Станок для намотки статоров электрических машин

 

Использование: электромашиностроение , технология изготовления статоров электрических машин. Сущность изобретения: станок содержит станину, на которой расположен проводоводитель, снабженный полой штангой с приводом ее продольного перемещения, установленной внутри полого штока соосно к ним на направляющих элементах. На концах полой штанги выполнены кольцевые пазы. Механизм продольного перемещения полой штанги выполнен в виде двуплечего рычага, одним концом установленного в кольцевом пазу штанги а другим соединенного с траверсой имеющей возможность радиального перемещения и кинематически связанной с приводом ее перемещения через систему продольных и поперечных реек. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„5U ÄÄ 1757030 А1 (я)з Н 02 К 15/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕН ЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф(". "! ф !. 4аЦ

" -! " ы :ЫЫА

Т1:ЯА

К АВТОРСКфМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ния: станок содержит станйну, на которой расположен проводов!одйте!ль, снабженный прлой штангой с приводом ее продольного перемещения, установленной внутри полого штока соосно к ним на направляющих элементах, Ма концах полой штанги выполнены кольцевые пазы. Механизм продольного перемещения полой штанги выполнен в виде двуплечего рычага, одним концом установленного в кольцевом пазу штанги, а другим соединенного с траверсой имеющей возможность радиального перемещения и кинематически связанной с приводом ее перемещения через систему продольных и поперечных реек. 2 з.п, ф-лы, 9 ил.

1 (21) 4818143/07 (22) 24.04.90 (46) 23,08.92. Бюл. № 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно.-конструкторский институт iexнологии электромашиностроения (72) В.Н;Олефиренко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 652657, кл. Н 02 К 15/08, 1976. (54) СТАНОК ДЛЯ НАМОТКИ СТАТОРОВ . ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Использование: электромашиностроение, технология изготовления статоров электрических машин. Сущность изобрете/

Изобретение относится к электротехни- электрических машин с явновыраженными ке, в частности к технологическому оборудо- полюсами под пазом понимается междупо- с ванию для изготовления электрических люсное пространство между двумя следуюмашин, и может использоваться в электро- щими один за другим по окружности машиностроении, .::::-:-:.. - . полюсами, В одном пазу располагаются сто- а

Известен станок для непосредственной роны катушек, намотанных на рядом распонамотки в пазы катушек на явновыражен- ложенные полюса. В процессе намотки всех ные полюса, описанный в патенте США М видов катушек, размещаемых в пазу, уро2934280 и содержащий станину, проводово- вень плоскости намоткй остается неизмендитель, включающий подвижный шток, и ус- ным, так как игла, напраеляющая провод, тановленную на штокЕ намоточную головку находится на постоянном расстоянии от 6ь с направляющими иглами, а также:меха-" продольной оси машины,. Это приводит к С) низм продольного перемещения и качания неупорядоченному размещению проводнипроводоводителя, :: :. коввпазу;появлениюбольшогоколичества перекрещиваний провода, что создает возОбразование вйтка обеспечивается можность возникновения межвитковых запродольным возвратно-поступательным пе- . мыканий, Кроме того, при намотке катушек ремещением проводоводителя и его кача- спостояннымнерегулйруемымположением тельным движением, при котором направляющей провод иглы снижается плонамоточная головка с иглой, направляющей скость заполнения паза статора, что затрудпровод, смещается по окружности на вели- няет качественное получение обмотки чину; равную шагу обмотки по пазам; В . статоров с высоким коэффициентом запол3 1757030 4 нения паза, глубокими пазами и большим продольного перемещения полой штанги шагом (свыше 120О) пазового деления, выполней в виде двуплечего рычага, одним

Такимобраэом,основными недостатка- концом установленного в кольцевом пазу ми станка описанной конструкцийяаляются штанги, а другим сбединенного с траверсой, егоограниченйыетехнологическиевозмож- 5 имеющей воэможность радиального перейости и недостаточно высокое качество на- мещения кйнематически связанной с привомотки. -:-: —:::: .,- ..::.: -: дом ее "перемещения через систему—

Наиболее блйзким к предлагаемому по продольных и поперечных реек, находящих-технической сущности и достигаемому ре- ся в зацеплении с шестернями, установлен.зультату является станокдля намоткистато- 10 ными на кронштеййе; имеющем . ров электрических машин, содержащий возможность перемещения; кроме того, кистанину, проводоводитель, включающий по- нематическая связь механизма продольнодвижный шток и установленную на штоке ronepåìåùåíèÿштангисприводомкачания намоточную головку с направляющими иг- " проводоводителясодержиткулачок,связан-

