铁芯跳动测量装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种铁芯跳动测量装置。

背景技术

定子是电机中重要组成部分，其中定子的铁芯A的跳动是一个重要指标，如图1，铁芯A内外圆同心度不好，会导致电机装配出现问题影响电机性能，甚至导致电机转子与定子发生摩擦等。所以对定子的铁芯A进行跳动检测是有必要的。

对于有的定子铁芯来说，在定子铁芯外圆周面上形成有焊缝A1以及沟槽A2，由于焊缝A1和沟槽A2较长，传统的测跳动装置，是通过一个小滚轮（厚度4mm）在外圆上滚动测量。但是由于铁芯A外圆周面上的焊缝A1和沟槽A2很深很长，传统测量装置滚轮会掉进焊缝A1或沟槽A2内，根本不能测量铁芯A。

发明内容

本发明提供一种铁芯跳动测量装置，本发明能对外圆周面上具有沟槽的铁芯进行检测。

实现上述目的的技术方案如下：

铁芯跳动测量装置，包括滚轮，还包括：

与铁芯内孔配合后对铁芯形成涨紧的旋转支撑机构；

驱动旋转支撑机构旋转的第一驱动机构，第一驱动机构与旋转支撑机构连接；

电位计测量机构，电位计测量机构与滚轮连接，电位计测量机构位于旋转支撑机构的一侧；

驱动电位计测量机构移动使滚轮与铁芯配合或分离的第二驱动机构，电位计测量机构安装在第二驱动机构上。

进一步地，还包括：

工作台；

对涨紧在旋转支撑机构上的铁芯进行限位的升降限位机构，升降限位机构位于旋转支撑机构的一侧，升降限位机构与工作台连接。

进一步地，升降限位机构包括：

升降驱动器；

第一导向管，第一导向管与工作台连接；

第一导杆，第一导杆与第一导向管间隙配合；

对铁芯进行限位的第一限位板，第一限位板与第一导杆连接，第一限位板还与升降驱动器连接。

进一步地，旋转支撑机构包括：第一支座；

空心转轴，空心转轴的一端可旋转地装配在第一支座上，空心转轴另一端周面的至少一部分为锥面；

涨套，涨套套在空心转轴上并与空心转轴的锥面配合；

驱动涨套移动的压盖，压盖与涨套配合；

拉杆，拉杆穿过转轴，拉杆的一端与压盖连接；

旋转连接座，拉杆的另一端与旋转连接座连接；

驱动旋转连接座使拉杆直线运动的第一直线驱动器，第一直线驱动器与旋转连接座连接。

进一步地，压盖周面的至少一部分为锥面，涨套套在压盖上并与空心转轴的锥面配合。

进一步地，涨套的周面上交替地设置有第一开口槽和第二开口槽，第一开口槽的槽口位于涨套一端的轴向端面上，第二开口槽的槽口位于涨套另一端的轴向端面上。

进一步地，涨套的内孔由位于中部的圆孔和位于两端的锥孔组成，其中一个锥孔与空心转轴的锥面配合，另一个锥孔与压盖配合。

进一步地，第一驱动机构包括：

第一支架；

第一电机，第一电机与第一支架连接；

第一传动机构，第一传动机构分别与第一电机和旋转支撑机构连接。

进一步地，电位计测量机构包括：

安装所述滚轮的滚轮架；

第二导杆，第二导杆与滚轮架连接；

弹簧，弹簧套在第二导杆上，弹簧的一端与滚轮架抵顶；

弹簧座，弹簧的另一端与弹簧座连接；

电位计，第二导杆穿过弹簧座与电位计连接。

进一步地，所述第二驱动机构包括：

底板；

第二直线驱动器；

支撑电位计测量机构的移动座，移动座与第二直线驱动器连接；

导轨，导轨安装在底板上，移动座与导轨滑动配合。

当滚轮与铁芯的周面配合后，由于铁芯表面上各个部位或点的精度不一致，铁芯转动时，必然促使滚轮产生跳动，铁芯自转一周，电位计测量机构测量出外圆尺寸变化。但是现有技术中很多定子铁芯外圆有定位槽，或者是有焊缝，所以电位计测出的尺寸变化并不是跳动的真实反映，本发明通过编程把电位计测量机构采集的数据进行分析，（铁芯外圆有沟槽的地方，测量值是突变的；而真正铁芯不圆，即成了椭圆，测量数据是连续的）剔除异常数据，只对有效数据进行分析，从而判断定子铁芯跳动是否合格。

