CN114301243B - 一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装及使用方法，包括两根连接拉杆，其一端可拆卸连接有定位板，另一端设有与安装伸缩驱动机构连接的固定板；其中，连接拉杆上、位于固定板一侧依次设有含轨道的放置板和导向板，导向板与转子左端面接触，伸缩驱动机构上、位于放置板一侧设有推动机构，当安装磁钢时，将磁钢放入放置板导轨上，启动开关，伸缩驱动机构带动推动机构移动，进而推动磁钢进入预定转子槽中；当拆卸磁钢时，将定位板替换为螺母与转子固定，伸缩驱动机构推动磁钢从定位板一侧推出。本发明工装结构简单，制作成本低，实用性强，通过控制伸缩驱动机构的行程，可将磁钢精准平稳的推入或者推出转子槽。

Description

一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装及使用方法

技术领域

本发明属于高速永磁风力发电机永磁体的装配和拆卸技术领域，具体涉及一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装及使用方法。

背景技术

高速永磁风力发电机因其体积小、重量轻、效率高等优势得到广泛的应用。其转子结构主要有表贴式和内置式两种形式；其中，由于表贴式磁钢通常采用极间压紧的固定方式，在电磁力、离心力等因素的作用下，紧固部件容易松动、甚至脱落，给发电机安全运行带来严重的故障隐患，并且在短路情况下，永磁体容易产生局部失磁，使发电机性能严重下降，因此逐渐被业内淘汰；而内置式永磁体由于具备良好的保护性能且同时能够防止电枢反应退磁，因而成为高速永磁风力发电机的主流。

众所周知，对于内置式永磁体高速永磁风力发电机，因磁钢的强磁性，在转子装配磁钢时，不易将磁钢顺利放入转子槽中。然而现有技术没有针对磁钢安装的有效工装，一般是通过人工推压的方式装入，但当一个转子槽内容纳磁钢较多时，安装最后几个磁钢时，因为槽内其他磁钢的斥力，人工基本无法将磁钢推入槽中，而用敲击方式又极易造成磁钢(特别是镍铜环氧磁钢硬度高较脆)破损，破损后取出该磁钢时，需从背面将磁钢退出，又易造成此槽内其他磁钢的破损，造成返工时间长、成本大；另外在拆卸磁钢时，由于磁钢间吸引力较大不易分开，需要将整个转子加热至300℃，使整个转子内磁钢退磁后再将其拆除，拆出的磁钢基本全都退磁，因而无法继续使用，造成资源浪费。

有鉴于此，本发明人一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装及使用方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装及使用方法，以解决现有人工推压力量不足，敲击又容易造成磁钢破损的情况，同时还能够实现在磁钢数量较多，磁钢间吸引力较大不易分开情况下，快速便捷拆卸磁钢，使返修维护过程更加快捷，省时省力。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，包括连接拉杆，所述连接拉杆为两根、且分别位于转子铁芯单元两侧，两根所述连接拉杆的一端可拆卸连接有与转子铁芯右端面接触的定位板，另一端设置有用于安装伸缩驱动机构的固定板；

其中，两根所述连接拉杆上、靠近固定板一侧依次设置有放置板和导向板，所述放置板和导向板上均开设供磁钢移动的轨道，所述轨道的形状与转子槽形状相同，所述导向板与转子铁芯左端面接触，所述伸缩驱动机构上、位于放置板一侧固定连接有推动机构，当安装磁钢时，将磁钢放入放置板导轨上，启动伸缩驱动机构开关，伸缩驱动机构带动推动机构移动，进而推动放置板上的待安装磁钢进入预定转子槽中；当拆卸磁钢时，将定位板拆除，并将定位板一侧的连接拉杆与转子铁芯右端面固定，启动伸缩驱动机构开关，伸缩驱动机构推动磁钢从拆除后的定位板一侧推出。

