Станок для изготовления обмотки статоров электрических машин

,Н АВ ИЗОБРЕТИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМ,Ф С фи во о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследователский и проектно-конструкторский ин"ститут технологии электромашинострония фВНИИТэлектромаш(56) 1. Проспект ВНИИТэлектромашАгрегатный станок АНвС 1 А, 1982. Патент США 9 2836204,кл. 140-921 опублик. 195.8,(54)(57) СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯОБМОТКИ СТАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащий станину и приводнуюнамоточную головку со шпинделем, пр водоводнтелем,жестко установленным на оси намоточным шаблоном и механизмомксации намоточного шаблона от пророта, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения производитель ности путем улучшения фиксации намоточного шаблона, механизм фиксации намоточного шаблона от проворота выполнен в виде дисков с вырезами, один из которых установлен на оси намоточного шаблона, а другие - вокруг него и контактируют с ним так, что вырезы дисков образуют канал для прохождения провода, при этом вырезы диска, установленного на оси шаблона, выполнены радиусом, равным радиусу других дисков, 9Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления обмоток статоров электрических машин и может использоваться в электромашиностроенииИзвестен намоточный станок, содер жащий станину, поворотный стол с трех- позиционной планшайбой, намоточную головку с приводом, намоточным шаблоном, проводоводителем и механизмом фиксации намоточного шаблона.Механизмщ Фиксации намоточного шаблона выполнен в виде имеющей фиксирующий элемент траверсы, перемещаемой по направляющим специальным гидроприво дом 113 .15Недостатком известного станка является невозможность Фиксирования с помощью примененного в нем механизма Фиксации, шаблонов малых габаритов, так как внутри намоточного шаблона должно быть предусмотрено от верстие для размещения фиксирующего элемента. При малых габаритах шабло. - на фиксирующий элемент необходимо выполнить тонким, что приводит к снижению надежности работы механизма Фик сации шаблона или к его неработоспособности. Кроме того, расположение фиксирующего элемента механизма Фиксации шаблона под намоточным шаблоном делает невозможной фиксацию 30 шаблона при намотке последующих катушечных групп, так как пересыпанные в оправку катушечные группы могут пере-. секать траекторию движения Фиксирующего элемента. 35 Известен станок для намотки катушек, содержащий станину, приводную намоточную головку с проводоводителем, намоточным шаблоном, установленным на оси, механизмом отрезки и удержания провода и механизмом Фиксации намоточного шаблона от проворота, Механизм фиксации намоточного шаблона представляет собой дифференциальный редуктор с остановленным центральным валом. Редуктор содержит пять типов зубчатых колес, в томчисле одно с внутренним зацеплени-.ем 2150 Однако известный станок недостаточно надежен в связи с появлением зазоров в зубчатых зацеплениях редуктора, что приводит к нарушению фиксации намоточного шаблона и вызы вает в процессе эксплуатации поломку дорогостоящих деталей шаблона и штырей оправки для втягивания, а при попадании витков в другие пазы - брак иэделий, обычно непоправимый, Кроме 60 того, ненадежная фиксация намоточного шаблона вынуждает производить намотку изделий на небольших оборотах, что снижает производительность станка.65 Цель изобретения - повышение производительности путем улучшения фиксации намоточного шаблона.Поставленная цель достигается тем, что в станке для изготовления обмотки статоров электрических машин, содержащем станину, приводную намоточную головку со шпинделем, проводоводителем и жестко установленным на оси намоточным шаблоном и механизмом Фиксации намоточного шаблона от проворота, механизм фиксации намоточного шаблона от проворота выполнен в виде дисков с вырезами, один из которых установлен на оси намоточного шаблона, а другие - вокруг него и контактируют с ним так, что вырезы дисков образуют канал для прохождения провода, при этом вырезы диска, установленного на оси шаблона выполнены радиусом, равным радиусу других дисков.На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый станок, общий вид; на Фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг, 3разрез В-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг. 1; на Фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6-10 положения элементов механизма фиксации намоточного шаблона и провода в процессе работы станка.