本发明涉及一种对废旧电机进行拆解的专用机器,属于废旧拆解再利用。
背景技术:
1、废旧电机在进行回收利用时,需要将电机充分拆解,如将机壳端盖打开,去除转子组件,分离转轴,去除定子组件,分离铜线绕组,实现对不同废旧物、不同金属类型的分类回收再利用。
2、目前,在废旧电机拆解中,特别是前面的转子组件拆解、定子组件拆解等,还是采用传统的人力敲打、切割的方式进行,拆解过程分散,费时费力,且存在操作安全隐患。
3、而市面上在售的拆解设备,大都仅针对定子组件的铜线绕组的拆解,对于整个电机的全工序拆解很少涉及。故有必要针对废旧电机的全工序拆解,进行专门的设计,使得废旧电机的拆解过程实现系统化,从而降低拆解劳动强度,提高拆解过程的安全性,进而提高拆解效率。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供废旧电机拆解系统及设备,针对废旧电机的拆解,合理规划设计拆解步骤,形成高效的拆解系统,进而结合拆解系统的要求,设计相应的拆解设备,从而实现废旧电机的全工序拆解,提高了拆解效率,降低了劳动强度。
2、为达到上述发明目的,本发明的第一方面,提供了废旧电机拆解系统,包括如下处理步骤:
3、步骤1:使用压具一结合夹具,固定住废旧电机的机壳;使用压具二结合顶具,从废旧电机的转轴伸出端,施加压力,将废旧电机的转轴连同转子铁芯一起从废旧电机内顶出;过程中,机壳一端连接的端盖直接被顶出或顶破;
4、并将定子铁芯组件与机壳分离;
5、步骤2:使用压具四结合顶具,将转轴从转子铁芯内顶出;对转轴单独进行回收;
6、步骤3:使用压具五结合刀具,将定子铁芯组件一切为二,使得嵌装在定子铁芯上的漆包线绕组被破开;
7、步骤4:使用漆包线绕组拆解设备,将漆包线绕组从定子铁芯内拉出,使得漆包线绕组与定子铁芯分离,对漆包线绕组单独进行回收。
8、作为本发明的进一步改进,步骤1中压具二仅将转轴连同转子铁芯一起顶出,将机壳连同定子铁芯放入另一设备中,使用压具三结合工装,将定子铁芯从机壳内顶出。
9、作为本发明的进一步改进,步骤1中压具二的对面设有压具三,在压具二将转轴连同转子铁芯从废旧电机中顶出后;压具三结合顶具,从另一端施加压力,顶具顶在定子铁芯组件的端部,将废旧电机的定子铁芯组件与废旧电机壳相分离。
10、作为本发明的进一步改进,步骤1中压具二在将转轴连同转子铁芯顶出的过程中,将定子铁芯组件一起从机壳内顶出。
11、本发明的第二方面,提供了废旧电机拆解设备,用于执行如上所述的废旧电机拆解系统的拆解步骤,包括破后盖设备、取定子设备、取转轴设备、定子压切设备、漆包线绕组拆解设备;
12、破后盖设备,用于处理步骤1;将待拆解的废旧电机水平放置,压具一上下施力夹紧废旧电机机壳;然后压具二的顶具水平顶压转轴,通过转轴及转子组件将后盖顶出或破碎;同时,前盖也被顶出或压碎;
13、取定子设备,用于处理步骤1;取定子设备的压具的顶具受驱动而顶出,顶具顶在定子铁芯组件的端部,将定子铁芯组件与废旧电机壳相分离;
14、取转轴设备,用于处理步骤2;将转子及转轴组件竖直放置,转子的底部被托住,压具四结合顶具从转轴的顶部向下施压,将转轴从转子铁芯内顶出;将转轴及转子铁芯分离;
15、定子压切设备,用于处理步骤3;将定子组件水平放置在固定座上,固定座的中间设有切刀让位空间,压具五带动切刀下压,从定子铁芯的上面切入;切刀将定子铁芯分开的同时,将嵌在定子铁芯的定子槽内的漆包线切断,从而将定子组件整体一分为二;
16、漆包线绕组拆解设备,用于处理步骤4;将步骤3切断的定子铁芯及漆包线绕组组件水平放置,将定子铁芯固定住,然后通过钩爪机构钩住漆包线绕组的端部,结合水平运动机构,将切断的漆包线绕组从定子铁芯的定子槽内拉拽出来。