本发明的有益效果是：传统方法无法测量外圆有沟槽的铁芯的跳动，本发明能快速准确的对其测量跳动。

附图说明

图1为铁芯的示意图；

图2为铁芯跳动测量装置的立体图；

图3为铁芯跳动测量装置的后视图；

图4为沿图3中B-B线的剖视图；

图5为图4中的P部放大图；

图6为涨套的示意图。

附图中的标记：

铁芯A，焊缝A1，沟槽A2，工作台1，安装孔1a，滚轮2，第一支座3，空心转轴4，锥面4a，第一限位台阶4b，滑动轴承4c，涨套5，第一开口槽5a，第二开口槽5b，压盖6，锥面6a，第二限位台阶6b，拉杆7，旋转连接座8，第一直线驱动器9，第一支架10，第一电机11，第一传动机构12，滚轮架13，第二导杆14，弹簧15，电位计16，连接座17，限位座18，底板19，第二直线驱动器20，移动座21，导轨22，升降驱动器23，第一导向管24，第一导杆25，第一限位板26。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明进行说明。

本发明的铁芯跳动测量装置，包括工作台1、滚轮2、旋转支撑机构、第一驱动机构、电位计测量机构、第二驱动机构，下面分别对各部分以及它们之间的关系进行详细地说明：

旋转支撑机构安装在工作台1上，旋转支撑机构与铁芯A内孔配合后对铁芯A形成涨紧，旋转支撑机构一方面对铁芯A形成支撑作用，另一方面当铁芯A受到来自于第一驱动机构提供的周向作用力时，铁芯A能跟随旋转支撑机构上形成旋转运动，以便于驱使与铁芯A外圆周面配合的滚轮2形成跳动。

本实施例中，旋转支撑机构包括第一支座3、空心转轴4、涨套5、压盖6、拉杆7、旋转连接座8、第一直线驱动器9，第一支座3为轴承座，第一支座3与工作台1固定，优选地，第一支座3的一端固定在工作台1的下表面，第一支座3的另一端向工作台1的下方延伸。

空心转轴4的一端可旋转地装配在第一支座3上，空心转轴4另一端周面的至少一部分为锥面4a，空心转轴4的周面一部分为锥面4a，空心转轴4周面的一部分与另一部分之间形成第一限位台阶4b，空心转轴4周面的另一部分优先设置成圆柱面，在空心转轴4的锥面4a与圆柱面之间形成第一限位台阶4b，该第一限位台阶4b用于限制涨套5移动的行程。空心转轴4的内孔中安装有滑动轴承4c，涨套5穿过滑动轴承4c并且与滑动轴承4c间隙配合。

涨套5套在空心转轴4上并与空心转轴4的锥面4a配合，涨套5的周面上交替地设置有第一开口槽5a和第二开口槽5b，第一开口槽5a的槽口位于涨套5一端的轴向端面上，第二开口槽5b的槽口位于涨套5另一端的轴向端面上。第一开口槽5a和第二开口槽5b均与涨套5的轴向平布，第一开口槽5a和第二开口槽5b的长度均大于涨套5长度的一半，第一开口槽5a和第二开口槽5b均由矩形槽和弧形槽组成，弧形槽位于第一开口槽5a或第二开口槽5b的根部，当涨套5受到来自于空心转轴4和/或压盖6的径向作用力时，通过弧形槽可以不但能使涨套5更好地被涨开，而且还能避免在涨套5上出现裂口。

