станок для намотки якорей электрических машин

Формула изобретения

1. Станок для намотки якорей электрических машин, содержащий размоточное устройство, раскладчик провода с приводом и механизмом намотки для установки якоря, связанный со шпинделем, отличающийся тем, что механизм намотки выполнен в виде оправки, раскладчик провода выполнен с отверстием, профиль которого повторяет профиль полюсного наконечника якоря, и имеет возможность вращательного и возвратно-поступательного перемещения.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что раскладчик провода связан с приводом его перемещения кинематически посредством подшипника, во внутреннем диаметре которого установлена гайка, имеющая возможность взаимодействия с винтом, связанным с муфтой на валу привода.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что оправка выполнена в виде плоской разомкнутой детали, которая выполнена с выступом для предотвращения осевого смещения якоря и снабжена обтекателями с фиксаторами для предотвращения углового смещения якоря.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, а именно к оборудованию для намотки многополюсных статоров, роторов электрических машин.

Известен станок для намотки якоря электрической машины, содержащий механизм привода, размоточное устройство, механизм намотки [1]

Конструкция данного станка не обеспечивает полюсную намотку.

Известен также станок для намотки якорей электрических машин, содержащий механизм привода, размоточное устройство, механизм намотки. Такой станок не обеспечивает высокого коэффициента емкости намотки обмоточным проводом на спице статора, так как процнсс намотки идет в навал вследствие того, что отсутствует механизм раскладки провода [2]

Известно устройство для намотки роторов электрических машин, которое обеспечивает намотку не более четырехполюсных роторов, где полюса ротора позволяют вести намотку, раскладку известными методами [3]

Для расширения технологических возможностей станка путем обеспечения намотки многополюсных якорей, роторов механизм намотки выполнен в виде оправки для установки якоря в процессе намотки, раскладчика провода с приводом выполнен с отверстием, профиль которого повторяет профиль полюсного наконечника якоря, при этом раскладчик провода имеет возможность вращательного и возвратно-поступательного движения.

Раскладчик провода может быть связан с приводом его перемещения кинематически посредством подшипника, во внутреннем диаметре которого установлена гайка, имеющая возможность взаимодействия с винтом, который связан с муфтой на валу привода.

Оправка может быть выполнена в виде плоской разомкнутой детали, которая выполнена с выступом для предотвращения осевого смещения якоря и снабжена обтекателями с фиксаторами для предотвращения смещения якоря.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид станка; на фиг. 2 местное увеличение А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 вид Г на фиг. 1; на фиг. 5 оправка для установки статора, ротора; на фиг. 6 сечение Д-Д на фиг. 5.

Станок для полюсной намотки якорей содержит реверсивный электрошпиндель 1, жестко соединенный с оправкой 2, представляющей собой плоскую цилиндрическую деталь с двумя эксцентрично расположенными отверстиями 3 и 4. Отверстие 3 равно наружному диаметру наматываемого якоря, 5. Отверстие 4 больше отверстия 3, что образует выступы 6, предназначенные для фиксации якоря от осевого смещения, и вырез 7. В оправке 2 установлен подпружиненный в сторону центра якоря 5 толкатель 8.

По краям выреза 7 установлены обтекатели 9, имеющие фиксаторы 10, находящиеся в зацепление с полюсными наконечниками 11 якоря 5. На полюсный наконечник 11, расположенный против выреза 7 оправки 2, отверстием 12, повторяющим форму полюсного наконечника 11, установлен раскладчик 13, смонтированный с возможностью вращательного и возвратно-поступательного перемещения в подшипнике 14. На противоположном конце раскладчика 13 установлен с натягом по наружной обойме подшипник качения 15, во внутреннем диаметре которого закреплена гайка 16. От проворота в подшипнике 15 гайка 16 удерживается рычагом, скользящим во время работы по пазу. Гайка 16 взаимодействует с винтом 17, соединенным посредством муфты 18 с реверсивным шаговым электродвигателем 19. Провод 20 поступает с размоточно-натяжного механизма 21.

Подготовка станка к работе осуществляется следующим образом. В отверстие 4 оправки 2 устанавливается якорь 5 таким образом, чтобы полюсный наконечник 11 зафиксировался подпружиненным толкателем 8, после чего под воздействием пружины (на чертеже не показана) толкатель 8 перемещает в отверстие 3 оправки 2 статор 5. Последний западает в выступы 6 и фиксируется фиксаторами 10 обтекателя 9. Конец провода 20 закрепляется на спицу полюса якоря. Раскладчик 13 провода 20 вводится отверстием 12 в зацепление с полюсным наконечником 11.

Намотка якоря осуществляется следующим образом.

При вращении электрошпинделя 1 вращение передается оправке 2 с установленным в ней якорем 5. Якорь, вращаясь, тянет провод 20, который силой размоточно-натяжного механизма 21 притягивается к направляющим поверхностям обтекателей 9 и раскладчика 13, перемещается по ним, соскальзывает с направляющей кромки раскладчика 13 и наматывается на спицу полюса якоря.

Раскладчик 13 за счет так, что отверстие 12 находится в зацеплении с наконечником статора 11, вращается синхронно с якорем 5.

Команду на раскладку провода, т. е. поступательное движение, раскладчик получает от шпинделя 1 электрически, а вращение раскладчик 13 получает от наматываемого полюса якоря за счет касания и трения. Внутренняя поверхность раскладчика полирована. Отверстие раскладчика выполнено несколько больше для свободного прохода полюсного наконечника. Полюсный наконечник, как правило, имеет форму прямоугольника в динамике, наконечник работает как шпонка, скользя по прямоугольному отверстию раскладчика.

В конструкции может быть использована и жесткая связь со шпинделем через шестерни, а также другие связи.

Одновременно включается следящая система (на чертеже не показана), управляющая вращением шагового двигателя 19. Последний, вращаясь, вращает винт 17, который, взаимодействуя с гайкой 16, сообщает через подшипник качения 15 возвратно-поступательные перемещения раскладчику 13. Раскладчик 13 совершает возвратно-поступательные перемещения из крайне левой точки в крайне правую. При этом шаговый двигатель меняет направление вращения. За один проход раскладчика из крайне левой точки в крайне правую точку или наоборот, осуществляется намотка одного слоя витков, а за один оборот статора или один виток провода вокруг спицы статора раскладчик 13 перемещается на расстояние, равное диаметру провода. Таким образом осуществляется многослойная намотка с шаговой раскладкой провода на спицу полюса якоря.

После того, как полюс будет намотан, вращение электрошпинделя 1 и шагового двигателя 19 прекращается, раскладчик 13 выводится из зацепления с намотанным полюсом. Якорь 5 перемещается в оправке 2 из отверстия 3 в отверстие 4 и ему сообщается угловое перемещение так, чтобы следующий полюс зафиксировался в толкателе 8, который под воздействием пружины перемещает якорь в отверстие 3 между выступами 6 и фиксаторами 10. Затем раскладчик 13 вводится в зацепление с полюсным наконечником 11 и цикл намотки повторяется. Данный станок позволяет улучшение качества полюсной намотки якорей путем обеспечения рядовой многослойной укладки провода по всей длине спицы полюса якоря.