工装组件的制作方法

工装组件
【技术领域】
1.本实用新型涉及一种工装组件，特别涉及一种换向器压入时定位的工装组件。


背景技术：

2.现有的单绝缘串激电机转子的加工工艺为：先将铁芯固定至电机轴上，并将换向器压入与铁芯间隔一定距离，使得至少一个铁芯的铁芯槽与换向器的换向槽或云母片正对，这个过程一般称为换向器的一次压入；然后进行绕线，绕线后再进行换向器的二次压入，即将换向器沿电机轴压入至最终固定位置，这种加工工艺能获得比较充裕的绕线空间且不会影响电机的性能。
3.但是在换向器二次压入时，由于铁芯与换向器之间缠绕的漆包线对换向器和铁芯具有旋转的拉力，当旋转拉力大于换向器与电机轴之间的打滑扭矩时，换向器相对于铁芯槽打滑，使得换向器与铁芯之间发生偏转而影响电机性能。
4.鉴于此，确有必要提供一种改进的工装组件，以克服现有技术存在的缺陷。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种换向器压入时定位的工装组件。
6.本实用新型解决现有技术问题可采用如下技术方案：一种工装组件，包括电机、连接于所述电机的换向器及将所述换向器连接于所述电机的压入装置，所述电机包括沿轴向延伸的电机轴及固定连接至所述电机轴的铁芯，所述换向器连接至所述电机轴，所述铁芯、所述换向器及所述压入装置沿轴向依次排布；所述换向器设有位于面向所述压入装置的一侧的定位槽，所述压入装置设有与所述定位槽配合的定位块，所述定位块容纳于所述定位槽以将所述换向器相对所述铁芯沿轴向间隔固定。
7.进一步改进方案为：所述换向器包括固定至所述电机轴的套筒部，所述定位槽构成为自所述套筒部的轴向端面向内凹陷的圆形槽，所述定位块构成为自所述压入装置的轴向端面朝向所述套筒部延伸的圆柱。
8.进一步改进方案为：所述换向器包括固定至所述电机轴的套筒部及自所述套筒部的轴向端面朝向所述压入装置延伸的环形部，所述定位槽为自所述环形部的轴向端面向内凹陷形成。
9.进一步改进方案为：所述换向器包括未固定至所述铁芯的第一位置和固定至所述铁芯的第二位置，所述换向器处于所述第一位置时与所述铁芯的轴向间距大于所述换向器处于所述第二位置时与所述铁芯的轴向间距。
10.进一步改进方案为：所述定位槽与所述定位块至少设置为两个，所述定位槽与所述定位块分别相对所述电机轴中心对称设置，使得所述压入装置在轴向上抵推所述换向器无转动地从所述第一位置移动至所述第二位置。
11.进一步改进方案为：所述电机包括至少部分缠绕于所述铁芯的绕组，所述绕组在
轴向上连接在所述铁芯与所述换向器之间，所述换向器在所述第一位置时，所述绕组处于拉伸状态，所述换向器在所述第二位置时，所述绕组处于松弛状态。
12.进一步改进方案为：所述铁芯设有数个间隔排布的铁芯槽，所述换向器设有数个间隔排布的换向槽，至少一个所述铁芯槽与所述换向槽在轴向上对齐设置。
13.进一步改进方案为：所述换向器与所述铁芯通过过盈配合的方式固定至所述电机轴上。
14.进一步改进方案为：所述工装组件包括用于固定所述电机轴的限位装置，所述限位装置设置在所述铁芯远离所述换向器的轴向一侧。
15.进一步改进方案为：所述限位装置设有抵压所述电机轴轴向一端的凸台，所述压入装置设有用于容纳所述电机轴的轴向另一端的容纳槽，所述电机轴不可旋转地固定在所述限位装置和所述压入装置之间。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：通过压入装置的定位块配合换向器的定位槽限制换向器的转动，使得压入装置在轴向上抵推换向器无转动地从第一位置移动至第二位置，避免换向器在固定至第二位置期间因绕组线的牵引转动，造成转子借偏改变，从而影响电机的整体性能；另外，换向器的定位槽的设置还可以排出换向器在成型过程中的多余空气，从而提升换向器的性能。
【附图说明】
17.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明:
18.图1是本实用新型较佳实施例的工装组件中换向器处于第一位置时的结构示意图；
19.图2是图1所示工装组件中换向器处于第二位置时的结构示意图；
20.图3是图2所示工装组件中部分结构拆分图；
21.图4是图3所示的压入装置另一角度的结构示意图；
22.图5是图3所示的换向器的结构示意图。
23.图中附图标记的含义：
24.工装组件
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100
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电机
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10
25.电机轴
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11
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铁芯
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12
26.铁芯片
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121
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铁芯槽
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122
27.槽楔
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123
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绕组
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13
28.换向器
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20
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换向片
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21
29.固定脚
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211
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换向槽
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22
30.套筒部
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23
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环形部
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231
31.定位槽
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24
