CN117543914A - 一种表贴式永磁体安装工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种表贴式永磁体安装工装及方法，包括底座、径向螺栓、径向套筒、垫块、永磁体、心轴、轴向套筒、轴向螺栓、导条；所述心轴上端固定连接轴向套筒，心轴的凹槽内通过导条径向定位连接永磁体，轴向套筒上通过轴向螺栓轴向定位永磁体，永磁体能在轴向螺栓的推动下向下移动，永磁体外套接有径向套筒，径向套筒通过径向螺栓径向压紧永磁体。本发明可提高永磁安装的效率、准确度、降低电流谐波，提高电机性能；可实现不同充磁角度永磁体的安装；安装过程中可在永磁体不被划伤的情况下控制轴向和径向预紧力。

Description

一种表贴式永磁体安装工装及方法

技术领域

本发明涉及一种高速电机转子，特别涉及一种高速电机转子表贴式永磁体安装工装。

背景技术

高速电机转子常采用表贴式永磁体，永磁体在安装时径向、轴向定位困难，压紧力难以控制，导致安装一致性不够；永磁体常被分为多段，就意味着装配数量较大，装配效率低，需要的工时较多；同时，由于永磁体被分段，某些电机的充磁方向不规则等原因(如图4可能出现的A、B、C三种不同充磁方向)，会导致装配时永磁体之间会存在斥力或吸力，两个永磁体间力的大小方向都不尽相同，难以进行有效定位，永磁体安装偏差会导致电流谐波增加，降低电机性能。

中国专利文件《一种用于表贴式转子的永磁体安装工装》(授权公告号CN218940903U)，提出了一种表贴式转子的永磁体安装工装，但该工装具有如下不足：该工装适用于永磁体安装在光轴的情况下，且该工装安在转子外利用填充块预先围合形成了永磁体安装区域，这就导致永磁体无法按照不同充磁方向进行径向定位；该工装无法控制永磁体和心轴间的压紧力，无法安装不同充磁方向的永磁体；该工装还有一个不足就是永磁体层与层之间的轴向压紧力无法控制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提出了一种表贴式永磁体安装工装及方法，可以按照永磁体充磁方向进行安装，同时控制各个永磁体之间的轴向压紧力，永磁体和转轴间的压紧力，提高装配精度和效率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种表贴式永磁体安装工装，包括底座、径向螺栓、径向套筒、垫块、永磁体、心轴、轴向套筒、轴向螺栓、导条；所述心轴上端固定连接轴向套筒，心轴的凹槽内通过导条径向定位连接永磁体，轴向套筒上通过轴向螺栓轴向定位永磁体，永磁体能在轴向螺栓的推动下向下移动，永磁体外套接有径向套筒，径向套筒通过径向螺栓径向压紧永磁体。

进一步，所述轴向套筒通过过盈与心轴相连。

进一步，所述心轴上设有用于永磁体安装的凹槽，永磁体与心轴接触的一面上有凹槽，凹槽的深度、宽度略小于导条的深度、宽度。

进一步，所述导条放置在心轴凹槽内两侧，与永磁体凹槽配合连接。

进一步，所述轴向套筒上设有螺纹孔，螺纹孔内连接轴向螺栓，通过定力矩扳手转动轴向螺栓向永磁体施加压紧力，压紧力的大小通过力矩大小力矩控制。

进一步，所述径向螺栓与永磁体之间设置有垫块，通过定力矩扳手转动径向螺栓向永磁体施加径向压紧力，压紧力的大小通过力矩大小力矩控制。

进一步，所述底座、径向螺栓、径向套筒、垫块、心轴、轴向套筒、轴向螺栓、导条均为非导磁材料。

一种表贴式永磁体安装方法，采用表贴式永磁体安装工装，其特征在于，其安装步骤为：

(1)将导条贴紧心轴凹槽内侧；

(2)将正确的充磁方向的永磁体放置在导条上；

(3)利用轴向螺栓将永磁体推到相应的位置，通过拧紧力矩控制永磁体的轴向压紧力，抽去导条，在永磁体和心轴间隙中灌胶，并重复步骤(3)，直到一圈永磁体装完成；

(4)在永磁体外圈套上径向套筒，并通过径向螺栓控制压紧力，然后带着工装进烘炉，将胶固化；

(5)重复步骤(1)～(4)，直到完成全部永磁体的安装。

本发明的有益效果为：

本发明可提高永磁安装的效率、准确度、降低电流谐波，提高电机性能；可实现不同充磁角度永磁体的安装；安装过程中可在永磁体不被划伤的情况下控制轴向和径向预紧力。

附图说明

图1为本发明的表贴式永磁体安装工装整体示意图；

图2为导条示意图；

图3为永磁体安装示意图；

图4为永磁体结构及不同充磁方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的一种表贴式永磁体安装工装，包括：底座1，径向螺栓2，径向套筒3，垫块4，永磁体5，心轴6，轴向套筒7。且工装均为非导磁材料。永磁体与心轴6接触面两侧有缺口，用于布置导条9，心轴6上部有轴向套筒7，轴向套筒7上螺纹孔，轴向螺栓8安装在螺纹孔中；当一圈永磁体装完，在其外圈径向套筒3，径向套筒3中有径向螺栓8。

