外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具及其安装方法与流程

1.本发明涉及永久磁铁安装技术领域，具体涉及外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具及其安装方法。


背景技术：

2.近三十年来针对异步电动机变频调速的研究，归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法，稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。
3.无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性，同时也是频率变化的装置，所以又名直流变频，国际通用名词为bldc。无刷直流电机的运转效率、低速转矩、转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好，所以值得业界关注。
4.无刷电机在我国的发展时间虽短，但是随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展。已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用，并在深圳、长沙、上海等地形成初具规模产业链。如深圳伟业电机、长沙科达等一批专业厂商，在技术上不断推进行业发展。近几年来，无刷电机成为在模型领域里快速发展的一种动力。由于产量和价格的原因，过去几年无刷电机多使用在中高档航空模型中，现在由于机械加工技术的快速发展，无刷电机的生产成本下降许多，目前它正进入模型领域的各个层面，从电动遥控车到电动遥控船再到电动模型飞机，无处不在。
5.无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(nd-fe-b)材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。
6.结构上，无刷电机和有刷电机有相似之处，也有转子和定子，只不过和有刷电机的结构相反；有刷电机的转子是线圈绕组，和动力输出轴相连，定子是永磁磁钢；无刷电机的转子是永磁磁钢，连同外壳一起和输出轴相连，定子是绕组线圈，去掉了有刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷，故称之为无刷电机。
7.永磁，即永久性磁铁，可以是天然产物，又称天然磁石，也可以由人工制造，具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称永磁材料、硬磁材料。应用中，永磁体工作于深度磁饱和和充磁后磁瑞回线的第二象限退磁部分。永磁体应具有尽可能高的矫顽力hc、剩磁br与最大磁能积m，以保证储存最大的磁能及稳定的磁性。
8.目前，现有的外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具，对于永久磁铁的安装效果并不理想，不能同时对永久磁铁放置箱以及磁轭进行同步夹持，导致永久磁铁安装在磁轭内部的过程中，容易发生偏移，降低永久磁铁的安装效率。


技术实现要素：

9.针对上述存在的问题，本发明提出了外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具及其安装方法。
10.为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
11.外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具，包括底座，底座内部底端设置有一段滑槽，顶端右侧设置有一段通槽，顶端左侧安装有支撑架，底座上端对应支撑架的右侧安装有固定夹具装置，底座内部安装有输送机构，底端安装有支腿，且支腿数量为4个；
