Станок для изготовления катушечных групп электрических машин Советский патент 1981 года по МПК H02K15/04 

(54) СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТУШЕЧНЫХ ГРУПП ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

1

Изобретение относится к технологии электромашиностроения, а более конкретно к станкам для намотки групп катушек статоров раздельным методом.

Известен станок для непрерывной намотки и всыпания группы- секций обмотки в пазы статора электрических машин, содержащий мотовило, закрепленное на оправке, установленной с возможностью вращения в станине, шаблон, закрепленный на штоке, механизм перемещения шаблона, многощелевую оправку и механизм отжима витков Cll . Недостатком станка является его низкая производительность, обусловленная тем, что намотка производится на шаблон, расположённый под углом к щелевой направляющей. Угол наклона шаблона выбран из условия скольжения наматываемого провода вдоль шаблона и одновременно возможности транспортирования витка вдоль длинного шаблоиа к щелевой оправке, что при больших скоростях намотки приводит к

.перекрещиванию витков на шаблоне.Кроме того, низкая производительность обусловлена установкой катушки с проводом на вращающемся мотовиле, что при трудностях, уравновешивания катушки с ее неоднородной и меняющейся

массой вынуждает снижать скорость намотки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для изготовления обмотки статоров электрических машин, содержащее мотовило, закрепленное на намоточной головке, установленной с возможностью вращения в станине, многоступенчатый шаблон, закрепленный

10 на штоке, механизм для фиксации шаблона от вращения, механизм для образования отводов, механизм для переключения намотки шаблона с одной ступени на другую и привод мотовила. Ме15ханизм для переключения намотки с одной ступени шаблона на другую выполнен в виде системы рычагов, взаимодействующих одними концами со ступенями, а другими - с кулачковым валом,

20 установленным в станине устройства. Механизм для фиксации шаблона от вра- , щения при намотке выполнен в виде направляющей, установленной неподвижно в станине и с возможностью продоль25ного перемещения в ступенях шаблона. Ступени шаблона выполнены в местах, соприкасанхцихся с намоточной головке) в виде конусов Г23 . .

Недостатком данного устройства яв30ляется его малая производительность.

вызванная малой скоростью вращения мотовила и необходимостью его замедления при переключении намотки с одной ступени на другую. Малая скорость вращения мотовила вызванд конструктивным выполнением и расположением механизма переключения намотки, что вынуждает располагать катушку с проводом на вращанядейся вместе с (мотовилом вокруг ступеней шаблона головке. Вследствие невозможности уравновесить переменную массу катушки необходимо ограничить скорость .намотки. Необходимость замедления вращения мотовила при переключении намотки с одной ступени на другую вызвана перемещением больших масс (так как перемещаются ступени) и силой трения, возникающей в механизме фиксации при перемещении ступени.

Цель изобретения - повышение производительности станка.

Поставленная цель достигается тем что механизм для переключения намотки шаблона с одной ступени на другую выполнен в виде установленного на штоке Нс1д шаблоном стакана с приводом его возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шаблона и кинематически связанного с мотовилом.

Механизм для фиксации шаблона выполнен в виде планетарного редуктора малая центральная шестерня которого установлена на штоке, а сателлиты на намоточной головке, причем больша центральная шестерня кинематически связана с намоточной головкой.

Привод механизма для переключения намотки шаблона выполнен в виде копира, кинематически связанного с намоточной головкой, и трех вту,вок с упорами, установленных на штоке подвижно вдоль его оси, одна из которых жестко связана со стаканом, а две другие подпружинены к ней, причем концы упоров расположены в прорезях копира.

На фиг. 1 изображен предлагаемый станок, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез;на фиг..3 - механизм для переключения намотки шаблона с одной ступени на другую; на фиг. 4 - развертка внутренней поверхности копира привода возвратно-поступательного перемещения диска; на фиг. 5 - шаблон в момент переключения наилотки с одной ступени на другую.

