CN113098208A - 一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置及其加工工艺，属于机械零部件加工技术领域，所述的装配加工装置设置有可升降组件和承载基座，所述的承载基座包括顶板和载物台，所述的顶板的中部设置有轴承对位孔，所述的承载基座的两侧设置有限位孔，通过这些组件的配合使用使得转子和轴承的装配更加地精准，有效地提高了整体的工作效率和产品质量，通过在轴承的一端设置螺纹端并与转子过盈配合能够使得转子和轴承在完成装配后当转子与轴承之间发生相对转动时进行自锁，进一步地保障了转子与轴承的装配稳定性，本发明的结构简单易于操作，有效地提高了转子轴承的装配效率和产品质量，具有一定的实用性。

Description

一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置及其加工工艺

技术领域

本发明属于机械零部件加工技术领域，具体地说，涉及一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置及其加工工艺。

背景技术

转子多为动力机械和工作机械中的主要旋转部件，如电机或某些旋转式机器的旋转部分，电机的转子一般由绕有线圈的铁芯、滑环和风叶等组成，在微型紧密电机的生产领域，需要在转子的两端设置精密轴承，而转子轴承的装配也是电机的生产过程中必不可少的工序，转子轴承安装的好坏与否直接影响到轴承的精度、寿命和性能，也变相地影响了电机整体的质量；

现有技术中，对于电机转子轴承的装配都是由人工配合气动装置进行装配，不仅速度慢产能低而且装配的位置一致性不好，增加了工厂的运行成本，无法实现长时间的持续工作，对于操作工人的体力及操作技能要求较高，尤其是转子轴承的装配工作操作难度大，工人的劳动强度高且极易造成轴承的损坏，降低产品的合格率，最终导致整体的工作效率和产品质量低下。

发明内容

针对现有的电机转子轴承不易装配的问题，本发明提供一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，设置有可升降组件和承载基座，通过可升降组件和承载基座的配合使用使得转子和轴承的装配更加地精准，有效地提高了整体的工作效率和产品质量，以解决背景技术中提出的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，包括转子和轴承，所述的轴承与转子固定连接，所述的改进的三相异步电机转子轴装配加工装置包括装配加工装置，所述的装配加工装置包括可升降组件和承载基座，所述的可升降组件固定连接在装配加工装置的内部顶端，所述的承载基座固定安装在装配加工装置的内部底端。

优选地，所述的可升降组件包括电动伸缩杆、固定板、限位杆和三角卡盘，所述的电动伸缩杆的一端固定连接在装配加工装置的内部顶端，另一端固定连接三角卡盘，所述的电动伸缩杆的一端还设置有固定板，所述的固定板套接在电动伸缩杆的输出端，并固定连接在电动伸缩杆的输出端上，所述的固定板的两侧设置有限位杆，所述的限位杆通过设置有的紧固螺栓固定连接在固定板上，所述的承载基座包括顶板和载物台，所述的载物台设置有两块，所述的两块载物台之间形成转子放置槽，所述的顶板设置在载物台的上端，所述的顶板与载物台之间通过设置有的复位弹簧连接，所述的复位弹簧的一端固定连接顶板的下端面，另一端固定连接载物台的上端面。

优选地，所述的顶板的中部设置有轴承对位孔，所述的轴承对位孔与三角卡盘的中心夹持孔位置相对，所述的承载基座的两侧设置有限位孔，所述的限位孔与限位杆的位置相对，所述的限位杆可插接在限位孔中，所述的转子包括铁芯、滑环和风叶，所述的铁芯设置在转子的内部作为转子的内芯，所述的滑环固定连接在转子的侧壁，所述的风叶与铁芯固定连接。

优选地，所述的轴承为圆柱状，所述的轴承的一端设置有螺纹端。

优选地，改进的三相异步电机转子轴装配加工装置的加工工艺，步骤如下，

所述的转子轴加工工艺顺序执行以下的步骤：下料的步骤：采用数控锯床下料，垂直度≤0.54；

校直的步骤：采用校直机校直，对下料的毛坯工件进行校直，在校直过程中应保证0.02的精度要求；

磨外圆的步骤：采用无心磨床对校直后的转子轴进行磨外圆；

作外圆的步骤：采用车铣复合机作外圆；

键槽的步骤：采用车铣复合机进行键槽操作。

优选地，所述的数控锯床下料将毛坯工件放置于锯床工作台面，结合锯床的加工参数进行单个切割，切割前将工件整理对齐并利用液压装置把工件进行固定，对于工件约8mm进行切割端头，接着用量具确定所要下料的尺寸，在开始切割是需要再次检查夹紧装置确保工件夹紧，进入锯床下料，开始锯带速度不可以过快，一般型材加工比如GB4230金属带锯床可选择速度3进行下料切割，切割过程中要随时观察，切割完成后按下抬据按钮等锯架完全升起停止运转便可以进行后续的加工操作。

