CN113924484A - 旋转电机楔块松动检查装置、旋转电机楔块松动检查系统及旋转电机楔块松动检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转电机楔块松动检查装置包括：检查部(60)，该检查部(60)具有楔块打击装置(62)和楔块振动检测装置(63)，楔块打击装置(62)具有打击楔块(1t)的敲击锤(61)，楔块振动检测装置(63)检测楔块(1t)的振动；以及吸附部(4a、4b)，该吸附部(4a、4b)通过连接构件(5a、5b)与检查部(60)连接，并吸附于阶差部(11t)的外周面，吸附部(4a、4b)在轴向内侧具有第一连接件(42a、42b)，该第一连接件(42a、42b)能够调整吸附部(4a、4b)的轴向安装位置或能够更换吸附部(4a、4b)的轴向安装位置。

Description

旋转电机楔块松动检查装置、旋转电机楔块松动检查系统及 旋转电机楔块松动检查方法

技术领域

本申请涉及一种旋转电机楔块松动检查装置、旋转电机楔块松动检查系统及旋转电机楔块松动检查方法。

背景技术

旋转电机由转子和定子构成，由转子的旋转产生的磁场的变化通过定子转换成电能。定子构成为，将线圈插入由硅钢板层叠而成的铁芯的槽中，通过绝缘性构件加压固定该线圈。作为加压固定线圈的方法，在线圈的径向外侧重叠波状的波纹弹簧和板状构件即楔块，在压缩波纹弹簧的同时用楔块进行按压，从而对线圈进行固定。

在具有这种结构的旋转电机中，需要以规定的力对线圈加压，并在铁芯上将线圈保持管理为固定状态。在具有这样的线圈固定结构的旋转电机中，需要定期检查上述楔块的固定状态，为了在松动时恢复加压力，需要维护、更换波纹弹簧和楔块。

对于旋转电机的楔块的状态，检查人员在拔出转子的状态下用锤子敲击楔块，并根据此时产生的声音和振动来感官性地判断楔块的紧固状态和松开状态。

另一方面，从提高旋转电机的运转率的观点出发，为了出于缩短检查所需的停止时间的目的而省略转子的拔出作业，提出了一种能够插入旋转电机的转子与定子之间的间隙中的旋转电机的楔块打击装置以及使用该装置的楔块检查系统(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第6250241号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本申请作为对象的旋转电机的楔块中，轴向端部楔块位于定子铁芯的所谓“阶差部”。该部分的定子铁芯的形状是朝向轴向的外侧内径呈阶梯状地逐渐向外侧变大的阶梯形状。

专利文件1中记载的旋转电机楔块打击装置存在以下问题：由于壳体的长度比定子铁芯的阶梯部的各阶梯的轴向长度要短，所以无法将打击装置固定在定子铁芯的阶梯部上，无法对端部楔块的轴向端部进行松动检查。

本申请公开了一种用于解决上述问题的技术，其目的是提供一种旋转电机楔块松动检查装置、旋转电机楔块松动检查系统和旋转电机楔块松动检查方法，该旋转电机楔块松动检查装置、旋转电机楔块松动检查系统和旋转电机楔块松动检查方法能适用于各种旋转电机，而与因旋转电机的每个机种而不同的端部楔块的轴向长度、或者端部楔块与阶梯部之间的相对位置关系的差异无关。

用于解决技术问题的技术手段

本申请所公开的旋转电机楔块松动检查装置中，

将在定子铁芯的轴向的端部使所述定子铁芯的内径向轴向的外侧阶梯性变大而形成的、具有阶梯形状的部分定义为阶差部，此时，

该旋转电机楔块松动检查装置对将插入所述阶差部的槽中的导体的内周面朝径向外侧进行按压并进行固定的楔块的松动进行检查，

该旋转电机楔块松动检查装置包括：检查部，该检查部具有楔块打击装置和楔块振动检测装置，所述楔块打击装置具有对所述楔块进行打击的敲击锤，所述楔块振动检测装置对由于敲击而引起的所述楔块的振动进行检测；以及

吸附部，该吸附部通过连接构件连接到所述检查部，吸附于所述阶差部的内周面，

所述吸附部在所述轴向的内侧具有能够调整所述吸附部的所述轴向的安装位置的第一连接件。

本申请所公开的旋转电机楔块松动检查椅子系统包括：

所述楔块松动检查装置；

频率分析部，该频率分析部对进行了打击的所述楔块的振动波形的频率特性进行分析；以及评价部，该评价部将所述振动波形的分析结果的频率特性与预先设定的判定基准进行比较评价，对判定结果进行量化。

