一种水冷机壳和定子的装配方法与流程

本发明涉及机壳和定子装配技术领域，尤其是涉及一种水冷机壳和定子的装配方法。

背景技术：

现有的用于电机冷却的水道有采用铜管制成的，水冷机壳是先将绕制好的铜管放入进行浇铸，铜管为螺旋形，因为螺旋形的铜管方便制作，很少有采用其它形状的铜管，因为缺少与之对应的工装。定子冲片叠片时也需要工装，叠片后需要使用扣片扣紧定子冲片，定子冲片叠片后再与水冷机壳进行装配，整个工艺操作繁琐，成本高，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种水冷机壳和定子的装配方法，工艺简单，操作方便，节约成本，散热效果好。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水冷机壳和定子的装配方法，包括以下步骤：

①在铜管绕制工装上绕制铜管，绕制完成后的铜管包括两个进出口端、多个周向均布的直管和对相邻直管进行首尾相连的弯管，进出口端、直管和弯管连通形成一条水路；

②从铜管绕制工装上取下铜管，在周向均布的直管内侧焊接一个冲片压板，冲片压板的外缘周向均布冲片压板缺口，直管的外壁部分贴合冲片压板缺口，冲片压板和周向均布的直管为垂直分布；

③在步骤②的冲片压板上叠装定子冲片，定子冲片的外缘周向均布定子冲片缺口，直管的外壁部分贴合定子冲片缺口，定子冲片和周向均布的直管为垂直分布；

④定子冲片叠装完毕后在其上端压入一个冲片压板，冲片压板与直管内侧焊接固定得到半成品；

⑤将步骤④得到的半成品外部铸机壳，机壳将铜管包覆在内且两个进出口端的外端贯穿机壳的外壁。

所述铜管绕制工装包括上下间隔分布的环状的基板组，位于上方的基板组由一个第一基板和多个第二基板拼接成环状结构，位于下方的基板组由多个第三基板拼接成环状结构，所述第一基板、第二基板和第三基板均为弧形且两端分别形成可贴合插接的定位缺口和定位凸起，第一基板、第二基板和第三基板的两端均安装有磁铁，第一基板、第二基板和第三基板的内缘均安装有直管定位插板，所述直管定位插板包括两个纵向间隔分布的定位板片，所述第一基板的上端安装有进出口端定位插板，所述第二基板的上端和第三基板的下端均安装有弯管定位插板，所述进出口端定位卡入进出口端定位插板，所述直管沿着直管定位插板竖直延伸，所述弯管的内部贴合弯管定位插板的外侧壁，上下间隔分布的基板组之间通过定位支杆和固定支杆连接。

所述第一基板、第二基板和第三基板均包括横板和垂直位于横板内缘的纵板，所述直管定位插板安装于纵板，所述进出口端定位插板和弯管定位插板安装于横板，所述定位缺口和定位凸起设于横板的两端。

所述纵板的端面设有直管定位插板安装凹台，纵板的侧壁设有定位板片槽，所述直管定位插板安装凹台内安装有磁铁，所述直管定位插板还包括一个贴合直管定位插板安装凹台并通过磁铁吸住的安装板片，两个定位板片位于安装板片的两侧，定位板片贴合插入定位板片槽。

所述第一基板的横板上端面设有凵字形的进出口端定位插板槽，所述进出口端定位插板贴合插入进出口端定位插板槽内，所述进出口端的端面抵住进出口端定位插板，所述进出口端定位插板的两侧壁设有进出口端顶丝孔。

所述第二基板和第三基板的横板侧壁均设有弯管定位插板槽，所述弯管定位插板贴合插入弯管定位插板槽，弯管定位插板上设有可旋转的弯管压板，所述弯管压板可旋转抵压弯管。

所述弯管定位插板包括销轴外穿孔座，所述销轴外穿孔座设有销轴外穿孔，所述弯管压板包括销轴内穿孔座，所述销轴内穿孔座设有销轴内穿孔，所述销轴外穿孔和销轴内穿孔相对应且通过销轴连接，所述销轴内穿孔座上设有连通销轴内穿孔的销轴顶丝孔。

所述弯管包括第二弯管和位于第二弯管两端的第一弯管，所述第一弯管和第二弯管均贴合在弯管定位插板的外侧壁，所述弯管压板可旋转抵压第二弯管。

所述横板设有定位支杆槽和固定支杆穿孔，所述定位支杆的两端设有同心分布的定位支杆凸柱，上下两个定位支杆凸柱插入定位支杆槽内，所述固定支杆的两端设有同心分布的固定支杆螺纹头，上下两个固定支杆螺纹头穿过固定支杆穿孔并通过固定支杆螺母固定。

