CN114678992B - 一种框架结构电机及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架结构电机及装配方法，其框架结构电机包括基座外壳、定子机壳和模块化定子；所述基座外壳包括前框架和后框架，所述前框架外侧固定有前端盖安装板，所述后框架外侧固定有后端盖安装板，在前框架与后框架之间焊接多个横向支撑梁，相邻两个横向支撑梁与前、后框架侧壁形成一矩形通槽，该矩形通槽内装配有定子机壳，所述定子机壳包括定子安装板、限位侧板、弧形铁芯安装块，所述定子安装板内壁固定有用于安装模块化定子的弧形铁芯安装块，该弧形铁芯安装块两侧设有限位侧板。本申请可以节约工装及工时并提高电机的可靠性，保证每个模块化定子在整机不拆解的情况下，可以方便快捷的完成拆除和更换。

Description

一种框架结构电机及装配方法

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种框架结构电机及装配方法。

背景技术

永磁电机主要由基座、端盖、轴承、定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、永磁体、电机轴等各部件组成。目前绝大多数永磁电机的结构形式是：基座主体为卷筒结构，定子铁芯贴合在卷筒内，通过浇注的方式将定子铁芯、定子绕组、卷筒组成一个整体，再通过安装端盖、轴承来支撑转子部分。

上述类型电机的装配方案大多为机壳先安装定子，后安装转子；即首先将组装好的定子铁芯安装进基座卷筒内，在将定子绕组嵌入铁芯槽，完成所有绕组接线后，进行浸漆、浇注，此时定子部分完成初步组装；将轴伸侧端盖与基座卷筒相连、非轴伸侧端盖与转子部分进行安装，在垂直方向上通过压力机将转子部分压入基座卷筒内，由于定转子间隙小、吸力大，装配时需要底座、轴套等一系列工装辅助，并且装配完成后需要翻转机对电机进行90度翻转。因此该类结构电机存在装配工序多，返修拆卸时繁琐费时等问题，并且在返修时即使发现定子线圈存在问题或者需要将电机功率进行升级，也因为定子绕组与基座卷筒浇注成一个整体而无法维修和更换。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种框架结构电机及装配方法，其可以先安装转子部分，后安装定子部分，返修操作简单、省时，并且定子模块可更换和升级。

为实现上述目的，本申请提出一种框架结构电机，包括基座外壳、定子机壳和模块化定子；所述基座外壳包括前框架和后框架，所述前框架外侧固定有前端盖安装板，所述后框架外侧固定有后端盖安装板，在前框架与后框架之间焊接多个横向支撑梁，相邻两个横向支撑梁与前、后框架侧壁形成一矩形通槽，该矩形通槽内装配有定子机壳，所述定子机壳包括定子安装板、限位侧板、弧形铁芯安装块，所述定子安装板内壁固定有用于安装模块化定子的弧形铁芯安装块，该弧形铁芯安装块两侧设有限位侧板。

进一步的，所述前框架与后框架的外轮廓为正六边形，内轮廓为圆型通孔，用于与端盖止口适配。

进一步的，所述前框架与后框架的顶点位置之间分别焊接横向支撑梁。

进一步的，所述矩形通槽的四周为一个平整面，该平整面做隔爆处理，每相邻两个平整面夹角为120°。

进一步的，所述定子机壳的限位侧板与基座外壳的矩形通槽适配安装，所述基座外壳的定子安装板下表面做隔爆处理，上表面安装有吊环。

更进一步的，所述模块化定子为一种圆环带状定子，其包括多个定子槽，相邻定子槽之间为定子齿，在部分定子槽内放置线圈。

更进一步的，所述定子机壳与模块化定子采用环氧树脂浇注方式进行紧固连接，使两者构成一个整体。

更进一步的，所述基座外壳安装在对称设置的电机固定底座上。

更进一步的，所述弧形铁芯安装块沿圆周均匀布置通孔，螺纹销依次穿过通孔、定子铁芯与螺母进行紧固安装。

本发明还提供一种框架结构电机装配方法，包括：模块化定子内圆向下，外圆向上放置于工装台面上，定子机壳以吊装的方式从上落至弧形铁芯安装块的通孔与模块化定子的通孔重合为止，再通过螺纹销将其紧固，将初步组装好的定子模块铁芯向上放置进行嵌线，然后通过环氧树脂将定子机壳和模块化定子浇注为一体结构；

定子安装板向下沿着基座外壳的其中一个平整面从外向矩形通槽内装配，在装配过程中限位侧板与矩形通槽内壁相接触，基座外壳的前框架和后框架对模块化定子在平整面垂直方向上进行限位，在定子安装板上继续施加向内推力，直至定子安装板与框架壳体的平整面贴合，最后通过螺栓锁紧固定，依次类推，完成剩余模块化定子的组装。

