CN110535306B - 一种大型电机转子成串磁极盒装配工装及装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及装配工艺技术领域，尤其涉及一种大型电机转子成串磁极盒装配工装及装配方法。该装配工装包括工装底座、油缸安装板、推板、压紧工装和压紧板；工装底座包括有底板、侧板和端板，底板、侧板和端板之间均采用可拆卸连接；侧板对称安装在底板和端板的左右两侧，并与端板垂直设置；侧板内侧设有多条纵向条形槽，相邻两条纵向条形槽的间距相同，油缸安装板可沿对称设置的纵向条形槽插入到工装底座中；侧板外侧设有横向滑槽，压紧工装可沿对称设置的横向滑槽滑动。本发明结构紧凑，工装底座采用分体式螺栓连接的设计，零件加工经济型好，可通过更换底板、侧板或端板中的一件或多件即可适应多种规格成串磁极盒的装配。
Description
技术领域
本发明涉及装配工艺技术领域，尤其涉及一种大型电机转子成串磁极盒装配工装及装配方法。
背景技术
永磁同步电动机按照永磁体的装配位置主要可分为表贴式和内置式。表贴式永磁同步电动机中，永磁体位于转子铁心的外表面上，这种电机结构简单、安装方便，但永磁体的防腐和防撞较难处理；而内置式永磁同步电机的永磁体位于转子内部，永磁体外表面与定子铁心内圆之间有铁磁物质制成的极靴，极靴保护永磁体，使其防腐和防撞易处理，但装配工序较复杂。内置式永磁转子又可分为两种，一种是将永磁体直接插入叠压后的转子槽内，这种多用于转子直径小于1米的永磁电机中；而在转子直径大于1米的永磁电机上，多采用磁极盒的结构，即先制作单独的磁极盒，然后将磁极盒装配到转子上。对于磁极盒的装配顺序，可以先将磁极盒装配到转子上，然后再进行定转子的总装，这样装配的优点是磁极盒装配到转子上时可在转子上定位，安装方便，缺点是定转子装配时，转子带有强磁性，对于大型电机，装配难度非常大。另一种磁极盒装配方式为先将磁极盒装配成串，然后再进行定转子装配，最后再将成串的磁极盒装配到转子上去，但是由于大型电机永磁体尺寸也较大，磁极盒间斥力很强，磁极盒在安装成串时必须使用专用的工装设备进行操作。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，有效的实现大型电机成串磁极盒的装配，本发明提供一种大型电机转子成串磁极盒装配工装及装配方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供了一种大型电机转子成串磁极盒装配工装，该装配工装包括工装底座、油缸安装板、推板、压紧工装和压紧板；
所述工装底座包括有底板、侧板和端板，所述底板、侧板和端板之间均采用可拆卸连接；
所述侧板对称安装在所述底板和端板的左右两侧，并与所述端板垂直设置；
所述端板上设有两个通孔；
所述侧板内侧设有多条纵向条形槽，相邻两条纵向条形槽的间距相同，所述油缸安装板可沿对称设置的纵向条形槽插入到所述工装底座中；
所述侧板外侧设有横向滑槽，压紧工装可沿对称设置的横向滑槽滑动。
根据本发明，所述油缸安装板中心位置处设有通孔，油缸安装板上还固定连接有油缸，所述油缸的活塞杆穿过所述通孔后与推板接触。
根据本发明，所述油缸安装板底部左右两侧还设置有通槽，电机转子中的拉杆穿过通槽。
根据本发明，所述推板的一侧与油缸的活塞杆接触，另一侧与放入工装底座中的磁极盒接触。
根据本发明，所述工装底座底部对称设置有导向板，且所述导向板紧贴所述侧板放置；
所述导向板为条形结构。
根据本发明，所述压紧工装顶部对称开有两个螺纹孔，并均安装有紧固件，所述压紧板放置在所述压紧工装与磁极盒之间，通过紧固件压紧所述压紧板；
