CN112751247A - 一种换向片，换向片定位工装及换向器的成型方法 - Google Patents
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Abstract
一种换向片为一个条状部件，包括本体、颈部和工艺柄；本体插接在转子叠片的槽口内，工艺柄插接在定位工装内。一种换向片定位工装，包括芯轴和齿形定位套筒；齿形定位套筒的外圆周分布有一圈齿槽，齿槽的数量和位置与转子叠层上槽口对应，芯轴上套装转子叠层和齿形定位套筒并形成间隙配合。一种换向器的成型方法，通过换向片定位工装将换向片定位在转子叠层中，并进行后续的加工工艺。本发明将换向片设计为独立部件，便于换向片的加工。针对换向片设计了对应的定位工装，能够使得换向片在转子叠层上精准定位，保证了转子叠层内各间距尺寸和位置的精确性，从而提高了换向器的整体精度质量。
Description
技术领域
本发明属于电动机的换向器制造领域，涉及一种换向片，换向片定位工装及换向器的成型方法。
背景技术
换向器广泛应用于发电机和电动机中，是用来传导和转换电流的零件。换向器的质量、精度直接影响着电动机的性能。因此换向器的制造方法在电动机的加工工艺中是核心环节。而换向器的制造过程中有一个重要环节是在转子叠层内插接换向片组件。现有直流力矩电机换向器所采用的有换向片组件具有筒状底座，底座端面的圆周上竖直排列有多根换向片，换向片与底座为一个整体。这样的换向片存在的问题是：加工难度大。因为底座与底座上多根换向片为一个整体，在加工单根换向片时会受到周围换向片位置和空间的限制，从而使得加工难度大，容易出现加工误差。此外，现有换向片组件与转子叠层插接时，是通过人工进行定位的。虽然受到底座的限位能够保证换向片同时插接在转子叠层的槽口中，并且保持基本一致。但是由于转子叠层的槽口内会缠有绕组，而绕组会对转子叠片的槽口内部进行占位，所以当换向片被插入槽口内，在绕组的影响下换向片容易出现晃动，而无法保证换向片安装的稳定性，进而导致转子叠层槽口内部尺寸间隔无法均匀等分，容易出现安装误差，影响换向器的精度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种换向片，换向片定位工装及换向器的成型方法，降低了换向片的加工难度，并使得换向片在与转子叠层槽口插接的过程中能够保证均匀且稳定的状态，进而提高换向器的生产精度。
本发明所采用的技术方案是：一种换向片，其特征在于：为一个条状部件，换向片包括三段，依次是前段的本体、中段的颈部以及后段的工艺柄；所述本体插接在转子叠片的槽口内，本体的端头伸出槽口的上端，本体的宽度小于槽口的宽度；所述颈部的宽度大于本体和工艺柄的宽度。
进一步，所述换向片的端部设有凹槽，用于固定导线。
进一步，所述本体和工艺柄的端头设有倒角。
一种换向片定位工装，其特征在于：包括芯轴和齿形定位套筒；所述齿形定位套筒的外圆周分布有一圈齿槽，齿槽的数量与转子叠层上槽口的数量一致，齿槽对应的位置与换向片插入转子叠层中的目标位置一致；所述齿槽的宽度与换向片的工艺柄宽度适配可间隙配合，齿槽的深度与工艺柄的厚度一致；所述转子叠层和齿形定位套筒分别套装在芯轴，并分别与芯轴形成间隙配合。
进一步，所述芯轴包括两段分离轴，分别为上轴和下轴，上轴和下轴的轴心位置设有贯通的轴孔，上轴和下轴通过贯穿轴孔中的锁紧轴连接。
进一步，所述上轴和下轴在相对连接的一端分别设有轴颈，两个轴颈的轴径一致，两个轴颈的外侧设有轴肩，所述转子叠层套装在两个轴颈的位置，两个轴颈的总长度小于转子叠层的厚度，转子叠层的侧面与两个轴肩相抵。
