CN106160363A - 一种风力发电机磁钢安装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机磁钢安装机，包括机架和设置在机架上的动力机构、传动机构、装磁机构、锁紧机构和控制机构，所述机架，用于可活动的设置在所述风力发电机的转子支架上；所述传动机构在所述动力机构的带动下带动所述装磁机构沿所述转子支架上磁钢安装槽上下移动；所述锁紧机构，用于将所述机架固定在所述转子支架上；所述控制机构，用于控制所述动力机构的动作。本发明通过采用可活动设置的机架，以及设置于其上的可变频动力机构和控制机构，使该磁钢安装机在工作时，能够实现半自动化生产，极大地提高了生产效率，降低了操作者的劳动强度，提高了操作的安全性，非常适合永磁风力发电机大批量的生产，效率高、安全系数大，利于推广。

Description

一种风力发电机磁钢安装机

技术领域

本发明涉及风力发电机磁钢安装领域，特别是涉及一种风力发电机磁钢安装机。

背景技术

现有的风力发电机磁钢的安装方式是使用推磁工装来安装磁钢，现有的推磁工装如附图1所示，使用时，该推磁工装放在转子内，支杆101安装在底板105的下方，用于支撑整个工装，挤压板架104套在导杆102上，并可沿导杆102上下移动，挤压板架104中间开有四个通槽，挤压板103放在该通槽中，螺杆106穿过挤压板103和挤压板架104，磁钢放在挤压板103的下方，装配时，顺时针拧动螺母107，使挤压板架104和挤压板103向下运动，挤压板103就压着磁钢向下移动。该推磁工装的缺点是：由于磁钢间的斥力较大，挤压板103经常被压弯，尤其相邻的磁钢在贴合时，斥力相当大，需要很大的扭矩才能拧动螺母107，造成操作者的劳动强度很大；操作时必须均匀和少量地拧动螺母107，否则挤压板架104就会与导杆102卡住，而不能移动，这样该推磁工装工作效率低，安装1台发电机的磁钢需要70～80h。

由此可见，上述现有的风力发电机推磁工装在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种效率高的新的风力发电机磁钢安装机，实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种风力发电机磁钢安装机，使其安装磁钢时效果得到较大的提高，从而克服现有的风力发电机推磁工装的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机磁钢安装机，包括机架和设置在机架上的动力机构、传动机构、装磁机构、锁紧机构和控制机构，

所述机架，用于可活动的设置在所述风力发电机的转子支架上；

所述传动机构在所述动力机构的带动下带动所述装磁机构沿所述转子支架上磁钢安装槽上下移动；

所述锁紧机构，用于将所述机架固定在所述转子支架上；

所述控制机构，用于控制所述动力机构的动作。

作为本发明的一种改进，所述机架上设有至少两个支撑滚轮和一个水平轴承滚子，所述支撑滚轮用于设置在所述转子支架的筒形端面上，且可沿所述筒形端面移动；所述水平轴承滚子用于抵靠在所述转子支架的环板上，且可沿所述环板移动。

进一步改进，所述传动机构采用滚珠丝杠传动副结构，其包括滚珠丝杆、设置在所述滚珠丝杆两端头的轴承和设置在所述滚珠丝杆中间的滚珠螺母及螺母座；

所述滚珠丝杆设置在所述机架中间，所述轴承的轴承座分别设置在所述机架的两端部，所述动力机构与所述滚珠丝杆的一端连接并带动其旋转，所述螺母座与所述装磁机构固定连接。

进一步改进，所述装磁机构包括装磁座和找正块，所述装磁座的一侧面与所述螺母座固定连接，其另一侧面设有用于压制磁钢的压磁块；所述找正块可转动的设置在所述装磁座的一端部，用于调整所述装磁机构与转子支架的相对位置。

进一步改进，所述压磁块为与所述转子支架上的磁钢安装槽相对应的多个凸起，且所述凸起的底部均安装有尼龙块。

进一步改进，所述机架上设有滚轮导轨副，所述滚轮导轨副包括与所述滚珠丝杆平行设置的导轨和设置在所述导轨上的滚动块，所述滚动块与所述装磁座固定连接。

进一步改进，所述锁紧机构包括依次连接的手轮、传动杆、丝杆、横梁、摇臂和橡胶压块，所述丝杆穿过所述横梁中心穿孔，在所述手轮和传动杆的作用下带动横梁作上下运动，所述横梁的两端分别铰接有摇臂，所述摇臂外端的上部设置橡胶压块，所述橡胶压块用于抵接在所述转子支架的环板下部，所述锁紧机构固定在所述机架的下端部。

