CN107453567A - 一种盘式电机定子铁心的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：将硅钢片带材卷绕至规定的尺寸，经适当焊接后形成定子铁心毛坯；将定子铁心毛坯焊接的一面用磨床进行少量精加工以作为后续加工的定位基准面，然后将定子铁心毛坯固定在分度装置上；将分度装置固定在加工的线切割机床上，加工槽形；一次加工完对应的定子槽形后，调整分度装置一个齿距加工下一槽形；重复上述步骤依次加工，直至加工完所有的定子铁心上的定子槽形。本发明对盘式电机定子铁心的加工进行深入研究，开发出一种盘式电机定子铁心的加工方法及装置。

Description

一种盘式电机定子铁心的加工方法
技术领域
本发明涉及电机技术领域，主要涉及盘式电机定子铁心带材的卷绕、定子铁心的槽形加工，特别涉及了一种盘式电机定子铁心的加工方法。
背景技术
目前在国际上，盘式电机已发展到相当高的水平，出现了许多不同种类、不同结构、不同用途的盘式电机，其应用遍及从国民经济到国防工业的各个领域。我国对盘式电机的研究起步较晚，设计与制造的总体水平不高。
目前国内生产盘式电机的定子铁心大多是由槽形的冲制及定子冲片的卷绕两部分组成，采用铁心自动冲卷设备加工定子铁心，硅钢片带材经冷冲槽形后，形成不等距槽形，然后经卷绕(类似于钢卷尺尺身卷绕法)而形成定子铁心端面径向或斜径向槽口，加工到规定的内外径尺寸。该种加工方法自动化程度比较高，其槽形尺寸的加工精度主要取决于定子铁心自动冲卷设备的精度。但由于冷冲槽形不等距以及卷绕硅钢片带材预紧力不同等原因使得卷绕成型的定子铁心的槽形不齐，从而使得定子槽形的实际利用率有一定程度的降低，电机的实际槽满率往往高于理论设计值，这给电机的下线造成一定难度。因此，采用定子铁心自动冲卷设备加工的定子铁心时需要适当降低槽满率的设计值。
发明内容
发明目的：
由于采用铁心自动冲卷设备加工的定子铁心有其本身的局限性，本发明对盘式电机定子铁心的加工进行深入研究，开发出一种盘式电机定子铁心的加工方法及装置。
技术方案：
一种盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：使用定子铁心卷绕装备，将硅钢片带材一端置于第一铁心支架上，另一端置于第二铁心支架上，第一铁心支架卷绕硅钢片带材，第二铁心支架给硅钢片带材提供预紧力，根据冲片的叠压系数选取适当的叠压所需的预紧力将硅钢片带材卷绕至规定的尺寸，经适当焊接后形成定子铁心毛坯；
步骤二：将定子铁心毛坯焊接的一面用磨床进行少量精加工以作为后续加工的定位基准面，然后将定子铁心毛坯固定在分度装置上；
步骤三：将分度装置固定在加工的线切割机床上，根据设计所需加工槽形的奇、偶个数，奇数时一次加工一个槽形或偶数时一次加工两个槽形；
步骤四：一次加工完对应的定子槽形后，调整分度装置一个齿距加工下一槽形；
步骤五：重复步骤四依次加工，直至加工完所有的定子铁心上的定子槽形。
所述定子铁心卷绕装备包括工作平台、第一铁心支架、第二铁心支架、压力传感器、卷轴驱动装置、负载装置和控制平台，第一铁心支架、第二铁心支架和控制平台设置于水平的工作平台上，第一铁心支架设有卷绕驱动装置，卷绕驱动装置驱动旋转的支架处设有压力传感器，第二铁心支架设有负载装置，负载装置电机旋转的方向与卷绕驱动装置电机旋转的方向相同，控制平台通过电路连接第一铁心支架和第二铁心支架，控制卷轴驱动装置和负载装置。