优选地，所述的校直机校直在校直过程中可采取弯曲校直的方式，将待校直的转子轴工件被测量并固定在两个垫铁上，将工件的高点向上，在校直过程中，工件被向下压弯，超过屈服点，知道塑性变形达到了测量要求数值，采用校直机校直的作用在于，一方面通过在工件下方内部较软的地方超过屈服点，同时相应的延长了工件而达到校直效果，另一方面，在校直过程中产生的弯曲应力也减少了内应力在工件下方的集中，有效地增加了工件的使用寿命；在校直过程中还可以采取点压校直，在点压校直中，工件测量之后，高点向下支撑于垫铁之上，然后通过锤头在工件的上部表面集中捶打，用来拉长工件上部边缘纤维，通过在校直点增加内应力和伸长边缘纤维，来降低工件的弯曲，上述的两种校直机的校直方式可根据实际需要进行选择，同时校直机在校直过程中应保证0.02的精度要求。

优选地，所述的磨外圆可采用贯串磨削法和切进磨削法，贯串磨削法：磨削时将校直后的转子轴从机床前面放到托板上，推进磨削区，由于导轮轴线在垂直平面内倾斜α角(α＝1-6°)，导轮与工件接触处的线速度V导可以分解成水平和垂直两个方向的分速度v导水平和v导垂直，v导垂直控制工件的圆周进给运动，v导水平使工件作纵向进给，所以工件进入磨削区后，既作旋转运动又作轴向移动，穿过磨削区工件就磨削完毕，α角增大、生产率高但表面粗糙度值增大；切进磨削法：将工件放在托板和导轮之间，然后由工件或磨削砂轮横向切进进给磨削工件表面，这时导轮的中心线仅倾斜很小角度(约30°)，以便对工件产生微小的轴向推力，使它靠住挡板，得到可靠轴向定位。

优选地，所述的作外圆在使用车铣复合机进行车外圆的操作时，先根据实际情况选择车铣复合机的车刀，再进行开车对刀，对刀完成后准确地加吃刀深度而后进行车外圆，外圆切削完成后先退出刀具而后停车。

优选地，所述的键槽同样采用车铣复合机进行键槽操作，在车铣复合机完成转子轴的外圆切削后更换刀具进行键槽

有益效果

相比于现有技术，

本发明改进的三相异步电机转子轴装配加工装置的有益效果为：

(1)上述的改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，设置有可升降组件和承载基座，所述的可升降组件包括电动伸缩杆、固定板、限位杆和三角卡盘，所述的承载基座包括顶板和载物台，所述的顶板的中部设置有轴承对位孔，所述的轴承对位孔与三角卡盘的中心夹持孔位置相对，所述的承载基座的两侧设置有限位孔，所述的限位孔与限位杆的位置相对，通过这些组件的配合使用使得转子和轴承的装配更加地精准，有效地提高了整体的工作效率和产品质量。

(2)上述的改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，通过在轴承的一端设置螺纹端并与转子过盈配合能够使得转子和轴承在完成装配后当转子与轴承之间发生相对转动时进行自锁，进一步地保障了转子与轴承的装配稳定性，使得本发明具备实用性。

本发明改进的三相异步电机转子轴装配加工装置的加工工艺有益效果为：

(1)上述的一种三相异步电机转子轴部件加工工艺，通过数控锯床进行毛坯工件的下料，通过无心磨床进行转子轴的磨外圆，有效地提高了生产效率使得生产安全性大大的提高，同时降低了生产成本。

(2)上述的一种三相异步电机转子轴部件加工工艺，通过采用校直机校直下料的工件，并利用车铣复合机进行外圆的车削以及键槽操作，使得转子轴的精度得到了提高了同时生产的转子轴的质量有效地提高，具有一定的实用性