本发明采用的以上技术方案，与现有技术相比，具有的优点是：本申请可以节约工装及工时并提高电机的可靠性，采用模块化定子结构，再结合基座外壳、定子机壳，保证每个模块化定子在整机不拆解的情况下，可以方便快捷的完成拆除和更换，对后期维护和升级更加经济和便捷，降低了生产成本。改变了电机的装配方式，避免了定转子之间吸力造成的一系列问题，另外能够实现更低定转子气息电机的制造可行性，进一步提高了电机的功率、转矩密度和运行稳定性。

附图说明

图1为框架结构电机结构示意图；

图2为基座外壳结构示意图；

图3为定子机壳和模块化定子装配图；

其中：1、基座外壳，2、定子机壳，3、端盖，4、模块化定子，5、线圈，6、电机固定底座，11、前端盖安装板，12、横向支撑梁，13、前框架，14、矩形通槽，15、后端盖安装板，21、定子安装板，22、限位侧板，23、弧形铁芯安装块，41、定子齿，42、定子槽。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种框架结构电机，包括基座外壳、定子机壳和模块化定子，所述基座外壳内部设有转子，所述转子通过转子支架安装在电机轴上，在转子冲片之间设有磁钢，本发明对转子部分没有改进。所述基座外壳包括前框架和后框架，所述前框架外侧固定有前端盖安装板，所述后框架外侧固定有后端盖安装板，在前框架与后框架之间焊接多个横向支撑梁，相邻两个横向支撑梁与前、后框架侧壁形成一矩形通槽，该矩形通槽内装配有定子机壳，所述定子机壳包括定子安装板、限位侧板、弧形铁芯安装块，所述定子安装板内壁焊接有用于安装模块化定子的弧形铁芯安装块，该弧形铁芯安装块两侧设有限位侧板。

优选的，所述前框架与后框架的外轮廓为正六边形，内轮廓为圆型通孔，用于与端盖止口适配。因此基座外壳上加工六个平整面，所述平整面内为矩形通槽，沿平整面区域均匀布置螺纹盲孔，用于与定子机壳装配。

所述前、后端盖安装板沿圆心均匀布置安装孔，用于与前、后框架进行固定。

所述模块化定子为一种圆环带状定子，多个模块化定子拼接成定子铁芯，每个模块化定子径向外侧都对应安装有定子机壳，采用环氧树脂浇注方式进行绕组绝缘，环氧树脂使模块化定子与定子机壳构成一个整体。

所述定子安装板内侧平整面做隔爆处理，并布置与基座外壳螺纹盲孔适配的通孔；所述内侧平整面焊接限位侧板，该限位侧板的外侧面、两端面与矩形通槽内壁贴合，以保证模块化定子装配的精准度；

如上所述，定子部分是通过定子机壳作为中间过渡安装到基座外上，这样可以改变定子模块在电机整个装配过程中的顺序。区别传统电机装配方式，定子铁芯组装可以与转子、整机组装并行同时加工，并最后安装到基座外壳上。传统装配方式是：转子装配前需要将定子部分提前固定在电机外壳内，由于转子装配时永磁体会对定子冲片产生很大的吸引力，碰撞时会造成表面损伤，另外也会导致安装过程中电机轴偏心，即使有轴套工装，也会对轴承内圈造成磨损，导致电机在运行时产生较大的摩擦损耗，对运行稳定造成影响。而本申请采用了模块化定子结构，再结合基座外壳、定子机壳，改变了电机的装配方式，保证每个模块化定子在整机不拆解的情况下，可以方便快捷的完成拆除和更换。

实施例2

本实施例提供一种框架结构电机装配方法，区别传统卷筒结构电机，其将基座分为基座外壳和定子机壳两部分，定子部分并不是按照传统方式安装在卷筒外壳内，而是安装在定子机壳上，由于定子机壳体积和结构更加的轻巧，定子加工方式也会简化。实施例1提供的基座外壳和定子机壳，能够实现定子铁芯从外侧安装到电机主体，模块化定子加工可以与整机装配并行完成，实现装配方式的创新，下面阐述其具体实施过程：

基座外壳作为定子铁芯的有效支撑，定子机壳能够实现模块化定子安装；模块化定子内圆向下，外圆向上放置于工装台面上，定子安装板上表面设有吊装点，定子机壳以吊装的方式从上落至弧形铁芯安装块的通孔与模块化定子的通孔重合为止，再通过螺纹销将其紧固，将初步组装好的定子模块铁芯向上放置进行嵌线，然后通过环氧树脂将定子机壳和模块化定子浇注为一体结构；传统电机嵌线时需要将电机外壳90°翻转两次，以便线圈更好的入槽，而本申请模块化定子为圆环带状结构，其槽开口全部朝上，整个嵌线过程中，无需翻转，节省工时。传统浸漆、浇注工装规格往往与电机尺寸相当，而模块化定子使用定子机壳作为有效支撑，所以其浸漆、浇注工装尺寸仅需要与定子机壳相当即可，其不仅节约工装材料成本，同时由于工装的轻量化，也会节省工时。

