Автомат для обмотки роторов электрических машин

М 4 асов,туч 4 эе а.,., " ОП ИС АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(32) 1 9. 01 осударстаенныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 31) 3) 2354. 12,76.Бюллетень47я описания 16.03.77 Иностранцы Клаус Шуберт и Клаус Громанн2) Авторы изобретения Иностранная фирма ф Микафиль АГф ( Швейцария(7 ител 54) АВТОМА КТРИЧЕСКИ ОБМОТКИ РОТОРО МАШИНИзобретение относится к машиностроению, а именно к технологическому обору дованию для обмотки пакетов магнитопр водов роторов электрических машин.Известна установка для обмотки пакетов магнитопроводов электрических машин, содержащая бесконечный конвейер карусельного типа, на котором установлены приспособления для крепления статоров и одновременного подведения их в такт в зону обработки, имеющую нескочько позиций намотки, причем расстояние между позициями соответствует расстоянию между приспособлениями ь 11.Однако производительность такой уста - новки низкая, так как невозможна полная 1 роходит с маты х устройств яво вала, внутри которог аемый с бобины провод Последнее из указанн ляется более близким к ое устройство х онструкции. Цель изобрет ительности автоженному, Тая сложностью 5 к арактериз д ва обмотки.Зто достигается тем, что механизм фиксации роторов в процессе намотки выполнен в виде зажимной головки, установленной с возможностью вращения на валу обмоточного устройства, и опорных ребер, несущих механизм центрирования обматываемых роторов, а также тем, что автомат снабжен механизмом центрирования обматываемых роторов, выполненным в виде тяги, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения и снабженной подпру 15 провода за один установ. нок для обмотки малогаба обмотка магнитоИзвестен старитных пакетовточное устройст роторов, в котором обмово содержит головку с вы части, установленную на стью перемещения, и обвыполненный в виде ско - свободном конце направля жиненными собачками, и мехвата и удержания провода вмотки, состоящим из двух рькоторых установлен с возмог,измом захм в то цовои роцессе на валу с возможн моточный рычаг бы, имеющей на агов, один из но стью и ов отй паз,рота и имеет резьбовой полу шии ролик, получающии вращение о ения - повышение произво омата и улучшение качест) г. 17 Риг. 1 Е Составитель Г. АлександроваРедактор Т, Загребельная Техред М. Ликович Корректор В, Салка Заказ 5852/1 Тираж 874 венного комитета лам изобретений сква, Ж, Рау Подписноеовета Министров ССС суда ская на 5 д, 4/5 по д35, М илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,а другой, неподвижный, несет нь себе резьбовую цапфу, взаимодействующую с резьбовым -пазом.На фиг, 1 схематически изображен автомат в плане; на фиг. 2 - вид по стрел- Ь ке А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - конструкция транспортера; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг,4; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг. 4; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг, 4; на фиг. 9 - разрез ЖЖ на фиг, 4; на фиг, 10 - разрез 3-3 на фиг. 1 с частичным вырывом); на фиг. 11 - транспортер, вид сверху (с частичным разрезом); на фиг. 12 - обрабатываемое изделие в позиции намотки; на фиг. 13 - разрез И - И на фиг. 12; на фиг, 14 - поворотная крышка, вид сбоку; на фиг. 15 - то же, вид сверху; на фиг, 16 - направляющий проволоку элемент (с частичным вырезом); на фиг. 17 - вид по стрелке К на фиг.16.Автомат содержит станину 1 (см,фиг,3), на которой вертикально установлены на расстоянии друг от друга плиты 2 и 3.ЛПлиты разделены между собой направляющими 4 0-образного сечения. Между двумя плитами установлен приводной двигатель 5, который фланцами прикреплен к плите 3 так, что ведущая шестерня 6 выступает З за стенку плиты 3. Приводной двигатель 5 является трехфазным регулировочно-тормозным приводом с короткозамкнутым электродвигателем с дисковым якорем тормозного действия, скорость вращения которого можетЗ меняться и который не подвергается инерционному выбегу при выключении, Ведущая шестерня 6 через приводной ремень 7 с зубчатой рабочей поверхностью кинемати - чески связана с двумя промежуточными ко р лесами 8, причем приводной ремень 7 проходит через направляющие ролики 9, 10 и 11 так, что образует достаточный угол обхвата с ведущей шестерней 6 и промежуточными колесами 