进一步改进，所述安装机还包括与所述控制机构连接的安全保护机构，所述安全保护机构包括光电开关投光器和光电开关受光器，其分别设置在位于所述转磁机构两侧的支撑滚轮外侧。

进一步改进，所述安全保护机构还包括相互配合的限位开关和限位开关碰块，所述限位开关设置于所述机架上，所述限位开关碰块设置于所述装磁机构上。

进一步改进，所述动力机构包括变频制动电机和与其连接的斜齿轮减速机；所述控制机构包括与所述变频制动电机连接的变频器。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1.本发明通过采用可活动设置的机架，以及设置于其上的可变频动力机构和控制机构、滚珠丝杠传动副结构的传动机构、锁紧机构和装磁机构，使该磁钢安装机在工作时，能够实现半自动化生产，极大地提高了生产效率，降低了操作者的劳动强度。

2.本发明还通过设置安全保护机构，如光电开关，大大提高了操作的安全性，非常适合永磁风力发电机大批量的生产，效率高、安全系数大，利于推广。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是现有推磁工装的结构示意图。

图2是本发明风力发电机磁钢安装机的立体结构示意图。

图3是本发明风力发电机磁钢安装机的主视图。

图4是本发明风力发电机磁钢安装机的左视图。

图5是本发明风力发电机磁钢安装机的后视图。

图6是本发明风力发电机磁钢安装机的俯视图。

图7是本发明风力发电机磁钢安装机的仰视图。

图8是本发明中机架的结构示意图。

图9是本发明中滚珠丝杆的结构示意图。

图10是本发明中装磁机构的结构示意图。

图11是本发明中锁紧机构的结构示意图。

图12是本发明中安全保护机构的结构示意图。

图13是本发明风力发电机磁钢安装机与发电机转子支架连接时的结构示意图。

具体实施方式

参照附图2至7所示，本发明风力发电机磁钢安装机包括机架和设置在机架上的动力机构、传动机构、装磁机构、锁紧机构、安全保护机构和控制机构。

进一步参照附图8所示，本实施例中该机架包括两根平行设置的竖向支架11，和若干连接该两根竖向支架的横向支架12，该横向支架12设置为U型结构，该U型结构用于安装传动机构的滚珠丝杆。该两根竖向支架11的外侧均设有一个略向外展开的支撑臂13，该支撑臂13的外端部均安装有支撑滚轮14，该两个支撑滚轮14用于设置在该发电机转子支架1的筒形端面上，且可以沿该筒形端面来回移动。该机架的下端部设有水平轴承滚子15，该水平轴承滚子15用于抵靠在该转子支架1的环板2上，则该机架上部的两个支撑滚轮14和机架下部的水平轴承滚子15可以将该磁钢安装机设置在该发电机的转子支架1上，且能沿该转子支架1的筒体圆周滚动。

该动力机构设置在该机架的上端部，其包括变频制动电机21和与其连接的斜齿轮减速机22。该斜齿轮减速机22与传动机构的滚珠丝杆连接并带动其转动。

进一步参照附图9所示，该传动机构采用重载滚珠丝杠传动副结构，其包括滚珠丝杆31、设置在该滚珠丝杆31两端头的轴承32和设置在该滚珠丝杆中间的滚珠螺母33及螺母座34。该滚珠丝杆31以与该竖向支架11平行的方式设置在该两根竖向支架之间，该滚珠丝杆31两端头的轴承座分别固定在该机架的上下两端，该滚珠丝杆31的一端与斜齿轮减速机22连接并由其带动旋转，该滚珠螺母33通过螺母座34与该装磁机构连接，在该滚珠丝杆31的旋转带动下，该装磁机构沿滚珠丝杆31作上下运动。