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压装结构
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30
32.压入装置
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31
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容纳槽
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311
33.定位块
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312
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限位装置
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32
34.凸台
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321
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连接装置
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33
【具体实施方式】
35.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
36.在本实用新型中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.请参阅图1和图2所示，本实用新型的实施方式涉及一种工装组件100，包括电机10、连接于电机10的换向器20及用于将换向器20连接于电机10的压装结构30。所述电机10包括沿轴向延伸的电机轴11、固定连接至电机轴11的铁芯12及至少部分缠绕至铁芯12的绕组13。
38.所述压装结构30包括将换向器20朝向电机10推进以使换向器20连接于电机10的压入装置31、用于固定电机轴11轴向一端的限位装置32及连接限位装置32与压入装置31的连接装置33。在轴向方向上，限位装置32设置在铁芯12远离换向器20的轴向一侧，限位装置32、铁芯12、换向器20及压入装置31沿轴向依次排布。铁芯12及换向器20连接至电机轴11上且间隔一定距离，铁芯12和换向器20通过过盈配合的方式固定于电机轴11上。
39.请结合图3至图5所示，限位装置32设有抵压电机轴11轴向一端的凸台321，电机轴11面向凸台321的一端设置轴向凹陷的凹槽(未图示)，凸台321延伸进凹槽内以使电机轴11不可旋转地抵接在凸台321上；压入装置31设有用于容纳电机轴11轴向另一端的容纳槽311，通过凸台321与电机轴11的配合从而将电机轴11不可旋转地固定在限位装置32和压入装置31之间。
40.换向器20包括固定至电机轴11的圆柱形套筒部23、至少部分间隔设置在套筒部23外周的数个换向片21、位于相邻的两个换向片21之间的换向槽22。套筒部23设有容纳电机轴11的中心槽。每个换向片21靠近铁芯12的一端沿垂直于轴向的径向延伸形成固定脚211，固定脚211设有开口槽(未图示)，绕组13固定于该开口槽内。
41.铁芯12包括数个间隔排布的铁芯片121、位于相邻的两个铁芯片121之间的数个铁芯槽122及用于容纳电机轴11的中心槽(未图示)。换向器20的中心槽及铁芯12的中心槽的直径均略小于电机轴11与两者固定之处的尺寸，从而使得铁芯12和换向器20通过过盈配合的方式固定于电机轴11上。
42.绕组线部分缠绕在铁芯片121上、部分缠绕在换向片21的固定脚211上从而构成连接在铁芯12与换向器20之间的绕组13。换向槽22与铁心槽的数量可以设置成相同的，也可以依据电机10的不同性能要求将换向槽22的数量设置成铁芯槽122的两倍。其中，至少一个换向槽22与铁芯槽122在轴向上对齐设置。
43.电机10还包括固定在铁芯槽122内的数个槽楔123，槽楔123构成为长条形。每一个槽楔123填充在相邻的两个铁芯片121之间以遮盖在铁芯槽口与绕组13之间以封住铁芯槽口，避免电机10的转子在高速转动过程中，绕组13被甩散。
44.为了方便缠绕绕组线，所述换向器20包括未固定至铁芯12的第一位置和固定至铁芯12的第二位置。换向器20处于第一位置时与铁芯12的轴向间距大于换向器20处于第二位置时与铁芯12的轴向间距。
45.换向器20还包括自套筒部23的轴向端面朝向压入装置31延伸的环形部231，环形部231的外径小于套筒部23的外径，从而有利于将换向器20成型过程中的多余空气从环形部231的外周排出。
46.换向器20设有位于面向压入装置31的一侧的至少两个定位槽24，该定位槽24为自环形部231的轴向端面向内凹陷形成；压入装置31面向换向器20的一侧设有与定位槽24配合的定位块312，定位块312自压入装置31的端面凸伸容纳于定位槽24内以将换向器20相对铁芯12沿轴向间隔固定。在本实施例中，定位槽24与定位块312设置成两个，且所述定位槽24和定位块312分别相对电机轴11中心对称设置。
47.在本实施例中，定位槽24是设置于环形部231上，但在其他实施例中，也可以不设置环形部231，直接在套筒部23的轴向端面向内凹陷形成定位槽24，并通过定位槽24排出多余的空气。另外，定位槽24可以是本实施例中的圆形槽，也可以设置成其他形状的凹槽；定位块312可以是本实施例中的圆柱形也也可以设置成其他与定位槽24相对应的形状。
48.如图1所示中，换向器20处于第一位置，此时，换向器20通过过盈配合固定在电机轴11上，且与铁芯12间隔一定的距离设置，该距离设置为方便绕组线缠绕的最优距离，通常为压装工艺中预先设定的一个定值；在缠绕绕组线构成绕组13之后，绕组13连接在铁芯12与换向器20之间，由于部分绕组线交叉连接，使得换向器20受到绕组线给予的旋转拉力；压入装置31的定位块312与换向器20的定位槽24配合限制换向器20转动，即使压入装置31在轴向上抵推换向器20朝向第二位置移动时，换向器20也不会因为绕组线给予的旋转拉力旋转，绕组线的偏转角度始终保持一致，即换向器20相对铁芯12无转动地移动至第二位置，如图2所示。
49.在第一位置时，绕组线缠绕至铁芯12和换向器20上，绕组13基本处于拉伸状态；换向器20在压入装置31的抵推下移动至第二位置后，绕组13基本处于松弛状态。此处所述的拉伸状态和松弛状态是两种相对而言的说法，并不特指绕组13一定处于紧绷或者非常松垮的状态。
50.本实用新型通过压入装置31的定位块312配合换向器20的定位槽24限制换向器20的转动，使得压入装置31在轴向上抵推换向器20无转动地从第一位置移动至第二位置，避免换向器20在固定至第二位置期间因绕组线的牵引转动，造成转子借偏改变，从而影响电机10的整体性能。
51.本实用新型不局限于上述具体实施方式。本领域普通技术人员可以很容易地理解到，在不脱离本实用新型原理和范畴的前提下，本实用新型的工装组件还有其他很多的替代方案。本实用新型的保护范围以权利要求书的内容为准。

