[0001] 本
申请是申请日为20150213，申请号为2015100808249，
发明名称为电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置及分离方法，
申请人为合肥工业大学的发明
专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种用于分离电动机定子绕组漆包线与铁芯的装置和分离方法。
背景技术
[0003] 考虑到环境保护和贵重金属的再生利用，对废旧电动机进行拆解回收已十分重要。但是目前还缺乏将电动机定子绕组中的漆包线与铁芯进行分离的设备，多数采用手工分离，劳动强度大，效率低，操作者容易发生受伤事故。目前国内外普遍采用的分离方法主要是：
[0004] 欧美等国对整个定子绕组先用液氮冷却，再进行低温
破碎。该方法设备
费用高，破碎过程能耗高、噪声大、磨损严重，铁芯上的
硅钢片被破碎后无法重用，且不同金属混在一起还需进行多级分选。
[0005] 国内的常用的做法是在定子绕组的两个端面上，先用錾子将一簇一簇的漆包线錾断，或者使用
剪刀将一簇一簇的漆包线剪断，再将定子绕组放在火炉上加热，使得在铁芯槽内包裹漆包线的塑料变软，然后用
钳子将一簇一簇的漆包线抽出来。这种方法只适合个别的维修或回收，设备虽然简单，但是劳动强度大，工作效率低，不适合批量生产，且塑料被加热时会产生有毒气体，有损健康，不利于环保。
[0006] 中国专利CN2610553Y公开了一种将电动机绕组铁芯与漆包线分离的装置，该装置对于形状大小不一的定子绕组的适应性差、操作繁琐且不安全。需要指出的是：根据其公开文献所称，对于该装置的使用，需要首先将绕组铁芯的一端用
车床切除，但是实践证明，绕组铁芯一端蓬松的漆包线是无法用车床切断的。
[0007] 中国专利CN86206971U公开了一种电动机绕组的拆除装置，是先用旋转刀具切割电动机绕组，再用能自动
锁紧的拔线钩和自动压紧的拔线夹拆除电动机绕组。其缺点是：切割过程中要求电动机绕组随夹具转动360°，增加了机构的复杂性；需要对绕组铁芯进行加热，会产生有毒烟气；漆包线是被一簇一簇拔出来的，效率低；切割和拔线不是同一台设备，整个装置庞大复杂，使用电动机多，能耗高，不易操作。
发明内容
[0008] 本发明是为避免上述
现有技术所存在的不足之处，提供一种分离装置结构简单、造价低、适应电动机范围宽、分离方法操作简便的电动机定子绕组漆包线与铁芯分离方法，使分离过程更加安全、可靠、不损伤硅钢片，也使分离操作更加高效、节能与环保。
[0009] 本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
[0010] 本发明电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置，其结构特点是：
[0011] 呈
水平设置
基座，在所述基座的中部设置绕组铁芯夹持单元，在所述绕组铁芯夹持单元的左侧设置漆包线切割单元，在所述夹持单元的右侧设置漆包线抽离单元；
[0012] 呈水平的绕组铁芯沿径向固定夹持在所述绕组铁芯夹持单元中，漆包线切割单元中的切割刀具的回转中心线与所述绕组铁芯的轴线平行且处在同一水平面上，以旋转的切割刀具在沿绕组铁芯的径向上的移动实现对所述绕组铁芯中绕组漆包线的左端头的切割，使所述绕组漆包线在左端呈开口；以所述漆包线抽离单元在所述绕组漆包线的右端对所述绕组漆包线进行夹持，并将左端呈开口的绕组漆包线朝向右侧抽离绕组铁芯。
[0013] 本发明电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置，其结构特点也在于：
[0014] 所述绕组铁芯夹持单元的结构形式是：在所述基座上呈横向设置第三滑轨，滑动配合在所述第三滑轨上可相向移动的一对夹
块构成夹具，绕组铁芯夹持在一对夹块之间，所述绕组铁芯的轴线呈水平，并与第三滑轨的轴线相互垂直；
[0015] 所述漆包线切割单元的结构形式是：在所述基座上呈纵向设置第二滑轨，与所述第二滑轨滑动配合有第二滑台，设置可在所述第二滑台上沿横向滑移的第三滑台，用于驱动切割刀具转动的