Станок (фиг. 1) для изготовления катушечных групп электрических машин содержит мотовило 1, закрепленное на намоточной головке 2, установленной с возможностью вращения в станине 3, многоступенчатый шаблон 4,закрепленный на штоке 5, имеющий возможность вращения в намоточной головке 2, механизм б для фиксации шаблона 4, механизм 7 для образования отводов, механизм 8 для переключения нг1мотки шаблона с одной ступени 9

(фиг. 2) шаблона 4 на другую ступень

10и привод мотовила 1 (не показан) .

Механизм 8 выполнен в виде стакана 11 с приводом 12 (фиг. 1) его .возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шаблона 4, установленного на штоке 5 над шаблоном и кинематически связанного с мотовилом 1..

Механизм 6 выполнен в виде планетарного редуктора, малая центральная шестерня 13 (фиг. 2) которого установлена на штоке 5, а сателлиты 14 с осями 15 - .на намоточной головке. 2 и взаимодействуют с большой центральной шестерней 16.Механизм 6 через боль аую центральную шестерню 16, зубчатые колеса 17-19 связан с зубчатым колесом 20, которое в свою очередь связано с приводом мотовила 1.

Привод 12 .(фиг. 1) возвратно-поступательного перемещения стакана

11выполнен в виде копира 21 (фиг.З) кинематически связанного с намоточной головкой и установленного на што,ке 5 с возможностью осевого перемещения вдоль него трех втулок 22-24,

на каждой из втулок расположены упоры со штифтами 25, 26 и 27, на которых установлены ползуны 28, 29 и 30.

Втулка 23 через штангу 31, тягу 32 и вилку 33 связана с диском 34 ступицы 35, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль штока 5. На ступице 35 установлен с возможностью вращения стакан 11, поверхность которого, обращенная к шаблону 4, выполнена в виде конуса 36. Между втулками 22-24 установлены пружины 37 и 38.. На боковых поверхностях 39, копира 21 расположены замкнутые профильные вырезы 40-42 (фиг. 4), взаимодействующие с ползунами 28-30 (фиг. 3).

Копир 21 через вал 43 связан с планетарным редуктором 44 (фиг. 1) , малая центральная шестерня 45 (фиг.2 которого установлена на валу 43,сателлиты 46 с осями 47 - в намоточной головке 2, а большая центральная шесгерня 48 - в станине 3. Планетарный редуктор 44 через зубчатые колеса 49 и 50, редуктор 51, вал 52 и зубчатые колеса 19 и 20 связан с приводом мотовила 1.

« Передаточное число от намоточной головки 2 к большой центральной шестерне 48 таково, что за число оборотов мотовила 1, равное числу витков катушечной группы, вал 43, а следовательно, и копир 21 совершаютодин оборот.

