CN117335623A - 一种船用永磁轴发线圈的防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种船用永磁轴发线圈的防护方法，选取参考板厚，按照参考板厚制作标准模板，施工就可根据初步估计的调节垫块厚度，并临时方便调节工装限位板的厚度，确保在下方的安全缓冲空间；螺柱上下螺母的安全距离，确保在上方的安全缓冲空间，避免在校中和轴系负荷顶举过程中，因转子轴的上升、下降过程中引起转子线圈和定子线圈在某一个方向距离变小，磁吸力因距离越小而逐步增大，最终防止线圈接触而破坏绝缘油漆而设计，本发明采用的防护组件在节约成本的同时，提高了工作效率。

Description

一种船用永磁轴发线圈的防护方法

技术领域

本发明涉及设计建造技术领域，尤其涉及一种船用永磁轴发线圈的防护方法。

背景技术

随着EEDI进入第三阶段，降低能耗和绿色航运成为船舶行业的趋势，为适应这种大的趋势，越来越多的船舶将轴转动的能量收集并转化为电能，而配备抱轴式轴发。对于抱轴式轴发，分为两大类：励磁轴发和永磁轴发。励磁轴发组装、安装过程中没有转子线圈和定子线圈的磁吸力，施工过程中只需要保证两者气隙在6mm左右即可，实船校中后，主机环氧浇注后，再次调整校准轴发转子箱体，确保两线圈3,6,9,12点方向的气隙基本相对即可。对于永磁轴发在安装过程中始终需要减少磁钢吸力对安装过程中的影响，才能最终防止转子线圈和定子线圈之间的接触，因此设计一种船用永磁轴发线圈的防护方法，降低永磁轴发转子轴上磁钢磁吸力对安装过程中的不利影响，避免转子线圈和定子线圈在安装过程中接触的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种船用永磁轴发线圈的防护方法，防止在定子箱体和转子各自自由情况下以及在轴系负荷顶举的过程中，因磁钢吸力导致在上下方向过多被迫相对位移，最终避免转子线圈和定子线圈接触而破坏了绝缘油漆。

本发明的目的是这样实现的：

一种船用永磁轴发线圈的防护方法，包括以下内容：

S1、准备防护组件；

防护组件包括工装腰圆板、焊接垫块、工装螺栓、工装螺母、调节垫块、安装薄螺母、安装厚螺母、安装螺栓、横向调节螺栓、横向调节丝座和举顶螺栓，防护组件设置在定子箱体的基座上，其中定子箱体表面的四个角分别设有一个焊接垫块，定子箱体的每个侧面的两端分别设有一个横向调节丝座，焊接垫块的上方先设置一个工装腰圆板，工装腰圆板和焊接垫块设置在定子箱体基座和永磁轴发底座之间；在使用过程中，焊接垫块和工装腰圆板内贯穿工装螺栓，工装螺栓由永磁轴发底座插入，经过焊接垫块和工装腰圆板后伸出定子箱体基座，工装螺栓的两端通过工装螺母固定调节；最终安装固定时，将工装腰圆板替换为调节垫块，工装螺栓替换为安装螺栓，安装螺栓的两端由内之外设置安装薄螺母和安装厚螺母固定调节；所述横向调节丝座上套设有横向调节螺栓，横向两个焊接垫块之间设有两个举顶螺栓；

所述定子箱体为轴系中空的箱体，定子箱体在轴心外侧设有一圈定子线圈，定子箱体的中心贯穿转子轴，转子轴的中部外圈通过螺栓连接固定的转子线圈，转子线圈的前后内端通过承重块临时承重，承重块固定在定子箱体的定子箱体支撑环上，定子线圈与转子线圈之间存在气隙；转子轴的一端通过转子轴法兰连接中间轴的一端，中间轴上设有中间轴承，中间轴的另一端连接中间轴法兰；