本发明的有益效果是：铜管绕制操作简单方便、铜管绕制均匀整齐，有利于后期浇铸铝机壳，并且铜管绕制完成后工装可方便的拆除以便再次组装使用；铜管绕制完成后可以作为定子冲片叠片时的工装使用，省去了现有技术所需要的叠片工装，操作使用方便，有效节约成本；定子冲片轴向通过两端的冲片压板与直管焊接得到固定，定子冲片周向通过均布的直管可靠固定，省去了现有技术中扣紧定子冲片的扣片，工艺简单，操作方便，节约成本；铜管一体化绕制成型，整体性好，确保不会出现渗漏，并且铜管的直管与定子直接接触，接触面积大，散热效果好。

附图说明

图1为本发明的铜管绕制工装配合铜管的第一立体图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为本发明的铜管绕制工装配合铜管的第二立体图；

图4为本发明的第一基板、进出口端定位插板、直管定位插板的配合爆炸图；

图5为本发明的第一基板的立体图；

图6为本发明的第二基板、弯管定位插板、直管定位插板的配合立体图；

图7为图6的爆炸图；

图8为本发明的第三基板的立体图；

图9为本发明的铜管绕制完成后的立体图；

图10为本发明的固定支杆的立体图；

图11为本发明的铜管配合一个冲片压板的立体图；

图12为本发明的冲片压板的立体图；

图13为本发明的定子冲片叠片完成后的立体图；

图14为本发明的定子冲片的立体图；

图15为本发明的装配示意图。

图中：第一基板1、第二基板11、第三基板12、横板13、纵板14、定位缺口15、定位凸起16、第一磁铁槽17、进出口端定位插板槽18、定位板片槽19、直管定位插板安装凹台110、第二磁铁槽111、支杆固定凹槽112、定位支杆槽113、固定支杆穿孔114、弯管定位插板槽115、进出口端定位插板2、进出口端顶丝孔21、直管定位插板3、安装板片31、定位板片32、弯管定位插板4、销轴外穿孔座41、销轴外穿孔42、销轴43、弯管压板44、销轴内穿孔座45、销轴内穿孔46、销轴顶丝孔47、磁铁5、铜管6、进出口端61、直管62、第一弯管63、第二弯管64、定位支杆7、固定支杆71、定位支杆凸柱72、固定支杆螺母73、固定支杆螺纹头74、冲片压板8、冲片压板缺口81、定子冲片9、定子冲片缺口91、机壳92。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1～图15所示，一种水冷机壳和定子的装配方法，包括以下步骤：

①在铜管绕制工装上绕制铜管6，绕制完成后的铜管6包括两个进出口端61、多个周向均布的直管62和对相邻直管62进行首尾相连的弯管。

所述铜管绕制工装包括上下间隔分布的环状的基板组，位于上方的基板组由一个第一基板1和多个第二基板11拼接成环状结构，本发明中的第二基板11的数量为5个。

位于下方的基板组由多个第三基板12拼接成环状结构，本发明中的第三基板12的数量为6个。第一基板1与第二基板11的数量之和等于第三基板12的数量。

所述第一基板1、第二基板11和第三基板12均包括横板13和垂直位于横板13内缘的纵板14，其中第一基板1和第二基板11的纵板14为朝下设置，第三基板12的纵板14为朝上设置。横板13和纵板14均为弧形结构。位于上方的基板组的横板13围成一个圆环，位于上方的基板组的纵板14也围成一个圆环，位于下方的基板组的横板13围成一个圆环，位于下方的基板组的纵板14也围成一个圆环。

所述第一基板1、第二基板11和第三基板12均为弧形且两端分别形成可贴合插接的定位缺口15和定位凸起16，第一基板1、第二基板11和第三基板12的尺寸相同且主体形状相同，即第一基板1、第二基板11和第三基板12的结构有稍许差别，所述定位缺口15和定位凸起16设于横板13的两端，具体为定位缺口15和定位凸起16设于横板13的两端中间处。

在位于上方的基板组中，一个第一基板1的定位缺口15和定位凸起16分别贴合插入与其相邻两个第二基板11的定位凸起16和定位缺口15，其余为第二基板11的定位缺口15插入与其相邻的另一个第二基板11的定位凸起16，第二基板11的定位凸起16插入与其相邻的另一个第二基板11的定位缺口15。

在位于下方的基板组中，第三基板12的定位缺口15插入与其相邻的另一个第三基板12的定位凸起16，第三基板12的定位凸起16插入与其相邻的另一个第三基板12的定位缺口15。

第一基板1、第二基板11和第三基板12的两端均安装有磁铁5，第一基板1、第二基板11和第三基板12的两端均设有第一磁铁槽17，其中一个第一磁铁槽17位于定位凸起16的一侧，另一个第一磁铁槽17位于定位缺口15的一侧，而且两个第一磁铁槽17错开分布，第一磁铁槽17内安装有磁铁5，这样磁铁5不会超出横板13的两端，不影响环状拼接。两个第一磁铁槽17错开分布的好处在于：一个定位凸起16对应插入定位缺口15后，定位凸起16的两侧都有一个磁铁5，即有两个点吸住，增加了连接的可靠性和稳定性。同时通过磁铁5进行连接，安装拆卸方便。

