CN203504370U

CN203504370U - 用于风力发电机组的磁体装配装置

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Publication number: CN203504370U
Application number: CN201320597687.2U
Authority: CN
Inventors: 王孝仁; 刘庆; 王生旭
Original assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2023-09-26

Abstract

本实用新型公开了一种用于风力发电机组的磁体装配装置，所述磁体装配装置包括：支撑装置，包括与风力发电机组的转子固定连接的连接件；磁体推入装置，将待装配的磁体推入至所述转子的磁轭上的预定位置，所述连接件和所述磁体推入装置中的一者相对于另一者能够选择性地转动；控制系统，被配置成控制所述连接件和所述磁体推入装置中的进行选择性转动的一者的转动运动。所述磁体装配装置实现了磁体的自动化装配，并且对装配过程进行精确的控制，从而显著降低了磁体装配过程中人力的投入，降低了装配成本，并提高了工作效率以及磁体装配的精度。

Description

用于风力发电机组的磁体装配装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组的装配领域，具体地说，本实用新型涉及一种用于风力发电机组的磁体装配装置。

背景技术

目前，在永磁直驱风力发电机组的装配中，尤其是对于永磁体的装配，存在较多的人工操作过程，需要投入大量的人力，以实现在转子的磁轭上的不同位置处推入磁体。对于永磁直驱风力发电机组，由于其转子尺寸较大，且需要装填的磁体数量庞大，使得所耗费的装配时间较长，且人工装配效率和精度较为低下。此外，由于所装配的磁体尺寸和磁通量相对较大，使得其所产生的吸力较大，这在一定程度上增加了人工操作的安全隐患。

因此，需要对磁体装配的工艺进行改善，实现磁体装配的自动化，降低人力的投入，提高装配效率和精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于风力发电机组的磁体装配装置，所述磁体装配装置能够自动化地实现磁体的装配，降低了磁体装配过程中人力的投入，并显著提高了装配精确和效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于风力发电机组的磁体装配装置，所述磁体装配装置包括：支撑装置，包括与风力发电机组的转子固定连接的连接件；磁体推入装置，将待装配的磁体推入至所述转子的磁轭上的预定位置，所述连接件和所述磁体推入装置中的一者相对于另一者能够选择性地转动；控制系统，被配置成控制所述连接件和所述磁体推入装置中的进行选择性转动的一者的转动运动。

优选地，所述连接件能够选择性地进行转动，所述磁体推入装置相对地面固定。

优选地，所述支撑装置还包括位于所述连接件下方的固定件和转动支撑轴承，所述固定件相对于地面固定，所述转动支撑轴承设置在所述固定件和所述连接件之间。

优选地，所述转动支撑轴承包括与所述固定件固定的内圈以及与所述连接件固定的外圈。

优选地，所述磁体装配装置还包括电机，以驱动所述连接件选择性地转动，所述控制系统控制所述电机的旋转，所述电机带动所述转子转动的角度使得所述磁体推入装置与所述转子的磁轭上的磁体装配位置对应。

优选地，所述磁体装配装置还包括减速器，所述减速器的输入轴与所述电机的输出轴连接，所述减速器的输出轴与所述转动支撑轴承的外圈连接。

优选地，所述固定件呈筒状，所述电机和所述减速器均安装在所述固定件上。

优选地，所述磁体装配装置还包括底座，所述底座的上表面水平，所述固定件和所述磁体推入装置均固定在所述底座的上表面上。

优选地，所述磁体推入装置能够选择性地进行转动，所述连接件相对于地面固定。

优选地，所述磁体装配装置还包括周向的导轨，所述磁体推入装置能够沿所述导轨选择性地滑动。

优选地，所述磁体装配装置还包括底座，所述底座的上表面水平，所述导轨设置在所述底座的上表面上。

优选地，所述支撑装置固定在所述底座的上表面上。

优选地，所述磁体装配装置还包括电机，以驱动所述磁体推入装置沿所述导轨选择性地滑动，所述控制系统控制所述电机的旋转，所述电机带动所述磁体推入装置沿所述导轨滑动的角度使得所述磁体推入装置与所述转子的磁轭上的磁体装配位置对应。

