CN110932496B - 一种大电机转子装配工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大电机转子装配工装及其使用方法，工装包括主机、送料组件、转子部件、电机、底座、引导孔工装和位置导向架；主机内夹持倒置的电机，主机位于送料组件和底座之间，送料组件夹持转子部件，送料组件包括引导轴和转子起吊工装；用于引导转子部件装入主机的引导轴同轴固定于转子部件靠近磁钢的一端，转子起吊工装同轴固定于转子部件的推力盘上；主机顶端同轴固定位置导向架，主机底端设有安装孔，安装孔内同轴安装引导孔工装；本发明中装配工装包括送料组件和位置导向架，转子向下装配过程中，位置导向架中的上定位螺杆和下定位螺杆依次向外收起，解决了转子部件外圆尺寸不断变化的问题，实现将质量体积较大的转子装入主机中。

Description

一种大电机转子装配工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及电机零件装配领域，尤其涉及一种大电机转子装配工装及其使用方法。

背景技术

目前市场上对于1.0MV的磁轴承转子装入主机存在很大问题。首先，由于转子重量高达200公斤，主机为吨位级别的重量，因此转子的装配缺少相应的装配结构，转子装配较困难；其次转子是带永磁体转子，磁性较强，在装配过程中，外圆表面易被吸附到轴承座或者电机内孔上，难以继续装配或者摩擦损坏相关零部件；最后转子外观是一个阶梯轴形式，装配过程中的转子的定位导向外圆会不断变化，需能不断更换导向外圆大小的工装；尤其转子上过盈热套了推力盘结构，外径较大，对装配导向干扰影响较大。因此目前急需一种新的装配工装解决上述问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中缺少对大电机转子进行装配工作的缺陷，本发明公开了一种大电机转子装配工装及其使用方法，解决质量体积较大的电机转子装入主机的问题。

技术方案：本发明公开了一种大电机转子装配工装及其使用方法，装配工装包括主机、送料组件、转子部件、电机、底座、引导孔工装和位置导向架；主机内夹持倒置的电机，主机位于送料组件和底座之间，送料组件夹持转子部件，主机顶端同轴固定位置导向架，位置导向架两端设有通孔，主机底端设有安装孔，安装孔内同轴安装引导孔工装，位置导向架和引导孔工装分别实现装配工装的上端导向作用和下端导向作用；

主机包括机壳、上磁轴承组件和下磁轴承组件，机壳内夹持倒置的电机，上磁轴承组件固定在主机顶端，下磁轴承组件固定在主机底端；

转子部件包括磁钢和推力盘，转子部件的底端设有磁钢，转子部件的顶端固定安装推力盘；

送料组件包括引导轴和转子起吊工装，引导转子部件装入主机的引导轴同轴固定于转子部件靠近磁钢的一端，转子起吊工装同轴固定于转子顶端的凸台上；

位置导向架包括机架、上定位螺杆、下定位螺杆和滚珠，机架设有螺纹孔，上定位螺杆和下定位螺杆经螺纹孔与机架活动连接，上定位螺杆和下定位螺杆内侧均设置滚珠；上定位螺杆和下定位螺杆通过滚珠始终贴合转子部件，用于实现装配过程中的定位导向。

