CN109067119B - 利用液体介质填充电机部件的工艺装备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用液体介质填充电机部件的工艺装备和方法，所述电机部件具有圆筒状本体以及形成在所述圆筒状本体内侧的缝隙，所述工艺装备包括旋转驱动单元，用于在利用液体介质填充所述电机部件的过程中使所述电机部件围绕其中心轴线旋转，从而利用离心力驱动液体介质浸渍、浸润并填充电机部件中的缝隙。根据本发明的技术方案，保证了液体介质在电机部件的圆周方向、轴向和径向各个方向渗流所需的驱动力，从而充分填充电机部件内的各个间隙，保证电机部件的成型质量，提高电机部件的使用寿命。

Description

利用液体介质填充电机部件的工艺装备和方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地讲，涉及一种利用液体介质填充电机部件的工艺装备和方法。

背景技术

对于现有技术中的大型直驱永磁风力发电机，不管是定子还是转子，通常情况下，都需要利用液体介质进行填充、固化处理。对于转子而言，需要在磁极表面上形成磁极防护覆层，因此需要利用液体粘接剂填充磁极与磁轭之间的缝隙，在磁极的外表面上形成防护覆层。对于定子而言，需要利用液体绝缘漆对绕组与导磁部件、多层缠绕的固体绝缘材料之间的缝隙进行填充。然而，在利用液体介质对电机部件进行填充处理的过程中，存在磁极与磁极之间的缝隙流、磁极与磁轭壁之间缝隙的圆周方向和沿着电机轴向流动缺少足够的压力差形成的推动力，液体介质径向渗流驱动压力不足，难以使液体介质充分填充电机部件的所有缝隙中。

下面，以电机转子为例，来说明现有技术中的液体介质填充工艺存在的问题。如图1-3所示，转子40包括磁轭41和永磁磁极43。可以借助固定磁极用的压条42以及紧固构件44将磁极43固定在磁轭41上。现有技术中，通常利用树脂粘接剂和固体增强材料在磁极表面形成防护覆层45，使磁极表面与外界隔绝开，对磁极43进行保护。

图4示出了现有技术中形成磁极防护覆层45的真空灌注工艺设备的示意图。如图4所示，磁轭41轴向竖直放置，在磁极43的表面上敷设增强纤维布51，利用真空袋50敷设在永磁磁极的外露表面上，在真空袋50与磁轭41的内壁之间形成真空灌注柔性模腔，即粘接剂与压条42、磁极43、磁轭41的内表面、增强纤维布51粘接固化成为一体的粘接剂混合空间。在灌注模腔下部开设注胶口并连接吸入管路55，在灌注模腔上部开设抽气口并连接引出管路56。利用真空泵53对灌注模腔抽真空使真空袋50的磁极侧的内表面对增强材料、纤维布51，将它压实在压条42和磁极43的表面上，在将粘接剂(添加有固化剂的树脂)真空灌注到所述模腔中。树脂从树脂罐54沿吸入管路55自灌注模腔下端进入，在沿轴向向另一端流动的同时浸渍增强材料51(如玻璃纤维布)、填充磁极43与压条42以及磁轭41的内壁之间的缝隙并覆盖磁极43与压条42的表面。待粘接剂充满整个模腔的中的间隙后，通过对粘接剂混合空间加热来使粘接剂固化成型，从而在磁极43表面形成防护覆层45。

现有技术中，为了控制防护覆层45的成型的形状以及防护覆层45的厚度，在磁轭41内侧还设置粘接模具60。粘接模具60位于真空袋50的径向内侧，与磁极43的径向内侧表面保持设定的间隙，从而控制粘接剂的灌注量以及防护覆层45的形成厚度。在真空灌注树脂粘接剂工艺环节完成后，通过从模具60外侧加热并通过模具60对粘接剂层进行热传导，从而促进粘接剂层固化。

防护覆层45虽然在一定程度对磁极部件起到很好的保护作用，将磁极43与外部湿气隔绝开。但是，在长期使用过程中，周围环境的水分能够导致防护覆层45中的增强纤维及粘接剂基体发生化学变化，引起增强纤维及粘接剂基体的防御外界渗流、浸渍流入的性能下降，水分通过扩散可以进入防护覆层45与压条42、磁轭41之间的界面，引起粘接界面的剥离，导致材料力学性能下降。粘接剂在温度和湿度改变的环境下会涨缩而产生失配变形和失配应力，影响防护覆层45的结构的变形和材料的损伤。

此外，在转子40旋转的过程中，在受到电机定子的沿径向脉动的磁拉力和(沿着)磁轭41的内壁圆周的切线方向的电磁转矩作用下，永磁磁极43在相邻两件压条42之间由单纯的电机径向的振动，在磁极受腐蚀尺度受损失产生间隙后变成沿着磁轭41的内壁圆周方向和径向的窜动，这种情形进一步加剧了永磁磁极43与粘接剂的粘接界面的剥离、防护覆层剥离、纤维组织断裂。磁极防护覆层45断裂后，所谓的呼吸现象快速发生，即：湿空气、盐雾对磁极造成腐蚀，磁极43的尺寸发生变化，磁极43松动，在径向磁拉力的作用下会从磁极压条42下跳出，进入发电机转子40与定子30的间隙，即：电机的气隙，阻止电机的定子30和转子40的相对运动，摧毁磁极和定子的绝缘，电机报废，造成极大损失。

因此，防护覆层45的性能直接决定了风力发电机的使用寿命，而真空灌注工艺、粘接剂的固化成型过程的温度又直接影响了防护覆层45的性能。提高防护覆层的成型质量，延长防护覆层的使用寿命，是本领域技术人员不断追求的目标。

发明内容

为了进一步提高电机部件的液体介质的填充率，保证电机部件成型质量，本发明提供了一种利用离心力驱动液体介质在电机部件中渗流的工艺装备和方法，通过离心力驱动液体在电机部件的缝隙中渗流、浸渍浸润电机部件的固体表面，从而提高液体介质的填充饱满率。

根据本发明的一方面，提供了一种利用液体介质填充电机部件的工艺装备，所述电机部件具有圆筒状本体以及形成在所述圆筒状本体内侧的缝隙，其特征在于，所述工艺装备包括旋转驱动单元，用于在利用液体介质填充所述电机部件的过程中使所述电机部件围绕其中心轴线旋转，从而利用离心力驱动液体介质浸渍浸润所述电机部件中的缝隙。

根据本发明的另一方面，提供了一种利用液体介质填充电机部件的方法，所述电机部件具有圆筒状本体以及形成在所述圆筒状本体内侧的缝隙，其特征在于，所述方法包括如下步骤：在所述圆筒状本体的内侧提供液体介质；使所述电机部件围绕其中心轴线旋转，从而利用离心力驱动液体介质浸渍、浸润所述电机部件的缝隙。

根据本发明的实施例，在磁极防护覆层的液体模塑成型过程中，能够保证增强材料的表面液体粘接剂对它的浸渍、浸润得到电机磁极径向压力梯度作用、轴向压力梯度作用，解决磁钢与磁轭壁缝隙、磁钢与磁钢层之间缝隙的填充压力梯度来源问题。

根据本发明实施例的利用粘接剂填充电机部件的工艺装备，能够解决电机部件的缝隙填充饱满率低的问题以及防护覆层中形成气泡或空穴的问题，保证电机部件的绝缘材料成型质量，降低后期使用过程中绝缘材料剥离、脱落的风险。

附图说明

通过下面附图对本发明的实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是现有技术中永磁电机的外转子的结构示意图；

