CN119328640B - 一种磨砂面换向器铜片加工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磨砂面换向器铜片加工设备及方法，涉及换向器铜片技术领域，包括包括转动连接在所述滑块内的传动轴和固定安装在所述传动轴内的内部套，所述内部套内滑动设有和所述内部套同轴心设置的固定杆，所述固定杆上安装有两个渐变套，当所述固定杆处于固定状态时，所述固定杆上贴合有多个单向块，处于同一平面的所述单向块分别压在所述渐变套上，每两个所述单向块上分别安装有随动块，在安装结构方面，设备采用了创新的固定机构设计，通过花键和键槽的连接，结合单向块和渐变套的单向卡接，实现了铜片的快速定位，渐变套与单向块的配合，加上随动块的设计，不仅简化了安装过程，还确保了铜片安装的稳定性和可靠性。

Description

一种磨砂面换向器铜片加工设备及方法

技术领域

本发明涉及换向器铜片技术领域，更具体的说，它涉及一种磨砂面换向器铜片加工设备及方法。

背景技术

在现代汽车工业领域中，大型车辆和越野车的电机系统性能直接关系到整车的动力输出和使用可靠性，其中，电机换向器铜片的表面处理是一个关键的工艺环节，由于这类车辆经常在复杂环境下运行，需要应对各种严苛的工况条件，因此其电机换向器铜片必须具备特定的表面粗糙度，为了达到这一技术要求，生产过程中需要采用专门的粗糙打磨带对铜片表面进行精确打磨，这种特殊的表面处理不仅能够提高换向器的导电性能，还能显著延长电机的使用寿命，对整车的性能提升具有重要意义。

然而，当前市场上的打磨设备在换向器铜片的安装环节存在明显的技术缺陷，首先，现有设备的夹持机构设计不够便利，操作人员在安装铜片时需要进行繁琐的定位和调整；再者，设备缺乏快速定位和拆卸的能力，导致每次安装都需要耗费时间进行安装和调节，这些问题不仅降低了生产效率，还增加了工人的劳动强度，同时也容易造成加工精度的偏差。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种磨砂面换向器铜片加工设备及方法，以解决背景技术中提到的技术问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磨砂面换向器铜片加工设备，包括固定架和滑动连接在固定架上的两个滑块；

安装机构，包括转动连接在所述滑块内的传动轴和固定安装在所述传动轴内的内部套，所述内部套内滑动设有和所述内部套同轴心设置的固定杆，所述固定杆上安装有两个渐变套，当所述固定杆处于固定状态时，所述固定杆上贴合有多个单向块，处于同一平面的所述单向块分别压在所述渐变套上，每两个所述单向块上分别安装有随动块；以及

定位机构，包括开设在所述随动块内的横向孔，所述横向孔内滑动安装有伸出杆，所述内部套的侧壁上开设有和伸出杆数量相同的固定孔，所述固定孔的直径大于横向孔的直径，当所述单向块随着所述传动轴高速转动时所述伸出杆会插入到所述固定孔内。

优选的是，所述定位机构还包括安装在所述伸出杆远离固定孔的一侧的回程簧，且所述回程簧设置有多个，多个所述回程簧分别连接在横向孔内，靠近固定孔一侧的伸出杆上安装有圆头。

优选的是，所述安装机构还包括沿内部套的轴心开设的收缩槽，所述收缩槽等间距设置有多个，且每个所述收缩槽内分别滑动连接所述随动块，每个所述随动块的下端面上均安装有推簧，多个所述推簧分别抵触在所述内部套的下端面上。

优选的是，所述内部套的上端面滑动安装有多个伸缩杆，且每个所述伸缩杆分别对应一个所述随动块，所述随动块的上端面上安装有承接簧，所述承接簧连接在所述伸缩杆上。

优选的是，多个所述伸缩杆上安装有和内部套同轴心的内嵌套，所述内嵌套上开设有和伸缩杆相同数量的嵌入槽。

优选的是，所述固定杆上同轴心安装有压杆，所述压杆的侧壁上等间距安装有多个外扩杆，多个所述外扩杆分别滑动连接在所述嵌入槽内，每个所述外扩杆上分别安装有压簧。

优选的是，所述传动轴的外壁上安装有花键，且所述传动轴上套接安装有固定套，所述固定套的内壁上开设有多个键槽，花键卡在键槽内，多个所述压簧分别压在固定套的外壁上，所述固定套的外壁上等间距安装有多个铜片本体。