所述压紧板底部设置有弧度，该弧度对应磁极盒顶部的弧度进行加工。
根据本发明，所述工装底座、油缸安装板、导向板、压紧工装和压紧板材质均采用非导磁材料，具体为316L不锈钢；
所述推板材质采用非导磁材料，具体为黄铜。
本发明还提供了一种大型电机转子成串磁极盒装配工装的装配方法，该装配方法包括以下步骤：
S1：在工装底座中靠近端板的位置放入挡板，拉杆的螺杆部分从挡板穿出，并采用螺母固定；
S2：将多块磁极盒顺着拉杆依次放入工装底座中，使拉杆穿入磁极盒；
S3：根据磁极串的总长度选择合适的纵向条形槽，将安装有油缸的油缸安装板插入到纵向条形槽内，保证油缸安装板插入的纵向条形槽到端板的距离要大于整个磁极串的长度；
S4：油缸活塞杆与最外侧的磁极盒之间垫入推板，根据预设的位置控制参数，启动油缸，油缸活塞杆推动推板，挤压磁极盒；
S5：将压紧工装沿侧板上的横向滑槽滑至位于最外侧的磁极盒上方，该磁极盒与压紧工装之间放置有压紧板，拧紧压紧工装上的紧固件，压紧磁极盒；
S6：控制油缸，缩回活塞杆，并重复S2、S4、S5步骤，直至整个磁极盒成串结束后，靠近最外侧磁极盒的位置放入另一块挡板，拉杆的螺杆部分从挡板穿出，并采用螺母固定，磁极串装配结束。
根据本发明，磁极串装配结束后，缩回油缸的活塞，放松多个压紧工装上的螺钉，将压紧工装沿侧板的横向滑槽滑出，取下压紧板与端板，取出完成装配的成串磁极盒。
(三)有益效果
本发明结构紧凑、合理，操作方便，生产效率高，具备如下优点：
(1)工装底座采用分体式螺栓连接的设计，零件加工经济型好；可通过更换底板、侧板或端板中的一件或多件即可适应多种规格成串磁极盒的装配；侧板上开有不同位置的纵向条形槽，可以适应多种长度的磁极串装配；由于磁极盒有强磁性，分体式设计可以实现在某一零件产生磁化现象后单独更换；
(2)推板采用黄铜材质，可将油缸活塞杆的推力均匀的分布在磁极盒上；还可以隔开磁极盒和活塞杆，既能防止损伤磁极盒表面，又能有效防止活塞杆被磁化；
(3)导向板、推板、压紧板均根据磁钢形状及尺寸定制，可通过定制不同的尺寸，实现不同规格的成串的磁极盒的装配。
附图说明
图1为本发明成串磁极盒装配工装的结构示意图；
图2为本发明工装底座的结构示意图；
图3为本发明油缸安装板的结构示意图；
图4为本发明压紧工装的结构示意图；
图5为本发明压紧板的结构示意图；
图6为本发明成串的磁极盒的装配示意图。
【附图标记说明】
1：工装底座；101：底板；102：侧板；103：端板；2：油缸安装座；3：油缸；4：推板；5：导向板；6：压紧工装；7：压紧板；8：挡板；9：磁极盒；10：拉杆。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1-图6所示，本实施例的成串磁极盒的装配工装，包括工装底座1、油缸安装板2、油缸3、推板4、导向板5、压紧工装6、压紧板7，其中，除油缸3外，以上各结构材料均采用非导磁材料，具体的，工装底座1、油缸安装板2、油缸3的活塞杆、导向板5、压紧工装6和压紧板7材质均采用316L不锈钢，推板4材质为黄铜，且本发明中所有的紧固件也均采用不锈钢材质，本发明中的材料说明仅是对本发明的解释，并非是对本发明的限制。
如图2所示，工装底座1包括有底板101、侧板102和端板103，各组件之间采用不锈钢材质的螺栓连接，具体的，两块侧板102对称安装在底板101和端板103的左右两侧，并与端板103垂直设置，其中端板103内壁面上设有两个通孔，该通孔的具体形状不作限定，可使拉杆10的螺杆部分顺利穿过该通孔即可，本实施例中，该通孔具体为方形通孔。
侧板102内侧设有多条纵向条形槽，相邻两条纵向条形槽的间距相同，油缸安装板2可沿对称设置的纵向条形槽插入到工装底座1中；