Шаблон 4 содержит концентрические ступени 9 и 10, связанные между собо посредством пальцев 53, установлен.ных в них с возможностью попеременного возвратно-поступательного движения от механизма (не показан), кинематически связанного с копиром 21. Для перемещения катушек 54 и 55, наматываемых проводом 56, шаблон 4 снабжен толкателем (не показан)/кин матически связанным с копиром 21, Станок для изготовления катушечн групп электрических машин снабжен столом 57, через звездочки 58 и 59, цепь 60 и вал 61 связанным с редукт ром 51. На столе 57 установлена пов ротная планшайба 62 с промежуточным оправками 63 и 64 и имеется поворбт ный механизм индексированного повор та планшайбы 62 и промежуточных опр вок 63 и 64 (не показан). Механизм 7 для образования отводов через звездочки 65 и 66,цепь 67 и вал 61 связан с редуктором 51 и содержит крючок 68 с выступами 69 и упор 70. Крючок 68 установлен с возможностью вращения на валу 71 в направлении, указанном стрелкой,и связан с ним посредством пружины (не показана). Кинематическая связь вала 71 с мотовилом 1 такова, что за время Нс1мотки одной катушки крючок 68 совершает один оборот. Катушки разных размеров соединен отводами 72 (фиг. 5), для прохожден которых в теле ступени 10 большого размера выполнен сквозной продольны паз (не показан), Катушки разных размеров образуют катушечную группу 73 с выводами 74, образующимися от разрезки отводов 72 между катушечными группс1ми ножни цами (не показаны). Ступени 9 и 10 имеют конуса для плавного перемещения вниз наматываемых катушек 54 и 55. . Вырезы 40 и 41 копира имеют наклонные участки 75-78 (фиг. 4), а вы рез 42 - участки 79 и 80. На намоточной головке 2 установлена неподвижно шестерня 81, кинема тически связанная с валом 52 посред ством шестерен (не показаны). Пере. даточное отношение i между шестерне 81 и большой центральной шестерней 16 вырс1жается зависимостью ,-.i,|iL, (1) - где 2. - число зубьев малой централь ной шестерни 13; 2(,- число .зубьев большой центральной шестерни 16. Такое передаточное отношение обес печивает неподвижность вала 5 и, еле довательно, шаблона 4 при вращении оправки 2. Возможна одновременная установка нескольких механизмов 7 для образования отводов при различной длине отводов 72 и выводов 74. В этом случае кинематическая связь вала 71 с мотовилом 1 такова, что крючок 68 совершает один оборот за время намот ки катушечной группы 73. Станок для изготовления катушечных групп электрических машин работает следующим образом. В начале производят вращением мотовила 1, закрепленного на намоточной головке 2, намотку катушки 54 проводом 56, например, на ступень 9 меньшего размера. Намотка производится на конус, поэтому в гн оцессе намотки витки сползают вдоль ступени 9, образуя катушку 54. Вместе с намоточной головкой 2 вращаются также сателлиты 14 с осями 15. Вследствие того, что передаточное отношение между шестерней 81 и большой центральной шестерней 16 выражается зависимостью (1) при вргицении оправки малой центральной шестерни 13 сообщается такое же врсццение, но в противоположную сторону. В результате наложения двух вращений Мсшая центральная шестерня 13 остается неподвижной, а вместе с нею шток 5, цилиндр и шаблон 4. Аналогично работает и планетарный редуктор 44. Однако передаточное отношение между намоточной головкой 2 и большой центральной шестерней 48 . выбрано таким, что за время, соответствующее намотке катушечной грулпы, малая центральная шестерня 45 осуществляет один оборот. Соответственно осуществляют один оборот вал 43 и копир 21. При вращении копир 21 замкнутым вырезом 40 через ползун 28 благодаря наличию „наклонного участка 75 перемещает вниз втулку 22 и пружина 37 сжимается . Копир 21 к моменту окончания намотки катушки 54 совмещает с ползуном 29 участок 79, и втулка 23 под деЛСтвием сжатоВ пружины 37 резко перемещается вниз, перемещая стакан li через штангу 31, тягу 32, вилку 33, диск 34 и ступицу 35. Так как перемещение стакана 11 незначительно, порядка двух диаметров наматываемого провода 56, процесс переключения намотки на ступень 10 происходит быстро, в пределах времени намотки одного витка. При намотке провода 56 на ступень 10 провод 56 скользит вдоль конуса 6 стакана 11. В процессе намотки на тупень 10 копир 21 продолжает враение, взаимодействуя с ползуном 29 рямым участком, а с ползунами 28 и 0 - наклонными участками 76 и 77. При взаимодеЛствии ползунов 28 и 0 с вырезами 40 и 42 втулки 22 и 4 пepeмeщaютJCЯ вверх, освобождая ружину 37 .