12.支撑架上端连接有顶箱，支撑架左端通过固定座安装有第一电机，且第一电机右端连接有转轴一；转轴一上安装有一号皮带轮，转轴一向右伸入支撑架，并安装有卷线辊，转轴一右端与支撑架右端内壁转动连接；一号皮带轮通过传送带一与二号传送带传动连接，且二号皮带轮与第二下压机构连接在一起，卷线辊与第一下压机构连接在一起，二号皮带轮的尺寸大于一号皮带轮。
13.优选的，固定夹具装置包括一号液压杆，一号液压杆安装在固定箱底端，且一号液压杆数量为4个，固定箱上端设置有一号开口，底端设置有二号开口，内部上段连接有横板，左右内壁上部对称安装有一号弹簧，左右内壁底部对称安装有二号滑轮和二号弹簧；横板中部设置有通口，左右对称安装有一号滑轮，横板上端左右对称滑动连接有一号夹块，两个一号夹块远离通口一端中部均连接有一号弹簧，两个一号夹块远离通口一端下部均连接有拉绳，两根拉绳对应绕过一号滑轮，并向下对应绕过二号滑轮，两根拉绳分别与二号夹块连接，两个二号夹块左右对称设置并与固定箱底壁滑动连接，两个二号夹块远离二号开口的一端均连接有二号弹簧。
14.优选的，两个一号夹块上放置有永久磁铁存放装置，永久磁铁存放装置穿过一号开口，永久磁铁存放装置包括存放箱，存放箱设置有磁铁放置孔，存放箱左右对称铰接有挡板，对应铰接处均安装有扭簧，且挡板与磁铁放置孔相互配合，磁铁放置孔内放置有永久磁铁。
15.优选的，输送机构包括二号电机，二号电机通过安装座与底座右端外壁连接，二号电机左端连接有转轴二，转轴二向左伸入底座内，并与底座内壁转动连接，转轴二位于底座内设置有一段螺纹，螺纹处螺接有一号滑套；一号滑套底端连接有滑块，且滑块与滑槽滑动连接，一号滑套上端安装有二号液压杆，二号液压杆上端转动连接有转轴三，且转轴三上端连接有支撑板，支撑板上端放置有磁轭，磁轭内部安装有磁铁安装孔，磁铁安装孔的位置与磁铁放置孔的位置位于同一中心垂直线上。
16.优选的，第一下压机构包括绳索，绳索与卷线辊连接，绳索向上穿过支撑架，又伸入顶箱内，并依次绕过一号导向轮和二号导向轮，绳索向下穿出顶箱，并分为左右两个支路，两个支路分别绕过左右对称设置的三号导向轮，并分别绕过四号导向轮，最终与下压箱顶端对应连接，下压箱底端设置有通孔。
17.优选的，第二下压机构包括蜗杆，蜗杆左端安装有二号皮带轮，蜗杆与顶箱左右内壁转动连接，蜗杆左右对应啮合有蜗轮；两个蜗轮对应安装在转轴三上，两个蜗轮位于顶箱内部，两根转轴三与顶箱转动连接，两根转轴三均向下伸出顶箱，两根转轴三底部设置有一段内螺纹孔；内螺纹孔对应螺接有螺纹杆，两根螺纹杆向下对应穿过下压箱，并与压板上端转动连接；压板上端通过左右对称的三号弹簧与下压箱内顶连接，压板底端对应安装有磁
铁压条，且磁铁压条与通孔对应配合。
18.优选的，顶箱右端安装有蓄水装置，蓄水装置包括固定板，固定板底端左右对称连接有安装板，两个安装板之间安装有蓄水箱，蓄水箱上端连接有进水管。
19.优选的，转轴二与移动清洗组件连接在一起，移动清洗组件包括转轴四，转轴四与安装板转动连接，转轴四上设置有一段螺纹，螺纹处螺接有二号滑套，转轴四右端伸出安装板，并连接有三号皮带轮；二号滑套又与光滑杆套接，且光滑杆安装在两个安装板之间，二号滑套底端连接有喷嘴；喷嘴与进水管连接，且进水管向上伸入蓄水箱内，并与抽水泵连接，抽水泵安装在蓄水箱内部；三号皮带轮通过传送带二与四号皮带轮传动连接，四号皮带轮安装在转轴二上，四号皮带轮的尺寸小于三号皮带轮的尺寸。
20.优选的，底座上端右侧安装有固定杆，且固定杆上横向连接有齿条，齿条与齿轮对应配合，且齿轮安装在转轴三上。
21.外转子无刷电机的永久磁铁的安装方法，包括如下步骤：
22.s1、先对磁轭上的磁铁安装孔进行清洗工作，通过控制第二电机工作，并同时启动抽水泵，第二电机工作带动转轴一转动，一号滑套在转轴一上向左移动，齿轮与齿条相互配合，齿轮开始转动并带着转轴三、支撑板以及磁轭转动，并同时配合四号皮带轮、三号皮带轮以及转轴四转动，二号滑套带动喷嘴随着转轴四转动向左移动，喷嘴对旋转的磁轭进行清洗，清洗掉磁铁安装孔内部的灰尘；
