離心鑄造設(shè)備和方法
【專利摘要】離心鑄造設(shè)備包括：下半模(10)，安裝在支撐件(12)上，所述支撐件設(shè)置有用于繞大體上豎直的中央軸線(14)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述下半模(10)為具有第一中央腔體(36)的回轉(zhuǎn)實(shí)體；上半模(16)，面向所述下半模(10)，所述上半模(16)為具有第二中央腔體(56)的回轉(zhuǎn)實(shí)體；以及用于引起這些半模(10，16)朝向和/或遠(yuǎn)離彼此地軸向移動(dòng)的裝置。所述下半模(10)和所述上半模(16)各具有通過不經(jīng)過所述中央軸線(14)的出口開口將相應(yīng)的中央腔體(36，56)與外部之間連通的至少一個(gè)通路(46，66)。
【專利說明】離心鑄造設(shè)備和方法
[0001]本發(fā)明涉及通過離心鑄造,也稱為旋轉(zhuǎn)鑄造(spin casting),來生產(chǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的短路保持架(short-circuit cage,短路式籠)，特別是針對用于冰箱等的封閉式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0002]如已知的，這種類型的保持架由導(dǎo)電材料制成，特別是招，并且由通過多個(gè)周向間隔桿(circumferentially spaced bar)連接的上環(huán)部和下環(huán)部形成。典型地，這種類型的保持架通過鑄造熔融鋁制成，熔融鋁位于預(yù)先設(shè)置有磁疊片(lamination)包的旋轉(zhuǎn)模具中。鋁填充模具的壁與疊片包之間的間隙，并且也填充包內(nèi)創(chuàng)建的通道，從而分別形成所述的環(huán)部和桿。因此，桿保持嵌入在包中，轉(zhuǎn)子軸隨后緊固至這些桿。
[0003]更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有所附權(quán)利要求1的前序部分陳述的特征的設(shè)備。
[0004]W0-03/097274中描述了一種已知的這種設(shè)備。
[0005]用該設(shè)備生產(chǎn)的保持架在它們的形狀上會有非均勻性和不規(guī)則性，在運(yùn)行期間，會導(dǎo)致起動(dòng)扭矩的不期望變化、較差的性能以及增加的振動(dòng)。
[0006]這種不均勻性是由于在鑄造時(shí)捕獲的氣體所引起的，這些氣體不能向外部排出，且因此仍然被留在鑄件中。
[0007]因此，本發(fā)明的目的是克服目前使用的方法的缺點(diǎn)，從而使得能夠獲得規(guī)則形狀的均勻鑄件。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，通過具有所附權(quán)利要求1中所給出的特征的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)該目的。根據(jù)本發(fā)明中的設(shè)備的優(yōu)選的特征在后附編號為2至8的從屬權(quán)利要求中給出。特別是，兩個(gè)半模(half-mould)具有通道(channel),其形狀和傾斜度使得氣體從熔鑄中提取(extract),并在模具旋轉(zhuǎn)時(shí)被排出。
[0009]根據(jù)本發(fā)明中的設(shè)備所生產(chǎn)的工件，特別是短路保持架，大體上沒有氣孔，因此具有極好的填充度和密實(shí)度，以及幾乎恒定的尺寸和重量，同時(shí)保持架之間的變化幾乎是微不足道的。
[0010]相應(yīng)地，本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是生產(chǎn)短路保持架的方法以及用這種方式生產(chǎn)的保持架，其分別在下述的權(quán)利要求9和10中描述。
[0011]保持架的尺寸參數(shù)的穩(wěn)定性使得轉(zhuǎn)子和定子之間形成更規(guī)則的間隙，從而改善了所述電機(jī)的起動(dòng)性能。另外，短路環(huán)的輪廓使得可以精確地檢查間隙的尺寸，從而防止在檢查操作期間伸出定子繞組的引線的任意端部被鉤掛住，并且防止引線的任意端部與轉(zhuǎn)子接觸從而將其接地。
[0012]從下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得清楚，該詳細(xì)描述參考附圖而以非限制性實(shí)例的方式給出，在附圖中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的正面截面示意圖；
[0014]圖2是從構(gòu)成圖1中設(shè)備的一部分的下半模的上方觀察的透視圖；
[0015]圖3是從圖2中的下半模的下方觀察的透視圖；
[0016]圖4是圖2和圖3的下半模的分解透視圖；[0017]圖5是從構(gòu)成圖1設(shè)備的一部分的上半模的上方觀察的透視圖；
[0018]圖6是圖5的上半模的分解透視圖；以及
[0019]圖7是使用前述圖中的設(shè)備圍繞疊片包鑄造的電機(jī)的轉(zhuǎn)子的短路保持架的透視圖。
[0020]一種用于進(jìn)行離心鑄造工藝的設(shè)備包括(圖1):下半模10，安裝在支撐件12上，該支撐件設(shè)置有用于繞大體上豎直的中央軸線14旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置；上半模16，面向下半模10 ;以及用于使半模10、16在打開模具配置與閉合模具配置之間軸向運(yùn)動(dòng)的裝置。