技术特征：
1.一种工装组件，包括电机、连接于所述电机的换向器及将所述换向器连接于所述电机的压入装置，所述电机包括沿轴向延伸的电机轴及固定连接至所述电机轴的铁芯，所述换向器连接至所述电机轴，所述铁芯、所述换向器及所述压入装置沿轴向依次排布；其特征在于：所述换向器设有位于面向所述压入装置的一侧的定位槽，所述压入装置设有与所述定位槽配合的定位块，所述定位块容纳于所述定位槽以将所述换向器相对所述铁芯沿轴向间隔固定。2.根据权利要求1所述的工装组件，其特征在于：所述换向器包括固定至所述电机轴的套筒部，所述定位槽构成为自所述套筒部的轴向端面向内凹陷的圆形槽，所述定位块构成为自所述压入装置的轴向端面朝向所述套筒部延伸的圆柱。3.根据权利要求1所述的工装组件，其特征在于，所述换向器包括固定至所述电机轴的套筒部及自所述套筒部的轴向端面朝向所述压入装置延伸的环形部，所述定位槽为自所述环形部的轴向端面向内凹陷形成。4.根据权利要求1所述的工装组件，其特征在于：所述换向器包括未固定至所述铁芯的第一位置和固定至所述铁芯的第二位置，所述换向器处于所述第一位置时与所述铁芯的轴向间距大于所述换向器处于所述第二位置时与所述铁芯的轴向间距。5.根据权利要求4所述的工装组件，其特征在于：所述定位槽与所述定位块至少设置为两个，所述定位槽与所述定位块分别相对所述电机轴中心对称设置，使得所述压入装置在轴向上抵推所述换向器无转动地从所述第一位置移动至所述第二位置。6.根据权利要求5所述的工装组件，其特征在于：所述电机包括至少部分缠绕于所述铁芯的绕组，所述绕组在轴向上连接在所述铁芯与所述换向器之间，所述换向器在所述第一位置时，所述绕组处于拉伸状态，所述换向器在所述第二位置时，所述绕组处于松弛状态。7.根据权利要求6所述的工装组件，其特征在于：所述铁芯设有数个间隔排布的铁芯槽，所述换向器设有数个间隔排布的换向槽，至少一个所述铁芯槽与所述换向槽在轴向上对齐设置。8.根据权利要求1所述的工装组件，其特征在于：所述换向器与所述铁芯通过过盈配合的方式固定至所述电机轴上。9.根据权利要求1所述的工装组件，其特征在于：所述工装组件包括用于固定所述电机轴的限位装置，所述限位装置设置在所述铁芯远离所述换向器的轴向一侧。10.根据权利要求9所述的工装组件，其特征在于：所述限位装置设有抵压所述电机轴轴向一端的凸台，所述压入装置设有用于容纳所述电机轴的轴向另一端的容纳槽，所述电机轴不可旋转地固定在所述限位装置和所述压入装置之间。

技术总结
本实用新型涉及一种工装组件，包括电机、连接于电机的换向器及将换向器连接于电机的压入装置，电机包括沿轴向延伸的电机轴及固定连接至电机轴的铁芯，换向器连接至电机轴，铁芯、换向器及压入装置沿轴向依次排布；换向器设有位于面向压入装置的一侧的定位槽，压入装置设有与定位槽配合的定位块，定位块容纳于定位槽以将换向器相对铁芯沿轴向间隔固定。本实用新型通过压入装置的定位块配合换向器的定位槽限制换向器的转动，使得压入装置在轴向上抵推换向器无转动地从第一位置移动至第二位置，避免换向器在固定至第二位置期间因绕组线的牵引转动，造成转子借偏改变，从而影响电机的整体性能。的整体性能。的整体性能。


技术研发人员：郭凯峰 李建青
受保护的技术使用者：江苏东成工具科技有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/9/13