CN103715843A - 一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，与现有技术相比解决了生产效率低、耗费大量人工的缺陷。本发明的支架上设有固定板，固定板上安装有导轨机构和从动轮轴，手轮穿过固定板安装在导轨机构的侧部，手轮与固定板螺纹连接；主动轮轴的下部固定安装在导轨机构上，主导轮固定安装在主动齿轮上方并通过轴承A安装在主动轮轴上部，主导轮上安装有手柄；压紧导轮固定安装在从动齿轮上方并通过轴承B安装在从动轮轴上部，主导轮与压紧导轮的安装位置相对应，主动齿轮与从动齿轮的安装位置相对应。本发明操作省力，减少了穿线作业人员劳动强度，满足了防水绝缘绕组电磁线穿线的技术要求。

Description

一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构

 

技术领域

本发明涉及闭口槽定子技术领域，具体来说是一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构。

 

背景技术

开口槽定子铁芯电动机的绕组线圈是用在绕线模上绕好的线圈嵌入铁芯槽中的方式进行绕组线的制作，但是对于矿用潜水电泵用潜水电机、潜没油泵用电机、火力发电厂炉水循环泵用电机等带有闭口槽定子铁芯的电机而言，绕组线无法用绕线、嵌线的方式进行制作，只能采用穿线的方式将若干根长达数百米的完整防水绝缘绕组电磁线穿到铁芯相应的线槽里。

防水绝缘绕组电磁线外层是一层至关重要的绝缘护套，穿线过程中不仅要避免拉伤内层的铜质绕组线，还要避免造成绝缘层被拉伸、变薄或损伤而降低绝缘效果。因此目前国内这种湿式电机的生产厂家一直沿用人力手工穿线、拉线的方法制作绕组线，需要投入大量低廉的劳动力和人工来进行拉线。但是人工拉线劳动强度大，工作环境差，效率低。由于穿线都是在水中操作并且单根防水绝缘绕组电磁线有数百米长，槽满率高的电机拉线很费力，操作者手掌长期浸泡在水中操作很容易泡肿、溃烂，戴防水手套操作又不方便且易磨破。电机生产厂家通常采用投入大量人员轮班拉线的人海战术来满足生产需要，每个班组最少都需要8人完成穿线、绑扎、接线、打入槽楔、端部整形等工序才能正常进行。如何开发出一种生产效率高、可以代替大量人力操作的穿线装置已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中生产效率低、耗费大量人工的缺陷，提供一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，包括定子支架，定子支架上安装定子铁芯，还包括穿线机构A和穿线机构B，穿线机构A与穿线机构B的结构相同，所述的穿线机构A包括主动齿轮组件、压紧导轮组件和支架；所述的支架上设有固定板，固定板上安装有导轨机构和从动轮轴，手轮穿过固定板安装在导轨机构的侧部，手轮与固定板螺纹连接；主动齿轮组件包括主动轮轴、主导轮和主动齿轮，主动轮轴的下部固定安装在导轨机构上，主导轮固定安装在主动齿轮上方并通过轴承A安装在主动轮轴上部，主导轮上安装有手柄；压紧导轮组件包括压紧导轮、从动齿轮和从动轮轴，压紧导轮固定安装在从动齿轮上方并通过轴承B安装在从动轮轴上部，主导轮与压紧导轮的安装位置相对应，主动齿轮与从动齿轮的安装位置相对应；穿线机构A和穿线机构B分别位于定子支架的两端，穿线机构A的手轮朝向定子支架并与穿线机构B呈镜像摆放。

压紧导轮组件的数量为3个，所述的3个压紧导轮组件分布在主动齿轮组件的外侧。

所述的主导轮的外圆周上设有主沟槽，所述的压紧导轮的外圆周上设有从沟槽。

还包括可调垫脚，可调垫脚的数量为4个，可调垫脚分别安装在支架的下方。

所述的导轨机构通过定位销安装在固定板上。

所述的主动齿轮的模数为8mm、压力角为20度、齿数为55个、分度圆直径为440mm、齿顶圆直径为456mm、齿根圆直径为420mm、齿顶高为8mm、齿根高为10mm、齿全高为18mm，所述的从动齿轮的模数为8mm、压力角为20度、齿数为12个、分度圆直径为96mm、齿顶圆直径为112mm、齿根圆直径为76mm、齿顶高为8mm、齿根高为10mm、齿全高为18mm。

