一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，該間隙調整方法先對電機的轉子軸的間隙進行測量，得到實時的測量結果，然后利用頂壓塊頂壓電機的前端蓋，使前端蓋發生變形，從而發生了軸向位移，調整完成后再進行測量，若合格則完成調節，若不合格，再次用同樣的方式調整，使其軸向間隙合格，若還不合格，則該電機報廢。這樣，該間隙調整方法無需添加墊片，操作更加簡單，可實現自動化，并且間隙調整更加準確，適合大批量電機的間隙調整，可使每個電機出廠前都做軸向間隙調整，極大的提高了產品的整體質量的穩定性。
【專利說明】
_種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，也可適用其他電機的轉子軸向間隙調整。【背景技術】
[0002]車輛的散熱風扇驅動采用電機驅動，這種電機具有轉子，轉子的轉子軸在前端和后端受到軸承支承并安裝在兩端的端蓋上，電機的轉子軸伸出定子殼的一端為前端，對應的一端則為后端，因而轉子軸的后端轉動安裝于后端蓋上，而轉子軸的前端貫穿前端蓋且通過軸承轉動安裝于前端蓋上，前端蓋與定子殼卡接固定。該轉子具有由帶有鐵芯的線圈構成的電樞和換向器，該換向器上設置有用于供電的滑動觸點。換向器處于轉子軸的后端， 為了在電機運行時保持噪聲和磨損盡可能地小，需要在軸向上盡可能間隙小地支承轉子， 一般會設定一個間隙范圍作為合格間隙范圍。為實現這一點，目前常規的方式是可以借助薄的調整墊片個別地調整軸向間隙，為此手工測量軸承間隙，然后選擇相應的調整墊片并且裝入。借助個別提供的調整墊片調整軸向間隙非常耗時。且也無法保證生產的電機的整體的品質的穩定性。
【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，該轉子軸向間隙調整方法無需使用墊片即可準確的調整電機轉子的軸向間隙， 極大的提高了間隙調整的效率，可滿足出廠前的每個電機的軸向間隙調整。
[0004]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其包括以下步驟:
[0005]a、利用上壓模和下凹模由上而下夾持電機，電機的前端蓋朝下擺放；
[0006]b、對電機的轉子軸向間隙進行測量得到軸向間隙測量值Z;
[0007]c、將軸向間隙測量值Z減去軸向間隙目標值Z1得到所要軸向調整的軸向間隙調整值Z2:
[0008]d、利于兩個對稱設置的頂壓塊向上頂壓電機的前端蓋上使其產生變形，頂壓位置處在前端蓋上且靠近電機的定子殼，頂壓塊向上移動的距離H1=Z2+回彈值T;
[0009]e、再次對電機的轉子軸向間隙進行測量，若此時軸向間隙二次測量值Z’處在合格范圍內則進行步驟h;若此時軸向間隙二次測量值Z’依舊大于允許的最大間隙時，則進行步驟f;
[0010]f、將軸向間隙二次測量值Z’減去軸向間隙目標值Z1得到所要軸向調整的軸向間隙二次調整值Z2’，然后再利用兩個對稱設置的頂壓塊再次向上頂壓電機的前端蓋上使其再次變形，頂壓塊向上移動的距離HI’ =Z2 ’ +回彈值T;
[0011]g、再次對電機的轉子軸向間隙進行測量，若此時軸向間隙三次測量值Z”處在合格范圍內則進行步驟h;若此時軸向間隙三次測量值Z”依舊大于允許的最大間隙時，則該電機報廢處理；
[0012]h、頂壓塊下降，松開上壓模，將電機取出。
[0013]作為一種優選的方案，步驟b中對電機的轉子軸向間隙進行測量的的方法為:
