CN111900842B - 永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风力发电机技术领域，涉及永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，包括：防腐前处理：对转子支架磁轭面进行预处理；对转子支架磁轭面进行清洁；对转子支架磁轭面的螺纹孔进行防护；磁轭面防腐：对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐。该工艺，通过在转子支架磁轭面喷涂油漆，实现对转子支架在运输及储存过程中磁轭面的临时防腐，且不影响后续转子磁钢装配、磁极防护及整机装配；取消了转子支架在磁极装配前的磁轭喷砂操作，使转子支架的存放不再受时间限制。此外，转子磁极装配不受喷砂限制，减少反复倒运次数，提升了装配效率；节约喷砂房建设和喷砂、除尘设备的投入，降低发电机生产制造成本，消除喷砂带来的粉尘污染问题。
Description
技术领域
本发明属于风力发电机技术领域，涉及磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，尤其涉及永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺。
背景技术
永磁直驱风力发电机转子部分采用永磁体结构，将磁钢装配在转子支架内磁轭表面形成磁极。转子支架从支架厂家发出后，在运输、存储过程中磁轭面会产生锈迹、被粉尘污染。因此，为保证磁钢装配过程及装配完成后转子磁极整体的抗腐蚀效果，确保发电机运行的可靠性，在磁钢装配前，需要对与磁钢直接接触的转子支架磁轭表面进行全面除锈并清理干净，保证磁轭表面无锈迹、粉尘等污染，方可进行磁钢装配。
目前，对于转子支架表面的锈迹，大多采用喷砂除锈的方式。所谓喷砂除锈，即在进行磁钢装配前，将转子支架倒运至专用喷砂房内，磁轭面喷石英砂，去除锈迹；喷砂完成后，使用吸尘器及清洗剂对磁轭表面进行清理。
然而，喷砂除锈的方式存在以下缺点：首先，喷砂需在专用喷砂房进行，随着发电机生产基地的增多，每个基地均需建造专属喷砂房并安装除尘设备，固资投入较大；其次，喷砂人工费用较高，且喷砂造成的转子支架反复倒运及清理工作量较大；再者，喷砂后，需在12h内完成磁钢装配及磁极防护，因此必须做到现喷现用，而这显然不利于生产组织及产品质量的保证；且由于喷砂设备的限制，导致喷砂工序为瓶颈工序，生产计划安排被动，等待时间较长；最后，喷砂过程中会产生大量粉尘，这与永磁直驱风力发电机清洁生产的要求及绿色能源发展的理念并不相符。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，取消转子支架在磁极装配前的磁轭喷砂操作，使转子支架在运输及储存过程中其磁轭面能够临时防腐，使转子支架的存放不再受时间限制，且不会影响后续转子磁钢装配、磁极防护及整机装配。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
这种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，具体包括：
1)防腐前处理：对转子支架磁轭面进行预处理；对转子支架磁轭面进行清洁；对转子支架磁轭面的螺纹孔进行防护；
2)磁轭面防腐：对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐。
进一步，对转子支架磁轭面进行预处理，使其粗糙度符合ISO粗糙度比较板“中等”的要求；对所述转子支架磁轭面进行清洁，使其清洁度达到ISO8501-1:2007的Sa3级。
进一步，所述步骤1)中，对转子支架磁轭面进行清洁，具体包括：
1.1)使用真空吸尘器除去转子支架磁轭面的灰尘、残渣；
1.2)使用清洗剂清洗转子支架磁轭面。
进一步，所述步骤1.2)中的清洗剂为无水酒精。
进一步，所述步骤1)中，对转子支架磁轭面的螺纹孔采用螺栓或者堵头进行防护。
进一步，所述步骤2)中，对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐，具体包括：
2.1)配制油漆：将油漆与固化剂按照(5.5～5.7):1的体积比混合形成基料，并向基料中加入稀释剂进行混合搅拌，完成油漆的配制；
2.2)喷涂油漆：在温度为10～35℃，空气相对湿度≤75％的环境下喷涂油漆，施工粘度为20～25s；
