CN105790513B - 一种永磁电机装配辅助装置及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁电机装配辅助装置，包括：由顶板、底板以及设置于顶板与底板之间的立柱组成的基架；顶尖结构，包括设置于所述顶板中部向下凸起的上顶尖，以及设置于底板中部向上凸起的下顶尖；中板，在顶板与底板之间竖直设立有两根以上螺杆，中板水平设置并与所述螺杆螺纹连接，中板的中部设置有与下顶尖相适配的避让孔，避让孔的外周设置有向上凸起的电机后端盖定位柱；中板调节装置，包括手轮、链条以及设置于各螺杆上的链轮，各螺杆通过链轮以及所述链条与手轮传动连接，手轮驱动各螺杆同步同向旋转。本发明还公开了采用上述装配辅助装置进行电机装配的方法。本发明大大提高了永磁电机的装配效率和装配精度。

Description

一种永磁电机装配辅助装置及装配方法

技术领域

本发明涉及电机装配领域，特别是涉及一种永磁电机装配辅助装置及装配方法。

背景技术

随着汽车数量的不断增加，化石燃料的使用日益增多，导致环境污染愈加严重。为了缓解环境压力，新能源汽车取代传统汽车已成为定势。目前新能源汽车的驱动电机普遍采用永磁同步电机，由于电机内部磁性材料的吸引，而使得定子与转子装配非常困难。现有的永磁同步电机装配过程存在以下问题：

缺点1：目前现有技术为卧式的装配装置，卧式的装配装置机壳受重力的影响向下，需要特殊设计托举机壳克服重力向上，而且在托举机壳向上不容易保证机壳中定子和电机转子的同轴度，需要仔细反复地调节才可以装配上，效率非常低；

缺点2：电机的前后端盖需要人工去对齐和推入，人力推电机的前后端盖装入机壳的过程中是非常费力和费时的，并且容易对电机的机壳和前后端盖造成一定的损伤；并且在前后端盖安装过程中，必须先将转子设置于机壳内，然后再安装前后端盖，因此，在前后端盖安装过程中，要同时兼顾转子与机壳、前端盖以及后端盖的相对位置，确保上述四者相对位置都对齐，安装难度大，安装精度低；

缺点3：转轴虽然有前后顶尖顶住，如果顶尖顶压力度太小，那么受重力影响还是会向下，不容易保证定子和转子的同轴度，容易划伤定子铁心的内径和转子铁心的外径；如果顶尖顶压力度太大，那么很容易对电机的转轴造成损伤。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种使用高效且装配精确的永磁电机装配辅助装置。

本发明是这样实现的：

一种永磁电机装配辅助装置，包括：

由顶板、底板以及设置于顶板与底板之间的立柱组成的基架；

顶尖结构，包括设置于所述顶板中部向下凸起的上顶尖，以及设置于底板中部向上凸起的下顶尖；

中板，在顶板与底板之间竖直设立有两根以上螺杆，所述中板水平设置并与所述螺杆螺纹连接，中板的中部设置有与下顶尖相适配的避让孔，避让孔的外周设置有向上凸起的电机后端盖定位柱；