图2是图1中的外转子的局部结构示意图；

图3是现有技术中另一种转子结构的局部结构示意图；

图4是现有技术中用于形成磁极防护覆层的真空灌注系统的示意图；

图5是现有技术中转子竖直放置时用于形成防护覆层的粘接剂在填充缝隙时各种流动轨迹；

图6A和是现有技术中在形成防护覆层时粘接剂流动前锋迹线和包络线；

图6B是现有技术中粘接剂流动前锋由于包抄汇合导致填充缺陷的示意图；

图7和8是根据本发明示例性实施例的用于磁极防护覆层粘接固化成型的工艺装备的示意图；

图9是根据本发明实施例的第一电磁感应加热单元的示意图；

图10是根据本发明实施例的工艺装备中的旋转驱动单元的示意图；

图11是根据本发明实施例的第二电磁感应加热单元的示意图；

图12是采用根据本发明实施例的工艺装备的外部立体分解视图。

图13是采用根据本发明实施例的工艺装备进行粘接剂灌注时粘接剂的流动特征示意图；

图14是外定子内转子电机的定子绕组的结构示意图；

图15是根据本发明另一示例性实施例的工艺装备的示意图。

附图中的标号：

30-定子铁芯；40-转子；41-磁轭；42-压条；43-磁极；44-螺栓；

45-磁极防护覆层；50-真空袋；51-增强材料；53-真空泵；54-树脂罐；55-吸入管路；56-引出管路；57-树脂收集罐；60-粘接用模具；

100-限位支撑部件；110、120、410、420-限位压板；弹性腔体部件；210-第一侧壁；220-第二侧壁；230-分隔带；240-流体介质通道；500-控制器；510-压力传感器；520-温度传感器；

300-定子；301-磁轭；302-齿部；303-绕组；

400-筒体；401-上盖；402-下盖；403-外筒壁；404-内筒壁；

600-流体介质供应系统；610-压气机；620-加热器；630-第一连接管道；640-流体输送管路；650-流体回收管路650；660-旁通管路；641-第一阀门；651-第二阀门；652-第三阀门；631-第四阀门；661-第五阀门；662-第六阀门；642-第一压力表；653-第二压力表；645-分流母管；655-回流母管；

700-第二电磁感应加热单元；701-支撑主体；702-支撑悬臂；703-电磁感应加筒；704-感应加热电源；7031-线圈骨架；7032-电磁线圈；705-驱动部件；

800-第一电磁感应加热单元；801-电磁感应线圈；802-感应加热电源；803-温度传感器；804-绝热部件；805-端部隔热板；

900-旋转驱动单元；901-伺服传动部件；902-驱动轴；903-联轴器；904-转换节；906-伺服传感器；907-激光对中装置；908-支撑架。

具体实施方式

针对现有技术中磁极部件的防护覆层成型质量不高的技术问题，本申请的发明人以外转子为例进行了大量的试验研究和理论分析，提出了一种能够解决磁极与磁轭壁缝隙、磁极与磁极之间、磁极与压条之间的缝隙的填充问题，提高磁极防护覆层成型质量，提高工艺可靠性的工艺装备。

然而，本申请的发明人通过试验发现，在将转子竖直放置的状态下形成防护覆层的工艺中存在粘接剂径向渗流后期压力缺失，无法保证间隙填充质量等多种问题。在电机转子竖直轴放置操作平台上进行真空灌注树脂时，在距离下端三分之一区域尚有一些“空泡”，并且存在防护覆层沿轴向方向厚度不均，下部覆层厚度较大的现象。

针对上述试验现象，本申请的发明人进行了深入研究和分析。在将转子轴向竖直放置的状态下，注胶口设置在灌注模腔的下部，抽气口设置在灌注模腔的上部，粘接剂从下部往上部渗流。注胶口附近的压力接近于环境压力，而上部的抽气口附近的压力接近于真空泵的真空表计的读数。因此，真空袋下部的内外压差小于真空袋上部的内外压差，从而对粘接剂从下往上渗流造成一定的阻碍。与此同时，由于沿着电机转子的轴向方向，对粘接剂形成的径向压力差严重不一致，使得转子下部区域的粘接剂在径向方向上缺少渗流动力，难以进入磁极43、压条42、磁轭41之间的狭窄缝隙中，尤其是难以越过磁极43和压条42进入磁极43与磁轭41之间的缝隙中。同时，由于重力自垂、重力引流的作用，进一步消弱了粘接剂径向渗流的效果，更不利于磁极与磁轭壁间隙的粘接剂填充，尤其是径向渗流后期压力缺失，导致磁极43与磁轭41之间形成缺胶空隙，成为磁极脱落的安全隐患。

此外，玻纤布等增强材料中先前携带大量的空气、水蒸气。并且，磁极与磁极之间的间隙、磁极与压条之间的间隙、磁极与磁极堵头之间的间隙中也吸附着空气、水蒸气。附着在增强材料中的水在真空氛围下43℃就会气化，因此，真空灌注模腔中的固体部件携带的水气，在抽真空时气化成为气泡。此外，水可以使异氰酸酯基团的胶料固化，并伴随有二氧化碳的释放，导致泡沫聚合物形成。因此，粘接剂不能很好地渗流到并填充磁极间隙，所形成的防护覆层中容易形成气泡和空穴。

本发明人还发现，在电机转子竖直、静止放置进行真空辅助灌注成型时，粘接剂在防护体系内的流动迹线是具有一定规律的。图5示出了电机转子在竖直、静止放置的情况下，采用真空辅助灌注成型工艺形成防护覆层的过程中，粘接剂在填充缝隙的过程中的流动轨迹的示意图。

通过图5可以看出，粘接剂在流动过程中，有以下几种情形出现：

(1)磁轭壁与磁极间隙的粘接剂在圆周分布上，出现圆周部分区域沿着轴向流动速度快于磁极径向上面增强材料与真空袋膜之间的速度，粘接剂沿着间隙轴向向上流动，并且率先溢出磁极43的最上层与磁轭41之间的间隙。即，粘接剂沿着A-F-E-B轨迹流动，在空间位置E与C之间、F与D之间是否有粘接剂渗流、穿越磁极间隙，都无法控制。

粘接剂径向渗流的压力来自真空袋膜50对防护体系的径向压力，当真空袋膜50压紧防护体系的径向压力被磁极43的径向反作用力完全平衡时，促使粘接剂进入磁极缝隙、进入E、F空间区域的推动力(由C到E、D到F区域)减弱甚至消失，难以越过磁极和压条进入磁极与磁轭壁之间的缝隙，因此无法保障防护覆层成型空间内的间隙完全被粘接剂填充。

(2)粘接剂沿着导流网沿着电机磁极表面轴向流动，并且率先溢出磁极最上层区域。即，由于导流网的引流作用，粘接剂沿着磁极表面流动(即沿着A、D、C、B轨迹流动)，从而A、D、C、B空间区域的粘接剂的填充率先完成，这种现象导致“短接了”粘接剂继续沿着磁极43与磁轭41的内壁间隙轴向流动的动力。因此，质量流量的驱动力(压力差)来源消失了，使得在E、F空间区域难以有粘接剂继续补充。因此，无法保障在真空灌注工艺后期磁极与磁轭壁间隙能够被粘接剂再填充。

试验研究还发现，在转子轴向竖直放置的状态进行真空灌注的工艺还存在局部区域没有粘接剂流过而形成空穴或气泡的现象。本发明的实施例对这种现象进行了进一步探索和分析，请参考图6A和6B。图6A和6B示出了两种不同时刻粘接剂流动的前锋迹线。附图标记a1、a2、a3、a4表示注胶口，附图标记b1、b2、b3表示抽气口。如图6B所示，在粘接剂沿着轴向向上流动的过程中，普遍存在局部区域的粘接剂沿着轴向从下端向上流动速度较慢，被相邻两侧区域的粘接剂包抄的现象，左右两侧流动的前锋包抄汇合后形成一个没有粘接剂流过的区域。显然，这样的区域存在，对粘接剂沿着径向流动、充分浸渍防护覆层、填充磁极间隙、填充磁极与磁轭壁间隙的流动是最不利的固有现象。