电机固定设置在所述第三滑台上，所述电机的电机
输出轴呈纵向，固定在所述电机输出轴上的切割刀具的回转中心线与所述绕组铁芯的轴线平行且处在同一水平面上；
[0016] 所述漆包线抽离单元的结构形式是：在所述基座上呈纵向设置第一滑轨，与所述第一滑轨滑动配合有第一滑台，在所述第一滑台上设置用于夹持漆包线的漆包线
夹钳；所述第一滑台由固定设置在基座上的第一
气缸通过第一气缸
活塞杆驱动实现纵向滑移；
[0017] 所述漆包线夹钳是以绕组铁芯的轴线为中心线对称设置一对夹爪，所述夹爪的结构形式是：固定钳夹通过
螺母装配在第一双向
丝杆上，所述固定钳夹在尾端通过第三轴销与所述活动钳夹铰接，
连杆的一端通过第二轴销铰接在活动钳夹的尾端，连杆的另一端通过第一轴销铰接在带轴销滑块一侧；所述对称设置的一对夹爪中的一对固定钳夹共同装配在所述第一双向丝杆上，并可在所述第一双向丝杆上相向移动，所述对称设置的一对夹爪中的一对连杆对称位于所述带轴销滑块的两侧；所述第一双向丝杆在第一滑台上呈横向固定设置。
[0018] 在所述第一滑台上固定设置第二气缸，所述第二气缸的第二气缸
活塞杆在杆前端固定设置有固定挡块，并在所述杆前端连接一段螺杆，在所述螺杆上以
螺纹配合设置螺母挡块；所述带轴销滑块套装在所述螺杆上，并限位于所述固定挡块和螺母挡块之间；
[0019] 所述第一气缸活塞杆与第二气缸活塞杆的轴线在同一竖直平面内相互平行，并且与所述第一双向丝杆的轴线相互垂直；所述第二气缸活塞杆的轴线与夹持在所述夹具中的绕组铁芯的轴线为共线；
[0020] 所述横向是指处在水平面中，并与夹持在所述夹具中的绕组铁芯的轴线相互垂直的方向，所述纵向是指处在水平面中，并与所述横向相互垂直的方向。
[0021] 本发明电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置，其结构特点也在于：
[0022] 设置由第二摇把驱动的呈横向设置的第二双向丝杆，所述一对夹块滑动配合在第二双向丝杆上，由所述第二双向丝杆带动所述一对夹块的相向移动；在所述一对夹块上，位于所述漆包线抽离单元所在的一端设置有挡边，所述挡边在所述夹块的端部形成台阶面，夹持在所述夹具中的绕组铁芯以其相应一侧的硅钢片端面抵于所述台阶面；在所述基座上、处在所述一对夹块之间的
位置上设置有螺旋升降
垫块，以所述螺旋升降垫块支承在所述绕组铁芯的底部用于调整所述绕组铁芯的夹持高度。
[0023] 本发明电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置，其结构特点也在于：
[0024] 在所述第二滑台上固定设置第三气缸，由所述第三气缸驱动所述第二滑台的横向移动；设置第一摇把，所述第一摇把通过丝杆螺母机构驱动所述第二滑台在所述第二滑轨上的纵向移动。
[0025] 本发明电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置，其结构特点也在于：
[0026] 在所述基座上，处在所述绕组铁芯夹持单元与漆包线切割单元之间沿着横向设置第一斜坡，并有第一收集箱承接在所述第一斜坡的坡底侧；处在所述绕组铁芯夹持单元与漆包线抽离单元之间沿横向设置第二斜坡，并有第二收集箱承接在所述第二斜坡的坡底侧。
[0027] 本发明电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置的分离方法的特点是：首先将待分离的绕组铁芯固定在绕组铁芯夹持单元中，然后利用漆包线切割单元将绕组漆包线的左端头切断，使绕组漆包线在其左端头上为开口，再利用漆包线抽离单元中的漆包线夹钳将绕组铁芯右端头的漆包线夹持，最后将被夹持的漆包线从铁芯中抽离。
[0028] 与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
[0029] 1、本发明装置结构简单，造价低，适应电动机范围宽，操作方便；
[0030] 2、本发明方法使得分离过程安全、可靠、不损伤硅钢片，同时也使分离操作更加高效、节能与环保。
附图说明