23.s2、当一号滑套带动齿轮向左移动并与齿条分离时，控制二号液压杆收缩，同时一号滑套继续在转轴一上向左移动，当支撑板以及磁轭运动至固定箱的下方，且磁轭与二号开口中心重合时，控制第二电机停止工作，再控制二号液压杆伸长以及控制一号液压杆收缩，使得磁轭通过二号开口并伸入固定箱内适当位置；
24.s3、将存放箱放置在两个一号夹块上，并将永久磁铁放入到磁铁放置孔内，挡板与扭簧配合对永久磁铁进行支撑，此时控制第一电机工作，带动转轴一以及卷线辊转动，卷线辊开始松掉绳索，两个支路松弛并开始放线；同时第一电机工作会带动一号皮带轮、二号传送带以及蜗杆转动，蜗杆转动会带动对应的蜗轮、转轴三转动，螺纹杆向下移动并推动压板向下移动，压板带动底端的磁铁压条向下移动并伸出通孔；由于一号皮带轮的尺寸小于二号传送带的尺寸，二号传送带转动速度要慢于二号传送带的转动速度，由于下压箱自身的重力，满足下压箱先向下挤压存放箱，并使得存放箱推动两个一号夹块相互远离，使得两个一号夹块配合对应的一号弹簧将存放箱进行固定夹持，同时对应的拉绳向下回缩，二号弹簧压力被释放，使得两个二号夹块对磁轭进行固定夹持，此时螺纹杆向下移动并推动压板向下移动，继续推动磁铁压条向下移动，使得磁铁压条挤压磁铁放置孔内的永久磁铁，挡板开始向下移动并打开，磁铁压条继续向下挤压永久磁铁并将永久磁铁挤压并对应插接到磁轭的磁铁安装孔内，即永久磁铁的安装步骤完成。
25.由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果：本发明外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具及其安装方法，通过第一电机驱动第一下压机构以及第二下压机构向下移动，先利用第一下压机构向下挤压存放箱，使得固定夹具装置分别将存放箱以及磁轭分别固定夹持，后通过第二下压机构向下挤压磁铁放置孔内的永久磁铁，能够较好地将永久磁铁安装在对应的磁轭内，大大提高了永久磁铁安装的生产效率和精度。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明实施例1的结构示意图；
28.图2为本发明实施例2一种状态的结构示意图；
29.图3为本发明实施例2另一种状态的结构示意图；
30.图4为本发明第一下压机构和第二下压机构的部分结构示意图；
31.图5为本发明固定夹具装置的结构示意图；
32.图中：1-底座、101-通槽、102-滑槽、103-支腿、2-第一电机、3-第二电机、301-安装座、4-转轴二、5-一号滑套、501-滑块、6-二号液压杆、7-转轴一、8-一号皮带轮、9-卷线辊、10-绳索、100-支路、11-支撑架、12-传送带一、13-二号传送带、14-蜗杆、15-顶箱、16-下压箱、161-通孔、17-固定箱、171-一号开口、172-二号开口、18-一号导向轮、19-二号导向轮、20-蜗轮、21-转轴三、211-内螺纹孔、22-四号导向轮、23-三号导向轮、24-螺纹杆、25-压板、26-磁铁压条、27-三号弹簧、28-存放箱、29-磁铁放置孔、30-挡板、31-扭簧、32-横板、321-通口、322-一号滑轮、33-一号夹块、34-一号弹簧、35-拉绳、36-二号滑轮、37-二号夹块、38-二号弹簧、39-磁轭、40-磁铁安装孔、41-支撑板、42-转轴三、421-齿轮、43-一号液压杆、44-固定板、45-安装板、46-蓄水箱、47-进水管、48-进水管、49-抽水泵、50-二号滑套、51-喷嘴、52-光滑杆、53-转轴四、54-三号皮带轮、55-传送带二、56-固定杆、57-齿条、58-四号皮带轮。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1
