ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ МОНТАЖА ОБМОТКИ РОТОРОВ И СТАТОРОВ
DEVICE TO ASSEMBLE ROTOR AND STATOR WINDING

Изобретение относится к устройствам для изготовления обмоток, в частности для укладки проводников обмотки внутри открытых пазов роторов и статоров преимущественно силовых электрических машин.
Известно приспособление для запрессовки проводников обмотки в сердечник ротора двигателя, содержащее пластину толщиной, соответствующей размеру паза (Пат. DE №19521669, опубл. 04.1996 г.). Нижний кант пластины имеет на концах вырезы. Боковые поверхности пластины снабжены рядом вертикальных ударных штемпелей с активными нижними концами, которые взаимодействуют с верхними краями пазов. Проводники, расположенные в пазе, вследствие вертикального смещения инструмента внутри паза сдавливаются активными нижними концами ударных штемпелей, приобретая элипсообразное сечение. После сжатия проводов ударные штемпели выполняют точечное сжатие верхних краев пазов, образовывая внутренний выступ, бережно фиксирующий крайний проводник.
В обмотках роторов или статоров мощных электрических машин длина сердечника и, следовательно, паза значительно больше длины известного приспособления, катушки снабжены вентиляционными каналами, а проводники катушек имеют плоскую форму. При этом проводники, фиксируются эластичными прокладками и пазовыми клиньями сложного профиля для предотвращения выскальзывания проводников под воздействием центробежных сил. Кроме того, пазы имеет сложный профиль в верхней части, обеспечивающий плотный контакт своих внутренних поверхностей с внешними поверхностями пазовых клиньев.
При укладке проводников обмотки в пазы сердечника таких машин при помощи известного приспособления применяются ударные нагрузки, что приводит к смещению проводников и нарушению вентиляционных каналов, а также к деформации и разрывам проводников. Кроме того, рабочая поверхность известного приспособления ограничена шириной щели паза, что также может привести к повреждению проводников.
Техническим результатом предложенного решения является повышение технологичности и качества монтажа обмотки роторов и статоров за счет снижения трудоемкости укладки проводников и надежной фиксации клиньев в пазах сердечника.
Технический результат достигается тем, что в приспособлении для монтажа обмотки роторов и статоров, содержащее корпус и элементы с рабочей поверхностью, предложено корпус выполнить из двух частей разной формы со сквозной внутренней полостью сложного профиля, в полости расположить болт, взаимодействующий своим торцем с внутренней поверхностью пяты, пяту выполнить в виде полой втулки, соединенной с болтом, кроме того, приспособление дополнительно снабдить рамкой, взаимодействующей со стенками паза, а внутренней квадратной поверхностью - с внешней поверхностью корпуса, верхнюю часть корпуса выполнить в виде четырехгранника, а нижнюю часть корпуса - в виде срезанного с двух сторон конуса и обе части разделить буртиком, расположенным на противоположных сторонах корпуса, пяту расположить в полости нижней части корпуса и соединить с резьбовой частью болта, торец которого имеет сферическую форму.
На фиг.1 представлено приспособление для монтажа обмотки роторов и статоров в пазу сердечника в рабочем положении, вид сбоку; на фиг.2 - то же, разрез по А-А; на фиг.3 - приспособление для монтажа обмотки ротора и статора в пазу сердечника в исходном положении, вид сбоку; на фиг.4 - то же, разрез по Б-Б.
Приспособление для монтажа обмотки роторов и статоров содержит корпус 1, состоящий из верхней части 2 в виде четырехгранника и нижней части 3 в виде срезанного с двух сторон конуса, разделенных буртиком 4. Кроме того, корпус 1 имеет внутреннюю полость 5 сложного профиля. В полости 5 расположен болт 6 со сферическим торцем 7, взаимодействующим с внутренней поверхностью 8 пяты 9, выполненной в виде полой втулки. Пята 9 скреплена с болтом 6 с помощью резьбового соединения. Приспособление для монтажа обмотки ротора и статора дополнительно снабжено рамкой 10, взаимодействующей своей внутренней поверхностью с внешней поверхностью корпуса 1, а внешней поверхностью 11 - со сторонами паза 12 сердечника.
Приспособление для монтажа обмотки роторов и статоров работает следующим образом.
В исходном положении приспособление вводится в паз 12 сердечника на произвольном расстоянии от края паза. При этом нижняя часть 3 корпуса 1 расположена в верхней части паза 12. Форма нижней части 3 корпуса 1 в виде срезанного с двух сторон конуса позволяет приспособлению свободно размещаться и перемещаться по длине паза 12, т.к. срезанный конус корпуса 1 ориентирован вдоль паза 12, а рамка 10 находится в верхнем положении.
При переходе приспособления в рабочее положение рамка 10 вместе с корпусом 1 поворачивается на 90°. При этом поверхность срезанного с двух сторон конуса нижней части 3 корпуса 1 контактирует с наклонными поверхностями 13 («ласточкин хвост») верхней части паза 12. Рамка 10 опускается в паз 12 вдоль срезанных сторон конуса нижней части 3 корпуса 1 до упора в буртик 4 и поверхностями 11 фиксирует приспособление в пазу, удерживая его от радиального смещения.
При опрессовке пазовой части обмотки катушки 14 фиксируются в пазах 12 за счет воздействия на них пяты 9, с внутренней поверхностью 8 которой взаимодействует сферический торец 7 болта 6, перемещающегося вниз вдоль резьбового соединения при повороте головки болта 6. При этом внешняя поверхность нижней части 3 корпуса 1 контактирует с поверхностями 13 паза 12 с усилием, что дополнительно фиксирует приспособление.
При установке эластичных прокладок 15 под клин (на рисунке не показан, профиль клина соответствует форме верхней части паза, например «ласточкин хвост»), приспособление переводится в исходное положение. После размещения прокладок 15 в пазах 12 без нарушения геометрии осевых вентиляционных каналов (на рисунке не показаны) осуществляется поджим прокладок 15 с помощью аналогичной работы приспособления.
При заклиновке пазовой части обмотки, которая происходит одновременно с установкой эластичных прокладок, приспособление размещается впереди клина и прижимает эластичную прокладку 15 перед перемещающимся вдоль паза 12 клином, снижая усилие его передвижения, что предотвращает продольное смещение эластичных прокладок и, как следствие, повреждение вентиляционных каналов обмотки. После укладки клина приспособление смещается на следующий участок паза и заклиновка происходит аналогичным способом.
Предложенное приспособление для монтажа обмотки роторов и статоров существенно повышает технологичность монтажа за счет механизации закрепления катушек, укладки эластичных прокладок и клиньев в пазы сердечника, а также улучшает качество самой обмотки за счет устранения нежелательных смещений и повреждений монтируемых элементов обмотки.