[0014]b 1、利用外力或者電機的轉子的自重使轉子下落到最低點；
[0015]b2、利用測量機構推動轉子軸向上移動到最高點，計算最高點和最低點之間的高度差得到該電機的軸向間隙測量值Z。
[0016]進一步的，步驟bl中，將電機通電使轉子旋轉，并對電機定子殼外部敲打使電機的前軸承和后軸承同心，然后電機斷電，轉子因自身重力而下落到最低點。
[0017]另外，步驟bl中對電機的定子殼敲打的方式為采用三個震打氣缸，三個震打氣缸布置在電機外側半圓上并對定子殼外部徑向敲打。
[0018]步驟d中，利于兩個對稱設置的頂壓塊向上頂壓電機的前端蓋上使其產生變形的具體方式為:頂壓塊豎直滑動設置在下凹模中，利用電動執行器通過頂壓傳動件頂推頂壓塊使頂壓塊擠壓在電機的前端蓋上且靠近定子殼1.5-2.5mm處；當電動執行器檢測頂壓塊作用于前端蓋的力達到規定數值時，電動執行器才開始計算移動距離。
[0019]步驟g中，報廢的電機通過添加墊片以調整軸向間隙。
[0020]采用了上述技術方案后，本發明的效果是:該間隙調整方法先對電機的轉子軸的間隙進行測量。得到實時的測量結果，然后利用頂壓塊頂壓電機的前端蓋與定子殼的連接處，使前端蓋發生變形，從而發生了軸向位移，調整完成后再進行測量，若合格則完成調節， 若不合格，再次用同樣的方式調整，使其軸向間隙合格，若還不合格，則該電機報廢。這樣， 該間隙調整方法無需添加墊片，操作更加簡單，可實現自動化，并且間隙調整更加準確，適合大批量電機的間隙調整，可使每個電機出廠前都做軸向間隙調整，極大的提高了產品的整體質量的穩定性。
[0021]又由于步驟b中對電機的轉子軸向間隙進行測量的的方法為:[〇〇22] bl、利用外力或者電機的轉子的自重使轉子下落到最低點；
[0023]b2、利用測量機構推動轉子軸向上移動到最高點，計算最高點和最低點之間的高度差得到該電機的軸向間隙測量值Z。步驟bl中，將電機通電使轉子旋轉，并對電機定子殼外部敲打使電機的前軸承和后軸承同心，然后電機斷電，轉子因自身重力而下落到最低點。 該測量方法測量結果準確，并且不會對電機造成損傷。
[0024]又由于利于兩個對稱設置的頂壓塊向上頂壓電機的前端蓋上使其產生變形的具體方式為:頂壓塊豎直滑動設置在下凹模中，利用電動執行器通過頂壓傳動件頂推頂壓塊使頂壓塊擠壓在電機的前端蓋上且靠近定子殼1.5-2.5mm處；當電動執行器檢測頂壓塊作用于前端蓋的力達到規定數值時，電動執行器才開始計算移動距離。電動執行器的驅動精度高，驅動力大，同時，電動執行器檢測頂壓塊作用于前端蓋的力達到規定數值時，電動執行器才開始計算移動距離使電機前端蓋的軸向位移量更加合理，間隙調整更加準確。【附圖說明】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0026]圖1是實施本發明方法的設備的立體結構圖；
[0027]圖2是實施本發明方法的設備的另一個角度的立體圖；
[0028]圖3是實施本發明方法的設備的隱藏了部分機架和外面板后的立體圖；
[0029]圖4是實施本發明方法的設備的隱藏了部分機架和外面板后的另一個角度的立體圖；
[0030]圖5是實施本發明方法的設備的隱藏了部分機架和外面板后的另一個角度的立體圖；
[0031]圖6是下凹模的立體圖；
[0032]圖7是下凹模的另一角度的立體圖；[〇〇33]圖8是下凹模的俯視示意圖；[0〇34]圖9是圖8在A-A處的剖視不意圖；