优选的是，所述固定架上固定安装有电机，电机的伸出端上同轴心安装有主动轮，固定架上转动设有两个从动轮，主动轮啮合在两个所述从动轮上，每个所述从动轮上分别安装有万向套，所述万向套的另一端连接在所述传动轴上，所述固定架上安装有两个液压缸，所述液压缸的伸出端连接在滑块上。

优选的是，所述固定架上安装有打磨架，所述打磨架上转动连接有打磨带，多个所述铜片本体贴合在打磨带上。

本发明提供一种磨砂面换向器铜片加工方法，包括以下步骤：

步骤一是铜片的安装过程，首先将固定套和传动轴进行滑动连接，通过花键和键槽的卡接实现力矩的传递，然后将固定杆插入固定套内，使外扩杆与嵌入槽形成滑动配合，当固定杆顶住随动块和单向块时，通过压杆的推力带动随动块在收缩槽内滑动，直至渐变套与单向块形成稳固的锁定状态；

步骤二是打磨作业过程，启动液压缸带动滑块沿固定架滑动，使铜片与打磨带充分接触，随后启动电机，通过主动轮带动从动轮转动，再经由万向套传递至传动轴，使铜片产生与打磨带相反方向的转动，这种反向运动的设计能够确保铜片表面得到均匀有效的打磨；

步骤三是拆卸过程，当加工完成后，操作者需同时向下按压压杆和内嵌套，使随动块沿收缩槽向下滑动并扩张，从而解除单向块与渐变套之间的固定，保持内嵌套位置不变的同时，向上拉动压杆取出固定杆，最后松开内嵌套即可完成整个拆卸过程，这种设计使得拆卸操作简单直观，大大提高了工作效率。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种磨砂面换向器铜片加工设备及方法，具备以下有益效果：

首先，在安装结构方面，设备采用了创新的固定机构设计，通过花键和键槽的连接，结合单向块和渐变套的单向卡接，实现了铜片的快速定位，渐变套与单向块的配合，加上随动块的设计，不仅简化了安装过程，还确保了铜片安装的稳定性和可靠性，这种设计提高了换向器铜片的安装效率，解决了传统设备安装繁琐的问题。

其次，在动力传动系统方面，通过电机、主动轮与从动轮的啮合传动，配合万向套的灵活连接，实现了动力的平稳传递，液压缸的设计则保证了滑块的控制，使得铜片与打磨带的接触更加精准，这种传动方式不仅提高了加工效率，还确保了打磨过程的稳定性。

最后，在定位系统方面，通过横向孔与固定孔的巧妙配合，结合伸出杆的离心力作用，实现了高速运转时的自动定位功能，回程簧的设计则确保了停机后能够自动复位，这种定位方式不仅提高了加工精度，还增强了设备的安全性。

附图说明

图1为本发明中一种磨砂面换向器铜片加工设备及方法的整体结构示意图；

图2为本发明中传动轴、固定套和内部套的爆炸结构示意图；

图3为本发明中内部套和固定杆的结构示意图；

图4为本发明中图3的剖视结构示意图；

图5为本发明中固定杆和压杆的结构示意图；

图6为本发明中内嵌套的结构示意图；

图7为本发明中随动块的结构示意图；

图8为本发明中图7的剖视结构示意图。

图中：11、固定架；12、滑块；21、传动轴；22、内部套；23、固定杆；24、渐变套；25、单向块；26、随动块；27、收缩槽；28、推簧；29、伸缩杆；31、横向孔；32、伸出杆；33、固定孔；34、回程簧；35、圆头；41、电机；42、主动轮；43、从动轮；44、万向套；45、液压缸；46、打磨架；47、打磨带；210、承接簧；211、内嵌套；212、嵌入槽；213、压杆；214、外扩杆；215、压簧；216、花键；217、固定套；218、键槽；219、铜片本体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