35.外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具，包括底座1，底座1内部底端设置有一段滑槽102，顶端右侧设置有一段通槽101，顶端左侧安装有支撑架11，底座1上端对应支撑架11的右侧安装有固定夹具装置，底座1内部安装有输送机构，底端安装有支腿103，且支腿数量为4个；
36.支撑架11上端连接有顶箱15，支撑架11左端通过固定座安装有第一电机2，且第一电机2右端连接有转轴一7；转轴一7上安装有一号皮带轮8，转轴一7向右伸入支撑架11，并安装有卷线辊9，转轴一7右端与支撑架11右端内壁转动连接；一号皮带轮8通过传送带一12与二号传送带13传动连接，且二号皮带轮13与第二下压机构连接在一起，卷线辊9与第一下压机构连接在一起，二号皮带轮13的尺寸大于一号皮带轮8。
37.固定夹具装置包括一号液压杆43，一号液压杆43安装在固定箱17底端，且一号液压杆43数量为4个，固定箱17上端设置有一号开口171，底端设置有二号开口172，内部上段
连接有横板32，左右内壁上部对称安装有一号弹簧34，左右内壁底部对称安装有二号滑轮36和二号弹簧38；横板32中部设置有通口321，左右对称安装有一号滑轮322，横板32上端左右对称滑动连接有一号夹块33，两个一号夹块33远离通口321一端中部均连接有一号弹簧34，两个一号夹块33远离通口321一端下部均连接有拉绳35，两根拉绳35对应绕过一号滑轮322，并向下对应绕过二号滑轮36，两根拉绳35分别与二号夹块37连接，两个二号夹块37左右对称设置并与固定箱17底壁滑动连接，两个二号夹块37远离二号开口172的一端均连接有二号弹簧38，便于对存放箱28和磁轭39进行固定夹持。
38.两个一号夹块33上放置有永久磁铁存放装置，永久磁铁存放装置穿过一号开口171，永久磁铁存放装置包括存放箱28，存放箱28设置有磁铁放置孔29，存放箱28左右对称铰接有挡板30，对应铰接处均安装有扭簧31，且挡板30与磁铁放置孔29相互配合，磁铁放置孔29内放置有永久磁铁，利用挡板30和扭簧31配合，便于在磁铁放置孔29内存放永久磁铁又不影响后续永久磁铁的安装。
39.输送机构包括二号电机3，二号电机3通过安装座301与底座1右端外壁连接，二号电机3左端连接有转轴二4，转轴二4向左伸入底座1内，并与底座1内壁转动连接，转轴二4位于底座1内设置有一段螺纹，螺纹处螺接有一号滑套5；一号滑套5底端连接有滑块501，且滑块501与滑槽102滑动连接，一号滑套5上端安装有二号液压杆6，二号液压杆6上端转动连接有转轴三42，且转轴三42上端连接有支撑板41，支撑板41上端放置有磁轭39，磁轭39内部安装有磁铁安装孔40，磁铁安装孔40的位置与磁铁放置孔29的位置位于同一中心垂直线上，便于对磁轭39进行输送，使得磁轭39能够插入二号开口172内。
40.第一下压机构包括绳索10，绳索10与卷线辊9连接，绳索10向上穿过支撑架11，又伸入顶箱15内，并依次绕过一号导向轮18和二号导向轮19，绳索10向下穿出顶箱15，并分为左右两个支路100，两个支路100分别绕过左右对称设置的三号导向轮23，并分别绕过四号导向轮22，最终与下压箱16顶端对应连接，下压箱16底端设置有通孔161，便于下压箱16先对存放箱28进行挤压，并配合一号夹块33对存放箱28进行固定夹持。
41.第二下压机构包括蜗杆14，蜗杆14左端安装有二号皮带轮13，蜗杆14与顶箱15左右内壁转动连接，蜗杆14左右对应啮合有蜗轮20；两个蜗轮20对应安装在转轴三21上，两个蜗轮20位于顶箱15内部，两根转轴三21与顶箱15转动连接，两根转轴三21均向下伸出顶箱15，两根转轴三21底部设置有一段内螺纹孔211；内螺纹孔211对应螺接有螺纹杆24，两根螺纹杆24向下对应穿过下压箱16，并与压板25上端转动连接；压板25上端通过左右对称的三号弹簧27与下压箱16内顶连接，压板25底端对应安装有磁铁压条26，且磁铁压条26与通孔161对应配合，便于磁铁压条26挤压磁铁放置孔29的永久磁铁，并很好地安装在磁铁安装孔40内。
42.该外转子无刷电机的永久磁铁的安装夹具及其安装方法的工作方式为：
