Устройство для изготовления дискообразных обмоток для электродвигателей Советский патент 1987 года по МПК H02K15/04 

товления обмоток с фланцем жесткости и последующим соединением обмоток между собой. Устройство содержит станину 1, на которой крепится плита 25, несущая диск 26 с кулачками на периферии и на торце 56 и связан- -ная с приводом вращения, включающим двигатель 10, муфту 13 и тормоз 15. С приводом вращения связана также плита 29, несущая катушкодержатель 30 со стержнями 31 и 32 для образования обмртки. На станине установлены проводоводитель с рычагом 50, несущим элемент 51, направляющим провод, и роликами 53 и 54, контактирующими с кулачками диска 26, и

1

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления дискообразных обмоток электродвигателей и может быть использова- но в электротехнике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем изготовления обмоток с фланцем жесткости и последующим соединением обмоток между собой.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг. 1 ; на -фиг, 4 - плиты катушко держателя, а также их приводные сред ства,рабочее положение, разрез; на фиг,5- двигатель-муфта- тормоз,разрез; на фиг. 6- вид В на фиг. 1 (букса про водоводителя ); на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - разрез Д-Д на фиг.6; на фиг.9 - разрез Е-Е на фиг.8; на фиг.10 - пневматическая цепь управления силовыми цилиндрами; на фиг.11 - то же, разрез; на фиг. 12 - часть обмотки, изготовленной на устройстве.

Устройство содержит станину 1, образованную жестким угловым кронштейном, соединенным с основной конструкцией. В углу углового кронштейна шарнирно закреплен посредством оси 2 и подшипников 3 и 4 Е-образный крошптейн 5, образованный стойкой 6

336957

стойка 57, на которой установлена поворотная консоль 58, несущая механизм 59, 61 для образования фланца жесткости. Во время работы элемент 51 проводоводителя укладьшает провод вокруг стержней 31, 32, образовывая витки обмотки и совершая благодаря кулачкам диска 26 возвратно-поступательное перемещение в горизонтальной и вертикальной плоскостях . Привод вращения позволяет смещать укладку витков на определенный щаг. После укладки необходимого количества витков механизм 59,61 образовьшает фланец жесткости. 9 3.п.ф-лы, 12 ил.

1В

и тремя полками нижней 7, средней 8 и верхней 9 и соединенная в напряженном состоянии с корпусом посредством тяги.

Ь Нижняя полка 7 несет двигатель 10 привода вращения, выходной вал 11 которого (фиг.6) приводит шкив 12 во вращение, в то время как одна часть 13 муфты насажена на вал 14 и уста- 0 новлена на средней полке 8.

Вал 14 также ведом в свободном вращении в верхней полке 9, которая несет тормоз 15 , расположенный под ней, предназначенный для остановки шкива 16, насаженного на вал 14 и соединенного с частью 13 муфты.

Шкив 12, которьш всегда вращается с двигателем, приводит посредством ремня 17 шкив 18, насаженный на конце вала 19, вращающегося во втулке 20, установленной вращающейся на опоре 21, закрепленной на станине 1 (фиг.4).

Шкив 16 при действующей муфте приводит посредством ремня 22 щкив 23, насаженный в нижней части втулки 20, которая на верхней части несет вращающуюся плиту 24, соединенную с плитой 25, несущей диск 26 с кулачком на периферии, представляющий собой привод возвратно-поступательного перемещения проводоводителя в горизонтальной плоскости.

20

25

30

3

На верхней части вала 19 насаже- на шестерня 27, входящая в зацепление с другой шестерней 28, соединенной с плитой 29, в которой установлен концентрично катушкодержатель 30, в виде плиты,снабженный стержнями 31 и 32 равного количества.

Стержни 31 предназначены для образования внутреннего диаметра обмотки, установлены вертикально и на одинаковом расстоянии по кругу вокруг воронки 33 на катушкодержателе 30. Стержни 32 расположены под углом и выполнены с головкой, вставленной в винтовую канавку 34 катушкодержа- теля 30 так, чтобы иметь возможность входить внутрь или вытягиваться наружу посредством вращения.

Плита 29 катушкодержателя 30 и плита 25, несущая диск 26 с кулачками, снабжены зубчатыми венцами 35 и 36, установленными соответственно на плите 29 и вращающейся плите 24, напротив которых установлены соответствующие датчики 37 и 38 отсчета соединенные с элементом управления и регистрации вращения. Датчик 37 электрически связан с кольцевым токосъемником 39, закрепленным на периферии плиты 24, контактирующим со щетками (не изображенными ) с элементом управления.

В центре воронки 33 установлен конический штырь, выступающий над плитой 30, причем малый диаметр обращен вниз.

