CN115987036A - 一种高速发电机定子快速拆卸装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速发电机定子快速拆卸装置及方法，装置包括：螺杆、引导盘、螺母、卡爪、堵盘和固定盘；所述堵盘安装在定子所在的机匣的内孔中，螺杆的下端抵触在堵盘的上端面中心，上端作为施力端；引导盘同轴套装在螺杆的下端，并与螺杆形成丝杠螺母副；两个以上卡爪一端卡在定子冲片的凹槽之间的凸起部分，另一端安装在引导盘下端向外翻起的环形凹槽内，并通过固定盘实现卡爪的径向和轴向限位；其中，固定盘通过螺母拧紧在引导盘上；该拆卸方法拆卸时要同时采用加热机匣和定子及拉拔定子的方法，保证定子能够顺利拆卸并保持结构完好无损。

Description

一种高速发电机定子快速拆卸装置及方法

技术领域

本发明涉及高速发电机定子拆卸技术领域，具体涉及一种高速发电机定子快速拆卸装置及方法。

背景技术

某发动机用高速发电机包括定子和转子两部分。其中，如图1所示，定子包括冲片1、绕组2和连接线3等，每个冲片1的厚度为0.3mm，相邻冲片1之间采用粘接的方式连接，每个冲片1上设有36个槽(沿圆周方向均匀分布)，绕组2线在冲片1两端引出形成绕组2线圈，绕线后，绕组2线圈的内圆半径与冲片1的内圆半径仅相差0.36mm；定子安装在机匣4内，与机匣4采用过盈配合。定子安装时，采用加热机匣4的装配方法，将定子装入机匣4内。但拆卸时，由于定子与机匣4过盈量较大，结构上包括绕组2和连接线3，并且绕组2线圈的内圆半径与冲片1的内圆半径仅相差0.36mm的距离，分解时需对冲片1施力但不能碰伤绕组2，因此，操作空间受限；同时，相邻冲片1之间采用粘接的方式连接，无法承受太大的作用力，导致定子的拆卸非常困难。定子的拆卸是发动机研制过程中急需解决的难题。

现有技术中，对于定子拆卸的技术方案，一是采用将机匣4和定子一起加热，利用机匣4的热膨胀系数大，加热到一定温度时，机匣4和定子之间出现间隙，然后将定子拆下的方法；另外一种是设计专用工装将定子从机匣4内拔出。

根据定子与机匣4的装配关系，由于机匣4与定子外圆过盈量较大，如果采用热拆的方法，加热温度需达到200℃以上，但定子中包括绕组2和连接线3，其工作温度在150℃以下。因此，现有热拆的方案无法满足定子拆卸的需求。

如采用专用工装，由于冲片1上设有36个槽，绕线后绕组2线圈的内圆半径与冲片1的内圆半径仅相差0.36mm的距离，分解时需对冲片1施力但不能碰伤绕组2，操作空间受限，并且每个冲片1的厚度仅为0.3mm，相邻冲片1之间采用粘接的方式连接，导致无法承受过大的拉拔力，因此采用专用工装的方案存在损伤产品的风险。

针对上述问题，有必要在现有技术方案的技术上，研究设计更适用于高速发电机定子拆卸的装置和方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高速发电机定子快速拆卸装置及方法，能够快速将定子从机匣中拆卸下来，且不会损坏定子的结构和功能。

本发明的技术方案为：一种高速发电机定子快速拆卸装置，包括：螺杆、引导盘、螺母、卡爪、堵盘和固定盘；所述堵盘安装在定子所在的机匣的内孔中，螺杆的下端抵触在堵盘的上端面中心，上端作为施力端；引导盘同轴套装在螺杆的下端，并与螺杆形成丝杠螺母副；两个以上卡爪一端卡在定子冲片的凹槽之间的凸起部分，另一端安装在引导盘下端向外翻起的环形凹槽内，并通过固定盘实现卡爪的径向和轴向限位；其中，固定盘通过螺母拧紧在引导盘上。

优选地，所述堵盘上端面设有凹槽，作为螺杆对堵盘中心施力的作用点。

优选地，所述螺杆的上端外圆周面上切削有两个相对的平面，用于外部施力结构对螺杆施加作用力。

优选地，所述固定盘为圆柱形套筒，且其上端设有外翻边，固定盘的下端设置在引导盘下端的环形凹槽中，实现对卡爪的径向挤压限位，固定盘的上端下表面压紧在卡爪的上端，实现对卡爪的轴向压紧。