17、作为本发明的进一步改进,破后盖设备、取定子设备、取转轴设备、定子压切设备,采用通用的废旧电机拆解母机,并结合相应的破后盖工装、取定子工装、取转轴工装、定子压切工装;
18、废旧电机拆解母机,包括机架、操作台、竖直油缸、和水平油缸;
19、机架为竖直的框形架,中间为矩形的镂空操作空间;机架的下部设有操作台,操作台上设有若干用于对夹具进行定位固定的安装孔;
20、机架的顶部设有竖直油缸,机架的侧面设有水平油缸,竖直油缸的活塞杆端及水平油缸的活塞杆端均位于机架中间的操作空间内;
21、破后盖工装,包括破盖下夹具支架、下v型夹块、破盖上夹具支架、上v型夹块、及推头;
22、在操作台上安装有破盖下夹具支架,破盖下夹具支架上安装有下v型夹块;
23、在竖直油缸的活塞杆端安装有破盖上夹具支架,破盖上夹具支架上安装有上v型夹块;
24、下v型夹块、上v型夹块组成的v形槽的轴线与水平油缸的轴线相平行;水平油缸的活塞杆端安装有推头;
25、取定子工装,包括定子压头;定子压头安装在竖直油缸或水平油缸的活塞杆端部;
26、取转轴工装,包括取转轴定位板、转子压套轴、及转轴压头;
27、在操作台上安装有取转轴定位板,取转轴定位板的中间设有可供转轴无障碍通过的转轴通孔;待分离的转子转轴组件放置在取转轴定位板上,转轴的底部插入到转轴通孔内,转子放置在转子定位板上;
28、在转轴的顶部放置转子压套轴,转子压套轴的主体直径小于转子的内径,转子压套轴的底部开设有凹孔,凹孔套设在转轴的上部;
29、在竖直油缸的活塞杆端安装有转轴压头,转轴压头与转子压套轴相匹配;
30、定子压切工装,包括定子固定座、及压切刀片;
31、在操作台上安装有定子固定座,定子固定座为v形座,定子组件平卧放置在定子固定座的v形座内;在竖直油缸的活塞杆的底部安装有压切刀片,压切刀片位于定子组件的上方。
32、进一步的,操作台的中间设有通孔;
33、取转轴工装的转子定位板的转轴通孔与操作台中间的通孔相贯通;
34、经转子压套轴顶出的转轴可无障碍的通过所述转轴通孔及操作台中间的通孔,落到操作台的下方。
35、进一步的,下v型夹块为窄块;下v型夹块设有若干块,组合在一起,固定在破盖下夹具支架上。
36、进一步的,上v型夹块为板状夹块,设有若干块,通过螺钉与螺母的配合固定在破盖上夹具支架的两侧。
37、再进一步的,位于破盖上夹具支架两侧的上v型夹块相对于竖直油缸的活塞杆的轴线对称设置;
38、上v型夹块为活节人字夹;破盖上夹具支架的下方设有安装耳,上v型夹块设有安装块,安装耳与安装块之间通过销轴连接在一起,上v型夹块可绕销轴相对破盖上夹具支架摆动。
39、进一步的,取定子设备使用单独一台废旧电机拆解母机;
40、取定子工装,包括取定子支座、定子压套、及定子压头;
41、在操作台上安装有取定子支座,取定子支座的下部镂空,形成定子容纳腔;
42、取定子支座的上部中间安装有机壳定位法兰,机壳定位法兰的中间设有可供定子无障碍通过的通孔,与定子容纳腔相贯通;待分离的定子机壳组件放置在定子支座上,机壳由机壳定位法兰进行定位;
43、定子压套放置在待拆卸的定子机壳组件上,定子压套与定子铁芯相接触;定子压套的下部外径尺寸小于机壳的内径;
44、在竖直油缸的活塞杆端安装有定子压头,定子压头与定子压套相匹配。
45、进一步的,其特征在于,取定子设备与破后盖设备安装在同一台废旧电机拆解母机内;
46、取定子设备的定子压头安装在水平油缸的活塞杆端部。
47、再进一步的,取定子设备的水平油缸,与破后盖工装中安装推转子与转轴组件的推头的水平油缸为同一个油缸;