所述的主沟槽和从沟槽上均粘有热缩套。

主动齿轮与从动齿轮的中心距为268mm、齿数比为4.583。

 

有益效果

本发明的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，与现有技术相比操作省力，减少了穿线作业人员劳动强度，满足了防水绝缘绕组电磁线穿线的技术要求。利用穿线机构A和穿线机构B从电机铁芯进出线两端分别拉进、拉出，实现一根完整绕组线在定子铁芯槽内循环穿线，重复动作。将电磁线完全穿进相应的定子槽中，以机构传动代替手工拉线，并且穿线过程中保持绕组线基本在同一高度，进出线基本平行。通过主动齿轮和从动齿轮的设计，不仅可以避免夹伤绕组线，还可以轻松的对主导轮进行操作。通过导轨机构的设计，可以方便地实现退线、换线和装线操作。主动齿轮采用大模数齿轮，产生大的变位系数，适用不同规格的绕组线情况下的啮合传动。通过在主导轮和压紧导轮上设有沟槽的设计，可以便于利用导轮沟槽和绕组线摩擦力实现绕组线的运动。改善了穿线作业人员的劳动环境，手无需长期直接接触带水的绕组线，绕组线上的水不会溅到身上。节省了人工成本，提高了劳动生产率。

 

附图说明                      

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明的结构剖视图

图3为导轨机构处的放大结构示意图

图4为图1的俯视图

图5为图2的俯视图

图6为本发明的工作使用图

图7为闭口槽电机定子铁芯结构示意图

图8为定子支架安装定子后的结构示意图

图9为主导轮的剖视图

图10为压紧导轮的剖视图

其中，1-主动齿轮、2-从动齿轮、3-主导轮、4-压紧导轮、5-主动轮轴、6-轴承A、7-导轨机构、8-定位销、9-固定板、10-从动轮轴、11-轴承B、12-手柄、13-防水绝缘绕组线、14-手轮、15-支架、16-可调垫脚、17-穿线机构A、18-穿线机构B、19-定子支架、20-定子铁芯、21-闭口槽矽钢片、22-电动机外壳、23-主沟槽、24-从沟槽。

 

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图7和图8所示，本发明所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，包括定子支架19，定子支架19上安装定子铁芯20，定子铁芯20为闭口槽定子，其闭口槽矽钢片21上绕组线无法用绕线、嵌线的方式进行制作，只能采用穿线的方式将防水绝缘绕组13穿到定子铁芯20相应的线槽里。在现有技术中只能通过人工的方式，在清水里利用定子支架19进行穿线工作，将防水绝缘绕组13浸泡在清水中进行穿线操作有两个作用：润滑绝缘绕组线，减小穿线摩擦，保护绝缘层；清洗线上灰尘及异物。如图1、图2、图4、图5和图6所示，还包括穿线机构A17、穿线机构B18，穿线机构A17和穿线机构B18位于定子支架19的两端，实现一边送线、一边拉线的操作过程。穿线机构A17的手轮14朝向定子支架19并与穿线机构B18呈镜像摆放，穿线机构A17和穿线机构B18的手轮14都朝向定子支架19摆放。由于在实际操作过程中，当每次将绕组线拉到最后，绕组线在两台穿线机构及时定子铁芯里呈绷紧状态时，需要手轮14带到导轨机构7向定子支架19移动，从而才能将安放在穿线机构A17或穿线机构B18上的绕组线给取下，否则无法取下。穿线机构A17与穿线机构B18的结构相同，为相同的两台设备。穿线机构A17包括主动齿轮组件、压紧导轮组件和支架15，支架15支撑整个机械部件的安装。支架15上设有固定板9，固定板9为L形结构，可以焊接固定、螺栓固定或可拆卸安装等多种方式固定在支架15上。如图3所示，固定板9上安装有导轨机构7和从动轮轴10，导轨机构7可以通过定位销8安装在固定板9上，导轨机构7实现在固定板9上的前进和后退，从动轮轴10固定安装在固定板9上为压紧导轮4和从动齿轮2提供固定支撑。手轮14穿过固定板9安装在导轨机构7的侧部，手轮14与固定板9螺纹连接，这样通过手轮14的转动可以带动导轨机构7前进或后退，从而带动主动轮轴5前进或后退，即带动主动轮轴5和主导轮3的前进或后退。