焊接垫块选取参考板厚，后期可垫铜皮，再放在轴发定子箱体底座和船体基座之间，做安全缓冲用；

S2、在定子箱体1的表面钻螺栓孔；

S3、安装工装螺栓和工装螺母以及工装腰圆板、焊接垫块；

S4、调节工装螺栓上下工装螺母的距离；

在轴发定子箱体和转子轴吊在船体基座上，其定子箱体前后侧的定子箱体支撑环不拆的情况下，测量定子箱体底座上面板到船体基座下面板的距离，调节工装螺栓上下工装螺母的距离，确保下方安全缓冲距离；

S5、布置轴承、滚轮支架，中间轴承和中间轴法兰之间为轴承负荷顶举位置，定子箱体后方的转子轴处是滚轮支架布置位置，确保转子轴得到可靠的支撑；

S6、安装定子箱体上的举顶螺栓以及横向调节螺栓、横向调节丝座；

在检查轴系法兰SAG-GAP时，检查线圈承重块所在线圈内径四周与转子轴之间的间隙均匀的情况下，可拆除承重块，让转子线圈由轴系支撑承重，定子线圈由定子箱体的举顶螺栓承重；

S7、若步骤6中拆除了承重块，定子箱体与转子轴同步调整两轴系法兰同心；若步骤6中根据现场情况没有拆除承重块，可调节转子轴法兰和中间轴法兰同心后，定子箱体的举顶螺栓布置到位后，再拆除承重块；

S8、在轴系负荷顶举期间，工装螺栓上下两个工装螺母的上下方向保持有足够的缓冲空间；

S9、轴系负荷合格，主机环氧后，调节定子箱体，确保定子箱体内圈和转子轴的距离相同；

S10、将工装螺栓和工装螺母拆除，逐个将工装腰圆板替换为调节垫块；

S11、替换完成后，插入安装螺栓，将安装薄螺母和安装厚螺母拧紧，完成防护。

进一步地，所述调节垫块为一端设有豁口的垫板。

进一步地，步骤S2中轴系拉线照光阶段，依据精度控制的情况选择直接钻孔或预钻螺栓孔，螺栓孔为圆孔，若定子箱体的地脚螺栓孔与地脚螺栓之间的间隙大于2mm则选择直接钻孔，若小于2mm同时船体面板下方确保后期配孔的空间，则选择预钻小号的螺栓孔，则选择预钻小号的螺栓孔。

进一步地，步骤S1中测量焊接垫块到轴系理论线的距离，估算调节垫块的厚度，调节垫块的厚度比工装腰圆板的厚度大2mm，在螺栓孔位置为腰圆内豁孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明选取参考板厚，按照参考板厚制作标准模板，施工就可根据初步估计的调节垫块厚度，并临时方便调节工装限位板的厚度，确保在下方的安全缓冲空间；螺柱上下螺母的安全距离，确保在上方的安全缓冲空间，避免在校中和轴系负荷顶举过程中，因转子轴的上升、下降过程中引起转子线圈和定子线圈在某一个方向距离变小，磁吸力因距离越小而逐步增大，最终防止线圈接触而破坏绝缘油漆而设计，本发明采用的防护组件在节约成本的同时，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的防护组件的安装主视图。

图2为本发明的防护组件的安装俯视图。

图3为图2中的防护组件的使用示意图。

图4为本发明的防护组件的安装侧视图。

图5为图4中的防护组件的最终安装示意图。

图6为本发明的调节垫块的结构示意图。

其中：

定子箱体1、定子线圈2、转子轴3、转子线圈4、定子箱体支撑环5、气隙6、防护组件7、工装腰圆板71、焊接垫块72、工装螺栓73、工装螺母74、调节垫块75、安装薄螺母76、安装厚螺母77、安装螺栓78、横向调节螺栓79、横向调节丝座710、举顶螺栓711、转子轴法兰8、中间轴承9、中间轴法兰10。

实施方式

为更好地理解本发明的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样，其仅为本发明技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1

