CN213151857U - 一种表贴式永磁同步电机装配工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种表贴式永磁同步电机装配工装及其使用方法，涉及电机制造领域。表贴式永磁体电机的定转子装配难度很大，在一般的装配过程中，无法避免定子与转子相吸，导致永磁体损伤。本实用新型包括定子支撑座和转子移动架，定子支撑座的上端设有端盖固定板，定子支撑座的下部中间设有竖向导向套，转子移动架包括上连接法兰、下连接法兰、导向轴、转子固定轴和多根连接螺杆。通过在转子移动架上连接转子和驱动端端盖，在定子支撑座上连接非驱动端端盖与定子机壳，通过转子移动架向下移动，实现转子与定子之间的精确装配，不会触碰定子内侧的碳纤维保护套，避免表贴式永磁电机的定子与转子在装配过程中因相吸而导致永磁体损伤的问题发生。

Description

一种表贴式永磁同步电机装配工装

技术领域

本实用新型涉及电机制造领域，尤其涉及一种表贴式永磁同步电机装配工装。

背景技术

目前，永磁电机的应用越来越广泛，而相比与内置式永磁体的永磁电机而言，表贴式永磁电机的磁路简单、漏磁更少，电机的效率和性能更高，但表贴式永磁体的定转子装配难度很大，在一般的装配过程中，无法避免定子与转子相吸，造成永磁体损伤；在电动航空及高速汽车电机中，为了防止电机转子在高速运行中脱出，通常使用碳纤维保护套对永磁体进行保护，因而在电机装配过程中，若定子与转子相吸，定会破坏表面碳纤维的力学性能，造成电机转子动平衡失效，从而导致一系列问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种表贴式永磁同步电机装配工装，以避免表贴式永磁电机的定子与转子在装配过程中因相吸造成转子损伤为目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种表贴式永磁同步电机装配工装，所述的永磁同步电机包括带转轴的转子、定子、机壳、驱动端端盖和非驱动端端盖，定子内侧设有碳纤维保护套，所述的装配工装包括定子支撑座和可在定子支撑座中间竖向移动的转子移动架，所述的定子支撑座的上端设有用于与非驱动端端盖定位连接的端盖固定板，所述的定子支撑座的下部中间设有竖向的导向套，导向套的导向孔竖向贯穿，所述的转子移动架包括上连接法兰、下连接法兰、导向轴和转子固定轴，所述的转子固定轴的上端用于与转轴的下端即非驱动端连接，所述的上连接法兰用于固定在转轴的上端即驱动端，下连接法兰与转子固定轴定位相配固定，所述的上连接法兰、下连接法兰和转轴之间同轴，上连接法兰和下连接法兰之间通过多根连接螺杆连接固定，所述的连接螺杆从上往下依次穿过驱动端端盖、转子和非驱动端端盖，所述的转子固定轴的下端与导向轴的上端连接固定，所述的导向轴与导向套之间设有滑动间隙，导向轴可在导向套的导向孔中竖向相对滑动。本工装结构简单，通过在转子移动架上连接固定转子和驱动端端盖的组合体，在定子支撑座上连接固定非驱动端端盖与定子机壳的组合体，并通过转子移动架向下移动，使转子和驱动端端盖的组合体安装到位，方便地实现转子与定子之间的定位装配，转子移动精确，稳定，不会偏位，不会触碰定子内侧的碳纤维保护套，可有效避免表贴式永磁电机的定子与转子在装配过程中因相吸而造成转子损伤的问题发生，提高了装配质量，提升了装配效率。

作为优选技术手段：所述的端盖固定板为环形板，所述的端盖固定板的上端与非驱动端端盖通过止口相配，所述的连接螺杆穿过端盖固定板的中间通孔。通过止口相配实现端盖固定板与非驱动端端盖的定位相配连接，并可通过螺栓连接固定。

作为优选技术手段：所述的导向套的外周环绕均布有多根斜向的加强支撑杆，加强支撑杆的上端连接固定于导向套外周，加强支撑杆的下端连接固定于定子支撑座的底部。可有效增强导向套的结构支撑强度。

作为优选技术手段：所述的导向轴的上端中心设有竖向的螺纹孔，所述的转子固定轴的下端与该螺纹孔通过螺纹相配连接固定。可方便实现转子固定轴与导向轴的连接固定。

作为优选技术手段：所述的转子固定轴的上端设有与转轴的非驱动端结构相配的中心槽孔。可方便实现转轴的定位安装。

作为优选技术手段：所述的下连接法兰的径向中心设有通孔，所述的下连接法兰的上端面上位于该通孔的径向外侧设有环绕筋圈，所述的转子固定轴的下部设有与环绕筋圈的内径相配的轴肩，转子固定轴的下端向下穿过通孔后，使轴肩的外周面与环绕筋圈内周相嵌，轴肩的下端面与环绕筋圈内侧的下连接法兰上端面相贴。可实现下连接法兰与转子固定轴的定位安装。