Проводоводитель связан с катуш- кодержателем 30 и кулачком диска 26 в процессе вьшолнения обмотки. Для этого опорная букса 40 закреплена на станине 1 (фиг.7, Через верхнюю часть этой профилированной опорной буксы 40 проходит два ползуна 41, проходящие в шариковых втулках 42 (фиг,7) и прикрепленные сзади к соединительной пластине 43 с возвратной пружиной 44, снизу к которой прикреплен стержень 45 поршня силового цилиндра одинарного действия, помещенного в опорную буксу и предназначенного освобождать проводо- . водитель от кулачка диска 26 (фиг.8) в обратную, чем пружина 44, сторону,

В основании соединительной пластины сбоку прикреплены стержни 45 (фиг.8 и 10), проходящие с каждой стороны буксы 40 и упруго соединен36957

ные элементом 46 с траверсой 47, шарнирно закрепленной на нижней полке 48 L-образного кронштейна 49, закрепленной на конце ползунов 41 (фиг.1) .

На вертикальной полке L-образного кронштейна 49 шарнирно установлен рычаг 50 с элементом 51 ,, направ- 10 ляющим провод проводоводителя, удерживаемый посредством пружины 52 в нижнем его положении.

Полка 48 кронштейна 49 на конце свободного во вращении конца несет 15 ролик 53, контактирующий при вращении в периферийный профиль кулачка диска 26, тогда как другой ролик 54, вращаясь, находится на держателе 55, шарнирно закрепленном на рычаге 50, 20 и контактирует при вращении с торцовым кулачком 56, являющимся приводом перемещения проводоводителя в вертикальной плоскости (фиг,1), причем ось вращения ролика 54 также упи- 25 рается в верхний изогнутый конец траверсы 47.

Букса 40 несет на своей верхней части стойку 57, на которой установлена поворачивающаяся консоль 58 30 (фиг.1-3), свободный конец которой снабжен подпружиненным полым пальцем 59, упруго толкаемым вниз, чтобы накрьшать конический стержень 60 в определенных фазах функционирования. 2g Стержень 60 в центре плиты 30 малым диаметром обращен вниз.

Вышеупомянутьш конец еще несет в свободном вращении ролик 61, пред jQ назначенный также в определенных фазах прижимать изготавливаемые катушки одни к другим, для образования фланца жесткости.

Консоль регулируется по высоте

g посредством силового цилиндра 62 двойного действия, подвешенного на хомуте 63, закрепленном вверху стойки и прикрепленном к консоли.

Действие силового цилиндра вызыgQ вает опускание или подъем и поворот консоли в соединении с винтовой направляющей 64 стойки (фиг,1), причем ход консоли контролируется посредством упора в виде контактора 65,

связанного с консолью, контактные стержни которого попеременно упираются в буксу 40 и в ограничитель 66, закрепленный регулируемым образом на стойке 57 (фиг.1).

НасЬнг.П изображена схема пневматической установки управления нитеводом и механизмом прижима катушек.

Видно,что силовой цилиндр 45 осво- бождения проводоводителя соединен с электроклапаном 67 , тогда как силовой цилиндр 62 управления консолью, несущей прижимной ролик катушек, соединен расходным редуктором 68,а затем .с электроклапаном 69. Обе цепи сходятся , чтобы направиться к воздушной сети, проходя через два фильтра 70.

Прижимной механизм установлен на станине 1 и содержит основание 71, закрепленное на станине и несущее башмак 72 крепления стойки 73, на котором шарнирно установлен опорный рычаг 74, соединенный посредством серьги 75 с рукояткой управления 76, поворачивающейся на оси 77 на хомуте

На свободном конце рычага 74 закреплена крьппка 78, предназначенная накрьшать катушкодержатель 30, установленный на подставке 79 и которую вынимают из плиты 29 для намотки катушек, на которой он обычно установлен и удерживается съемным образом посредством винтового штифта 80, вставленного в паз 81 катущко- держателя 30.

Можно предусмотреть установку, действующую на плиту катушкодержа- теля непосредственно на ее месте на плите 29.

Крышка 78 имеет внутри кольцевую часть 82, соответствующую расположению . катушек и выполненную из изоляционного материала. Через провод обмотки пропускают ток силы, достаточной для осуществления сцепления законченных катушек посредством размельчения изоляционной смолы, окружающей провод.

Устройство работает следующим образом.

В начале катушкодержатель 30 помещается (фиг.З, позиция Р ) наиболее близко к оси проводоводителя, который затем помещен приблизительно над вертикальными стержнями 31. Провод обмотки проводится в проводоводитель и прикрепляется к коническому стержню 60.