优选地，所述底座包括支撑架和支撑板；所述支撑板固定于可调支撑架上，支撑板开设安装孔，引导孔工装通过主机底端安装孔和支撑板安装孔贯穿主机底端和支撑板。

优选地，所述转子部件的顶端过盈热套推力盘。

优选地，所述转子部件还包括碳纤维护套；碳纤维护套套置于转子部件外壁。

优选地，所述滚珠为万向滚珠。

一种大电机转子装配工装的使用方法，包括以下步骤：

步骤A、装配主机：在主机的顶端安装已调节好上定位螺杆和下定位螺杆位置的位置导向架；将主机底端安装上引导孔工装；主机底端安装支撑板后吊起倒置于支撑架上；

步骤B、在转子部件上装配送料组件：将转子部件两端分别安装上转子起吊工装和引导轴，用行吊车将转子部件吊起，并置于主机上方；

步骤C、装配转子部件：操作行吊车，在转子组件的上端定位导向和下端定位导向的控制下使转子部件缓慢向下，直到推力盘置于上磁轴承组件上，转子装配到位；

步骤D、拆除工装结束装配：拆除位置导向架和引导轴，转子组件装入主机中的工作完成。

优选地，所述步骤C还包括：

步骤C1、操作行吊车，使转子部件缓慢向下，引导轴先进入主机中；继续向下，转子部件开始进入位置导向架，上定位螺杆和下定位螺杆内侧滚珠贴合转子部件；

步骤C2、操作行吊车使转子部件继续向下，引导轴开始进入引导孔工装，实现转子组件的下端定位导向；

步骤C3、继续向下时，转子组件进入电机；转子组件上端外圆尺寸凹陷，使得位置导向架的下定位螺杆在滚珠作用下向外脱出，此时上定位螺杆通过滚珠仍与转子组件贴合，实现转子组件的上端定位导向；

步骤C4、继续向下后，转子组件的推力盘外圆进入位置导向架，位置导向架的上定位螺杆通过滚珠全部向外旋出，使得推力盘继续向下滑动时不受阻碍，直到推力盘置于上磁轴承组件上，转子装配到位。

有益效果：

1.本发明在装配工装包括送料组件、底座、引导孔工装和位置导向架，实现将质量体积较大的转子装入主机中；

2.本发明通过在转子部件外壁套在碳纤维工装，同时位置导向架和引导孔工装为转子部件装配过程中分别提供了上导向装置和下导向装置，解决转子装配过程中，转子不会因磁力过大吸附于主机内孔上的问题，也实现对转子部件在装配过程中的保护；

3.本发明通过控制位置导向架中上定位螺杆和下定位螺杆依次向外收起，解决了转子部件向下装配过程中，转子部件的导向位置外圆尺寸不断变化，要求导向机构也要不断变化且不干扰装配的问题。

附图说明

图1为本发明的总结构图；

其中1为主机，11为机壳，12为上磁轴承组件，13为下磁轴承组件，2为送料组件，21为引导轴，22为转子起吊工装，3为转子部件，31为磁钢，32为碳纤维护套，33为推力盘，4为电机，5为底座，51为支撑架，52为支撑板，6为引导孔工装，7为位置导向架；

图2为图1中位置导向架的局部放大图；

其中71为机架，72为上定位螺杆，73为下定位螺杆，74为滚珠；

图3为本发明装配过程中引导轴开始进入引导孔工装时的结构示意图；

图4为本发明装配过程中转子磁钢开始进入主机时的结构示意图；

图5为本发明装配过程中推力盘开始进入位置导向架时的结构示意图；

图6为本发明装配完成后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步的说明。

如附图1所示，一种大电机转子装配工装包括主机1、送料组件2、转子部件3、电机4、底座5、引导孔工装6和位置导向架7；主机1放置于底座5上，主机1包括机壳11、上磁轴承组件12和下磁轴承组件13，机壳11内夹持倒置的电机4，上磁轴承组件12固定在主机1顶端，下磁轴承组件13固定在主机1底端；

主机1位于送料组件2下方，送料组件2夹持转子部件3，送料组件2用于将转子部件3装入主机1内；转子部件3包括磁钢31和推力盘33；转子部件3的底端设有磁钢31，转子部件3的顶端固定安装推力盘33，优选采用过盈热套的方式。转子部件3还包括碳纤维护套32；碳纤维护套32套置于转子部件3外壁。

如附图2所示，送料组件2包括引导轴21和转子起吊工装22；用于引导转子部件3装入主机1的引导轴21同轴固定于转子部件3靠近磁钢31的一端，转子起吊工装22同轴固定于转子顶端的凸台上；

如附图2所示，位置导向架7包括机架71、上定位螺杆72、下定位螺杆73和滚珠74，位置导向架7两端设有通孔，用于转子部件3进入；机架71设有螺纹孔，上定位螺杆72和下定位螺杆73经螺纹孔与机架71活动连接，上定位螺杆72和下定位螺杆73内侧均设置滚珠74；在装配过程中，进入位置导向架7的转子部件3上端外圆尺寸变化，上定位螺杆72和下定位螺杆73通过滚珠74装配过程中贴合转子部件3，随着外圆尺寸扩大上定位螺杆72和下定位螺杆73依次向外收起，用于实现装配过程中的上端定位导向作用。滚珠74优选万向滚珠。