- лами, а также механизм продольного пере- 15 ное с ним корбмйсло и серьгу, соединенную мещения и качания проводоводителя. с кронштейном, имеющим возможность пеОднако в станке имеется возможность регу- ремещения . лировгйия шага обмотки по пазамза счет Наличие подвижной штанги, установрегулирования величины качанйя проводо = . ленной вйутри полого штока, и ее кинемативодителя. Это несколько расширяет техно- 20 ческая связь, с одной стороны, с логические возможности стайка но не . направляющими провод иглами, а с друустраняет неупорядоченного размещения гой — с автономным приводом, с помощью вйтков в пазу, при котором отсутствует рас- механизма ее продольного перемещения кладка витков по высоте полюса, .:. позволяетосуществлятьрадиальноесмеще-

Такимобраэом, основными недостатка- 25 ние направляющих игл. т.е. перемещать ми станка также являются его недостаточно плоскость намотки параллельно самой себе широкие технологические возможности и и располагать траекторию движения нанедостаточно качествЕнная намотка. - правляющих игл с проводом на различном

Цель изобретения — расширение техно- радиальном расстоянии от продольной оси логических возможностей путем увеличения 30 статора. Тем самым достигается и ринудиноменклатуры обматываемых статоров и ho- тельно упорядоченная раскладка витков кавышение качества намотки путем уменьше- тушки по высоте полюса, повышается

" ния числа перекрещивания провода . плотность намотки. снижается вероятность "

Указанная цель достигается тем, что в перекрещивания витков, т.е; обеспечиваетстанке для намотки статоров электрических 35 ся повышение качества намотки. Кроме томашин, содержащем станину, на которой го, воэможность смещения направляющих расположены проводоводитель, включаю- игл в радиальном направлении снимает огщий полый подвижный шток, и установлен- раничения по числу полюсов и глубине паза. ную на штоке намоточную головку с Это существенно расширяет технологиче- найравляймцими иглами, а также механиз- 40 ские возможности станка и позволяет обесмы продольного перемещения и качания печить качественную намотку вне проводоводителя, проводоводитель снаб- . зависимости от числа полюсов. жен йолой подвижной штангой с приводом Кинематическая связь механизма проев продольного перемещения, установлен- дольного перемещейия полой штанги с приной внутри полого штока соосно ему на на- 45 водом качания проводоводителя позволяет правляющйх элементах, на концах полой осуществить коррекцию траекторйй наштанги выполнены кольцевые пазы; на-: правляющих сил с проводом в процессе йа- правляющие иглы установлены в йамоточ- . мотки каждого витка, Это обеспечивается йой головке с возможностью йеремещения измейением" радйалъного положения нав радиальйом направлении и кинематиче- 50 правляющей иглы, несущей провбд, при ее ски связаны со штангой через двуплечие входе в паз по сравнению с положением на рычаги, каждый из которых-одним концом: вйходе из паза; причем радиальное удале соединен с соответствующей направляю- -йие.направляющейиглы от продольной оси щей иглой, а другим установлен в одном статора на входе в паз больше, чем на ее кбльцевом пазу полой штанги, причем oci 55 выходе из йазз, Такая коррекция траектокачания двуплечего рычага закреплена в на- . рйи йапрввляющей иглы с обмоточным промоточной головке; а механизм продольного водом позволяет уложить виток в пазы перемещения кинематически связан с при- . вдоль полюса параллельно оси статора. а не водом качания проводоводителя. Указанная наклойнок ней, что имеет место в прототипе цель достигается также тем, что механизм и приводит к появлению дополнительных. 1757030

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4-5 — вариантй клейст- 15 рукций намоточной головки; на фиг. 6-8, — ; обматываемый полюс с двумя положениями уложенного по его периметру витка (без коррекции и с коррекцией траекторий нэправляющей иглы); на фиг. 9 — траектория 20 направляющей иглы при намотке верхнбго и нижнего витков катушки (траектория иглы с добавлейием коррекции показана сплОШ-. ной линией}.

