CN105429402A - 一种电动汽车动力电机变速器端盖装配工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，包括底座，其上配置有用于放置电机的定位座；还包括液压装置，该液压装置用于驱动凹模固定圈上下移动，所述凹模固定圈内固定有导正凹模；还包括导正芯棒，所述导正芯棒的一端套设在所述电机的转子轴上，另一端设计成圆锥形并能够伸入到所述导正凹模中，所述导正凹模的轴心线与电机轴心线重合。本发明实现了电机变速器端盖装配工装辅助的半自动化或自动化装配，使产品的一致性得到保障，生产效率提高，劳动强度降低，产品质量提升。

Description

一种电动汽车动力电机变速器端盖装配工装

技术领域

本发明涉及一种端盖装配工装，特别是一种用于电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其能够保证变速器端盖能顺利地装配到动力电机机壳上。

背景技术

目前，装在电动汽车上的动力电机主要是永磁同步电机和三相异步电机，在动力电机与变速器装配之前，动力电机与变速器相连的一端采用的是临时性起支撑作用的工艺端盖，总装配时应将工艺端盖拆下，换装上变速器端盖，然后才能与变速器进行总装配。当动力电机拆下工艺端盖后，电机转子因失去工艺端盖的支撑，电机转子将偏离电机中心轴线成α角度(见图3)，不再与定子同轴线，尤其是永磁同步电机，由于转子上装有磁钢，受磁钢吸引力的作用转子和定子将紧紧相吸在一起，使得动力电机在换装变速器端盖时，变速器端盖上的定位止口不能对准电机机壳上的定位止口，无法实现精准快速压合装配。现行动力电机换装变速器端盖采取方法是：将变速器端盖放到电机转子上，操作人员手握铜棒等工具一边敲击变速器端盖，一边观察变速器端盖上的定位止口与电机机壳上的定位止口的相对位置，逐步敲击使变速器端盖定位止口与电机机壳定位止口对齐，才能将变速器端盖装配到动力电机的机壳上。这种由于电机转子轴心线偏离定子轴心线，且定转子之间存在巨大的偏心磁吸力，如果不将转子导正与定子同轴线，变速器端盖是不可能直接装配到动力电机上的，而现行动力电机变速器端盖装配并没有工装辅助装配，装配效率低，产品一致性差，品质得不到保证，不适应大批量生产。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，以提高电动汽车动力电机变速器端盖装配效率，保证产品装配的一致性，提升产品质量，实现批量化生产,具体而言，本发明提供了一种电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，包括底座，其上配置有用于放置电机的定位座；还包括液压装置，该液压装置用于驱动凹模固定圈上下移动，所述凹模固定圈内固定有导正凹模；还包括导正芯棒，所述导正芯棒的一端套设在所述电机的转子轴上，另一端设计成圆锥形并能够伸入到所述导正凹模中，所述导正凹模的轴心线与电机轴心线重合。

进一步的，所述底板上设有导轨，所述定位座设置造所述导轨上，所述底板的前端具有前挡块，后端具有后挡块；所述定位座在前挡块和后挡块限定的范围内滑动。

进一步的，所述定位座的外侧设置有导柱，所述导柱上部套设有导套，在所述导柱和导套之间配置有弹簧，所述导套可以所述压缩弹簧从而在导柱上运动；还包括圆柱销，用于对导套的高度进行调整。

进一步的，所述导套的上端部配置有托板，该托板用于支撑变速器端盖。

特别的，在所述定位座的外侧固定有导柱，该导柱的上端固定有上模板，所述上模板上通固定有液压缸，所述液压缸具有可在液压作用下伸缩的活塞杆，还包括滑板和连接头，所述滑板的中部具有凸起的模柄，所述连接头的一端套设在所述模柄上并固定在所述滑板上，另一端固定在活所述塞杆上，所述滑板的下端固定有凹模固定圈，所述凹模固定圈的下端为中空，所述导正凹模固定在所述凹模固定圈的中空内部。

特别的，所述滑板的两侧分别设置有滑板导柱，所述滑板导柱的一端固定在所述滑板上另一端可滑动地穿过所述上模板的孔，在所述孔中设置有直线轴承，所述滑板导柱的上端部固定有滑板导柱挡板。

