CN114313571A - 支撑工装和用于装配电机模块的方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种支撑工装和用于装配电机模块的方法，支撑工装用于支撑电机模块，电机模块包括转子组件和定子组件，转子组件包括转子以及与转子连接的转子支架，定子组件包括定子以及与定子连接的定子支架，支撑工装包括气隙保持件，气隙保持件用于固定在转子上并且气隙支撑工装的一部分位于转子和定子之间的气隙中，气隙保持件的一端能够抵接在定子的周向表面上，以防止转子组件相对定子组件径向靠近；轴向连接件用于在所述电机模块的轴向方向上连接转子支架和定子支架，以使转子组件和定子组件相对固定，该支撑工装可以使具有该定子的定子组件和具有该转子的转子组件在运输和存储过程中保持有合适的气隙，方便电机的现场组装。

Description

支撑工装和用于装配电机模块的方法

技术领域

本公开属于电机技术领域，尤其涉及一种支撑工装和用于装配电机模块的方法。

背景技术

随着电机的直径的不断增大，例如，大兆瓦风力发电机组的发电机，其直径朝向大型化发展，但电机的直径过大，将会面临运输和装配的困扰。

目前，电机的运输通常是采用转子组件和定子组件分别进行运输，到达组装现场再通过吊装将转子组件和定子组件组装为一个完整的电机。这样，受运输过程中的高度或者宽度的限制，导致运输费用较高，进而导致电机的成本升高。尤其是，随着电机尺寸的增大，例如但不限于，风力发电机组中的电机直径不断增大，受高度或者宽度的限制，电机的运输问题日益凸显。

现有技术中，通常会将电机的定子组件或者转子组件分为端面沿其轴线延伸的定子分瓣或者转子分瓣，这种将电机制成多个模块的形式，虽然运输过程中可以较小的单位进行搬运对象，从而降低了运输成本，但模块的增多又导致现场组装时需要多个吊车和操作人员的配合协同，费时费力。除此，现场组装过程中，由于多个元件位置的频繁变化，极容易出现磕碰损坏。

对于大直径的发电机如何进行模块化设置以及如何运输是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本公开的发明目的在于提供一种支撑工装和用于装配电机模块的方法，以降低大直径发电机的运输成本。

针对上述发明目的，本公开提供如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种支撑工装，用于支撑电机模块，所述电机模块包括转子组件和定子组件，所述转子组件包括转子以及与所述转子连接的转子支架，所述定子组件包括定子以及与所述定子连接的定子支架，所述支撑工装包括气隙保持件，所述气隙保持件用于固定在所述转子上并且所述气隙保持件的一部分位于所述转子和所述定子之间的气隙中，所述气隙保持件的一端能够抵接在所述定子的周向表面上，以防止所述转子组件相对所述定子组件径向靠近；轴向连接件，用于在所述电机模块轴向方向上连接所述转子支架和所述定子支架，以使所述转子组件和所述定子组件相对固定。

根据本公开的一示例性实施例，所述轴向连接件包括调节螺栓、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部用于固定连接到所述转子支架上，所述第二连接部用于固定连接到所述定子支架上，所述第一连接部和所述第二连接部分别具有与所述调节螺栓匹配的安装孔。

具体地，所述第一连接部上的所述安装孔为通孔，所述轴向连接件还包括能够容纳于所述通孔内的套筒组件，所述套筒组件具有与所述调节螺栓匹配的螺纹孔。

可选地，所述套筒组件包括套筒和端盖，所述套筒包括套筒本体和外翻边，所述套筒本体嵌套于所述第一连接部的通孔内，所述外翻边和所述端盖分别布置于所述第一连接部的轴向两端的外侧，且所述端盖面对所述套筒本体的轴向端面设置，所述端盖固定在所述套筒上，所述套筒和所述端盖两者中的至少一者上设置有与所述调节螺栓匹配的内螺纹。

根据本公开另一示例性实施例，所述外翻边与所述端盖之间的距离等于或者大于所述第一连接部的轴向高度。

可选地，所述轴向连接件包括多个第一组轴向连接件和多个第二组轴向连接件，多个所述第一组轴向连接件用于周向设置在所述定子的轴向端部与所述转子的轴向端部之间，多个所述第二组轴向连接件用于周向设置在定子支架辐板和转子支架辐板之间，所述定子支架辐板位于所述定子组件的第一轴向端部。

本公开另一示例性实施例，所述转子支架的径向内端设置有转子法兰，所述定子支架的径向内端设置有定子法兰，所述支撑工装还包括轴端支撑件，所述轴端支撑件的两端设置有能够分别与所述转子法兰和所述定子法兰连接的转子法兰板和定子法兰板。

