电机转子叠压用分体式工具的结构设计

孙建龙+尚书鹏

摘要本文提供了一种新型电机转子叠压用工具的结构设计。工具包括固定支架和分体式压板两部分，各部件之间均为可拆卸连接，存放时可拆开节省空间。工具为中空的，可将转轴包在里面。固定支架固定在油压机上，叠压时固定支架上的滑板被压紧在油压机上，压板压在转子冲片上，实现装压；叠压完成时稍微升起油压机，压板处于悬空状态，此时滑板脱离油压机并可在固定支架上滑动，将转轴露出，进行叠片。工具采用分体式结构，可减少油压机装压时的行程，使叠压效率更高。

关键词转子叠压；结构设计；可拆卸连接；分体式结构

提高生产效率不仅能降低成本，也能缩短生产周期，为企业带来效益。大型电机转子冲片都是分多次叠压完成的，现有的叠压工具大多为整体式的，与油压机连接部分为一厚板，装压部分是厚壁空心长筒，工具一般为铸件或两段焊接的，结构简单却笨重。若电机转子转轴过长，叠压工具需相应的加长，当叠压完一次冲片进行下一次叠压时，要将油压机升起至叠压工具脱离转轴上端方能叠片，以致多次叠压时行程长、效率低。同时对油压机的行程要求很高，并且因整体结构过大存放时占用很多空间，因此整体式的叠压工具已经很难满足现在的生产需求。本文针对现有整体式叠压工具的缺点，提出了一种新型分体式叠片工具的结构，减少油压机装压时的行程，使叠压效率更高。同时降低了对油压机行程的要求，避免了由于设备能力不足导致不能叠压的问题，节省了购买新设备的成本。

1工具结构

本文所述工具整体上分为固定支架和分体式压板两部分（如图1），固定支架由横梁、支撑杆、滑板、定位块、滚动轴承、密封圈、扣环和紧固螺栓组成，分体式压板由压板、螺栓和延长套筒组成，固定支架和分体式压板通过螺钉连接在一起。固定支架上的横梁与支撑杆通过密封圈固定，横梁上开有腰孔；滑板与支撑杆之间装有滚动轴承，滚动轴承通过扣环固定在滑板内部；滑板两端装有密封圈，保证工具在整体转运时滑板不乱动；定位块位于固定支架中间，上面开有腰孔，使其能在支撑杆上滑动，叠压时定位块通过紧固螺栓固定在油压机上，挡住滑板以防止滑板闭合时与其相连的分体式压板撞到转子，起到限位的作用；横梁与固定块分别通过紧固螺栓与油压机连接；压板与延长套筒通过螺栓连接，延长套筒与滑板通过螺钉连接。

密封圈为圆环结构，内径比支撑杆直径稍大，在一侧径向切开，在切口的一端加工通孔，另一端加工螺纹通孔，通孔比螺纹孔直径大，两孔保证同心，中间拧内六角螺钉。当螺钉拧紧时，开口稍微闭合，密封圈内径缩小，密封圈被锁紧在支撑杆上，可起到定位作用；当螺栓松开时，开口变大，密封圈内径还原，使其能在支撑杆上滑动，便于调整位置和拆卸。扣环为弹簧钢薄板，开口圆环结构，开口的一侧两端各有一个通孔，使用时套住两端通孔向中间夹紧，使扣环的外径变小，将扣环放入滑板两端内孔槽中，放开通孔，扣环张开并留在槽中起到定位的作用。

所述工具的关键在于装压时，让工具整体压在油压机上不乱动，装压完成时分体式压板可随意滑动。本文采用如下结构来达到这个目的：横梁、定位块和滑板高度一致，滑板侧面的圆孔开在中间，而定位块和横梁的孔设计成腰孔，与油压机连接的一面半圆的圆心位置与滑板相同，另一面半圆圆心位置稍微偏下，腰孔的半径和支撑杆半径相同（如图2所示），横梁和定位块通过紧固螺栓固定在油压机上。装压时滑板上表面被压紧在油压机上不会移动，装压完成时稍微提起油压机，滑板因重力原因向下沉，上表面离开油压机，并可在支撑杆上滑动，由于滑板与支撑杆之间有滚动轴承，摩擦系数很小，而且延长套筒和压板重量不大，只要轻推压板就能让滑板移动。在这种情况下，支撑杆只承受滑板和分体式压板的重力，不会受到油压机的压力，能确保自身直线度，保证滑板滑动顺畅。