附图说明

图1为本发明中装配加工装置的结构主视图；

图2为本发明中图1内的A处放大图；

图3为本发明中转子和轴承装配后的结构示意图；

图4为本发明中转子和轴承装配的结构剖视图；

图5为本发明设备加工工艺流程。

图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：

图中：100、装配加工装置；

10、可升降组件；11、电动伸缩杆；12、固定板；13、限位杆；14、紧固螺栓；15、三角卡盘；

20、承载基座；21、顶板；22、限位孔；23、轴承对位孔；24、复位弹簧；25、载物台；26、转子放置槽；

30、转子；31、铁芯；32、滑环；33、风叶；

40、轴承；41、螺纹端。

具体实施方式

下面结合具体发明对本发明进一步进行描述。

实施例

如图1-4所示，其为本发明一优选实施方式的一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置结构示意图，本实施例改进的三相异步电机转子轴装配加工装置包括装配加工装置100，所述的装配加工装置100包括可升降组件10和承载基座20，所述的可升降组件10固定连接在装配加工装置100的内部顶端，所述的承载基座20固定安装在装配加工装置100的内部底端，所述的装配加工装置100目的是为了更加准确地将设置有的轴承40与设置有的转子30进行装配。

所述的转子30包括铁芯31、滑环32和风叶33，所述的铁芯31设置在转子30的内部作为转子30的内芯，所述的滑环32固定连接在转子30的侧壁，所述的风叶33与铁芯31固定连接。

所述的轴承40为圆柱状，所述的轴承40的一端设置有螺纹端41。

所述的可升降组件10包括电动伸缩杆11、固定板12、限位杆13和三角卡盘15，所述的电动伸缩杆11的一端固定连接在装配加工装置100的内部顶端，另一端固定连接三角卡盘15，所述的三角卡盘15可在转子30和轴承40进行装配中对轴承40进行夹持，所述的电动伸缩杆11的一端还设置有固定板12，所述的固定板12套接在电动伸缩杆11的输出端，并固定连接在电动伸缩杆11的输出端上，所述的固定板12的两侧设置有限位杆13，所述的限位杆13通过设置有的紧固螺栓14固定连接在固定板12上。

所述的承载基座20固定连接在装配加工装置100的底部，所述的承载基座20包括顶板21和载物台25，所述的载物台25设置有两块，所述的两块载物台25之间形成转子放置槽26，所述的转子放置槽26用于放置转子30，所述的顶板21设置在载物台25的上端，所述的顶板21与载物台25之间通过设置有的复位弹簧24连接，所述的复位弹簧24的一端固定连接顶板21的下端面，另一端固定连接载物台25的上端面，所述的顶板21的中部设置有轴承对位孔23，所述的轴承对位孔23与三角卡盘15的中心夹持孔位置相对，所述的承载基座20的两侧设置有限位孔22，所述的限位孔22与限位杆13的位置相对，所述的限位杆13可插接在限位孔22中用于整体装置在进行装配过程中的定位和限位。

本实施例中，当需要对转子30和轴承40进行装配时，通过将轴承40装夹在三角卡盘15上，再将转子30平整地放置在载物台25之间的转子放置槽26内，通过开启电动伸缩杆11使得三角卡盘15下降，通过设置有的限位杆13和限位孔22的配合使用能够对轴承40进行精确的定位，通过设置的轴承对位孔23使得轴承40进一步的准确定位，通过设置有的复位弹簧24能在装配过程中有效地缓解轴承40的硬性压力，保证了轴承40在装配过程中不会发生弯曲，当轴承40下降到一定高度时即可与转子30进行安装，本发明的结构简单操作简便，通过在轴承40的一端设置螺纹端41并与转子30过盈配合能够使得转子30和轴承40在完成装配后当转子30与轴承40之间发生相对转动时进行自锁，进一步地保障了转子30与轴承40的装配稳定性，提高了整体的装配效率和产品质量，使得本发明具有一定的实用性。

如图5所示，其为本发明一优选实施方式的一种三相异步电机转子轴部件加工工艺的工艺流程图：第一步，下料，采用数控锯床下料，垂直度≤0.54，将毛坯工件放置于锯床工作台面，结合锯床的加工参数进行单个切割，切割前将工件整理对齐并利用液压装置把工件进行固定，对于工件约8mm进行切割端头，接着用量具确定所要下料的尺寸，在开始切割是需要再次检查夹紧装置确保工件夹紧，进入锯床下料，开始锯带速度不可以过快，一般型材加工比如GB4230金属带锯床可选择速度3进行下料切割，切割过程中要随时观察，切割完成后按下抬据按钮等锯架完全升起停止运转便可以进行后续的加工操作。

