Устройство для сборки сердечника с корпусом электрической машины Советский патент 1992 года по МПК H02K15/02 

(Л

С

Использование: электротехника, технология изготовления электрических машин. Сущность изобретения: в хвостовике дорна для установки сердечника в корпус выполнен кольцевой паз, в котором размещаются один из торцов сердечника и лобовая часть его обмотки. При этом хвостовик привода дорна в процессе установки сердечника контактирует с другим торцом последнего, что исключает искажение формы и размеров внутренней поверхности сердечника и замыкание его листов на его наружной поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к устройствам для сборки сердечников статора с корпусами электрических машин, преимущественно сварными.

Известно устройство для сборки сердечника статора с корпусом электрической машины, содержащее стол для центрирования корпуса по замкам и прессующую, головку для запрессовки сердечника в корпус.

Недостатком этого устройства является невысокое качество сборки статоров, так как оно не содержит инструментов или приспособлений для устранения погрешностей формы (от 1,5-2 мм) отверстия корпуса, возникающих в результате релаксации остаточных сварочных напряжений в материале корпуса, протекающей во время межоперационного транспортирования и пролежива- ния. При запрессовке этим устройством

сердечника статора в корпусе погрешности размера и формы отверстия корпуса вызывают искажение формы отверстия сердечника, Искажение формы и размеров отверстия сердечника приводит к возникновению неравномерности воздушного зазора между статором и ротором, которая обусловливает снижение выходных энергетических и виброшумовых характеристик электродвигателей. Недостатком также является низкое качество сборки из-за замыкания листов сердечника на его наружной поверхности, так как устройство не содержит каких-либо приспособлений для расширения отверстия корпуса перед запрессовываемым в негр сердечником.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее дорн с хвостовиком и приводом.

Недостатком данного устройства является низкое качество сборки сердечников

ч ю

CJ

о

СА

Ю

статора с корпусом из-за искажения формы и размера отверстия сердечника. Это объясняется тем, что конструкция хвостовика дорна не обеспечивает установку и центрирование дорна относительно сердечника и размещение лобовых частей внутри хвостовика, исключающее их повреждение, из-за отсутствия конструктивных элементов для этих целей. Кроме того, хвостовик привода дорна не имеет возможности контакти- рования с торцом сердечника, что исключает передачу усилия с привода на сердечник и, таким образом, исключает возможность перемещения сердечника при сборке с корпусом. Указанные недостатки конструкции устройства не позволяют во время дорнования осуществить запрессовку сердечника в корпус. Сборка, таким обра- зом, должна производиться за две операции: сначала производится дорнова- ние отверстия корпуса, затем запрессовка в него сердечника. Такое выполнение операции сборки приводит к необходимости меж- операционного транспортирования и пролеживания сварных корпусов, во время которых отверстие корпуса приобретает искажения размера и формы вследствие релаксации остаточных напряжений. Сердечник статора затем запрессовывается в это искаженное отверстие корпуса, что приводит к искажению формы и размера отверстия сердечника.

Качество сборки статоров при использовании данного устройства низко также из-за возникновения замыкания листов сердечника на его наружной поверхности, вследствие раздельного выполнения дорнования корпуса и запрессовки в него сердечника, так как при запрессовке сердечника в корпус расширение отверстия последнего ни дорном, ни каким-либо другим устройством не производится.

Целью изобретения является повышение качества сборки сердечника статора с корпусом путем исключения искажения формы и размера внутренней поверхности сердечника и замыкания его листов на наружной поверхности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для сборки сердечника с корпусом, содержащем дорн с хвостовиком и приводом, в хвостовике дорна выполнен кольцевой паз для установки одного торца сердечника и лобовых частей его обмотки, а хвостовик привода дорна имеет возможность контактирования с другим торцом сердечника.

Выполнение кольцевого паза в хвостовике дорна позволит предохранить обмотку от повреждения при дорновании, сцентрировать и зафиксировать сердечник относительно дорна, предотвращая радиальное перемещение сердечника относительно дорна, падение сердечника с устройства и

повреждение, т.е. это делает возможным осуществить дорнование корпуса во время запрессовки в него сердечника. Установка хвостовика привода дорна с возможностью контактирования с другим торцом сердечника позволяет передавать усилие от привода на сердечник, а через последний - на торец хвостовика дорна, и, следовательно, позволяет перемещать как сердечник, так и дорн, т.е. возможно осуществить одновременно дорнование отверстия корпуса и запрессовку в него идущего за дорном сердечника. Такое выполнение сборки сердечника с корпусом позволяет исключить межоперационное пролеживание и транспортирование корпусов между дорновани- ем и запрессовкой в корпус сердечника, что приводит к исключению погрешностей размера и формы отверстия корпуса из-за релаксации остаточных напряжений, а это, в

свою очередь к исключению погрешности размера и формы внутренней поверхности сердечника.

Предлагаемое устройство позволяет также исключить замыкание листов сердечника на его наружной поверхности, так как дорн находится впереди сердечника по направлению запрессовки, вследствие чего сердечник запрессовывается в предварительно расширенное дорном отверстие

корпуса,

На чертеже изображена конструкция устройства для сборки сердечника статора с корпусом электрической машины.

