Устройство для укладки всыпной обмотки в пазы статора электрической машины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00655035

Союз Советских

Социалистических

Республик

E (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.11.72 (21) 1846605(24-07 (51) М. Кл.в

Н 02 К 15/085 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (53) УДК 621.318.44 (088.8) по делам изобретений открытий (72) Авторы изобретения В. М. Зайченко, В. С. Шор, П. А. Савченко, И. Д. Челомбитько и В. Ф. Самарчанц (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ ВСЫПНОЙ ОБМОТКИ

В ПАЗЫ CTATOPA ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при изготовлении электрических машин для механизированной укладки в полузакрытые пазы статора предварительно намотанных из круглых проводов катушек обмотки.

Известно устройство для механизированной укладки катушек обмотки в пазы статора.

Устройство содержит корпус, направляю- 10 щие, образующие по окружности каналы для направления катушек в пазы, оправку, с закрепленными на ней штырями, подвижный выталкиватель (1).

Недостатком известного устройства является то, что укладка катушек обмотки в пазы статора производится в несколько повторяющихся стадий, что снижает производительность оборудования, качество обмотки и увеличивает трудоемкость процесса. 20

Известно устройство для укладки всыпной обмотки в пазы статора электрической машины (2).

Это устройство состоит из корпуса в виде полого цилиндра с фланцем, крепящимся к 25 статорообмоточному станку, системы направляющих, образующей по окружности каналы для направления крышек-клиньев в пазы статора, толкателей крышек-клиньев в каналах, укладчика катушек в виде шты- 30 ревой оправки, составленной из штырей, закрепленных по окружности с промежутками (щелями), и подвижного выталкивателя обмотки с пластинами, находящимися в щелях. Штыри оправки закреплены на корпусе устройства неподвижно. Относительно них выталкиватель с пластинами может совершать продольные возвратно-поступательные движения. На штырях по всей длине имеются защитные буртики, по два на каждом штыре. Укладчик катушек, состоящий из штыревой оправки и выталкивателя обмотки, является главным рабочим органом которым, и осуществляется укладка (всыпание) обмотки в пазы статора.

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Основным недостатком этого устройства является то, что с его помощью можно за один прием (одновременно) всыпать в пазы статора только концентрические катушечные группы одного яруса обмотки, т. е. катушки, лобовые части которых в статоре не перекрещиваются. Обмотка полностью может быть уложена только за несколько стадий, Невозможность одновременного всыпания перекрещивающихся концентрических катушечных групп связана с тем, что опор655035

11ая поверхность Выталкивателя оомотки находится на одном уровне относительно торцов штырей. Катушки верхнего яруса, которые укладываются в щели оправки поверх катушек нижнего, не могут касаться этой поверхности. В результате усилие от выталкивателя обмотки для перемещения в щелях катушек верхнего яруса может передаваться только через катушки нижнего, а это сопряжено с повреждениями витков обмотки, с резким увеличением вероятности заклинивания витков в щелях и полного нарушения работы устройства.

Таким образом, распределенные всыпные статорные обмотки, имеющие, как правило, несколько ярусов на устройствах, подобных описанному, всыпаются только поярусно, за несколько приемов (стадий) . Цикл всыпания состоит из следующих операций: намотки катушек, установки их в щели оправки, установки на оправку статора, всыпания их в- щели- оправки, установки на оправку статора, всыпания в пазы и заклинивания катушек, съема статора с оправки, формования лобовых частей. Для каждого яруса этот цикл полностью повторяется.

Многостадийная укладка обмотки снижает производительность оборудования, резко увеличивает трудоемкость операций и нагрузку обслуживающего персонала, повышает вероятность повреждений обмотки и ее изоляции при многократных съемах транспортировках и установках статора между операциями.

Целью изобретения является повышение и роизводительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит разделительные элементы, установленные на корпусе, а выталкиватель выполнен разъемным и многоступенчатым.

Причем, рабочая поверхность каждой ступени выполнена в виде лепестков, равномерно расположенных по окружности. И кроме того, разделительные элементы выполнены в виде планок с отогнутыми боковыми поверхностями и округленной торцовой поверхностью.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — вторая ступень многоступенчатого выталкивателя обмотки с вырезанной четвертью; на фиг.4 — то же, вид сверху; на фиг. 5 — разделительный элемент, общий вид; на фиг. 6 — вид по стрелке А на фиг. 5; на фиг. 7 — положение элементов устройства после установки в щели оправки катушечных групп первого яруса обмотки; на фиг. 8 — положение элементов устройства, статора, катушечных групп двух ярусов в момент начала всыпания; на фиг. 9 — то же, в момент схода витков катушек второго яруса с лепестков второй ступени многоступенчатого выталкивателя

65 обмотки; на фиг. 10 — то же, в момент схода катушек первого яруса с первой ступени многоступенчатого выталкивателя обмотки; на фиг. 11 — то же, после окончания всыпания и возвращения первой ступени многоступенчатого выталкивателя обмотки в исходное положение.