进一步地，所述支撑工装还包括用于设置在所述定子组件的第二轴向端部的定子支撑件，所述定子支撑件上设置有第一法兰盘，所述支撑工装还包括支架，所述支架包括支撑底座以及从所述支撑底座的顶壁向外突出的定子支撑基座，所述定子支撑基座上设置有与所述第一法兰盘匹配的第二法兰盘，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘上分别设置有相匹配的紧固件安装孔，用于将所述定子组件连接于所述支架上。

进一步可选地，所述支撑底座为扇形，所述支撑底座形成为框架式结构，包括位于径向内侧的内侧弧形边、位于径向外侧的外侧弧形边以及分别连接在所述内侧弧形边和所述外侧弧形边的周向两端的径向连接部，所述定子支撑基座形成在所述外侧弧形边上。

根据本公开另一方面，提供一种电机分瓣模块，所述电机分瓣模块包括定子分瓣、转子分瓣、与所述转子分瓣连接的转子支架以及与所述定子分瓣连接的定子支架，所述电机分瓣模块还包括如上所述的支撑工装。

根据本公开另一示例性实施例，所述转子分瓣上设置有多个径向通孔，所述径向通孔为螺纹孔，所述气隙保持件为螺栓，所述螺栓的端部穿过所述转子分瓣的径向通孔后抵接在所述定子分瓣的周向表面上。

可选地，所述转子分瓣包括磁轭、设置在所述磁轭上的磁极以及位于相邻所述磁极之间的压条，所述径向通孔位于相邻所述磁极之间并穿透所述压条。

进一步地，所述径向通孔沿着所述电机分瓣模块的轴向和周向设置为多个，所述轴向连接件沿着所述电机分瓣模块的周向间隔设置为多个。

根据本公开另一示例性实施例，所述定子分瓣设置在所述转子分瓣的径向内侧，所述转子支架包括沿径向延伸且位于所述转子的轴向端部的转子支架辐板，所述定子支架包括沿径向延伸且位于所述定子的轴向端部的定子支架辐板，所述轴向连接件包括沿着周向布置的第一组轴向连接件和第二组轴向连接件，所述第一组轴向连接件设置在所述定子分瓣的定子铁芯的轴向端部与所述转子分瓣之间，所述第二组轴向连接件设置在所述定子支架辐板和所述转子支架辐板之间。

根据本发明另一方面，提供一种用于装配电机模块的方法，所述电机模块由多个电机分瓣模块拼接而成，所述电机分瓣模块包括定子分瓣和转子分瓣，所述定子分瓣和所述转子分瓣成对设置，所述方法包括：利用多个所述电机分瓣模块的周向端部连接法兰将所述多个电机分瓣模块拼装成完整的电机模块；将多个气隙保持件插入到所述转子分瓣的多个径向通孔内，并抵接到所述定子分瓣的周向表面上；利用多个轴向连接件沿着所述电机分瓣模块的轴向连接所述转子分瓣的转子支架和所述定子分瓣的定子支架。

可选地，所述转子分瓣的径向内端设置有转子法兰，所述定子分瓣的径向内端设置有定子法兰，所述方法还包括：在安装所述轴向连接件的步骤之后，将轴端支撑件的两端分别可拆卸地连接在所述定子法兰和所述转子法兰上。

本公开提供的支撑工装和用于装配电机模块的方法具有如下有益效果：本公开提供的支撑工装包括气隙保持件和轴向连接件，该气隙保持件可以用于连接在定子和转子之间，以将转子支撑在定子的外周面上，而不能在磁吸力的作用下向定子靠近，轴向连接件用于连接定子支架和转子支架，通过气隙保持件和轴向连接件，可以使具有该定子的定子组件和具有该转子的转子组件在运输和存储过程中保持有合适的气隙，方便电机的现场组装。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1为本公开一示例性实施例提供的电机分瓣模块与支撑工装组装后的结构图。