特别的，还包括螺孔导正销，其安装到变速器端盖的螺孔中，并伸入到电机壳上的孔中，起到定位导向的作用。

进一步的，所述电机、导正凹模、凹模固定圈、活塞杆、模柄的轴心线均重合在一起。

另外本发明还提供了一种操作上述方案所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装的方法，包括以下步骤：

将定位座向前滑出，将拆下工艺端盖的电机放置到定位座上，然后将定位座向后滑动至后挡块为止；

将导正芯棒连接到电机转子轴上，将变速器端盖置于所述电机上方；

让托板水平支撑变速器端盖，通过导向套压缩调整弹簧调整所述托板的水平高度，使变速器端盖保持水平；

启动液压缸，导正凹模在液压缸的带动下垂直向下运动，在导正凹模逐渐下行时，导正凹模内孔壁渐渐与导正芯棒接触推动所述导正芯棒的圆锥形头部向电机轴心线移动，直至将导正芯棒推正为止；

所述导正凹模继续向下运动，并推着变速器端盖压合到所述电机机壳上；

压合完成后，所述导正凹模垂直上行，从工装上取出装好的电机。

进一步地，将变速器端盖置于所述电机上方时，还将螺孔导正销***所述变速器端盖的螺孔中，并使所述螺孔导正销初步对准所述电机机壳上对应的孔。

本发明在动力电机变速器端盖装配过程中，工装上所安装的导正装置能够导正电机转子，使其与电机定子同轴心；工装上所安装的托板可以使待装配的变速器端盖安装面与动力电机安装面平行；同时，在变速器端盖周边螺纹孔中安装螺孔导正销，螺孔导正销对准电机机壳周边的螺栓过孔，通过螺孔导正销的引导作用，使变速器端盖在水平圆周方向得到精确的定位，以满足装配要求。从而摆脱单靠人工敲击的手工装配，实现半自动化或自动化装配，提高装配工效，保障装配的一致性，提升产品品质。实现从目前电动汽车动力电机变速器端盖装配没有工装辅助的单纯手工敲击装配到有专用工装辅助的半自动化或自动化装配，使产品的一致性得到保障，生产效率提高，劳动强度降低，产品质量提升。

附图说明

图1是电动汽车动力电机变速器端盖装配工装的主视图；

图2是电动汽车动力电机变速器端盖装配工装的部分附视图；

图3是导正凹模与导正芯棒接触时的受力分析图。

其中的附图标记：1-螺钉，2-前档块，3-底板，4-螺钉，5-托板，6-螺钉，7-变速器端盖，8-螺钉，9-导柱，10-弹簧，11-电机转子，12-电机转子轴，13-电机定子，14-电机机壳，15-电机机壳定位止口，16-圆柱销，17-变速器端盖定位止口，18-导套，19-螺钉，20-导正凹模，21-螺钉，22-模柄，23-连接头，24-螺母，25-上模板，26-螺母，27-滑板导柱，28-液压缸，29-螺钉，30-滑板导柱挡板，31-螺钉，32-直线轴承，33-螺钉，34-滑板，35-螺母，36-凹模固定圈，37-导正芯棒，38-螺孔导正销，39-立柱，40-定位座，41-后挡块，42-圆柱销，43-螺钉，44-螺钉，45-导轨。

具体实施方式

下面，将结合附图对本发明的实施例进行详细地描述。

参照图1-2，将对本发明的电动汽车动力电机变速器端盖装配工装进行详细的描述。该工装包括底板3，底板3上设有导轨45，其通过螺钉43固定在底板3上。在导轨45上设置有用于放置电机的定位座40，定位座40通过螺钉4与导轨45固定连接，定位座40可沿着导轨45前后滑动。底板3的前端具有用螺钉1固定的前挡块2，后端具有由螺钉44和圆柱销42固定的后挡块41；定位座40在前挡块2和后挡块41限定的范围内滑动。特别的，该后挡块41起到定心的作用，即确保电机的轴心线位于预定的位置。