所述分度装置包括固定部分、转动部分、分度对定机构、配重块和抬起锁紧机构，固定部分将转动部分水平固定，在转动部分的一端固定有分度对定机构，分度对定机构设有齿轮状的分度盘，抬起锁紧机构在分度对定机构一侧，抬起锁紧机构能够旋转并卡接分度盘，抬起锁紧机构与分度对定机构的分度盘采用双斜面销定位，能够消除分度副间隙对分度精度的影响。
所述分度对定机构还安装有配重块。
所述叠压系数控制在0.92—0.95。
所述第一铁心支架和第二铁心支架设有圈数计数测量装置。
优点及效果
本发明一种盘式电机定子铁心的加工方法，具有如下优点和有益效果：
本发明使用的设备结构简单实用、机械化程度高，定子槽形加工精度高，对定子槽形可以按设计要求进行精确控制，减少了铁心自动冲卷设备加工定子铁心带来的槽形累积误差，电机设计时可以适当提高电机槽满率的设计值，槽形的利用率得到进一步提高，且定子铁心内外径不受电机容量的限制。
附图说明
图1.定子铁心卷绕装备结构简图；
图2.分度装置结构简图。
1.第一铁心支架，2.定子铁心毛坯，3.压力传感器，4.卷绕驱动装置，5.硅钢片带材，6.负载装置，7.控制平台，8.转动部分，9.固定部分，10.工作平台，11.分度对定机构，12.配重块，13.抬起锁紧机构，14.第二铁心支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
一种盘式电机定子铁心的加工方法，包括如下步骤：
步骤一：使用定子铁心卷绕装备，将硅钢片带材5一端置于第一铁心支架1上，另一端置于第二铁心支架14上，第一铁心支架1卷绕硅钢片带材5，第二铁心支架14给硅钢片带材5提供预紧力，根据冲片的叠压系数选取适当的叠压所需的预紧力将硅钢片带材5卷绕至规定的尺寸，经适当焊接后形成定子铁心毛坯2；
步骤二：将定子铁心毛坯2焊接的一面用磨床进行少量精加工以作为后续加工的定位基准面，然后将定子铁心毛坯2固定在分度装置上；
步骤三：将分度装置固定在加工的线切割机床上，根据设计所需加工槽形的奇、偶个数，奇数时一次加工一个槽形或偶数时一次加工两个槽形；
步骤四：一次加工完对应的定子槽形后，调整分度装置一个齿距加工下一槽形；
步骤五：重复步骤四依次加工，直至加工完所有的定子铁心上的定子槽形。
上述步骤一中所述叠压系数控制在0.92—0.95；所述第一铁心支架1和第二铁心支架14设有圈数计数测量装置。
如图1所示，定子铁心卷绕装备包括工作平台10、第一铁心支架1、第二铁心支架14、压力传感器3、卷轴驱动装置4、负载装置6和控制平台7，第一铁心支架1、第二铁心支架14和控制平台7设置于水平的工作平台10上，第一铁心支架1设有卷绕驱动装置4，卷绕驱动装置4驱动旋转的支架处设有压力传感器3，第二铁心支架14设有负载装置6，负载装置6驱动旋转的支架处也设有压力传感器3，负载装置6电机旋转的方向与卷绕驱动装置4电机旋转的方向相同，控制平台7通过电路连接第一铁心支架1和第二铁心支架14，控制卷轴驱动装置4和负载装置6。
铁心支架1根据卷绕定子铁心毛坯2内径的大小可以调整，适用于不同规格盘式电机定子铁心的卷绕。在铁心支架1和铁心支架2上装有压力传感器3，压力传感器3、卷绕驱动装置4与负载装置6构成闭环控制***，时时监控定子铁心毛坯2叠片压力，负载装置6根据压力信号，实行浮动加载以便控制铁心叠片压力，卷绕速度采用无级变速。
如图2所示，分度装置包括固定部分9、转动部分8、分度对定机构11、配重块12和抬起锁紧机构13，固定部分9将转动部分8水平固定，在转动部分的一端固定有分度对定机构11，分度对定机构11设有齿轮状的分度盘，分度对定机构11还安装有配重块抬起锁紧机构13在分度对定机构11一侧，抬起锁紧机构13能够旋转并卡接分度盘，抬起锁紧机构13与分度对定机构11的分度盘采用双斜面销定位，能消除分度副间隙对分度精度的影响。