在上述研究的基础上，本发明的实施例提出了一种可以降低防护覆层中残余气泡，提高粘接剂填充饱满率从而提高防护覆层成型质量的技术方案，具体描述如下。

在下面的描述中，以外转子的磁极防护覆层固化成型为例来描述根据本发明实施例的用于磁极防护覆层固化成型的工艺装备。与现有技术的工艺装备相比，根据本发明实施例的工艺装备省去了粘接用模具60，不再通过加热粘接用模具60来间接加热粘接剂混合空间，而是采用环状弹性可压缩介质腔体部件柔性挤压真空袋为粘接剂提供径向、轴向和周向上的渗流驱动力，并以循环流动的加热流体介质对粘接剂混合空间直接进行加热。进一步地，通过使转子旋转，进一步提供使粘接剂沿径向流动的驱动力。

图7和图8是根据本发明实施例的用于磁极防护覆层固化成型的工艺装备的示意图，图7和8仅示出了设置在转子内侧的用于对粘接剂混合空间(防护覆层成型空间)进行加热加压的第一能量传递系统。如图7和图8所示，电机转子沿轴向竖直放置，磁极43固定在转子的磁轭41的内表面上。在磁极43的外表面上敷设有真空袋(未示出)，从而形成粘接剂灌注模腔。根据本发明实施例的第一能量传递系统包括弹性腔体部件200以及限位支撑部件100。限位支撑部件100设置在磁极43的径向内侧预定距离处，在限位支撑部件100与磁极43之间设置弹性腔体部件200。限位支撑部件100为刚性部件，用于支撑并保持弹性腔体部件200。当向弹性腔体部件200中充入加压的流体介质时，弹性腔体部件200膨胀从而柔性紧密地挤压真空袋。

限位支撑部件100为环状，与磁极43之间形成等环状间隙，即，容纳空间，从而为环状的弹性腔体部件200预留安装、膨胀空间。限位支撑部件100可以采用传热系数较低的材料制成，例如，可以采用木板、硬质塑胶板等，用于阻止热量沿径向向外传递。此外，还可以在限位支撑部件100的外部敷设绝热材料来进一步增加绝热性能。限位支撑部件100也可以通过刚性骨架并填充绝热材料来形成。此外，还可以在该等环状间隙的上端和下端设置限位压板110和120，以限制弹性腔体部件200的轴向向外膨胀和热量传递。在磁极43安装在转子磁轭41的内壁上的情况下，即转子40为外转子的情况下，限位支撑部件100的外围为凸面，弹性腔体部件100设置在限位支撑部件100的外圆周表面上。当转子40为内转子的情况下，弹性腔体部件200则设置在限位支撑部件100的内圆周表面上。

弹性腔体部件200可以是柔性橡胶或柔性塑料制成的密封袋，设置在限位支撑部件100与真空袋之间的容纳空间中。弹性腔体部件200可以具有第一侧壁210和第二侧壁220，第一侧壁210为径向外侧壁，用于与磁极23上敷设的真空袋接触，以挤压真空袋内的粘接剂。第二侧壁220为径向内侧壁，与限位支撑部件100的表面接触。弹性腔体部件200可由限位支撑部件100支撑。可以向弹性腔体部件200中充入预定温度的加压流体介质，例如，空气、水、油等。在弹性腔体部件200中充入加压的流体介质的情况下，弹性腔体部件200能够与真空袋的刚性表面柔性接触，对真空袋内的粘接剂进行柔性挤压，使粘接剂扩散，以充分进入磁极43与磁极43之间的缝隙、磁极43与压条42之间的缝隙、磁极43与磁轭41之间的缝隙、压条42与磁轭41之间的缝隙，充分浸润、浸渍被粘接固体的表面，与敷设的增强纤维布充分浸润混合。同时，使得粘接剂在整个磁极表面上厚度均匀一致。此外，通过弹性腔体部件200对粘接剂进行不断的挤压，使得粘接剂混合空间中的水气以及由于聚合反应而在粘接剂混合空间中生成的气泡可以被驱赶出去，从而避免在形成的防护覆层中存在气泡或空穴。

弹性腔体部件200可以是柔性橡胶或柔性塑料制成的密封袋，在采用柔性橡胶材料(例如，PVDF)或塑料材料制作弹性腔体部件200的情况下，可以在弹性腔体部件200中埋设温度传感器510、压电传感器520等感测部件，以检测流体介质温度和压力。可以通过数据总线将设置在不同位置的温度传感器510、压电传感器520连接到控制器500，以将温度信号、压力信号发送给控制器500，从而整体控制不同部分的加热温度和压力。弹性腔体部件200可以全部由PVDF材料制成，以容易形成压电传感器520。然而，为了节省成本，也可以仅在需要布置压电传感器520的位置设置PVDF材料，而其他部分由成本较低的橡胶或塑料制成。

弹性腔体部件200的内部空间可以是单个环状腔体，即，内部空间没有分隔。然而，也可以通过分隔带230将弹性腔体部件200的内部腔体分隔为多个环状通道240。分隔带230可以是具有一定柔韧性的肋状软带，两侧分别连接到弹性腔体部件200的第一侧壁210和第二侧壁220上。多个环状通道240可以是相互独立的，也可以是相互连通的。换句话说，各个通道240可以是相互并联的，也可以是相互串联的。充入弹性腔体部件200中的流体介质，可以为液体，也可以为气体。根据本发明示例性实施例的磁极防护覆层固化成型工艺装备包括热流体介质供应系统600，用于向弹性腔体部件200供应加压的流体介质或者加压加热的流体介质。流体介质供应系统600可以包括流体介质加压机和加热器，加压机用于对流体介质加压，加热器用于将流体介质加热。在流体介质为液体(例如，水、油等)的情况下，加压机可以为液体压力泵。在流体介质为气体的情况下，加压机可以为压气机。

弹性腔体部件200的内部空间可以是单个环状腔体，即，内部空间没有分隔。然而，也可以通过分隔带将弹性腔体部件200的内部腔体分隔为多个环状通道。分隔带可以是具有一定柔韧性的肋状软带，两侧分别连接到弹性腔体部件200的第一侧壁和第二侧壁上。多个环状通道可以是相互独立的，也可以是相互连通的。换句话说，各个通道可以是相互并联的，也可以是相互串联的。在各层通道相互串联的情况下，可以形成一个绕着径向限位支撑部件100的外侧壁盘绕的螺旋状流体介质通道。所述流体介质通道可以按照大致螺旋形状从下向上盘绕。

在本发明的实施例中，以加热流体介质为空气为例来描述本发明的实施例。根据本发明的实施例的第一能量传递系统还包括流体介质供应系统。图8示出了流体介质供应系统600。如图8所示，流体介质供应系统600包括压气机610、加热器620、第一连接管路630、流体输送管路640、流体回收管路650、旁通管路660。压气机610用于向弹性腔体部件200输送加压空气。加压空气在性腔体部件200中循环后通过流体回收管路650返回到压气机610。压气机610加压后的空气可通过第一连接管路630流向加热器620，加热器620将加压空气加热到预定温度后供应到弹性腔体部件200中。

旁通管路660连接在加热器620的进口和出口之间，当不需要通过加热器620对循环气体进行加热时，可以将加压气体通过旁通管路660从压气机610直接供应到弹性腔体部件200中。