参照附图10所示，该装磁机构包括装磁座41、找正块42和限位开关碰块43。该装磁座41为一侧面具有一定弧度的长方形结构块，该长方形结构块的弧面侧底部设有用于压制磁钢的压磁块。该压磁块较优设置为与发电机转子支架上的磁钢安装槽即燕尾槽相对应的多个等间距凸起44。该长方形结构块的非弧面侧与上述滚珠螺母的螺母座34固定连接，且该非弧面侧的两端分别与上述机架的滚轮导轨副中的滚轮块固定连接，则该装磁机构在传动机构和滚轮导轨副的作用下沿滚珠丝杆31作上下运动。该滚轮导轨副包括设置在竖向支架11上且与滚珠丝杆31平行设置的导轨16和设置在该导轨16上的滚动块17，如附图8所示。

该找正块42设置在该装磁座41的一端，其可进行90°向外旋转，当该找正块42向外旋转90°时，该找正块42的外端可与发电机转子支架上的燕尾槽内缘对齐，用于固定该装磁机构与转子支架1的相对位置，利用该装磁座41上的凸起44与磁钢对齐。该限位开关碰块43设置于该装磁座41的另一端，用于与设置于机架上的限位开关18接触，以限制该装磁机构的上下运动位置。

更优实施例为：为了防止压坏磁钢，该装磁座41上用于压制磁钢的凸起44底部安装有尼龙块45，通过尼龙块45与磁钢接触可避免压坏磁钢。

参照附图11所示，该锁紧机构包括依次连接的手轮51、传动杆52、丝杆53、横梁54、摇臂55和橡胶压块56。该丝杆53穿过横梁54的中心穿孔，在该手轮51和传动杆52的作用下带动横梁54作上下运动，该横梁54的两端分别铰接有摇臂55，该摇臂55外端的上部设置橡胶压块56，该橡胶压块56用于抵接在转子支架1的环板2下部。该锁紧机构固定在机架的下端部，用于将该安装机固定在转子支架1上，即该横梁54在手轮51、传动杆52和丝杆53的作用下，带动摇臂55上下运动，当橡胶压块56向上压紧转子支架的环板2时，将安装机固定在转子支架1上。

该控制机构与动力机构连接，用于控制动力机构的启停，其包括与变频制动电机连接的变频器和继电器，以及各种控制开关。该控制机构设置在机架的一侧。

参照附图12所示，该安全保护机构包括光电开关、上下限位开关、断路器和急停开关。该光电开关包括光电开关投光器61和光电开关受光器62，分别设置在两个滚轮14的外侧，用于监测操作人员的手臂在装载磁钢时是否已经退出，若手臂没有退出，由于手臂阻挡了光电开关的光线，光电开关工作，使整机所有电路断开，不能进行任何操作，从而保护手臂不被挤压。该断路器、上下限位开关和急停按钮，分别进行短路、过载保护，行程保护和其它紧急情况时紧急停止。

参照附图13所示，本发明磁钢安装机在安装磁钢时的具体步骤如下：

1、先旋转锁紧机构的手轮51，使摇臂54向下移动且张开，将该安装机吊到转子支架1上方，该安装机主体在筒体内部，将支撑滚轮14对正筒体端面，缓慢落下，使支撑滚轮14骑在筒体端面上，该机架下部的水平轴承滚子15靠在转子支架的环板2上，左右推动机器，使机器能沿筒体圆周移动。

2、转动旋钮开关使变频制动电机21正转启动，装磁座41向下移动，移动到装磁座尼龙块45与转子支架1上的燕尾条平齐停止，用手转动找正块90°，同时左右移动机器，使找正块42外缘与燕尾槽内缘对齐，再反向旋转锁紧机构的手轮51，使锁紧机构的橡胶压块56从下面压紧转子支架的环板2，则磁钢安装机被固定住。

3、转动旋钮开关使变频制动电机21反转，升起装磁座41。

4、操作人员手工将4个磁钢分别放置到转子支架1的4个燕尾槽内，转动旋钮开关使变频制动电机21正转，装磁座41下降，装磁座41上的尼龙块45与磁钢接触，压着磁钢向下移动，磁钢到达位置后，该变频制动电机21自动反转，带动装磁座41上升，到上限位开关18处停止，再进行第二行磁钢装配，以此类推，直至最后一行，在最后一行装配时须启用手动模式，即手动旋转开关，控制装磁座运行，当磁钢到达位置时停止，而不是反转，利用电机的制动装置压住磁钢，待装上磁钢压板后，启动电机反转，升起装磁座。

