Устройство для укладки короткозамкнутых витков в пазы магнитопровода электрических машин Советский патент 1982 года по МПК H02K15/06 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для укладки короткоэамкнутых витков в пазы магнитопровода электрических машин и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен способ укладки короткозамкнутых витков в пазы магнитопровода электрических машин, в котором описано устройство для его реализации, содержащее корпус, в котором установлены механизм для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фиксации их в шлицах, механизм для ориентации сторон витков в пазу по нормали к внутренним боковым поверхностям головки зубцов и обжатия их, расположенный внутри механизма для ввода сторон -витков в шлицы зубцов и фиксации их в шлицах, приспособление для поджатия магнитопров.ода к механизму для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их, расположенное над этим механизмом и соосно с ним, центры для установки магнитопровода, при этом один из центров расположен внутри механизма для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их ij

Недостатком известного устройства является низкая производительность.

обусловленная отсутствием взаимосвязи между указанными механизмами устройства.

Цель изобретения - повышение производительности.

Поставленная цель достигается Тем, что механизм для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их выполнен в виде стакана, снабженного приводом

10 его поворота и с отверстиями в дне, диска, расположенного внутри стакана и снабженного приводом возвратно поступательного осевого перемещения, |и стержнейj сечение которых соответ15ствует форме паза магнитопровода, вдоль каждого из стержней на участке, соответствующем верхней части паза с боковой стороны, выполнен скос, а / по оси симметрии вьшолнены последо20вательно расположенные продольная канавка, выступ, две сообщающиеся спиральные, канавки со встречной нарезкой, имеющие по краям расширенные участки, при этом стержни одним кон25цом закреплены на диске, а другие их концы расположены в отверстиях дна стакана.