侧板102外侧设有横向滑槽，用于安装压紧工装6，压紧工装6可沿对称设置的横向滑槽滑动。
所述推板4的一侧与油缸的活塞杆接触，另一侧与放入工装底座1中的磁极盒9接触。
如图3所示，油缸安装板2中心位置处设有圆形通孔，油缸3螺栓固定在油缸安装板2上，油缸活塞杆穿过圆形通孔与推板4接触，油缸的活塞杆推动推板4，挤压磁极盒9。
油缸安装板2底部左右两侧还设置有通槽，在磁极串装配过程中，电机转子中的拉杆10可穿过通槽进而穿过油缸安装板2。
推板4隔开磁极盒9与油缸活塞杆，既可防止油缸活塞杆对磁极盒9表面产生损伤，还可防止油缸活塞杆被磁化，同时还可将油缸活塞杆的推力均匀的分布到磁极盒9上，其中推板4的尺寸参考磁极盒尺寸定制。
导向板5为条形结构，尺寸根据磁极盒成串后的长度进行定制，导向板5对称设置在工装底座1底部，并紧贴侧板102放置，导向板5主要对磁极盒成串装配起导向作用。
如图4所示，压紧工装6顶部对称开有两个螺纹孔，并分别安装有不锈钢螺栓，磁极串装配过程中，压紧板7放置在压紧工装6与最外侧的磁极盒9之间，拧紧不锈钢螺栓即可将压紧板7压紧，进而压紧磁极盒9。
如图5所示，压紧板7底部设置有弧度，该弧度对应磁极盒顶部的弧度进行加工。
本发明还提供了一种大型电机转子成串的磁极盒装配方法，包括如下操作步骤：
S1：将工装底座1装配好，并放置好导向板5，将油缸3安装在油缸安装板2上，在工装底座1中靠近端板103的位置放入挡板8，电机转子中的拉杆10的螺杆部分从挡板8穿出，并采用螺母固定；
S2：顺着拉杆10依次穿入多块磁极盒9，使拉杆10穿入磁极盒9；
S3：根据磁极串的总长度选择合适的纵向条形槽，将安装有油缸3的油缸安装板2从上向下插入到侧板102上对称设置的一对纵向条形槽内，插入的该纵向条形槽到端板103的距离要大于整个磁极串的长度；
S4：在油缸3的活塞杆与最外侧的磁极盒9之间垫入推板4，根据预设的位置控制参数，启动油缸3，油缸活塞杆推动推板4，挤压磁极盒9；
S5：将压紧工装6沿工装底座1的侧板102上的对称设置的横向滑槽滑至最外侧的磁极盒9上方，该磁极盒9与压紧工装6之间放置有压紧板7，拧紧压紧工装6上的螺钉，压紧磁极盒9；
S6：控制油缸3，缩回活塞杆，并重复S2、S4、S5步骤直至整个磁极串装配完成，磁极串装配完成后，控制油缸3，缩回活塞杆，并在靠近最外侧磁极盒9的位置放入另一块挡板8，拉杆10的螺杆部分从挡板8穿出，并采用螺母固定。
放松多个压紧工装6上的螺钉，将压紧工装6沿侧板102的横向滑槽滑出，取下压紧板7与端板103，取出装配好的磁极串。
本发明结构紧凑、合理，工装底座采用分体式螺栓连接的设计，零件加工经济型好，还可通过更换底板、侧板或端板中的一件或多件适应多种规格成串磁极盒的装配，分体式的设计还可实现对某单个发生磁化现象的零件进行单独更换，侧板上开有不同位置的纵向条形槽，能够适应多种长度的磁极串装配，操作方便，生产效率高。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种大型电机转子成串磁极盒装配工装，其特征在于：
该装配工装包括工装底座(1)、油缸安装板(2)、推板(4)、压紧工装(6)和压紧板(7)；
所述工装底座(1)包括有底板(101)、侧板(102)和端板(103)，所述底板(101)、侧板(102)和端板(103)之间均采用可拆卸连接；
所述侧板(102)对称安装在所述底板(101)和端板(103)的左右两侧，并与所述端板(103)垂直设置；
所述端板(103)上设有两个通孔；