优选地，所述磁体推入装置为机械手，所述机械手能够拾取待装配的磁体并将磁体推入至所述转子的磁轭上的预定位置。

优选地，所述控制系统还被配置成控制所述机械手的动作。

优选地，所述连接件与所述转子通过相配合的法兰和紧固件固定连接。

优选地，所述连接件呈筒状。

优选地，在所述底座上均匀地形成有T型槽。

通过本实用新型所提供的磁体装配装置，能够实现磁体的自动化装配，并且对装配过程进行精确的控制，从而显著降低了磁体装配过程中人力的投入，降低了装配成本，并提高了工作效率以及磁体装配的精度。此外，本实用新型所提供的磁体装配装置结构简单，占地体积小，易于安装和操控。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的磁体装配装置的结构示意图；

图2是图1所示的磁体装配装置的作业状态示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更好的理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1是根据本实用新型的实施例的磁体装配装置的结构示意图，图2是图1所示的磁体装配装置的作业状态示意图。

参照图1和图2，本实用新型所提供的磁体装配装置用于在风力发电机组的转子上进行磁体的装配作业。风力发电机组的转子具有磁轭，该磁轭大体上呈筒状，并且在磁轭壁上形成有用于安装磁体的多个竖直的槽，磁体装配装置便用于从下到上地将磁体推入至每个竖直的槽内的预定位置。一般而言，在每个槽内需要推入多个磁体。

所述磁体装配装置包括支撑装置、磁体推入装置和控制系统。支撑装置包括连接件4，该连接件4与风力发电机组的转子6固定连接，具体地，转子6可以固定连接在连接件4的上端。磁体推入装置用于将待装配的磁体9推入至转子6的磁轭上的预定位置，并且连接件4和磁体推入装置中的一者相对于另一者能够选择性地转动，也就是说，转子6与磁体推入装置之间存在相对转动关系。控制系统用于控制连接件4与磁体推入装置中能够进行选择性转动的一者的转动运动，以便使磁体推入装置与转子6之间的相对位置关系能够确保磁体推入装置将磁体顺利地推入至转子6的磁轭上的预定位置。

具体地，本实用新型所提供的磁体装配装置可以具有以下两种结构形式。一种结构形式是连接件4能够进行选择性地转动，而磁体推入装置相对于地面不动（即，磁体推入装置的绝对位置不变）。另一种结构形式是磁体推入装置能够进行选择性地转动，而连接件4相对于地面不动（即，连接件4的绝对位置不变）。

下面，针对第一种结构形式，对本实用新型所提供的磁体装配装置进行详细的描述。

支撑装置除了连接件4以外还可包括位于连接件4下方的固定件2和转动支撑轴承3。固定件2相对于地面（或者磁体推入装置）固定，以支撑连接件4以及与连接件4固定连接的转子。转动支撑轴承3设置在固定件2和连接件4之间，并能够使得固定件2不动而连接件4选择性地转动。

转动支撑轴承3的具体形式可以包括内圈、外圈和滚珠，内圈可通过螺栓与固定件2固定连接，而外圈可通过螺栓与连接件4固定连接。

因为固定件2需要支撑尺寸较大的转子6，所以对固定件2的强度要求较高。为此，固定件2的下端处可形成有加强肋201，此外，为了增大连接件4的强度，还可以在连接件4的连接转子6的一端处也形成加强肋401。此外，在固定件2和连接件4的分别与转动支撑轴承3连接的一端处还可形成加强肋，以进一步加强固定件2和连接件4的强度。

为了在磁体的装配过程中，方便地使磁体装配装置和转子6的方位水平并保证磁体装配装置稳定地进行作业，本实用新型所提供的磁体装配装置还可以包括底座1，该底座1可以由铸铁形成。底座1的上表面水平，这样，支撑装置的固定件2和磁体推入装置便可固定在底座1的上表面上。固定件2可通过紧固螺栓而固定在底座1上。

在底座1的上表面上还可以形成T型槽，以方便实现更准确的定值定位以及固定其他的辅助设备，或用于其他用途。

此外，本实用新型所提供的磁体装配装置还可包括电机8，以驱动连接件4选择性地转动。这样，控制系统便可控制电机8的旋转（例如，控制对电机8施加的电量）来控制连接件4的转动运动，电机8带动转子6转过的角度能使得磁体推入装置与转子6的磁轭上的磁体装配位置（即，磁轭上用于安装磁体的槽）对应。具体地说，当磁体推入装置完成了转子6上的其中一个槽的磁体推入作业之后，控制系统便命令电机8带动连接件4和转子6转动一定的角度后停止，所转过的角度能够使得磁体推入装置与转子6的下一个需要推入磁体的槽（最好是与之前完成磁体推入作业的槽相邻的一个槽）精确地对应，以便再次利用磁体推入装置将磁体推入至该槽中。在对这个槽进行磁体推入作业的过程中，连接件4是不动的，直到将预定数量的磁体全部推入至该槽内的预定位置为止。然后控制系统会再次命令连接件4转动，继续进行磁体推入作业。通过控制系统对连接件4的转动运动的精确控制，能够提高磁体安装的效率和精度。