2.3)加热固化：在温度为40～50℃的环境下保温6～6.5h。
进一步，所述步骤2.1)中稀释剂的加入量由配制油漆时的温度决定，具体为：
春冬季按照基料与稀释剂10:1.3的重量比加入稀释剂，夏秋季按照基料与稀释剂10:1的重量比加入稀释剂。
进一步，所述步骤2.2)中喷涂油漆的漆膜厚度为125±25μm。
进一步，所述油漆采用低表面处理环氧树脂漆。
进一步，所述低表面处理环氧树脂漆与转子支架磁轭面、转子磁极灌封胶之间的附着力大于或等于12MPa。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
通过在转子支架磁轭面喷涂油漆，使转子支架在运输及储存过程中其磁轭面能够临时防腐，且不会影响后续转子磁钢装配、磁极防护及整机装配等其他生产安排。该防腐工艺，取消了转子支架在磁极装配前的磁轭喷砂操作，使转子支架的存放不再受时间限制；转子装配不受喷砂限制，可减少反复倒运次数，便于生产组织，单台生产周期可缩短1天，提升了装配效率；同时，节约喷砂房建设和喷砂、除尘设备的投入，降低发电机生产制造成本，消除喷砂带来的粉尘污染问题，保证永磁直驱风力发电机的装配过程清洁无污染。
此外，磁轭面油漆喷涂前，对磁轭面的螺纹孔使用螺栓或者堵头进行防护，防止油漆进入螺纹孔；在温度为10～35℃，空气相对湿度≤75％的环境下喷涂油漆，施工粘度为20～25s，保证油漆喷涂后无漆瘤，且磁轭面油漆均匀无流挂；为保证喷漆过程喷枪可顺利拉开、不流挂，根据配制油漆时的温度加入适量的稀释剂，春冬季按照基料与稀释剂10:1.3的重量比加入稀释剂，夏秋季按照基料与稀释剂10:1的重量比加入稀释剂。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
本实施例提供了一种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，具体包括：
1)防腐前处理：对转子支架磁轭面进行预处理；对转子支架磁轭面进行清洁；对转子支架磁轭面的螺纹孔进行防护；
2)磁轭面防腐：对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐。
进一步，步骤1)中，对转子支架磁轭面进行预处理，使其粗糙度符合ISO粗糙度比较板“中等”(G)的要求；对转子支架磁轭面进行清洁，使其清洁度达到ISO8501-1:2007的Sa3级。
进一步，步骤1)中，对转子支架磁轭面进行清洁，具体包括：
1.1)使用真空吸尘器除去转子支架磁轭面的灰尘、残渣；
1.2)使用清洗剂清洗转子支架磁轭面。
进一步，所述步骤1.2)中的清洗剂为无水酒精。
进一步，所述步骤1)中，对转子支架磁轭面的螺纹孔采用螺栓或者堵头进行防护，防止油漆进入螺纹孔。
进一步，所述步骤2)具体包括：
2.1)配制油漆：将油漆与固化剂按照(5.5～5.7):1的体积比混合形成基料，并向基料中加入稀释剂进行混合搅拌，完成油漆的配制；
2.2)喷涂油漆：在温度为10～35℃，空气相对湿度≤75％的环境下喷涂油漆，施工粘度为20～25s，保证喷涂后无漆瘤、磁轭面油漆均匀无流挂；
2.3)加热固化：在温度为40～50℃的环境下保温6～6.5h。
进一步，所述步骤2.1)中稀释剂的加入量由配制油漆时的温度决定，具体为：
春冬季按照基料与稀释剂10:1.3的重量比加入稀释剂，夏秋季按照基料与稀释剂10:1的重量比加入稀释剂，保证喷漆过程喷枪可顺利拉开、不流挂。
进一步，所述步骤2.2)中喷涂油漆的漆膜厚度为125±25μm，效果最佳，且不会影响后续发电机定转子气隙及散热。
进一步，所述油漆采用低表面处理环氧树脂漆，优选地，选择一款双组分低表面处理环氧树脂漆，喷涂或刷涂均可，其防腐性能优异，工艺操作性强。具体地讲，此款油漆具备较强耐候性，在经受温度交变、盐雾、湿热环境作用下能提供磁轭金属基材足够的密封防护性；且具备一定的附着力，能提供与磁轭面及转子磁极灌封胶超过12MPa的附着力；同时具有成本优势，为现行发电机组防腐油漆之一，便于后续物料采购及喷涂作业。
实施例2
本实施例提供了一种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，具体包括：
1)防腐前处理：
对转子支架磁轭面进行预处理，使其粗糙度符合ISO粗糙度比较板“中等”(G)的要求；