压盖6驱动涨套5移动，压盖6与涨套5配合，压盖6周面的至少一部分为锥面6a，涨套5套在压盖6上并与空心转轴4的锥面4a配合，本实施例中，压盖6周面的一部分为锥面6a，压盖6周面的一部分与周面的另一部分之间形成第二限位台阶6b，该第二限位台阶6b用于限制涨套5移动的行程。涨套5的内孔由位于中部的圆孔和位于两端的锥孔组成，其中一个锥孔与空心转轴4上的锥面4a配合，另一个锥孔与压盖6上的锥面6a配合。

拉杆7穿过转轴4，拉杆7的一端与压盖6连接，拉杆7的另一端与旋转连接座8连接，旋转连接座8为一个安装有轴承的轴承座，第一直线驱动器9与旋转连接座8连接，第一直线驱动器9优先采用气缸。拉杆7与旋转连接座8内的轴承连接，从而拉杆7可相对第一直线驱动器9旋转。

旋转支撑机构对铁芯A的涨紧过程为：将铁芯A套在空心转轴4、涨套5、压盖6上，第一直线驱动器9的活塞杆缩回以驱动拉杆7轴向移动，拉杆7带动压盖6向空心转轴4移动，压盖6驱动涨套5沿空心转轴4的轴向移动，涨套5在空心转轴4上的锥面4a和压盖6上的锥面6a的作用下，涨套5沿着空心转轴4的径向移动，同时，涨套5由于设置了多个第一开口槽5a和第二开口槽5b，涨套5被涨开，涨开的涨套5对铁芯A产生涨紧作用力，从而使铁芯A被涨紧在旋转支撑机构上，铁芯A与旋转支撑机构紧固成为一体。

第一驱动机构驱动旋转支撑机构旋转，第一驱动机构与旋转支撑机构连接，第一驱动机构包括第一支架10、第一电机11、第一传动机构12，第一电机11与第一支架10连接；第一传动机构12分别与第一电机11和旋转支撑机构连接。

本实施例中，工作台1上设有安装孔1a，第一支架10与安装孔1a对应，采用螺钉穿过安装孔1a与第一支架10连接，使第一支架10与工作台1紧固成一体，所述安装孔1a为条形孔，这样便于调节第一支架10与旋转支撑机构之间的间距。第一传动机构12与旋转支撑机构中的转轴4连接，第一传动机构12优先采用皮带传动机构，由于皮带传动机构使用时间长之间容易出现松动，因此，调整第一支架10与旋转支撑机构之间的间距，从而便于使皮带传动机构张紧，保持传动效率。

电位计测量机构与滚轮2连接，电位计测量机构位于旋转支撑机构的一侧，电位计测量机构包括滚轮架13、第二导杆14、弹簧15、弹簧座、电位计16，滚轮2安装在滚轮架13上，第二导杆14与滚轮架13配合，弹簧15套在第二导杆14上，弹簧15的一端与滚轮架13抵顶，弹簧15的另一端与弹簧座连接，第二导杆14穿过弹簧座与电位计16连接。

滚轮架13上设有装配孔，第二导杆14穿过装配孔，第二导杆14上设有限位部，该限位部用于限制滚轮架13在弹簧15的作用力下与第二导杆14分离。弹簧座包括连接座17、限位座18，连接座17呈L型，连接座17上设有与弹簧15配合的安装孔，限位座18与连接座17固定，弹簧15穿过连接座17上的安装孔与限位座18抵顶，限位座18上设有导管，所述第二导杆14穿过连接座17上的安装孔与限位座18上的导管间隙配合，限位座18上的导管对第二导杆14形成导向作用。

当滚轮2与铁芯A的周面配合后，由于铁芯A表面上各个部位或点的精度不一致，铁芯A转动时，必然促使滚轮2产生跳动，在弹簧15的作用下，在测量过程中使滚轮2与铁芯A始终保持配合关系，滚轮2跳动时，推动第二导杆14移动，进而第二导杆14推动电位计16工作，电位计16记录和/或输出测量数据。