图2为图1中的电机分瓣模块尚未组装完成的结构图。

图3为图2中的转子分瓣的俯视图。

图4为图3中的转子分瓣的A-A剖视图。

图5为图4中的转子分瓣的B-B剖视图。

图6为图5中的定位安装孔设置有气隙保持件的局部示意图。

图7为图2中的定子分瓣的结构图。

图8为图7中的定子分瓣的C-C剖视图。

图9为图2中的定子分瓣的俯视图。

图10为图2中的定子分瓣的仰视图。

图11为图1中的轴向连接件连接于第一安装部和第二安装部之间的结构图。

图12为图1中的轴端支撑件的立体图。

图13为图1中的支架的俯视图。

图14为图13中的支架的侧视图。

附图标记说明：

1、转子分瓣； 114、磁极；

115、压条； 116、径向通孔；

117、转子法兰； 118、磁轭；

2、定子分瓣； 21、转子支架辐板；

211、绕组； 212、绕槽；

213、第二连接部； 214、定子法兰；

215、定子支撑； 217、槽楔；

22、转子； 113、第一连接部；

3、定轴； 4、轴向连接件；

41、调节螺栓； 42、端盖；

43、套筒； 431、外翻边；

432、套筒本体； 5、轴端支撑件；

51、转子连接板； 52、支撑肋板；

53、定子连接板； 54、定子连接孔；

55、转子连接孔； 6、转轴；

7、支架； 8、转子端盖；

71、定子支撑基座； 72、支撑底座；

9、气隙保持件； 111、转子端部法兰。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，不应被理解为本公开的实施形态限于在此阐述的实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本公开描述的电机包括发电机和电动机。发电机是将机械能转换为电能，例如，风力发电机，将风能转换为电能。电动机是将电能转换为机械能(俗称马达)，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

通常情况下，电机包括电机模块以及电机轴系，轴系包括定轴3和通过轴承连接的转轴6，电机模块包括转子组件和定子组件，转子组件包括转子22以及支撑转子22的转子支架，转子支架包括径向延伸且位于转子轴向端部的转子支架辐板21，在转子支架辐板21的径向内侧设置有用于与转轴法兰连接的转子法兰117，定子组件包括定子以及支撑定子连接的定子支架，定子支架包括径向延伸且位于该定子支架的第一轴向端部的定子支架辐板，在定子支架辐板的径向内侧设置有用于与定轴法兰连接的定子法兰214。

为了解决电机模块的运输问题，本公开提供了一种模块化电机，该模块化电机包括多个电机分瓣模块。如图1所示，电机分瓣模块包括成对设置的转子分瓣1和定子分瓣2，电机分瓣模块沿圆周方向呈扇形，多个电机分瓣模块拼接后可以形成完整的电机模块。根据本公开的方案，采用电机模块分瓣后在定子组件和转子组件保持相对位置固定的情况下(例如，保持原有气隙)整体运输，在组装现场直接对电机分瓣模块进行拼接即可形成电机模块，从而减少安装现场的吊装设备和安装人员数量，提高了现场组装效率。

此外，本公开还提供了一种支撑工装，用于将电机分瓣模块中的转子分瓣1和定子分瓣2连接在一起并能够保持彼此的相对位置进行固定，从而方便运输或存储以及在现场直接进行组装。一方面，电机模块分瓣后一定程度上会导致元件刚性变差，例如但不限于，转子分瓣1的刚性变差，通过该支撑工装，可以增加电机分瓣模块的刚性，尤其是转子分瓣1的刚性。另一方面，通过该支撑工装，可以在运输、存储等过程中保持成对设置的转子分瓣1和定子分瓣2之间的气隙，也就是保持转子分瓣1和定子分瓣2的相对位置关系。通过该支撑工装，将转子分瓣1和定子分瓣2预先模块化组装可简化电机的现场组装工艺，提高现场组装效率。

虽然在本公开的描述中，以电机分瓣模块为例进行描述，但是在转子组件或定子组件为一体形成，即未分瓣的情况下，该支撑工装也可以适用，以保持转子组件和定子组件的相对位置固定，确保电机模块在运输或储存过程中气隙和位置不变。

根据本公开的实施例提供的支撑工装，用于支撑电机模块，支撑工装包括轴向连接件4、气隙保持件9以及轴端支撑件5。轴向连接件4用于在轴向方向上连接转子支架和定子支架，以使转子组件和定子组件相对固定。气隙保持件9用于固定在转子上并且气隙保持件9的一部分位于转子22和定子之间的气隙中，气隙保持件9的一端能够抵接在定子的周向表面上，以防止转子组件相对定子组件径向靠近，从而保持转子和定子之间的气隙不变窄。轴端支撑件5可以设置于转子组件和定子组件的径向内侧，并将转子组件和定子组件的径向内侧端固定连接。

通过该支撑工装，能够使转子组件和定子组件相互固定，即将转子组件和定子组件在径向以及轴向上的位置相对固定，尤其是确保电机分瓣模块的转子分瓣1和定子分瓣2之间的相对位置固定，即使经过运输或存储，也能保持转子分瓣1和定子分瓣2之间的气隙不变，从而在组装现场能够快速组装。

本实施例将以外转子内定子的电机为例来详细说明根据本公开的支撑工装的具体结构，但不以此为限，该支撑工装同样适用于外定子内转子的电机。

本实施例将以转子组件包括多个转子分瓣1，定子组件包括多个定子分瓣2，定子分瓣2和转子分瓣1成对设置为例进行说明。转子分瓣1包括位于定子分瓣2的径向外侧的转子22以及转子支架，转子支架包括与转子22的轴向端部连接的转子支架辐板21。