主动齿轮组件包括主动轮轴5、主导轮3和主动齿轮1，主导轮3用于缠绕防水绝缘绕组13而使用。主动轮轴5的下部固定安装在导轨机构7上，主导轮3固定安装在主动齿轮1上方并通过轴承A6安装在主动轮轴5上部，主导轮3上安装有手柄12。手柄12可以安装在主导轮3的偏外沿位置，主导轮3与主动齿轮1固定为一体，通过推动手柄12带动主导轮3转动，也带动主动齿轮1转动。压紧导轮组件包括压紧导轮4、从动齿轮2和从动轮轴10，压紧导轮4为配合主导轮3的配合导轮，主导轮3与压紧导轮4的安装位置相对应，通过主导轮3和压紧导轮4的相互配合保证了防水绝缘绕组13在主导轮3和压紧导轮4上的传动。

如图9和图10所示，为了有更好地方便不同规格的湿式电机，主导轮3的外圆周上设有主沟槽23，压紧导轮4的外圆周上设有从沟槽24，沟槽可以为半圆弧形，其尺寸可以按综合考虑兼顾湿式电机产品所用防水绝缘绕组线所有规格设计，且在齿轮的变位范围之内即可。防水绝缘绕组13在主沟槽23和从沟槽24之间，在主导轮3的带动下进行运动，还可以在主沟槽23和从沟槽24上均粘上热缩套，热缩套具有耐磨损、耐腐蚀、抗冲击的特性，避免导线绝缘层与金属导线直接接触受力而损伤。当防水绝缘绕组13被主导轮3和压紧导轮4的沟槽压到时，轻拉防水绝缘绕组13，利用防水绝缘绕组13与主导轮3和压紧导轮4的沟槽之间的摩擦力，辅以三只压紧导轮4的压紧和定位作用，使防水绝缘绕组13能随着主导轮3即主动齿轮1和从动齿轮2传动而动。

压紧导轮4固定安装在从动齿轮2上方并通过轴承B11安装在从动轮轴10上部，压紧导轮4和从动齿轮2固定为一体，主动齿轮1与从动齿轮2的安装位置相对应，当主动齿轮1在导轨机构7前进到位时，主动齿轮1与从动齿轮2相互啮合在一起，通过主动齿轮1与从动齿轮2的相互配合保证了在主导轮3和压紧导轮4转动时带动主动齿轮1和从动齿轮2的转动。主导轮3和压紧导轮4的下部若不安装上主动齿轮1和从动齿轮2，对于长达几百米的防水绝缘绕组13在使用时，无法推动主导轮3，所需要使用的人力比纯手工操作还要大。主导轮3和压紧导轮4的下部分别安装上主动齿轮1和从动齿轮2后，当推动手柄12带动主导轮3转动时，压紧导轮4配合主导轮3转动，而主导轮3下的主动齿轮1也被带动，通过主动齿轮1与从动齿轮2的啮合来传递动力，大大的减少了所需要使用的作用力。

压紧导轮组件的数量可以为3个， 3个压紧导轮组件分布在主动齿轮组件的外侧，可以在主动齿轮组件除了手轮14以外的三个方向安装配合。这样通过3个压紧导轮4与主导轮3进行配合，可以更好的保证主导轮3对防水绝缘绕组13的传动和稳定；通过3个从动齿轮2与主动齿轮1的配合，可以更加减少推动手柄12的作用力，推动主导轮3更轻松。为了更方便地调整穿线机构A17和穿线机构B18在定子支架19两端的平行，还可以包括可调垫脚16，可调垫脚16的数量为4个，可调垫脚16分别安装在支架15的下方。通过调整可调垫脚16，可以方便地在一定范围内使穿线机构A17或穿线机构B18保持水平方向平行。

