CN107591974B - 带绕组铁芯制造方法及紧凑型带绕组铁芯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带绕组铁芯制造方法及紧凑型带绕组铁芯，涉及电机技术领域。带绕组铁芯制造方法，包括：将铁芯定位；在铁芯上绕制线圈；将线圈与铁芯共同定位；将定位后的线圈与铁芯烘焙并固化成整体。紧凑型带绕组铁芯，采用上述带绕组铁芯制造方法制成。带绕组铁芯制造方法及紧凑型带绕组铁芯能够解决现有的线圈与铁芯之间存在间隙、线圈外围尺寸难以控制以及线圈容易塌边的问题。

Description

带绕组铁芯制造方法及紧凑型带绕组铁芯

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种带绕组铁芯制造方法及紧凑型带绕组铁芯。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。

现有的直线电机所用的铁芯，由于外部绕设的线圈的外围尺寸没有得到很好的控制，存在这样一些缺陷：

当铁芯紧密排列时，相互之间的位置很难精确控制；

由于铁芯是具有带燕尾的，还需要空出槽楔空位，这就使得绕制的线圈的侧边容易塌边。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带绕组铁芯制造方法，其能够用于制造带绕组铁芯，并且产品质量好。

本发明的另外一个目的在于提供一种紧凑型带绕组铁芯，其通过上述带绕组铁芯制造方法制造而成，其结构紧凑，尺寸控制良好。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种带绕组铁芯制造方法，包括：

将铁芯定位；

在铁芯上绕制线圈；

将线圈与铁芯共同定位；

将定位后的线圈与铁芯烘焙并固化成整体。

另外，根据本发明的实施例提供的带绕组铁芯制造方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的可选实施例中，将铁芯定位的步骤包括：

使用第一限位组件将铁芯的燕尾端定位；

使用绕线座将铁芯与绕线机花盘联接；

所述第一限位组件包括定位挡边和垫板，所述定位挡边具有燕尾槽，燕尾端设置于所述燕尾槽，所述垫板设置于燕尾端的相对的两侧且与所述定位挡边可拆卸连接；

铁芯的远离燕尾端的一端为固定端，所述绕线座的一端与绕线机花盘连接，另外一端与固定端连接。

在本发明的可选实施例中，所述定位挡边包括用于在铁芯上预留出槽楔空位的槽楔模部。

在本发明的可选实施例中，在铁芯上绕制线圈的步骤包括：

在铁芯垫置绝缘；

将导线逐层绕制在绝缘外且绕制过程中在导线上刷绝缘漆并形成线圈；

绕制完成后在线圈外侧包裹绝缘。

在本发明的可选实施例中，从燕尾端朝固定端绕制第一层，第一层绕制结束后在固定端过桥绕制第二层；第二层从固定端朝燕尾端绕制，第二层绕制结束后在燕尾端过桥绕制第三层；第三层从燕尾端朝向固定端绕制。

在本发明的可选实施例中，将线圈与铁芯共同定位的步骤包括：

使用第二限位组件配合所述第一限位件共同将线圈与铁芯夹持；

所述第二限位件包括限位垫块和夹板，所述限位垫块位于铁芯的相对的两侧，并且所述限位垫块的端部部分与所述垫板贴合，所述限位垫块的其他部分与线圈贴合，所述夹板设置于铁芯的另外的相对的两侧且与所述限位垫块可拆卸连接，所述夹板与线圈贴合。

在本发明的可选实施例中，将定位后的线圈与铁芯烘焙并固化成整体的步骤包括：

将所述第一限位组件、所述第二限位组件以及所述第一限位组件和所述第二限位组件共同夹持的线圈与铁芯放入烘箱进行烘焙固化。

在本发明的可选实施例中，烘焙固化的温度为150℃-170℃，烘焙固化的时间为2-3小时。

在本发明的可选实施例中，所述第一限位组件的热膨胀系数、所述第二限位组件的热膨胀系数和铁芯的热膨胀系数相同；

所述第一限位组件的热膨胀系数和所述第二限位组件的热膨胀系数均小于导线的热膨胀系数。

本发明的实施例提供了一种紧凑型带绕组铁芯，采用上述任一项的带绕组铁芯制造方法制成。

本发明的有益效果是：

带绕组铁芯制造方法通过对带燕尾的铁芯进行定位，并直接在铁芯上绕制线圈，将绕制好线圈后的铁芯进一步定位，控制线圈的外围宽度尺寸，并将铁芯与夹持模具一起放入烘箱进行烘焙，使得线圈、铁芯和绝缘能够在尺寸得到管控的条件下固化成一个整体，最终制造出紧凑型带绕组铁芯。

紧凑型带绕组铁芯结构紧凑，带燕尾铁芯与线圈之间没有间隙，线圈尺寸控制良好。更加适合组装成动子，在直线电机中发挥良好效用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的带绕组铁芯制造方法的步骤示意图；