参照图1至图9，轴向连接件4包括调节螺栓41、第一连接部113和第二连接部213，第一连接部113用于固定连接到转子支架上，第二连接部213用于固定连接到定子支架上，第一连接部113和第二连接部213分别具有与调节螺栓41匹配的安装孔。例如但不限于，第一连接部113可通过紧固件连接或者焊接工艺设置在转子支架辐板21上，如图4所示，与其相应的第二连接部213可通过紧固件连接或者焊接工艺设置在定子分瓣2的定子支架辅板，如图7所示。本实施例提供的轴向连接件4具有很好的通用性，能够适应具有不同尺寸的电机模块。

第一连接部113和第二连接部213可分别为柱体结构、块状结构、或者为板体结构。本实施例将以第一连接部113和第二连接部213分别为柱体结构为例进行说明。

第一连接部113可以具有与调节螺栓41匹配的通孔或螺纹孔，第二连接部213可以具有与调节螺栓41匹配的盲孔，也可以具有螺纹孔，还可以具有带内螺纹的盲孔，以通过调节螺栓41可以将转子支架辐板21支撑在定子支架辅板上，以使转子分瓣1和定子分瓣2轴向相对静止。在第一连接部113和第二连接部213均设置为具有与调节螺栓41匹配的螺纹孔的情况下，调节螺栓41可以通过第一连接部113和第二连接部213螺纹连接，即调节螺栓41可通过第一连接部113和第二连接部213可连接在转子分瓣1和定子分瓣2上，以支撑在定子分瓣2和转子分瓣1之间，防止转子分瓣1相对于定子分瓣2之间的轴向位置发生变化，尤其是防止转子分瓣1的转子支架辐板21相对于定子分瓣2下垂变形，同时防止转子分瓣1和定子分瓣2在径向以及在圆周方向上的相对位置变化。

为了组装电机分瓣模块，每个转子分瓣1上设置有至少一个第一连接部113，每个定子分瓣2上都设置有至少一个第二连接部213。

第一连接部113的轴向厚度大于所连接的转子支架辐板21的厚度，第二连接部213的轴向厚度可以大于与其连接的定子支架辅板的厚度。

第一连接部113和第二连接部213在安装过程中，可能存在安装误差，为了防止第一连接部113和第二连接部213之间难以对准而无法安装调节螺栓41，根据本公开的实施例，轴向连接件4还可包括由套筒43和端盖42组成的套筒组件。

套筒43包括套筒本体432和外翻边431。在第一连接部113具有通孔的情况下，套筒本体432可嵌套于第一连接部113的通孔内，使外翻边431位于第一连接部113的轴向内侧，端盖42设置于第一连接部113的轴向外侧，并且面对套筒本体432的轴向端面，端盖42通过紧固件可拆卸地连接在套筒本体432上，形成为外翻边431与端盖42间隔设置，且分别位于第一连接部113的两端，使得外翻边431和端盖42夹持在第一连接部113的两侧。除此，套筒43和端盖42也可以通过焊接工艺连接形成为一体。

进一步地，套筒43和端盖42两者中的至少一者上设置有与调节螺栓41匹配的内螺纹，或者套筒本体432和端盖42上均形成为与调节螺栓41匹配的螺纹孔，且套筒本体432的螺纹孔与端盖42的螺纹孔连通。只要套筒43和端盖42两者中的任一者上设置有与调节螺栓41匹配的内螺纹，就可以实现套筒组件与调节螺栓41的螺纹连接，可以通过套筒组件在调节螺栓41上的轴向位置，便可以调整转子支架辐板21和定子支架辅板之间的距离。

可选地，外翻边431与端盖42之间的距离可等于或者大于第一连接部113的轴向高度。

在外翻边431与端盖42之间的距离等于第一连接部113的轴向高度的情况下，外翻边431与端盖42可分别抵顶于第一连接部113的两端，以夹紧于该第一连接部113的两端，以使套筒组件固定于转子支架辐板21上，可以通过旋转调节螺栓41来调节套筒组件在调节螺栓41上的轴向位置，从而调节转子支架辐板21与定子分瓣2之间的距离。

在外翻边431与端盖42之间的距离大于第一连接部113的轴向高度的情况下，套筒组件可转动地卡设于转子支架辐板21的第一连接部113上，可以通过旋转端盖42或者调节螺栓41来调节套筒组件在调节螺栓41上的轴向位置，从而调节转子支架辐板21与定子分瓣2之间的距离。

端盖42的外径可大于第一连接部113的通孔的内径，可选地，该端盖42为圆环形结构，其中，端盖42的内径与调节螺栓41的直径相同，端盖42的外径大于第一连接部113的孔径。外翻边431的外径可以大于第一连接部113通孔的孔径。