所述第一基板1的上端安装有进出口端定位插板2，进出口端定位插板2的数量为两个，分别对应铜管6的进口端和出口端。所述进出口端定位插板2安装于横板13，具体为进出口端定位插板2安装于第一基板1的横板13上端面。

所述第一基板1的横板13上端面设有凵字形的进出口端定位插板槽18，进出口端定位插板槽18的数量为两个，所述进出口端定位插板2贴合插入进出口端定位插板槽18内并且外周通过焊接固定(也可采用过盈配合插入)，进出口端定位插板2也为凵字形。

所述进出口端61的端面抵住进出口端定位插板2，具体为进出口端61的端面抵住进出口端定位插板2的底面，同时进出口端61的外壁抵住定位插板2的两侧壁。

所述进出口端定位插板2的两侧壁设有进出口端顶丝孔21。为了防止进出口端61在绕制过程中移位，可在进出口端顶丝孔21内拧入顶丝抵住进出口端61的外壁。

第一基板1、第二基板11和第三基板12的内缘均安装有直管定位插板3，所述直管定位插板3安装于纵板14，所述纵板14的端面设有直管定位插板安装凹台110，所述直管定位插板安装凹台110内安装有磁铁5，此处纵板14的端面是指第一基板1和第二基板11的纵板14的下端面，第三基板12的纵板14的上端面。直管定位插板安装凹台110设有第二磁铁槽111，第二磁铁槽111内装入磁铁5，磁铁5不超出第二磁铁槽111。

所述直管定位插板3包括两个纵向间隔分布的定位板片32，所述直管定位插板3还包括一个贴合直管定位插板安装凹台110并通过磁铁5吸住的安装板片31，两个定位板片32位于安装板片31的两侧，两个定位板片32与安装板片31垂直。上下基板组的直管定位插板3上下正对。

纵板14的侧壁设有定位板片槽19，定位板片32贴合插入定位板片槽19，定位板片32位于纵板14的内壁，安装板片31的内端不超过纵板14的内壁，防止与直管62发生干涉，安装板片31的外端超过纵板14的外壁，方便拿住进行拆装。

所述第二基板11的上端和第三基板12的下端均安装有弯管定位插板4，所述第二基板11和第三基板12的横板13上均设有弯管定位插板槽115，具体为第二基板11的横板13上端面设有弯管定位插板槽115，第三基板12的横板13下端面设有弯管定位插板槽115，弯管定位插板槽115的形状近似凵字形，所述弯管定位插板4贴合插入弯管定位插板槽115内并且内周通过焊接固定(也可采用过盈配合插入)，弯管定位插板4的形状也近似凵字形。

所述进出口端61定位卡入进出口端定位插板2，所述直管62沿着直管定位插板3竖直延伸。直管62竖直从直管定位插板3的两个定位板片32之间穿过且直管62的外壁抵住两个定位板片32。

所述弯管的内部贴合弯管定位插板4的外侧壁，所述弯管包括第二弯管64和位于第二弯管64两端的第一弯管63，弯管的形状也近似凵字形，其中第二弯管64为凵字形结构的底部，两个第一弯管63为凵字形结构的两侧。所述弯管定位插板4安装于横板13。

弯管定位插板4上设有可旋转的弯管压板44，所述弯管压板44可旋转抵压弯管。所述弯管定位插板4包括销轴外穿孔座41，所述销轴外穿孔座41设有销轴外穿孔42，所述弯管压板44包括销轴内穿孔座45，所述销轴内穿孔座45设有销轴内穿孔46，所述销轴外穿孔42和销轴内穿孔46相对应且通过销轴43连接，销轴43与销轴外穿孔42过盈配合，销轴43与销轴内穿孔46间隙配合，这样弯管压板44可沿着销轴43进行旋转，其中弯管压板44向外旋转后可压住第二弯管64的中间处，防止在铜管6绕制过程中第二弯管64发生翘起，方便铜管6的后续绕制。

所述第一弯管63和第二弯管64均贴合在弯管定位插板4的外侧壁，所述弯管压板44可旋转抵压第二弯管64。

所述销轴内穿孔座45上设有连通销轴内穿孔46的销轴顶丝孔47。当弯管压板44压住第二弯管64后，可在销轴顶丝孔47内拧入顶丝抵住销轴43，这样弯管压板44便不会旋转，能使弯管压板44保持对第二弯管64的可靠压接。