图2为本发明的紧凑型带绕组铁芯制造时与夹持模具配合的第一视角的示意图；

图3为本发明的紧凑型带绕组铁芯制造时与夹持模具配合的第二视角的示意图；

图4为本发明的紧凑型带绕组铁芯制造时与夹持模具配合的第三视角的示意图；

图5为本发明的紧凑型带绕组铁芯的成品示意图。

图标：10-铁芯；20-线圈；30-绕线座；40-第一限位组件；41-定位挡边；412-槽楔模部；43-垫板；50-第二限位组件；51-限位垫块；53-夹板；60-绝缘；101-槽楔空位；200-紧凑型带绕组铁芯。

具体实施方式

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中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“外”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1至图5，本实施例提供了一种带绕组铁芯制造方法，包括：

将铁芯10定位；

在铁芯10上绕制线圈20；

将线圈20与铁芯10共同定位；

将定位后的线圈20与铁芯10烘焙并固化成整体。

需要说明的是，图示中的在下文提出的绕线座30、第一限位组件40和第二限位组件50均为附图说明中所指的夹持模具。

具体的，将铁芯10定位的步骤包括：

使用第一限位组件40将铁芯10的燕尾端定位；

使用绕线座30将铁芯10与绕线机花盘联接；

第一限位组件40包括定位挡边41和垫板43，定位挡边41具有燕尾槽，燕尾端设置于燕尾槽，垫板43设置于燕尾端的相对的两侧且与定位挡边41可拆卸连接；

铁芯10的远离燕尾端的一端为固定端，绕线座30的一端与绕线机花盘连接，另外一端与固定端连接。

详细的，绕线座30具有与铁芯10配合的止口，铁芯10上具有螺孔，铁芯10通过螺钉与绕线座30连接且位于止口处，铁芯10能够随着绕线座30转动。铁芯10是冲片叠压并且通过一根拉杆焊接固定的，且焊点只在铁芯10的两端端板上，中间的冲片只受压紧力和拉杆管束。定位挡边41与垫板43是通过螺钉可拆卸连接。通过拧紧螺钉，定位挡边41和垫板43能够结合上述绕线座30的止口的作用，一起压紧冲片，加强铁芯10，避免铁芯10受力变形。

详细的，定位挡边41包括用于在铁芯10上预留出槽楔空位101的槽楔模部412。槽楔模部412的尺寸大小可以根据需要预留出的槽楔空位101来确定，有助于生产出尺寸更为精准的产品。

具体的，在铁芯10上绕制线圈20的步骤包括：

在铁芯10垫置绝缘60；

将导线逐层绕制在绝缘60外且绕制过程中在导线上刷绝缘漆并形成线圈20；

绕制完成后在线圈20外侧包裹绝缘60。

需要说明的是，绝缘60为现有技术的用于线圈20的导线绝缘的物件，例如可以是聚酰亚胺薄膜这样的最高容许工作温度超过后续的烘焙固化温度的绝缘物件，这样的现有技术已有的物件对技术人员而言不妨碍理解，因此不对其进行赘述。

详细的，垫板43具有过线槽，首先将导线穿过过线槽并压紧，然后开动绕线机将导线依次直接绕制在铁芯10上。

具体的顺序是，燕尾端朝固定端绕制第一层，第一层绕制结束后在固定端过桥绕制第二层；第二层从固定端朝燕尾端绕制，第二层绕制结束后在燕尾端过桥绕制第三层；第三层从燕尾端朝向固定端绕制。

由于有定位挡边41，在燕尾端绕制导线时能够有支撑，避免凭空垒高，进一步地作用是，防止线圈20塌边。

此外，燕尾端得到定位夹紧后，铁芯10不会发生齿涨现象，在绕制导线的过程中结合绕线座30的，使得绕线时铁芯10受的拉力能够作用在绕线座30上，铁芯10不会因为导线的拉力变形。

具体的，将线圈20与铁芯10共同定位的步骤包括：

使用第二限位组件50配合第一限位件共同将线圈20与铁芯10夹持；

第二限位件包括限位垫块51和夹板53，限位垫块51位于铁芯10的相对的两侧，并且限位垫块51的端部部分与垫板43贴合，限位垫块51的其他部分与线圈20贴合，夹板53设置于铁芯10的另外的相对的两侧且与限位垫块51可拆卸连接，夹板53与线圈20贴合。

其中，夹板53与限位垫块51也是通过螺钉来进行可拆卸连接的，通过拧紧螺钉，使得夹板53将线圈20压紧在铁芯10上，以达到控制线圈20外围宽度尺寸的目的。

具体的，将定位后的线圈20与铁芯10烘焙并固化成整体的步骤包括：

将第一限位组件40、第二限位组件50以及第一限位组件40和第二限位组件50共同夹持的线圈20与铁芯10放入烘箱进行烘焙固化。

详细的，烘焙固化的温度为150℃-170℃，烘焙固化的时间为2-3小时。

在烘焙过程中，线圈20胶化而使得线圈20、铁芯10以及绝缘60固化为一体。

详细的，第一限位组件40的热膨胀系数、第二限位组件50的热膨胀系数和铁芯10的热膨胀系数相同；

第一限位组件40的热膨胀系数和第二限位组件50的热膨胀系数均小于导线的热膨胀系数。这样既能保障能够将线圈20与铁芯10烘焙固化成一个整体，又不会在烘焙过程中影响定位夹紧。