5、转动锁紧机构的手轮51，松开锁紧机构，推动机器进入下4列位置，按上述步骤2、3、4循环操作，直至全部装配完成。

本发明由于设有变频电机和变频器，设置运行程序，开始运行时，由于磁钢之间距离较远，斥力较小，设置为快速运行(2v)，随着磁钢的移动，距离越来越小，斥力越来越大，当斥力达到一定值时，自动变低频，电机转速变小，改为慢速运行(v)，磁钢装到位置后，电机自动反转，变频器变更高频，装磁座以更高的速度(4v)退回，由于这一过程是自动运行，并且速度较快，安装1台发电机的磁钢仅需要3.5-4h，大大提高了工作效率。

本发明用于风力发电机批量生产时安装磁钢，效率可达原来方法的20倍以上，并且更安全，操作者的劳动强度更低，经济效益显著，适合推广。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风力发电机磁钢安装机，其特征在于，包括机架和设置在机架上的动力机构、传动机构、装磁机构、锁紧机构和控制机构，

所述机架，用于可活动的设置在所述风力发电机的转子支架上；

所述传动机构在所述动力机构的带动下带动所述装磁机构沿所述转子支架上磁钢安装槽上下移动；

所述锁紧机构，用于将所述机架固定在所述转子支架上；

所述控制机构，用于控制所述动力机构的动作。

2.根据权利要求1所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述机架上设有至少两个支撑滚轮和一个水平轴承滚子，所述支撑滚轮用于设置在所述转子支架的筒形端面上，且可沿所述筒形端面移动；所述水平轴承滚子用于抵靠在所述转子支架的环板上，且可沿所述环板移动。

3.根据权利要求2所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述传动机构采用滚珠丝杠传动副结构，其包括滚珠丝杆、设置在所述滚珠丝杆两端头的轴承和设置在所述滚珠丝杆中间的滚珠螺母及螺母座；

所述滚珠丝杆设置在所述机架中间，所述轴承的轴承座分别设置在所述机架的两端部，所述动力机构与所述滚珠丝杆的一端连接并带动其旋转，所述螺母座与所述装磁机构固定连接。

4.根据权利要求3所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述装磁机构包括装磁座和找正块，所述装磁座的一侧面与所述螺母座固定连接，其另一侧面设有用于压制磁钢的压磁块；所述找正块可转动的设置在所述装磁座的一端部，用于调整所述装磁机构与转子支架的相对位置。

5.根据权利要求4所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述压磁块为与所述转子支架上的磁钢安装槽相对应的多个凸起，且所述凸起的底部均安装有尼龙块。

6.根据权利要求5所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述机架上设有滚轮导轨副，所述滚轮导轨副包括与所述滚珠丝杆平行设置的导轨和设置在所述导轨上的滚动块，所述滚动块与所述装磁座固定连接。

7.根据权利要求1所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述锁紧机构包括依次连接的手轮、传动杆、丝杆、横梁、摇臂和橡胶压块，所述丝杆穿过所述横梁中心穿孔，在所述手轮和传动杆的作用下带动横梁作上下运动，所述横梁的两端分别铰接有摇臂，所述摇臂外端的上部设置橡胶压块，所述橡胶压块用于抵接在所述转子支架的环板下部，所述锁紧机构固定在所述机架的下端部。

8.根据权利要求2所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述安装机还包括与所述控制机构连接的安全保护机构，所述安全保护机构包括光电开关投光器和光电开关受光器，其分别设置在位于所述转磁机构两侧的支撑滚轮外侧。

9.根据权利要求8所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述安全保护机构还包括相互配合的限位开关和限位开关碰块，所述限位开关设置于所述机架上，所述限位开关碰块设置于所述装磁机构上。

10.根据权利要求1所述的风力发电机磁钢安装机，其特征在于，所述动力机构包括变频制动电机和与其连接的斜齿轮减速机；所述控制机构包括与所述变频制动电机连接的变频器。