Станок для намотки стэторов содержит станину 1, проводоеодитель, включающий полую подейжную штангу 2, установленную внутри полого штока 3 соосно ему на колы цевых направляющих 4, причем на концах полой штанги 2 выполнены кольцевые A83bI 30

5. На полом. штоке 3 установлена намоточ= ная головка 6, а со стороны, противоположной намоточной головке 6, закрепяей неподвижный кронштейн 7, В йамоточной головке 6 установлены подвижно в радиальном направлении направляющие иглы 8, каждая из которых закреплена нэ одном из плеч соответствующего двуплечего рычага

9, второе плечо"кОторого установлено в кольцевом пазу 5 полой штанги 2, а ось 40 качания рычага 9 закреплена на корпусе 10 намоточной головки 6, жестко скрепленном со штоком 3. Число направляющих игл Намоточной головки соответствует числу обмэ45 тываемых полюсов статорэ. В кольцевом пазу 5 штанги 2 со стороны, противополож- ной нэмоточной .головке 6, одним плечом установлен другой двуплечий рычаг 11, вто-рое плечо которого шарнирно связанО с ра- диально подвижной траверсой 12, 50 снабженной автономным приводом ее пе- ремещения 13. Oci* качания рычага 11 за- креплена на неподвижном кронштейне 7, Кинемэтическая связь подвижной траВЕрсы "

12 с приводом 13 представляет собой две 55 зубчатые парй, включающие рейки 14-и Шестерни 15; причем рейки 14 закреплейы Ма траверсе 12, а оси вращения входящих с ними в зацепление шестерен 15 закреплены на подвижном кронштейне 16, Кроме того, перекрещиваний витков. При корректировании траектории таких перекрещиваний не возникает, увеличивается плотность намот- ки, уменьшается вероятность повреждения витковой изоляции, т.е. повышается качест- 5 во. намотки. Кроме того, благодаря плотной укладке проводников в пазу появилась воз= можность расШирить номенклатуру обмэтываемых статоров,--имеющих обмотку с" большим числом витков в катушке, что, в 10 свою очередь, расширяет технологические:

ВОЗМОЖНОСТИ СТЭНКЭ.

На фиг. 1 изображен станок, общий вид, на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3- сечение шестерни 15 взаимодействуют с продольной рейкой 17, связанной с выходным звеном 18 привода 13. Продольное возвратно-постуйательное- перемещение проводоводителя обесйечивается приводом

19, представляющим собой шатунно-кулисный механизм, угол качанйя которого регулируется за счет изменения радиуса кривошипа 20. Качательное движение проводоводителя обеспечивается прйводом 21, представляющим собой устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное с остановками.

Выходное звено 22 этого устройСтва связа но с рейкой 23, взаимодействующей с шестерней 24; посаженной на проеодоводитель, Привод качания проводоводителя связан также с подвйжным-кронштейном- 16 через" кулачок 25,взаимодействующий с коромыслом 26 и серьгами 27. Связь между приводами 21 и

19 осуществляется с помощью элемента 28, Механизмы станка приводятся едвижение электродвигателем 29, от которого вращение через ременйую и зубчатую передачи сообщается приводам йродольйых и ll080ротных движений проводоеодителя", а также кулачку 25. Станок имеет обматываемый статор 30 и обмоточный "провод 31.

На фиг, 3 показано сечение проводоеодйтеля по кронштейну 7 и рычагу 11. Кронштейн 7, перемещающийся продольно совместно со штоком" 3, удерживается от проворота направляющими 32,.

На фиг. 4 и 5 показаны варианты конструкции намоточных головок, в которых разведение направляющих игл осуществляется при помощи пластинчэтых копйров 33, жестко соединенных со штэнгой 2 или посредством рейки 34 и шестерен 35 и 36, Станок работает следующим образом.