作为优选技术手段：所述的上连接法兰通过连接轴套与转轴连接固定，所述的连接轴套的下端中间设有与转轴的驱动端相配的中心槽孔，所述的上连接法兰与连接轴套之间通过止口配合定位，并且通过螺栓和锁紧螺母连接固定。实现上连接法兰与转轴的定位连接。

作为优选技术手段：所述的连接轴套的上部向上穿过上连接法兰中间所设的通孔，所述的连接轴套的中心设有至少上端开口的螺纹吊孔，其上通过螺纹相配有吊环。吊环的设置便于对转轴进行起吊和下移，方便安装。

作为优选技术手段：所述的连接螺杆包括中间光杆部和位于中间光杆部的上下两端的螺纹连接部，连接螺杆通过螺纹连接部和锁紧螺母分别与上连接法兰和下连接法兰连接固定。可方便实现连接螺杆与上连接法兰和下连接法兰的连接固定。

每根连接螺杆均通过止口配合与下连接法兰连接，并通过锁紧螺母与连接螺杆下端的螺纹连接部紧固，向上竖向穿过上连接法兰，上连接法兰的上下两端与每根连接螺杆上端的螺纹连接部之间均通过锁紧螺母紧固。

有益效果：方便地实现转子与定子之间的定位装配，转子装配时移动精确，稳定，不会偏位，不会触碰定子内侧的碳纤维保护套，可有效避免表贴式永磁电机的定子与转子在装配过程中因相吸而导致永磁体损伤，提高了装配质量，提升了装配效率。

附图说明

图1是本实用新型中按装配电机径向剖切结构示意图。

图2是本实用新型图1中A部放大示意图。

图中：1-转轴；2-转子；3-定子；4-机壳；5-驱动端端盖；6-非驱动端端盖；7-碳纤维保护套；8-定子支撑座；9-上连接法兰；10-下连接法兰；11-导向轴；12-转子固定轴；13-连接螺杆；14-连接轴套；15-吊环；16-内盖；801-导向套；802-端盖固定板；803-加强支撑杆；1001-环绕筋圈；1101-螺纹孔；1201-轴肩。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1-2所示，一种表贴式永磁同步电机装配工装，永磁同步电机包括带转轴1）的转子2、定子3、机壳4、驱动端端盖5和非驱动端端盖6，定子3内侧设有碳纤维保护套7，装配工装包括定子支撑座8和可在定子支撑座8中间竖向移动的转子2移动架，定子支撑座8的上端设有用于与非驱动端端盖6定位连接的端盖固定板802，定子支撑座8的下部中间设有竖向的导向套801，导向套801的导向孔竖向贯穿，转子2移动架包括上连接法兰9、下连接法兰10、导向轴11和转子固定轴12，转子固定轴12的上端用于与转轴1的下端即非驱动端连接，上连接法兰9用于固定在转轴1的上端即驱动端，下连接法兰10与转子固定轴12定位相配固定，上连接法兰9、下连接法兰10和转轴1之间同轴，上连接法兰9和下连接法兰10之间通过4根连接螺杆13连接固定，连接螺杆13从上往下依次穿过驱动端端盖5、转子2和非驱动端端盖6，转子固定轴12的下端与导向轴11的上端连接固定，导向轴11与导向套801之间设有滑动间隙，导向轴11可在导向套801的导向孔中竖向相对滑动。通过在转子2移动架上连接固定转子2和驱动端端盖5的组合体，在定子支撑座8上连接固定非驱动端端盖6与定子3机壳4的组合体，并通过转子2移动架向下移动，使转子2和驱动端端盖5的组合体安装到位。

为了实现端盖固定板802与非驱动端端盖6的定位相配，端盖固定板802为环形板，端盖固定板802的上端与非驱动端端盖6通过止口相配，连接螺杆13穿过端盖固定板802的中间通孔。通过止口相配实现端盖固定板802与非驱动端端盖6的定位相配连接，并可通过螺栓连接固定。

为了提升导向套801的结构支撑强度，导向套801的外周环绕均布有斜向的加强支撑杆803，加强支撑杆803的上端连接固定于导向套801外周，加强支撑杆803的下端连接固定于定子支撑座8的底部。可有效增强导向套801的结构支撑强度。