43.工作人员控制二号液压杆6收缩，同时一号滑套5继续在转轴一4上向左移动，当支撑板41以及磁轭39运动至固定箱17的下方，且磁轭39与二号开口172中心重合时，控制第二电机3停止工作，再控制二号液压杆6伸长以及控制一号液压杆43收缩，使得磁轭39通过二号开口172并伸入固定箱17内适当位置；
44.再将存放箱28放置在两个一号夹块33上，并将永久磁铁放入到磁铁放置孔29内，挡板30与扭簧31配合对永久磁铁进行支撑，此时控制第一电机2工作，带动转轴一7以及卷
线辊9转动，卷线辊9开始松掉绳索10，两个支路100松弛并开始放线；同时第一电机2工作会带动一号皮带轮8、二号传送带13以及蜗杆14转动，蜗杆14转动会带动对应的蜗轮20、转轴三21转动，螺纹杆24向下移动并推动压板25向下移动，压板25带动底端的磁铁压条26向下移动并伸出通孔161；由于一号皮带轮8的尺寸小于二号传送带13的尺寸，二号传送带13转动速度要慢于二号传送带13的转动速度，由于下压箱16自身的重力，满足下压箱16先向下挤压存放箱28，并使得存放箱28推动两个一号夹块33相互远离，使得两个一号夹块33配合对应的一号弹簧34将存放箱28进行固定夹持，同时对应的拉绳35向下回缩，二号弹簧38压力被释放，使得两个二号夹块37对磁轭39进行固定夹持，此时螺纹杆24向下移动并推动压板25向下移动，继续推动磁铁压条26向下移动，使得磁铁压条26挤压磁铁放置孔29内的永久磁铁，挡板30开始向下移动并打开，磁铁压条26继续向下挤压永久磁铁并将永久磁铁挤压并对应插接到磁轭39的磁铁安装孔40内，即永久磁铁的安装步骤完成。
45.实施例2
46.与实施例1不同之处在于：
47.顶箱15右端安装有蓄水装置，蓄水装置包括固定板44，固定板44底端左右对称连接有安装板45，两个安装板45之间安装有蓄水箱46，蓄水箱46上端连接有进水管47，蓄水装置便于存储清洗工作时的水。
48.转轴二4与移动清洗组件连接在一起，移动清洗组件包括转轴四53，转轴四53与安装板45转动连接，转轴四53上设置有一段螺纹，螺纹处螺接有二号滑套50，转轴四53右端伸出安装板45，并连接有三号皮带轮54；二号滑套50又与光滑杆52套接，且光滑杆52安装在两个安装板45之间，二号滑套50底端连接有喷嘴51；喷嘴51与进水管48连接，且进水管48向上伸入蓄水箱46内，并与抽水泵49连接，抽水泵49安装在蓄水箱46内部；三号皮带轮54通过传送带二55与四号皮带轮58传动连接，四号皮带轮58安装在转轴二4上，四号皮带轮58的尺寸小于三号皮带轮54的尺寸，便于喷嘴51充分对磁铁安装孔40内灰尘进行清洗作业。
49.底座1上端右侧安装有固定杆56，且固定杆56上横向连接有齿条57，齿条57与齿轮421对应配合，且齿轮421安装在转轴三42上，便于齿条57与齿轮421配合，并带动磁轭39进行转动。
50.工作方式：实施例2的步骤与实施例1步骤相同，唯一不同之处在于，安装前先对磁轭39上的磁铁安装孔40进行清洗工作，通过控制第二电机3工作，并同时启动抽水泵49，第二电机3工作带动转轴一4转动，一号滑套5在转轴一4上向左移动，齿轮421与齿条57相互配合，齿轮421开始转动并带着转轴三42、支撑板41以及磁轭39转动，磁轭39是活动卡接在支撑板41上的，磁轭39不会在转动过程中发生位置移动，磁轭39转动的同时配合四号皮带轮58、三号皮带轮54以及转轴四53转动，二号滑套50带动喷嘴51随着转轴四53转动向左移动，喷嘴51对旋转的磁轭39进行清洗，清洗掉磁铁安装孔40内部的灰尘，便于后续永久磁铁较好的安装在磁轭39上，当一号滑套5带动齿轮421向左移动并与齿条57分离时，后续的步骤与实施例1步骤相同，在此就不再详细阐述。
51.本专利采用的电机、抽水泵、液压杆均为市售，其结构及控制方式为现有技术，说明书中不再赘述。
52.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。