优选地，所述外翻边为圆环形。

优选地，所述引导盘上均匀安装有四个卡爪，且每个卡爪设有三个卡齿。

优选地，所述卡爪的厚度为4.8mm，插入凸起部分的深度为3.05mm。

一种高速发电机定子快速拆卸方法，包括以下步骤：

步骤一：将堵盘安装在机匣的中心孔处；

步骤二：将引导盘从螺杆的下端拧入；

步骤三：将每个卡爪一端装入引导盘下端的环形凹槽内，另一端插入定子下端对应的凸起部分；

步骤四：安装固定盘以将卡爪固定，并通过螺母压紧固定盘；

步骤五：将待分解的机匣与定子整体加热到预设温度；使机匣的内孔膨胀量大于定子外圆膨胀量；

步骤六：旋转螺杆，带动引导盘携带卡爪沿螺杆向上做直线运动，从而将定子从机匣内拉拔出来。

优选地，所述预设温度根据机匣与定子的装配过盈量、机匣的材料及定子的工作温度设置。

优选地，所述预设温度为110-120℃。

有益效果：

1、本发明的快速拆卸装置，与机匣中心孔配合，能够快速将定子从机匣中拆卸下来，并保证定子的结构、功能完好性；针对高速发电机定子拆卸困难的问题，实现了高速发电机定子的快速拆卸。

2、本发明中在堵盘上端面设置凹槽，便于对螺杆进行径向限位，从而保证螺杆对堵盘中心施力。

3、本发明中固定盘的具体设置，能够实现对卡爪的有效限位与固定，从而有利于保证转动螺杆时通过引导盘有效拖动卡爪，从而快速将定子从机匣中拉拔而出。

4、本发明的快速拆卸方法，拆卸时要同时采用加热机匣和定子及拉拔定子的方法，保证定子能够顺利拆卸并保持结构完好无损；由于加热减小了机匣和定子配合的过盈量，因此采用拆卸装置时不需要太大的拆卸力，从而保证了定子的结构、功能完好性。

附图说明

图1为现有技术中定子与机匣的装配关系图。

图2为本发明的快速拆卸装置的三维模型图。

图3为本发明的快速拆卸装置的主视剖视图。

图4为本发明的快速拆卸装置与定子的装配图。

其中，1-冲片，2-绕组，3-连接线，4-机匣，5-螺杆，6-引导盘，7-螺母，8-卡爪，9-堵盘，10-固定盘。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种高速发电机定子快速拆卸装置及方法，该拆卸装置与机匣中心孔配合，能够快速将定子从机匣中拆卸下来，并保证定子的结构、功能完好性；该方法采用热拆法和工装拆卸相结合的方法，能够快速将定子从机匣中拆卸下来，且不会损坏定子的结构、功能完好性。

如图2和图3所示，该定子快速拆卸装置包括：堵盘9、卡爪8、引导盘6、固定盘10、螺杆5和螺母7；其中，堵盘9安装在机匣4的内孔中，螺杆5的下端抵触在堵盘9的上端面中心(优选上端面设有凹槽，以便于螺杆5对堵盘9中心施力)，上端外圆周面上切削有两个相对的平面，以便于通过外部施力结构对螺杆5施加作用力，该作用力依次通过螺杆5和堵盘9传递到机匣4上；引导盘6同轴套装在螺杆5的下端，并与螺杆5形成丝杠螺母副；引导盘6上端外圆周面上设计有两处相对的平面，便于采用工具拧紧螺母7，平面之下的引导盘6上设计有外螺纹，用于与螺母7配合；两个以上卡爪8一端卡在定子冲片1的凹槽之间的凸起部分，另一端安装在引导盘6下端向外翻起的环形凹槽内，并通过固定盘10实现卡爪8的径向和轴向限位，固定盘10通过螺母7拧紧在引导盘6上，从而实现将卡爪8拧紧在引导盘6上；其中，固定盘10为圆柱形套筒，且其上端设有圆环形的外翻边，固定盘10的下端设置在引导盘6下端的环形凹槽中，实现对卡爪8的径向挤压限位，固定盘10的上端下表面压紧在卡爪8的上端，实现对卡爪8的轴向压紧。

本实施例中，优选将四个卡爪8均布安装在引导盘6上，且每个卡爪8设有三个卡齿，每个卡齿间隔一个凸起部分进行安装，以保证定子能够顺利拆卸。

本实施例中，根据定子结构及定子与机匣4之间的操作空间合理设计卡爪8的厚度，以及插入凸起部分的深度等，保证卡爪8能够顺利装入定子；优选地，卡爪8的厚度为4.8mm，插入凸起部分的深度为3.05mm，同时，卡爪8插入凸起部分的一端端部进行倒角设计，以便于卡爪8顺利插入定子。