[0021]該設(shè)備的前述一般結(jié)構(gòu)對應(yīng)于在W0-03/097274中所描述的設(shè)備，可參考該公開文本獲取本發(fā)明中未詳細(xì)描述的特定元件的信息，因?yàn)檫@些元件與本發(fā)明的目的是不相關(guān)的，所以未詳細(xì)描述。
[0022]原則上，下半模10的支撐件12通過軸承8可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定框架20上，且旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括與支撐件12的下端整體形成的帶輪22。支撐件12還具有柱體24，這些柱體等周向間距地間隔設(shè)置，用作對下半模10的軸向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向件。等周向間距地間隔設(shè)置的桿體26也從支撐件12處突出且與柱體24交替地設(shè)置，盤簧28圍繞這些桿體安裝并驅(qū)使下半模10遠(yuǎn)離支撐件。
[0023]該設(shè)備還包括中央桿30，該中央桿沿中央軸線14定位且穿過撐件12及半模10、16的中央腔體。桿30設(shè)置有突緣32，以支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子疊片包34，并且該桿設(shè)置有使該桿沿軸線14平移的驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)。
[0024]柱體24的上端還與用于緊固上半模16的裝置相關(guān)聯(lián)，因此其能夠與該設(shè)備的其余部分相關(guān)聯(lián)。
[0025]下半模10 (圖2-4)是一個(gè)回轉(zhuǎn)實(shí)體，其具有沿著中央軸線14在半模10的整個(gè)高度上延伸的第一中央腔體36。下半模在穿過中央軸線14的平面內(nèi)具有的橫截面大體上呈四邊形，且在下半模的上表面38上還具有周向槽40和第一周向突起42，該第一周向突起徑向地位于槽40外側(cè)。下半模還具有在其下表面的徑向外邊緣上的第二周向突起44。
[0026]下半模10具有周向彼此間隔開的多個(gè)通路46，這些通路使第一中央腔體36通過不經(jīng)過中央軸線14的出口孔48與外部連通。每個(gè)通路46由第一大體上豎直的分支50和第二傾斜分支52形成,第一大體豎直的分支從槽40的底部延伸,第二傾斜分支徑向地通向上表面38上的第一突起42的外側(cè)。第一和第二分支50、52通過腔室54相互連通，該腔室在上半模10的下表面上延伸且徑向地位于第二周向突起44的內(nèi)側(cè)。
[0027]第一分支50具有恒定的橫截面，該橫截面的直徑在0.5毫米至2毫米的范圍內(nèi)。
[0028]上半模16 (圖5-6)也是一個(gè)回轉(zhuǎn)實(shí)體，其具有沿中央軸線14在半模16的整個(gè)高度上延伸的第二中央腔體56。它包括上管狀部58和下部60，上半模在通過中央軸線的平面內(nèi)具有由大體上水平的部分62和徑向向外且大體上豎直的部分64形成的倒L形的橫截面。
[0029]上半模16具有多個(gè)周向彼此間隔開的通路66，這些通路使第二中央腔體56通過不經(jīng)過中央軸線14的出口孔與外部連通。每個(gè)通路66依次由從第二腔體56延伸的第一大體上豎直的分支68、第二徑向分支70和相對于豎直方向是傾斜的且到達(dá)半模16的下部的下表面的第三分支72形成。第一和第二分支68、70形成在大體上水平的部分62內(nèi)，而第三分支72以槽的形式形成于大體上豎直的部分64的外部的側(cè)表面上且相對于豎直方向具有范圍在25°至50°的傾斜角度。
[0030]上述設(shè)備可用于通過離心鑄造生產(chǎn)用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子的短路保持架。
[0031]離心鑄造工藝包括(圖1)預(yù)備步驟，在此步驟中，將上半模16從設(shè)備移除，且將疊片包34圍繞桿30的上端放置，從而支承在從該端徑向突出的突緣32上。以已知的方式，在包34內(nèi)形成周向間隔的通道(在附圖中不可見)，這些通道將包的上表面和下表面連接，并且這些通道典型地相對于豎直方向是傾斜的。
[0032]以與W0_03/097274(可作為對操作的一般說明的參考)所描述和圖示的方式相類似的方式，隨后將桿30以這樣的方式降低:使突緣32支承在下半模10上，然后將下半模向下推，從而壓縮彈簧28。這樣，上半模16可被定位在疊片包34的上方并固定至導(dǎo)向柱體24 (這是打開模具配置)。然后，桿30上升，使兩個(gè)半模10、16結(jié)合在一起，使它們的壁與包34之間留有間隙(此為閉合模具配置)。
[0033]然后，執(zhí)行實(shí)際成型步驟。在此步驟中，將熔融金屬，特別地是鋁，從上方鑄入第二腔體56，作為該設(shè)備的旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，熔融金屬從第二腔體沿著貫穿包34形成的通道及包與半模10、16的壁之間的間隙流過，然后固化。在旋轉(zhuǎn)過程中，形成在熔融金屬中的任何氣體通過分別形成于兩個(gè)半模10、16中的通路44、46被排出到外部，在這種方式中，通道作為排氣孔，這種方式使鑄造保持架不包含因氣體的引入造成的任何缺陷，并具有大體上恒定的、符合期望標(biāo)準(zhǔn)的重量和尺寸。另一方面，由于通路的尺寸和布置，熔融金屬不能進(jìn)入排氣通路 46,66ο