8. Направляющий ролик 9 4 ь укреплен (без возможности перемещения) с задней стороны плиты 3, и два направляющих ролика 10 и 11 установлены свозможностью перемещения с задней стороны плиты 3, благодаря чему натяжение ремня можно регулировать. Каждое из двух промежуточных колес 8 жестко соединено с соответствующим колесом 12, с которым оно поворотно укреплено на задней стороне плиты 3, Каждое из колес 12 посредством М приводного ремня 1 3 с зубчатой рабочей поверхностью кинематически связано с соответствующим шкивом 14, причем шкивы жестко связаны с валами 15, каждый из которых относится к одной из позиций на-,мотки. Валы 15 установлены в двух плитах 2 и 3, а их концы 16,несущие шкивы 14,выступают за пределы плиты 3. Валы15 установлены на одинаковом расстояниидруг от друга около верхних кромок плит2 и 3 и взаимодействуют с приводнымиремнями 13, имеющими зубчатую рабочуюповерхность, Валы 15 устройства для намотки (см. фиг. 2) расположены на однойгоризонтальной линии около верхних кромокплит 2 и 3 . Между шкивами 14 валов 15приводные ремни 13 с зубчатой рабочейповерхностью проходят через направляющиеролики 17, которые с возможностью вертикального перемещения установлены на задней стороне плиты 3. Это обеспечивает регулирование натяжения ремней. С двумяприводными ремнями 13 с зубчатой рабочейповерхностью взаимодействуют два неподвижно установленных на задней плите 3направляющих ролика 18. С приводным ремнем 13 взаимодействует шкив 19 распределительного вала 20. При применении приводных ремней 13 с зубчатой рабочей поверхностью обеспечивается синхронный привод валов 15 и распределительного вала20. Балы 15 (см. фиг. 3 ) выполнены полыми и установлены с возможностью вращения и перемещения в продольном направлении посредством игольчатых роликоподшипников.2 1 на плитах 2 и 3, На переднем конце 22 вала 15, который выступает иэ плиты 2, установлена с фиксацией от вращения головка 23. Эта головка имеет отверстие 24, в котором расположен направляющий ролик 25 для проходящей через полый вал 15 проволоки 26, На головке 23 установлено обмоточное устройство (рычаг) 27, выполненное ввиде проволочной скобы 28 с направляющим роликом 29 на свободном конце и служащее для сматывания и укладки проволоки 26 в пазы пакета ротора 30. Между концом 16 вала 15 и мотками проволоки (на чертежах не показаны) можно устанавливать приспособления для натяжения проволоки, щупы для проволоки и т.п. С противоположной от намоточного рычага 27 стороны головки 23 расположен регулируемый противовес 31. На свободном конце головки 23 на насадке 32, выполненной в виде цапфы, с возможностью вращения установлена зажимная головка 33, служащая для зажима ротора 30. С нижней стороны зажимной головки 33 установлен груз 34 для того, чтобы зажимная головка оставалась всегда в том положении, которое показано на фиг. 3 (ее основное положение) .540582 5Вал 15 установлен с возможностью перемещения в продольном направлении с помощью планки 35, которая удерживает все восемь валов 15, причем валы проходят сквозь планку 35 и установлены в ней с возможностью вращения на шарикоподшипниках 36 и с возможностью перемещения в продольном направлении.Планка 35 (см. фиг. 1) прикреплена к поршневым штокам 37 пневматических ци- О линдров 38, причем пневматические цилиндры 38 расположены между валами 15. Два пневматических цилиндра 38 установлены в отверстиях 39 плиты 3. На планке 35 в местах зекрепления поршневых штоков 37 с противоположной от них стороны установлены упорные штифты 40, которые взаимодействуют с упорами 41, расположенными на плите 2. Упорные штифты 40 и упоры 41 обеспечивают регулирование хода пневматического цилиндра 38, благодаря чему можно регулировать и перемещение планки 35,Планка 35 в рабочем положении прилегает своим шарикоподшипником 36 к винто-вой пружине 42, которая упирается в шайбу 43, а шайба через втулки 44, 45 и внутреннее кольцо 46 игольчатого роликоподшипника 21 опирается на головку 23. Головка 33 подпружинена к ротору 30. Шари-коподшипник 36 планки 35 установлен с возможностью перемещения на валу 15 и опирается при этом непосредственно через втулки 47, 48 и внутреннее кольцо 46 второго игольчатого роликоподшипника 21 на шкив 14, закрепленный на заднем конце 16 вала 15. На плите 2 (см, фиг, 1) установлен бесконечный транспортер 49. Для его крепле 40 ния