48、定子压头与破后盖工装中的推头结合在一起。
49、再进一步的,取定子设备的水平油缸,与破后盖工装中安装推转子与转轴组件的推头的水平油缸相对设置;
50、2个水平油缸的中间为破盖下夹具支架及下v型夹块。
51、再进一步的,其特征在于,上v型夹块与机架之间设有竖直运动导向;
52、竖直运动导向,包括连接杆、滑块、滑轨;v型夹块,或破盖上夹具支架通过连接杆与滑块相连;滑轨竖直固定安装在机架的内侧;滑块与滑轨相连接,形成竖直运动导向机构。
53、本发明的废旧电机拆解设备,针对步骤1、2、3,通过在在废旧电机拆解母机上安装不同工装设备(破后盖工装、取定子工装、取转轴工装、及定子压切工装),实现废旧电机拆解的全工序不同步骤的拆解作业,操作方便安全,可以将废旧电机,根据不同的部分、材料特性进行分类回收,提高了拆解效率。
54、作为本发明的进一步改进,上述漆包线绕组拆解设备为双爪拆漆包线绕组设备,包括机架,机架上依次设有升降机构、夹爪机构、及进给机构;
55、升降机构,设有升降台、升降驱动元件;升降台上安装有旋转辊、定子挡架及定子挡块;
56、升降台通过升降驱动元件安装在机架的底板上,升降驱动元件竖直安装;
57、升降台上通过支架安装有一对可旋转的旋转辊,旋转辊水平设置,2根旋转辊的中间形成放置区,放置区内放置有已切去一端漆包线绕组待拆解剩余漆包线绕组的定子组件,定子组件的剩余漆包线绕组的端部向夹爪机构方向设置;
58、在升降台的靠近夹爪机构一侧,设有定子挡架,其内设有若干定子挡块,定子挡块水平安装在定子挡架内,定子挡块的内侧端部形成挡爪;定子挡块可根据定子组件的直径调整在定子挡架内的位置,使得挡爪抵在定子铁芯上,而露出漆包线绕组的端部;
59、夹爪机构设有机头箱,其内安装有一对可上下开闭的夹爪,2个夹爪竖直设置,夹爪的端部向内弯折,形成抓钩;2个夹爪的中间通过夹爪铰链铰接在一起;夹爪的尾部设有驱动端,与夹爪驱动元件连接在一起;机头箱内设有平移驱动头,与进给机构相连;
60、进给机构,包括进给驱动元件,进给驱动元件的缸体的尾部通过铰链铰接在支撑座上,支撑座固定在机架上;进给驱动元件的活塞杆与夹爪机构的平移驱动头相连;进给驱动元件水平设置。
61、作为本发明的进一步改进,在升降台与机架的底板之间竖直安装有若干竖直导向元件。
62、作为本发明的进一步改进,支架上设置有旋转驱动元件,旋转驱动元件通过旋转驱动组件与旋转辊相连;
63、旋转驱动元件输出旋转驱动力,经旋转驱动组件传递,带动1根或2根旋转辊旋转。
64、作为本发明的进一步改进,定子挡架及定子挡块设置在定子组件的两侧;
65、2根旋转辊的中间,及两侧的定子挡架与定子挡块中间,上下空间露出,形成供夹爪机构的抓钩伸入作业的区域。
66、作为本发明的进一步改进,定子挡架上设有紧固螺钉,紧固螺钉的端部抵在定子挡块上,将定子挡块固定在定子挡架内。
67、作为本发明的进一步改进,夹爪驱动元件为直线驱动元件;
68、夹爪驱动元件的缸体通过缸体铰链铰接在机头箱上;
69、夹爪驱动元件的活塞杆端部连接有连接板,连接板与夹爪的驱动端之间通过驱动铰链铰接在一起;
70、夹爪驱动元件设有2个,分别位于机头箱的上下两侧,且分别与1个夹爪相连;
71、2个夹爪驱动元件同时动作,驱动活塞杆同时伸出或缩回,带动抓钩相对向内抓紧或向外松开。
72、作为本发明的进一步改进,进给驱动元件的缸体下方设有托架。
73、本发明的双爪拆漆包线绕组设备工作时,