轴向套筒7安装在心轴6的上部，通过过盈连接安装上去，轴向螺栓8通过螺纹与轴向套筒7相连；

导条9放置在心轴槽内两侧，与永磁体凹槽配合，永磁体5可在轴向螺栓8的推动下向下移动，轴向螺栓的转动通过定力矩扳手控制，通过设定力矩大小调整压紧力的大小，达到力矩后可向永磁体5和心轴6的间隙内灌胶，随后抽出导条9，利用胶的粘接力、永磁体5和心轴6间的吸力、轴向螺栓8的压紧力、径向螺栓2的压紧力将永磁体固定住；如此重复即可完成一圈永磁体的轴向安装。

径向套筒3和径向螺栓2用于永磁体5的径向定位。在一圈永磁体5轴向安装完成后，可套上径向套筒8，再通过径向螺栓2的力矩控制压紧力永磁体5和心轴6的径向压紧力。若压紧力较大，可在径向螺栓2和永磁体5之间增加垫块4，以防止永磁体5被划伤。同理，若轴向压紧力较大，也可在轴向螺栓8和永磁体5之间增加垫块，以防止永磁体5被划伤。

永磁体一层安装完成可带工装进烘炉烘烤，待胶完全固化后可进行后续永磁体的安装，如此重复知道完成全部永磁体的安装。

具体安装程序如下：心轴6竖直放置在底座1上，安装时用导条9放在心轴槽两侧，使导条9(如图2)卡在永磁体5的缺口中，如图3；将永磁体5轻放在心轴6和导条9表面，让永磁体5吸附在心轴6上，用定力矩扳手旋转轴向螺栓8，推动永磁体5向下移动，直到永磁体5不再移动，且达到定力矩扳手所设定的力矩，则认为一块永磁体轴向安装到位，然后抽出导条9；待一圈永磁体安装好，将径向套筒3套上，在径向螺栓2和永磁体5之间加上垫块4以防止永磁体5表面被磨损；垫块4上加工有与径向螺栓相配合的凹槽。一层装完后浸烘，再进行下一层，如此往复，直到所有永磁体安装完成。

表贴式永磁体安装工装中：底座1，径向螺栓2，径向套筒3，垫块4，心轴6，轴向套筒7，轴向螺栓8，导条9均为非导磁材料。心轴6上有用于永磁体5安装的凹槽，永磁体5与心轴6接触的一面上有凹槽，槽的深度、宽度略小于导条的深度、宽度。轴向套筒7和心轴6通过过盈连接，轴向套筒7上有螺纹孔，螺纹孔内有轴向螺栓8，可通过定力矩扳手转动轴向螺栓8向永磁体5施加压紧力，压紧力的大小通过力矩大小力矩控制；同理，径向套筒2和径向螺栓3也可通过相同的方法控制压紧力的大小。一个转子上的永磁体的充磁方向可以各不相同，如图4中的A、B、C三个方向，在安装时需要将不同充磁方向的永磁体进行编号分类，安装时可根据设计要求按顺序装配。

Claims (8)

1.一种表贴式永磁体安装工装，其特征在于：包括底座、径向螺栓、径向套筒、垫块、永磁体、心轴、轴向套筒、轴向螺栓、导条；所述心轴上端固定连接轴向套筒，心轴的凹槽内通过导条径向定位连接永磁体，轴向套筒上通过轴向螺栓轴向定位永磁体，永磁体能在轴向螺栓的推动下向下移动，永磁体外套接有径向套筒，径向套筒通过径向螺栓径向压紧永磁体。

2.根据权利要求1所述的表贴式永磁体安装工装，其特征在于：所述轴向套筒通过过盈与心轴相连。

3.根据权利要求1所述的表贴式永磁体安装工装，其特征在于：所述心轴上设有用于永磁体安装的凹槽，永磁体与心轴接触的一面上有凹槽，凹槽的深度、宽度略小于导条的深度、宽度。

4.根据权利要求1所述的表贴式永磁体安装工装，其特征在于：所述导条放置在心轴凹槽内两侧，与永磁体凹槽配合连接。

5.根据权利要求1所述的表贴式永磁体安装工装，其特征在于：所述轴向套筒上设有螺纹孔，螺纹孔内连接轴向螺栓，通过定力矩扳手转动轴向螺栓向永磁体施加压紧力，压紧力的大小通过力矩大小力矩控制。

6.根据权利要求1所述的表贴式永磁体安装工装，其特征在于：所述径向螺栓与永磁体之间设置有垫块，通过定力矩扳手转动径向螺栓向永磁体施加径向压紧力，压紧力的大小通过力矩大小力矩控制。

7.根据权利要求1所述的表贴式永磁体安装工装，其特征在于：所述底座、径向螺栓、径向套筒、垫块、心轴、轴向套筒、轴向螺栓、导条均为非导磁材料。

8.一种表贴式永磁体安装方法，采用权利要求1-7任一所述的表贴式永磁体安装工装，其特征在于，其安装步骤为：

(1)将导条贴紧心轴凹槽内侧；

(2)将正确的充磁方向的永磁体放置在导条上；

(3)利用轴向螺栓将永磁体推到相应的位置，通过拧紧力矩控制永磁体的轴向压紧力，抽去导条，在永磁体和心轴间隙中灌胶，并重复步骤(3)，直到一圈永磁体装完成；

(4)在永磁体外圈套上径向套筒，并通过径向螺栓控制压紧力，然后带着工装进烘炉，将胶固化；

(5)重复步骤(1)～(4)，直到完成全部永磁体的安装。