主动齿轮1的模数为8mm、压力角为20度、齿数为55个、分度圆直径为440mm、齿顶圆直径为456mm、齿根圆直径为420mm、齿顶高为8mm、齿根高为10mm、齿全高为18mm。所述的从动齿轮2的模数为8mm、压力角为20度、齿数为12个、分度圆直径为96mm、齿顶圆直径为112mm、齿根圆直径为76mm、齿顶高为8mm、齿根高为10mm、齿全高为18mm。主动齿轮1与从动齿轮2的中心距为268mm、齿数比为4.583。主动齿轮1和从动齿轮2采用大模数直齿轮，可以让齿轮在较大范围的变位条件下啮合运行，以便使与之直联的主导轮3和压紧导轮4可以夹紧并带动不同线径的绕组线完成穿线工作，拓宽了本套装置的工作范围。主动齿轮1和从动齿轮2模数m=8，齿全高达18mm，啮合有一个较大的变位，当绕较小直径（指带绝缘护套的大外径）的绕组线时，啮合多一些，变位小一些；当绕较大直径的线规时，啮合少一些，变位大一些，无论在哪种情况下都不影响传动的效果。在手工传动操作中，变位传动对齿轮的影响可以忽略不计。推动手柄12带动绕组线转动，传动比i=4.583绕线方式较之于手工直接拉线，其省力的效果显而易见。并且主动齿轮1和从动齿轮2可以双向传动，不仅可以用于绕线，还可以用于拆线拉线。

在实际使用时，如图6所示，在一间蓄有清水水池的专用密封操作室里，将电动机外壳22内的定子铁芯20用定子支架19支起，在定子支架19两端放置穿线机构A17和穿线机构B18，调整可调垫脚16的高度，使待定子铁芯20的闭口槽21与穿线机构A17和穿线机构B18高度基本一致。穿线前先转动穿线机构B18上的手轮14，通过手轮14拉动导轨机构7后退，将主动齿轮1和主导轮3向外拉出，此时主动齿轮1与从动齿轮2退出啮合。主导轮3和压紧导轮4间沟槽的距离拉大，可以容纳防水绝缘电磁绕组线13穿过，此时放置穿线机构A17和穿线机构B18上并未有防水绝缘绕组13。

操作工手拎防水绝缘绕组13的进线端，将其穿过定子铁芯20相应的闭口槽矽钢片21（第一槽），之后再使防水绝缘绕组13的进线端穿过穿线机构B18上主导轮3和压紧导轮4间的沟槽。防水绝缘绕组13从穿线机构B18上主导轮3的主沟槽23拉出后，再旋转穿线机构B18上的手轮14，将穿线机构B18上的导轨机构7作前进运动，从而带动穿线机构B18上的主动齿轮1和主导轮3与从动齿轮2和压紧导轮4复位，主动齿轮1和从动齿轮2啮合。拉着防水绝缘绕组13的进线端再从相应跨距的另一铁芯槽（第二槽）中穿过后，在定子支架19另一端用同样的方法让绕组线通过穿线机构A17。同样绕动穿线机构A17上的手轮14，将导轨机构7后退，将主动齿轮1和主导轮3向外拉出，主动齿轮1与从动齿轮2退出啮合。将拉着防水绝缘绕组13的进线端绕在主导轮3上，此时主导轮3上的防水绝缘绕组13能够自如转动，将防水绝缘绕组13的进线端在经过穿线机构A17的主导轮3后引出放在地上。