中板调节装置，包括手轮、链条以及设置于各螺杆上的链轮，各螺杆通过链轮以及所述链条与手轮传动连接，手轮驱动各螺杆同步同向旋转。

进一步的，所述中板的上表面设置有以避让孔为圆心的多个向上凸起的支撑柱。

进一步的，所述上顶尖通过螺纹连接方式设置于顶板上，上顶尖的顶端设置有旋转手柄。

进一步的，顶板上设置有与电机前端盖安装孔位对应的多个通孔，电机前端盖设置于顶板下表面，并通过螺栓连接于顶板。

进一步的，所述螺杆的个数为两个，螺杆分别设置于中板的两端。

为解决上述技术问题，本发明提供的另一技术方案为：

一种永磁电机装配方法，该装配方法采用以上技术方案的永磁电机装配辅助装置进行装配，该装配方法包括以下步骤：

通过螺栓将电机的前端盖安装于顶板的下表面；

将电机定子安装于机壳内，并通过固定螺栓将电机的后端盖安装于机壳的后端；

转动手轮向下调整中板的位置，并将装好后端盖的机壳前端朝上固定于中板上；

调整上顶尖与下顶尖之间的距离，将电机转子竖直固定于上顶尖与下顶尖之间；

转动手轮向上调整中板的位置，使机壳与前端盖对接，并通过螺栓将前端盖固定于机壳前端。

进一步的，在将后端盖安装于机壳的后端的过程中，在后端盖上每间隔一个或多个螺栓孔位安装固定螺栓。

进一步的，在所述步骤“将装好后端盖的机壳前端朝上固定于中板上”中，电机后端盖的旋变室与中板上的定位柱配合；并且

与后端盖连接的机壳上的螺栓孔位与电机前端盖的螺栓孔位在竖直方向上相对齐，端盖上未安装固定螺栓的螺栓孔位在竖直的投影与中板上开设的螺纹孔对齐。

进一步的，在安装前端盖与后端盖时，预先将轴承安装于前端盖与后端盖的轴承室内。

本发明的有益效果为：本发明永磁电机装配辅助装置及装配方法中，电机是采用立式装配的，克服了水平方向的重力对装配精度的影响，其中，电机转子是竖直固定的，通过水平移动中板使电机转子与机壳内的定子装配以及机壳与前端盖装配，不仅提高了装配效率，还大大提高了前端盖、机壳、转子以及定子之间的对齐精度；进一步的在本发明的装配方法中，在装配转子时，后端盖与机壳是预先装配好的，从而只需使机壳与前端盖，以及转子与定子对齐即可，无需同时控制转子与后端盖以及后端盖与机壳的对齐，从而更便于装配，也有利于提高装配精度，最大限度地减少轴承受力不均匀的损伤。

附图说明

图1为本发明实施方式永磁电机装配辅助装置的立体结构图；

图2为图1的正面视图；

图3为使用永磁电机装配辅助装置进行电机装配的示意图；

图4为使用永磁电机装配辅助装置进行电机前端盖的安装示意图；

图5为使用永磁电机装配辅助装置进行机壳和后端盖的安装示意图；

图6为使用永磁电机装配辅助装置进行转子固定的安装示意图；

图7为永磁电机装配装置顶板的孔位分布图；

图8为永磁电机装配装置底板的孔位分布图。

标号说明：

1、底板；2、中板；3、顶板；4、螺栓；5、链轮；6、链条；7、旋转手柄；8、上顶尖；9、手轮；10、链轮；11、螺杆；12、立柱；13、定位柱；14、支撑柱；15、下顶尖；16、螺栓；17、底柱；18、前端盖；19、转子；20、机壳；21、后端盖；31、螺栓安装孔位；32、螺栓安装孔位。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2，本发明实施方式一种永磁电机装配辅助装置，其包括：基架、顶尖结构、中板和中板调节装置；

其中，所述基架由顶板3、底板1以及竖直设置于顶板3与底板1之间的多个立柱12组成，立柱12的顶端通过螺栓4固定于顶板3上，立柱底端通过螺栓16固定于底板1，底板1的四角分别设置有底柱17。

顶尖结构用于固定电机的转子，其包括上顶尖8和下顶尖15，上顶尖8朝下设置于顶板3的中部，下顶尖15朝上设置于底板1的中部，上顶尖8和下顶尖位15于同一轴线上，且可调整两者间的相对距离。其中，所述上顶尖8通过螺纹连接方式设置于顶板3上，上顶尖8的顶端设置有旋转手柄7，通过调整旋转手柄即可调整两顶尖的相对距离，可将转子竖直固定于两顶尖之间，电机转子安装固定图如图6所示。在下顶尖15的侧面也可设置有螺纹，使其螺纹连接于底板上，因此，使下顶尖15也可调整高度。

所述中板2在装配中用于放置后端盖21以及机壳20，在顶板3与底板1之间设置有两个竖直设置的螺杆11，所述中板2水平设置，并且中板2的两端分别螺纹连接于不同的螺杆11上，中板2的中部设置有与下顶尖15相适配的避让孔，下顶尖15可通过避让孔穿过中板2，避让孔的外周设置有向上凸起的电机后端盖定位柱13，因此在电机装配时，通过调整中板2的位置就可调整转子19与定子(即机壳20内部)，以及机壳20与前端盖18之间的相对位置关系。电机定子机壳20与后端盖21在中板2上的安装示意图如图5所示。