请参阅图1到图7，一种磨砂面换向器铜片加工设备，包括固定架11和滑动连接在固定架11上的两个滑块12，安装机构，包括转动连接在滑块12内的传动轴21和固定安装在传动轴21内的内部套22，内部套22内滑动设有和内部套22同轴心设置的固定杆23，固定杆23上安装有两个渐变套24，当固定杆23处于固定状态时，固定杆23上贴合有多个单向块25，处于同一平面的单向块25分别压在渐变套24上，每两个单向块25上分别安装有随动块26，固定架11上固定安装有电机41，电机41的伸出端上同轴心安装有主动轮42，固定架11上转动设有两个从动轮43，主动轮42啮合在两个从动轮43上，每个从动轮43上分别安装有万向套44，万向套44的另一端连接在传动轴21上，固定架11上安装有两个液压缸45，液压缸45的伸出端连接在滑块12上，固定架11上安装有打磨架46，打磨架46上转动连接有打磨带47，多个铜片本体219贴合在打磨带47上，安装机构还包括沿内部套22的轴心开设的收缩槽27，收缩槽27等间距设置有多个，且每个收缩槽27内分别滑动连接随动块26，每个随动块26的下端面上均安装有推簧28，多个推簧28分别抵触在内部套22的下端面上，内部套22的上端面滑动安装有多个伸缩杆29，且每个伸缩杆29分别对应一个随动块26，随动块26的上端面上安装有承接簧210，承接簧210连接在伸缩杆29上，多个伸缩杆29上安装有和内部套22同轴心的内嵌套211，内嵌套211上开设有和伸缩杆29相同数量的嵌入槽212，固定杆23上同轴心安装有压杆213，压杆213的侧壁上等间距安装有多个外扩杆214，多个外扩杆214分别滑动连接在嵌入槽212内，每个外扩杆214上分别安装有压簧215，传动轴21的外壁上安装有花键216，且传动轴21上套接安装有固定套217，固定套217的内壁上开设有多个键槽218，花键216卡在键槽218内，多个压簧215分别压在固定套217的外壁上，固定套217的外壁上等间距安装有多个铜片本体219。

在对铜片本体219进行打磨时，由于多个铜片本体219分别安装在固定套217上，首先将固定套217和传动轴21固定，完成安装后启动上下两侧的液压缸45可以带动滑块12沿着固定架11滑动使得多个铜片本体219贴合在相应的打磨带47上，由于万向套44的作用下，可以多向的将从动轮43和传动轴21连接，通过打磨带47的转动可以对铜片本体219的表面进行打磨，然后启动电机41可以带动主动轮42转动，然后两个从动轮43和从动轮43随之转动，再通过两个万向套44带动传动轴21和多个铜片本体219转动，且传动轴21的转动反向和打磨带47的转动方向相反，因此通过粗糙的打磨带47可以对多个铜片本体219的表面进行打磨，从而完成了粗糙打磨的过程。

在对多个铜片本体219进行固定时，首先将固定套217滑动连接在传动轴21上，并且花键216卡在键槽218内，并且使得固定套217抵触在传动轴21上，通过花键216和键槽218的卡接可以传递力矩，然后需要对固定套217的轴向位置进行限位，由于内部套22固定安装在传动轴21内，首先将固定杆23插入到固定套217内，并且使得多个外扩杆214滑动连接在嵌入槽212内，当固定杆23顶在随动块26和单向块25上的时候，通过压杆213的推力会带动多个随动块26沿着收缩槽27滑动，使得多个随动块26一边向下滑动一边扩张，并且多个推簧28也处于压缩的过程，当渐变套24穿过单向块25且单向块25抵触在固定杆23的侧壁上时，伸出杆32和固定孔33正处于同轴心的状态，此时单向块25不仅顶在固定杆23的侧壁上而且单向块25还压在渐变套24上，此时固定杆23在向上的方向上处于固定的状态，同时多个外扩杆214上的压簧215分别压在固定套217上，通过多个压簧215会对固定套217施加相应的固定力，从而保证了轴向的稳定性，并且整体处于固定的状态。