第二步，校直，采用校直机校直，在校直过程中可采取弯曲校直的方式，将待校直的转子轴工件被测量并固定在两个垫铁上，将工件的高点向上，在校直过程中，工件被向下压弯，超过屈服点，知道塑性变形达到了测量要求数值，采用校直机校直的作用在于，一方面通过在工件下方内部较软的地方超过屈服点，同时相应的延长了工件而达到校直效果，另一方面，在校直过程中产生的弯曲应力也减少了内应力在工件下方的集中，有效地增加了工件的使用寿命；在校直过程中还可以采取点压校直，在点压校直中，工件测量之后，高点向下支撑于垫铁之上，然后通过锤头在工件的上部表面集中捶打，用来拉长工件上部边缘纤维，通过在校直点增加内应力和伸长边缘纤维，来降低工件的弯曲，上述的两种校直机的校直方式可根据实际需要进行选择，同时校直机在校直过程中应保证0.02的精度要求。

第三步，磨外圆，采用无心磨床对校直后的转子轴进行磨外圆，所述的磨外圆可采用贯串磨削法和切进磨削法，贯串磨削法：磨削时将校直后的转子轴从机床前面放到托板上，推进磨削区，由于导轮轴线在垂直平面内倾斜α角(α＝1-6°)，导轮与工件接触处的线速度V导可以分解成水平和垂直两个方向的分速度v导水平和v导垂直，v导垂直控制工件的圆周进给运动，v导水平使工件作纵向进给，所以工件进入磨削区后，既作旋转运动又作轴向移动，穿过磨削区工件就磨削完毕，α角增大、生产率高但表面粗糙度值增大；切进磨削法：将工件放在托板和导轮之间，然后由工件或磨削砂轮横向切进进给磨削工件表面，这时导轮的中心线仅倾斜很小角度(约30°)，以便对工件产生微小的轴向推力，使它靠住挡板，得到可靠轴向定位。

第四步，作外圆，采用车铣复合机作外圆，在使用车铣复合机进行车外圆的操作时，先根据实际情况选择车铣复合机的车刀，再进行开车对刀，对刀完成后准确地加吃刀深度而后进行车外圆，外圆切削完成后先退出刀具而后停车。

第五步，键槽，同样采用车铣复合机进行键槽操作，在车铣复合机完成转子轴的外圆切削后更换刀具进行键槽。

本发明中的工艺流程为：下料，采用数控锯床下料，垂直度≤0.54，校直，采用校直机校直，保证0.02的精度要求，磨外圆，采用无心磨床对校直后的转子轴进行外圆的打磨，作外圆、键槽，采用车铣复合机进行转子轴的外圆车削加工以及键槽，压轴承，将轴承和轴承压盖压入转子机壳的轴承室内，即可得到完整的电机转子，本发明的工艺方法简单且易于实现，同时有效地保证了转子轴的装配质量和装配效率，提高了电机的整体质量，具有一定的实用性

以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (10)

1.一种改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，包括转子(30)和轴承(40)，所述的轴承(40)与转子(30)固定连接；

其特征在于：

所述的改进的三相异步电机转子轴装配加工装置包括装配加工装置(100)，所述的装配加工装置(100)包括可升降组件(10)和承载基座(20)，所述的可升降组件(10)固定连接在装配加工装置(100)的内部顶端，所述的承载基座(20)固定安装在装配加工装置(100)的内部底端。

2.根据权利要求1所述的改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，其特征在于：所述的可升降组件(10)包括电动伸缩杆(11)、固定板(12)、限位杆(13)和三角卡盘(15)，所述的电动伸缩杆(11)的一端固定连接在装配加工装置(100)的内部顶端，另一端固定连接三角卡盘(15)，所述的电动伸缩杆(11)的一端还设置有固定板(12)，所述的固定板(12)套接在电动伸缩杆(11)的输出端，并固定连接在电动伸缩杆(11)的输出端上，所述的固定板(12)的两侧设置有限位杆(13)，所述的限位杆(13)通过设置有的紧固螺栓(14)固定连接在固定板(12)上，所述的承载基座(20)包括顶板(21)和载物台(25)，所述的载物台(25)设置有两块，所述的两块载物台(25)之间形成转子放置槽(26)，所述的顶板(21)设置在载物台(25)的上端，所述的顶板(21)与载物台(25)之间通过设置有的复位弹簧(24)连接，所述的复位弹簧(24)的一端固定连接顶板(21)的下端面，另一端固定连接载物台(25)的上端面。