Устройство (см. фиг. 1, 2) имеет корпус 1 в виде полого цилиндра с фланцем 2, с помощью которого корпус крепится к плите 3 статорообмоточного станка. Внутри корпуса 1 по окружности крепятся направляющие 4 крышек-клиньев и штыри 5, образующие штыревую оправку. Между каждой парой направляющих 4 в образуемых ими каналах размещаются крышки-клинья 6 и подвижные толкатели 7 крышек-клиньев (см. фиг. 9). Толкатели 7 крышек-клиньев 6связаны с приводом станка (на чертежах не показан) . В пространстве, ограниченном штырями 5, находится многоступенчатый выталкиватель обмотки (на чертежах в качестве примера показано только две ступени). Первая ступень 8 выталкивателя обмотки содержит пластины 9, которые входят в щели между штырями 5 оправки, вторая ступень 10 выталкивателя обмотки содержит лепестки 11, доходящие до штырей 5.

Ступени выталкивателя обмотки связаны посредством штока 12, проходящего через направляющую втулку 13, с приводом станка, сообщая ему продольные возвратно-поступательные перемещения (привод не показан). Вторая ступень 10 выталкивателя обмотки сочленяется с первой ступенью 8 с помощью ориентированного разъемного соединения, например (см. фиг. 1) для этого сочленения на первой ступени выталкивателя обмотки 8 предусмотрено гнездо 14 с прорезью 15.

На корпусе устройства с помощью шарниров 16 закреплены разделительные элементы 17 для разделения нижних лобовых частей катушки 18 второго и последующих ярусов обмотки от катушек 19 первого яруса обмотки во время всыпания. Количество таких разделительных элементов, размещаемых по окружности оправки на одном уровне, равно количеству катушечных групп в ярусе обмотки. Разделительные элементы располагаются один относительно другого по окружности под теми же углами, что и катушечные группы. Нижние лобовые части катушек 18 второго яруса обмотки опираются на них.

На штыри 5 устанавливается статор 20 и закрепляется прижимными элементами 21.

Вторая ступень 10 многоступенчатого выталкивателя обмотки (см. фиг. 3, 4) выполнена с расходящимися на угол а, равный 5 — 15, лепестками 11.

Со стороны лепестков 11 к стержню второй ступени 10 в прорези 22 прикреплен держатель 23 для установки второй ступени 10 выталкивателя обмотки на первую

65 ступень в ориентированном положении с помошыю штифта 24 после чего, как в щели оправки введены катушки первого яруса обмотки.

Торцы лепестков закруглены по диаметру D (см. фиг. 4). Величина этого диаметра выбирается так, чтобы разность между ним и внутренним диаметром штыревой оправки была меньше половины диаметра провода в катушках, укладываемых с помощью предлагаемого устройства. Длина стержня второй ступени 10 задается такой, чтобы в рабочем положении под лепестками

11 с минимальным зазором могли разместиться защемленные в оправке катушки 19 первого яруса обмотки (см. фиг. 1). Толщина лепестков выбирается из условия обеспечения их достаточной жесткости при нагрузках, передаваемых на них всыпаемыми катушечными группами. Ширина лепестков должна быть меньше хорд между внутренними штырями, в которые заложены витки катушек меньшего диаметра, чтобы исключить заклинивание витков между штырями и лепестками.

Разделительные элементы для фиксации нижних лобовых частей (см. фиг. 5, 6) выполнены в виде планок 25 и основания 26.

Боковые поверхности планок наклонены под углом,р, равным 15+30, торцовая поверхность закруглена по радиусу R, равному радиусу по дну паза статора. Ширина разделительного элемента должна быть меньше хорды между внутренними направляющими крышек-клиньев, в которые заложены витки катушек меньшего периметра.

С помощью основания 26 и шарниров 16 (см. фиг. 1) разделительные элементы крепятся на корпусе 1 устройства так, что могут перемещаться относительно штырегой оправки в радиальном направлении.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

В исходном положении первая ступень 8 выталкивателя обмотки находится в крайнем положении, а козырьки 17 отведены от оправки. В щели оправки (на фиг. 7 показана только часть симметричного устройства) вводятся все катушечные группы первого яруса обмотки, а в направляющие каналы устанавливаются крышки-клинья 6.