对于上述控制系统进行的控制，具体地可以通过PLC程序实现。

磁体装配装置还可包括减速器，以对电机8的输出进行减速。减速器的输入轴与电机8的输出轴连接，而减速器的输入轴与转动支撑轴承3的外圈连接。

此外，支撑装置的固定件2可以呈筒状，电机8和减速器可安装在固定件2上，从而有助于减小磁体装配装置的重量和体积，使其结构紧凑。支撑装置的连接件4也可以呈筒状，连接件4与转子6之间的连接可通过相配合的法兰7和诸如螺栓等的紧固件实现。具体地，连接件4可大体地与转子6的中央部分固定连接，这样，支撑装置便可位于转子6的轴线方向，即，支撑装置可大体位于转子6的内部中央位置处，如图2所示。

下面，针对第二种结构形式，对本实用新型所提供的磁体装配装置进行详细的描述。对于与第一种结构形式中类似的连接关系和位置关系将不再赘述。

在第二种结构形式中，磁体推入装置进行选择性地转动，而转子6不动。为了实现这种效果，磁体装配装置还可包括周向的导轨，而磁体推入装置可以沿导轨选择性地滑动，且每次滑动的角度能够保证磁体推入装置顺利地继续进行磁体推入作业。

具体地，磁体装配装置还可以包括底座，该底座的形状和材质均可以与上述第一种结构形式中的底座1大体相同，并且上表面也保持水平，导轨便可以设置或直接形成在该底座的上表面上。此外，支撑装置也可被固定在该底座上。

在第二种结构形式中，由于支撑装置的作用仅是固定地支撑转子6，所以该支撑装置的结构相对于第一种结构形式可被简化，例如，可以简单地为强度足够的圆筒。导轨在底座上可以围绕固定在底座上的支撑装置周向地设置，且导轨的形状最好大体地与转子6的磁轭的形状对应，以便保证沿其滑动的磁体推入装置相对于转子6处于能够将磁体推入至转子6上的位置。

同样，对于该底座，也可在其上表面上形成T型槽。

为了驱动磁体推入装置沿导轨滑动，磁体装配装置还可包括电机，该电机可以与上述第一种结构形式中的电机8相同。同样，控制系统可通过控制电机的旋转来控制磁体推入装置的相对于转子6的选择性转动，并且使得磁体推入装置相对于转子6沿导轨所滑动过的角度能够使得磁体推入装置与转子6的磁轭上的磁体装配位置（即，用于安装磁体的槽）对应。控制系统对电机的控制与第一种结构形式中的控制方式相同，在此不再赘述。

对于上述第一种结构形式和第二种结构形式，磁体装配装置的磁体推入装置的具体形式都可以是机械手5。该机械手5的一端可具有爪9，以能够拾取待装配的磁体，并能够夹持住所拾取的磁体，然后将磁体顺利地推入至转子6上的预定位置。如图2中所示，机械手5的动作大体上为竖直运动。当然，在推入磁体的过程中，机械手5对该磁体施加的推力能够克服该磁体与已经推入的磁体之间的斥力。

此外，在第一种结构形式下，机械手5可以固定在底座1上，也可以固定在支撑装置的固定件2上。在第二种结构形式下，机械手5设置在导轨上，并沿导轨滑动。

控制系统还可以控制机械手5的动作，以实现磁体推入过程的自动化。待装配的磁体可以通过辅助的传动装置被传送至机械手5的拾取范围内，或者也可以堆积在机械手5的拾取范围内。这样，控制系统控制机械手5适时地拾取其中一个待装配的磁体并夹持住该磁体，避免磁体滑落。当机械手5转动至转子6的磁轭上的安装磁体的槽精确的对应并与转子6之间的相对位置关系固定时，便操控机械手5从下到上地将磁体推入至磁轭上的槽中的合适位置。当机械手5将磁体推到位之后，控制系统便命令电机带动机械手5沿导轨滑动一段距离（即，使机械手相对于转子6转动一定的角度），当机械手5与下一个将要装配磁体的槽对应时，控制系统便命令机械手5停止滑动。然后，控制系统便可操控机械手5针对该槽进行磁体推入作业。