所述侧板(102)内侧设有多条纵向条形槽，多条纵向条形槽中的各相邻两条纵向条形槽的间距相同，所述油缸安装板(2)可沿对称设置的纵向条形槽插入到所述工装底座(1)中；
所述侧板(102)外侧设有横向滑槽，压紧工装(6)可沿对称设置的横向滑槽滑动；
所述推板(4)的一侧与油缸的活塞杆接触，另一侧与放入工装底座(1)中的磁极盒(9)接触；
所述压紧板(7)放置在压紧工装(6)与磁极盒(9)之间。
2.根据权利要求1所述的大型电机转子成串磁极盒装配工装，其特征在于：
所述油缸安装板(2)中心位置处设有通孔，油缸安装板(2)上还固定连接有油缸(3)，所述油缸(3)的活塞杆穿过所述通孔后与推板(4)接触。
3.根据权利要求1所述的大型电机转子成串磁极盒装配工装，其特征在于：所述油缸安装板(2)底部左右两侧还设置有通槽，拉杆(10)从该通槽穿过。
4.根据权利要求2所述的大型电机转子成串磁极盒装配工装，其特征在于：
所述推板(4)的一侧与油缸(3)的活塞杆接触，另一侧与放入工装底座(1)中的磁极盒(9)接触。
5.根据权利要求1所述的大型电机转子成串磁极盒装配工装，其特征在于：
所述工装底座(1)底部对称设置有导向板(5)，且所述导向板(5)紧贴所述侧板(102)放置；
所述导向板(5)为条形结构。
6.根据权利要求1所述的大型电机转子成串磁极盒装配工装，其特征在于：
所述压紧工装(6)顶部对称开有两个螺纹孔，并均安装有紧固件，所述压紧板(7)放置在所述压紧工装(6)与磁极盒(9)之间，通过紧固件压紧所述压紧板(7)；
所述压紧板(7)底部设置有弧度，该弧度对应磁极盒(9)顶部的弧度。
7.根据权利要求5所述的大型电机转子成串磁极盒装配工装，其特征在于：
所述工装底座(1)、油缸安装板(2)、导向板(5)、压紧工装(6)和压紧板(7)材质均采用非导磁材料，具体为316L不锈钢；
所述推板(4)材质采用非导磁材料，具体为黄铜。
8.一种利用权利要求1-7任一所述的装配工装进行大型电机转子成串磁极盒的装配方法，其特征在于：
该装配方法包括以下步骤：
S1：在工装底座(1)中靠近端板(103)的位置放入挡板(8)，拉杆(10)的螺杆部分从挡板(8)穿出，并采用螺母固定；
S2：将多块磁极盒(9)顺着拉杆(10)依次放入工装底座(1)中，使拉杆(10)穿入磁极盒(9)；
S3：根据磁极串的总长度选择合适的纵向条形槽，将安装有油缸(3)的油缸安装板(2)插入到纵向条形槽内；
S4：油缸活塞杆与最外侧的磁极盒(9)之间垫入推板(4)，根据预设的位置控制参数，启动油缸(3)，油缸活塞杆推动推板(4)，挤压磁极盒(9)；
S5：将压紧工装(6)沿侧板(102)上的横向滑槽滑至位于最外侧的磁极盒(9)上方，该磁极盒(9)与压紧工装(6)之间放置有压紧板(7)，拧紧压紧工装(6)上的紧固件，压紧磁极盒(9)；
S6：控制油缸(3)，缩回活塞杆，并重复S2、S4、S5步骤，直至整个磁极盒成串结束后，靠近最外侧磁极盒(9)的位置放入另一块挡板(8)，拉杆(10)的螺杆部分从挡板(8)穿出，并采用螺母固定，磁极串装配结束。
9.根据权利要求8所述的大型电机转子成串磁极盒装配方法，其特征在于：
所述油缸安装板(2)插入的纵向条形槽到端板(103)的距离大于整个磁极串的长度。
10.根据权利要求8所述的大型电机转子成串磁极盒装配方法，其特征在于：
磁极串装配结束后，缩回油缸(3)的活塞，放松多个压紧工装(6)上的螺钉，将压紧工装(6)沿侧板(102)的横向滑槽滑出，取下压紧板(7)与端板(103)，取出完成装配的成串磁极盒。
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