电机转子膨胀定位装置的制作方法

本发明涉及机械压装技术领域，具体地涉及一种电机转子膨胀定位装置。

背景技术：

电机产品的转子是由多种材料和多个零件组合而成的一个部件，转子承载了电机转换为机械能的功能，是电机产品的旋转部分，还是与配套设备的对接部件。

电机转子是由上下动平衡板、铸铝转子、转子轴组成，通常是采用热套式装配。转子装配时需要对上下动平衡板、铸铝转子进行感应加热，但由于此三个零件大小及材质不一样，三个零件加热后的孔径差别较大，无法通过直径固定的销来实现中心定位，而无法中心定位会导致在压装过程中，转子轴将下动平衡板啃伤。

因此，如何实现上下动平衡板、铸铝转子、转子轴之间的同心压装是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种电机转子膨胀定位装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

电机转子膨胀定位装置，包括自上而下同轴设置的定位轴、内撑锥轴、膨胀套、固定座和驱动气缸，所述定位轴的内部具有用于定位的定位销，所述定位轴和定位销形成第一定位机构；所述膨胀套设置于所述内撑锥轴和固定座之间并套设于所述内撑锥轴上，所述驱动气缸与所述内撑锥轴连接并驱动所述内撑锥轴下移挤压所述膨胀套，使所述膨胀套的外径向外扩大进行定位，所述内撑锥轴、膨胀套和驱动气缸形成第二定位机构；且所述内撑锥轴与所述定位轴固接，使得所述第一定位机构和第二定位机构同步进行定位。

优选的，所述定位轴的顶部具有开口，自所述开口向其内部延伸有一中空的容置腔，所述定位销设置于所述容置腔的轴心处；所述定位轴的底部具有一自其轴心向外延伸的插杆，所述插杆插入所述内撑锥轴内。

优选的，所述容置腔为t字型，其腔底轴心处具有一内凹的凹部，所述定位销的底部具有一与所述凹部相匹配的凸杆，所述凸杆插设于所述凹部内，且所述凸杆与所述凹部之间设置有一弹簧，所述弹簧的两端分别与所述凸杆、凹部抵接。

优选的，所述内撑锥轴为t字型，其头部与所述定位轴抵接，其杆部设置于所述固定座的内部并与所述驱动气缸连接，所述头部的轴心处具有一自其顶部向下延伸的插孔，所述插杆固设于所述插孔内。

优选的，所述插杆的底部沿其外壁设有第一环槽，所述内撑锥轴的杆部沿其侧壁环形均布有一组与所述插孔相通的通孔，第一紧固螺钉穿过所述通孔并与所述第一环槽抵接，以将所述定位轴和所述内撑锥轴紧固在一起。

优选的，所述固定座的侧壁上均布有一组腰型孔，所述腰型孔竖直设置，且其长度不小于所述内撑锥轴的移动距离。

优选的，所述膨胀套包括相连接的第一部和第二部，所述第一部和第二部之间具有衔接面，所述第一部与所述头部滑动相贴，且所述第一部的侧壁均布有自其开口向下延伸的条状间隙，所述第二部的直径小于所述第一部，所述第二部嵌于所述固定座的内部，并通过第二紧固螺钉与所述固定座固接。

优选的，所述头部具有直径自上而下逐渐缩小的外锥面，所述第一部的内壁具有与所述外锥面相匹配的内锥面，所述外锥面和所述内锥面相贴合，所述外锥面沿所述内锥面下移以撑开所述第一部，扩大所述第一部的外径。

优选的，所述固定座具有底板上，所述底板的底部固设有一组支撑杆，所述支撑杆架设于所述驱动气缸上，所述驱动气缸的驱动杆伸入所述固定座的内部与所述内撑锥轴固接。

优选的，所述驱动杆上套设有限位螺套，所述限位螺套位于所述底板与所述驱动气缸之间，并限定所述驱动杆的移动范围。

本发明的有益效果主要体现在：

1、设置同步定位的第一定位机构和第二定位机构，将下动平衡板、铸铝转子、上动平衡板同时套设于定位轴外，并通过第二定位机构定位所述下动平衡板，以固定其位置，第一定位机构定位转子轴，使得转子轴、下动平衡板、铸铝转子、上动平衡板四者同轴设置，可以同时进行压装，极大提高了压装效率，最大程度地保证了四者的同心度，提高加工精度；

