防反块更容易发生相对滑动。

进一步地，保持架上竖直方向上设置用于容纳所述第一弹簧的限位槽。在所述防反块旋转过程中，所述第一弹簧上端与防反块导向面之间始终发生相对滑动，防反块对第一弹簧上端始终有一个沿防反块旋转方向的力，为了保持第一弹簧的稳定，设置竖直方向的限位槽来容纳所述第一弹簧，使所述防反块旋转时，所述弹簧只能沿所述限位槽运动，所述弹簧与防反块的下端面相抵，这样弹簧能保持使用过程中不错位。

进一步地，所述冲压件内部设置有空腔，所述空腔内设置有导正件且所述导正件下端插过所述空腔下壁与所述转子轴对齐；所述空腔内设置有第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述腔室上壁相抵，另一端与所述导正件上端面相抵。在所述冲压件的基础上设置所述导正件，使在冲压之前所述导正件先穿过所述转子壳上的安装槽与所述转子轴相抵，然后再将所述转子将导正件设置在冲压件内部，在冲压的过程中，所述导正件在转子轴的反作用力和弹簧的作用下退回到所述冲压件内部，使所述转子壳顺利地由所述导正件上运动到所述转子轴上，顺利完成装配。

进一步地，所述限位保护罩包括第一轴套部和第二轴套部；所述第一轴套部侧壁能够与所述转子壳内侧壁适配，所述第一轴套部顶端能够与所述转子壳内顶壁相抵，所述第一轴套部底端设置有凸缘能够与所述转子壳下端面相抵；所述第二轴套部与所述定位芯棒侧壁相贴合。通过第一轴套部的顶端与底端分别与所述转子壳相抵，然后第二轴套部与所述定位芯棒的紧密贴合，从而实现转子壳与定位芯棒定位槽之间的定位，从而使转子壳上的安装槽与转子轴对齐同时所述限位保护罩在运动时也是沿定位槽方向运动，所以运动过程中不会发生定位不准的情况。

进一步地，所述限位保护罩内侧设置有台阶面，所述定位芯棒上端设置有限位块；所述定位芯棒外侧设置有第三弹簧，所述第三弹簧一端与弹簧垫块相抵，另一端与所述保护罩上的凸缘相抵。通过限位保护罩内侧设置的台阶面与定位芯棒上端的限位块之间的配合，使所述限位保护罩不能向上脱离位置；通过在所述限位保护罩下方设置第三弹簧，使冲压时所述限位保护罩可以沿所述定位芯棒向下运动，冲压结束后所述冲压件升起后又可以由弹簧的反弹把所述转子轴顶出。

进一步地，所述定位槽穿过所述定位芯棒，所述定位槽底部设置有第一垫块，所述第一垫块下方设置有可以沿长度方向抽动的用于调整第一垫块高度的第二垫块。在定位槽的底部设置用于调整所加工转子轴长度的垫块，再在所述第一垫块的下方设置有带倾斜斜面的的第二垫块，更换第二垫块时可以使所述第一垫块上端面高度发生变化，从而使其能加工的转子轴的长度发生变化。

本发明采用上述技术方案，安装时先通过防轴误装反机构将转子轴正装到定位槽中，再将所述转子壳安装到限位保护罩上，导正件插入转子壳上的安装槽后所述转子轴上端面相抵，冲压件将所述转子壳沿导正件方向压入到转子轴上。此工装具有防轴误装反机构，使装配工人能明确判断转子轴反装入定位槽的情况，进而预防将转子轴和转子壳错误装配的情况，同时具有导正功能使转子轴安装到转子壳过程中安装更加准确，整个过程中操作者不需要花费注意力、也不需要经验与专业知识即可直接无误地完成正确的操作。

附图说明

图1为转子轴结构说明图

图2为本发明说明图。

图3为防反块说明图。

图4为本发明正装时说明图。

图5为本发明反装时说明图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图2～5所示，转子轴入轴工装，包括定位组件及冲压件，所述定位组件包括定位芯棒1、防轴误装反机构2和限位保护罩3；所述定位芯棒竖直设置且上端面开有用于安装转子轴的定位槽4，所述防轴误装反机构设置在定位芯棒定位槽中部一侧，所述防轴误装反机构功能在于防止转子轴反装的情况，所述限位保护罩设置在所述定位芯棒外侧且可以沿所述定位芯棒纵向运动，所述冲压件5设置在所述限位保护罩上方且冲压方向竖直向下；所述限位保护罩能够与所述转子壳配合，所述转子轴6与所述转子壳16上的安装孔7对齐。

要使所述转子轴正装方向装入所述定位槽，所述防轴误反装机构可以根据所述转子轴正装方向安装时其插入端前端设置有卡簧槽而反装方向装入时其插入端前端没有卡簧槽的特点来进行防误反装的设置，可以设置一个检测部用于检测所述转子轴插入端是否有卡簧槽，再设置一部件用于使装配工能够判断所述转子轴是否装反。下面是优选的实施方式。

如图2～5所示，所述防轴误装反机构的工作端包括用于配合检测卡簧槽30的检测部和用于反装时阻挡所述转子轴通过的阻挡部。

本实施例是采用检测到反装无卡簧槽时，阻挡部阻挡所述转子轴进一步进入，从而使所述转子轴未进入安装槽的长度明显比正装时候长很多，进而装配工人可判断转子轴反装了，还有其他的实施方式比如设置一个显示部，当检测部检测到转子轴上无卡簧槽时，所述显示部之间发生变化提醒装配工人该转子轴装反了。