Механизм для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фиксации их в шли30цах выполнен в виде плиты с направляквдими элементами, расположенными радиально, и пуансонов с приводом их возвратно-поступательного перемеще-. ния в плоскости, перпендикулярной оси стакана, расположенных в направляющих элементах, при этом на рабочем участке каждого пуансона выполнены параллельно расположенные выступы и вилка для размещения магнитопровода, а на выступакнцих частях вилки выполнены скосы, расположенные под углом друг к другу, Приспособление для поджатия магниТопровода к механизму для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их выполнено в виде стакана с отверстиями в дне для прохода стержней механизма ориентации сторон витков в пазу и обжатия их, снабженного при водом осевого возвратно-поступательного перемещения и установленного в направляющих элементах. На фиг.1 показя1Но устройство для укладки короткозамкнутых витков в пазы магнитопровода электрических машин, общий вид; на - механиз мы для ориентации сторон витков в па зу и обжатия их и механизм для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фикса ции их в шлицах; на фиг.З - то же, .вид в плане; на фиг.4 - разрез А-А ;на фиг.З; на- фиг.5 - разрез Б-Б на .фиг.1, на фиг.6 - узелI на фиг.1; на фиг.7 - стержень механизма для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их/ на фиг.8 - сечение в начале участка Д на фиг.7/ на фиг.9сечение в конце участка Е на фиг.7. Устройство для укладки короткозгил кнутых витков в пазы магнитопровода электрических мэшин содержит корпус, включающий плиты 1-3 (фйг.1), связан ные между собой четьфьмя колоннами 4 На плите 1 установлено приспособлени 5 для поджатия магнитопровода к меха низму для ориентации сторон витковв пазу и обжатия их. Приспособление 00 держит фланец б, на которсял смонтиро ван привод осевого возвратно-поступа тельного перемещения, выполненной а виде пневмоцилиндра 7 с поршнем 8. На нижнем конце пораня 8 на подшнпнн ках смонтирован стакан 9, в дне кото рого выполнены отверстия, количество и форма KOTO{%«t соответствует пазам ма(гнитопровода. Иневмоцилиндр 7 за,кфлт крьникой 10, на которой закрепле кронштейн 11 с направяякшйми элементами 121 с котор лю взаимодействует стакан 9, для чего йа его наруяеной поверхности выполнены пазы. На крышке 10 также закреплен кросяцтейн 13 с установленными на нем микропереклю чателями 14, с которыми взаимодействует копир 15, закрепленный на наруж ной поверхности стакана 9, Внутри поршня 8 установлен пневмоцилиндр16 в котором расположен пориень 17.На нижнем конце штока 18 на подшипниках установлен центр 19 для установки магнитопровода (подшипники не показаны). Пневмоцилиндр 16 снизу закрыт крышкой 20. Шток 18 в верхней части заканчивается стержнем 21, несущим кулачок 22, с которым взаимодействуют два микропереключателя (не показ.аны) , закрепленные на крышке 23 и фиксирующие крайние верхнее и нижнее положенияцентра 19. Цилиндр 16 сверху закрыт крышкой 24. На плите 2 смонтирован механизм 25 для ориентации сторонвитков в пазу по нормали к, внутренним боковым поверхностям головки зубцов и обжатия их- и механизм 26 для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фиксации их в шлицах. При этом механизм 25 расположен внутри механизма 26. Механизм 25 выполнен в виде стакана 27 с шестерней на наружной поверхности с отверстиями в дне, который на подшипниках установлен в обойме 28 (фиг.2) , закрепленный на плите 2 Болтами 29. Обойма 28 снизу закрыта крышкой 30,а сверху -. плитой 31. в дне стакана 27 выполнены сквозные отверстия, через которые прохоДят стержни 32, сечение которых соответствует паза магнитопровода, при этом вдоль каждого из стержней на участке, соответствующем верхней части паза, с боковой стороны выполнен скос, а по осн сил етрии выполнены последовательно расположенные продольная канавка, выступ, две сообщакициеся спиральные канавки со встроенной нарезкой, имеющие по краям расширенные участки (фиг.7-9). Внутри механизма 25 в дне стакана 27 сооено с ним размещен центр 33 для установки магнитопровода. Центр 33 установлен на эластичной подушке 34 сооено центру 19. стержни.32 своими нижними концами закреплены в пазах дщска 35, расположенного внутри, стакана 27, с по1«эщью гайки 36-. Диск 35 в нижней части выполнен в виде вилки, которая сочленяется с муфтой 37, На нижнем торце стакана 27 закреплено полукольцо 38. На плите 2 закреплен корпус упора 39. Шестерня стакана 27 находится в зацеплении с рейкой 40, которая установлена на подшипниках 41, закрепленных также на плите 2 (фиг.5). Механизм 26 для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фиксации их в шлицах содержит кольцо 42 (фиг.2), закреплённое на Обойме 28 болтами 43. Внутри кольца 42 установлено нажимное кольцо 44 с внутренней конической поверхностью. В нажимном кольце 44 выполнены три вертикальных отверстия, через которые проходят тяги 45. На плите 31 установлены пуансоны 46, взаимодействующие с короткозамкнутыми витками 47, закладывае ми в пазы статора 48. Пуансоны 46 расположены радиально в плоскости, перпендикулярной оси стакана 27,при этом на рабочем участке каждого пуансона выполнены параллельно расположенные выступы и вилка для размещения, магнитопроврда, а на выступающих частях вилки выполнены скосы, расположенные под углом друг к другу (фиг.2 и 3). На внутренней конической поверхности кольца 44 закреплены накладки 49 (фиг.