74、1、准备工作;将切去一端的定子组件,或一分为二的定子组件,此时定子铁芯上仅剩一半的漆包线绕组,放置在升降机构的旋转辊上,将剩余漆包线绕组的端部伸过定子挡块,调整定子挡块的位置,利用定子挡块的挡爪抱住漆包线绕组的端部,且将定子铁芯挡在定子挡块的后面,远离夹爪机构;
75、然后启动升降驱动元件,调整升降台的高度,最终调整定子组件的中心高,使得定子组件的漆包线绕组端部的上下两侧与夹爪机构的抓钩之间的相对距离相近或相等;
76、2、随后启动拆解机,自动开始运行;
77、2.1、夹爪驱动元件的活塞杆处于缩回状态,夹爪充分打开;
78、启动进给机构的进给驱动元件,其活塞杆伸出,推动夹爪机构在滑轨与滑块的导向下靠近升降机构,特别是使得夹爪的抓钩位于定子组件的漆包线绕组的上下两侧;
79、2.2、启动夹爪驱动元件,使得活塞杆伸出,驱动夹爪向内对夹,使得抓钩抓入漆包线绕组的端部内,2个抓钩分别钩住1组漆包线绕组的端部;
80、2.3、启动进给机构的进给驱动元件,使得活塞杆缩回,带动夹爪机构远离升降机构,此时抓钩钩住漆包线绕组远离定子组件,将漆包线绕组从定子组件中拉出;
81、2.4、启动夹爪驱动元件,使得活塞杆缩回,驱动夹爪向外打开,使得抓钩上钩住的漆包线绕组受重力作用掉落,进行回收;由此即完成对定子组件中2组漆包线绕组的拉拽拆解工作;
82、2.5、启动旋转驱动元件,带动旋转辊进行旋转,进而带动定子组件旋转一定角度,将仍留在定子组件上的漆包线绕组旋转至上下位置;
83、2.6、再次重复步骤2.1-步骤2.5,直至定子组件上的漆包线绕组被全部拉拽出来,仅剩定子铁芯,即完成了对1个废旧电机定子组件的漆包线绕组的专项拆解作业。
84、本发明的双爪拆漆包线绕组设备,可根据电机定子组件的直径,调整其中心高,从而更好的适配夹爪机构;夹爪机构设有1对上下布置的夹爪,在夹爪驱动元件及进给机构的驱动下,接近漆包线绕组,向内对夹钩住漆包线绕组,向外进给,将漆包线绕组从定子铁芯中拉拽出,松开夹爪抛掉漆包线绕组,再启动旋转驱动元件,将定子组件旋转一定角度,重复夹爪的动作,直至将全部漆包线绕组从定子铁芯中拉拽出,完成拆解作业。
85、本发明的双爪拆漆包线绕组设备,可适配不同直径尺寸的定子组件,以及不同漆包线绕组结构的定子组件,放置好定子组件后即可全自动拆解,拆解效率高。
86、作为本发明的进一步改进,上述漆包线绕组拆解设备为八爪拆漆包线绕组设备,包括主体机架,主体机架上布置有夹紧机构及拔铜机构;
87、夹紧机构固定在主体机架的一端;拔铜机构的工作台通过滑轨与滑块的配合安装在主体机架上,拔铜机构可沿主体机架直线运动;夹紧机构与拔铜机构之间设有拔铜驱动,拔铜驱动为直线驱动,拔铜驱动带动拔铜机构进行直线运动,使得拔铜机构进向夹紧机构靠拢或远离;
88、夹紧机构,包括夹紧座,夹紧座上设有若干个夹紧爪,夹紧爪位于夹紧座内部;
89、若干个夹紧爪围绕在一起,形成用于夹紧定子组件的夹紧空间;
90、夹紧爪通过夹紧驱动元件安装在夹紧座上,夹紧驱动元件为直线驱动元件,直线驱动元件的缸体固定在夹紧座上,直线驱动元件的活塞杆的顶部向内安装有所述夹紧爪;
91、拔铜机构包括滑板,滑板上安装有滑块,主体机架上设有滑轨;滑块、滑轨结合形成直线滑动导向机构;拔铜驱动为直线驱动,设有直线驱动元件,拔铜驱动的直线驱动元件的缸体与夹紧机构的夹紧座相连接;拔铜驱动的直线驱动元件的活塞杆通过与滑板相连接;
92、拔铜机构的滑板上安装有拔铜机构的主体部分,包括若干个环形分布的拔爪,拔爪设有6个以上;
93、拔爪的根部铰接设置在拔爪座上,拔爪与拔爪座设有复位弹簧;
94、拔爪的中部外侧设有压套,压套通过压爪驱动元件安装在滑板或拔爪座上;
95、压爪驱动元件为直线驱动元件;压爪驱动元件,驱动压套远离拔爪座,即将若干个拔爪同时向内聚拢,或者驱动压套靠近拔爪座,即将若干个拔爪同时向外张开;