本申请所公开的旋转电机楔块松动检查方法是

使用上述的旋转电机楔块松动检查装置的旋转电机楔块松动检查方法，

将所述旋转电机楔块松动检查装置从所述轴向的外侧插入所述旋转电机的所述阶差部与转子之间，而不从所述旋转电机中拔出所述转子，

将所述第一连接件的所述轴向的内侧端面按压在阶梯状的所述阶差部的所述轴向的外侧端面上，通过所述敲击锤来对打击所述楔块的位置进行定位。

发明效果

根据本申请公开的旋转电机楔块松动检查装置，

能应用于各种旋转电机，而与旋转电机的每个机种不同的端部楔块在轴向Z上的长度、或端部楔块与阶差部之间的相对位置关系的差异无关。

根据本申请公开的旋转电机楔块松动检查系统，

能应用于各种旋转电机，而与旋转电机的每个机种不同的端部楔块在轴向Z上的长度、或端部楔块与阶差部之间的相对位置关系的差异无关。

根据本申请公开的旋转电机楔块松动检查方法，

由于能对固定定子线圈的楔块的松动进行检查而不拔出转子，因此能在短时间内完成检查作业。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查装置的立体图。

图2是示出实施方式1所涉及的作为检查对象的旋转电机的定子的轴向端部的内侧的立体图。

图3是示出将实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查装置从轴向的外侧插入旋转电机的定子铁芯的阶差部的状态的正面示意图。

图4是从周向对将实施方式1所涉及的旋转电机的楔块松动检查装置从轴向的外侧插入定子铁芯的阶差部并固定的状态进行观察的侧视图。

图5是示出实施方式1所涉及的端部楔块松动测定装置的吸附部的结构的立体图。

图6是示出成为检查对象的端部楔块的变化的图。

图7是示出成为检查对象的端部楔块的变化的图。

图8是示出成为检查对象的端部楔块的变化的图。

图9是示出实施方式1所涉及的旋转电机的端部楔块松动判定系统的结构的框图。

具体实施方式

实施方式1.

以下，用附图对实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查装置、旋转电机楔块松动检查系统以及旋转电机楔块松动检查方法进行说明。

图1是旋转电机楔块松动检查装置100(以下简称为装置100)的立体图。

图2是示出作为检查对象的旋转电机的定子10的轴向Z的端部内侧的立体图。

如图2所示，构成定子10的线圈的导体3通过楔块1和插入在楔块1与导体3之间的未图示出的波纹弹簧将各个导体3的内周面向半径方向A的外侧进行按压并进行固定。

实际上，为了固定插入到一个槽中的一根导体3，插入有多个楔块1。在插入到一个槽中的多个楔块1中，将插入到轴向Z两端的楔块1称为端部楔块1t。端部楔块1t夹着周向B的两端配置于定子铁芯11的阶差部11t。阶差部11t是定子铁芯11的内径在定子铁芯11的轴向Z的端部向轴向Z的外侧阶段性变大而形成的、具有阶梯形状的部分。

如图1所示，装置100包括：第一吸附部4a和第二吸附部4b，该第一吸附部4a和第二吸附部4b沿旋转电机的周向B并排设置，吸附于旋转电机的定子铁芯11的阶差部11t的内周面；检查部60，该检查部60配置在第一吸附部4a与第二吸附部4b之间，对测量端部楔块1t的松动的设备进行搭载；第一连接构件5a，该第一连接构件5a对第一吸附部4a和检查部60进行连接；以及第二连接构件5b，该第二连接构件5b对第二吸附部4b和检查部60进行连接。

检查部60具有能够通过拧入结构安装用于手动操作的手柄9的结构，并且当装置100移动时以及当定子铁芯11安装到阶差部11t时，手柄9用作把手。检查部60具有敲击锤61，打击端部楔块1t的轴向Z的中央位置。在图1中，检查部60的敲击锤61示出了伸出状态。