参见图1-图6，图1绘制本发明的防护组件的安装主视图。如图所示，本发明的一种船用永磁轴发线圈的防护方法，需采用防护组件7；

防护组件7包括工装腰圆板71、焊接垫块72、工装螺栓73、工装螺母74、调节垫块75、安装薄螺母76、安装厚螺母77、安装螺栓78、横向调节螺栓79、横向调节丝座710和举顶螺栓711，防护组件7设置在定子箱体1的基座上，其中定子箱体1表面的四个角分别设有一个焊接垫块72，定子箱体1的每个侧面的两端分别设有一个横向调节丝座710（即定子箱体1的四角八个点设置横向调节丝座710），在船体基座对应匹配定子箱体位置均设置有焊接垫块72，焊接垫块72的上方先设置一个工装腰圆板71，工装腰圆板71和焊接垫块72设置在定子箱体1基座和永磁轴发底座之间；

在使用过程中，焊接垫块72和工装腰圆板71内贯穿工装螺栓73，工装螺栓73由永磁轴发底座插入，经过焊接垫块72和工装腰圆板71后伸出定子箱体1基座，工装螺栓73的两端通过工装螺母74进行上下距离的调节；最终安装固定时，将工装腰圆板71逐个对称替换为调节垫块75，工装螺栓73逐个对称替换为安装螺栓78，安装螺栓78的两端由内之外设置安装薄螺母76和安装厚螺母77最终拧紧固定；

所述横向调节丝座710上套设有横向调节螺栓79，确保定子箱体在船中位置和轴发定子箱体在船长方向的定位；定子箱体设备机座上设有上下调节的调节螺丝；

横向两个焊接垫块72之间设有两个举顶螺栓711，举顶螺栓711设置在定子箱体1的表面，用于纵向调节。

所述定子箱体1为轴系中空的箱体,定子箱体1在轴心外侧设有一圈定子线圈2，定子箱体1中心贯穿转子轴3，转子轴3的中部外圈通过螺栓连接固定的转子线圈4，转子线圈4的前后内端通过承重块临时承重，承重块通过工装螺钉固定在定子箱体1的定子箱体支撑环5上，承重块的作用为临时将定子箱体和转子轴固定成一个整体；转子线圈4的外部设有定子线圈2，定子线圈2与转子线圈4之间存在气隙6，气隙确保转动线圈和静止线圈之间的安全性；转子轴3的一端通过转子轴法兰8连接中间轴的一端，中间轴上设有中间轴承9，中间轴的另一端连接中间轴法兰10，中间轴承9和中间轴法兰10之间为轴承负荷顶举位置，定子箱体1后方的转子轴3处是滚轮支架布置位置。

其防护方法包括以下步骤：

S1、准备上述防护组件7

焊接垫块72选取参考板厚，后期可垫铜皮，局部打磨垫块，再放在轴发定子箱体底座和船体基座之间，做安全缓冲用；

S2、在定子箱体1的表面钻螺栓孔

轴系拉线照光阶段，依据精度控制的情况选择直接钻孔或预钻螺栓孔，螺栓孔为圆孔，若定子箱体1的地脚螺栓孔与地脚螺栓之间的间隙大于2mm则选择直接钻孔，若小于2mm同时船体面板下方确保后期配孔的空间，通常船体基座高度需要大于160mm，则选择预钻小号的螺栓孔；

S3、安装工装螺栓73和工装螺母74以及工装腰圆板71、焊接垫块72；

S4、调节工装螺栓73上下工装螺母74的距离

在轴发定子箱体1和转子轴3吊在船体基座上，其定子箱体1前后侧的定子箱体支撑环5不拆的情况下，测量定子箱体底座上面板到船体基座下面板的距离，调节工装螺栓73上下工装螺母74的距离，确保下方安全缓冲距离；