主机1底端同轴安装引导孔工装6；主机1底端设有安装孔，用于实现转子部件3装配过程中下端定位导向的引导孔工装6插入主机1底端安装孔内。

特别地，底座5包括支撑架51和支撑板52；支撑板52固定于可调支撑架51上，支撑板52开设安装孔，引导孔工装6通过主机1底端安装孔和支撑板52安装孔贯穿主机1底端和支撑板52。

其中，转子部件3还包括碳纤维护套32；转子部件3外壁套着用于碳纤维护套32。本方案通过在转子部件外壁套在碳纤维工装，同时位置导向架和引导孔工装为转子部件装配过程中分别提供了上导向装置和下导向装置，解决转子装配过程中，转子不会因磁力过大吸附于主机内孔上的问题，也实现对转子部件在装配过程中的保护。

本发明的一种大电机转子装配工装的使用方法如下：

步骤A、装配主机1：在主机1的顶端安装已调节好上定位螺杆72和下定位螺杆73位置的位置导向架7，位置导向架7用于转子部件3的装配定位导向；将主机1底端安装上引导孔工装6，引导孔工装6用于转子装配导向；主机1底端安装支撑板52后吊起倒置于支撑架51上，支撑板52用于扩大主机1的外圆尺寸；

步骤B、在转子部件3上装配送料组件2：将转子部件3两端分别安装上转子起吊工装22和引导轴21，用行吊车将转子部件3吊起，并置于主机1上方；

步骤C、装配转子部件3：操作行吊车，在转子组件3的上端定位导向和下端定位导向的控制下使转子部件3缓慢向下，直到推力盘33置于上磁轴承组件12上，转子装配到位；具体包括：如附图3所示，操作行吊车，使转子部件3缓慢向下，引导轴21先进入主机中；继续向下，转子部件3开始进入位置导向架7，上定位螺杆72和下定位螺杆73内侧滚珠74贴合转子部件3；操作行吊车使转子部件3继续向下，引导轴21开始进入引导孔工装6，实现转子组件3的下端定位导向；如附图4所示，继续向下时，转子组件3进入电机4；定子与转子产生较大吸力；转子组件3上端外圆尺寸凹陷，使得位置导向架7的下定位螺杆73在滚珠74作用下向外脱出，此时上定位螺杆72通过滚珠74仍与转子组件3贴合，实现转子组件3的上端定位导向；如附图5所示，继续向下后，转子组件3的推力盘33外圆进入位置导向架7，位置导向架7的上定位螺杆72通过滚珠74全部向外旋出，使得推力盘33继续向下滑动时不受阻碍，此时推力盘33外圆与位置导向架7下端内孔相配合，实现转子部件3的上端定位导向，推力盘33外圆通过位置导向架7继续向下滑动时，上定位螺杆72和下定位螺杆73也可完全进入位置导向架7，不干扰装配。

直到推力盘33置于上磁轴承组件12上，转子装配到位，如附图6所示。

步骤D、拆除工装结束装配：拆除位置导向架7和引导轴21，转子组件3装入主机1中的工作完成。

本方案通过控制位置导向架7中上定位螺杆72和下定位螺杆73依次向外收起，解决了转子部件3向下装配过程中，转子部件3的外圆尺寸不断变化，要求导向机构也要不断变化且不干扰装配的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种大电机转子装配工装，其特征在于：包括主机（1）、送料组件（2）、转子部件（3）、电机（4）、底座（5）、引导孔工装（6）和位置导向架（7）；所述主机（1）内夹持倒置的电机（4），主机（1）位于送料组件（2）和底座（5）之间，送料组件（2）夹持转子部件（3），所述主机（1）顶端同轴固定位置导向架（7），位置导向架（7）两端设有通孔，主机（1）底端设有安装孔，安装孔内同轴安装引导孔工装（6），位置导向架（7）和引导孔工装（6）分别实现装配工装的上端导向作用和下端导向作用；