З), имеющие по краям заплечики, которые входят в наклонные па зы, выполненные на боковых поверхностях пуансонами 46, параллельно ко нусной образующей нажимного кольца 44. На одной из боковых поверхностей пуансонов 46 выполнен ласточкин хвост (фиг.4), которым они вза имодействуют с направляющими 50, расположенными радиально на плите 3 между пуансонами 46. Рейка 40 (фиг. связана со штоком 51 привода 52 поворота стакана 27 с помощью пальца 53 (фиг.5). В корпусе упора 39 выпо нены два резьбовых отверстия, в кот рые ввинчены стопорные винты 54. На наружной поверхности полукольца 38 выполнен ласточкин хвост, по кото рому оно сопрягается с кулачком 55. Кроме того, на плите 2 снизу закреп лен кррнштейн 56 с установленным на нем двумя микропереключателями 57.На плите 3 установлены приводы Ьозвратно-поступательного осевого перемещения диска 35 и возвратнопоступательного перемещения пуансонов 46 в плоскости, перпендикулярной оси стакана 27. Привод возвратно-поступательного осевого перемещения диска представляет собой ннев моцилиндр, состоящий из основания 58.на котором закреплен цилиндр 59.Внутри цилиндра 59 помещен поршень 60, шток 61 которого проходит через крышку 62. На штоке 61 закреп лена траверса 63 и муфта 37 для соединения штока 61 с диском 35 (фиг. Через отверстие траверсы 63 проходит направляющая колонка 64, которая одним концом закреплена на основании 58, а другим - на плите 2. На резьбовых частях направляющей колонки 64 установлены регулируемые жесткие упоры 65. Привод возвратно-поступательного перемещения пуансонов представляет собой закрепленный на основании 58 пневмоцилиндр 66, расположенный концентрично относительно цилиндра 59. Внутри цилиндра 66 помещен поршен 67, который проходит через крышку 6 На конце поршня 67 зак1эеплен фланец 69, в котором выполнены отверстия для закрепления нижних концов тяг 4 JHa одной из тяг 45 закреплен кулачок 70, взаимодействующий с двумя микропереключателями 71, установленными на кронштейне 72, закрепленном на корпусе упора 39. На торцовой части траверсы 63 закреплен подшипник 73 и кулачок 74 (фиг.6), через отверстие которого проходит втулка 75 с коническим отверстием. К плите 2 станины прикреплен кронштейн 76 , на котором установлен корпус фиксатора 77. В отверстие корпуса установлен подпружиненный стержень 78, один конец которого выполнен конусом , а другой - посредством двуплечего рычага 79 с серьтой ВО, связан с якорем электромагнита 81. Регулировка усилия пружины фиксатора осуществляется с помощью гайки 82. На корпусе фиксатора закреплены также два микропереключателя 83. Стержень 32 (фиг.7-9) имеет на поверхности, обращенной к открытой стороне паза магнитопровода, фигурные канавки и выступы, взаимодействующие с витком и осуществляющие его деформацию. Рабочими участками стержия являются Г , Д , Е . Участок Ж является нерабочим, а участок И используется для крепления стержня в пазах диска 35 (фиг.2). Скос на стержне на всем протяжении (участок Ь) выполнен иа глубину И (фиг.9), равную толщине витка, что обеспечивает свободный съем магнитопровода в конце цикла работы устройства. Устройство снабжено пультом управления, имеет пневматическую и электрическую системы, обеспечивакяцие его работу в наладочном и автоматическом режимах. Устройство для укладки короткозамкнутых витков в пазы магнитопровода электрических машин работает следующим образом. Магнитопровод в сборе с валом (фиг.2) вручнукз устанавливают на . стакан 27 и упирают в центр 33. При этом стержни 32 вводятся в пазы статора. Пуансоны 46 находятся в исходном положении. В щели, образовавшиеся между пуансонами, статором и канавками стержней на участке Г (фиг.7), вручную вводят короткозамкнутые витки 47 (фиг.2). После этого по к 5манде сжатыГ. воздух поступает в верхнкяо полость цилиндра 16 (фиг.1), поршень 17 со штоком 18, на конце которого находится вращающийся центр 19,опускается и происходит центрирование . магнитопровода. В нижнем положении центра 19 от кулачка 22 сидящего на стержне 21, подается команда микропереключателем (не показан) на поступление воздуха в верхнюю полость цилиндра 7, что вызывает опускание поршня 8 со стаканом 9 до соприкосновения с магнитолроводом. При этом верхние концы стержней 32 входят в отверстия стака-,