S5、轴承、轴系临时支撑用的滚轮支架在相应位置布置到位（中间轴承9附近布置有轴承负荷顶举用立柱，定子箱体1后方的转子轴3处是滚轮支架布置位置），确保转子轴3得到可靠的支撑；

S6、安装定子箱体1上的举顶螺栓711以及横向调节螺栓79、横向调节丝座710；

在检查轴系法兰SAG-GAP时，检查线圈承重块所在线圈内径四周与转子轴之间的间隙均匀的情况下，可拆除承重块，让转子线圈4由轴系支撑承重，定子线圈2由定子箱体1的举顶螺栓711承重；

S7、若步骤6中拆除了承重块，定子箱体1与转子轴3同步调整两轴系法兰同心；若步骤6中根据现场情况没有拆除承重块，可调节转子轴法兰8和中间轴法兰10同心后，定子箱体1的举顶螺栓711布置到位后，再拆除承重块；

S8、在轴系负荷顶举期间，工装螺栓73上下两个工装螺母74的上下方向保持有足够的缓冲空间；

S9、轴系负荷合格，主机环氧后，调节定子箱体1，确保定子箱体内圈和转子轴3的距离基本相同；

S10、将工装螺栓73和工装螺母74拆除，逐个将工装腰圆板71替换为调节垫块75，调节垫块75为一端设有豁口的垫板；

S11、替换完成后，插入安装螺栓78，将安装薄螺母76和安装厚螺母77拧紧，完成防护。

工作原理：

本发明提供了一种船用永磁轴发线圈防护方法，采用一种船用永磁轴发线圈防护工装，垫板在船中内侧为内圆豁口，其厚度设定是为了防止松开定子箱体前后侧承重块后，避免出现因转子线圈和定子线圈在12点方向的距离大，导致定子箱体向下过多的位移，而导致两线圈底部接触；所示工装螺柱和螺母长度设定是为了防止松开定子箱体前后侧承重块后，避免出现因转子线圈和定子线圈在12点方向的距离小，导致定子箱体线向上过多的位移，而导致两线圈顶部接触。

定子箱体在四个角、八个点设计了水平调节顶丝座是为了确保定子箱体在水平方向的定位,如船中位置和轴发定子箱体在船长方向的定位。

首先了解轴发定子箱体的内部结构，通常来说，定子线圈和定子箱体是固定在一起；转子线圈和转子轴是固定在一起，转子线圈通过前后各8个临时承重块胀型支撑在定子箱体上的，在承重块的内圈（转子线圈部分）内径略大于外圈（定子箱体上的承重支撑），在永磁轴发吊运前期转子轴和定子箱体是临时组装成一个整体。

在轴系拉线照光阶段需要在船体基座上提前钻需要的螺栓孔，或预钻一个小一号的螺栓孔。

测量焊接垫块到轴系理论线的距离，估算调节垫块的厚度，如厚度为50mm，需制作临时工装限位垫块，厚度为48mm，在螺栓孔位置为腰圆内豁孔。

准备小一号的工装螺栓，待定子箱体吊到位后，上螺母拧到位后，下螺母和船体基座的间隙2mm。

本发明结构简单、使用方便，采用简单的防护组件避免线圈接触，降低了建造成本的同时，提高了工作效率。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种船用永磁轴发线圈的防护方法，其特征在于，包括以下内容：

S1、准备防护组件；

防护组件包括工装腰圆板、焊接垫块、工装螺栓、工装螺母、调节垫块、安装薄螺母、安装厚螺母、安装螺栓、横向调节螺栓、横向调节丝座和举顶螺栓，防护组件设置在定子箱体的基座上，其中定子箱体表面的四个角分别设有一个焊接垫块，定子箱体的每个侧面的两端分别设有一个横向调节丝座，焊接垫块的上方先设置一个工装腰圆板，工装腰圆板和焊接垫块设置在定子箱体基座和永磁轴发底座之间；在使用过程中，焊接垫块和工装腰圆板内贯穿工装螺栓，工装螺栓由永磁轴发底座插入，经过焊接垫块和工装腰圆板后伸出定子箱体基座，工装螺栓的两端通过工装螺母固定调节；最终安装固定时，将工装腰圆板替换为调节垫块，工装螺栓替换为安装螺栓，安装螺栓的两端由内之外设置安装薄螺母和安装厚螺母固定调节；所述横向调节丝座上套设有横向调节螺栓，横向两个焊接垫块之间设有两个举顶螺栓；