[0035]圖10是電機的立體示意圖；[〇〇36]附圖中:1.機架；2.操作平臺；3.下凹模;31.外模筒；32.半模;33.插孔;34.導向筒;35.傳動筒;36.底蓋;4.上壓模;5.上滑座;6.直線位移傳感器;7.擋塊;8.上固定座;9.導套；10.上滑座升降動力裝置；11.定位桿；12.下固定座；13.下滑座；14.下頂桿升降動力裝置；15.下滑座升降動力裝置；16.震打裝置；17.限位裝置；18.頂壓傳動筒；19.傳動桿； 20.上頂桿升降動力裝置;21.頂壓塊;22.轉子軸;23.前端蓋;24.定子殼;25.頂壓部位;26.上頂桿。【具體實施方式】
[0037]下面通過具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
[0038]—種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其包括以下步驟:
[0039]a、利用上壓模4和下凹模3由上而下夾持電機，電機的前端蓋23朝下擺放；
[0040]如圖10所示，該圖中表示了用于汽車散熱風扇的電機，該電機的轉子軸2222的后端通過后軸承安裝于后端蓋上，后端蓋與定子殼2424固定；而轉子軸2222的前端貫穿前端蓋2323且通過前軸承安裝于前端蓋2323上，而前端蓋2323包括一個用于與定子殼2424卡接固定的水平板部以及用于安裝前軸承的筒部，而該間隙調節機所要作用的就是水平板部上且靠近定子殼242mm左右處作為頂壓部位2525,該頂壓部位2525實則是靠近水平板部與定子殼2424的卡接處。[0041 ] b、對電機的轉子軸向間隙進行測量得到軸向間隙測量值Z;該步驟b中對電機的轉子軸向間隙進行測量的的方法為:
[0042] bl、利用外力或者電機的轉子的自重使轉子下落到最低點;該步驟bl中，轉子下落到最低點的方式有至少兩種，一種方式是將電機通電使轉子旋轉，并對電機定子殼24外部敲打使電機的前軸承和后軸承同心，然后電機斷電，轉子因自身重力而下落到最低點。而對電機的定子殼24敲打的方式為采用三個震打氣缸，三個震打氣缸布置在電機外側半圓上并對定子殼24外部徑向敲打。震打氣缸敲打定子殼24外部會前軸承和后軸承更容易同心，從而使轉子倚靠自身重量更加順暢的下落到最低點。而另一種方式為:利用外力迫使轉子下落到最低點，以實現本發明的設備為例，上頂桿26可以在電機轉子旋轉的時候輕輕的向下頂推轉子軸22,頂推力在15N左右，這樣轉子也會下落到最低點，而上頂桿26的下端與轉子軸22之間的接觸優選采用兩種不同的材質接觸，例如可將上頂桿26用四氟乙烯做成，耐磨的同時也保證間隙測量的準確性。
[0043]b2、利用測量機構推動轉子軸向上移動到最高點，計算最高點和最低點之間的高度差得到該電機的軸向間隙測量值Z，該處所描述的測量機構不但包括了直線位移傳感器， 還包括上頂桿26、上頂桿26升降動力裝置、下頂桿和下頂桿升降動力裝置，需要上述部件配合才可實現間隙的測量。
[0044]c、將軸向間隙測量值Z減去軸向間隙目標值Z1得到所要軸向調整的軸向間隙調整值Z2:
[0045]d、利于兩個對稱設置的頂壓塊向上頂壓電機的前端蓋23上使其產生變形，頂壓位置處在前端蓋23上且靠近電機的定子殼24,頂壓塊向上移動的距離H1 = Z2+回彈值T，由于電機的前端蓋23為金屬材質，本身具有一定的變形回彈量，因此，該回彈值T可為經驗值，也可是為多次試驗后的平均值;步驟d中，利于兩個對稱設置的頂壓塊向上頂壓電機的前端蓋 23上使其產生變形的具體方式為:頂壓塊豎直滑動設置在下凹模3中，利用電動執行器通過頂壓傳動件頂推頂壓塊使頂壓塊擠壓在電機的前端蓋23上且靠近定子殼241.5-2.5mm處； 當電動執行器檢測頂壓塊作用于前端蓋23的力達到規定數值時，一般可為500N，電動執行器才開始計算移動距離，電動執行器需要驅動頂壓塊移動H1長度。