и сжимая пружину 38. К моенту окончания намотки провода 56 а ступень 10 вырез 41, перемещаясь доль ползуна 29, совмещает с последим участок 80.. Ползун 29 ,резко перемещается вверх од действием сжатой пружины 38. При этом стакан 11 через втулку 23,штанг 31, тягу 32, вилку 33, диск 34 и сту пицу 35 резко пере1 ещается вверх. Провод 56 перемещается на ступень 9 под действием усилия натяжения. При переключении накютки с одной ступени на другую крючок 68 механизма 7 образования отводов резко подни мается вверх, при дальнейшем вращении мотовила 1 провод 56 набегает на поднятый крючок 68 и зацепляется с ним. Так как крюч6к 7б8 связан с ва-. лом 71 при помощи пружины (не показа на) , то под действием натянутого про вода 56 он поворачивается до соприкосновения выступа 69 с упором 70. При этом конец крючка 68, поворачиваясь на дуге (в направлении стрел|ки.) , выходит из зоны намотки вместе оС отводом 72. В дал1,неЯшем крючок 68 поворачивается в направлении,указанном стрелкой, и выходит из зацепления с отводом 72, т.е. опускается. Образовавшиеся отводы 72 при пере мещении намотанных катушек .55 вдоль шаблона 4 проходят через вырез (не показан) в ступени 10. Отводы 72 между катушечными группами разрезаются ножницами. Намотанные на ступени 9 и 10 шаблона 4 катушки 55 толкателем (не показан) , кинематически связанным с копиром 21, перемещаются вдоль ступе ней 9 и 10 к концу шаблона 4. При этом на конце шаблона 4 катушки 54 находятся на каждой из ступеней 9 и 10, образуя катушечную группу 73, переталкиваемую при следующем ходе толкателя на промежуточную оправку 64. Пальцы 53, связывающие ступени 9 и 10, попеременно осуществляют возвратно-поступательное движение от ме ханизма (не показан), кинематически связанного с копиром 21. Пальцы 53 попеременно втягиваются внутрь ступени 9 для беспрепятственного переме щения Нс1Мотанных катушек 54 вдоль шаблона 4 и выцви-гаются после переме щения катушек 54 для соединения сту пеней 9 и 10. После переталкивания намотанной катушечной группы (отрезанной от по ледующей) на промежуточную оправку 64 последняя поворачивается вокруг оси от поворотного механизма (не по казан) для приема очередной катушеч ной групды. После заполнения катушечными группами всей промежуточной оправки 64 поворачивается (от поворотного механизма стола 57) йланшай ба 62, перемесЬая под шаблон 4 проме жуточную оправку 63, а катушечные группы, находящиеся на оправке 64, снимают либо перемещают в пазы стато: ра (не показан). В дальнейшем процесс продолжается аналогично. Предлагаемый станок позволяет повысить производительность изготовления катушечных групп электрических машин. Повышение производительности обусловлено быстрым переводом обмотки с одной ступени на другую, а также изготовлением катушечных групп без замедления -или остановки вращающегося мотовила. Формула изобретения 1.Станок для изготовления кату- . шечных групп электрических маииин,содержащий мотовило, жестко связанное с намоточной головкой, установленной на станине, многоступенчатый шаблон, закрепленный на штоке, расположенном внутри намоточной головки, механизкш для фиксации шаблона, для образования отводов, для переключения намотки шаблона с одной ступени на другую и привой мотовила, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности, механизм для переключения намотки шаблона с одной ступени на другую выполнен в иде.установленного на штоке над шаблоном стакана с приводом его возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шаблона и кинематически связанного с мотовилом, 2.Станок по п. 1, отличающийся тем,что механизм для фиксации шаблона выполнен в виде планетарного редуктора, малая центральная шестерня которого установлена на штоке, а сателлиты - на намоточной головке, причем большая центральная шестерня кинематически связана с намоточной головкой. 3.Станок йоп. 1,отличаю1Д и и с я тем, что привоД механизма для переключения намотки шаблона с одной ступени на другую выполнен в . виде копира, кинематически связанного с намоточной головкой, и трех втулок с упорами, установленных на штоке подвижно вдоль его оси, одна из которых жестко связана со стаканом, а две другие подпружинены к ней, причем концы упоров расположены в прорезях копира. Источники информации, принятые: во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 213155, кл. Н 02 К 15/085, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР 450288, кл. Н 02 К 15/04, 1965.

25

ffi

Фиг.З