[0031] 图1为本发明装置整体布局示意图；
[0032] 图2为本发明装置中漆包线夹钳的结构示意图；
[0033] 图中标号：1基座、2第一气缸、3第一气缸活塞杆、4第一滑轨、5第一滑台、6第二气缸、7第二气缸活塞杆、8漆包线夹钳、9第一双向丝杆、10挡边、11第二双向丝杆、12夹具、13螺旋升降垫块、14切割刀具、15电机、16第三滑台、17第一摇把、18第二滑台、19第三气缸、20第二滑轨、21第一斜坡、22第一收集箱、23第三滑轨、24第二摇把、25第二收集箱、26第二斜坡、27第三摇把、28绕组漆包线、29绕组铁芯、80螺杆、81螺母挡块、82带轴销滑块、83固定挡块、84第一轴销、85连杆、86第二轴销、87第三轴销、88活动钳夹、89固定钳夹。
具体实施方式
[0034] 参见图1和图2，本
实施例中电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置的结构形式是：
[0035] 呈水平设置基座1，在基座1的中部设置绕组铁芯夹持单元，在绕组铁芯夹持单元的左侧设置漆包线切割单元，在夹持单元的右侧设置漆包线抽离单元。
[0036] 呈水平的绕组铁芯29沿径向固定夹持在绕组铁芯夹持单元中，漆包线切割单元中的切割刀具14的回转中心线与绕组铁芯29的轴线平行且处在同一水平面上，以旋转的切割刀具14在沿绕组铁芯29的径向上的移动实现对绕组铁芯29中绕组漆包线28的左端头的切割，使绕组漆包线28在左端呈开口；以漆包线抽离单元在绕组漆包线28的右端对绕组漆包线28进行夹持，并将左端呈开口的绕组漆包线28朝向右侧抽离绕组铁芯29，实现绕组漆包线28与绕组铁芯29的分离。
[0037] 如图1和图2所示，本实施例中具体的结构是：
[0038] 绕组铁芯夹持单元的结构形式是：在基座1上呈横向设置第三滑轨23，滑动配合在第三滑轨23上可相向移动的一对夹块构成夹具12，绕组铁芯29夹持在一对夹块之间，绕组铁芯29的轴线呈水平，并与第三滑轨23的轴线相互垂直，使一对夹块对绕组铁芯在绕组铁芯的径向上实施夹持，并且使绕组漆包线28的待切割的左侧端头凸出于一对夹块的左侧端面，以利切割刀具14对绕组漆包线的左侧端头实施切割。
[0039] 漆包线切割单元的结构形式是：在基座1上呈纵向设置第二滑轨20，与第二滑轨20滑动配合有第二滑台18，设置可在第二滑台18上沿横向滑移的第三滑台16，用于驱动切割刀具14转动的电机15固定设置在第三滑台16上，电机15的电机输出轴呈纵向，固定在电机输出轴上的切割刀具14的回转中心线与绕组铁芯29的轴线平行且处在同一水平面上，切割刀具14可以选用细齿的盘状
锯片铣刀，也可以选用盘状的
纤维树脂切割片或金刚石切割片。
[0040] 漆包线抽离单元的结构形式是：在基座1上呈纵向设置第一滑轨4，与第一滑轨4滑动配合有第一滑台5，在第一滑台5上设置用于夹持漆包线的漆包线夹钳8；第一滑台5由固定设置在基座1上的第一气缸2通过第一气缸活塞杆3驱动实现纵向滑移。
[0041] 漆包线夹钳8是以绕组铁芯29的轴线为中心线对称设置一对夹爪，夹爪的结构形式是：固定钳夹89通过螺母装配在第一双向丝杆9上，固定钳夹89在尾端通过第三轴销87与活动钳夹88铰接，连杆85的一端通过第二轴销86铰接在活动钳夹88的尾端，连杆85的另一端通过第一轴销84铰接在带轴销滑块82一侧；对称设置的一对夹爪中的一对固定钳夹89共同装配在第一双向丝杆9上，并可在第一双向丝杆9上相向移动，对称设置的一对夹爪中的一对连杆85对称位于带轴销滑块82的两侧；第一双向丝杆9在第一滑台5上呈横向固定设置。
[0042] 在第一滑台5上固定设置第二气缸6，第二气缸6的第二气缸活塞杆7在杆前端固定设置有固定挡块83，并在杆前端连接一段螺杆80，在螺杆80上以螺纹配合设置螺母挡块81；带轴销滑块82套装在螺杆80上，并限位于固定挡块83和螺母挡块81之间；调节螺母挡块81在螺杆80上的轴向位置即可调节带轴销滑块82在螺杆80上的滑移行程。
[0043] 第一气缸活塞杆3与第二气缸活塞杆7的轴线在同一竖直平面内相互平行，并且与第一双向丝杆9的轴线相互垂直；第二气缸活塞杆7的轴线与夹持在夹具12中的绕组铁芯29的轴线为共线。