所述定子箱体为轴系中空的箱体，定子箱体在轴心外侧设有一圈定子线圈，定子箱体的中心贯穿转子轴，转子轴的中部外圈通过螺栓连接固定的转子线圈，转子线圈的前后内端通过承重块临时承重，承重块固定在定子箱体的定子箱体支撑环上，转子线圈的外部设有定子线圈，定子线圈与转子线圈之间存在气隙；转子轴的一端通过转子轴法兰连接中间轴的一端，中间轴上设有中间轴承，中间轴的另一端连接中间轴法兰；

焊接垫块选取参考板厚，后期可垫铜皮，再放在轴发定子箱体底座和船体基座之间，做安全缓冲用；

S2、在定子箱体1的表面钻螺栓孔；

S3、安装工装螺栓和工装螺母以及工装腰圆板、焊接垫块；

S4、调节工装螺栓上下工装螺母的距离；

在轴发定子箱体和转子轴吊在船体基座上，其定子箱体前后侧的定子箱体支撑环不拆的情况下，测量定子箱体底座上面板到船体基座下面板的距离，调节工装螺栓上下工装螺母的距离，确保下方安全缓冲距离；

S5、布置轴承、滚轮支架，中间轴承和中间轴法兰之间为轴承负荷顶举位置，定子箱体后方的转子轴处是滚轮支架布置位置，确保转子轴得到可靠的支撑；

S6、安装定子箱体上的举顶螺栓以及横向调节螺栓、横向调节丝座；

在检查轴系法兰SAG-GAP时，检查线圈承重块所在线圈内径四周与转子轴之间的间隙均匀的情况下，可拆除承重块，让转子线圈由轴系支撑承重，定子线圈由定子箱体的举顶螺栓承重；

S7、若步骤6中拆除了承重块，定子箱体与转子轴同步调整两轴系法兰同心；若步骤6中根据现场情况没有拆除承重块，可调节转子轴法兰和中间轴法兰同心后，定子箱体的举顶螺栓布置到位后，再拆除承重块；

S8、在轴系负荷顶举期间，工装螺栓上下两个工装螺母的上下方向保持有足够的缓冲空间；

S9、轴系负荷合格，主机环氧后，调节定子箱体，确保定子箱体内圈和转子轴的距离相同；

S10、将工装螺栓和工装螺母拆除，逐个将工装腰圆板替换为调节垫块；

S11、替换完成后，插入安装螺栓，将安装薄螺母和安装厚螺母拧紧，完成防护。

2.根据权利要求1所述的一种船用永磁轴发线圈的防护方法，其特征在于：所述调节垫块为一端设有豁口的垫板。

3.根据权利要求1所述的一种船用永磁轴发线圈的防护方法，其特征在于：步骤S2中轴系拉线照光阶段，依据精度控制的情况选择直接钻孔或预钻螺栓孔，螺栓孔为圆孔，若定子箱体的地脚螺栓孔与地脚螺栓之间的间隙大于2mm则选择直接钻孔，若小于2mm同时船体面板下方确保后期配孔的空间，则选择预钻小号的螺栓孔。

4.根据权利要求1所述的一种船用永磁轴发线圈的防护方法，其特征在于：步骤S1中测量焊接垫块到轴系理论线的距离，估算调节垫块的厚度，调节垫块的厚度比工装腰圆板的厚度大2mm，在螺栓孔位置为腰圆内豁孔。