在流体供应管路640上设置有控制流体路径通断的第一阀门641，第一阀门641可以是电控阀。在流体回收管路650上可以设置有控制流体路径通断的第二阀门651，第二阀门651可以是电控阀。在压气机610的入口侧可以设置有第三阀门652，可以通过打开第三阀门652来向压气机610供应外部空气。第三阀门652可以是电控阀。第四阀门631设置在第一连接管路630上，控制压气机610与加热器620之间的流体路径的通断。第五阀门661和第六阀门662设置在旁通管路660上，控制旁通管路660的通断。

在流体供应管路640上还可设置有第一压力表642和第一温度传感器643，分别用于检测供应的空气的压力和温度。在流体回收管路650还可设置有第二压力表653，用于检测回流的空气的压力。

当完成粘接剂的真空灌注之后，向弹性腔体部件200中供应加压气体时，可以开启根据本发明实施例的流体介质供应系统600，将加压空气供应到弹性腔体部件200中。当空气充满弹性腔体部件200而膨胀时，占据预留在限位支撑部件100与粘接剂层之间的环状膨胀伸缩空间。弹性腔体部件200的径向向内的膨胀被限位支撑部件100阻挡，径向向外的膨胀弹性挤压真空袋。弹性腔体部件200与真空袋柔性紧密接触，压紧真空袋。

弹性腔体部件200可以以恒定的压力挤压粘接剂，也可以以脉动的压力挤压粘接剂。为了促进粘接剂的流动、扩散，充入的加压气体的压力可以是周期性改变的。因此，流体介质供应系统600以变压方式运行，从而弹性腔体部件200以波动方式挤压粘接剂。

弹性腔体部件200可以采用柔性橡胶或柔性塑料制成，并且可以埋设有温度传感器510和压力传感器520，并通过数据总线与控制器500连接，将压力信号和温度信号传递给控制器500，从而实现对压力和温度的总体监测和控制。压力信号偏差与磁极防护覆层厚度偏差对应，压力低则对应磁极防护覆层厚度大，压力大则对应磁极防护覆层厚度小。可建立压力信号偏差与厚度偏差的关系，作为评价能量传递系统工作效果的指标。轴向高度压力偏差信号可作为真空系统故障判断依据，借助测厚仪检验、校正变压运行周期和力度。

在弹性腔体部件200施加的挤压力的作用下，粘接剂在圆周方向上双向展开流动，在轴向上双向展开流动。与此同时，粘接剂在弹性强部件200施加的径向压力的作用下，沿着径向方向在磁极43之间以及磁极43与压条42之间的间隙中渗流、浸渍。虽然重力方向与径向方向垂直，不利于粘接剂沿径向方向进入径向间隙中，然而，根据本发明的实施例，由于设置了弹性腔体部件200，通过施加柔性挤压力，使得粘接剂能够克服阻力越过磁极43和压条42，沿着径向间隙流动，进入磁极和压条背后，使得粘接剂充分填充磁极与磁极之间、磁极与磁轭之间以及磁极与压条之间的各个缝隙，从而能够提高永磁磁极生产制造的工艺可靠性，以提高磁极防护成型质量。

可以利用空气作为加热介质来充入弹性腔体部件200中。由于能够在短时间内将热空气充入弹性腔体部件200中，弹性腔体部件200能够在几秒钟之内充满加热加压的气体，从而响应速度快，温度可控性好。在加热过程中，加热流体在整个弹性腔体部件内连续流动，保证了温度场圆周方向、不同高度的温度分布均一化可控，使粘接剂在圆周360o范围内受热一致化，磁极和磁轭高度方向受热一致化，使得磁极防护层自身成型过程中应力消除了，保证了成型质量，降低后期使用过程应力造成的剥离、断裂。根据本发明的实施例，整个弹性腔内空气占有容积非常小，意味着空气流循环过程代价小，吸热量小，温升过渡过程短暂，容易实现粘接剂填充过程对温升速率的控制。此外，根据本发明的实施例，由于弹性腔体部件200挤压在真空袋外表面，即使是真空袋有破损，也能够通过与真空袋外表面的紧密接触并紧紧挤压真空袋，防止真空袋内的真空失效。

根据本发明实施例的工艺装备还包括第二能量传递系统，用于从外部对磁轭41进行加热。图9示出了根据本发明实施例的工艺装备的外部结构示图。

在根据本发明的实施例中，第二能量传递系统包括第一电磁感应加热单元800。第一电磁感应加热单元800设置在转子磁轭41的径向外侧，用于从外侧对转子磁轭41进行加热，从而从磁轭侧对磁极43进行加热。

第一电磁感应加热单元800可包括缠绕在磁轭41的外壁上的电磁感应加热线圈801、为电磁感应加热线圈801提供交流电的感应加热电源802、以及感测磁轭41外壁温度的温度传感器803。第一电磁感应加热单元800还可包括外侧绝热部件804，围绕在磁轭41的外侧，防止磁轭41的热量向外散发。外侧绝热部件804包括径向环绕筒体以及轴向端部挡板，以对电磁线圈801进行径向限位和轴向限位。

外侧绝热部件804设置在转子磁轭41的外侧，并在与转子磁轭41的外侧壁间隔预定距离，从而在外侧绝热部件804与转子磁轭41外侧壁之间形成环形腔体。电磁线圈801在该环形腔体中缠绕在磁轭41的外壁上。该环形腔体中充满空气，由于空气具有较低的导热系数，从而通过该环形腔体中的空气能进一步提高绝热性能。另一方面，由于整个环形腔体内的空气是相互流通的，从而使得转子磁轭41的外壁的整个外表面的温度均匀一致。如果转子磁轭41的外壁各处的温度不一致，则容易在膨胀过程中引起转子40的扭曲变形。然而，根据本发明的实施例，由于环形腔体的存在，使得转子磁轭41的外表面的温度均匀一致，避免由于温度不一致导致的扭曲变形。

此外，该外侧绝热腔体804还可以具有电磁屏蔽作用，避免电磁线圈801的电磁波向外辐射，对环境造成电磁波污染，对工人造成辐射伤害。可以在该绝热腔体的内壁上附上一层铝箔。一方面，通过该铝箔层对电磁波进行屏蔽，另一方面，铝箔层能够降低辐射率，进一步增强保温性能。

根据本发明实施例工艺装备还可以包括端部隔热板805。端部隔热板805为圆形，设置在转子的一端，用于封堵转子内腔，避免转子40从轴向端部向外散发热量。端部隔热板805还具有隔音和电磁屏蔽的作用，用于隔绝设置在转子内腔中的部件的噪音并且防止各个电磁部件之间的相互干扰。

如图9和图10所示，根据本发明的工艺装备还包括旋转驱动单元900，用于驱动电机转子围绕其中心轴线旋转。旋转驱动单元900可包括伺服传动部件901以及转换节904，伺服传动部件901可包括伺服传动电动机和减速器，伺服传动部件901可通过驱动轴902和柔性联轴器903连接转换节904。转换节904包括小端部和大端部，小端部与柔性联轴器903的动力输出端连接，大端部与电机转子的法兰47配合连接，完成大直径旋转部件与小直径旋转部件的转换连接功能。

旋转驱动单元900还包括伺服控制电源905、伺服传感器906以及支撑架908。旋转驱动单元900安装在支撑架908上，转子连接旋转驱动单元900上。伺服传感器906用于检测转换节904的旋转速度。

根据本发明的实施例的工艺装备，在将粘接剂引流到防护覆层成型空腔中的过程中，可以通过旋转驱动单元900使得转子围绕其中心轴线以预定速度旋转，对粘接剂进一步施加径向上的离心力。