на плите 2 винтами 50 служат две горизонтально направленные цапфы 51, Транспортер 49 с помощью двух вертикально расположенных несущих кронштейнов 52 установлен на указанных цапфах и удержива ется двумя винтами 53, к кронштейнам 52 посредством винтов 54 прикреплена плита 55. Над плитой 55 установлена вторая плита 56, отделенная от нее несколькими дистанционными элементами 57, закрепленная винтами 58, Между плитами 55 и 56 расположена бесконечная цепь 59. На концах плит 55 и 56 с одной стороны установлена с возможностью вращения ведомая звездочка 60, а с другой стороны - ведущая малаяр звездочка 61, причем звездочка 61 связана с двигателем 62. Двигатель 62 с помощью фланцевого шита 63 винтами 64 прикреплен к нижней стороне плиты 55, причем винты 64 входят в продольные отверстия 60 65. На нижней поверхности плиты 55 закреплена планка 66 посредством винтов 67.В планке 66 предусмотрен горизонтально расположенный болт 68, прилегаюший свободным концом к фланцевому шиту63. Болт 68 снабжен контргайкой 69, такчто с его помошью можно регулироватьфланцевый щит 63, а также двигатель 62и звездочку 61, Следовательно, регулируяболт 68, можно соответственно регулировать натяжение цепи 59, Цепь 59 огибаетзвездочки 60 и 61. Между этими двумязвездочками цепь 59 проходит прямолинейно. При этом цепь 59 содержит пластины 70,которые снабжены боковыми выступами 71, Таким выступом (см, фиг. 13)снабжена каждая шестнадцатая пластина70 цепи. К каждому выступу 71 посредством винтов 72 прикреплена опора 73,которая установлена с возможностью перемешения между двумя плитами 55 и 56,При этом плиты имеют такую форму, чтопри движении цепи 59 части опор 73 выступают сбоку из этих плит. Выступающиесбоку из плит части опор имеют вертикальные отверстия 74. В отверстиях 74 (см,фиг. 10, 12) установлены втулки 75, служашие для размещения в них роторов противоположными от коллекторов 76 концами77 осей,Транспортер 49 (см. фиг. 1) снабжендвадцатью четырьмя опорами 73. Восемьиз этих двадцати четырех опор относятсяк позициям намотки. Таким образом, транспортер 49 обеспечивает отвод обмотанныхроторов 30 от позиций намотки и подводнеобмотанных роторов 30 к позициям намотки. При этом цепь 59 может быть снабжена тремя (на чертежах не показаны) равномерно распределенными по длине цепи упо.рами, которые взаимодействуют с выключателями двигателя 62, обеспечивающими останов необмотанных роторов перед позициейнамотки.На верхней стороне плиты 56 посредствомвинтов 78 закреплены опорные ребра 79 (см.фиг, 13), служащие для фиксации роторов30, когда валы с зажимными головками33 переводятся в рабочее положение (см.фиг. 12). На передней торцовой поверхности каждой зажимной головки 33 имеетсявыемка 80, которая соответствует наружной поверхности пакета 81 листовой сталиротора. Опорная поверхность О, опорногоребра 79 выполнена гладкой. При прижатии роторов 30 к опорным ребрам 79 посредством зажимных головок 33 выемки80 зажимных головок служат гнездамидля крепления роторов при обмотке. Выемки 80 (см, фиг. 11) зажимных головок 33выполнены так, что они доходят до пазовротора 30, а остающиеся около выемкичасти торцовой поверхности зажимной г оловки посредством скосов 82 и закруглений использованы в качестве направляющихповерхностей для наматываемой проволоки 26,Расстояния между несущими роторы 30опорами 73 соответствуют расстоянияммежду отдельными позициями намотки. Цепь59 свободно натянута на звездочки 60 и р61, благодаря чему уравновешиваются допуски при прилегании зажимных головок 33к пакету 81 листовой стали ротора 30,В опорных поверхностях й ребер 79 свозможностью продольного перемещения ус- цтановлена тяга 83 механизма центрирования обматываемых роторов, При этом тягаохватывает все позиции намотки. Около гозиций намотки тяга 83 выполнена с выемками 84, В выемках установлены поворот Оные вокруг вертикальных осей 85 собачки86. Собачки находятся при этом под действием винтовых нажимных пружин 87, которые опираются с одной стороны в дно 88выемок 89, а с другой - в ограничиваю - Ищие выемки 84 стенки 90, Выступы 91собачек 86 выходят из тяги 83 ротора 30,Причем выступы собачек входят каждыйраз в один из пазов ротора 30. Тяга 83соединена с поршневым штоком 92 пневма- ЗОтического цилиндра 93, При этом пневма -тический цилиндр удерживается фланцем 94,который прикреплен к плите 56 