[0044] 横向是指处在水平面中，并与夹持在夹具12中的绕组铁芯29的轴线相互垂直的方向，纵向是指处在水平面中，并与横向相互垂直的方向。
[0045] 设置由第二摇把24驱动的呈横向设置的第二双向丝杆11，一对夹块滑动配合在第二双向丝杆11上，由第二双向丝杆11带动一对夹块的相向移动；在一对夹块上，位于漆包线抽离单元所在的一端设置有挡边10，挡边10在夹块的端部形成台阶面，夹持在夹具12中的绕组铁芯29以其相应一侧的硅钢片端面抵于台阶面；在基座1上、处在一对夹块之间的位置上设置有螺旋升降垫块13，以螺旋升降垫块13支承在绕组铁芯29的底部用于调整绕组铁芯29的夹持高度。
[0046] 在第二滑台18上固定设置第三气缸19，由第三气缸19驱动第二滑台16的横向移动；设置第一摇把17，第一摇把17通过丝杆螺母机构驱动第二滑台18在第二滑轨20上的纵向移动。
[0047] 在基座1上，处在绕组铁芯夹持单元与漆包线切割单元之间沿着横向设置第一斜坡21，并有第一收集箱22承接在第一斜坡21的坡底侧；处在绕组铁芯夹持单元与漆包线抽离单元之间沿横向设置第二斜坡26，并有第二收集箱25承接在第二斜坡26的坡底侧。
[0048] 本实施例中电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置的分离方法是：首先将待分离的绕组铁芯固定在绕组铁芯夹持单元中，然后利用漆包线切割单元将绕组漆包线的左端头切断，使绕组漆包线在其左端头上为开口，再利用漆包线抽离单元中的漆包线夹钳将绕组铁芯右端头的漆包线夹持，最后将被夹持的漆包线从铁芯中抽离。
[0049] 本实施例中的电动机定子绕组漆包线与铁芯分离装置按如下过程操作：
[0050] 步骤1、将待分离的绕组铁芯29放置在夹具12中部的螺旋升降垫块13上，用夹具12对绕组铁芯29沿径向进行夹持，转动第二摇把24驱动第二双向丝杆11带动夹具12在第三滑轨23上做相向运动逐渐夹紧绕组铁芯29，在完全夹紧之前以挡边10形成的台阶面抵挡住绕组铁芯29的硅钢片右端面，利用螺旋升降垫块13调整绕组铁芯29的夹持高度，使切割刀具14的回转中心线与绕组铁芯29的轴线处在同一水平面上。
[0051] 步骤2、启动电机15，切割刀具14开始旋转，转动第一摇把17调整切割刀具14达到绕组铁芯29的设定的轴向位置作为切入点；启动第三气缸19，控制切割刀具14的横向移动使切割刀具14沿着绕组漆包线28的径向按设定的速度运动进行切割，直至完全切断绕组漆包线28的左端头，随后第三气缸19复位；为了避免干扰，切割刀具14的初始位置应设置为与被切割的绕组漆包线有一间隔，切割过程中产生的粉末状物质经第一斜坡21滑落在第一收集箱22中。
[0052] 步骤3、控制第二气缸6使得第二气缸活塞杆7向左运动，固定挡块83推着带轴销滑块82左移，连杆85带动活动钳夹88相对于固定钳夹89逐渐张开；转动第三摇把27使得漆包线夹钳8中的两个固定钳夹89尽量靠拢，目测两个固定钳夹89能够插入在绕组漆包线28的右端内孔即可。
[0053] 步骤4、控制第一气缸2使得第一滑台5向左移动，直至两个固定钳夹89插入在绕组漆包线28的右端内孔，此时张口的两个活动钳夹88运动到绕组漆包线28的右端外侧；转动第三摇把27使得两个固定钳夹89紧紧抵靠在绕组漆包线28的右端内孔
侧壁。
[0054] 步骤5、控制第二气缸6使得第二气缸活塞杆7向右运动，当螺母挡块81抵上带轴销滑块82后便通过连杆85带动活动钳夹88收拢，直至绕组漆包线28被夹紧。
[0055] 步骤6、控制第一气缸2使得第一滑台5向右运动，被夹紧的绕组漆包线28即被从绕组铁芯29的内槽中抽出；再控制第二气缸6使得第二气缸活塞杆7向左运动，于是漆包线夹钳8松开绕组漆包线28，被抽离的绕组漆包线28经第二斜坡26滑落到第二收集箱25。
[0056] 针对相同尺寸的绕组铁芯，在做批量拆解时，可将第二摇把24和第三摇把27换成数字电机，利用控制系统编程控制所有电机和气缸，即可实现自动夹紧、自动分离和自动松开。