на 9, а его пазы на наружной поверхности выходят из контакта с направляющими 21 (фиг.1). Происходит прижим магнитопровода к торцу стакана 27 (фиг,2).При этом устраняется распущенность магнитопровода, так как высота пакета магнитопровода у периферии больше, чем у вала.Нижний центр ЗЗ, который опирается на эластичную подушку 34, опускается вниз на некоторую величину. При этом копир 15 воздействует на микропереключатель 14,. который подает команду на подачу сжатого воздуха в заднюю полость цилиндра (фиг.1), что вызывает перемещение поршня со штоком 51 (фиг.5) и связанной с ним рейки 40, которая поворачивает стакан 27. Происходит поворот всей системы стакан 9 - магнитопровод - стакан 27 - полукольцо 38 - стержни 32 - диск 35 - ,муфта 37 на половину шага пазов магнитопровода, что вызывает ввод зубцов полюсов магнитопровода в отверстия витков. При этом полукольцо 38 (фиг.5) одним из торцов упирается в стопорный винт 54. в это время кулачок 55 воэдейств ет на один из микропереключателей 57 который подает сигнал на поступление сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра 59. Поршень 60 со штоком 61, траверсой 63, муфтой 37 и с диском 35 получает поступательное перемещение, вызывая подъем стержней 32 в их среднее положение. При перемещении стержней 32 в среднее положение происходит ориентация сторон витков в пазу по нормали к внутренним боковым поверхностям головки зубцов. Ориентация осуществляется фигурной канавкой стержня на участке 3) (фиг.7) , Фиксация данного положения осуществляется стержнем 78 фиксатора 1фиг.6 который под действием пружины входит в конусное отверстие втулки 75 на траверсе 63. В этот момент срабатывает микропереключатель (не показан) )который подает команду на прекращение подачи сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра 59 (фиг.1). Одновременно подается команда на подачу сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра 66. Поршень 67 с фланцем 6,9 и толкателями, перемещает вверх нажимное кольцо 44 (фиг.2 Подледнее вызывает радисшьное переме ение пуансонов 46 к центру стакана 27. При этом пуансоны вводят наружные стороны витков 47 в шлицы зубцов и фиксируют их. в крайнем верхнем положении тяги 45 кулачок 70 воздействуют на верхний микропереключатель 71 (фиг.1), которой подает команду на включение электромагнита 81 .фиксатора (фиг.6). При этом стержень 78 фиксатора выходит из койусного отверстия втулки 75, освобождая траверсу 63.