经过上述的一系列工艺步骤，带绕组铁芯制造方法可以制造出图5所示的紧凑型带绕组铁芯200。烘焙固化的步骤结束后，将第二限位组件50、第一限位组件40依次拆除即可取出产品，由于线圈20和铁芯10、绝缘60已经固化成整体，在拆除时，线圈20不会发生塌边现象且线圈20的尺寸定型。

因为现有的直线电机的动子是由多个带绕组的铁芯10拼接组合的，结构比较紧凑，对铁芯10绕组两侧的尺寸控制要求非常高，而本发明的带绕组铁芯制造方法制造出的紧凑型带绕组铁芯200就能很好地控制线圈20的外围宽度尺寸并且还能防止塌边，用这样的紧凑型带绕组铁芯200组装出来的动子是很有质量保障的，两个相邻的紧凑型带绕组铁芯200之间正好可以放置冷却管。

进一步的，这样的紧凑型带绕组铁芯200能够有符合使用要求的槽楔空位101，可以用来在组装时用来镶槽楔压紧冷却管，槽楔和冷却管以及镶嵌都是成熟的现有技术，因此不再赘述。

本发明的带绕组铁芯制造方法通过对带燕尾的铁芯10进行定位，并直接在铁芯10上绕制线圈20，将绕制好线圈20后的铁芯10进一步定位，控制线圈20的外围宽度尺寸，并将铁芯10与夹持模具一起放入烘箱进行烘焙，使得线圈20、铁芯10和绝缘60能够在尺寸得到管控的条件下固化成一个整体，最终制造出紧凑型带绕组铁芯200。

紧凑型带绕组铁芯200结构紧凑，带燕尾铁芯10与线圈20之间没有间隙，线圈20尺寸控制良好。更加适合组装成动子，在直线电机中发挥良好效用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带绕组铁芯制造方法，其特征在于，包括：

将铁芯定位；

在铁芯上绕制线圈；

将线圈与铁芯共同定位；

将定位后的线圈与铁芯烘焙并固化成整体；

将铁芯定位的步骤包括：

使用第一限位组件将铁芯的燕尾端定位；使用绕线座将铁芯与绕线机花盘联接；所述第一限位组件包括定位挡边和垫板，所述定位挡边具有燕尾槽，燕尾端设置于所述燕尾槽，所述垫板设置于燕尾端的相对的两侧且与所述定位挡边可拆卸连接；铁芯的远离燕尾端的一端为固定端，所述绕线座的一端与绕线机花盘连接，另外一端与固定端连接；

在铁芯上绕制线圈的步骤包括：

在铁芯垫置绝缘；将导线逐层绕制在绝缘外且绕制过程中在导线上刷绝缘漆并形成线圈；绕制完成后在线圈外侧包裹绝缘；

将线圈与铁芯共同定位的步骤包括：

使用第二限位组件配合所述第一限位件共同将线圈与铁芯夹持；所述第二限位件包括限位垫块和夹板，所述限位垫块位于铁芯的相对的两侧，并且所述限位垫块的端部部分与所述垫板贴合，所述限位垫块的其他部分与线圈贴合，所述夹板设置于铁芯的另外的相对的两侧且与所述限位垫块可拆卸连接，所述夹板与线圈贴合。

2.根据权利要求1所述的带绕组铁芯制造方法，其特征在于，所述定位挡边包括用于在铁芯上预留出槽楔空位的槽楔模部。

3.根据权利要求1所述的带绕组铁芯制造方法，其特征在于，从燕尾端朝固定端绕制第一层，第一层绕制结束后在固定端过桥绕制第二层；第二层从固定端朝燕尾端绕制，第二层绕制结束后在燕尾端过桥绕制第三层；第三层从燕尾端朝向固定端绕制。

4.根据权利要求1所述的带绕组铁芯制造方法，其特征在于，将定位后的线圈与铁芯烘焙并固化成整体的步骤包括：

将所述第一限位组件、所述第二限位组件以及所述第一限位组件和所述第二限位组件共同夹持的线圈与铁芯放入烘箱进行烘焙固化。

5.根据权利要求4所述的带绕组铁芯制造方法，其特征在于，烘焙固化的温度为150℃-170℃，烘焙固化的时间为2-3小时。

6.根据权利要求4所述的带绕组铁芯制造方法，其特征在于，所述第一限位组件的热膨胀系数、所述第二限位组件的热膨胀系数和铁芯的热膨胀系数相同；

所述第一限位组件的热膨胀系数和所述第二限位组件的热膨胀系数均小于导线的热膨胀系数。

7.一种紧凑型带绕组铁芯，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的带绕组铁芯制造方法制成。