[0034]可以通過以相反的順序執(zhí)行與上述描述相反的操作而將已被固定到疊片包34的鑄鋁保持架74 (請參照圖7)，從該設(shè)備移除。特別是，保持架74由通過多個(gè)周向間隔桿(在圖7中不可見)連接的上環(huán)部76和下環(huán)部78形成。由于半模10、16的形狀，上環(huán)部和下環(huán)部76、78呈具有傾斜外表面的大體上截頭錐形狀。
[0035]顯然，只要保留本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，結(jié)構(gòu)和實(shí)施例的細(xì)節(jié)可以從僅以實(shí)例方式給出的描述而寬泛地變化，。特別是，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可用于生產(chǎn)短路保持架以外的鑄件。
【權(quán)利要求】
1.離心鑄造設(shè)備，包括: -下半模(10)，安裝在支撐件(12)上，所述支撐件設(shè)置有用于繞大體上豎直的中央軸線(14)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述下半模(10)為具有第一中央腔體(36)的回轉(zhuǎn)實(shí)體， -上半模(16)，面向所述下半模(10)，所述上半模(16)為具有第二中央腔體(56)的回轉(zhuǎn)實(shí)體，以及 -用于引起所述半模(10，16)朝向和/或遠(yuǎn)離彼此地軸向移動(dòng)的裝置， 其特征在于，所述下半模(10)具有使所述第一中央腔體(36)通過不經(jīng)過所述中央軸線(14)的出口開口而與外部連通的至少一個(gè)通路(46)，并且，所述上半模(16)具有使所述第二中央腔體(56)通過不經(jīng)過所述中央軸線(14)的出口開口而與外部連通的至少一個(gè)通路(66)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述下半模(10)和/或所述上半模(16)具有沿周向彼此間隔開的多個(gè)所述通路(46，66)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述通路(46，66)具有在徑向方向上延伸的至少一個(gè)部分。
4.根據(jù)前述權(quán) 利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述下半模(10)在通過所述中央軸線(14)的平面內(nèi)具有大體上四邊形的橫截面，并且所述下半模在其上表面(38)上具有周向槽(40)以及徑向地位于所述周向槽(40)外側(cè)的第一周向突起(42)，并且所述下半模在其下表面的徑向外邊緣上具有第二周向突起(44)，并且所述下半模(10)的所述至少一個(gè)通路(46)由從所述槽(40)的底部延伸的大體上豎直的第一分支(50)以及沿徑向通向所述第一突起(42)外側(cè)的第二傾斜分支(52)形成，所述第一分支和所述第二分支(50，52)通過腔室(54)連通，所述腔室在所述下半模(10)的所述下表面上延伸且徑向地位于所述第二周向突起(44)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述第一分支(50)具有直徑在0.5毫米至2毫米的范圍內(nèi)的橫截面。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述上半模(16)包括上管狀部(58)和下部(60)，所述下部在穿過所述中央軸線(14)的平面內(nèi)具有由大體上水平的部分(62)和徑向外部大體上豎直的部分(64)所形成的呈倒L形的橫截面，并且所述上半模(16)的所述至少一個(gè)通路(66)依次地由從所述第二腔室(56)延伸的大體上豎直的第一分支(68)、第二徑向分支(70)以及相對于豎直方向傾斜的第三分支(72)形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述第三分支(72)相對于豎直方向傾斜25°到50°之間的角度，并且/或者所述第三分支以在所述大體上豎直的部分(64)的外部側(cè)表面上的槽的形式形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其中，所述第一分支和所述第二分支(68，70)形成在所述大體上水平的部分(62)中。
9.短路保持架的離心鑄造方法，所述短路保持架由通過多個(gè)周向間隔桿連接的上環(huán)部(76)和下環(huán)部(78)形成且通過根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備形成，其中，將堆疊的磁疊片包(34)置于所述上半模與所述下半模(10，16)之間，將熔融金屬，特別地是鋁，鑄入這些半模(10，16)的壁與所述包(34)之間的間隙并鑄入穿過所述包(34)的通道，從而分別形成所述保持架(74)的所述環(huán)部(78，76)及所述桿，在鑄造過程中所產(chǎn)生的氣體通過形成在這些半模(10,16)中的排氣通路(46,66)向外排出。
10 .短路保持架(74)，其根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法制得且由通過多個(gè)周向間隔桿連接的上環(huán)部(76)和下環(huán)部(78)形成，所述上環(huán)部和所述下環(huán)部(76，78)呈具有傾斜外表面的大體上截頭錐形狀。
【文檔編號】B22D13/10GK103998162SQ201280055009
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月9日
【發(fā)明者】米凱萊·馬里諾, 毛羅·費(fèi)羅萊托 申請人:恩布拉科歐洲有限公司