进一步地，所述工装还包括多个相同结构的定位卡板，多个所述定位卡板间隔套设在两根连接拉杆上；

所述定位卡板的内弧面与转子铁心各级外表面贴合，所述定位卡板的底部两侧设置有插入转子槽的插入部。

进一步地，所述固定板与放置板之间设置有定位套，所述定位套为两个、且分别套设在连接拉杆上，所述定位套的长度可根据使用需求设定，用于限定伸缩驱动机构推动磁钢的长度。

进一步地，两根所述连接拉杆均为双头螺纹杆，所述定位板和固定板的两侧均开设有供连接拉杆穿过的通孔，所述定位板和固定板均通过螺母与连接拉杆可拆卸连接；

若拆卸磁钢时，将定位板拆除，并将螺母旋入连接拉杆上，使螺母与转子铁芯右端面固定。

进一步地，所述放置板和导向板的轨道底部中间均设置分隔板，所述分隔板用于防止轨道两侧磁钢相互吸附。

进一步地，所述导向板的轨道上、位于分隔板的两侧设置有异形卡位块，所述异形卡位块的顶面与磁钢的底面平齐，用于导向使磁钢顺利进入转子槽中。

进一步地，所述放置板和导向板的轨道顶部两侧均设置朝向分隔板的外檐，且导向板的外檐伸出长度大度放置板的外檐伸出长度。

进一步地，所述推动机构包括两个推块和一个连接块，两个所述推块分别位于轨道两侧、且与轨道的侧面贴合；

所述连接块呈人字形结构，其一端与两个推块连接，另一端与伸缩驱动机构连接；

所述伸缩驱动机构为油缸或者液压缸，所述伸缩驱动机构安装在固定板的中部，所述伸缩驱动机构的活塞杆与连接块固定连接。

进一步地，所述连接拉杆、定位板、固定板、放置板、导向板和推动机构均采用不锈钢材质制作。

一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、根据转子铁心的轴向长度选择相匹配长度的连接拉杆和伸缩驱动机构；

步骤二、将工装各部件依次组装，使多个定位卡板均匀卡在转子铁心各级外表面上，再通过螺母分别将导向板和固定板卡在转子铁心左右两端面上，即将工装固定在转子铁心上；

步骤三、当安装磁钢时，将磁钢逐块放置在放置板导轨上，然后启动伸缩驱动机构，伸缩驱动机构带动推动机构移动，进而推动放置板上的待安装磁钢进入预定转子槽中，重复上述动作，直至所有的磁钢装配完成后，拆除工装；

当拆卸磁钢时，将定位板拆除，并通过螺母与转子铁芯右端面固定，启动伸缩驱动机构，伸缩驱动机构推动磁钢从拆除定位板一侧推出。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，该工装通过连接拉杆、定位板、固定板、定位套、导向板及导向套等部件共同配合，可将该工装固定套设在不同长度的转子铁心上，从而扩展了工装的使用范围；其次该工装设置有用于放置磁钢的放置板，且放置板和导向板上开设有与转子槽相同的轨道，通过控制伸缩驱动机构(油缸)的有效行程，能够精准将磁钢平稳快速的通过轨道无缝的推入或者推出转子槽；同时，该工装不会造成对转子铁心冲片、转子压板等部件的二次损伤，从而避免了磁钢报废现象的发生，节约了成本。相比现有技术解决人工推压力量不足，敲击又容易造成磁钢破损的情况，能够保证磁钢顺利装入转子槽中或者从转子槽中推出。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装使用状态结构示意图；

图2是本发明一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装整体结构示意图；

图3是本发明定位卡板结构示意图；

图4是本发明放置板结构示意图；

图5是本发明导向板和卡位块结构示意图；

图6是本发明推动机构结构示意图。

其中：1为连接拉杆；2为定位板；3为伸缩驱动机构；4为固定板；5为放置板；6为导向板；7为推动机构；8为定位卡板；9为定位套；10为分隔板；11为卡位块；71为推块；72为连接块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。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装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1～6所示，本发明提供一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，包括连接拉杆1，所述连接拉杆1为两根、且分别位于转子铁芯单元两侧，两根连接拉杆1的一端可拆卸连接有定位板2，定位板2用于与转子铁芯右端面固定，两根连接拉杆1的另一端设置有固定板4，固定板4用于固定安装伸缩驱动机构3，优选的，本发明实施中的伸缩机构为油缸或者液压缸，其活塞杆伸出的长度可根据要求进行控制。

其中，两根连接拉杆1上(定位板2与固定板4之间)、靠近固定板4一侧依次设置有放置板5和导向板6，放置板5和导向板6上均开设供磁钢移动的轨道，轨道的形状与转子槽形状相同，导向板6与转子铁芯左端面接触，伸缩驱动机构3上、位于放置板5一侧固定连接有推动机构7。通过以上设置，本发明工装通过连接拉杆1、与设置在连接拉杆1两端的定位板2和导向板6将该工装套设在转子铁心单元上，当需要安装磁钢时，将磁钢逐个放入放置板5导轨上，启动伸缩驱动机构3开关，伸缩驱动机构3带动推动机构7移动，进而推动放置板5上的待安装磁钢进入预定转子槽中；当拆卸磁钢时，将定位板2拆除，并将定位板一侧的连接拉杆1与转子铁芯右端面固定，启动伸缩驱动机构3开关，伸缩驱动机构3推动磁钢从拆除后的定位板2一侧推出。