图13示出了粘接剂在防护覆层成型空腔中的流动特征。

如图13所示，在弹性腔体200施加的挤压力的作用下，粘接剂沿着圆周方向、轴向方向流动、展开。具体地，在磁极43的径向内表面上，粘接剂在导流材料的引导下，充分浸润增强材料(例如，玻纤布)，在磁极43的径向外表面上，粘接剂沿着磁极43与磁轭41之间的缝隙，压条42与磁轭41之间的缝隙朝着各个方向流动。另一方面，沿着径向方向，弹性腔体部件200对粘接剂施加的径向压力与离心力联合作用于粘接剂，使得粘接剂在双重作用力的驱动下进入磁极43之间的径向间隙、磁极43与压条42之间的径向间隙。当液体粘接剂穿越径向缝隙，到达磁轭壁后，在磁轭壁处受阻，压力升高，沿着磁轭壁轴向向上流动，向着真空泵引流形成的低压力势位流动，从而在填充径向间隙之后继续填充周向和轴向间隙。

可以利用弹性腔体部件200对粘接剂层施加脉动的挤压力。当液体受到径向脉动压力挤压作用后，在波谷压力时出现回弹，从而具有沿着径向缝隙向着径向向内方向回流的趋势。磁极表面、设置在磁极上的增强材料的表面、磁轭表面使液体径向流动受阻后形成高压力浸渍、浸润，从而液体回弹形成对固体表面的往复浸润。同时，液体在受到挤压和往复回弹的过程中，使得气泡被释放出来，然后向着真空泵引流形成的低压力势位流动，避免残留在粘接剂层中。

根据本发明的实施例，旋转驱动单元900可以使电机转子变速旋转，例如，使所述电机转子以相对快的第一转速旋转持续一段时间，使液体粘接剂在离心力的驱动下沿径向渗流到电机转子的磁极缝隙的底部，冲击到磁轭41的内壁上。然后，以相对慢的第二转速旋转持续一段时间，使得液体粘接剂由于离心力的减小而沿着径向向内的方向回流。变速旋转是可以重复执行的，但是，不限于以第一转速和第二转速交替重复，甚至可以是第一转速、第二转速、第三转速交替旋转并重复执行，或者以连续变化的方式使转速变大或变小，只要能够让液体介质往复浸润固体表面即可。通过不断地以不同速度使电机转子旋转，使离心力增大或减小，能够使液体粘接剂反复冲击转子的固体表面。借助变速旋转过程可以实现液体粘接剂在缝隙内的起伏降落，沿着轴向上升或下降，沿着径向缝隙往复流动，实现液体对缝隙的充分填充以及填充的均一化。在实现了液体沿着磁轭内壁轴向升降、起伏的过程中，同时实现了液体对固体表面的往复浸润。

通过抽真空，可以促使电机转子的缝隙中的气体逸出，并在抽真空的状态下，从粘接剂混合空腔中排出。当液体粘接剂在离心力的作用下，在弹性腔体部件的反复挤压的过程，液体粘接剂中气泡不断析出，在真空泵不断工作的状态下，气泡被抽出。液体粘接剂反复冲击固体表面的过程，就像海水涨潮、退潮的过程。在海水不断冲刷岸边的沙滩，海水退潮后，海水中的贝壳、水草等杂质被从留在沙滩上，从而从海水中析出。在旋转驱动单元使电机转子变速旋转的过程中，液体粘接剂升降起伏，不断冲刷固体表面的过程中，一方面固体表面中的气体会逸出，另一方面液体粘接剂中的气泡也会析出，在真空泵的作用下从电机转子的缝隙中排出。因此，在离心力、抽真空以及弹性腔体部件200的挤压力的多重外力的协同作用下，驱动粘接剂进入磁极43之间的径向间隙、磁极43与压条42之间的径向间隙，同时防止气泡遗留在粘接剂中。

根据本发明的实施例，沿着转子40的圆周方向，磁极43和压条42交替设置，通过压条42将磁极43固定在转子磁轭41的内壁上。与现有技术不同的是，在根据本发明的实施例中，在压条42中形成纵向通道和横向通道，纵向通道和横向通道可以相互连通，形成网状结构，以使得粘接剂能够在不同方向上相互连通和流动。在本发明的实施例中，纵向通道沿着转子的轴向形成在压条42中，可沿着转子的轴向贯通压条42。横向通道可沿着转子40的圆周方向形成并贯穿压条42。纵向通道和横向通道可以通过在压条42的背面形成凹槽来形成。在这种情况下，更多的粘接剂进入压条42与磁轭41之间，从而增加压条42与磁轭41之间的结合力。

根据本发明实施例的工艺装备还可以包括第二电磁感应加热单元700。图11示出了根据本发明实施例的第二电磁感应加热单元的示意图。第二电磁感应加热单元700用于从转子的内部对磁极43进行加热，使得磁轭43率先热起来，从而降低粘接剂与固体部件之间的浸润角，实现两者之间的粘接。在仅通过弹性腔体部件200中的热流体介质从粘接剂混合空间的内侧进行加热以及通过第一电磁感应加热单元800从磁轭41的外侧对磁轭41进行加热时，磁极43只能通过热传导的方式受热，位于磁轭41与磁极43之间的粘接剂的温度低于位于磁极43的径向内侧粘接剂的温度，因此，磁极43两侧的粘接剂温度不一致。另一方面，在通过弹性腔体部件200以热传导的方式从内侧加热磁极43的情况下，磁极43的温度低于粘接剂的温度，不利于实现粘接剂与磁极之间的粘接。然而，根据本发明的实施例，通过第二电磁感应加热单元700能够越过粘接剂来对磁极43进行加热，能够使磁极43的温度率先热起来，使其温度高于粘接剂的温度，降低磁极43的表面能，减小粘接剂与磁极43之间的浸润角，提高两者之间的粘接力。另一方面，通过使磁极43的温度高于粘接剂的温度，能够保证粘接剂混合空间从两侧均匀受热。

如图11所示，第二电磁感应加热单元700可包括支撑主体701、支撑悬臂702、电磁感应加热筒703、感应加热电源704。电磁感应加热筒703由圆柱形线圈骨架7031和缠绕在线圈骨架7031上的电磁线圈7032形成。为了使得电磁线圈7032均匀地缠绕在线圈骨架7031上，可以在线圈骨架7031上预先设置有线圈容纳槽，通过将电磁线圈7032设置在线圈容纳槽中，来有效控制电磁线圈7032的疏密与间隔。

电磁感应加热筒703固定在支撑悬臂702的一端，通过支撑悬臂702的另一端由支撑主体701支撑。支撑悬臂702整体上可以直线伸缩、整体升降，以根据转子的位置，调节电磁感应加热筒703的高度和水平位置，从而准确地放置到转子内腔中。

支撑悬臂702可以为至少两根，对称地支撑在电磁感应加热筒703的两侧。在本发明的附图所示的实施例中，支撑悬臂702为四根，对称设置在电磁感应加热筒703上。

可以通过驱动部件705驱动支撑悬臂702伸缩，从而将电磁感应加热筒703放入转子内腔中或从转子内腔中取出。当将电磁感应加热筒703放入转子中时，电磁感应加热筒703位于径向支撑部件100的径向内侧。在电机转子悬挂在支撑架908上的情况下，电磁感应加热筒703可以从电机转子下部伸入到转子内腔中。

在利用电磁感应加热筒703对磁极进行加热的情况下，需要保证电磁感应加热筒703与电机转子的对称设置，使得磁极上产生的感应电流均匀一致，因此，需要通过调节电磁感应加热筒703的位置，使得电磁感应加热筒703与转子磁轭内壁之间的间隙均匀一致。根据本发明的实施例，将支撑悬臂703设置为至少四根，并且使支撑悬臂702不仅可以相对于转子磁轭来调整电磁感应加热筒703的水平位置，左右位置、上下位置还可以调节电磁感应加热筒703倾斜角度。然而，在这种情况下，支撑悬臂702的造价比较高。