图3是示出将装置100从轴向Z的外侧插入旋转电机的定子铁芯11的阶差部11t的状态的正面示意图。

图4是从周向B对将装置100从轴向Z的外侧插入定子铁芯11的阶差部11t的状态进行观察的侧视图。

在使用装置100的检查中，为了对端部楔块1t的松动进行检查而不拔出旋转电机的转子20，装置100从轴向Z的外侧插入定子铁芯11的阶差部11t与转子20之间。

图5是示出装置100的第一吸附部4a和第一连接构件5a的结构的立体图。第二吸附部4b和第二连接构件5b与第一吸附部4a和第一连接构件5a左右对称，并且分别具有相同的结构和功能。在第一吸附部4a中，在定子铁芯11的外周面上滑动的吸附面41a(图5中的上表面)由具有低摩擦系数的材料构成。第一吸附部4a通过在内部具有永磁体P而被吸附并固定到定子铁芯11的定子铁芯11的阶差部11t。

通过由具有低摩擦系数的材料构成吸附面41a，在不具有用于移动的电动机、皮带轮、齿轮等移动机构和伴随它们的控制机构的情况下，能握持手柄9，通过手动操作在轴向Z上平稳地移动。

永磁体P可以替换为电磁铁，在这种情况下，通过适时地接通/断开电磁铁的电源，能防止第一吸附部4a不慎吸附到定子铁芯11的阶差部11t，并能容易地将装置100安装到定子10。

为了在预定长度范围内调整相对于上述阶差部11t的轴向Z的吸附位置，第一吸附部4a在轴向Z的内侧端部具有能够调整轴向Z的位置的连接件42a(第一连接件)。连接件42a通过调整构件43a安装在第一吸附部4a上，通过使调整构件43a旋转能对轴向Z的安装位置进行微调。此外，可以替换为具有不同尺寸的连接件42a。

第一吸附部4a通过紧固构件44a与第一连接构件5a连接。在第一吸附部4a与第一连接构件5a之间，为了在预定的长度范围内调整检查部60在半径方向A上的位置，能够插入和更换能够调整半径方向A的位置的连接件45a(第二连接件)。

此外，用于插入紧固构件44a的多个安装孔5ah1、5ah2、5ah3沿轴向Z并排地配置在第一连接构件5a上，第一吸附部4a的连接位置可以沿轴向Z改变。第一连接构件5a通过紧固构件51a与检查部60连接。

如上所述，装置100包括敲击锤61，对端部楔块1t的轴向Z的中央位置进行打击。在图4中，在阶差部11t上，在四个阶梯上，成为定子铁芯11的内径朝向轴向Z的外侧变大的部分的、轴向Z的中央位置。

图6～图8示出了成为装置100的检查对象的端部楔块1t的变化。以下，使用图6～图8说明将第一吸附部4a安装到定子铁芯11的阶差部11t上的方法。将第二吸附部4b安装到定子铁芯11的阶差部11t上的安装方法与第一吸附部4a相同，因此省略说明，第二吸附部4b的安装与第一吸附部4a的安装同时进行。

在各图中，由于插入端部楔块1t的位置不同，所以第一吸附部4a所吸附的位置也不同。具体地说，图6和图7是端部楔块1t在轴向Z的位置不同的情况的比较，图8示出了从图6改变了端部楔块1t在半径方向A的位置的定子。

在图6所示的示例中，端部楔块1t的轴向Z的中央位置(由敲击锤61打击的位置)是阶差部11t的第三台阶d3的轴向Z的中央位置。因此，第一吸附部4a通过使用三个安装孔中的轴向Z外侧的两个安装孔5ah1、5ah2，来安装在第一连接构件5a上，使得不与阶差部11t的第四台阶d4干涉。第一吸附部4a通过将用于调整轴向Z的位置的连接件42a的轴向Z的内侧端面按压到阶差部11t的第四台阶d4的轴向Z的外侧端面来进行定位。因此，还能定位用于通过敲击锤61打击端部楔块1t的位置。

在图7所示的示例中，端部楔块1t的轴向Z的中央位置位于阶差部11t的第三台阶d3与第四台阶d4之间，假设与图6的状态同样地，当安装在阶差部11t的第三级上时，第一吸附部4a与阶差部11t的第五台阶d5干涉。因此，第一吸附部4a利用轴向Z内侧的两个安装孔5ah2、5ah3安装在第一连接构件5a上。第一吸附部4a通过将调整轴向Z的位置的连接件42a的轴向Z的内侧端面按压到阶差部11t的第五台阶d5的轴向Z的外侧端面来进行定位。因此，还能定位用于通过敲击锤61打击端部楔块1t的位置。调整轴向Z上的位置的连接件42a的轴向长度比图6中的长度稍长。