当需要解开的时候，此时处于停止转动的状态，操作者一手握持在压杆213上，另一只手握持在多个内嵌套211上，同时向下发力，然后伸缩杆29会向下滑动并且通过承接簧210会推动随动块26同步的向下滑动，向下滑动的时候会使得随动块26沿着收缩槽27扩张，从而解开单向块25和渐变套24之间的固定，此时内嵌套211不要动，向上拉动压杆213，既可将固定杆23抽出，然后再松开内嵌套211从而完成了解开的过程，简单的叙述解开过程为；同时按压杆213和内嵌套211，解开后先向上拉动压杆213，然后再松开内嵌套211即可解开连接。

请参阅图7到图8，定位机构包括开设在随动块26内的横向孔31，横向孔31内滑动安装有伸出杆32，内部套22的侧壁上开设有和伸出杆32数量相同的固定孔33，固定孔33的直径大于横向孔31的直径，当单向块25随着传动轴21高速转动时伸出杆32会插入到固定孔33内。定位机构还包括安装在伸出杆32远离固定孔33的一侧的回程簧34，且回程簧34设置有多个，多个回程簧34分别连接在横向孔31内，靠近固定孔33一侧的伸出杆32上安装有圆头35。

当传动轴21处于高速转动的时候，由于内部套22会随之转动，因此多个随动块26内的伸出杆32也会随之高速的转动，并且横向孔31和固定孔33处于同轴心的状态，在强大的离心力作用下多个伸出杆32会向外扩张，由于回程簧34直径非常小只起到回程的作用因此不会限制伸缩杆29的扩张，由于固定孔33直径大于横向孔31和伸出杆32，因此伸缩杆29可以插入到固定孔33，因此会形成第二重的固定，当转动的时候会对随动块26起到双重的固定，从而保证了打磨的稳定性，当停止打磨的时候在回程簧34的作用下会将伸缩杆29拉回到横向孔31内，因此当停止之后可以解开连接。

上文中提到的全部方案中，涉及两个部件之间连接的可以根据实际情况选择焊接、螺栓和螺母配合连接、螺栓或螺钉连接或者其它公知的连接方式，在此不一一赘述，上文中凡是涉及有写固定连接的，优选考虑是焊接，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种磨砂面换向器铜片加工设备，包括固定架（11）和滑动连接在固定架（11）上的两个滑块（12）；

安装机构，其特征是：包括转动连接在所述滑块（12）内的传动轴（21）和固定安装在所述传动轴（21）内的内部套（22），所述内部套（22）内滑动设有和所述内部套（22）同轴心设置的固定杆（23），所述固定杆（23）上安装有两个渐变套（24），安装机构还包括沿内部套22的轴心开设的收缩槽27，收缩槽27等间距设置有多个，且每个收缩槽27内分别滑动连接随动块26，固定杆23上同轴心安装有压杆213，压杆213的侧壁上等间距安装有多个外扩杆214，每个外扩杆214上分别安装有压簧215，当所述固定杆（23）处于固定状态时，所述固定杆（23）上贴合有多个单向块（25），处于同一平面的所述单向块（25）分别压在所述渐变套（24）上，每两个所述单向块（25）上分别安装有随动块（26），且传动轴21上套接安装有固定套217，多个压簧215分别压在固定套217的外壁上，固定套217的外壁上等间距安装有多个铜片本体219；以及

定位机构，包括开设在所述随动块（26）内的横向孔（31），所述横向孔（31）内滑动安装有伸出杆（32），所述内部套（22）的侧壁上开设有和伸出杆（32）数量相同的固定孔（33），所述固定孔（33）的直径大于横向孔（31）的直径，当所述单向块（25）随着所述传动轴（21）高速转动时所述伸出杆（32）会插入到所述固定孔（33）内。