[0046]e、再次對電機的轉子軸向間隙進行測量，若此時軸向間隙二次測量值Z’處在合格范圍內則進行步驟h;若此時軸向間隙二次測量值Z’依舊大于允許的最大間隙時，則進行步驟f;
[0047]f、將軸向間隙二次測量值Z’減去軸向間隙目標值Z1得到所要軸向調整的軸向間隙二次調整值Z2’，然后再利用兩個對稱設置的頂壓塊再次向上頂壓電機的前端蓋23上使其再次變形，頂壓塊向上移動的距離HI’=Z2’ +回彈值T;
[0048]g、再次對電機的轉子軸向間隙進行測量，若此時軸向間隙三次測量值Z”處在合格范圍內則進行步驟h;若此時軸向間隙三次測量值Z”依舊大于允許的最大間隙時，則該電機報廢處理；[〇〇49] h、頂壓塊下降，松開上壓模4，將電機取出。
[0050]上述的軸向間隙目標值Z1為間隙合格范圍內靠近中間的豎直，例如間隙合格范圍在0.1 -0.35mm之間，那么軸向間隙目標值Z1則可選取0.2mm。
[0051]步驟g中，報廢的電機通過添加墊片以調整軸向間隙。[〇〇52]另外本實施例還公開了一種實現上述間隙調整方法的間隙調節機，如圖1至圖10 所示，一種電機轉子軸向間隙調節機，包括機架1，所述機架1上設置有操作平臺2,所述操作平臺2上固定有與電機的前端蓋23匹配的下凹模3,所述下凹模3上設置有方便電機轉子軸 22前端插入的插孔33,所述下凹模3上豎直滑動安裝有兩個用于對稱頂壓電機前端蓋23使其軸向變形的頂壓塊21。
[0053]如圖10所示，該圖中表示了用于汽車散熱風扇的電機，該電機的轉子軸22的后端通過后軸承安裝于后端蓋上，后端蓋與定子殼24固定;而轉子軸22的前端貫穿前端蓋23且通過前軸承安裝于前端蓋23上，而前端蓋23包括一個用于與定子殼24卡接固定的水平板部以及用于安裝前軸承的筒部，而該間隙調節機所要作用的就是水平板部上且靠近定子殼 2_左右處作為頂壓部位25,該頂壓部位25實則是靠近水平板部與定子殼24的卡接處。 [〇〇54]如圖6至圖9所示，所述下凹模3包括外模筒31和固定于外模筒31下端的底蓋36,所述外模筒31的內孔內固定安裝有導向筒34,所述導向筒34的上端部固定有左右對稱的弧形的半模32,兩半膜之間設置有方便電機前端蓋23嵌入的嵌入槽，所述導向筒34內豎直滑動安裝有傳動筒35,所述傳動筒35的中心處設置了所述插孔33,所述傳動筒35的上端部對稱安裝了兩個所述頂壓塊21，所述頂壓塊21處在嵌入槽內，所述傳動筒35的下端與頂壓傳動件配合。當下頂桿頂推轉子軸22時，轉子軸22是處于傳動筒35的插孔33內，轉子軸22軸向移動并不受影響，同樣，而當頂壓傳動件頂推傳動筒35時，轉子軸22也不受影響，因此，兩者相互獨立，實現了間隙的測量和間隙的調整。
[0055]所述機架1上處于操作平臺2的下端豎直滑動安裝有下滑座13,該下滑座13由下滑座升降動力裝置15驅動，所述下滑座13上固定有推動頂壓塊21豎直滑動的頂壓傳動件，所述下滑座13上豎直滑動安裝有與電機轉子軸22的下端配合的下頂桿，所述下頂桿由安裝于下滑座13上的下頂桿升降動力裝置14驅動；