对转子支架磁轭面进行清洁，使其清洁度达到ISO8501-1:2007的Sa3级；
采用螺栓对转子支架磁轭面的螺纹孔进行防护，防止油漆进入螺纹孔；
2)磁轭面防腐：对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐。
进一步，步骤1)中，对转子支架磁轭面进行清洁，具体包括：
1.1)使用真空吸尘器除去转子支架磁轭面的灰尘、残渣；
1.2)使用无水酒精清洗转子支架磁轭面。
进一步，所述步骤2)具体包括：
2.1)配制油漆：将油漆与固化剂按照5.5:1的体积比混合形成基料，并向基料中加入稀释剂进行混合搅拌，完成油漆的配制；
2.2)喷涂油漆：在温度为10～35℃，空气相对湿度≤75％的环境下喷涂油漆，施工粘度为20～25s，保证喷涂后无漆瘤、磁轭面油漆均匀无流挂；
2.3)加热固化：在温度为40～50℃的环境下保温6～6.5h。
进一步，所述步骤2.1)中稀释剂的加入量由配制油漆时的温度决定，具体为：
春冬季按照基料与稀释剂10:1.3的重量比加入稀释剂，夏秋季按照基料与稀释剂10:1的重量比加入稀释剂，保证喷漆过程喷枪可顺利拉开、不流挂。
进一步，所述步骤2.2)中喷涂油漆的漆膜厚度为125±25μm，效果最佳，且不会影响后续发电机定转子气隙及散热。
进一步，所述油漆采用低表面处理环氧树脂漆，优选地，选择一款双组分低表面处理环氧树脂漆。
实施例3
本实施例提供了一种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，具体包括：
1)防腐前处理：
对转子支架磁轭面进行预处理，使其粗糙度符合ISO粗糙度比较板“中等”(G)的要求；
对转子支架磁轭面进行清洁，使其清洁度达到ISO8501-1:2007的Sa3级；
采用堵头对转子支架磁轭面的螺纹孔进行防护，防止油漆进入螺纹孔；
2)磁轭面防腐：对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐。
进一步，步骤1)中，对转子支架磁轭面进行清洁，具体包括：
1.1)使用真空吸尘器除去转子支架磁轭面的灰尘、残渣；
1.2)使用无水酒精清洗转子支架磁轭面。
进一步，所述步骤2)具体包括：
2.1)配制油漆：将油漆与固化剂按照5.7:1的体积比混合形成基料，并向基料中加入稀释剂进行混合搅拌，完成油漆的配制；
2.2)喷涂油漆：在温度为10～35℃，空气相对湿度≤75％的环境下喷涂油漆，施工粘度为20～25s，保证喷涂后无漆瘤、磁轭面油漆均匀无流挂；
2.3)加热固化：在温度为40～50℃的环境下保温6～6.5h。
进一步，所述步骤2.1)中稀释剂的加入量由配制油漆时的温度决定，具体为：
春冬季按照基料与稀释剂10:1.3的重量比加入稀释剂，夏秋季按照基料与稀释剂10:1的重量比加入稀释剂，保证喷漆过程喷枪可顺利拉开、不流挂。
进一步，所述步骤2.2)中喷涂油漆的漆膜厚度为125±25μm，效果最佳，且不会影响后续发电机定转子气隙及散热。
进一步，所述油漆采用低表面处理环氧树脂漆。
实施例4
本实施例提供了一种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，具体包括：
1)防腐前处理：
对转子支架磁轭面进行预处理，使其粗糙度符合ISO粗糙度比较板“中等”(G)的要求；
对转子支架磁轭面进行清洁，使其清洁度达到ISO8501-1:2007的Sa3级；
采用堵头对转子支架磁轭面的螺纹孔进行防护，防止油漆进入螺纹孔；
2)磁轭面防腐：对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐。
进一步，步骤1)中，对转子支架磁轭面进行清洁，具体包括：
1.1)使用真空吸尘器除去转子支架磁轭面的灰尘、残渣；
1.2)使用无水酒精清洗转子支架磁轭面。
进一步，所述步骤2)具体包括：
2.1)配制油漆：将油漆与固化剂按照5.67:1的体积比混合形成基料，并向基料中加入稀释剂进行混合搅拌，完成油漆的配制；
2.2)喷涂油漆：在温度为10～35℃，空气相对湿度≤75％的环境下喷涂油漆，施工粘度为20～25s，保证喷涂后无漆瘤、磁轭面油漆均匀无流挂；
2.3)加热固化：在温度为40～50℃的环境下保温6～6.5h。
进一步，所述步骤2.1)中稀释剂的加入量由配制油漆时的温度决定，具体为：