2.根据权利要求1所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：所述定位机构还包括安装在所述伸出杆（32）远离固定孔（33）的一侧的回程簧（34），且所述回程簧（34）设置有多个，多个所述回程簧（34）分别连接在横向孔（31）内，靠近固定孔（33）一侧的伸出杆（32）上安装有圆头（35）。

3.根据权利要求1所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：所述安装机构还包括沿内部套（22）的轴心开设的收缩槽（27），所述收缩槽（27）等间距设置有多个，且每个所述收缩槽（27）内分别滑动连接所述随动块（26），每个所述随动块（26）的下端面上均安装有推簧（28），多个所述推簧（28）分别抵触在所述内部套（22）的下端面上。

4.根据权利要求3所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：所述内部套（22）的上端面滑动安装有多个伸缩杆（29），且每个所述伸缩杆（29）分别对应一个所述随动块（26），所述随动块（26）的上端面上安装有承接簧（210），所述承接簧（210）连接在所述伸缩杆（29）上。

5.根据权利要求4所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：多个所述伸缩杆（29）上安装有和内部套（22）同轴心的内嵌套（211），所述内嵌套（211）上开设有和伸缩杆（29）相同数量的嵌入槽（212）。

6.根据权利要求5所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：所述固定杆（23）上同轴心安装有压杆（213），所述压杆（213）的侧壁上等间距安装有多个外扩杆（214），多个所述外扩杆（214）分别滑动连接在所述嵌入槽（212）内，每个所述外扩杆（214）上分别安装有压簧（215）。

7.根据权利要求6所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：所述传动轴（21）的外壁上安装有花键（216），且所述传动轴（21）上套接安装有固定套（217），所述固定套（217）的内壁上开设有多个键槽（218），花键（216）卡在键槽（218）内，多个所述压簧（215）分别压在固定套（217）的外壁上，所述固定套（217）的外壁上等间距安装有多个铜片本体（219）。

8.根据权利要求7所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：所述固定架（11）上固定安装有电机（41），电机（41）的伸出端上同轴心安装有主动轮（42），固定架（11）上转动设有两个从动轮（43），主动轮（42）啮合在两个所述从动轮（43）上，每个所述从动轮（43）上分别安装有万向套（44），所述万向套（44）的另一端连接在所述传动轴（21）上，所述固定架（11）上安装有两个液压缸（45），所述液压缸（45）的伸出端连接在滑块（12）上。

9.根据权利要求8所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：所述固定架（11）上安装有打磨架（46），所述打磨架（46）上转动连接有打磨带（47），多个所述铜片本体（219）贴合在打磨带（47）上。

10.一种磨砂面换向器铜片加工方法，采用权利要求9所述的一种磨砂面换向器铜片加工设备，其特征是：包括以下步骤：

步骤一是铜片的安装过程，首先将固定套（217）和传动轴（21）进行滑动连接，通过花键（216）和键槽（218）的卡接实现力矩的传递，然后将固定杆（23）插入固定套（217）内，使外扩杆（214）与嵌入槽（212）形成滑动配合，当固定杆（23）顶住随动块（26）和单向块（25）时，通过压杆（213）的推力带动随动块（26）在收缩槽（27）内滑动，直至渐变套（24）与单向块（25）形成稳固的锁定状态；

步骤二是打磨作业过程，启动液压缸（45）带动滑块（12）沿固定架（11）滑动，使铜片与打磨带（47）充分接触，随后启动电机（41），通过主动轮（42）带动从动轮（43）转动，再经由万向套（44）传递至传动轴（21），使铜片产生与打磨带（47）相反方向的转动，这种反向运动的设计能够确保铜片表面得到均匀有效的打磨；

步骤三是拆卸过程，当加工完成后，操作者需同时向下按压压杆（213）和内嵌套（211），使随动块（26）沿收缩槽（27）向下滑动并扩张，从而解除单向块（25）与渐变套（24）之间的固定，保持内嵌套（211）位置不变的同时，向上拉动压杆（213）取出固定杆（23），最后松开内嵌套（211）即可完成整个拆卸过程，这种设计使得拆卸操作简单直观，有效提高了工作效率。