Двигатель 10 затем включается, и муфта приводит во вращение шкивы 16 и 12, которые в свою очередь приводят в движение шкивы 18 и 23. Плита 29 поворачивается, приводя в дви

жение вместе с собой катушкодержатель 30 (стрелка I, фиг.З), при этом движении провод проходит сзади множества стержней 25 {количество зависит от размера сечения катушек, которое выбирается). Так как катушкодержатель также приводится во вращение обратное (стрелка 2, фиг.З) посредством шкивов 12 и 18 и шестерней 27 и 28 с одинаковым числом зубьев, катушкодержатель, следовательно, неподвижен во вращении и имеется только одно орбитальное движение вокруг

оси диска 26. Провод направляется наружу от катушкодержателя и проходит перед наклонными стержнями 32, а затем возвращается в исходную точку на один вертикальный стержень 31.

В этот момент пружина 83 проводоводителя приводит его к центру катушкодержателя 30 для того, чтобы провод прошел вокруг конического стержня 60, образовав таким образом мертвьм

виток, необходимый для последующего соединения провода с пластинчатым коллектором посредством обрезки петли мертвого витка.,

Когда катушка изготовлена, воздействуют на-тормоз 15, чтобы воспрепятствовать шкивам 16 и 23 крутиться вместе с муфтой. Только шкивы 12 и 18 продолжают вращаться и приводят в движение один катушкодержатель посредством шестерен 27 и 28 {фиг.4). Это вращение одного катушкодержателя осуществляется под углом, данным для осуществления определенного смещения следующей катушки. Затем цикл повторяется в тех же условиях, что и предыдущий до образования всех катушек трапецеидальной формы, наложенных, с одной стороны, в множество слоев или штабелей и, с другой стороны, со смещением между каждым штабелем (фиг.З).

Во время образования катушки кулачковый диск 26 двойного профиля воздействует на следующие ролики

53-54, чтобы изменять положение проводоводителя, с одной стороны, ради- ально для прохождения расстояния между стержнями 31 и 32 и, с другой стороны, в высоту (сектор 84 кулачка 56 диска 26 вьш1е дополнительного сектора 85, фиг.З) ,для образования по периферии внутрь и наружу подъема катушек S, образующего выступы жесткости $1 - S , которые покрыты как и

7

остальная поверхность катушек посредством соответствующей смолы (фиг.13).

Условия намотки (смещение катушек, число катушек... ) задаются посредством шестерен 36 и 35, соединенных с датчиками 38 и 37 отсчета, и посредством набора плит, катушкодержа- теля и кулачкового диска.

Когда катушка завершена, консоль 58, которая обычно (в бездействииj находится в положении, изображенном на фиг.З пунктирными линиями, поворачивается и опускается под действием силового цилиндра 62 и направл5пощей стойки 57, причем это перемещение контролируется ограничителем 65.

Когда консоль находится в рабочем положении, ее полый палец 59 накрывает конический стержень 60, препят13

ствуя выходу мертвых витков S

3

тогда как ее ролик 61 сильно упирается в катушки для того, чтобы обмотка образовала плоский диск (фиг.5).

Созданные таким образом катушки затем соединяются между собой посредством прижимного механизма либо на катушкодержателе, остающемся на своем месте, либо на катушкодержателе, снятом и установленном на подставке 79.

Для снятия обмотки с катушко- держателя достаточно повернуть часть 86 катушкодержателя для осуществления отхода наклонных стержней 32, вставленных в винтовую канавку 34, и тем самым освободить катушки.

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления дискообразных обмоток для электродвигателей, содержащее станину, плиту j связанную с приводом вращения, включающим двигатель, и несущую ка- тушкодержатель, установленньй кон- центрично плите, снабженный стержнями равного количества для образования наружного и внутреннего диаметров обмотки и по крайней мере одним стержнем для образования наружного и внутреннего диаметров обмотки и витков, соединяемых с коллектором, проводоводитель, включающий рычаг с элементом, направляющим провод, снабженный приводом его возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости, и элемент

и

10

15

369578

управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функцио-- нальных возможностей путем изготовления обмоток с фланцем жесткости последующим соединением обмоток между собой, оно снабжено прижимным механизмом для соединения проводников, установленным на станине, стойкой с консолью, установленной с возможностью поворота и вертикального перемещения, несущей на конце подпружиненный польш палец для соединения с коллектором и ролик для прижатия витков друг к другу с образованием плоского диска, привод возвратно- поступательного перемещения проводо- водителя в горизонтальной плоскости выполнен в виде плиты, несущей диск с кулачком на его периферии, проводоводитель снабжен приводом его перемещения в вертикальной плоскост-и, выполненным в виде торцового кулачка, расположенного на диске, двумя роликами, буксой, установленной на станине с двумя проходящими через нее ползунами, несущими с одной стороны L-образный кронштейн с траверсой, а с другой стороны ползуны сое- 30 динены пластиной, силовым цилиндром, связанным с пластиной, и двумя подпружиненными стержнями, при этом рьгчаг проводоводителя шарнирно установлен на вертикальной полке L-об20