图12示出了根据本发明实施例的工艺装备的一部分的立体分解视图。为了节省整个工艺装备的制造成本，根据本发明的实施例的工艺装备还包括激光对中装置907，如图12中所示。激光对中装置907可以包括激光发射器和激光接收器。激光发射器可以安装在基准轴上，激光接收器可以安装在调整轴上。

例如，在转子保持不动而使第二电磁感应加热单元700朝着转子移动的情况下，可以将激光发射器安装在转子40上，而将激光接收器安装在电磁感应加热筒703上。此外，在电机转子可以上下移动的情况下，可以设置两个激光对中装置907，使得转子相对于第二电磁感应加热单元700为调整轴。在这种情况下，可以使第一电磁感应加热单元700保持不动，而使转子向着第一电磁感应加热单元700移动。通过激光对中装置907，能够调整电磁感应加热筒703轴向对准地放置在电机转子中。在保证转子40和电磁感应加热筒703的圆度并且将转子和电磁感应加热筒703水平安装的情况下，仅需要通过激光对中装置调整两者之间轴向对准，而不需要设置造价较高的机械臂，从而节省制造成本。

如图12所示，此外，为了进一步确认电磁感应加热筒703与电机转子之间的间隙是否沿圆周方向均匀一致，还可以在电机转子内壁或者在电磁感应加热筒703的外壁设置距离传感器808。距离传感器808可以为至少四个，沿圆周方向均匀布置在所述径向限位支撑部件100的径向内侧或者布置在所述电磁感应加热筒703的外侧。

根据本发明的实施例，为了便于移动第二电磁感应加热单元700，以及便于调节电磁感应加热筒703的位置，可以在支撑主体701的下部设置滚轮，还可以设置有移动轨道，使得支撑主体701沿着设定的轨道移动，避免在移动过程中偏斜。

如图12所示，在通过激光对中装置将电磁感应加热筒703放入电机转子内腔中后，可以通过端部隔热板805将电机转子内腔的端部密封，一方面防止热量向外散发，另一方面对电磁波进行屏蔽，避免电磁波向外辐射造成环境污染。另外，端部隔热板805还能起到隔音的作用，避免电机转子内腔中的部件运转时发出的噪声对环境造成噪声污染。根据本发明的实施例，可以将真空灌注设备设置在转子内腔中。真空泵、树脂罐、树脂体系收集罐等部件可以设置在转子内腔中，并通过端部隔热板805封闭起来，一方面可以避免热量损失，另一方面，通过端部隔热板805可以对各个部件的运转噪声进行屏蔽，实现节能环保和绿色制造。

根据本发明的实施例，在真空灌注过程中，通过弹性腔体部件200对粘接剂混合空间施加径向挤压力，解决粘接剂径向渗流的驱动力缺失的问题，从而解决磁极与磁轭壁缝隙、磁极与磁极之间、磁极与压条之间的缝隙的填充问题。根据本发明的实施例，还可以使转子以预定速度旋转，使得粘接剂在重力作用下、径向压力梯度、轴向压力梯度的作用下、离心力的作用，充分浸渍、渗流、填充防护覆层形成空间。

根据传统的真空灌注工艺，当粘接剂灌注到一定程度，可能很难继续向真空袋中补充粘接剂。然而，根据本发明的实施例，由于弹性腔体部件的存在，可以在正压条件下向真空袋50灌注粘接剂。也可以适当降低真空袋内的压力，使得更多的粘接剂补充进来。换句话说，可以提高粘接剂的压力，强行向真空袋50中补充粘接剂，从而保证粘接剂填充空间中各个缝隙充满粘接剂，保证防护覆层填充空间的填充饱满率，使得磁极的各个表面均能够被粘接剂覆盖。

由于弹性腔体部件200的容积非常小，在通过弹性腔体部件中充入热空气对粘接剂进行加热的情况下，空气吸热量小，空气流循环过程代价小，能量消耗少，温升过渡过程短暂，温升速率可控性高，容易实现树脂填充过程对温升的快速要求。热气流在转子外侧的环形空间内连续流动，以及热气流在弹性腔体部件中连续流动，保证了温度场圆周方向、轴向方向的温度分布均一化，使得转子的膨胀变形保持一致，避免了转子膨胀过程中发生扭曲。

温度是粘接剂固化的主要因素，不仅决定固化完成的程度，而且也决定固化过程进行的快慢。固化时间太长或固化时间太短，都会使粘接性能下降。温度过高，因反应过快，粘度迅速上升会影响粘接剂向被粘接物表面的扩散，也会造成粘接性能的下降，因此，在粘接剂固化过程中，要严格控制粘接剂固化温度。根据本发明的实施例，通过控制转子的磁轭两侧的加热装置，能够使得粘接剂混合空间两侧的温度一致，温升速率一致。

通过在弹性腔体部件200充入加压气体，以柔性材料表面适应于真空袋表面抽真空后形成的比较刚硬的外表面，客观上容易实现与真空袋表面无缝隙贴合，实现紧密接触。实现了紧密接触才能以导热方式传递热能，从而提高传热效率。通过波动加压，使得粘接剂在固体之间的缝隙内往复流动、回弹，促进了粘接剂的浸润、渗流，为粘接力的形成提供了充分保障。同时，通过对粘接剂施加挤压力，能够充分驱赶粘接剂中的气体，避免防护覆层中形成气泡和空穴。

根据本发明实施例的用于形成磁极防护覆层的工艺装备，通过弹性腔体部件的径向挤压以及离心力的双重作用，保证液体粘接剂在磁极与磁极的缝隙中、磁极与磁轭壁之间的缝隙中，在径向方向上、圆周方向、电机轴向均有足够的压力差来形成推动力，使得液体粘接剂在电机径向压力梯度作用下、轴向压力梯度作用下充分浸渍浸润固体表面，解决磁极与磁轭壁缝隙、磁极与磁极层之间缝隙的填充压力梯度来源问题，实现可控的浸润、浸渍压力。波动的挤压力以及变速旋转，使得液体往复浸润磁轭壁，利于排出气泡和液体消泡。根据本发明的实施例，通过使磁极防护覆层成型过程中温升速率一致化、温度分布均一化，使得磁极防护覆层自身成型过程应力消除，保证成型质量，降低后期使用过程应力造成的剥离、断裂，磁极防护覆层断裂现象的发生，提高了机组运行寿命。因此，根据本发明实施例的用于磁极防护覆层固化成型的工艺设备以，能够提高永磁磁极生产制造的工艺可靠性，以提高磁极防护成型质量。

由于在整个加热过程中，没有采用用于强制对流换热的风机，并且将产生噪声的部件封闭在转子内腔中，通过隔音部件放置隔绝噪声，与现有技术中的空气对流换热的方式相比，减少了噪声污染，有利于实现绿色制造。与此同时，通过使隔热部件同时具备电磁屏蔽功能，能够防止电磁波辐射对工人造成的伤害。

根据本发明的实施例，不限于应用于风力发电机转子的磁极防护覆层的固化成型，还可以应用于其他需要敷设粘接层并使粘接剂固化成型的场合，同样可以实现类似的技术效果。

根据本发明的技术方案，在形成磁极防护覆层的过程中，能够保证磁钢与磁钢的缝隙流、磁钢与磁轭壁缝隙的圆周方向和沿着电机轴向流动均有足够的压力差来形成液体流动的推动力，保证增强材料的表面受液体粘接剂的浸渍、浸润得到电机磁极径向压力梯度作用、轴向压力梯度作用，解决磁钢与磁轭壁缝隙、磁钢与磁钢层之间缝隙的填充压力梯度来源问题。