[0056]如圖1至圖5所示，所述機架1上處于操作平臺2的下方固定有下立桿，下立桿上固定有下固定座12,而下固定座12上設置了下定位桿，下滑座13則套裝在下定位桿上實現豎直滑動，而下滑座升降動力裝置15采用電動執行器進行控制，可準確控制運行距離，精度更高。當然也不排出其他可精確控制行程的直線驅動機構。
[0057]如圖3至圖5所示，所述頂壓傳動件包括頂壓傳動筒18,所述頂壓傳動筒18固定于下滑座13上，所述頂壓傳動筒18內豎直滑動安裝有所述下頂桿，所述頂壓傳動筒18上設置有軸向條槽，所述軸向條槽內安裝有與下頂桿連接的傳動桿19,傳動桿19貫穿軸向條槽可軸向移動，所述下頂桿升降動力裝置14與傳動桿19連接。所述下頂桿升降動力裝置14采用氣缸驅動，當然，也可采用其他的直線驅動方式。
[0058]如圖1至圖5所示，所述機架1上位于操作平臺2的上方豎直滑動安裝有由上滑座升降動力裝置10驅動的上滑座5,所述上滑座5上安裝有與電機后端蓋匹配的上壓模4,所述上壓模4上設置有與電機轉子軸22對應的通孔，所述上滑座5上滑動安裝有上頂桿26,該上頂桿26處于通孔內且與電機轉子軸22的后端對應，所述上滑座5上安裝有驅動上頂桿26豎直升降的上頂桿升降動力裝置20,所述上頂桿26連接有測量上頂桿26移動距離的測量機構。
[0059]所述上滑座升降動力裝置10為上滑座5驅動氣缸，所述操作平臺2上固定有上立柱，所述立柱的上端固定有上固定座8,所述上滑座5驅動氣缸固定于上固定座8上，所述上固定座8上設置有兩個導套9，所述上滑座5上固定有兩個穿入導套9定位的定位桿11，實現上滑座5的豎直滑動，所述上滑座5驅動氣缸豎直設置且活塞桿與上滑座5固定連接。
[0060]所述上頂桿升降動力裝置20包括上頂桿驅動氣缸，所述上頂桿驅動氣缸安裝于上滑座5上，所述上頂桿26的上方設置有連接塊，所述連接塊與上頂桿驅動氣缸的活塞桿連接。本實施例中，為了擴大上滑座升降動力裝置10的形成，在上滑座5的下方設置了連接座， 而此時，下壓模則安裝于連接座上。
[0061]所述測量機構包括安裝于上滑座5上且豎直設置的直線位移傳感器6,所述上頂桿 26上安裝有擋塊7,所述擋塊7位于直線傳感器的檢測桿的下方且與檢測桿配合，該擋塊7與檢測桿可以連接也可只接觸，當擋塊7下降時，檢測桿會因重力而下降，而擋塊7上升時會推動檢測桿上升。而直線位移傳感器6就會檢測出上頂桿26移動的距離，從而測量出軸向間隙。
[0062]所述操作平臺2上設置有與電機的供電接口插接的快速供電插口，所述快速供電插口與電源連接。所述操作平臺2上設置有至少兩個對電機的定子殼24進行敲打的震打裝置16。所述震打裝置16包括安裝于操作平臺2上的震打氣缸，所述震打氣缸的活塞桿的端部設置有震打塊，所述震打氣缸的活塞桿運行方向與電機的徑向方向一致。震打氣缸安裝于一個角鐵上，該角鐵上設置有豎直條孔和水平條孔，角鐵通過約束于水平條孔內的螺釘安裝于操作平臺2上，而震打氣缸通過約束于豎直條孔內的螺釘安裝于角鐵上。從而震打氣缸的徑向位置和高度可調。
[0063]當電機放置在下凹模3中后，下壓模下降后可將快速供電插口與電機的供電接口對接，此時電機轉子高速旋轉，同時再通過震打氣缸對定子殼24震打，就可以使前軸承和后支承同心，這樣方便轉子軸22下降到最低位置，使間隙的測量更加準確。
[0064]所述操作平臺2上設置有限制上滑座5滑動的下止點位置的限位裝置17。該限位裝置17包括限位桿，該限位桿安裝于上滑座5上，而操作平臺2上則設置了與限位桿配合的限位塊，當上滑座5下降到位時，限位桿會抵觸限位塊，實現定位。