需要说明的是，对于磁体推入装置的结构形式，并不限于上述机械手5，还可以为其他形式，只要能够将磁体推入至磁轭上的预定位置，并在推入磁体过程中，能够克服磁体之间的斥力即可。

此外，在上面的描述中控制系统控制磁体推入装置和连接件4中进行转动的一者的转动运动以及机械手5的动作，但是控制系统的具体形式并不仅限于以上形式。例如，控制系统可包括两个单独的控制模块，这两个控制模块分别控制转动运动和机械手的动作。

此外，第一种结构形式和第二种结构形式中的电机均可以为交流伺服电机，以进一步提高对转动运动的控制精度。当然，也可以为其他形式的电机。

本实用新型所提供的磁体装配装置，实现了磁体的自动化装配，并通过控制系统对整个装配作业的精确控制，能够确保磁体装配的精度和效率，从而显著降低了磁体装配过程中人力的投入和装配成本，并提高了工作效率以及磁体装配的精度。此外，本实用新型所提供的磁体装配装置结构简单，占地体积小，易于安装和操控。

本实用新型提供的磁体装配装置还可以应用于其他需要进行转子磁体装配的设备，或者用于其他用途，并不仅限于上述风力发电机组。

上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种用于风力发电机组的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体装配装置包括：

支撑装置，包括与风力发电机组的转子固定连接的连接件；

磁体推入装置，将待装配的磁体推入至所述转子的磁轭上的预定位置，所述连接件和所述磁体推入装置中的一者相对于另一者能够选择性地转动；

控制系统，被配置成控制所述连接件和所述磁体推入装置中的进行选择性转动的一者的转动运动。

2.根据权利要求1所述的磁体装配装置，其特征在于，所述连接件能够选择性地进行转动，所述磁体推入装置相对地面固定。

3.根据权利要求2所述的磁体装配装置，其特征在于，所述支撑装置还包括位于所述连接件下方的固定件和转动支撑轴承，所述固定件相对于地面固定，所述转动支撑轴承设置在所述固定件和所述连接件之间。

4.根据权利要求3所述的磁体装配装置，其特征在于，所述转动支撑轴承包括与所述固定件固定的内圈以及与所述连接件固定的外圈。

5.根据权利要求4所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体装配装置还包括电机，以驱动所述连接件选择性地转动，所述控制系统控制所述电机的旋转，以便所述电机带动所述转子转动的角度使得所述磁体推入装置与所述转子的磁轭上的磁体装配位置对应。

6.根据权利要求5所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体装配装置还包括减速器，所述减速器的输入轴与所述电机的输出轴连接，所述减速器的输出轴与所述转动支撑轴承的外圈连接。

7.根据权利要求6所述的磁体装配装置，其特征在于，所述固定件呈筒状，所述电机和所述减速器均安装在所述固定件上。

8.根据权利要求3所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体装配装置还包括底座，所述底座的上表面水平，所述固定件和所述磁体推入装置均固定在所述底座的上表面上。

9.根据权利要求1所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体推入装置能够选择性地进行转动，所述连接件相对于地面固定。

10.根据权利要求9所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体装配装置还包括周向的导轨，所述磁体推入装置能够沿所述导轨选择性地滑动。

11.根据权利要求10所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体装配装置还包括底座，所述底座的上表面水平，所述导轨设置在所述底座的上表面上。

12.根据权利要求10所述的磁体装配装置，其特征在于，所述支撑装置固定在所述底座的上表面上。

13.根据权利要求10所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体装配装置还包括电机，以驱动所述磁体推入装置沿所述导轨选择性地滑动，所述控制系统控制所述电机的旋转，以便所述电机带动所述磁体推入装置沿所述导轨滑动的角度使得所述磁体推入装置与所述转子的磁轭上的磁体装配位置对应。

14.根据权利要求1至13任意一项所述的磁体装配装置，其特征在于，所述磁体推入装置为机械手，所述机械手能够拾取待装配的磁体并将磁体推入至所述转子的磁轭上的预定位置。

15.根据权利要求14所述的磁体装配装置，其特征在于，所述控制系统还被配置成控制所述机械手的动作。

16.根据权利要求1所述的磁体装配装置，其特征在于，所述连接件与所述转子通过相配合的法兰和紧固件固定连接。

17.根据权利要求1所述的磁体装配装置，其特征在于，所述连接件呈筒状。

18.根据权利要求8或12所述的磁体装配装置，其特征在于，在所述底座上均匀地形成有T型槽。