本实施例中，螺母7的外圆周面上设有两个以上弧形槽(优选螺母7的外圆周面上均匀设有四个弧形槽)，以便于采用工具进行拧紧。

如图4所示，该高速发电机定子快速拆卸方法包括以下步骤：

步骤一：将堵盘9安装在机匣4的中心孔处；

步骤二：将引导盘6从螺杆5的下端拧入；

步骤三：将每个卡爪8一端装入引导盘6下端的环形凹槽内，另一端插入定子下端对应的凸起部分；其中，四个卡爪8均匀安装在定子的36个凸起部分之下，且每个卡齿间隔一个凸起部分进行安装，并注意不能损伤绕组2；

步骤四：安装固定盘10以将卡爪8固定，并通过螺母7压紧固定盘10；

步骤五：将待分解的机匣4与定子整体加热到预设温度；其中，机匣4为铝制材料，加热至预设温度后其内孔膨胀量大于定子外圆膨胀量，从而减少了定子的过盈量；

步骤六：旋转螺杆5，带动引导盘6携带卡爪8沿螺杆5向上做直线运动，可将定子从机匣4内拉拔出来，以实现将定子从机匣4内快速拆卸下来。

本实施例中，拆卸时的加热温度根据机匣4与定子的装配过盈量、机匣4的材料及定子的工作温度设置，以确保定子的功能完好；优选地，加热温度为110-120℃。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速发电机定子快速拆卸装置，其特征在于，包括：螺杆(5)、引导盘(6)、螺母(7)、卡爪(8)、堵盘(9)和固定盘(10)；所述堵盘(9)安装在定子所在的机匣(4)的内孔中，螺杆(5)的下端抵触在堵盘(9)的上端面中心，上端作为施力端；引导盘(6)同轴套装在螺杆(5)的下端，并与螺杆(5)形成丝杠螺母副；两个以上卡爪(8)一端卡在定子冲片(1)的凹槽之间的凸起部分，另一端安装在引导盘(6)下端向外翻起的环形凹槽内，并通过固定盘(10)实现卡爪(8)的径向和轴向限位；其中，固定盘(10)通过螺母(7)拧紧在引导盘(6)上。

2.如权利要求1所述的高速发电机定子快速拆卸装置，其特征在于，所述堵盘(9)上端面设有凹槽，作为螺杆(5)对堵盘(9)中心施力的作用点。

3.如权利要求1所述的高速发电机定子快速拆卸装置，其特征在于，所述螺杆(5)的上端外圆周面上切削有两个相对的平面，用于外部施力结构对螺杆(5)施加作用力。

4.如权利要求1所述的高速发电机定子快速拆卸装置，其特征在于，所述固定盘(10)为圆柱形套筒，且其上端设有外翻边，固定盘(10)的下端设置在引导盘(6)下端的环形凹槽中，实现对卡爪(8)的径向挤压限位，固定盘(10)的上端下表面压紧在卡爪(8)的上端，实现对卡爪(8)的轴向压紧。

5.如权利要求4所述的高速发电机定子快速拆卸装置，其特征在于，所述外翻边为圆环形。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的高速发电机定子快速拆卸装置，其特征在于，所述引导盘(6)上均匀安装有四个卡爪(8)，且每个卡爪(8)设有三个卡齿。

7.如权利要求1-5中任意一项所述的高速发电机定子快速拆卸装置，其特征在于，所述卡爪(8)的厚度为4.8mm，插入凸起部分的深度为3.05mm。

8.一种高速发电机定子快速拆卸方法，其特征在于，它使用权利要求1所述的快速拆卸装置，包括以下步骤：

步骤一：将堵盘(9)安装在机匣(4)的中心孔处；

步骤二：将引导盘(6)从螺杆(5)的下端拧入；

步骤三：将每个卡爪(8)一端装入引导盘(6)下端的环形凹槽内，另一端插入定子下端对应的凸起部分；

步骤四：安装固定盘(10)以将卡爪(8)固定，并通过螺母(7)压紧固定盘(10)；

步骤五：将待分解的机匣(4)与定子整体加热到预设温度；使机匣(4)的内孔膨胀量大于定子外圆膨胀量；

步骤六：旋转螺杆(5)，带动引导盘(6)携带卡爪(8)沿螺杆(5)向上做直线运动，从而将定子从机匣(4)内拉拔出来。

9.如权利要求8所述的高速发电机定子快速拆卸方法，其特征在于，所述预设温度根据机匣(4)与定子的装配过盈量、机匣(4)的材料及定子的工作温度设置。

10.如权利要求9或8所述的高速发电机定子快速拆卸方法，其特征在于，所述预设温度为110-120℃。

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