[0065]以上所述實施例僅是對本發明的優選實施方式的描述，不作為對本發明范圍的限定，在不脫離本發明設計精神的基礎上，對本發明技術方案作出的各種變形和改造，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其包括以下步驟:a、利用上壓模和下凹模由上而下夾持電機，電機的前端蓋朝下擺放；b、對電機的轉子軸向間隙進行測量得到軸向間隙測量值Z;c、將軸向間隙測量值Z減去軸向間隙目標值Z1得到所要軸向調整的軸向間隙調整值 Z2:d、利于兩個對稱設置的頂壓塊向上頂壓電機的前端蓋上使其產生變形，頂壓位置處在 前端蓋上且靠近電機的定子殼，頂壓塊向上移動的距離H1=Z2+回彈值T;e、再次對電機的轉子軸向間隙進行測量，若此時軸向間隙二次測量值Z’處在合格范圍 內則進行步驟h;若此時軸向間隙二次測量值Z’依舊大于允許的最大間隙時，則進行步驟f;f、將軸向間隙二次測量值Z’減去軸向間隙目標值Z1得到所要軸向調整的軸向間隙二 次調整值Z2’，然后再利用兩個對稱設置的頂壓塊再次向上頂壓電機的前端蓋上使其再次 變形，頂壓塊向上移動的距離HI’ =Z2 ’ +回彈值T;g、再次對電機的轉子軸向間隙進行測量，若此時軸向間隙三次測量值Z”處在合格范圍 內則進行步驟h;若此時軸向間隙三次測量值Z”依舊大于允許的最大間隙時，則該電機報廢 處理；h、頂壓塊下降，松開上壓模，將電機取出。2.如權利要求1所述的一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其特征在于: 步驟b中對電機的轉子軸向間隙進行測量的的方法為:bl、利用外力或者電機的轉子的自重使轉子下落到最低點；b2、利用測量機構推動轉子軸向上移動到最高點，計算最高點和最低點之間的高度差 得到該電機的軸向間隙測量值Z。3.如權利要求2所述的一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其特征在于: 步驟bl中，將電機通電使轉子旋轉，并對電機定子殼外部敲打使電機的前軸承和后軸承同 心，然后電機斷電，轉子因自身重力而下落到最低點。4.如權利要求3所述的一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其特征在于: 步驟bl中對電機的定子殼敲打的方式為采用三個震打氣缸，三個震打氣缸布置在電機外側 半圓上并對定子殼外部徑向敲打。5.如權利要求4所述的一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其特征在于: 步驟d中，利于兩個對稱設置的頂壓塊向上頂壓電機的前端蓋上使其產生變形的具體方式 為:頂壓塊豎直滑動設置在下凹模中，利用電動執行器通過頂壓傳動件頂推頂壓塊使頂壓 塊擠壓在電機的前端蓋上且靠近定子殼1.5-2.5mm處；當電動執行器檢測頂壓塊作用于前 端蓋的力達到規定數值時，電動執行器才開始計算移動距離。6.如權利要求5所述的一種汽車散熱風扇電機的轉子軸向間隙調整方法，其特征在于: 步驟g中，報廢的電機通過添加墊片以調整軸向間隙。
【文檔編號】H02K15/00GK105958746SQ201610522376
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月5日
【發明人】姚小君, 盧勇
【申請人】江蘇朗信電氣有限公司