此时同时分别转动穿线机构A17和穿线机构B18上的手柄12，使绕组线缓缓运动，直到第一道线通过绕组线所跨的两只线槽。将余下绕组线全部拉穿线机构A17一边。停止手柄12的转动操作，旋松穿线机构B18的手轮14将线退出。此时绕组线已经穿过了两个铁芯槽中，绕组线的另一端则通过现有技术中的技术制作在相应的铁芯槽上即可。可以此时绕组线已经在穿线机构A17和穿线机构B18之间呈拉紧的情况，无法从穿线机构B18上取下，因此在这需要旋松穿线机构B18的手轮14，将穿线机构B18上的导轨机构7后退，即向定子支架19方向移动，这样缠绕在穿线机构B18上的绕组线就可以松动，从而从穿线机构B18的主导轮3上取出。然后再继续盘动穿线机构A17，收紧最后一点绕组线（从穿线机构B18的主导轮3上取出的绕组线）到铁芯根部，绑扎在绕组线端部。

其后将防水绝缘绕组13的进线端再穿过第一槽和穿线机构B18以重复上述步骤，直到将线全部拉到穿线机构B18一边，松开穿线机构A17的导轨机构7，收紧最后一点绕组线（从穿线机构A17的主导轮3上取出的绕组线）到铁芯根部，绑扎绕组线端部。如此循环往复，直到一根长达数百米的防水绝缘绕组线全部穿进定子铁芯20相应的两个线槽里。最后绑扎露在端部的绕组线，完成打入槽楔、做接头、整形等工作，以至完成整台定子铁芯20的穿线工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，包括定子支架（19），定子支架（19）上安装定子铁芯（20），其特征在于：还包括穿线机构A（17）和穿线机构B（18），穿线机构A（17）与穿线机构B（18）的结构相同，所述的穿线机构A（17）包括主动齿轮组件、压紧导轮组件和支架（15）；所述的支架（15）上设有固定板（9），固定板（9）上安装有导轨机构（7）和从动轮轴（10），手轮（14）穿过固定板（9）安装在导轨机构（7）的侧部，手轮（14）与固定板（9）螺纹连接；主动齿轮组件包括主动轮轴（5）、主导轮（3）和主动齿轮（1），主动轮轴（5）的下部固定安装在导轨机构（7）上，主导轮（3）固定安装在主动齿轮（1）上方并通过轴承A（6）安装在主动轮轴（5）上部，主导轮（3）上安装有手柄（12）；压紧导轮组件包括压紧导轮（4）、从动齿轮（2）和从动轮轴（10），压紧导轮（4）固定安装在从动齿轮（2）上方并通过轴承B（11）安装在从动轮轴（10）上部，主导轮（3）与压紧导轮（4）的安装位置相对应，主动齿轮（1）与从动齿轮（2）的安装位置相对应；穿线机构A（17）和穿线机构B（18）分别位于定子支架（19）的两端，穿线机构A（17）的手轮（14）朝向定子支架（19）并与穿线机构B（18）呈镜像摆放。

2.根据权利要求1所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，其特征在于：压紧导轮组件的数量为3个，所述的3个压紧导轮组件分布在主动齿轮组件的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，其特征在于：所述的主导轮（3）的外圆周上设有主沟槽（23），所述的压紧导轮（4）的外圆周上设有从沟槽（24）。

4.根据权利要求1所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，其特征在于：还包括可调垫脚（16），可调垫脚（16）的数量为4个，可调垫脚（16）分别安装在支架（15）的下方。

5.根据权利要求1所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，其特征在于：所述的导轨机构（7）通过定位销（8）安装在固定板（9）上。

6.根据权利要求3所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，其特征在于：所述的主动齿轮（1）的模数为8mm、压力角为20度、齿数为55个、分度圆直径为440mm、齿顶圆直径为456mm、齿根圆直径为420mm、齿顶高为8mm、齿根高为10mm、齿全高为18mm，所述的从动齿轮（2）的模数为8mm、压力角为20度、齿数为12个、分度圆直径为96mm、齿顶圆直径为112mm、齿根圆直径为76mm、齿顶高为8mm、齿根高为10mm、齿全高为18mm。

7.根据权利要求3所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，其特征在于：所述的主沟槽（23）和从沟槽（24）上均粘有热缩套。

8.根据权利要求6所述的一种用于闭口槽电机定子的绕组线穿线机构，其特征在于：主动齿轮（1）与从动齿轮（2）的中心距为268mm、齿数比为4.583。

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