为了实现转子固定轴12与导向轴11的连接固定，导向轴11的上端中心设有竖向的螺纹孔1101，转子固定轴12的下端与该螺纹孔1101通过螺纹相配连接固定。可方便实现转子固定轴12与导向轴11的连接固定。

为了实现转轴1的定位安装，转子固定轴12的上端设有与转轴1的非驱动端结构相配的中心槽孔。可方便实现转轴1的定位安装。

为了实现下连接法兰10与转子固定轴12的定位安装，下连接法兰10的径向中心设有通孔，下连接法兰10的上端面上位于该通孔的径向外侧设有环绕筋圈1001，转子固定轴12的下部设有与环绕筋圈1001的内径相配的轴肩1201，转子固定轴12的下端向下穿过通孔后，使轴肩1201的外周面与环绕筋圈1001内周相嵌，轴肩1201的下端面与环绕筋圈1001内侧的下连接法兰10上端面相贴。可实现下连接法兰10与转子固定轴12的定位安装。

为了实现上连接法兰9与转轴1的定位连接，上连接法兰9通过连接轴套14与转轴1连接固定，连接轴套14的下端中间设有与转轴1的驱动端相配的中心槽孔，上连接法兰9与连接轴套14之间通过止口配合定位，并且通过螺栓和锁紧螺母连接固定。实现上连接法兰9与转轴1的定位连接。

为了方便吊装，连接轴套14的上部向上穿过上连接法兰9中间所设的通孔，连接轴套14的中心设有竖向贯穿的螺纹吊孔，其上通过螺纹相配有吊环15。吊环15的设置便于对转轴1进行起吊和下移，方便安装。

为了实现连接螺杆13与上连接法兰9和下连接法兰10的连接固定，连接螺杆13包括中间光杆部和位于中间光杆部的上下两端的螺纹连接部，连接螺杆13通过螺纹连接部和锁紧螺母分别与上连接法兰9和下连接法兰10连接固定。可方便实现连接螺杆13与上连接法兰9之间、连接螺杆13与下连接法兰10之间的连接固定。

为了更好地实现连接螺杆13与上连接法兰9和下连接法兰10的连接固定，每根连接螺杆13均通过止口配合与下连接法兰10连接，并通过锁紧螺母与连接螺杆13下端的螺纹连接部紧固，向上竖向穿过上连接法兰9，上连接法兰9的上下两端与每根连接螺杆13上端的螺纹连接部之间均通过锁紧螺母紧固。该连接紧固结构能更好地实现连接螺杆13与上连接法兰9和下连接法兰10的连接固定。

对电机进行装配时，其装配过程包括以下步骤：

1）机壳4和定子3通过热套装配到位后，再通过螺栓连接固定非驱动端端盖6和机壳4，形成定子3端盖组件；

2）下连接法兰10与转子固定轴12通过热套连接固定，转子固定轴12的下端通过螺纹相配与导向轴11连接固定，使由导向轴11、转子固定轴12和下连接法兰10形成导向固定组件，布置好定子支撑座8，然后将导向轴11从上往下装入定子支撑座8的导向套801，使导向固定组件安装在定子支撑座8上；

3）把定子3端盖组件通过止口对齐定位放置于定子支撑座8的端盖固定板802上面，然后通过螺栓连接固定定子支撑座8和非驱动端端盖6，实现定子3端盖组件的定位固定；

4）在非驱动端端盖6上安装好碳纤维保护套7；

5）安装4根连接螺杆13，每根连接螺杆13均穿过非驱动端端盖6上的通风孔，通过止口配合与下连接法兰10连接，并通过锁紧螺母与连接螺杆13的下端螺纹连接部紧固，并竖向向上移动带连接螺杆13的导向固定组件至待装配位置；

6）通过转轴1的下端即非驱动端，把转子2安装在转子固定轴12上，把驱动端端盖5、轴承与内盖16组成的上端盖组件压套到转轴1上，与转子2一起组成转子2上端盖组件，此时，连接螺杆13竖向穿过转子2的通风孔；

7）把由上连接法兰9和连接轴套14组成的上法兰组件安装到转轴1的驱动端，每根连接螺杆13向上竖向穿过上连接法兰9，上连接法兰9的上下两端与螺纹连接部之间均通过锁紧螺母紧固，将吊环15通过螺纹相配连接于连接轴套14的上端，使转子2上端盖组件和导向固定组件成为一个整体的竖向可移动的转子2装配组件；