在定位座40的外侧固定有导柱39，该导柱39的上端通过螺母26固定有上模板25，上模板25上通过螺钉31固定有液压缸28，液压缸28具有可在液压作用下伸缩的活塞杆。还包括滑板34，其中部具有凸起的模柄22。连接头23用于连接活塞杆和模柄22，连接头23的一端通过螺钉21固定在滑板34上，另一端通过螺母24固定在活塞杆上，这样活塞杆的伸缩运动将带动滑板34上下移动。所述滑板的两侧分别设置有滑板导柱27，滑板导柱27的一端固定在滑板34上另一端可滑动地穿过上模板25的孔，在所述孔中设置有直线轴承32，用于对滑板导柱27进行导向。当液压缸28动作时，活塞杆进行伸缩运动，滑板24在活塞杆的作用下上下运动，滑板导柱27起到稳定导向的作用，确保滑板34不发生倾斜。滑板导柱27的上端通过螺钉29固定有滑板导柱挡板30，确保滑板导柱27不会从上模板25的孔中掉落。

在滑板34的下端通过螺钉21固定有凹模固定圈36，凹模固定圈36的下端为中空，导正凹模20通过螺钉19固定在凹模固定圈36的内部。导正凹模20的轴心线与电机轴心线重合。在一个优选的实施例中，电机、导正凹模20、凹模固定圈36、液压缸导杆、模柄22的轴心线均重合在一起，这样就获得了高度的一致性，确保定位准确、液压力传递均匀。

还包括导正芯棒37，如图1，3所示，导正芯棒37的一端套设在点击转子轴上，因此导正芯棒37的轴心线与电机转子轴心线重合。导正芯棒37的另一端可伸入导正凹模20中。

还包括螺孔导正销38，其安装到变速器端盖7的螺孔中，并伸入到电机壳上的孔中，起到定位导向的作用。

定位座40可以对电机进行定位，在定位座40的外侧设置有导柱9，其通过螺钉固定在定位座40上，导柱9上套设有导套18，在导柱9和导套18之间配置有弹簧10，导套18可以压缩弹簧10从而在导柱9上***，这样导套18相对于定位座40的高度是可调节的，圆柱销16用于对导套18的高度进行初步调整，但是并不将所述导套固定在导柱上，也就是说，圆柱销16对导套的高度调整不是刚性的，其仅仅维持一个较小的固定力，在外力的作用下，所述导套18的高度还是会发生变化的；在本发明中，在液压活塞的作用下会使得导套18跟随变速器端盖7一起向下运动。

导套18的上端用于支撑变速器端盖7。在一个特定的实施例中，导套18的上端还固定有托板5，其通过螺钉6固定到所述导套18上。

作为液压缸的引申，其它形式的动力如：气压缸、气液增压缸、伺服电机等均可作为本电动汽车动力电机变速器端盖装配工装的动力。

本发明的工作过程如下所描述：

将定位座40向前滑出，将拆下工艺端盖的动力电机正确地放置到定位座40上，然后将定位座向后滑动至后挡块41为止，这样电机轴心线与导正凹模20的轴心线重合。再将导正芯棒37连接到电机转子轴12上，把装好螺孔导正销38的变速器端盖7置于待装配的电机上，让托板5可以水平支撑到变速器端盖7，通过导向套压缩调整弹簧10的相关参数(线径、节距、高度等)及圆柱销16在导柱9上的位置调整托板5的水平高度，使变速器端盖7保持水平，同时，使螺孔导正销38初步对准动力电机机壳14上对应的孔，然后开动液压缸28，导正凹模20在液压缸28的带动下垂直向下运动，在导正凹模20逐渐下行时，导正凹模20内孔壁渐渐与导正芯棒37接触，由于导正凹模20与定位座3同轴心，且导正芯棒37头部设计成圆锥形，在导正凹模20下行过程中，导正凹模20在水平方向受底板3、立柱39、上模板25、滑板导柱27、滑板34、凹模固定圈36、螺钉21、螺钉19的水平约束不能移动，无论导正芯棒37随动力电机转子轴12在水平方向偏向哪一方，导正凹模20上的圆形型腔内壁总是首先与圆锥形导正芯棒37头部所偏向的一方接触，如图3所示，导正芯棒37的轴心线与电机转子轴心线重合(标记为111)，电机轴心线和导正凹模轴心线重合(标记为131)，它们之间具有夹角α。上述接触使得导正凹模20对导正芯棒37产生压力F,该压力F产生反向与所偏方向的水平方向的推力分量F1和垂直向下的推力分量F2，随着液压缸28推着导正凹模20继续垂直下行，反电机转子轴12偏向的水平推力分量F1越来越大，直至将导正芯棒37推正为止。于此同时，导正凹模20下端面开始接触变速器端盖7，并推着变速器端盖7垂直向下运动，变速器端盖7上安装的螺孔导正销38和电机机壳14上的孔互相作用渐渐引导变速器端盖7在水平圆周方向上进行位置微调，使得变速器端盖7水平圆周方向位置符合装配要求，当电机转子轴12被推正、变速器端盖定位止口17与电机机壳定位止口15对准、变速器端盖7水平圆周方向位置正确后，导正凹模20继续垂直下行将导变速器端盖7推压到动力电机机壳14上，压合完变速器端盖7和动力电机机壳14后，液压缸28带着导正凹模20垂直上行，从工装上取出装好的电机，一次装配完成。