套筒本体432的外径可以小于或者等于第一连接部113的孔径。可选地，套筒本体432的外径小于第一连接部113的通孔的孔径的情况下，套筒本体432可以在该第一连接部113的通孔内径向移动，从而可以调节套筒本体432的位置，使套筒本体432的螺纹孔与第二连接部213上的安装孔对准，克服由于安装误差而无法对准的问题，方便调节螺栓41同时穿过套筒本体432的螺纹孔与第二连接部213上的安装孔。

调节螺栓41的轴向长度大于套筒组件的轴向长度，以可从转子支架辐板21的轴向外侧插入到套筒组件中，并使调节螺栓41的螺杆的尾端支撑在第二连接部213上，即支撑在定子分瓣2上，例如但不限于，该第二连接部213可具有与调节螺栓41匹配的带内螺纹的盲孔。

如图4至图6所示，转子22包括磁轭118、位于磁轭118内侧的磁极114以及压条115。具体地，磁轭118朝向定子分瓣2的一侧设置有磁极114，该磁极114通过压条115固定于磁轭118上。沿电机的径向延伸的径向通孔116布置于该磁轭118上。可选地，该径向通孔116可以为螺纹孔。

更具体地，为了不破坏磁极114的完整性，径向通孔116可位于相邻的两个磁极114之间，相应地，可以穿透压条115。

如图2和图6所示，可选地，气隙保持件9可以具有与径向通孔116匹配的外螺纹，以能够穿入该径向通孔116内并相对固定，例如但不限于，该气隙保持件9可以为螺栓。气隙保持件9可以设置在径向通孔116内，并从径向通孔116向内伸出预定长度，以抵接在定子分瓣2的外周表面上，防止转子分瓣1在磁吸力作用下向定子分瓣2靠近而改变气隙的大小。

为了能够实现每个转子分瓣1的径向定位，每个转子分瓣1上均设置有至少一个径向通孔116，即每个转子22上设置有至少一个径向通孔116。

具体地，参照图6，在气隙保持件9设置于该径向通孔116内时，气隙保持件9的一端可抵顶于定子分瓣2上，例如但不限于，可抵顶于定子分瓣2的外周面上。

定子分瓣2包括定子以及定子支架，定子支架包括连接在定子内侧的定子支架筒体以及与定子支架筒体连接的定子支架辐板。

参照图7至图10，定子支架上设置有沿电机的轴向延伸的多个绕槽212，绕组211可以容纳于该绕槽212内。

参照图1和图2以及图7和图8，径向通孔116可以对准于定子分瓣2的绕槽212，绕槽212内设置有槽楔217，气隙保持件9的螺杆的尾端可以插入该绕槽212内，以能够抵顶于槽楔217上，从而对定子分瓣2和转子分瓣1进行周向定位。具体地，在绕槽212的外周缘形成有用于容纳槽楔217的燕尾槽，槽楔217可卡设于该燕尾槽内，如图6和图8所示。在气隙保持件9设置于径向通孔116内的情况下，如图6所示，气隙保持件9的端部可抵顶于槽楔217上。进一步地，该槽楔217的刚度可以不小于定子分瓣2的刚度，以具有较好的使用寿命。由于气隙保持件9的端部位于燕尾槽内并抵接在槽楔217上，因此，能够对定子分瓣2和转子分瓣1进行周向限位，并防止气隙保持件9对定子分瓣2的外周表面造成损伤。

参照图1和图12，轴端支撑件5的两端设置有能够分别与转子法兰117和定子法兰214连接的转子连接板51和定子连接板53，通过转子连接板51与转子法兰117连接，定子连接板53与定子法兰214连接，可以使轴端支撑件5支撑在转子组件和定子组件的径向内侧。

具体地，轴端支撑件5可包括相互平行的一对转子连接板51和定子连接板53以及连接在该转子连接板51和定子连接板53之间的支撑肋板52。

进一步地，转子连接板51上形成有用于与转子分瓣1连接的多个转子连接孔55，多个转子连接孔55等间隔布置。定子连接板53上设置有用于与定子分瓣2连接的多个定子连接孔54，多个定子连接孔54等间隔布置。

为了提高支撑的稳定性，支撑肋板52可以为一对且彼此间隔设置，但不以此为限，支撑肋板52的数量和形状可以根据实际需要选择。

进一步地，转子支架辐板21的径向内端设置有用于与电机轴系连接的转子法兰117，定子分瓣2的径向内端设置有用于与电机轴系连接的定子法兰214。转子连接板51可以连接于转子法兰117上，定子连接板53可以连接在定子法兰214上，从而使轴端支撑件5连接于转子分瓣1和定子分瓣2之间，以在径向内侧将转子分瓣1和定子分瓣2固定连接。可选地，轴端支撑件5可通过紧固件分别与转子法兰117和定子法兰214形成可拆卸地连接。