此外，通过使液体受到离心力的驱动而在缝隙内渗流、浸渍并浸润增强材料、浸润磁极表面和磁轭表面、浸润压条表面、浸润紧固件表面，实现可控的浸润、浸渍压力。同时，在使电机转子旋转的过程中，不断地抽真空，能够在液体粘接剂往复浸润磁轭以及磁极的过程中，有利于气泡的排出，从而通过缝隙液体旋转消泡。

通过借助变速旋转，实现液体起伏降落，使得液体径向上往复流动、液体沿着磁轭内壁轴向升降、起伏，实现了液体对固体表面的往复浸润，实现填充的均一化，从而提高液体粘接剂的填充质量，提高电机转子的使用寿命。

虽然在前面的实施例中，以形成磁极防护覆层为例描述了本发明的工艺装备，然而，本发明的工艺装备不限于用于转子磁极防护覆层成型，还可以用于解决其他电机部件的液体介质填充问题，例如，解决由导磁部件及绕组形成的电机部件的绝缘漆填充问题。下面，以电机部件为定子为例来描述本发明的另一实施例。

图14示出了电机定子的结构，该定子为外定子内转子电机的定子。如图14所示，定子300包括电机导磁部件和绕组303。导磁部件包括定子磁轭301和形成在定子磁轭301的径向内侧的齿部302。在相邻的齿部302之间形成绕组槽，绕组303缠绕在绕组槽内。为了提高定子的防护性能，需要对定子采用浸渍处理，用绝缘漆等液体介质填充定子300中的孔隙。

图15示出了根据本发明另一示例性实施例的利用离心力驱动液体介质填充电机部件的工艺装备的示意图。图15所示的工艺装备能够用于对图14所示的定子之类的部件进行浸漆处理。

如图15所示，根据本发明另一实施例的工艺装备可包括筒体400以及旋转驱动单元，旋转驱动单元用于驱动筒体400旋转。筒体400为圆筒状，包括上盖401、下盖402和外筒壁403，形成圆形容纳空间，用于容纳将要填充到定子300中的液体绝缘漆。定子300能够放置在筒体400中，从而使液体绝缘漆填充定子300中的缝隙。定子300与筒体400同心放置并固定在筒体400，由筒体的下盖402支撑。

此外，为了节省液体绝缘漆，筒体400可以是与定子300的形状相适应的环状，即，筒体400还可以包括内筒壁404。当定子300放置在筒体400中时，内筒壁404最好与定子300的内周面保持一定距离，有利于液体绝缘漆进入绕组槽内，也就是说，内筒壁404的外径小于定子300的内径。旋转驱动单元的驱动轴可以与筒体400的外筒壁403或内筒壁404固定连接，从而传递旋转驱动力，使得筒体400围绕其中心轴线旋转。在筒体400旋转时，定子300也一同旋转。

在上盖401上还可以开设有开口，可以通过该开口向筒体400内补充液体绝缘漆，还可以使浸渍过程中溢出的气体排出筒体400。例如，该工艺装备还可以包括真空泵，真空泵通过上盖401上的开口与筒体400的内部连通，从而通过抽真空使得液体绝缘漆中的气泡逸出并排出。

通常情况下，液体绝缘漆难以完全充满定子300中的各个缝隙，尤其是难以进入绕组槽的槽底。然而，根据本发明实施例的工艺装备，可以通过旋转驱动单元驱动筒体400旋转，从而使得液体绝缘漆在离心力的驱动下穿越绕组之间的缝隙，到达绕组槽的槽底，充分填充绕组槽中的各个缝隙。

此外，除了填充绕组槽中的缝隙之外，定子铁芯的叠片之间也存在间隙，液体绝缘漆非常难以进入叠片之间的间隙中。然而，根据本发明的工艺装备，在对定子300进行浸漆的过程中，利用离心力能够驱动液体绝缘漆在缝隙内渗流，形成高压力浸渍、浸润，充分浸渍、浸润固体表面并且填满各个缝隙。

在离心力的驱动下，液体绝缘漆沿着径向缝隙口(例如，槽楔与绕组槽内壁之间的缝隙)进入绕组槽内，并且能够通过轴向缝隙从绕组槽内甩出来。在定子300放置在筒体400中情况下，液体绝缘漆在离心力作用，能够通过径向缝隙口进入绕组槽内，沿着轴向方向向上流动，通过定子300的上端部的轴向缝隙口流出。通过液体绝缘漆不断地进入绕组槽、流出绕组槽，不断地循环，能够对固体表面进行反复浸渍、浸润，同时能够将定子300的缝隙中的气体携带出来，防止在固化的绝缘漆中形成气泡空穴等。

此外，在旋转驱动单元900的运行过程中，也可以以交变的旋转速度驱动筒体400旋转，使得液体绝缘漆在定子的缝隙中波动起伏，并且定子磁轭的内表面使液体径向流动流动受阻后形成高压力浸渍、浸润，部分液体回弹，形成往复浸润。从而能够实现浸渍浸润压力可控的效果。在液体往复流动浸润固体表面的过程中，液体受到挤压和回弹，使得气泡释放出来，实现消泡的效果。

因此，根据本发明另一实施例工艺装备，能够使液体绝缘漆更充分地渗透到定子的各个缝隙中，尽量减少定子中的孔隙，提高定子的防潮能力、机械强度和绝缘强度，避免绝缘层分离、剥落，从而延长定子的使用寿命。

虽然上面以外定子为例描述更具本发明另一实施例的工艺装备，然而，该工艺装备并不限于用于浸渍外转子，还可以用于浸渍其他类似结构的部件，只要该部件具有径向缝隙口，液体介质能够通过径向缝隙口进入该部件的内部缝隙中即可。作为示例，包括导磁部件以及绕组的电机部件还可以是电励磁式电机的转子，在这种情况下，转子包括圆筒状磁轭以及设置在磁轭内表面上的励磁线圈和导磁部件。根据本发明另一实施例的工艺装备，同样适用于对电励磁式电机的转子进行浸漆处理。

虽然已经参照优选实施例描述了本发明，但是以上实施例的描述只是用于帮助理解本发明的原理和精神。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，可以对本发明进行各种改进，这些改进将落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (25)

1.一种利用液体介质填充电机部件的工艺装备，所述电机部件具有圆筒状本体以及形成在所述圆筒状本体内侧的缝隙，其特征在于，所述电机部件沿轴向竖直放置，所述工艺装备包括旋转驱动单元，用于在利用液体介质填充所述电机部件的过程中使所述电机部件围绕其中心轴线旋转，从而利用离心力驱动液体介质浸渍浸润所述电机部件中的缝隙。

2.如权利要求1所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括控制器(500)，用于控制所述旋转驱动单元的旋转速度和旋转持续时间。

3.如权利要求2所述的工艺装备，其特征在于，所述电机部件包括磁轭(41)和安装于所述磁轭(41)的径向内表面上的永磁磁极(43)，所述永磁磁极(43)的表面上覆盖有袋膜(50)，所述旋转驱动单元(900)与所述电机部件连接，用于在所述袋膜(50)内灌注有液体介质的状态下，驱动所述电机部件旋转，使得液体介质在离心力的作用下进入所述磁极(43)之间以及所述磁极(43)与所述磁轭(41)之间的缝隙。

4.如权利要求3所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括：

弹性腔体部件(200)，设置在所述袋膜(50)的外围；

流体介质供应系统(600)，与所述弹性腔体部件(200)连通，用于向所述弹性腔体部件(200)供应加压流体介质或加压、加热流体介质，使所述弹性腔体部件(200)挤压所述袋膜(50)。