транспортера,Упорный штифт 95 с контргайкой 96 Эьслужит для ограничения возвратно-поступательного перемещения поршневогоштока92, Механизм 97 захвата и удержания провода в процессе намотки закреплен посредством винта 98 на нижней поверхности пли Оты 55 транспортера 49 и снабжен непод -вижным 99 и поворотным 100 рычагами,между которыми может быть зажата проволока 26. Поворотный рычаг 100 см, фиг.10) прикреплен к шестерне 101, которая 46посредством шарикоподшипника 102 с возможностью вращения установлена на винте98. Неподвижный рычаг 99 прикреплен кплите 55. Шестерня 101 входит в зацепление с зубчатой рейкой 103, которая охва- Ютывает все механизмы 97. При этом зубчатая рейка 103 установлена в пазах 104кронштейнов 52. Кроме того, зубчатаярейка 103 установлена в трех дополнительных направляющих колодках 105, которые ф 5также укреплены на нижней поверхностиплиты 55 и имеют пазы 106, При этомзубчатая рейка удерживается в пазах 104или 106 перекрывающими плитами 107,которые посредством винтов 108 прикреп- фф лены к кронштейнам 52 или направляющим колодкам 105.Зубчатая рейка 103 прикреплена к поршневому штоку 109 пневматического цилиндра 110, который фланцами 111 укреплен на нижней поверхности плиты 55. При этом ход пневматического цилиндра может регулироваться шпилькой 1 12 с контргайками 1 13.Свободный конец поворотного рычага 100 (см. фиг, 11) выполнен в виде дугообразной детали 114 с резьбой и взаимодействует с резьбовой цапфой 115, которая установлена на свободном конце неподвижного рычага 99. При этом резьбовая цапфа 115 вставлена в неподвижный рычаг 99 так, что приблизительно половина наружной поверхности резьбовой цапфы выступает за рабочую поверхность неподвижного рычага. Проволока 26 удерживается при этом около резьбовой цапфы 115 и выполненной также с резьбой дугообразной дета - ли 114. При этом деталь 114 вдавливает проволоку 26 в витки резьбовой цапфы 115, что надежно удерживает проволоку.На каждой позиции намотки предусмот - рена покрывающая коллектор 76 ротора 30 во время обмотки поворотная крышка 116. При этом крышка установлена на поворотном рычаге 117 с возможностью ог - раниченного поворота, Поворотный рычаг с возможностью вращения закреплен на оси 118, которая установлена в плитах 55 и 56 транспортера 49 и входит в зацепление с зубчатой рейкой 119, Зубчатая рейка 119 так же, как и зубчатая рейка 103, с возможностью перемещения установлена в пазах 104, 106 кронштейнов 52 и направляющих колодок 105. На поворотном рычаге 117 установлен пневматический цилиндр 120, служащий для поворота крышки 116 поршнем 121, Благодаря тому, что крышка может поворачиваться, возможно навешивание закладываемой в пазы роторов 30 проволоки на крючок 122 секций коллектора перед началом наматывания и после выполнения каждой обмотки. Крышка 116 находится под действием винтовой пружины сжатия 123, которая после снятия давления с пневматического цилиндра 120 обеспечивает возврат крышки в исходное положение, в котором коллектор 76 покрыт этой крышкой.Направляющая 124 служит для введения проволоки в начале каждой обмотки в соответствующий паз пакета 81 листовой стали ротора.Винт 125 служит для фиксации свободного конца проволоки в начале намотки.840582 10 9Направляющая 124 имеет ось 126, которая с возможностью вращения установлена на плитах 55 и 56 транспортера 49 и входит шестерней в зацепление с зубчатой рейкой 127, При этом зубчатая рейка так же,как и зубчатые рейки 103 и 119, установлена в пазах 104 и 106 кронштейнов 52 и направляющих колодок 105 и может быть приведена в движение с помощью пневматического цилиндра 128. В зажимной 1 О головке установлен подпружиненный шариковый фиксатор 1 29,Автомат работает следующим образом. Подведенные транспортером 49 к позициям намотки роторы прижимаются зажим- ными головками 33 к опорным ребрам 79 и ориентируются с помощью установленных на тяге 83 собачек 86. Далее крышки 116 с поворотными рычагами 117 устанавлива- о ются над коллекторами 76. При приведении в действие пневматического цилиндра 120 крышка 116 переводится в положение освобождения, вследствие чего проволока 26 может быть с помощью намоточного рычага 27 обвернута вокруг крючка 122 одной из секций коллектора 76, Проволоку 26 закладывают в соответствующие пазы ротора 30, При этом скорость наматывания различна, Начинают с незначительной скорости,которая повышается потом до достижения максимальной скорости. Обороты намоточного рычага подсчитываются на распределительном валу 20, причем скорость уменьшается незадолго до достижения установленного числа витков, Последние обороты выполняются с уменьшенной скоростью.