根据本公开的支撑工装还可以包括支架7，用于对电机分瓣模块进行支撑。如图13和14所示，支架7包括支撑底座72以及从支撑底座72上向上突出的定子支撑基座71。支撑底座72的形状与电机分瓣模块的形状相应，例如但不限于，可以为扇形，为了减少支架7的重量，支架7可以形成为框架式结构，包括位于径向内侧的内侧弧形边、位于径向外侧的外侧弧形边以及分别连接在内侧弧形边和外侧弧形边的周向两端的径向连接部。定子支撑基座71可以形成在外侧弧形边上，定子支撑基座71的上端可以形成有连接法兰。

在定子支架的第二轴向端部可设置有定子支撑215，支架7能够通过定子支撑215可拆卸地连接在定子分瓣2上。可选地，定子支撑基座71能够连接在定子支撑215上。具体地，在定子支撑215和定子支撑基座71上分别设置有相互匹配的供紧固件穿过的安装通孔，通过紧固件设置于两个安装通孔内可以实现支架7与定子分瓣2的连接。除此，定子支撑215和定子支撑基座71还可以通过焊接工艺连接，但不以此为限。

根据本公开的实施例，当需要将电机运输前，可以先将电机装配完成。该过程中，可以将多个转子分瓣1拼接为转子组件，即相邻的转子分瓣1可以通过位于该转子分瓣1的周向两端的转子端部法兰111(如图2所示)连接，以组装形成为整体的转子组件。可选地，转子端部法兰111上设置有供紧固件穿过的紧固件安装孔，相邻的转子分瓣1可通过紧固件连接，可选地，紧固件安装孔可以为光孔或者螺纹孔。相邻的转子端部法兰111还可以通过焊接工艺形成为固定连接。

同理，定子分瓣2的周向端部也可以设置有定子端部法兰(图未示)，相邻的定子分瓣2可通过定子端部法兰拼装形成为定子组件。

通过将电机预先装配完成，可以使定子组件和转子组件保持原有的装配位置，并后续的存储或者搬运过程中保持该装配位置，可以使后续的现场组件更为容易，现场组装效果更高。

然后，将气隙保持件9旋入径向通孔116内，直至气隙保持件9抵顶于定子分瓣2的槽楔217上，此时能够避免转子分瓣1在磁吸力作用下向定子分瓣2靠近，即设置气隙保持件9之后，可以防止转子分瓣1和定子分瓣2之间的气隙变小。在气隙保持件9旋入径向通孔116内的情况下，气隙保持件9的端部可以抵顶于槽楔217上。

此时，由于气隙保持件9抵接在槽楔217上，能够防止定子分瓣1和转子分瓣2由于磁吸力而贴合，因此，这时可以拆除转子端盖8，以使位于定子分瓣2下端的定子支撑215暴露出来，以为后续将定子分瓣2连接于支架7上做准备。

在拆除转子端盖8之后，将支架7分别安装在相应的定子分瓣2上，可选地，可以将支架7的定子支撑基座71与定子支撑215的法兰盘对接，然后利用紧固螺栓进行紧固。

将轴向连接件4安装于第一连接部113和第二连接部213之间，以使转子组件和定子组件连接在一起，并对转子分瓣1进行轴向定位。

转子支架辐板21上设置有周向布置的多个第一连接部113，例如但不限于，可以为同心设置的第一圆周和第二圆周，第一圆周可以位于转子的轴向端部，第二圆周可以位于转子支架辐板的径向中部，由于圆周的位置不同，位于不同圆周上的轴向连接件4的作用可以不同。具体地，在第一圆周上的轴向连接件4可以用于支撑转子分瓣1，第二圆周上的轴向连接件4除了可以用于支撑转子分瓣1外，还可以用于调节转子支架辐板21与定子分瓣2之间的距离，以使转子支架辐板21径向内端的转子法兰117和定子分瓣2上的定子法兰214分别能够与轴系连接，或者能够与轴端支撑件5连接。

具体地，轴向连接件4的安装步骤为：将第一连接部113和第二连接部213分别固定于转子支架辐板21和定子支架辅板上，然后可将套筒组件安装于第一连接部113上，例如但不限于，可以将套筒组件设置于第一连接部113的通孔内。调整套筒组件在第一连接部113通孔内的径向位置，以使套筒组件的紧固件安装孔与第二连接部213的紧固件安装孔对准，并将调节螺栓41设置于上述的两个紧固件安装孔中。

最后，将定子法兰214和转子法兰117与各自的轴系连接部分螺栓拆除，再将轴端支撑件5通过紧固件连接在定子法兰214和转子法兰117之间。然后，将相邻转子分瓣1之间的转子端部法兰111拆除，并将定子分瓣2之间的定子端部法兰拆除。