滑板由轴承座和连接板组焊而成，连接板一边加工出半月型的豁口用来让转轴通过，并在上表面加工沉孔、下表面加工沉台用以固定分体式压板，两边和轴承座焊在一起，在连接板重心线上加工吊装用的螺纹通孔。轴承座中心加工通孔用来安装滚动轴承，在通孔两端靠近边缘的位置加工内孔槽用来安装扣环，扣环可将滚动轴承锁在通孔内。滑板的长度由所选用的滚动轴承来确定，在轴承座的通孔内可放置复数个滚动轴承，中间用间隔环隔开，滚动轴承的数量取决于滑板和分体式压板的重量，重量越大需用的滚动轴承越多。

支撑杆为线性光杆，要求具有一定的硬度和较高的直线度，工具组装完成后要保证两个支撑杆的平行度以确保滑板在支撑杆上滑动顺畅。支撑杆长度的选择要考虑滑板的行程，当滑板向两边打开时要留有足够的空间让转轴露出。

分体式压板为中空结构并固定在滑板上，滑板也是中空结构，中空部分为圆形直径比电机转轴稍大，使滑板闭合时分体式压板包住转轴，压板能直接压在冲片上。分体式压板分为压板和延长套筒，两部分通过螺栓连接。延长套筒由套筒和把合板组焊而成，套筒可根据转轴尺寸选择适合的钢管加工，套筒一端要加工螺纹孔，其位置要与滑板上的沉孔相对应；把合板为扇形圆环，上面开有通孔用于和压板把合。压板为扇形圆环结构，尺寸可根据转子冲片和套筒确定：内径与套筒内径一致、外径比冲片外径稍大。压板上面开有螺纹孔用于和把合板配合，两端开槽便于在装压完成后推动压板。

固定支架各部分之间的位置固定是通过密封圈实现的，密封圈为圆环型结构，内径与支撑杆一致，一端在直径方向有开口，并在开口的垂直方向加工沉孔和螺纹孔。使用时密封圈与相应的螺钉配合，旋紧螺钉可将密封圈把紧在支撑杆上来固定各部分，拧松螺钉可让密封圈在支撑杆上滑动用来调整各部件位置。

2具体实施方式

叠压前先进行工具的组装，将滚动轴承装入滑板，两端用扣环锁紧，之后将滑板和定位块一起按顺序装到支撑杆上并安装密封圈，在支撑杆两端安装横梁并用密封圈固定，用螺栓将压板固定在延长套筒上，再用螺钉将延长套筒和滑板连接到一起，完成组装。安装时要注意横梁和定位块腰孔的方向，圆心在中心的一侧要與油压机贴紧。

之后将转轴放在油压机上，调整横梁和定位块与油压机的相对位置，找正工具和转子使它们同轴，旋紧密封圈上的螺钉，将横梁和定位块用紧固螺栓固定在油压机上，推动压板将分体式压板打开，开始第一次叠片，叠完后闭合分体式压板启动油压机开始装压，叠压完成后稍微升高油压机让压板悬空，滑开压板，继续叠放冲片，之后合上压板，开始装压，如此反复，全部叠压完成后运走转子，将工具从油压机上拆下，入库存放。

图3所示是装压完成后，升起油压机，轻推压板，使分体式压板分开，露出转轴。

3结论

与传统的整体式叠压工具相比，分体式工具的优点在于工具各部件之间均为可拆连接，滑板与支撑杆之间装有滚动轴承，滚动轴承安装在滑板内部，两端通过扣环固定，定位块能直接在支撑杆上滑动，位置在两块滑板中间，横梁、滑板与支撑杆之间通过密封圈固定，滑板、延长套筒、压板之间通过螺栓或螺钉连接，组装时方便快捷，存放时可拆散节省空间，并且单件替换性好，便于维修；将大型单件的加工分解成许多小件的加工，减少加工难度；滑板、延长套筒、压板为分体式中空结构，滑板可在支撑杆上滑动，叠压时分体式压板闭合后可包住转轴进行装压，装压完成后可稍微升起油压机轻推压板使滑板在支撑杆上滑动，露出电机转轴继续叠片，减少油压机行程，提高生产效率，同时降低油压机行程要求，避免了因油压机行程不够导致无法叠压。endprint