分度对定机构11的分度盘与抬起与锁紧机构13的分度***合称分度副。分度精度主要取决于分度副的精度，而分度副的精度主要取决于分度盘和分度***的相互位置和结构形式。在分度盘直径相同的情况下，分度孔距离回转轴线越远，分度精度越高，所以径向分度越高。
定子铁心槽形加工主要将定子铁心卷绕装置卷绕成型的盘式电机铁心毛坯2固定在定子铁心分度装置上，再将分度装置固定在加工的线切割机床上，根据设计要求加工出所需定子槽形。
本发明结构简单实用、机械化程度高，定子槽形加工精度高，对定子槽形可以按设计要求进行精确控制，减少了铁心自动冲卷设备加工定子铁心带来的槽形累积误差，电磁方案设计时可以适当提高电机槽满率的设计值，槽形的利用率得到进一步提高，且定子铁心内外径不受电机容量的限制。

Claims (6)

1.一种盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：使用定子铁心卷绕装备，将硅钢片带材一端置于第一铁心支架上，另一端置于第二铁心支架上，第一铁心支架卷绕硅钢片带材，第二铁心支架给硅钢片带材提供预紧力，根据冲片的叠压系数选取适当的叠压所需的预紧力将硅钢片带材卷绕至规定的尺寸，经适当焊接后形成定子铁心毛坯；
步骤二：将定子铁心毛坯焊接的一面用磨床进行少量精加工以作为后续加工的定位基准面，然后将定子铁心毛坯固定在分度装置上；
步骤三：将分度装置固定在加工的线切割机床上，根据设计所需加工槽形的奇、偶个数，奇数时一次加工一个槽形或偶数时一次加工两个槽形；
步骤四：一次加工完对应的定子槽形后，调整分度装置一个齿距加工下一槽形；
步骤五：重复步骤四依次加工，直至加工完所有的定子铁心上的定子槽形。
2.根据权利要求1所述的盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：所述定子铁心卷绕装备包括工作平台、第一铁心支架、第二铁心支架、压力传感器、卷轴驱动装置、负载装置和控制平台，第一铁心支架、第二铁心支架和控制平台设置于水平的工作平台上，第一铁心支架设有卷绕驱动装置，卷绕驱动装置驱动旋转的支架处设有压力传感器，第二铁心支架设有负载装置，负载装置电机旋转的方向与卷绕驱动装置电机旋转的方向相同，控制平台通过电路连接第一铁心支架和第二铁心支架，控制卷轴驱动装置和负载装置。
3.根据权利要求1所述的盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：所述分度装置包括固定部分、转动部分、分度对定机构、配重块和抬起锁紧机构，固定部分将转动部分水平固定，在转动部分的一端固定有分度对定机构，分度对定机构设有齿轮状的分度盘，抬起锁紧机构在分度对定机构一侧，抬起锁紧机构能够旋转并卡接分度盘，抬起锁紧机构与分度对定机构的分度盘采用双斜面销定位，能够消除分度副间隙对分度精度的影响。
4.根据权利要求3所述的盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：所述分度对定机构还安装有配重块。
5.根据权利要求2所述的盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：所述叠压系数控制在0.92—0.95。
6.根据权利要求2所述的盘式电机定子铁心的加工方法，其特征在于：所述第一铁心支架和第二铁心支架设有圈数计数测量装置。
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