以上步骤完成了支撑工装和电机分瓣模块的组装过程，此后便可以对该电机模块进行存储、搬运等操作。

当需要组装电机时，例如但不限于，当位于电机的组装现场时，可以先将相邻电机分瓣模块周向端部的定子端部法兰和转子端部法兰111分别组装完成，然后拆除轴端支撑件5，以释放定子法兰214和转子法兰117，将电机的轴系连接部分安装在定子法兰214和转子法兰117上。此步骤中，当轴系的端部法兰与定子法兰214或者转子法兰117不能贴合的情况下，即轴系的端部法兰的紧固件安装孔可以与定子法兰214或者转子法兰117的紧固件安装孔对位，定子法兰214的侧面与相应点轴系的端部法兰的侧面之间形成有间隙时，或者转子法兰117的侧面与相应的轴系的端部法兰的侧面之间形成有间隙时，可以通过旋转套筒组件来调整套筒组件在调节螺栓41上的位置，从而调节定子法兰214和转子法兰117之间的距离，以实现定子法兰214和转子法兰117分别与各自的轴系的端部法兰贴合。此步骤中，除了旋转套筒组件来调整该套筒组件位于调节螺栓41上的轴向位置外，还可以旋转调节螺栓41，也能够实现调整套筒组件在调节螺栓41上的轴向位置。

然后，拆除支架7，并安装转子端盖8，再拆除轴向连接件4和气隙保持件9，其中，轴向连接件4和气隙保持件9的拆除顺序不做限制，可同时拆除，或者先拆除轴向连接件4再拆除气隙保持件9，也可以先拆除气隙保持件9再拆除轴向连接件4。

本公开提供的支撑工装尤其适用于直驱型风力发电机组，例如但不限于，可以使用于该直驱型风力发电机组的发电机，该发电机的直径尺寸可以超过5米，甚至达到十几米或者更大。

本公开提供的多个定子分瓣1可以具有相同的结构，以提高定子分瓣1的通用性，也方便进行批量化生产，从而降低了电机的成本。

本公开提供的支撑工装可以在电机的定子组件和转子组件分别分瓣的情况下，仍然保持原有的装配位置(保持原有气隙)的情况下，以定子分瓣和转子分瓣形成的电机分瓣模块为单位进行存储或者运输，降低了现场组装的难度，提高了现场组装效率，从而降低了电机的成本。

除此，通过支撑工装中的轴向连接件4、气隙保持件9以及轴端支撑件5，将转子分瓣2支撑在定子分瓣1上，从而克服了由于分瓣而导致的电机的转子组件刚性较差的缺陷，也就是说，支撑工装使电机的运输更加容易，现场组装更加方便。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本公开所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

Claims (16)

1.一种支撑工装，用于支撑电机模块，所述电机模块包括转子组件和定子组件，所述转子组件包括转子(22)以及与所述转子(22)连接的转子支架，所述定子组件包括定子以及与所述定子连接的定子支架，其特征在于，所述支撑工装包括：

气隙保持件(9)，所述气隙保持件(9)用于固定在所述转子(22)上并且所述气隙保持件(9)的一部分位于所述转子(22)和所述定子之间的气隙中，所述气隙保持件(9)的一端能够抵接在所述定子的周向表面上，以防止所述转子组件相对所述定子组件径向靠近；

轴向连接件(4)，用于在所述电机模块轴向方向上连接所述转子支架和所述定子支架，以使所述转子组件和所述定子组件相对固定。

2.如权利要求1所述的支撑工装，其特征在于，所述轴向连接件(4)包括调节螺栓(41)、第一连接部(113)和第二连接部(213)，所述第一连接部(113)用于固定连接到所述转子支架的转子支架辐板(21)上，所述第二连接部(213)用于固定连接到所述定子支架上，所述第一连接部(113)和所述第二连接部(213)分别具有与所述调节螺栓(41)匹配的安装孔。

3.如权利要求2所述的支撑工装，其特征在于，所述第一连接部(113)上的所述安装孔为通孔，所述轴向连接件(4)还包括能够容纳于所述通孔内的套筒组件，所述套筒组件具有与所述调节螺栓(41)匹配的螺纹孔。

4.如权利要求3所述的支撑工装，其特征在于，所述套筒组件包括套筒(43)和端盖(42)，所述套筒(43)包括套筒本体(432)和外翻边(431)，所述套筒本体(432)嵌套于所述第一连接部(113)的通孔内，所述外翻边(431)和所述端盖(42)分别布置于所述第一连接部(113)的轴向两端的外侧，且所述端盖(42)面对所述套筒本体(432)的轴向端面设置，所述端盖(42)固定在所述套筒(43)上，所述套筒(43)和所述端盖(42)两者中的至少一者上设置有与所述调节螺栓(41)匹配的内螺纹。