所述中板调节装置，包括手轮9、链条6以及设置于各螺杆上相同尺寸的链轮5，手轮上也设置有链轮10，各螺杆11通过链轮5以及所述链条6与手轮9传动连接，手轮9驱动各螺杆同步同向旋转，从而使中板2在水平方向上升或下降。电机转子与机壳装配过程示意图如图3所示。

在顶板3与底板1上均设置于端盖螺栓安装孔位31以及32，顶板3的端盖螺栓安装孔位如图7所示，底板的端盖螺栓安装孔位如图8所示。其中，电机前端盖通过电机实际安装的孔位与顶板用螺栓连接，这些螺栓安装孔位和大小可以根据每种电机的不同而设计。电机前端盖安装示意图如图4所示。

在现有技术中，永磁电机在定子和转子装配过程中定子和转子会互相吸引，此时装配定子内径和转子外径会产生摩擦，摩擦掉的铁屑会阻碍电机转动，严重影响电机的使用寿命。此外，轴承会承受一些因定子和转子相吸产生的力，这些力会损伤轴承，使轴承的寿命大大降低。本实施方式装配装置设计避免了定子和转子相互吸引而产生的不能同轴，从而从根本解决了问题，并且，本装置结构简单，使用寿命长，可以适用于不同尺寸的电机安装，即避免了电机的损伤，又提高了工人电机装配的效率。

在本实施方式中，所述螺杆11的个数为两个，螺杆11分别设置于中板的两端，立柱11的个数为四个，采用双螺杆可以使中板受力均匀，螺杆上的螺纹可以带动中板平稳的上升；此外，用链传动使两个摇杆严格的保证同步转动，从而保证中板时刻都保持水平。采用4个立柱12可以使中板在上升的过程中严格保证竖直上升状态，使机壳定子部分和电机转子部分同轴性更好。而在其他实施方式中，所述螺杆的个数也可以是三个或三个以上，所述立柱的个数也可以是两个、三个或五个以上。

进一步的，所述中板的上表面设置有以避让孔为圆心的多个向上凸起的支撑柱14。因为电机的后端盖21上一般带有接线盒或者筋肋等其他结构特征，导致不容易定位。采用支撑柱14的好处就是可以把后端盖21和机壳20支撑起来，为接线盒或者筋肋等其他结构特征留有足够的空间，使后端盖容易定位和定位准确。

采用本永磁电机装配辅助装置进行电机装配方法的步骤包括：

如图4所示，先将轴承安装于前端盖18的轴承室内，再通过螺栓将电机的前端盖18安装于顶板3的下表面。

再将电机定子安装于机壳20内，并通过固定螺栓将电机的后端盖21安装于机壳20的后端(后端盖与机壳的固定示意图如图5所示)；

调整上顶尖8与下顶尖15之间的距离，将电机转子19竖直固定于上顶尖与下顶尖之间(转子的固定示意图如图6所示)；

转动手轮9向上调整中板2的位置，使机壳20与前端盖18对接，当机壳20与前端盖18对接完成后(此时转子与前端盖、定子以及后端盖也均同步对齐)，通过螺栓将前端盖固定于机壳前端。

在机壳20和后端盖21安装的过程中，间隔一个或几个螺栓孔位进行安装，在后端盖螺栓孔位圆周上，螺栓的安装尽量在圆周方向上均匀，同时没有安装螺栓的孔位也要在圆周方向上尽量的均匀。这样可以使安装时后端盖受力均匀，保证后端盖与机壳的装配精密度。

电机后端盖21的旋变室与中板2上的定位柱配合(所述旋变室用于安装电机内的旋转变压器，旋转变压器用来测量旋转转子的转轴角位移和角速度)，同时与后端盖21连接的机壳20上的螺栓孔位也要与电机前端盖18螺栓孔位在竖直方向上相对应。相对应在电机后端盖上没有安装螺栓的孔位上竖直投影到装配装置的中板上开设螺纹孔，把一端带有螺纹的支撑柱14安装在螺纹孔中，支撑柱14的另一端支撑在电机后端盖未安装螺栓的孔位处。电机后端盖用旋变室定位，这样使电机后端盖、电机转子和电机前端盖对中性更好。