第二驱动机构驱动电位计测量机构移动使滚轮2与铁芯A配合或分离，电位计测量机构安装在第二驱动机构上。第二驱动机构包括底板19、第二直线驱动器20、移动座21、导轨22，移动座21用于支撑电位计测量机构，即电位计测量机构固定在移动座21上，移动座21与第二直线驱动器20连接，导轨22安装在底板19上，移动座21与导轨22滑动配合。

第二直线驱动器20优先采用气缸，第二直线驱动器20工作时，当需要对铁芯A进行测量方法时，第二直线驱动器20推动移动座21沿着导轨22向铁芯A移动，使安装在电位计测量机构上的滚轮2与铁芯A形成配合，当在测量完成之后，第二直线驱动器20拉动移动座21沿着导轨22远离铁芯A，使安装在电位计测量机构上的滚轮2与铁芯A分离。

由于铁芯A是套在空心转轴4、涨套5、压盖6上的，当拉杆7移动带动压盖6使涨套5移动时，涨套5沿空心转轴4的轴向移动，当涨套5与铁芯A形成接触后，随着涨套5持续沿空心转轴4轴向移动，由于涨套5与铁芯A接触后产生的摩擦力，会导致铁芯A跟随涨套5轴向移动，这样有可能会导致涨套5无法涨紧铁芯A。因此，本发明还包括对涨紧在旋转支撑机构上的铁芯A进行限位的升降限位机构，升降限位机构位于旋转支撑机构的一侧，升降限位机构与工作台1连接，通过升降限位机构对铁芯A的端面形成的限位作用，可以避免铁芯A在涨紧过程中发生轴向移动。

本实施例中，升降限位机构优选的结构为：包括升降驱动器23、第一导向管24、第一导杆25、对铁芯A进行限位的第一限位板26，升降驱动器23固定在工作台1上，第一导向管24与工作台1连接，第一导杆25与第一导向管24间隙配合，第一限位板26与第一导杆25连接，第一限位板26还与升降驱动器23连接，升降驱动器23优先采用气缸，气缸的活塞杆与第一限位板26连接，第一限位板26面对旋转支撑机构的端面优先设置为弧形面，通过弧形面便于与旋转支撑机构配合。

当需要升降限位机构对铁芯A进行限位时，升降驱动器23工作，驱使第一限位板26下降，第一限位板26下降到需要的位置后，将铁芯A套在旋转支撑机构上，再通过旋转支撑机构对铁芯A进行涨紧的工作，铁芯A在涨紧的过程中，由于受到第一限位板26的限制作用，不会发生轴向移动。

采用上述的铁芯跳动测量装置的测量方法步骤如下：

S1，升降限位机构下降以限制铁芯A的位置，使铁芯A套在旋转支撑机构上，旋转支撑机构对铁芯A产生涨紧作用力，使铁芯A与旋转支撑机构紧固为一体。

S2，电位计测量机构驱动滚轮2向铁芯A移动，使滚轮2与铁芯A的周面形成配合，通过电位计测量机构中弹簧15的作用力使滚轮2与铁芯A紧贴；

S3，第一驱动机构工作，第一驱动机构驱使旋转支撑机构旋转，从而使铁芯A旋转，电位计测量机构对铁芯A进行测量。由于铁芯A表面上各个部位或点的精度不一致，铁芯A转动时，必然促使滚轮2产生跳动，在弹簧15的作用下，在测量过程中使滚轮2与铁芯A始终保持配合关系，滚轮2跳动时，推动第二导杆14移动，进而第二导杆14推动电位计16工作，电位计16记录径向变化数据。

S4，电位计测量机构将记录的数据提供给工控机（图中未示出），工控机对采集的数据进行分析，（铁芯外圆有沟槽的地方，测量值是突变的；而真正铁芯不圆，即成了椭圆，测量数据是连续的）剔除异常数据，只对有效数据进行分析，从而判断定子铁芯跳动是否合格。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。