上下间隔分布的基板组之间通过定位支杆7和固定支杆71连接。

所述横板13设有定位支杆槽113和固定支杆穿孔114，所述定位支杆7的两端设有同心分布的定位支杆凸柱72，上下两个定位支杆凸柱72插入定位支杆槽113内，第一基板1和第三基板12上下错开分布，第二基板11和第三基板12也上下错开分布，但是第一基板1的定位支杆槽113和一个第三基板12的定位支杆槽113上下正对，第一基板1的固定支杆穿孔114和一个第三基板12的固定支杆穿孔114上下正对。第二基板11的定位支杆槽113和第三基板12的定位支杆槽113上下正对，第二基板11的固定支杆穿孔114和第三基板12的固定支杆穿孔114上下正对。实际上，第一基板1的两端分别正对下面的相邻两个第三基板12的中间处，第二基板11的两端分别正对下面的相邻两个第三基板12的中间处。

定位支杆7的外径大于定位支杆槽113的尺寸，定位支杆7的两端抵在横板13端面，定位支杆凸柱72插入定位支杆槽113且两者抵接。

所述固定支杆71的两端设有同心分布的固定支杆螺纹头74，上下两个固定支杆螺纹头74穿过固定支杆穿孔114并通过固定支杆螺母73固定。横板13在固定支杆穿孔114所在处设有支杆固定凹槽112，固定支杆71的两端抵在横板13端面，固定支杆穿孔114的端部位于支杆固定凹槽112内，固定支杆螺母73也位于支杆固定凹槽112内且固定支杆螺母73不超出支杆固定凹槽112。安装时确保定位支杆凸柱72、固定支杆螺纹头74、固定支杆螺母73均不得超出横板13顶面和底面，防止铜管6绕制过程中发生干涉。

两个进出口端61、多个直管62和多个弯管组成整个铜管6，进出口端61、直管62和弯管连通形成一条水路；该铜管6外部进行浇铸铝制的机壳92可以用作电机水冷机壳，铜管6内部通水进行水冷散热，两个进出口端61分别为进水口和出水口。

②从铜管绕制工装上取下铜管6，在周向均布的直管62内侧焊接一个冲片压板8，冲片压板8的外缘周向均布冲片压板缺口81，直管62的外壁部分贴合冲片压板缺口81，冲片压板8和周向均布的直管62为垂直分布；

③在步骤②的冲片压板8上叠装定子冲片9，定子冲片9的外缘周向均布定子冲片缺口91，直管62的外壁部分贴合定子冲片缺口91，定子冲片9和周向均布的直管62为垂直分布；

④定子冲片9叠装完毕后在其上端压入一个冲片压板8，冲片压板8与直管62内侧焊接固定得到半成品；上下两个冲片压板8的结构相同，两个冲片压板8将位于两者之间的许多定子冲片9压紧。

⑤将步骤④得到的半成品外部铸机壳92，机壳92的材质为铝，机壳92将铜管6包覆在内且两个进出口端61的外端贯穿机壳92的外壁。

本发明的铜管6的绕制过程为：1.装上所有磁铁5、进出口端定位插板2、直管定位插板3、弯管定位插板4(弯管压板44已事先装好)。2.装好第一基板1以及下方与第一基板1相连接的两个第三基板12(通过定位支杆7和固定支杆71连接)。3.将铜管6的首端压入其中一个进出口端定位插板2并通过顶丝拧入进出口端顶丝孔21实现固定，这里可以选择图1中左边的(即位于下方的)进出口端定位插板2为铜管6的首端，那么铜管6的绕制方向即为顺时针绕制，而后铜管6向下弯折并竖直穿过上下两个直管定位插板3，而后铜管6沿着下方第三基板12的弯管定位插板4外壁进行弯折，弯折完毕后分别装一个第二基板11和第三基板12(顺时针方向相邻的一个)并通过定位支杆7和固定支杆71固定。4.此时将铜管6再向上弯折并穿过竖直的两个直管定位插板3，而后沿着第二基板11的弯管定位插板4外壁弯折，而后铜管6向下弯折并竖直穿过上下两个直管定位插板3，而后铜管6沿着下方第三基板12的弯管定位插板4外壁进行弯折，弯折完毕后再继续装一个第二基板11和第三基板12(顺时针方向相邻的一个)并通过定位支杆7和固定支杆71固定，然后循环重复第4步直至所有的第二基板11和第三基板12安装完毕，最后铜管6的末端压入另一个进出口端定位插板2，在每次经过弯管定位插板4外壁后通过弯管压板44压住铜管6的第二弯管64并在销轴顶丝孔47内拧入顶丝。

本发明的铜管绕制工装的拆卸过程为：拆掉直管定位插板3，拆掉固定支杆71，弯管压板44翻至内侧，拆掉定位支杆7，向上移动并取下所有第三基板12，而后取下第一基板1、第二基板11，最后就剩下绕制完成的铜管6。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。