防轴误装反机构包括检测部和阻挡部，通过检测转子轴插入端对应位置是否设置有卡簧槽，从而决定阻挡部是否阻挡转子轴的进一步进入。可以采用的实施方式有通过电子检测转子轴的卡簧槽然后用传递信号给机械控制的伸缩轴，但考虑到所述防轴误装反机构的尺寸很小，成本可能会很高，精度可能有问题。现在采用将检测部与阻挡部设置在同一个防反块上的方式，使位于同一个防反块上的检测部和阻挡部联动，而卡簧槽的有无决定阻挡部能不能继续运动，无卡簧槽则不运动，则阻挡部起到阻挡作用。下面是优选的实施方式。

如图2～5所示，所述防轴误装反机构包括保持架和防反块；所述防反块通8过其一端的旋转轴9设置在所述保持架10上，另一端由上至下设置第一凸块11作为检测部和设置第二凸块12作为阻挡部，所述第二凸块处于所述定位槽；所述转子轴正装时所述转子轴下端面与所述第二凸块相抵，带动所述防反块旋转，使所述第一凸块通过所述转子轴上的卡簧槽，防反块工作端旋转离开所述定位槽；所述转子轴反装时所述转子轴下端面与所述第二凸块相抵，带动所述防反块旋转，所述第一凸块与所述转子轴侧壁相抵。在这种实施方式中，第一凸块起到所述检测部的作用，第二凸块起到所述阻挡部的作用，有无卡簧槽的讯息通过防反块的选装联动从第一凸块传递到第二凸块，决定第二凸块会不会继续发生运动，让所述转子轴通过。在所述转子轴正装入所述安装槽转子轴的插入端有一个斜面，所述斜面在转子轴与第二凸块相抵时能够帮助防反块发生旋转，同时使第一凸块通过卡簧槽位置时更加顺利。

要想使所述转子轴抽出后所述防反块的工作端能够回到初始位置，在所述防反块工作端下方需设置的弹簧，使得在转子轴抽出后有一个反弹力驱动所述防反块的工作端旋转回初始位置，要想使弹簧与防反块更顺利地发生相对滑动，在所述防反块上应设置与所述弹簧配合的导向面。下面是优选的实施方式。

如图2～5所示，所述防反块上设置有导向面13，所述防反块下方设置有第一弹簧14，所述防反块旋转过程中所述弹簧上端始终与所述导向面相抵。

要使所述弹簧沿竖直方向形变，可以选择在弹簧内部设置限位柱和在弹簧外侧设置限位槽的方式使弹簧不能沿水平方向形变，在这里由于与弹簧相抵的防反块发生的是旋转运动，所以这里只能设置竖直方向的限位槽来使所述弹簧沿竖直方向形变。下面是优选的实施方式。

如图3所示，保持架10上对应所述第一弹簧14的位置竖直方向上设置用于容纳所述第一弹簧14的限位槽15。

要使在冲压过程中，所述冲压件能更准确地将所述转子壳压至与所述转子轴紧密配合，需要设置有导正件先与所述转子轴相抵再将所述转子壳沿导正件方向冲压。下面是优选的实施方式。

如图4～5所示，所述冲压件内部设置有空腔，所述空腔内设置有导正件28且所述导正件下端插过所述空腔下壁与所述转子轴对齐；所述空腔内设置有第二弹簧18，所述第二弹簧一端与所述腔室上壁相抵，另一端与所述导正件上端面相抵。

要使所述限位保护罩能够定位所述转子壳，使转子壳上的安装槽能够与转子轴对齐，则所述限位保护罩能与转子壳的几个点进行适配从而固定转子壳与所述限位保护罩的配合关系，同时限位保护罩能够与所述定位芯棒有一个紧密配合的关系，这样才能保证所述定位芯棒与所述转子壳的水平相对位置不变。下面是具体的实施方式。

如图4～5所示，所述限位保护罩包括第一轴套部19和第二轴套部20；所述第一轴套部能够与所述转子壳内侧壁适配，所述第一轴套部顶端能够与所述转子壳内顶壁相抵，所述第一轴套部底端设置有凸缘21能够与所述转子壳下端面相抵；所述第二轴套部与所述定位芯棒侧壁相贴合。

要使所述限位保护罩在所述定位芯棒上端部活动设置且不脱出，需要在所述定位芯棒和所述限位保护罩之间设置一个限位配合关系，同时为了配合所述导正件与所述冲压件，应在所述限位保护罩下方设置有弹簧。下面是优选的实施方式。

如图4～5所示，所述限位保护罩内侧设置有台阶面22，所述定位芯棒上端设置有限位块23；所述定位芯棒外侧设置有第三弹簧25，所述第三弹簧一端与弹簧垫块24相抵，另一端与所述保护罩上的凸缘21相抵。

在实际生产中，一部机器常常要用来装配多种长度的转子轴，所以所述定位轴槽底的高度要可以设置，可以使用在底部设置不同高度的垫块然后更换的方式有调其上端面高度的方式。下面是优选的实施方式。

如图2、图4和图5所示，所述定位槽穿过所述定位芯棒1，所述定位槽底部设置有第一垫块26，所述第一垫块下方设置有可以沿长度方向抽动用于调整第一垫块高度的第二垫块27，所述第二垫块一端设置有一斜面29用于更换第二垫块时起导向作用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。