所述主机（1）包括机壳（11）、上磁轴承组件（12）和下磁轴承组件（13），机壳（11）内夹持倒置的电机（4），上磁轴承组件（12）固定在主机（1）顶端，下磁轴承组件（13）固定在主机（1）底端；

所述转子部件（3）包括磁钢（31）和推力盘（33），转子部件（3）的底端设有磁钢（31），转子部件（3）的顶端固定安装推力盘（33）；

所述送料组件（2）包括引导轴（21）和转子起吊工装（22），引导转子部件（3）装入主机（1）的引导轴（21）同轴固定于转子部件（3）靠近磁钢（31）的一端，转子起吊工装（22）同轴固定于转子顶端的凸台上；

所述位置导向架（7）包括机架（71）、上定位螺杆（72）、下定位螺杆（73）和滚珠（74），机架（71）设有螺纹孔，上定位螺杆（72）和下定位螺杆（73）经螺纹孔与机架（71）活动连接，上定位螺杆（72）和下定位螺杆（73）内侧均设置滚珠（74）；上定位螺杆（72）和下定位螺杆（73）通过滚珠（74）始终贴合转子部件（3），用于实现装配过程中的定位导向。

2.根据权利要求1所述的一种大电机转子装配工装，其特征在于：所述底座（5）包括支撑架（51）和支撑板（52）；所述支撑板（52）固定于可调支撑架（51）上，支撑板（52）开设安装孔，引导孔工装（6）通过主机（1）底端安装孔和支撑板（52）安装孔贯穿主机（1）底端和支撑板（52）。

3.根据权利要求1所述的一种大电机转子装配工装，其特征在于：所述转子部件（3）的顶端过盈热套推力盘（33）。

4.根据权利要求1所述的一种大电机转子装配工装，其特征在于：所述转子部件（3）还包括碳纤维护套（32）；所述碳纤维护套（32）套置于转子部件（3）外壁。

5.根据权利要求1所述的一种大电机转子装配工装，其特征在于：所述滚珠（74）为万向滚珠。

6.根据权利要求2所述的一种大电机转子装配工装的使用方法，包括以下步骤：

步骤A、装配主机（1）：在主机（1）的顶端安装已调节好上定位螺杆（72）和下定位螺杆（73）位置的位置导向架（7）；将主机（1）底端安装上引导孔工装（6）；主机（1）底端安装支撑板（52）后吊起倒置于支撑架（51）上；

步骤B、在转子部件（3）上装配送料组件（2）：将转子部件（3）两端分别安装上转子起吊工装（22）和引导轴（21），用行吊车将转子部件（3）吊起，并置于主机（1）上方；

步骤C、装配转子部件（3）：操作行吊车，在转子组件（3）的上端定位导向和下端定位导向的控制下使转子部件（3）缓慢向下，直到推力盘（33）置于上磁轴承组件（12）上，转子装配到位；

步骤D、拆除工装结束装配：拆除位置导向架（7）和引导轴（21），转子组件（3）装入主机（1）中的工作完成。

7.根据权利要求6所述的一种大电机转子装配工装，其特征在于：所述步骤C还包括：

步骤C1、操作行吊车，使转子部件（3）缓慢向下，引导轴（21）先进入主机中；继续向下，转子部件（3）开始进入位置导向架（7），上定位螺杆（72）和下定位螺杆（73）内侧滚珠（74）贴合转子部件（3）；

步骤C2、操作行吊车使转子部件（3）继续向下，引导轴（21）开始进入引导孔工装（6），实现转子组件（3）的下端定位导向；

步骤C3、继续向下时，转子组件（3）进入电机（4）；转子组件（3）上端外圆尺寸凹陷，使得位置导向架（7）的下定位螺杆（73）在滚珠（74）作用下向外脱出，此时上定位螺杆（72）通过滚珠（74）仍与转子组件（3）贴合，实现转子组件（3）的上端定位导向；

步骤C4、继续向下后，转子组件（3）的推力盘（33）外圆进入位置导向架（7），位置导向架（7）的上定位螺杆（72）通过滚珠（74）全部向外旋出，使得推力盘（33）继续向下滑动时不受阻碍，直到推力盘（33）置于上磁轴承组件（12）上，转子装配到位。