进一步，所述锁紧轴包括轴座和盖板，所述轴座包括底板和底板上竖直设置的轴体，底板的直径大于下轴轴孔的孔径，轴体在顶部轴心位置设有螺纹孔；所述盖板的中心设有通孔，盖板盖装在上轴的端面且通孔与轴孔贯通；所述轴座的轴体由下轴穿入至上轴，盖板通过锁紧螺钉与轴座的螺纹孔连接。
一种换向器的成型方法，其特征在于：
步骤1、将转子叠层套装在换向片定位工装的芯轴上；
步骤2、将换向片的本体依次插装在步骤1中转子叠层的槽口内；
步骤3、将换向片定位工装的齿形定位套筒套装在芯轴上；
步骤4、将步骤2中换向片的工艺柄插入齿形定位套筒对应的齿槽内；
步骤5、对步骤4中完成换向片定位的转子叠层进行浇铸、烘干、脱模以及成型，获得成型的换向器。
本发明的有益效果是：将换向片设计为独立部件，便于换向片的加工。针对换向片设计了对应的定位工装，能够使得换向片在转子叠层上精准定位，保证了转子叠层内各间距尺寸和位置的精确性，从而提高了换向器的整体精度质量。
附图说明
图1是转子叠层的结构示意图。
图2是换向片的结构示意图。
图3是换向片与转子叠层的装配图。
图4是齿形定位套筒的结构示意图。
图5是换向片定位工装的装配示意图。
图6是转子叠层成型后的结构示意图。
图中：1、转子叠层，2、槽口，3换向片，3-1、本体，3-2颈部，3-3、工艺柄，3-4、凹槽，4、齿形定位套筒，5、齿槽，6、芯轴，6-1、上轴，6-2、下轴，6-3、轴座，6-4、盖板，6-5、锁紧螺钉。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，转子叠层1的外圆上分布有多条直槽，每条槽的截面呈V形。换向片3就插装在V形槽的槽口2位置。
如图2所示，换向片3为一个条状部件。换向片3包括三段，依次是前段的本体3-1、中段的颈部3-2以及后段的工艺柄3-3。本体3-1用于插接在转子叠片的槽口2内。本体3-1的宽度小于槽口2的宽度，本体3-1的两侧与槽口2的两侧之间留有间隙。本体3-1的端头从槽口2下端插入，从上端穿出。颈部3-2的作用在于换向片3与转子叠层1通过定位工装定位后，转子叠层1与定位工装之间需要留有间距，以便完成后续的加工工艺。所以颈部3-2的宽度需要大于本体3-1和工艺柄3-3的宽度。同时，颈部3-2的宽度大于转子叠层1槽口2和定位工装用于定位的齿槽5宽度，使得颈部3-2的上端与槽口2下端的两边相抵，下端与齿槽5上端的两边相抵。需要说明的是，由于相邻换向片3之间的间隔较小，为了不影响相邻换向片3的安装，所以要求颈部3-2与槽口2相抵的位置不超过两相邻槽口2的中线，颈部3-2与齿槽5降低的位置不超过两相邻齿槽5的中线。
由于转子叠层1内会设有绕组，绕组导线的端头需要固定，所以在换向片3伸出槽口2的端部设有凹槽3-4，用来固定导线。为了方便换向片3的定位插入，将本体3-1和工艺柄3-3的端头设有倒角。
如图5所示，一种换向片3定位工装，包括芯轴6和齿形定位套筒4。如图4所示，齿形定位套筒4的外圆周分布有一圈齿槽5。齿槽5的数量与转子叠层1上槽口2的数量一致，并且同样为直槽。齿槽5所处的位置与换向片3插入转子叠层1槽口2中的目标位置一致。齿槽5的宽度与换向片3的工艺柄3-3宽度适配可间隙配合。齿槽5的深度与工艺柄3-3的厚度一致。也就是说工艺柄3-3的柄身与齿槽5的槽底为贴合状态，保证定位的稳定性。
如图5所示，芯轴6是用来稳固转子叠层1和齿形定位套筒4的。转子叠层1和齿形定位套筒4分别套装在芯轴6的轴身上，芯轴6上会设置相应的轴径，分别形成间隙配合。