25

2g разного кронштейна и подпружинен к ней и несет шарнирно установленный один из роликов, контактирующий с торцовым кулачком, а горизонтальная полка этого кронштейна несет шарнир40 но установленную траверсу, одним концом связанную со стержнями, другим - контактирующую с роликом, установленным на рычаге, и другой ролик, контактирующий с кулачком на периферии

45 диска, привод вращения снабжен муфтой и тормозом, установленными на валу, двумя ременными передачами и Е-образ- ным кронштейном, расположенным на оси под станиной с возможностью пово50 рота, при этом одна ременная передача кинематически связана с плитой катушкодержателя, а один из ее шкивов установлен на валу двигателя и жестко связан с муфтой, другая - с

55 плитой, несущей диск с кулачками, а один из ее шкивов установлен на валу тормоза, двигатель, муфта и тормоз закреплены на Е-образном кронштейне, а стержни катушкодержателя для образо9

вания наружного диаметра обмотки установлены под углом к горизонтальной плоскости от центра катушкожержа теля.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что привод вра щения снабжен тягой, шарнирно соединенной с Е-образным кронштейном

для его поворота и со станиной.

3.Устройство по ПП.1 и 2, о т - лич юще еся тем, что двигатель привода вращения закреплен под нижней полкой Е-образного кронштейна, электромагнитная муфта установлена на центральной полке а тормоз под верхней полкой.

4.Устройство по пп.1-3, о т л и

чающееся тем, что кинематичбская связь привода вращения с пли- 20 во снабжено двумя датчиками отсче- той катушкодержателя выполнена в ви- та, кольцевым токосъемником, закреп- де вала, установленного соосно плите, ленным на периферии плиты, несущей несущей диск с кулачками, и зубчатой диск с кулачками, и щетками, кон- передачи, одно колесо которой зак- тактирующими с токосъемником, а реплено на валу, а другое жестко свя- 25 плита катушкодержателя и плита, несузано с плитой катушкодержателя, при этом шкив ременной передачи, связанной с двигателем, установлен на этом валу,

5.Устройству по ПП.1-4, о т л и- чающееся тем,что стержень для образования витков, соединяемых с коллектором,J вьшолнен коническим

и установлен в центре плиты катушкодержателя .

6.Устройство по ПП.1-5, о т л и- чающееся тем, что стержни, установленные под углом, выполнены

с головками, а плита катушкодержателя имеет винтовую канавку, выполненную перпендикулярно оси наклона стержней, при этом головки стержней расположены в винтовой канавке с возможностью перемещения.

10

7.Устройство по ПП.1-6, о т л и- чающееся тем, что привод вертикального перемещения консоли выполнен в виде силового цилиндра, установленного на верхнем конце стойки, снабженной винтовыми направляющими элементами для поворота консоли.

8.Устройство по ПП.1-7, отличающееся тем, что консоль снабжена ограничителем хода и упором, установленным с возможностью перемещения на стойке, а стойка

установлена на буксе, при этом ограничитель хода имеет возможность контактирования с упором или буксой.

9.Устройство по пп.1-8, о т л и- чающееся тем, что устройст. щая диск с кулачками, снабжены каждая зубчатым венцом, при этом каждый из датчиков установлен напротив одного из зубчатых венцов, а датчик

Зо установленный напротив зубчатого венца плиты катушкодержателя, электрически связан с элементом управления через кольцевой токосъемник. 10. Устройство по ПП.1-9, о т 2g личаю. щееся тем, что прижимной механизм для соединения проводников ньшолнен в виде крышки, имеющей кольцевую часть для контакта с обмоткой, вьшолненную из изоля40 ционного материала, рычага, шарнирно установленного на стойке и снабженного рукояткой для его поворота, при этом крьш1ка установлена на конце рычага.

Вид Б

.L

:.

Фиг.З

31

32

фиг.5

Г- Г

Z

4-Г (..

I в -1I -t--.

2

4-2

5

4-5

Фиг.7

ъЛ-Д

fS

Фи2.9

Фиг. 10

78

.12

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления дискообразных обмоток электродвигателей и может быть использовано в области электротехники. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем изгоS8 & W 41 57 Sf ..4950 55 IT/ fij« szjtbz L raA /Г 32 . -gj TOrs wU./ю A-A CO 00 Ci CO СЛ CM

Составитель В.Пышкнна Редактор Г.Гербер Техред Л.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Заказ 4057/59 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4