2、将上动平衡板套设于定位轴外，并使用膨胀套来定位下动平衡板，有效避免了上、下动平衡板的啃边现象，提高加工精度，降低废品率；

3、设置环槽与紧固螺钉配合，有效将内撑锥轴和定位轴、膨胀套和固定座分别固定在一起，并设置腰型孔进行避位，同时腰型孔的设置方便第一紧固螺钉的安装和更换；

4、设置限位螺套来限定驱动杆的移动距离，避免其过度位移导致膨胀套的过度挤压，而破坏下动平衡板。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明实施例的示意图；

图2：图1中a部分的放大图；

图3：本发明实施例的剖视图；

图4：本发明实施例的部分剖视图；

图5：本发明实施例在使用状态下的剖视图；

图6：本发明实施例中膨胀套松开状态下的剖视图；

图7：本发明实施例中膨胀套胀紧状态下的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图7所示，本发明揭示了一种电机转子膨胀定位装置，包括自上而下同轴设置的定位轴1、内撑锥轴2、膨胀套3、固定座4和驱动气缸5，所述定位轴1的内部具有用于定位的定位销6，所述定位轴1和定位销6形成第一定位机构；所述膨胀套3设置于所述内撑锥轴2和固定座4之间并套设于所述内撑锥轴2上，所述驱动气缸5驱动所述内撑锥轴2下移挤压所述膨胀套3，使所述膨胀套3的外径向外扩大进行定位，所述内撑锥轴2、膨胀套3和驱动气缸5形成第二定位机构；且所述内撑锥轴2与所述定位轴1固接，使得所述第一定位机构和第二定位机构同步进行定位。

具体的如图3、图4所示，所述定位轴1的顶部具有开口，自所述开口向其内部延伸有一中空的容置腔101，所述定位销6设置于所述容置腔101的轴心处。在本发明中，所述定位销6用于定位转子轴11，所述定位销6的顶部为锥状，以便于插设于所述转子轴11的内部。

进一步的，为了减少所述转子轴11与所述定位销6之间的硬接触，所述容置腔101为t字型，其腔底轴心处具有一内凹的凹部103，所述定位销6的底部具有一与所述凹部103相匹配的凸杆601，所述凸杆601插设于所述凹部103内，且所述凸杆601与所述凹部103之间设置有一弹簧15，所述弹簧15的两端分别与所述凸杆601、所述凹部103抵接。所述弹簧15主要起到减震缓冲作用，以减少对所述转子轴11的磨损。在其他可行的实施例中，所述弹簧15可用其他具有减震作用的弹性件替代。

如图3至图5所示，本发明中的所述定位轴1的底部具有一自其轴心向外延伸的插杆102。所述内撑锥轴2为t字型，其头部201与所述定位轴1抵接，其杆部202设置于所述固定座4的内部并与所述驱动气缸5连接，所述头部201的轴心处具有一自其顶部向下延伸的插孔203，所述插杆102固设于所述插孔203内，以实现所述内撑锥轴2与所述定位轴1之间的连接固定。

具体的，所述插杆102的底部沿其外壁设有第一环槽104，所述内撑锥轴2的杆部202沿其侧壁环形均布有一组与所述插孔203相通的通孔204，第一紧固螺钉7穿过所述通孔204并与所述第一环槽104抵接，以将所述定位轴1和所述内撑锥轴2紧固在一起。由于所述内撑锥轴2设置于所述固定座4的内部，所述第一环槽104的环形结构相比于其他的孔状结构具有较大的容错率，可以保证所述第一紧固螺钉7与所述第一环槽104之间的固接。