Обмоточный провод 31 протягивается через полую штангу 2; заправляется е направляющую иглу 8 и закрепляется на пакете статора . 30. flpin включении электродвигателя 29 проводоводителю сообщаются от привода гродольных перемещений 19 возвратно-поступательные движения, а, от привода поворотных движений 21 — вращение на угол пазового деления пакета статора 30. Направляющие иглы 8, закрепленйые на йоеоротных рычагах 9 намоточной головки 6; заходят в пазы пакета статора 30 и наматывают провод вокруг полюсов, - Для достижения упорядоченного расположения витков, повышения плотности намотки катушки направляащие иглы 8 е процессе намотки перемещаются в радиальном направлении. Причем при образова1757030 нии каждого нового витка необходимо про- Для повышения плотности укладки витизвести смещейие направляющих игл 8 no ков и более четкого и упорядоченного их высоте на один шаг,соответствующий див- положения на полюс статора необходимо метру наматываемого провода. Это обесбе- производйть корректировку траектории нэчивается следующим образом. Привод 22 5 моточной иглы на определенном участке ее получает командч от программного устрой- перемещения при намотке каждого витка. ства (не показано) и с помощью выходного Корректировка траектории намоточной звена 18 смещает продольную рейку 17, oi иглы обеспечивается изменейием радиуса которой через шестернй 15 полфйют дви- ее отклойения от продольной оси статора на жение поперечные рейки 14 и с ними вместе 10 некоторуЮ :величину Н, зависящую от геотраверса 12, При перемещении траверсы 12 .. метрических размеров витка, диаметра проповорачивается рычаг 11, который изменяет вода и параметров намотки и определяемую положение штанги 2 по отйошенйю к прово- . в каждом конкретном случае; что является доводителю. Рычаги 9 намоточной головки инженерной задачей.

6, контактируя с кольцевым пазом 5 штанги 15 Корректировка сводится к подъему и по2, поворачиваются и устанавливают направ- . следующему опусканию найравляющей игляющие иглы 8 на новый радиус намотки. лы на входе ee a паз, что обеспечивает

При намотке витков на полюса направ- компенсацив опуСкания провода вдоль поляющие провода иглы 8 устанавливаются в . люса на участке б-в в момент перехода прокрайнее верхнее положейие, при котором 20 водоводйтеля от качательного к они максимально удалены от продольной возвратно-поступательному движению. оси статора. Первый виток укладывается на Провод укладывается на полюс в плоскости, дно паза, т.е. на ярмо статорэ, а каждый — параллельной оси статора, при этом точка а последующий виток первого слоя уклэдыва- . занймэет положение eg, смещаясь нэ велиется на ПОЛЮС рядом с предыдущим, пРи 25 чину h, no сравнениЮ с ее положением при этом направляющая игла 8 прй укладке оче- отсутствии коррекции траектории намоточ-редного витка перемещается в радиальном ной иглй 8.... направлении от дна паза к рэсточке статора. При завершении возвратно-йоступаПосле укладки первого слоя направляющая тельного перемещения проводоводитель с игла смещается нэ необходимое расстояние 30 направляющими иглами 8 совершает обратв направлении к продольной оси статора и . ное качательное движение, по завершении начинает формирование BTopofo слоя вит- которого имеет место то же явление опускаков катушки. Остальные слои витков катуш- ния намоточного провода 31, а следовательки образовывают аналогично, обеспечивая но, есть необходимость компенсации этого радиальным перемещением направляющей 35 опускания, Участок, на котором необходимо иглы ко дйу паза либо от него йеобходимое компенсировать опускание провода, обоззаполнение межполюсного пространства — начен д-е. паза. Ори намотке витков направляющая - . За счет подъема намоточной иглы 8 и в игла 8, несущая провод 31, совершает со- конце качательного движения нэ величину вместно с.проводоводителем продольные и 40 Н и последующего ее опускания на эту же качэтельные движения. На фиг. 6-8 показа- величину йри входе в паз достигается укладно, что после завершения качательногодви- ка провода по линии д-е. При этом точка е жейия иглы провод уложен в лобовой части " находится на одном расстоянии от центра катушки нэ участке а-б. При этом обе точки статора с точками r и д и располагается находятся от оси статора на "расстоянии, 45 выше. точки е на величину h. Далее проводоравном радиусу намоточной иглы R. " : водитель совершает прямое возвратно-поЕсли при йоследующем -npopîÿüíoì . ступательное перемещение и движении иглы ее радиус не йзменится, то направляющая игла 8 снова приводит про- далЬнейшая укладка провода в лобовой ча-. вод в точку а, e êoòoðîé было начато описэсти буде1 происходить по участку б-в. Как 50 ние процесса образования витка. ., видно на фиг. 6, точка В располагается бли- .. Таким образом; на участках траектории жекосистатора,чемточки.аиб; - направляющей иглы 8, соответствующих: участку витка б-в и д-е; осуществляется

Затем при продольном ходе йроаодово- подъем йапрэвляЮЩей иглы 8 на величину дителя проводукладывается вдоль йззауже 55 Н, что соответствует ее положению на расне в плоскости, параллельной продольной стоянии R< от продольной оси статора и ее оси статна; а наклонно к ней (участок в-i), последующее опускание до прежнего уровпричем при выходе из паза точка r находит- ня R. ся на том же расстоянии R от йродольйой Величина Н, равная разности радиусов оси статора; что и точка э. .расположения направляющей иглы 8 R, в