本发明实现了专用工装辅助的半自动化或自动化装配，使产品的一致性得到保障，生产效率提高，劳动强度降低，产品质量提升。

尽管已经结合实施例对本发明进行了详细地描述，但是本领域技术人员应当理解地是，本发明并非仅限于特定实施例，相反，在没有超出本申请精神和实质的各种修正，变形和替换都落入到本申请的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，包括底座，其上配置有用于放置电机的定位座；还包括液压装置，该液压装置用于驱动凹模固定圈上下移动，所述凹模固定圈内固定有导正凹模；还包括导正芯棒，所述导正芯棒的一端套设在所述电机的转子轴上，另一端设计成圆锥形并能够伸入到所述导正凹模中，所述导正凹模的轴心线与电机轴心线重合。

2.根据权利要求1所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其特征在于，所述底板上设有导轨，所述定位座设置造所述导轨上，所述底板的前端具有前挡块，后端具有后挡块；所述定位座在前挡块和后挡块限定的范围内滑动。

3.根据权利要求2所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其特征在于，所述定位座的外侧设置有导柱，所述导柱上部套设有导套，在所述导柱和导套之间配置有弹簧，所述导套可以所述压缩弹簧从而在导柱上运动；还包括圆柱销，用于对导套的高度进行调整。

4.根据权利要求3所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其特征在于，所述导套的上端部配置有托板，该托板用于支撑变速器端盖。

5.根据权利要求3所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其特征在于，在所述定位座的外侧固定有导柱，该导柱的上端固定有上模板，所述上模板上通固定有液压缸，所述液压缸具有可在液压作用下伸缩的活塞杆，还包括滑板和连接头，所述滑板的中部具有凸起的模柄，所述连接头的一端套设在所述模柄上并固定在所述滑板上，另一端固定在活所述塞杆上；所述滑板的下端固定有凹模固定圈，所述凹模固定圈的下端为中空，所述导正凹模固定在所述凹模固定圈的中空内部。

6.根据权利要求5所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其特征在于，所述滑板的两侧分别设置有滑板导柱，所述滑板导柱的一端固定在所述滑板上另一端可滑动地穿过所述上模板的孔，在所述孔中设置有直线轴承，所述滑板导柱的上端部固定有滑板导柱挡板。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其特征在于，还包括螺孔导正销，其安装到变速器端盖的螺孔中，并伸入到电机壳上的孔中，起到定位导向的作用。

8.根据权利要求7所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装，其特征在于，所述电机、导正凹模、凹模固定圈、活塞杆、模柄的轴心线均重合在一起。

9.一种操作根据权利要求1-8任意一项所述的电动汽车动力电机变速器端盖装配的工装的方法，其特征在于包括以下步骤：

将定位座向前滑出，将拆下工艺端盖的电机放置到定位座上，然后将定位座向后滑动至后挡块为止；

将导正芯棒连接到电机转子轴上，将变速器端盖置于所述电机上方；

让托板水平支撑变速器端盖，通过导向套压缩调整弹簧调整所述托板的水平高度，使变速器端盖保持水平；

启动液压缸，导正凹模在液压缸的带动下垂直向下运动，在导正凹模逐渐下行时，导正凹模内孔壁渐渐与导正芯棒接触推动所述导正芯棒的圆锥形头部向电机轴心线移动，直至将导正芯棒推正为止；

所述导正凹模继续向下运动，并推着变速器端盖压合到所述电机机壳上；

压合完成后，所述导正凹模垂直上行，从工装上取出装好的电机。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将变速器端盖置于所述电机上方时，还将螺孔导正销***所述变速器端盖的螺孔中，并使所述螺孔导正销初步对准所述电机机壳上对应的孔。