После выполнения этой обмотки ротор 30 поворачивается на один пазовый шаг, а проволока 26 навешивается на следующий 40 крючок 122 коллектора 76. Затем проволоку закладывают в следующий паз ротора, Это повторяется столько раз, пока не будут обмотаны все пазы ротора 30, После наматывания последней обмотки проволока 45 26 подводится последний раз к крючку 122 коллектора 76, а потом приводится в действие механизм 97, который удерживает проволоку 26, Вал останавливается в положении, в котором намоточный рычаг 27 на правлен книзу, Проходящая от ротора к намоточному рычагу проволока 26 расположена при этом между двумя рычагами 99 и 100, При дальнейшем перемещении транспортера проволока обрывается около резь- бовой цапфы 115, но свободный конец проволоки удерживается, При введении в установку новой проволоки свободный конец проволоки может быть обвернут вокруг винта 125, вслерствие чего фиксируется ее ко О нец. Для обвивки крючка 122 проволокой26 намоточный рычаг выполняет движение,противоположное движению намотки. Передзацеплением проволоки 26 направляющую124 приводят в положение, показанное нафиг. 16 и 17, благодаря чему проволоканадежно вводится в обматываемый паз, причем с расположенной напротив коллекторастороны пакета листовой стали ротора между пазами образуется каждый раз петля.После навешивания проволоки 26 на крючок122 крышка 116 переводится в рабочееположение, а намоточный рычаг 27 выполняет движение наматывания, Для управления возвратным движением намоточного рычага 27 предусмотрен распределительныйвал 20, который снабжен постоянными магнитами и с помощью герметически закрытыхконтактов и реле приводит в действие приводной двигатель 5. При помощи пневматическогоцилиндра93, совершающего возвратно-поступательное движение, роторы поворачиваются наодин пазовый шаг. Регулируемый упорныйштифт 95 обеспечивает расположение роторов в зажимных головках так, что проволока 26 может быть заложена в пазы, приэтом подпружиненный фиксатор 129 входит в один из пазов ротора. Роторы поворачиваются тягой 83 и собачками 86 четолько каждый раз на один шаг, но сразупосле зажима ориентируются для намоткипервой обмотки. Для этого приводят в действие пневматический цилиндр 93,шток92 выдвигается из цилиндра 93, тяга 83перемещается в опорных ребрах 79, приэтом выступ 91 собачки 86 перемещаетсяпо наружной поверхности ротора, пока онне войдет в следующий паз,После обмотки ротора отводят зажимные головки 33, направляющую 124 и крышк 116 с поворотным рычагом 117. После чего роторы 30 могут быть отведенытранспортером 49. Одновременно с отво -дом готовых роторов 30 к позициям намотки подводятся необмотанные роторы. Послезажима необмотанных роторэв процесс повторяется,Формула изобретения 1. Автомат для обмотки роторов электрических машин, содержащий механизм фиксации обматываемых роторов, обмоточное устройство, привод и выполненный с посадочными отверстиямибесконечный транспортер, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности иулучшения качества обмотки, механизм фиксации роторов в процессе намотки выполненв виде зажимной головки, установленной свозможностью вращения на валу обмоточного устройства, и опорных ребер, несущих Ьмеханизм центрирования обматываемых роторов,2, Автомат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он содержит механизм центрирования обматываемых роторов, выпол- Юненный в виде тяги, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения и снабженной подпружиненнымисобачками,3. Автомат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен механизмом захвата и удержания провода в процессе наматки, состоящим из двух рычагов, один из которых установлен с возможностью поворота и имеет резьбовой полукруглый паз, а другой, неподвижный, несет на себе резьбовую цапфу, взаимодействующую с резьбовым пазом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Виноградов Н.В. Технология производства электрических машин. фГосэнергоиздат", М,-Л., 1954, стр. 335-336.2. Авторское свидетельство СССР365006, М.Кл, Н 02 К 15/08, 1969.