1757030 приподнятом положении и обычном Й соответствует величине и, равной разности радиусов расположения одного и того же

Формула изобретения

1. Станок для намотки статоров электрических машин, содержащий станину, на ковитка провода, намотанного при смещении торой расположены:проводоводитель, направляющей иглы 8R и без такого смеще- 5 включающий полый подвижной шток, и усния Rg- тановленную на штоке намоточную головку

H =h с направляющими иглами, и механизмы

Педъем и опускание направляющей иг- продольного перемещения и качания пролы обеспечивается следующим образом.: . водоводителя, о т л и ч а "ю шийся тем, что, Кулачок 25, вращаясь, в опредеаенные 10 с целью повышения качества путем уменьмоменты, заданные программой, отклоняет шения числа перекрещиваний провода, и коромысло26, которое в свою очередьчерез расширения технологйческих возможносерьги 27 смещает подвижный кройштейн стей путем увеличения номенклатуры обма16 с шестернями 15. Взаимодействуя с про-. тываемых статоров, проводоводитель дольной рейкой 17, шестерни 15 поворачи- 15 снабжен полой штангой с приводом ее проваются и перемещают йоперечные рейки 14 дол ьного перемещения, установленной и траверсу 12. Движение траверсы 12, как внутри полого штока соосно ему на направбыло опйсано выше, приводит к изменению: ляющих элементах, на концах полой штанположения направляющих игл 8.: .: . ги выполнены кольцевые пазы, Таким образом, механизм продольного 20 направляющие иглы установлены в намоперемещения полой штанги относительно точной головке с возможностью перемещештока, кинематически связанный с приво- ния в радиальном" "направлении и дом качания и скорректировать положение кинематически связайы со штангой через каждого витка на полюсе при намотке, обес- . двуплечие рычаги, каждый "из которых одпечив его расположение в плоскости, парал- 25 ним концом соединен с соответствующей лельной продольной оси ствтора.:: направляющей иглой,"а другим установлен в одном кольцевом пазу полой штанги, при

Станок предлагаемой конструкции этом ось качания двугглечего рычага закрепобеспечивает намотку высокого качества и лена в намоточной головке, а механизм продольного перемещенйя кинематически имеет более широкие технологические возможности по сравнению с известными етан- 30 связан с приводом качания проводоводитеками для намотки статоров электрических машин с явно выраженными полюсами, так ля. как позволяет осуществлять намотку стато- 2. Станок по и. 1, отличающийся ров с глубокими пазами, обеспечивая при тем, что механизм йродольного йеремещеэтом высокий коэффициент заполнения па- 35 ния полой штанги выполнен в виде двуплеза путем радиального смещения направля- чего рычага, одним концом установленного ющих провод игл; уменьшить число в другом кольцевом пазу штанги. а другим..перекрещиваний проводов и в следствие . соединенного с траверсой, имеющей возэтого исключить опасность замыкаййй, до- можность радиального перемещения и ки:стичь высокую плотность их укладки, пол - 40 нематически связанной с приводом ее учить экономйю обмоточного провода путем перемещения через систему продольных и регулирования траектории движения на- поперечных реек, йахбдящихся в эацеплении с шестернями, установленными на правляющих игл; расширить номенклатуру обматываемых статоров за счет возможно- кронштейне, имеющем возможность перести плавной регулировки радиального tioho- 45 мещения. жения направляющих игл и использования" . 3, Станок по пп. 1 и 2, о т л и ч а юодной и той же оснастки для намотки раз- . шийся тем, что кинематическая связь личных статоров. . :.::::;.-. :. механизма продольного перемещения

:: Последнее преимущество наиболее по- : штанги с приводом качания проводоводите: лно позволяет использовать возможйости 50 ля содержит кулачок,-связанное с ним коро . - станка при многономенклатурном произ- мыслоисерьгу,соединейнуюкронштейном, : водстве. -: ::. -: имеющим возможность перемещения.

1757030

1757030 1757030 1767030

Составитель 8,0лефиренко

Редактор Н,Лазэрейко Техред M.Moðãåíòàë ., Корректор M,Êåðeöìàí

Заказ 3096 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патейт", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101