另外如图3所示，本发明工装还包括多个相同结构的定位卡板8，多个定位卡板8能够间隔套设在两根连接拉杆1上；其中，定位卡板8的内弧面可精准的卡在转子铁心各级外表面上，定位卡板8的底部两侧设置有插入转子槽的插入部，定位卡板8用于磁钢安装时起定位作用。

具体的，本发明工装两根连接拉杆1均为双头螺纹杆，定位板2和固定板4的两侧均开设有供连接拉杆1穿过的通孔，定位板2和固定板4均通过螺母与连接拉杆1可拆卸连接；若拆卸磁钢时，将定位板2拆除，并将螺母旋入连接拉杆1上，使螺母与转子铁芯右端面固定，从而通过油缸的推力将磁钢依次从转子铁芯右侧推出。

其中，本发明放置板5和导向板6的轨道底部中间均设置分隔板10，分隔板10用于阻止轨道两侧磁钢相互吸附。优选的，放置板5和导向板6的轨道顶部两侧均设置朝向分隔板10的外檐，且导向板6的外檐伸出长度大度放置板5的外檐伸出长度，通过在放置板5和导向板6的轨道顶部设置延伸外檐，防止磁钢的顶部与转子铁芯吸附。另外在导向板6的轨道上、位于分隔板10的两侧设置有异形卡位块11，异形卡位块11的顶面与磁钢的底面平齐，用于配合轨道导向使磁钢顺利进入转子槽中。

本发明在固定板4与放置板5之间设置有定位套9，定位套9为两个、且长度相同分别套设在连接拉杆1上，定位套9的一端面挡在固定板4右端面上，另一端面顶在放置板5的左端面。所述定位套9一方面用于确定固定板4与放置板5之间的距离，从而限定了伸缩驱动机构3推动磁钢的长度；另一方面为安装推动机构7提供了空间；三方面与连接拉杆1、定位板2、固定板4以及导向板6共同作用将工装锁定在转子铁芯上，其中，定位套9的长度可根据使用需求设定，以便扩大油缸的有效推动行程。

本发明推动机构7包括两个推块71和一个连接块72，两个推块71分别位于轨道两侧、且与轨道的侧面相贴合；连接块72呈人字形结构，其一端与两个推块71连接，另一端与伸缩驱动机构3连接，所述伸缩驱动机构3可拆卸地安装在固定板4的中部，伸缩驱动机构3的活塞杆与连接块72固定连接。也就是说，伸缩驱动机构3通过活塞杆将推动作用力平均分配到相应的两个推块71上，并通过推块71推动磁钢平稳的移动到预定转子槽位置中。

由于磁钢自身具备很强的磁吸力，因此本工装为了避免其零部件与磁钢产生吸附，本工装的连接拉杆1、定位板2、固定板4、放置板5、导向板6和推动机构7均采用无磁性不锈钢制作，既保证装配过程安全，又保证工装的强度。

本发明还提供了一种该工装的具体使用方法，其具体步骤如下所示：

步骤一、根据转子铁心的轴向长度选择相匹配长度的连接拉杆1和伸缩驱动机构3；

步骤二、将工装各部件依次组装，使多个定位卡板8均匀卡在转子铁心各级外表面上，再通过螺母分别将导向板6和固定板4卡在转子铁心左右两端面上，即将工装固定在转子铁心上；

步骤三、当安装磁钢时，将磁钢逐块放置在放置板5导轨上，然后启动伸缩驱动机构3，并控制其行程，伸缩驱动机构3带动推动机构7向右移动，进而推动放置板5上的待安装磁钢进入预定转子槽中，重复上述动作，直至所有的磁钢装配完成后，拆除工装；

当拆卸磁钢时，将定位板2拆除，并通过螺母与转子铁芯右端面固定，启动伸缩驱动机构3，伸缩驱动机构3推动磁钢从拆除定位板2一侧推出，最后拆除工装即可。

本发明工装结构简单，制作成本低，操作简单，实用性强，能够解决现有人工推压力量不足，敲击又容易造成磁钢破损的情况，同时还能够实现在磁钢数量较多，磁钢间吸引力较大不易分开情况下，快速便捷拆卸磁钢，使返修维护过程更加快捷，省时省力。

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 (10)