传统电机仅可从卷筒内部安装定子铁芯，因此转子部分先于定子部分参与整机装配过程，本申请轴伸侧端盖预先与基座外壳安装，此时内部没有定子铁芯，非轴伸侧端盖与转子部分预安装，在转子部分与基座外壳装配过程中，由于内部无定子铁芯，且基座外壳为空心结构，因此转子部分不会被吸引，电机轴不会偏心，也不会对轴承造成损伤，装配过程更加的顺利，节省工时。

定子安装板向下沿着基座外壳的其中一个平整面从外向矩形通槽内装配，在装配过程中限位侧板与矩形通槽内壁相接触，基座外壳的前框架和后框架对模块化定子在平整面垂直方向上进行限位，在定子安装板上继续施加向内推力，直至定子安装板与框架壳体的平整面贴合，最后通过螺栓锁紧固定，依次类推，完成剩余5个模块化定子的组装。由于定子机壳、基座外壳的两个安装面均为平整面，且都做了隔爆处理，此时电机具有隔爆性能。

所有模块化定子安装后，形成完整的圆形结构，实现电机的定子功能。在此基础上模块化定子不仅仅在机械结构上保持独立，同时电气也为独立连接，即使其中一个模块失效，电机仍可转动。相比传统整体圆形结构电机最大的优点在于可以更加方便的进行拆装维护。并且以往传统电机拆换时，需要依次将端盖、转子部分拆下，才能检修定子部分，整体圆形结构定子和电机外壳浇注为一体结构，不能更换。本申请维修定子时，只需要将定子机壳的安装螺栓取下，就可以将有故障的模块化定子取出并更换，节约了成本，产生极大的经济效益。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种框架结构电机，其特征在于，包括基座外壳、定子机壳和模块化定子；所述基座外壳包括前框架和后框架，所述前框架外侧固定有前端盖安装板，所述后框架外侧固定有后端盖安装板，在前框架与后框架之间焊接多个横向支撑梁，相邻两个横向支撑梁与前、后框架侧壁形成一矩形通槽，该矩形通槽内装配有定子机壳，所述定子机壳包括定子安装板、限位侧板、弧形铁芯安装块，所述定子安装板内壁固定有用于安装模块化定子的弧形铁芯安装块，该弧形铁芯安装块两侧设有限位侧板。

2.根据权利要求1所述一种框架结构电机，其特征在于，所述前框架与后框架的外轮廓为正六边形，内轮廓为圆型通孔，用于与端盖止口适配。

3.根据权利要求2所述一种框架结构电机，其特征在于，所述前框架与后框架的顶点位置之间分别焊接横向支撑梁。

4.根据权利要求2所述一种框架结构电机，其特征在于，所述矩形通槽的四周为一个平整面，该平整面做隔爆处理，每相邻两个平整面夹角为120°。

5.根据权利要求1所述一种框架结构电机，其特征在于，所述定子机壳的限位侧板与基座外壳的矩形通槽适配安装，所述基座外壳的定子安装板下表面做隔爆处理，上表面安装有吊环。

6.根据权利要求1所述一种框架结构电机，其特征在于，所述模块化定子为圆环带状定子，其包括多个定子槽，相邻定子槽之间为定子齿，在部分定子槽内放置线圈。

7.根据权利要求1所述一种框架结构电机，其特征在于，所述定子机壳与模块化定子采用环氧树脂浇注方式进行紧固连接，使两者构成一个整体。

8.根据权利要求1所述一种框架结构电机，其特征在于，所述基座外壳安装在对称设置的电机固定底座上。

9.根据权利要求1所述一种框架结构电机，其特征在于，所述弧形铁芯安装块沿圆周均匀布置通孔，螺纹销依次穿过通孔、定子铁芯与螺母进行紧固安装。

10.一种如权利要求1-9任一项所述框架结构电机的装配方法，其特征在于，包括：模块化定子内圆向下，外圆向上放置于工装台面上，定子机壳以吊装的方式从上落至弧形铁芯安装块的通孔与模块化定子的通孔重合为止，再通过螺纹销将其紧固，将初步组装好的定子模块铁芯向上放置进行嵌线，然后通过环氧树脂将定子机壳和模块化定子浇注为一体结构；

定子安装板向下沿着基座外壳的其中一个平整面从外向矩形通槽内装配，在装配过程中限位侧板与矩形通槽内壁相接触，基座外壳的前框架和后框架对模块化定子在平整面垂直方向上进行限位，在定子安装板上继续施加向内推力，直至定子安装板与框架壳体的平整面贴合，最后通过螺栓锁紧固定，依次类推，完成剩余模块化定子的组装。