3.根据权利要求2所述的改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，其特征在于：所述的顶板(21)的中部设置有轴承对位孔(23)，所述的轴承对位孔(23)与三角卡盘(15)的中心夹持孔位置相对，所述的承载基座(20)的两侧设置有限位孔(22)，所述的限位孔(22)与限位杆(13)的位置相对，所述的限位杆(13)可插接在限位孔(22)中，所述的转子(30)包括铁芯(31)、滑环(32)和风叶(33)，所述的铁芯(31)设置在转子(30)的内部作为转子(30)的内芯，所述的滑环(32)固定连接在转子(30)的侧壁，所述的风叶(33)与铁芯(31)固定连接。

4.根据权利要求1所述的改进的三相异步电机转子轴装配加工装置，其特征在于：所述的轴承(40)为圆柱状，所述的轴承(40)的一端设置有螺纹端(41)。

5.根据权利要求1-4任意一条所述改进的三相异步电机转子轴装配加工装置的加工工艺，其特征在于：步骤如下，一种三相异步电机转子轴部件加工工艺，

1)所述的转子轴加工工艺顺序执行以下的步骤：下料的步骤：采用数控锯床下料，垂直度≤0.54；

2)校直的步骤：采用校直机校直，对下料的毛坯工件进行校直，在校直过程中应保证0.02的精度要求；

3)磨外圆的步骤：采用无心磨床对校直后的转子轴进行磨外圆；

4)作外圆的步骤：采用车铣复合机作外圆；

5)键槽的步骤：采用车铣复合机进行键槽操作。

6.根据权利要求5所述的三相异步电机转子轴部件加工工艺，其特征在于：所述的数控锯床下料将毛坯工件放置于锯床工作台面，结合锯床的加工参数进行单个切割，切割前将工件整理对齐并利用液压装置把工件进行固定，对于工件约8mm进行切割端头，接着用量具确定所要下料的尺寸，在开始切割是需要再次检查夹紧装置确保工件夹紧，进入锯床下料，开始锯带速度不可以过快，一般型材加工比如GB4230金属带锯床可选择速度3进行下料切割，切割过程中要随时观察，切割完成后按下抬据按钮等锯架完全升起停止运转便可以进行后续的加工操作。

7.根据权利要求5所述的三相异步电机转子轴部件加工工艺，其特征在于：所述的校直机校直在校直过程中可采取弯曲校直的方式，将待校直的转子轴工件被测量并固定在两个垫铁上，将工件的高点向上，在校直过程中，工件被向下压弯，超过屈服点，知道塑性变形达到了测量要求数值，采用校直机校直的作用在于，一方面通过在工件下方内部较软的地方超过屈服点，同时相应的延长了工件而达到校直效果，另一方面，在校直过程中产生的弯曲应力也减少了内应力在工件下方的集中，有效地增加了工件的使用寿命；在校直过程中还可以采取点压校直，在点压校直中，工件测量之后，高点向下支撑于垫铁之上，然后通过锤头在工件的上部表面集中捶打，用来拉长工件上部边缘纤维，通过在校直点增加内应力和伸长边缘纤维，来降低工件的弯曲，上述的两种校直机的校直方式可根据实际需要进行选择，同时校直机在校直过程中应保证0.02的精度要求。

8.根据权利要求5所述的三相异步电机转子轴部件加工工艺，其特征在于：所述的磨外圆可采用贯串磨削法和切进磨削法，贯串磨削法：磨削时将校直后的转子轴从机床前面放到托板上，推进磨削区，由于导轮轴线在垂直平面内倾斜α角(α＝1-6°)，导轮与工件接触处的线速度V导可以分解成水平和垂直两个方向的分速度v导水平和v导垂直，v导垂直控制工件的圆周进给运动，v导水平使工件作纵向进给，所以工件进入磨削区后，既作旋转运动又作轴向移动，穿过磨削区工件就磨削完毕，α角增大、生产率高但表面粗糙度值增大；切进磨削法：将工件放在托板和导轮之间，然后由工件或磨削砂轮横向切进进给磨削工件表面，这时导轮的中心线仅倾斜很小角度(约30°)，以便对工件产生微小的轴向推力，使它靠住挡板，得到可靠轴向定位。

9.根据权利要求5所述的三相异步电机转子轴部件加工工艺，其特征在于：所述的作外圆在使用车铣复合机进行车外圆的操作时，先根据实际情况选择车铣复合机的车刀，再进行开车对刀，对刀完成后准确地加吃刀深度而后进行车外圆，外圆切削完成后先退出刀具而后停车。

10.根据权利要求5所述的三相异步电机转子轴部件加工工艺，其特征在于：所述的键槽同样采用车铣复合机进行键槽操作，在车铣复合机完成转子轴的外圆切削后更换刀具进行键槽。

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