Станок для изготовления обмотки статоров содержит станину 1, поворотный стол с трехпозиционной план- шайбой 2, установленные на каждой позиции планшайбы 2 оправки 3 для втягивания, механизм 4 изготовления клиньев, механизм 5 втягивания обмоток, смоточное устройство 6, намо" точную головку 7 с приводом 8, шпинделем 9, проводоводителем 10, намоточным шаблоном 11 с осью 12, меха-. низмом 13 переброса намоточного шабло-. на 11,мехаиизмом 14 сталкивания кату-. шек, механизмом 15 зажима, оттяжки и отрезки выводных концов катушек и механизмом 16 фиксации шаблона 11. Кроме того, станок содержит программный блок управления.Намоточная головка 7 установлена на станине 1. Шпиндель 9, жестко скрепленный с проводоводителем 10, связан с приводом 8 передачей 17., Для пропускания провода 18 в шпинделе 9 проводоводителя 10 установле" ны фильеры 19. Ось 12 жестко связана с намоточным шаблоном 11 и расположен на внутри шпинделя 9. Механизм.13 переброса шаблона, Фиксирующий ось 12 намоточного шаблона 11 в осевом направлении, содержит корпус 20, связанный через подшипники качения с осью 12 и траверсой 21 этого механима. Через корпус 20 проходят стойки 22, связанные со шпинделем 9. Для прохода провода 18 корпус 21 имеет фильеру 23.ЬМеханизм 14 сталкивания катушеквыполнен аналогично механизму 13 переброса шаблона и содержит шток 24с рычагом 25,В одном из концов оси 12 установлен шток 26, имеющий на конце, например, квадрат, который, входя вответное отверстие оси 12, фиксируетее от относительного углового перемещения. Механизм 16 фиксации шабло"на 11 установлен в верхней части намоточной головки и смонтирован в корпусе 27. Механизм 16 фиксации шаблона содержит фиксируемый диск 28,жестко установленный на штоке 26 оси12 и три диска 29, расположенных навалах 30, параллельных оси шаблона,равномерно по окружности с центромв оси диска 28. Фиксирующие элементы29 установлены на валах 30 параллельно штоку 26. Диск 28 имеет вырезы,.выполненные радиусами, равными радиусам соответствующих, дисков 29. Диски 29 сопряжены с диском 28 с возможностью скольжения и имеют вырезы, например лыски. Так как в процессе работы фиксирующие элементы 29 вращаются, они должны быть динамическисбалансированы.Соосно со штоком 26 установленараздаточная шестерня 31, связанная сошпинделем 9 посредством, например, 30стоек 22, находящаяся в зацеплении сколесами 32, установленными на валах30 с передаточным отношением 1 = 1.Для направления провода 18 по кольцевой траектории вокруг диска 28 35снизу установлена фильера 33 в шестерне 31, а сверху - фильера 34 взубчатом колесе 35, установленном наштоке 26 и .соединенном с шестерней36 на одном из валов 30. Передаточное 40отношение зубчатой пары 1 = 1. Такимобразом, намоточный провод 18 и диски 29 имеют возможность синхронногоповорота в противоположных направлениях.Ориентация вырезов дисков 29 относительно линий, соединяющих центрысоответствующих дисков 29 и диска28, и их минимальные размеры должныудовлетворять условию; радиус диска28, проведенный в точку расположения провода в данный момент времени,не должен пересекать контур диска 29.Размеры вырезов диска 28 должны бытьблизки к минимальному для увеличениясопрягаемых участков боковых поверхностей.Перед началом работы станка провод 18 протягивается вручную от смоточного устройства 6 через фильеры19, 2 3, 33, 34 и эажимается в механиэме 15 зажима, отрезки и оттяжкивыводных концов катушек. В автоматическом режиме станокработает следующим образом.65 По команде программного блокапланшайба 2 поворачивается на 120" .Механизм 4 изготовления клиньевизготавливает пазовые клинья и пере-.дает их в нижнюю часть оправки 3 длявтягивания. Намоточная головка 7 выполняет намотку катушечных групп ипереталкивание их в верхнюю частьоправки 3 для втягивания. Механизм5 втягивания обмоток выполняет втягивание обмоток в статор, установленный на оправку 3 для втягивания, изакрывает пазы пазовыми клиньями,Операции механизмами 4, 5 и 7 выполняются на трех оправках для втягивания одновременно. При выполнениивсех операций начинается следующийцикл работы станка.Намоточная головка 7 работаетследующим образом,По команде от программного блокавключается привод 8, вращающий шпиндель 9 с проводоводителем 10 черезпередачу 17. Синхронно со шпинделем9 вращаются корпус 20, шестерня 31 иколесо 35 с фильерами 23, 33 и 34,пропускающими провод. 18 внутри намоточной головки 7, в том числе и через механизм 16 фиксации шаблона 11Проводоводитель 10, вращаясь вокруг намоточного шаблона 11, зафиксированного от проворота механизмом16 фиксации шаблона 11, укладываетвитки провода 18 на его нижнюю ступень. Устройство сталкивания. витков(не показано) переталкивает каждыйнамотанный виток с наматываемой ступени в оправку 3 для втягивания.После намотки на ступень заданного числа витков от программногоблока следует команда на механизм13 переброса шаблона, осуществляющийскачкообразное перемещение намоточного шаблона 1.1 с осью 12 вдольштока 26 . Таким образом, .