由于芯轴6是用来稳固转子叠层1和齿形定位套筒4的，所以需要具有限位的结构。又因为转子叠层1在插装换向片3时并没有完全成型固定，所以转子叠层1在套装在芯轴6上的同时，需要芯轴6为其提供锁紧功能，保证转子叠层1上的转子叠片不会出现旋转错位的情况。芯轴6包括两段分离轴，分别为上轴6-1和下轴6-2。上轴6-1和下轴6-2的轴心位置设有贯通的轴孔。上轴6-1和下轴6-2通过贯穿轴孔中的锁紧轴连接。上轴6-1和下轴6-2在相对连接的一端分别设有轴颈，两个轴颈的轴径一致。两个轴颈的外侧均设有轴肩。两个轴颈的总长度小于转子叠层1的厚度。安装时，将转子叠层1先套装在下轴6-2的轴颈上，在将上轴6-1的轴颈套装在转子叠层1内，然后通过锁紧轴锁紧。锁紧的过程中，两个轴肩会对转子叠层1的侧面产生挤压，以此实现锁紧功能。
如图5所示，锁紧轴包括轴座6-3和盖板6-4。轴座6-3的底部设有底板，底板上竖直设有轴体。底板的直径大于下轴6-2轴孔的孔径。轴体在顶部的轴心位置设有螺纹孔。盖板6-4的中心设有通孔，用于盖装在上轴6-1的端面，并且盖板6-4的通孔与上轴6-1的轴孔贯通。轴座6-3的轴体由下轴6-2穿入上轴6-1，在上轴6-1的端部盖上盖板6-4后，通过锁紧螺钉6-5与轴座6-3顶部的螺纹孔连接。螺纹孔的长度大于螺钉的长度。
一种换向器的成型方法，具体步骤如下：
步骤1、将转子叠层套装在换向片定位工装的芯轴上；
步骤2、将换向片的本体依次插装在步骤1中转子叠层的槽口内；
步骤3、将换向片定位工装的齿形定位套筒套装在芯轴上；
步骤4、将步骤2中换向片的工艺柄插在齿形定位套筒对应的齿槽内；
步骤5、对步骤4中完成换向片定位的转子叠层进行浇铸、烘干、脱模以及成型，获得成型的换向器。
Claims (8)
1.一种换向片，其特征在于：为一个条状部件，换向片包括三段，依次是前段的本体、中段的颈部以及后段的工艺柄；所述本体插接在转子叠片的槽口内，本体的端头伸出槽口的上端，本体的宽度小于槽口的宽度；所述颈部的宽度大于本体和工艺柄的宽度。
2.如权利要求1所述的一种换向片，其特征在于：所述换向片的端部设有凹槽，用于固定导线。
3.如权利要求1所述的一种换向片，其特征在于：所述本体和工艺柄的端头设有倒角。
4.一种换向片定位工装，其特征在于：包括芯轴和齿形定位套筒；所述齿形定位套筒的外圆周分布有一圈齿槽，齿槽的数量与转子叠层上槽口的数量一致，齿槽对应的位置与换向片插入转子叠层中的目标位置一致；所述齿槽的宽度与换向片的工艺柄宽度适配可间隙配合，齿槽的深度与工艺柄的厚度一致；所述转子叠层和齿形定位套筒分别套装在芯轴，并分别与芯轴形成间隙配合。
5.如权利要求4所述的一种换向片定位工装，其特征在于：所述芯轴包括两段分离轴，分别为上轴和下轴，上轴和下轴的轴心位置设有贯通的轴孔，上轴和下轴通过贯穿轴孔中的锁紧轴连接。
6.如权利要求5所述的一种换向片定位工装，其特征在于：所述上轴和下轴在相对连接的一端分别设有轴颈，两个轴颈的轴径一致，两个轴颈的外侧设有轴肩，所述转子叠层套装在两个轴颈的位置，两个轴颈的总长度小于转子叠层的厚度，转子叠层的侧面与两个轴肩相抵。
7.如权利要求5所述的一种换向片定位工装，其特征在于：所述锁紧轴包括轴座和盖板，所述轴座包括底板和底板上竖直设置的轴体，底板的直径大于下轴轴孔的孔径，轴体在顶部轴心位置设有螺纹孔；所述盖板的中心设有通孔，盖板盖装在上轴的端面且通孔与轴孔贯通；所述轴座的轴体由下轴穿入至上轴，盖板通过锁紧螺钉与轴座的螺纹孔连接。
8.一种换向器的成型方法，其特征在于：
步骤1、将转子叠层套装在换向片定位工装的芯轴上；
步骤2、将换向片的本体依次插装在步骤1中转子叠层的槽口内；
步骤3、将换向片定位工装的齿形定位套筒套装在芯轴上；
步骤4、将步骤2中换向片的工艺柄插入齿形定位套筒对应的齿槽内；
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