После установки катушек первого яруса на первую ступень выталкивателя обмотки с помощью держателя 23 устанавливают вторую ступень 10 так, чтобы она вошла в гнездо 14 (см. фиг. 8), а ориентирующий элемент 24 — в прорезь 15 (см. фиг. 9), и таким образом вторая ступень фиксируется в положении, соответствующем положению, катушечных групп второго яруса. Затем подводят разделительные элементы 17 к оправке и в щели оправки вводят катушечные группы второго яруса обмотки так, чтобы находящиеся внутри оправки лобовые части

40 легли на лепестки 11 второй ступени 10 выталкивателя обмотки.

На оправку устанавливают статор 20 н закрепляют с помопц,ю прижимных элементов 21.

От привода станка через шток 12 многоступенчатому выталкивателю обмотки сообщают осевое движение. При этом катушечные группы первого яруса обмотки выталкиваются нз оправки первой ступенью 8, а второго — второй ступенью 10.

Нижние лобовыс части катушечных групп первого яруса обмотки, перемещаясь ввсрх под действием тянущего группы первой ступени 8 выталкивателя обмотки, скользят по наружной поверхности оправки, а лобовые части катушечных групп второго яруса обмотки скользят ЕЕо поверхности разделительных элементов 17. Благодаря этому разделенные лобовые части не давят друг на друга и не затрудняют всыпанне обмотки.

При приближении второй ступени 10 к концам штырей 5 витки катушек, лежащие на наклонных лепестках 11, соскальзывают с ннх.

Вслед за всыпанием катушками толкатели клиньев 7 в пазы вводят пазовые крышки-клинья 6.

При дальнейшем движении многоступенчатого выталкнвателя вторая ступень 10 освобождается от катушек 18, а первая ступень 8 полностью выталкивает катушки 19 первого яруса.

Пазовые крышки-клинья 6 устанавливаются в конечное положение.

Первая ступень 8 выталкнвателя обмотки с помощью штока 12, связанного с приводом станка, возвращается в исходное положение, а вторая ступень 10 задерживается лобовыми частями всыпанных катушек, после чего она снимается оператором, обслуживающем станок.

Статор 20 со всыпаннымн в пазы катушками раскрспляют н снимают с оправки, а разделительные элементы 17 отводят в нерабочее положение (см. фиг, 8).

Обеспечивая одновременную всыпку в пазы статора всех катушечных групп обмотки (за один цикл действия рабочих органов), предлагаемое устройство позволяет повысить производительность статорообмоточного станка в 1,5 — 2,0 раза практически без повышения его стоимости и расхода производственных площадей на его установку.

Благодаря всыпанию Bccl обмотки за одну стадию вместо многостадийной укладки в 1,5 раза снижают трудозатраты оператора, обслуживающего устройство, исключаются все промежуточные операции по формованию лобовых частей, съему, транспортировке и установке статора на всыпном и формовочном устройствах между стадиями всыпания и формования.

Исключение промежуточных загрузочноразгрузочных и транспортных операций спо655035 собствует повышению качества обмотки, так как снимается вероятность повре>кдений ее изоляции.

Так как устраншотся промежуточные объемы и установки статора на штыревую оправку, снижается в несколько раз износ наиболее ответственных и точных элементов штыревой оправки — штырей, увеличивается срок их службы.

Формула изобретения

1. Устройство для укладки всыпной обмотки в пазы статора электрической машины, содержащее корпус в виде полого цилиндра с фланцем, оправку со штырями для размещения обмотки, выталкиватель обмотки, кинематически связанный с оправкой, и подвижные толкатели для клиньев, привод для возвратно-поступательного перемещения указанных механизмов устройства, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения производительности, на корпусе установлены разделительные элементы, а выталкиватель выполнен разъемным и много5 ступенчатым.

2. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что рабочая поверхность каждой ступени выполнена в виде лепестков, равномерно расположенных по окружности.

10 3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что разделительные элементы выполнены в виде планок с отогнутыми боковыми поверхностями и округленной торцовой поверхностью.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3324536, кл. 29 — 205, 1957.

2. Патент CLIIA № 3507029, кл. 29 — 205, 20 1970.

Wь е 17 (Uuz I

/Рс...7

Составитель Морозова

Корректор Е. Хмелева

Техред Н. Строганова

Редактор А. Купрякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 185/3 Изд. № 216 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета по делам изобретений и открытий

113035, Москва, jK-35, Раушская наб., д. 4!5