此时，利用轴向Z内侧的两个安装孔5ah2、5ah3将第一吸附部4a安装在第一连接构件5a上也是为了增大永磁体P与阶差部11t之间的接触面积，确保吸附力。

在图8的示例中，与图6的示例相比，端部楔块1t的位置存在于旋转电机的半径方向A的内侧，在这种情况下，敲击锤61接近并发生干涉。因此，将调整半径方向A的位置的连接件45a更换为厚度较大的连接件，以设定为使检查部60退到内侧。

因此，为了准确地对吸附第一吸附部4a的轴向Z的位置进行定位，使得敲击锤61位于作为检查对象的端部楔块1t的轴向Z的中央位置，决定沿轴向Z设置在第一连接构件5a上的多个安装孔5ah1～5ah3中的进行使用的安装孔和连接件42a、连接件45a的种类。

图9是表示旋转电机端部楔块松动判定系统的结构的框图。旋转电机楔块松动检查装置100由检查部60和楔块松动分析判定部50构成。

检查部60包括：楔块打击装置62，该楔块打击装置62具有对端部楔块1t进行打击的敲击锤61；以及楔块振动检测装置63，该楔块振动检测装置63对端部楔块1t由于该打击而产生的振动进行检测。

楔块松动分析判定部50包括：频率分析部51，该频率分析部51对打击的端部楔块1t的振动波形的频率特性进行分析；以及评价部52，该评价部52将振动波形的分析结果的各个频率特性整合后，与预先设定的判定基准进行比较评价，对判定结果进行量化。

首先，检查部60通过敲击锤61对端部楔块1t进行打击，并将由楔块振动检测装置63检测到的楔块振动信息发送到楔块松动分析判定部50。楔块振动信息是由楔块振动检测装置63测定到的楔块振动波形。接着，频率分析部51接收楔块振动信息，分析楔块振动波形的频率分量，获得楔块振动的频率特性。

评价部52根据由振动波形的频率分析部51获得的楔块振动的频率特性，将预先设定的判定基准与出现的峰值的频率进行比较评价，来判定端部楔块1t有无松动。

用于检测和测定端部楔块1t的振动的装置可以是接触式振动传感器或加速度传感器等，只要能够检测振动即可，也可以是非接触式声音收集麦克风或位移传感器等。

实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查装置中，

将在定子铁芯的轴向的端部中所述定子铁芯的内径向轴向的外侧阶段性变大的、具有阶梯形状的部分被定义为阶差部，此时，

该旋转电机楔块松动检查装置对将插入所述阶差部的槽中的导体的内周面朝径向外侧进行按压并进行固定的楔块的松动进行检查，所述旋转电机楔块松动检查装置包括：

检查部，该检查部具有楔块打击装置和楔块振动检测装置，所述楔块打击装置具有对所述楔块进行打击的敲击锤，所述楔块振动检测装置对由于敲击而引起的所述楔块的振动进行检测；以及

吸附部，该吸附部通过连接构件连接到所述检查部并被吸附到所述阶差部的内周面，

所述吸附部在所述轴向的内侧具有能够调整所述吸附部的所述轴向的安装位置的第一连接件。

因此，由于第一连接件能够调整轴向的位置，并且能更换为具有不同厚度的连接件，因此能应用于各种旋转电机，而与旋转电机的每个机种不同的端部楔块的轴向Z的长度、或者端部楔块与阶差部之间的相对位置关系的差异无关。

此外，由于不需要移动所需的电动机、皮带轮、齿轮等移动机构和移动机构所附带的控制机构，并且不需要决定打击位置所需的目视确认用摄像头、测距仪等传感器类，因此能将部件的数量抑制得较少，能提供廉价且高精度的楔块松动检查装置。

实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查装置还包括：

第二连接件，该第二连接件能在所述吸附部与所述连接构件之间调整所述检查部的径向的位置。

因此，第一吸附部和第二吸附部能够在预定的长度的范围内调整检查部的半径方向A的位置。根据由第一吸附部和第二吸附部吸附的阶差部的径向阶差高度，更换厚度不同的连接件，从而能适用于各种机种的旋转电机。

此外，实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查装置的所述连接构件包括多个安装孔，该多个安装孔沿轴向进行配置，能够在所述轴向上改变所述吸附部的连接位置。

