УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ АКСИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к электротехнической промышленности, а именно к устройствам для изготовления электрических машин и может быть использована при изготовлении магнитопроводов статоров и роторов для аксиальных электродвигателей.
Известно устройство для изготовления витых ленточных магнитопроводов, содержащее навивочную оправку, установленную в шпинделе, с размещением на ней участком навивки ленты, механизм заправки ленты, механизм сварки наружного витка, державку с закрепленными на ней электродами для сварки внутреннего витка, механизм перемещения державки и выталкиватель. На оправке размещен участок сварки внутреннего витка, расположенный относительно участка навивки со стороны, противоположной выталкивателю. В оправке на участке сварки внутреннего витка выполнен вырез, а державка установлена под углом к оси вращения оправки с возможностью перемещения своей рабочей части в вырезе оправки, при этом электроды выведены на торцовую поверхность рабочей части державки (патент РФ №2152659).
Однако такое устройство имеет существенный недостаток, а именно: пазы в магнитопроводах необходимо выполнять до их навивки или же после, что усложняет технологию и увеличивает трудоемкость изготовления. Помимо этого, при механической обработке (фрезеровании) пакетов магнитопроводов в электротехнической стали существенно ухудшаются магнитные свойства из-за проявления явления наклепа и, кроме того, появляющиеся при фрезеровании пазов заусенцы замыкают между собой практически всю навитую ленту стали.
Оба эти фактора существенно ухудшают магнитные характеристики электротехнической стали, следовательно, и характеристики изготавливаемых двигателей.
Прототипом данной полезной модели (патент РФ на полезную модель №70418) является устройство для вырубки пазов в дисковых заготовках статорных и роторных пластин электрических машин, содержащее стационарный пресс и устройство поворота заготовки, выполненного на основе однопозиционного кривошипного пресса, который для этой цели снабжен дополнительной установочной плитой, фиксированной к столу указанного пресса, на которой установлено устройство поворота заготовки, выполненное в виде шагового привода, состоящего из шагового двигателя и передачи, связанной с вращающейся осью, установленной с помощью подшипников в стакане, проходящем сквозь отверстие в установочной плите, и жестко связанном с кареткой, установленной в направляющих, предусмотренных в установочной плите для удержания и горизонтального перемещения каретки в горизонтальной плоскости, а на верхней части вращающейся оси установлена поворотная шайба, предназначенная для установки на нее обрабатываемой заготовки, при этом шаговый двигатель жестко закреплен на стакане, а управление шаговым приводом и приводом штампа осуществляется от электронного блока управления, получающего команды в виде импульсов от персонального компьютера, в программу которого введены исходные о количестве пазов, скорости вырубки и начале отсчета.
Недостатком такого устройства является малая производительность.
Задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего навивку магнитопроводов с одновременной пробивкой пазов с переменным шагом и закрепление концов ленты сваркой.
Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления магнитопроводов статора и ротора.
Технический результат достигается тем, что устройство для намотки ленты и вырубки пазов с переменным шагом магнитопроводов электрических машин содержит стационарный пресс и устройство намотки и вырубки пазов в ленте, выполненный на основе однопозиционного кривошипного пресса, снабженного дополнительным узлом намотки и вырубки пазов с переменным шагом, кулачком и цевочным колесом, служащем для поворота вала оправки на угол, соответствующий числу пазов в магнитопроводе, оправкой и серьгой для одновременного перемещения оправки, с навиваемой заготовкой магнитопровода, по наклонной и горизонтальной направляющим.
После включения электродвигателя вращающийся шкив-маховик с валом узла перфорации начнет пробивать пазы в ленте. Через коническую передачу вращение передается на кулачок, который при подъеме пуансона вверх поворачивает цевочным колесом вал оправки на установленный угол (соответствующий числу пазов в роторе или статоре) и протягивает ленту на шаг между пазами. Далее все повторяется до навивки на оправке одного слоя ленты. При наложении второго слоя, из-за увеличения диаметра намотки, оправка вместе с приводным валом отталкивается от упорного ролика серьги по пазу вниз, одновременно перемещая ползунки по наклонной направляющей и серьгу по горизонтальной направляющей, то есть шаг между пазами увеличивается. При этом пазы ротора располагаются радиально. Приварить второй слой ленты к первому и продолжить работу. По достижении навивки нужного диаметра магнитопровода концевой выключатель (ранее настроенный на необходимый диаметр) отключает электродвигатель привода. После приварки верхнего слоя ленты, последняя обрезается, навитый магнитопровод снимается с оправки. Далее цикл повторяется.
На фигуре изображено устройство для изготовления магнитопроводов аксиальных электродвигателей.
Устройство для изготовления магнитопроводов аксиальных электродвигателей состоит из цевочного колеса 1, сменных кулачков 2, электродвигателя 3, шкива-маховика 4, прижимного устройства 5, узла перфорации пазов в ленте 6, натяжного устройства 7, серьги 8, оправки 9, горизонтальной направляющей 10, наклонной направляющей 11, устройства фиксации 12, регулирующего устройства 13, прижимного ролика 14, концевого выключателя 15 и пресс-автомата с устройством для намотки и вырубки пазов с переменным шагом 16.
Устройство для изготовления магнитопроводов аксиальных электродвигателей работает следующим образом.
После установки на пресс-автомате с устройством для намотки и вырубки пазов с переменным шагом 16 наклонной направляющей 11, и закреплении ее в устройстве фиксации 12 и регулирующем устройстве 13, сменных кулачков 2 и цевочного колеса 1 на нужное число пазов протянуть ленту через натяжное устройство 7, закрепить на приводном валу оправки 9 прижимное устройство 5, подключить пневмоцилиндр узла прижима и включить электродвигатель 3. Вращающийся шкив-маховик 4 с валом узла перфорации 6 начнет пробивать пазы в ленте. Через коническую передачу вращение передается на кулачок, который при подъеме пуансона вверх поворачивает цевочным колесом 1 вал оправки 9 (через еще одну коническую пару) на установленный (при намотке) угол (соответствующий числу пазов в роторе) и протягивает ленту на шаг между пазами. Далее все повторяется до навивки на оправке одного слоя ленты. При наложении второго слоя, из-за увеличения диаметра намотки, оправка вместе с приводным валом отталкивается от упорного ролика серьги 8 по пазу вниз, одновременно перемещая ползунки по наклонной направляющей 11 и серьгу 8 по горизонтальной направляющей 10, то есть шаг между пазами увеличивается. При этом пазы ротора располагаются радиально. Для наклона пазов ротора под нужным углом следует при отключенном электродвигателе сместить направляющую (угол определяется опытным путем) в пазу, зафиксировать (сделать риску на шкале для последующих настроек) приварить второй слой ленты к первому и продолжить работу. По достижении навивки нужного диаметра магнитопровода концевой выключатель 15 отключает электродвигатель привода. После приварки верхнего слоя ленты, последняя обрезается, навитый магнитопровод снимается с оправки.
Внедрение в производство данного устройства для изготовления магнитопроводов электрических машин посильно практически любому предприятию, выпускающему различные электрические машины традиционной конструкции.