96、拔爪的端部向内侧弯折,形成抓钩,抓钩具有尖锐的端部。
97、作为本发明的进一步改进,夹紧爪设有3个,形成三爪夹紧机构;
98、所述夹紧爪的内侧为弧形面,形成弧形爪。
99、作为本发明的进一步改进,夹紧爪与导向机构相连;
100、导向机构包括导向板及导向装置;
101、导向板与夹紧爪的底部相连,导向板的另一端与导向装置相连;
102、导向装置为直线导向装置,导向装置的缸体固定在夹紧座上,导向装置伸出的导向杆的端部与导向板相固定。
103、作为本发明的进一步改进,滑块与滑轨组成的滑动导向机构设有2套,分别位于滑板及主体机架的两侧;
104、拔铜驱动的直线驱动元件设有2根,分别位于滑板的两侧;
105、夹紧机构上还设有2块拔铜驱动连接板,分别位于夹紧机构的两侧;
106、拔铜驱动的直线驱动元件通过拔铜驱动连接板与夹紧机构相连。
107、作为本发明的进一步改进,拔铜驱动的直线驱动元件的两端均采用铰接。
108、作为本发明的进一步改进,拔铜机构一圈设有8个拔爪;
109、8个拔爪沿环形均布。
110、作为本发明的进一步改进,若干个拔爪的中间设有定位凸台。
111、本发明的八爪拆漆包线绕组设备工作时:
112、1、装夹阶段;取切去漆包线绕组一端或一切为二,待拆解剩余漆包线绕组的定子组件;将漆包线绕组端部朝向拔铜机构侧,将定子组件放置在夹紧机构的夹紧空间区域;
113、启动夹紧机构的夹紧驱动元件,使得3个夹紧爪同时向内收缩,抱紧定子组件,且使得定子组件的中心位置基本位于夹紧机构的中轴线上;
114、2、抓铜阶段;拔铜机构的拔爪处于张开状态,即若干个拔爪的抓钩的内侧尖端所构成的圆,大于定子组件上漆包线绕组端部的外径;
115、启动拔铜驱动,活塞杆收缩,驱动拔铜机构向夹紧机构方向移动,直至拔爪的抓钩位于夹紧机构上定子组件的漆包线绕组的端部外侧;
116、此时,拔铜机构中间的定位凸台抵到定子组件的定子铁芯的中心孔上,对定子铁芯的中心高进行校正,使得漆包线绕组的端部外侧圆与拔爪的抓钩之间的间距相近或相等;
117、随后,启动压爪驱动元件,使得压套远离拔爪座,将若干个拔爪同时向内聚拢,抓钩同时扎入漆包线绕组的端部内,钩住漆包线绕组;
118、3、拔铜阶段;启动拔铜驱动,活塞杆伸出,驱动拔铜机构远离夹紧机构,此时拔爪及抓钩带着定子组件上全部的漆包线绕组向外拔出,直至漆包线绕组全部离开定子组件,在夹紧机构上仅剩定子铁芯;
119、随后,启动压爪驱动元件,使得压套靠拢拔爪座,将若干个拔爪同时向向外张开,拔爪及抓钩上带着的漆包线绕组受重力作用,掉落;
120、最后,启动夹紧机构的夹紧驱动元件,使得3个夹紧爪同时向外张开,松开定子铁芯,即完成了对定子组件的漆包线绕组的拆解作业。
121、本发明的八爪拆漆包线绕组设备,采用三爪夹紧机构对定子组件进行中心定位固定,再结合多拔爪的拔铜机构,同时将定子组件上的全部漆包线绕组的端部同时抓牢,由拔铜驱动进行驱动,使得拔铜机构带着漆包线绕组远离夹紧机构及定子铁芯,实现对废旧电机定子组件上漆包线绕组的高效拆解。
122、本发明的废旧电机拆解系统及设备,针对废旧电机的结构,使用机械方式,将其进行拆解,从而方便根据不同的材质进行回收再利用;系统、设备前后相互衔接,可以高效的实现废旧电机的拆解。
1.废旧电机拆解系统,其特征在于,包括如下处理步骤:
2.如权利要求1所述的废旧电机拆解系统,其特征在于,步骤1中压具二仅将转轴连同转子铁芯一起顶出,将机壳连同定子铁芯放入另一设备中,使用压具三结合工装,将定子铁芯从机壳内顶出。