在固定转子19时，确保转轴保持竖直，上下调节两个顶尖时，避免轴承受力，防止损伤轴承。

本实施方式电机装配方法采用立式装配的，克服了水平方向的重力对装配精度的影响，其中，电机转子是竖直固定的，通过水平移动中板使电机转子与机壳内的定子装配以及机壳与前端盖装配，使机壳与后端盖的移动控制更柔和、稳定，提高了装配效率，可防止轴承撞伤，并且还提高了前端盖、机壳、转子以及定子之间的对齐精度。进一步的在本装配方法中，在装配转子时，后端盖与机壳是预先装配好的，从而只需使机壳与前端盖，以及转子与定子对齐即可，无需同时控制转子与后端盖以及后端盖与机壳的对齐，从而更便于装配，也有利于提高装配精度，最大限度地减少轴承受力不均匀的损伤。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接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。

Claims (9)

1.一种永磁电机装配辅助装置，其特征在于，包括：

由顶板、底板以及设置于顶板与底板之间的立柱组成的基架；

顶尖结构，包括设置于所述顶板中部向下凸起的上顶尖，以及设置于底板中部向上凸起的下顶尖；

中板，在顶板与底板之间竖直设立有两根以上螺杆，所述中板水平设置并与所述螺杆螺纹连接，中板的中部设置有与下顶尖相适配的避让孔，避让孔的外周设置有向上凸起的电机后端盖定位柱；

中板调节装置，包括手轮、链条以及设置于各螺杆上的链轮，各螺杆通过链轮以及所述链条与手轮传动连接，手轮驱动各螺杆同步同向旋转。

2.根据权利要求1所述的永磁电机装配辅助装置，其特征在于，所述中板的上表面设置有以避让孔为圆心的多个向上凸起的支撑柱。

3.根据权利要求1所述的永磁电机装配辅助装置，其特征在于，所述上顶尖通过螺纹连接方式设置于顶板上，上顶尖的顶端设置有旋转手柄。

4.根据权利要求1所述的永磁电机装配辅助装置，其特征在于，顶板上设置有与电机前端盖安装孔位对应的多个通孔，电机前端盖设置于顶板下表面，并通过螺栓连接于顶板。

5.根据权利要求1所述的永磁电机装配辅助装置，其特征在于，所述螺杆的个数为两个，螺杆分别设置于中板的两端。

6.一种永磁电机装配方法，其特征在于，该装配方法采用上述1至5任一项所述永磁电机装配辅助装置进行装配，该装配方法包括以下步骤：

通过螺栓将电机的前端盖安装于顶板的下表面；

将电机定子安装于机壳内，并通过固定螺栓将电机的后端盖安装于机壳的后端；

转动手轮向下调整中板的位置，并将装好后端盖的机壳前端朝上固定于中板上；

调整上顶尖与下顶尖之间的距离，将电机转子竖直固定于上顶尖与下顶尖之间；

转动手轮向上调整中板的位置，使机壳与前端盖对接，并通过螺栓将前端盖固定于机壳前端。

7.根据权利要求6所述的永磁电机装配方法，其特征在于，在将后端盖安装于机壳的后端的过程中，在后端盖上每间隔一个或多个螺栓孔位安装固定螺栓。

8.根据权利要求7所述的永磁电机装配方法，其特征在于，

在所述步骤“转动手轮向下调整中板的位置，并将装好后端盖的机壳前端朝上固定于中板上”中，电机后端盖的旋变室与中板上的定位柱配合；并且

与后端盖连接的机壳上的螺栓孔位与电机前端盖的螺栓孔位在竖直方向上相对齐，端盖上未安装固定螺栓的螺栓孔位在竖直的投影与中板上开设的螺纹孔对齐。

9.根据权利要求6所述的永磁电机装配方法，其特征在于，在安装前端盖与后端盖时，预先将轴承安装于前端盖与后端盖的轴承室内。