5.如权利要求4所述的支撑工装，其特征在于，所述外翻边(431)与所述端盖(42)之间的距离等于或者大于所述第一连接部(113)的轴向高度。

6.如权利要求1-5中任一项所述的支撑工装，其特征在于，所述轴向连接件(4)包括多个第一组轴向连接件和多个第二组轴向连接件，多个所述第一组轴向连接件用于周向设置在所述定子的轴向端部与所述转子(22)的轴向端部之间，多个所述第二组轴向连接件用于周向设置在定子支架辐板和转子支架辐板(21)之间，所述定子支架辐板位于所述定子组件的第一轴向端部。

7.如权利要求1所述的支撑工装，其特征在于，所述转子支架的径向内端设置有转子法兰(117)，所述定子支架的径向内端设置有定子法兰(214)，所述支撑工装还包括轴端支撑件(5)，所述轴端支撑件(5)的两端设置有能够分别与所述转子法兰(117)和所述定子法兰(214)连接的转子法兰板(51)和定子连接板(53)。

8.如权利要求7所述的支撑工装，其特征在于，所述支撑工装还包括用于设置在所述定子组件的第二轴向端部的定子支撑件(215)，所述定子支撑件(215)上设置有第一法兰盘，所述支撑工装还包括支架(7)，所述支架(7)包括支撑底座(72)以及从所述支撑底座(72)的顶壁向外突出的定子支撑基座(71)，所述定子支撑基座(71)上设置有与所述第一法兰盘匹配的第二法兰盘，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘上分别设置有相匹配的紧固件安装孔，用于将所述定子组件连接于所述支架(7)上。

9.如权利要求8所述的支撑工装，其特征在于，所述支撑底座(72)为扇形，所述支撑底座(72)形成为框架式结构，包括位于径向内侧的内侧弧形边、位于径向外侧的外侧弧形边以及分别连接在所述内侧弧形边和所述外侧弧形边的周向两端的径向连接部，所述定子支撑基座(71)形成在所述外侧弧形边上。

10.一种电机分瓣模块，其特征在于，所述电机分瓣模块包括定子分瓣(2)、转子分瓣(1)、与所述转子分瓣(1)连接的转子支架以及与所述定子分瓣(2)连接的定子支架，所述电机分瓣模块还包括如权利要求1-9中任一项所述的支撑工装。

11.如权利要求10所述的电机分瓣模块，其特征在于，所述转子分瓣(1)上设置有多个径向通孔(116)，所述径向通孔(116)为螺纹孔，所述气隙保持件(9)为螺栓，所述螺栓的端部穿过所述转子分瓣(1)的径向通孔后抵接在所述定子分瓣(2)的周向表面上。

12.如权利要求11所述的电机分瓣模块，其特征在于，所述转子分瓣(1)包括磁轭(118)、设置在所述磁轭(118)上的磁极(114)以及位于相邻所述磁极(114)之间的压条(115)，所述径向通孔(116)位于相邻所述磁极(114)之间并穿透所述压条(115)。

13.如权利要求12所述的电机分瓣模块，其特征在于，所述径向通孔(116)沿着所述电机分瓣模块的轴向和周向设置为多个，所述轴向连接件(4)沿着所述电机分瓣模块的周向间隔设置为多个。

14.如权利要求10所述的电机分瓣模块，其特征在于，所述定子分瓣(2)设置在所述转子分瓣(1)的径向内侧，所述转子支架包括沿径向延伸且位于所述转子的轴向端部的转子支架辐板，所述定子支架包括沿径向延伸且位于所述定子的轴向端部的定子支架辐板，所述轴向连接件(4)包括沿着周向布置的第一组轴向连接件和第二组轴向连接件，所述第一组轴向连接件设置在所述定子分瓣(2)的定子铁芯的轴向端部与所述转子分瓣(1)之间，所述第二组轴向连接件设置在所述定子支架辐板和所述转子支架辐板之间。

15.一种用于装配电机模块的方法，其特征在于，所述电机模块由多个电机分瓣模块拼接而成，所述电机分瓣模块包括定子分瓣(2)和转子分瓣(1)，所述定子分瓣(2)和所述转子分瓣(1)成对设置，所述方法包括：

利用多个所述电机分瓣模块的周向端部连接法兰将所述多个电机分瓣模块拼装成完整的电机模块；

将多个气隙保持件(9)插入到所述转子分瓣(1)的多个径向通孔(116)内，并抵接到所述定子分瓣(2)的周向表面上；

利用多个轴向连接件(4)沿着所述电机分瓣模块的轴向连接所述转子分瓣(1)的转子支架和所述定子分瓣(2)的定子支架。

16.如权利要求15所述的用于装配电机模块的方法，其特征在于，所述转子分瓣(1)的径向内端设置有转子法兰(117)，所述定子分瓣(2)的径向内端设置有定子法兰(214)，所述方法还包括：在安装所述轴向连接件(4)的步骤之后，将轴端支撑件(5)的两端分别可拆卸地连接在所述定子法兰(214)和所述转子法兰(117)上。

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