5.如权利要求4所述的工艺装备，其特征在于，所述控制器(500)还用于在控制所述弹性腔体部件(200)挤压所述袋膜(50)的同时使所述电机部件旋转。

6.如权利要求5所述的工艺装备，其特征在于，所述控制器(500)具体用于控制所述旋转驱动单元(900)使得所述电机部件变速旋转，和/或控制所述弹性腔体部件(200)以脉动的压力挤压所述袋膜(50)；

所述工艺装备还包括真空泵，用于在所述电机部件旋转的过程中，对所述袋膜(50)内抽真空。

7.如权利要求6所述的工艺装备，其特征在于，所述控制器(500)具体用于：控制所述旋转驱动单元(900)，使所述电机部件以第一转速旋转持续预定时间段，使得液体介质沿径向向外的方向渗流到所述缝隙的底部，然后以第二转速旋转持续预定时间段，使得液体介质沿着径向向内的方向回流，其中，所述第一转速大于所述第二转速。

8.如权利要求3所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括支撑架(908)，所述旋转驱动单元(900)安装在支撑架(908)上，所述电机部件在所述旋转驱动单元(900)的下方与所述旋转驱动单元(900)固定连接。

9.如权利要求8所述的工艺装备，其特征在于，所述旋转驱动单元(900)包括伺服传动部件(901)和转换节(904)，所述伺服传动部件(901)安装在所述支撑架(908)上，所述伺服传动部件(901)的驱动轴(902)通过联轴器(903)与所述转换节(904)的上端连接，所述电机部件悬吊在所述转换节(904)的下端。

10.如权利要求4所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括第一电磁感应加热单元(800)，所述第一电磁感应加热单元(800)包括缠绕在所述磁轭(41)的外表面上的电磁感应加热线圈(801)，

所述工艺装备还包括外侧绝热部件(804)，所述外侧绝热部件(804)设置在所述磁轭(41)和所述电磁感应线圈(801)的外侧，形成围绕所述磁轭(41)和所述电磁感应线圈(801)的环状空间。

11.如权利要求10所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括第二电磁感应加热单元(700)，设置在所述电机部件的内腔中，从所述电机部件的内部对所述磁极(43)进行电磁感应加热；

所述工艺装备还包括端部隔热板(805)，所述端部隔板(805)设置在所述电机部件的端部，密封所述电机部件的内腔，所述外侧绝热部件(804)和/或所述端部隔热板(805)具有隔热、隔音和电磁屏蔽功能。

12.如权利要求11所述的工艺装备，其特征在于，所述第二电磁感应加热单元(700)包括支撑主体(701)、支撑悬臂(702)以及电磁感应加热筒(703)，所述支撑悬臂(702)的一端固定在所述支撑主体(701)上，所述支撑悬臂(702)的另一端支撑所述电磁感应加热筒(703)；

所述工艺装备还包括限位支撑部件(100)，用于支撑所述弹性腔体部件(200)，所述电磁感应加热筒(703)设置在所述限位支撑部件(100)的径向内侧。

13.如权利要求11所述的工艺装备，其特征在于，所述电磁感应加热筒(703)为圆筒状，包括线圈骨架(7031)和均匀地缠绕在所述线圈骨架(7031)上的电磁感应加热线圈(7032)，所述线圈骨架(7031)上设置有按照预定间隔布置的线圈容纳槽，所述电磁线圈(7032)设置在所述线圈容纳槽中，

所述工艺装备还包括激光对中装置(907)，用于使所述电磁感应加热筒(703)与所述电机部件轴向对准，使得所述电磁感应加热筒(703)与所述电机部件之间的周向间隙均匀一致。

14.如权利要求4所述的工艺装备，其特征在于，所述磁极(43)通过压条(42)固定在所述磁轭(41)上，形成在所述圆筒状本体内侧的缝隙包括形成在所述压条(42)中的相互连通的纵向通道和横向通道，所述横向通道沿着圆周方向贯穿所述压条(42)，所述纵向通道和横向通道由形成在所述压条(42)底表面上的网状凹槽形成。

15.如权利要求2所述的工艺装备，其特征在于，所述电机部件包括圆筒状的导磁部件和设置在所述导磁部件的径向内侧的绕组。

16.如权利要求15所述的工艺装备，其特征在于，所述导磁部件的径向内表面上形成有齿部(302)以及形成在所述齿部(302)之间的绕组槽，所述绕组(303)设置在所述绕组槽内；或者，所述导磁部件包括磁轭和形成在磁轭内表面上的励磁线圈。

17.如权利要求15所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括圆筒状的筒体(400)，用于容纳并支撑所述电机部件以及将要填充到所述电机部件中的液体介质，所述旋转驱动单元与所述筒体(400)连接，以驱动所述筒体(400)围绕其中心轴线旋转，从而带动所述电机部件旋转。

18.如权利要求17所述的工艺装备，其特征在于，所述筒体(400)为圆环状，包括上盖(401)、下盖(402)、外筒壁(403)以及内筒壁(402)，所述内筒壁(402)的外径小于所述电机部件的内径。

19.如权利要求18所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括真空泵，所述上盖(401)上开设有开口，所述真空泵通过所述开口与所述筒体(400)的内部连通，用于在所述筒体旋转的过程中对所述筒体(400)内部抽真空。

20.如权利要求17所述的工艺装备，其特征在于，所述控制器(500)能够控制所述旋转驱动单元(900)变速旋转，使所述电机部件以第一转速旋转持续预定时间，使得所述液体介质沿径向向外的方向渗流到所述缝隙的底部，然后以第二转速旋转持续预定时间，使得所述液体介质沿着径向向内的方向回流，其中，所述第一转速大于所述第二转速。

21.一种利用液体介质填充电机部件的方法，所述电机部件具有圆筒状本体以及形成在所述圆筒状本体内侧的缝隙，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

使所述圆筒状本体沿轴向竖直放置；

在所述圆筒状本体的内侧提供液体介质；

使所述电机部件围绕其中心轴线旋转，从而利用离心力驱动液体介质浸渍、浸润所述电机部件的缝隙。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，在使所述电机部件旋转的过程中，使所述电机部件变速旋转，使所述电机部件以第一转速旋转持续预定时间，使得所述液体介质沿径向向外的方向渗流到所述缝隙的底部，然后以第二转速旋转持续预定时间，使得所述液体介质沿着径向向内的方向回流，其中，所述第一转速大于所述第二转速。

23.如权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述电机部件包括圆筒状磁轭以及固定于所述磁轭的径向内表面上的永磁磁极，在所述永磁磁极(43)的外表面上敷设有袋膜(50)，

所述提供液体介质的步骤包括：将所述袋膜(50)的内部抽真空，并将液体介质充入所述袋膜(50)中；

所述使电机部件围绕其中心轴线旋转的步骤包括：在所述电机部件旋转的过程中，对所述袋膜(50)的内部抽真空。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述袋膜(50)的外围设置有弹性腔体部件(200)，所述方法还包括如下步骤：

在所述弹性腔体部件(200)内充入加热加压的流体，利用所述弹性腔体部件(200)柔性挤压所述袋膜(50)，使得所述液体介质在离心力、径向挤压力以及抽真空的多重作用下进入所述电机部件的缝隙中。

25.如权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述电机部件包括圆筒状导磁部件以及安装于所述导磁部件的径向内侧的绕组，或者，所述导磁部件包括磁轭和形成在磁轭内表面上的励磁线圈，

所述提供液体介质的步骤包括：将所述电机部件放置并固定在灌注有液体介质的筒体(400)中，所述筒体(400)为圆筒状，所述电机部件与所述筒体(400)同心放置；

所述使电机部件围绕其中心轴线旋转的步骤包括：使所述筒体(400)围绕其中心轴线旋转。