1.一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，其特征在于，包括连接拉杆(1)，所述连接拉杆(1)为两根、且分别位于转子铁芯单元两侧，两根所述连接拉杆(1)的一端可拆卸连接有与转子铁芯右端面接触的定位板(2)，另一端设置有用于安装伸缩驱动机构(3)的固定板(4)；

其中，两根所述连接拉杆(1)上、靠近固定板(4)一侧依次设置有放置板(5)和导向板(6)，所述放置板(5)和导向板(6)上均开设供磁钢移动的轨道，所述轨道的形状与转子槽形状相同，所述导向板(6)与转子铁芯左端面接触，所述伸缩驱动机构(3)上、位于放置板(5)一侧固定连接有推动机构(7)，当安装磁钢时，将磁钢放入放置板(5)导轨上，启动伸缩驱动机构(3)开关，伸缩驱动机构(3)带动推动机构(7)移动，进而推动放置板(5)上的待安装磁钢进入预定转子槽中；当拆卸磁钢时，将定位板(2)拆除，并将定位板一侧的连接拉杆(1)与转子铁芯右端面固定，启动伸缩驱动机构(3)开关，伸缩驱动机构(3)推动磁钢从拆除后的定位板(2)一侧推出。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，其特征在于，所述工装还包括多个相同结构的定位卡板(8)，多个所述定位卡板(8)间隔套设在两根连接拉杆(1)上；

所述定位卡板(8)的内弧面与转子铁心各级外表面贴合，所述定位卡板(8)的底部两侧设置有插入转子槽的插入部。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，所述固定板(4)与放置板(5)之间设置有定位套(9)，所述定位套(9)为两个、且分别套设在连接拉杆(1)上，所述定位套(9)的长度可根据使用需求设定，用于限定伸缩驱动机构(3)推动磁钢的长度。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，两根所述连接拉杆(1)均为双头螺纹杆，所述定位板(2)和固定板(4)的两侧均开设有供连接拉杆(1)穿过的通孔，所述定位板(2)和固定板(4)均通过螺母与连接拉杆(1)可拆卸连接；

若拆卸磁钢时，将定位板(2)拆除，并将螺母旋入连接拉杆(1)上，使螺母与转子铁芯右端面固定。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，所述放置板(5)和导向板(6)的轨道底部中间均设置分隔板(10)，所述分隔板(10)用于防止轨道两侧磁钢相互吸附。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，所述导向板(6)的轨道上、位于分隔板(10)的两侧设置有异形卡位块(11)，所述异形卡位块(11)的顶面与磁钢的底面平齐，用于导向使磁钢顺利进入转子槽中。

7.根据权利要求5所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，所述放置板(5)和导向板(6)的轨道顶部两侧均设置朝向分隔板(10)的外檐，且导向板(6)的外檐伸出长度大度放置板(5)的外檐伸出长度。

8.根据权利要求1所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，所述推动机构(7)包括两个推块(71)和一个连接块(72)，两个所述推块(71)分别位于轨道两侧、且与轨道的侧面贴合；

所述连接块(72)呈人字形结构，其一端与两个推块(71)连接，另一端与伸缩驱动机构(3)连接；

所述伸缩驱动机构(3)为油缸或者液压缸，所述伸缩驱动机构(3)安装在固定板(4)的中部，所述伸缩驱动机构(3)的活塞杆与连接块(72)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装，所述连接拉杆(1)、定位板(2)、固定板(4)、放置板(5)、导向板(6)和推动机构(7)均采用不锈钢材质制作。

10.根据权利要求1～9任一所述一种风力发电机的内置式永磁体辅助拆装工装的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、根据转子铁心的轴向长度选择相匹配长度的连接拉杆(1)和伸缩驱动机构(3)；

步骤二、将工装各部件依次组装，使多个定位卡板(8)均匀卡在转子铁心各级外表面上，再通过螺母分别将导向板(6)和固定板(4)卡在转子铁心左右两端面上，即将工装固定在转子铁心上；

步骤三、安装磁钢时，将磁钢逐块放置在放置板(5)导轨上，然后启动伸缩驱动机构(3)，伸缩驱动机构(3)带动推动机构(7)移动，进而推动放置板(5)上的待安装磁钢进入预定转子槽中，重复上述动作，直至所有的磁钢装配完成后，拆除工装；

当拆卸磁钢时，将定位板(2)拆除，并通过螺母与转子铁芯右端面固定，启动伸缩驱动机构(3)，伸缩驱动机构(3)推动磁钢从拆除定位板(2)一侧推出。

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