После этого подается команда на поступление сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра 59 (фиг.1). Происходит дальнейшее перемещение стержней 32 (фиг.2) в их крайнее верхнее положение, которое фиксируется соприкосновением траверсы с верхним регулируемым упором 63 (фиг.1).

При перемещении стержней из среднего положения в крайнее верхнее их участки Е (фиг.7) взаимодействуют с внутренними сторонами витков, бызывая обжатие их до плотного прилегания к внутренним боковым поверхностям головки зубцов. В этом положении кулачок 74 (фиг.6) воздействует на верхний микропереключатель 83, который подает команду на подвод сжатого воздуха в верхнюю полость цилиндра 66. Происходит движение поршня 67 . и связанных с ним тяг 45 с нажимным кольцом 44 (фиг.2) вниз. При этом пуансон 46 отводится в исходное положение за счет взаимодействия заплечиков Накладок 49 (фиг.З) с наклонными пазами на боковых поверхностях пуансонов. Кулачок 70 (фиг.1) в своем нижнем положении воздействует на нижний микропереключатель 71, который подает команду на подачу сжатого, воздуха в 41ереднюю полость цилиндра 52, вызывая движение рейки 40 (фиг.2) и возврат в исходное положение стакана 27f а следовательно и магнитопровода. При этом второй конец полукольца 38 (фиг.5) упирается в стопорный винт 54, фиксируя стакан 27 в исходном положении. Кулачок 55 воздействует на верхний микропереключатель 57, который подает команду на подачу сжатого воздуха в верхнюю полость цилиндра 59, вызывая тем самым опускание диска 35 в исходное нижнее положение (стержень 78 фиксатора не препятствует движению траверсы 63 вниз, так как электромагнит 81 (фиг.6) возбужден). : Фиксация крайнего нижнего поло;жения стержней 32 обеспечивается соприкосновением траверсы 63 с нижним регулируе «11м упором 65. При этом кулачок 74 (фиг.6) воздействует на нижний микроперек.тэчатель 83, подающий команду на подачу сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра 7, вызывая, подъем стакана 9 (фиг.1) в крайнее верхнее положение. При перемещении стакана 9 вверх до потери контакта со стержнями 32 его .вертикальные пазы на наружной поверхности входят в контакт с направляЮ1цими элементами 12 кронштейна 11, чем гарантируется сохранение ориентации пазов стакана 9 в его верхнем положении относительно пазов магнитопровода в-исходном положении,копир 15 в крайнем верхнем положении стакана 9 воздействует на верхний микропереключатель 14, который подает команду на подачу сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра 16, вызыва подъем центра 19 в исходное верхнее положе«ие. Магнитопровод с уложенными короткозамкнутыми витками извлека ется из стакана 27. Затем указанный цикл .работы устройства повторяется. Изобретение позволяет повысить пр изводительность устройства для укладки короткозамкнутых витков в пазы магнитопровода электрических машин. Формула изобретения 1. Устройство для укладки коротко замкнутых витков в пазы магнитопрово да электрических машин, содержащее корпус, в котором установлены механизм для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фиксации их в шлицах, механизм для ориентации сторон витков в пазу по нормали к внутренним боковым поверхностям головки зубцов и обжати их, расположенный внутри механизма для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фиксации их в шлицах, приспособление для поджатия магнитопровода к механизму для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их, расположеннбе над этим механизмом и соосно с ним, центры для установки магнитопровода, при этом один из центров расположен внутри механизма для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их, отличающееся тем что, с целью повышения производитель ности, механизм для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их выпол нен в виде стакана, снабженного приводом его поворота и с отверстиями в дне, диска, расположенного внутри стакана и снабженного приводом возвратно-поступательного осевого перемещения, и стержней, сечение которых соответствует форме паза магнитопровода, вдоль кгикдого из стержней на участке, соответствующем верхней части паза с боковой стороны, выполнен скос, а по оси симметрии выполнены последовательно расположенные продольная канавка, выступ, две сообщающиеся спиральные канавки со встречной нарезкой, имеющие по краям расширенные участки, при этом стержни одним концом закреплены на диске, а другие их концы расположены в отверстиях дна стакана. 2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм для ввода сторон витков в шлицы зубцов и фиксации их в шлицах выполнен в виде плиты с направляющими элементами, расположенными радиально, и пуансонов с приводом их возвратно-поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной оси стакана, расположенных я направляющих элементах, при этом на рабочем участке каждого пуансона выполнены параллельно расположенные выступы и вилка для размещения магнитопровода, а на выстуnaKaiuix частях вилки выполнены скосы, расположенные под углом друг к другу. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что приспособление для поджатия магнитопровода к механизму для ориентации сторон витков в пазу и обжатия их вьтолнено в виде стакана с отверстиями в дне для прохода стержней механизма ориентации сторон витков в пазу и обжатия их, снабженного приводом осевого возвратно- Ьоступательного перемещения и установленного в направляющих элементах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2935890/24-07, ,кл. Н 02 К 15/06, 1980.

J7

/ f-C

$ 36 J2 Li:

W 36

Фие.2 46 «7 32

.J

50 46

.