因此，通过选择安装孔，也能在轴向Z上改变第一吸附部和第二吸附部的连接位置，能防止第一吸附部和第二吸附部与台阶发生干涉。

实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查系统包括：

上述任意一项旋转电机楔块松动检查装置；

频率分析部，该频率分析部对进行了打击的所述楔块的振动波形的频率特性进行分析；以及评价部，该评价部将所述振动波形的分析结果的频率特性与预先设定的判定基准进行比较评价，对判定结果进行量化。

因此，能适当地判定旋转电机的每个机种不同的端部楔块的各自的状态。

实施方式1所涉及的旋转电机楔块松动检查方法是

使用上述任一项的旋转电机楔块松动检查装置的旋转电机楔块松动检查方法，

将所述旋转电机楔块松动检查装置从所述轴向的外侧插入所述旋转电机的所述阶差部与转子之间，而不从所述旋转电机中拔出所述转子，

将所述第一连接件的所述轴向的内侧端面按压在阶梯状的所述阶差部的所述轴向的外侧端面上，通过所述敲击锤来对打击所述楔块的位置进行定位。

因而，能对固定定子线圈的楔块的松动进行检查而不拔出转子，因此能在短时间内完成检查作业。

本申请虽然记载了示例性的实施方式，但在实施方式中所记载的各种特征、形态、和功能并不限于应用于特定的实施方式，也能够单独地或进行各种组合地应用于实施方式。

因此，在本申请所公开的技术范围内可以设想无数未举例示出的变形例。例如，设为也包含对至少1个结构要素进行变形的情况、进行追加的情况或者进行省略的情况。

标号说明

100楔块松动检查装置、1楔块、1t端部楔块、10定子、11定子铁芯、11t阶差部、20转子、3导体、4a第一吸附部、4b第二吸附部、41a吸附面、42a连接件、43a调整构件、44a紧固构件、45a连接件、5a第一连接构件、5b第二连接构件、5ah1、5ah2、5ah3安装孔、50楔块松动分析判定部、51频率分析部、52评价部、51a紧固构件、60检查部、61敲击锤、62楔块打击装置、63楔块振动检测装置、9手柄、A半径方向、B周向、Z轴向、P永磁体。

Claims (5)

1.一种旋转电机楔块松动检查装置，将在定子铁芯的轴向的端部使所述定子铁芯的内径向轴向的外侧阶梯性变大而形成的、具有阶梯形状的部分定义为阶差部，此时，所述旋转电机楔块松动检查装置对将插入所述阶差部的槽中的导体的内周面朝径向外侧进行按压并进行固定的楔块的松动进行检查，所述旋转电机楔块松动检查装置的特征在于，包括：

检查部，该检查部具有楔块打击装置和楔块振动检测装置，所述楔块打击装置具有对所述楔块进行打击的敲击锤，所述楔块振动检测装置对由于敲击而引起的所述楔块的振动进行检测；以及

吸附部，该吸附部通过连接构件连接到所述检查部，吸附于所述阶差部的内周面，

所述吸附部在所述轴向的内侧具有能够调整所述吸附部的所述轴向的安装位置的第一连接件。

2.如权利要求1所述的旋转电机楔块松动检查装置，其特征在于，

包括第二连接件，该第二连接件能在所述吸附部与所述连接构件之间调整所述检查部的径向的位置。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机楔块松动检查装置，其特征在于，

所述连接构件包括多个安装孔，该多个安装孔沿轴向进行配置，能沿所述轴向将所述吸附部的连接位置进行变更。

4.一种旋转电机楔块松动检查系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机楔块松动检查装置；

频率分析部，该频率分析部对进行了打击的所述楔块的振动波形的频率特性进行分析；以及

评价部，该评价部将所述振动波形的分析结果的频率特性与预先设定的判定基准进行比较评价，对判定结果进行量化。

5.一种旋转电机楔块松动检查方法，该旋转电机楔块松动检查方法使用如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机楔块松动检查装置，所述旋转电机楔块松动检查方法的特征在于，

将所述旋转电机楔块松动检查装置从所述轴向的外侧插入所述旋转电机的所述阶差部与转子之间，而不从所述旋转电机中拔出所述转子，

将所述第一连接件的所述轴向的内侧端面按压在阶梯状的所述阶差部的所述轴向的外侧端面上，通过所述敲击锤来对打击所述楔块的位置进行定位。

Images