同理，所述膨胀套3的外壁也具有第二环槽305，所述固定座4的外壁具有穿孔403，第二紧固螺钉8穿过所述穿孔403与所述第二环槽305抵接，将所述膨胀套3与所述固定座4紧固在一起。

为了便于安装所述第一紧固螺钉7，所述固定座4的侧壁上均布有一组腰型孔401，所述腰型孔401竖直设置，且其长度不小于所述内撑锥轴2的移动距离。

如1至图5所示，所述膨胀套3包括相连接的第一部301和第二部302，所述第一部301和第二部302之间具有衔接面303，所述第一部301与所述头部201滑动相贴，且所述第一部301的侧壁均布有自其开口向下延伸的条状间隙3011，所述第二部302的直径小于所述第一部301，所述第二部302嵌于所述固定座4的内部，并通过第二紧固螺钉8与所述固定座4固接。所述膨胀套3为由65mn弹簧钢制成，所述间隙3011的设置，使得所述第一部301具有膨胀空间，使其具有向外张开的张力，当所述头部201向下挤压所述第一部301时，所述第一部301的侧壁会贴着所述头部201向外膨胀，达到扩大其外径的目的，使得设置于所述膨胀套3外部的下动平衡板12与所述第一部301的外壁紧贴合，来实现对所述下动平衡板12的定位作用。

进一步的，所述头部201具有直径自上而下逐渐缩小的外锥面205，所述第一部301的内壁具有与所述外锥面205相匹配的内锥面304，所述外锥面205和所述内锥面304相贴合，所述外锥面205沿所述内锥面304下移以撑开所述第一部301，扩大所述第一部301的外径。本优选实施例中的所述外锥面205和所述内锥面304的倾斜度优选为10°。如图7所示，为所述膨胀套3的胀紧状态，所述头部201尽可能地向下挤压所述第一部301，使其侧壁向外扩张；如图6所示，为所述膨胀套3的松开状态，所述头部201尽可能地远离所述第一部301，减少对所述第一部301的挤压。

如图1所示，所述固定座4具有底板402上，所述底板402的底部固设有一组支撑杆9，所述支撑杆9架设于所述驱动气缸5上，所述驱动气缸5的驱动杆501伸入所述固定座4的内部与所述内撑锥轴2固接。所述底板402可以提高所述固定座4的稳定性，减少其产生晃动的可能。本优选实施例中的所述固定座4和所述定位轴1的外径一致，在其他可行的实施例中，所述固定座4的外径也可以自上而下逐渐增大。

进一步的，所述驱动杆501上套设有限位螺套10，所述限位螺套10位于所述底板402与所述驱动气缸5之间，并限定所述驱动杆501的移动范围，避免所述驱动杆501过度位移导致膨胀套的过度挤压，而破坏下动平衡板12。

本发明的工作原理为：

首先，将上动平衡板14、铸铝转子13、下动平衡板12至上而下依次套设于定位轴1上；

其次，将所述下动平衡板12移动到膨胀套3的第一部301外；

接着，启动驱动气缸5，向下拉动内撑锥轴2，带动定位轴1向下位移，此时所述第一部301受挤压膨胀，所述第一部301的外壁与下动平衡板12抵接，以固定所述下动平衡板12的位置，使得上动平衡板14、铸铝转子13同步固定；

然后，将转子轴11插入容置腔101内与定位销6连接；

最后，向下压装所述转子轴11，将所述转子轴11与上动平衡板14、铸铝转子13、下动平衡板12压装成一体。

本发明设置同步定位的第一定位机构和第二定位机构，将下动平衡板12、铸铝转子13、上动平衡板14同时套设于定位轴1外，并通过第二定位机构定位所述下动平衡板12，以固定其位置，第一定位机构定位转子轴11，使得转子轴11、下动平衡板12、铸铝转子13、上动平衡板14四者同轴设置，可以同时进行压装，极大提高了压装效率，最大程度地保证了四者的同心度，提高加工精度。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。