Устройство содержит стол 1, на котором устанавливается и центрируется на нем по замкам корпус 2 электрической машины, хвостовик 3 привода дорна, дорн 4 с калибрующей частью 5, покрытой твердосплавным материалом. Дорн 4 размещен при сборке впереди сердечника 6 статора. В хвостовике 7 дорна выполнен кольцевой паз 8 для размещения лобовой части обмотки статора. Диаметр хвостовика дорна

выполнен меньшим наименьшего предельного размера отверстия корпуса на 2-3 мм, а длина хвостовика выбрана такой, что при запрессовке сердечника в корпус на заданную длину вся калибрующая

часть дорна оказывается внутри полости стола 1, благодаря чему после запрессовки дорн опускается в эту полость,

Кроме того, устройство содержит гидросистему (не показана) привода прессующей головки 3 (хвостовика 3).

Устройство работает следующим образом.

Предварительно выбирают величину диаметра калибрующей части дорна, не меньшей заданного наибольшего предельного размера наружной поверхности сердечника статора и не большей заданного наибольшего предельного размера отверстия корпуса. Например, при сборке статора взрывозащищенного электродвигателя В180, сердечник которого имеет наружный диаметр 327+8;8:$ мм (наибольший предельный размер наружной поверхности - 327,073 мм), а отверстие корпуса

имеет диаметр 327-о 0 5 мм (наибольший предельный размер - 327,15 мм), величину диаметра калибрующей части дорна выбирают в пределах 327,073 -327,15 мм. Например, принимают эту величину равной 327,12 мм. Затем корпус 2 собираемого статора электродвигателя устанавливают на стол 1 устройства, центрируя корпус по замковым поверхностям. Дорн 4 устанавливают сверху на торец корпуса 2, вводя заходную часть дорна в отверстие корпуса. На торец хвостовика дорна устанавливают сердечник 6, центрируя его внутренней поверхностью по буртику хвостовика. После этого прессующую головку 3 штоком гидроцилйндра ее привода начинают перемещать вниз. Усилие от прессующей головки 3 через сердечник 6 передается дорну 4. Дорн 4, двигаясь впереди сердечника, калибрует поверхность отверстия корпуса 2, исправляя его погрешности. При этом в тех поперечных сечениях по длине отверстия корпуса, где диаметр отверстия имеет величину, входящую в

пределы его поля допуска (327-о й или незначительно отличается от нее, деформация будет упругой. После дорнования размеры отверстия восстановятся. В тех же поперечных сечениях, где погрешность диаметра отверстия велика и деформация отверстия корпуса превышает величину 0,2% при данном диаметре калибрующей части дорна, деформация будет пластической, в результате чего после дорнования диаметр отверстия корпуса равен величине диаметра калибрующей части дорна. В частности, для корпуса статора электродвигателя В180 такой величиной диаметра отверстия корпуса, при которой происходит пластическое деформирование, является величина 326,47 мм и меньше, т.е. после дорнования размеры отверстия корпуса, полученные при его изготовлении в пределах допуска, сохранят свою величину, а размеры, значительно выходящие из пределов поля допуска, будут получены в пределах допуска (так как диаметр калибрующей части дорна выполнен в пределах поля допуска на диаметр отверстия корпуса).

Поэтому сердечник, вводимый в предварительно прокалиброванное идущим впереди дорном отверстие корпуса, воспринимает значительно меньшие его погрешности, что приводит к значительному повышению точ0 ности размера и формы отверстия сердечника. После запрессовки сердечника 6 на заданную длину отверстия корпуса 2 от путевого переключателя подается электрический сигнал на остановку прессующей

5 головки 3 и подъем ее в крайнее верхнее положение.

Дорн 4 при запрессовке сердечника в корпус на заданную длину опускается в полость стола 1. Собранный статор снимают

0 со стола 1, дорн 4 извлекают из полости последнего. Цикл закончен.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно повысить точность отверстия сердечника в собранном

5 статоре, так как приводит к уменьшению погрешностей отверстия корпуса, полученных им не только после изготовления, но и после межоперационного пролежива- ния и транспортирования к месту сборки

0 с сердечником статора. Снижение неравномерности воздушного зазора в электродвигателе из-за повышения точности отверстия сердечника статора составляет 10 %, что приводит к повышению КПД электродвига5 теля на 0,15 %.

Кроме того, повышаются выходные энергетические характеристики электродвигателя за счет снижения потерь, обусловленных задирами и наволакиванием

0 листов сердечника статора друг на друга по наружной поверхности сердечника при запрессовке его в корпус, так как сердечник запрессовывается в предварительно расширенное впереди идущим дорном отвер5 стие корпуса.

Формула изобрете ни я Устройство для сборки сердечника с корпусом электрической машины, содержащее дорн с хвостовиком и приводом, о т л и0 чающееся тем, что, с целью повышения качества сборки путем исключения искажения формы и размера внутренней поверхности сердечника и замыкания листов на его наружной поверхности, в хвостовике дорна

5 выполнен кольцевой паз для установки одного торца сердечника и лобовых частей его обмотки, а хвостовик привода дорна имеет возможность контактирования с другим торцом сердечника.