3.如权利要求1所述的废旧电机拆解系统,其特征在于,步骤1中压具二的对面设有压具三,在压具二将转轴连同转子铁芯从废旧电机中顶出后;压具三结合顶具,从另一端施加压力,顶具顶在定子铁芯组件的端部,将废旧电机的定子铁芯组件与废旧电机壳相分离。
4.如权利要求1所述的废旧电机拆解系统,其特征在于,步骤1中压具二在将转轴连同转子铁芯顶出的过程中,将定子铁芯组件一起从机壳内顶出。
5.废旧电机拆解设备,其特征在于,用于执行如权利要求1-4任意一条所述的废旧电机拆解系统的拆解步骤,包括破后盖设备、取定子设备、取转轴设备、定子压切设备、漆包线绕组拆解设备;
6.如权利要求5所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,破后盖设备、取定子设备、取转轴设备、定子压切设备,采用通用的废旧电机拆解母机,并结合相应的破后盖工装、取定子工装、取转轴工装、定子压切工装;
7.如权利要求6所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,操作台的中间设有通孔;
8.如权利要求6所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,下v型夹块为窄块;下v型夹块设有若干块,组合在一起,固定在破盖下夹具支架上。
9.如权利要求6所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,上v型夹块为板状夹块,设有若干块,通过螺钉与螺母的配合固定在破盖上夹具支架的两侧。
10.如权利要求9所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,位于破盖上夹具支架两侧的上v型夹块相对于竖直油缸的活塞杆的轴线对称设置;
11.如权利要求6所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,取定子设备使用单独一台废旧电机拆解母机;
12.如权利要求6所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,取定子设备与破后盖设备安装在同一台废旧电机拆解母机内;
13.如权利要求12所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,取定子设备的水平油缸,与破后盖工装中安装推转子与转轴组件的推头的水平油缸为同一个油缸;
14.如权利要求12所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,取定子设备的水平油缸,与破后盖工装中安装推转子与转轴组件的推头的水平油缸相对设置;
15.如权利要求6或14所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,上v型夹块与机架之间设有竖直运动导向;
16.如权利要求6所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,压切刀片通过刀片固定座与驱动活塞杆的底部相连接;
17.如权利要求5所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,所述漆包线绕组拆解设备为双爪拆漆包线绕组设备,包括机架,机架上依次设有升降机构、夹爪机构、及进给机构;
18.如权利要求5所述的废旧电机拆解设备,其特征在于,所述漆包线绕组拆解设备为八爪拆漆包线绕组设备,包括主体机架,主体机架上布置有夹紧机构及拔铜机构;