под намоткуподается следующая ступень намоточного шаблона, За несколько витков перед перебросом угловая скорость вращения проводоводителя 10 снижается,После выполнения заданной программы намотки катушечной группы следует .остановпроводоводителя 10 в исход"ном положении. Механизм 15 зажима, оттяжки и отрезки выводных концов катушек оттягивает и отрезает выводной конец намотанной катушечной группы и зажимает провод 18 перед началом намотки следующей группы.Механизм 14 сталкивания катушек штоком 24 с рычагом 25 сталкивает катушечную группу и оправку 3 для втягивания, а при обратном ходе поднимает намоточный шаблон )1 в исходное положение,Механизм 16 фиксации шаблона от. проворота работает следующим образом.В исходном положении для намотки(фиг. 6) намоточный провод 18 расположен параллельно штоку 26 в канале,образованном оппозитно расположенными вырезами дисков 29 и 28, Двадругих диска 29 сопряжены с диском 528, т.е. фиксируют шток 26 оси 12 намоточного шаблона 11. При включениипривода 8 шпиндель 9 через стойки22 передает вращение на шестерню 31,которая через зубчатые колеса 32 10вращает валы 30 с дисками 29 синхронно с шестерней 31, но в противоположном направлении. Установленная на одном из валов 30 шестерня 36 вращает зубчатое колесо 35 с фильерой 34синхронно с шестерней 31.Таким образом, провод 18, направляемый фильерами 33 и 34 шестерни 31и зубчатого колеса 35, начинает движение по круговой траектоРии вокРуг диска 28 (например, по часовой стрелке). Одновременно диск 29, который висходном положении образует канал дляпропускания провода 18, входит в сопряжение с диском 28. К моменту выхода провода 18 из .зоны рассматриваемого выреза диска 28 (фиг. 7) соответствующий Фиксирующий диск 29, повернувшись вокруг своей оси на уголЫ, равный углу поворота провода 18вокруг диска 28, входит в сопряжение еще не по всей длине выреза, тем самым не препятствуя движению провода18. Остальные диски 29 полностью сопряжены с фиксируемым элементом 28.К моменту входа провода 18 в зо ну следующего (по часовой стрелке) выреза диска 28 (фиг. 8) сопрягаемый с ним диск 29 повернут вокруг своей оси относительно исходного положения на угол р, равный углу поворота 40 провода 18 вокруг диска 28, и частично выходит из сопряжения, не препятствуя движению провода 18. Остальные диски 29 полностью сопряжены с диском 28. 45К моменту поворота провода 18 вокруг диска 28 на угол 120 О (фиг, 9) провод 18 располагается в канале, образованном оппозитнорасположенными вырезами дисков 28 и 29, ось которого лежит на продолжении радиуса диска 28, проведенного через точку расположения провода, а остальные диски 29полностью сопряжены с диском 28,К моменту поворота провода 18вокруг диска 28 на угол 240 (фиг.10)расположение провода 18 подобно показанному на Фиг. 9,При последующем повороте провода18 вокруг оси диска 28 через 120 ф онприходит в исходное положение (Фиг.6.),Очевидно, что при изменении направления вращения процесс движения дисков 29 и провода 18 аналогичен описанному,Таким образом, при работе механизма 16 фиксации шаблона 11 диск28 постоянно фиксируется минимум двумя дисками 29, т.е. исключается воэможность колебаний намоточного шаблона 11, при этом провод 18.беспрепятственно проходит вокруг фиксируемогоэлемента.Однако при обязательном выполнении условия, что диски 29 находятся впериодическом сопряжении с диском 28,имеющим вырезы, выполненные радиусами,равными радиусам соответствующих дисков 29, имеющих вырезы, образующие свырезами диска 28 канал для прохождения провода, механизм фиксации шаблона допускает следующие варианты еговыполнения; количество фиксирующихэлементов может быть различным (минимум два); размещение фиксирующихэлементов по окружности с центром воси фиксируемого элемента может бытьнеравномерным; размеры дисков 29 иих вырезы могут быть различными.Как варианты выполнения станка могут быть предложены: станок с двумянамоточными головками и двумя позициями намотки; станок с тремя намоточными головками и тремя позицияминамотки; станок без поворотного стола и планшайбы, выполняющий намоткуне в оправку для втягивания, а в переносное приспособление для съема ивтягивания катушек.Использование изобретения позволяет повысить производительность станка путем улучшения фиксации намотачного шаблона, так как намотку можноосуществить на повышенных оборотах.1103327 СоставительРедактор С.Тимохина Техред О.Неце Корректор О.Луг И,Белая За ПодписноССР б.,ППф Патент ф , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лиал 5035/42 Тираж ВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 113035, Москва, Ж,7 комит е и откры аушская