春冬季按照基料与稀释剂10:1.3的重量比加入稀释剂，夏秋季按照基料与稀释剂10:1的重量比加入稀释剂，保证喷漆过程喷枪可顺利拉开、不流挂。
进一步，所述步骤2.2)中喷涂油漆的漆膜厚度为125±25μm，效果最佳，且不会影响后续发电机定转子气隙及散热。
进一步，所述油漆采用低表面处理环氧树脂漆，优选地，选择牌号为Interseal670HS的油漆，该油漆防腐性能优异，喷涂或刷涂均可，工艺操作性强。
本实施例提供的这种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，对于磁轭面喷涂油漆最佳漆膜厚度、所选油漆牌号、喷涂后其与磁轭及磁极灌封胶之间的附着力、耐盐雾、湿热老化性能进行反复测试验证，同时在产品上进行装配验证，对于磁轭表面喷涂油漆后磁钢装配及发电机套装过程进行确认，保证不影响正常装配。具体的测试验证过程如下：
1.制作样板，模拟转子磁轭制作样板，样板规格200×200×5mm，表面清洁度达到ISO8501-1:1988的Sa3级，粗糙度符合ISO粗糙度比较板规定的“中等”(G)的要求，样板表面喷涂环氧中间漆(油漆牌号Interseal670HS)，待漆膜完全固化，在喷涂环氧中间漆的样板一面1/2面积处刷涂现行转子磁极灌封胶；
2.附着力验证，选取1/2涂覆环氧中间漆的样板表面及1/2涂覆环氧中间漆+灌封胶的样板表面按GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》的要求分别在(20±1)℃下保温2h、在(60±1)℃下保温2h，在每组测试条件下随机选取3个位置进行漆膜附着力测试试验，具体结果参见表格1：
表格1环氧中间漆附着力验证
由表格1可知，该环氧中间漆能够提供与磁轭面及转子磁极灌封胶超过12MPa的附着力，满足磁钢装配需求。
3.盐雾试验，将样板放入质量分数为5％的NaCl溶液、环境温度为(35±2)℃、ph值为6.5～7.2的盐雾环境中进行腐蚀性试验，持续120h后取出。经过盐雾试验后，样板表面油漆完整，未见破坏，无锈蚀。
4.温湿循环老化试验，定义2个循环25℃～80℃升温、1个循环降温至-40℃，再恢复至25℃为1个周期，每个周期24h，共进行6周期(144h)的试验，试验过程保证相对湿度93％。试验后样板表面油漆完整，未见破坏，无锈蚀。
因此，本发明提供的这种永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，通过在转子支架磁轭面喷涂油漆，实现对转子支架运输及储存过程中磁轭面的临时防腐，取消了转子支架在磁极装配前的磁轭喷砂操作，且不会影响后续转子磁钢装配、磁极防护及整机装配等其他生产安排，实现成本最优化。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (1)
1.永磁风力发电机磁极装配前转子支架磁轭免喷砂工艺，其特征在于，取消转子支架在磁极装配前的磁轭喷砂操作，通过在转子支架磁轭面喷涂油漆，使转子支架在运输过程中其磁轭面能够临时防腐及防尘，且不会影响后续转子磁钢装配、磁极防护及整机装配的生产安排；具体包括：
1)防腐前处理：对转子支架磁轭面进行预处理，使其粗糙度符合ISO粗糙度比较板“中等”的要求；对转子支架磁轭面进行清洁，具体包括：使用真空吸尘器除去转子支架磁轭面的灰尘、残渣；使用无水酒精清洗转子支架磁轭面使其清洁度达到ISO8501-1:2007的Sa3级；对转子支架磁轭面的螺纹孔采用螺栓或者堵头进行防护；
2)磁轭面防腐：对转子支架磁轭面喷涂油漆用以防腐，具体包括：
2.1)配制油漆：将油漆与固化剂按照(5.5～5.7):1的体积比混合形成基料，并向基料中加入稀释剂进行混合搅拌，完成油漆的配制；所述稀释剂的加入量由配制油漆时的温度决定，具体为：
春冬季按照基料与稀释剂10:1.3的重量比加入稀释剂，夏秋季按照基料与稀释剂10:1的重量比加入稀释剂；
2.2)喷涂油漆：在温度为10～35℃，空气相对湿度≤75％的环境下喷涂油漆，施工粘度为20～25s；所述油漆采用低表面处理环氧树脂漆，所述低表面处理环氧树脂漆与转子支架磁轭面、转子磁极灌封胶之间的附着力大于或等于12MPa，且油漆的漆膜厚度为125±25μm；
2.2.3)加热固化：在温度为40～50℃的环境下保温6～6.5h。
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