8）通过导向轴11在导向套801中向下的轴向移动，使转子2装配组件向下装配到位，并通过螺栓把驱动端端盖5与机壳4连接固定，此时，电机装配工作完成。

方便地实现转子2与定子3之间的定位装配，转子2移动精确，稳定，不会偏位，不会触碰定子3内侧的碳纤维保护套7，可有效避免表贴式永磁电机的定子3与转子2在装配过程中因相吸而造成转子2损伤的问题发生，提高了装配质量，提升了装配效率。

本实例为通过吊环15进行吊装装配，也可以在定子支撑座8下方设置伺服电机或液压驱动机构或气缸驱动的方式与导向轴11连接驱动进行竖向移动装配工作。

本实例中，定子支撑座8外周为圆柱形，4根连接螺杆13环绕均布。

以上图1-2所示的一种表贴式永磁同步电机装配工装是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型的实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种表贴式永磁同步电机装配工装，所述的永磁同步电机包括带转轴（1）的转子（2）、定子（3）、机壳（4）、驱动端端盖（5）和非驱动端端盖（6），定子（3）内侧设有碳纤维保护套（7），其特征在于：所述的装配工装包括定子支撑座（8）和可在定子支撑座（8）中间竖向移动的转子（2）移动架，所述的定子支撑座（8）的上端设有用于与非驱动端端盖（6）定位连接的端盖固定板（802），所述的定子支撑座（8）的下部中间设有竖向的导向套（801），导向套（801）的导向孔竖向贯穿，所述的转子（2）移动架包括上连接法兰（9）、下连接法兰（10）、导向轴（11）和转子固定轴（12），所述的转子固定轴（12）的上端用于与转轴（1）的下端即非驱动端连接，所述的上连接法兰（9）用于固定在转轴（1）的上端即驱动端，下连接法兰（10）与转子固定轴（12）定位相配固定，所述的上连接法兰（9）、下连接法兰（10）和转轴（1）之间同轴，上连接法兰（9）和下连接法兰（10）之间通过多根连接螺杆（13）连接固定，所述的连接螺杆（13）从上往下依次穿过驱动端端盖（5）、转子（2）和非驱动端端盖（6），所述的转子固定轴（12）的下端与导向轴（11）的上端连接固定，所述的导向轴（11）与导向套（801）之间设有滑动间隙，导向轴（11）可在导向套（801）的导向孔中竖向相对滑动。

2.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的端盖固定板（802）为环形板，所述的端盖固定板（802）的上端与非驱动端端盖（6）通过止口相配，所述的连接螺杆（13）穿过端盖固定板（802）的中间通孔。

3.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的导向套（801）的外周环绕均布有多根斜向的加强支撑杆（803），加强支撑杆（803）的上端连接固定于导向套（801）外周，加强支撑杆（803）的下端连接固定于定子支撑座（8）的底部。

4.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的导向轴（11）的上端中心设有竖向的螺纹孔（1101），所述的转子固定轴（12）的下端与该螺纹孔（1101）通过螺纹相配连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的转子固定轴（12）的上端设有与转轴（1）的非驱动端结构相配的中心槽孔。

6.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的下连接法兰（10）的径向中心设有通孔，所述的下连接法兰（10）的上端面上位于该通孔的径向外侧设有环绕筋圈（1001），所述的转子固定轴（12）的下部设有与环绕筋圈（1001）的内径相配的轴肩（1201），转子固定轴（12）的下端向下穿过通孔后，使轴肩（1201）的外周面与环绕筋圈（1001）内周相嵌，轴肩（1201）的下端面与环绕筋圈（1001）内侧的下连接法兰（10）上端面相贴。

7.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的上连接法兰（9）通过连接轴套（14）与转轴（1）连接固定，所述的连接轴套（14）的下端中间设有与转轴（1）的驱动端相配的中心槽孔，所述的上连接法兰（9）与连接轴套（14）之间通过止口配合定位，并且通过螺栓和锁紧螺母连接固定。

8.根据权利要求7所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的连接轴套（14）的上部向上穿过上连接法兰（9）中间所设的通孔，所述的连接轴套（14）的中心设有至少上端开口的螺纹吊孔，其上通过螺纹相配有吊环（15）。

9.根据权利要求1所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：所述的连接螺杆（13）包括中间光杆部和位于中间光杆部的上下两端的螺纹连接部，连接螺杆（13）通过螺纹连接部和锁紧螺母分别与上连接法兰（9）和下连接法兰（10）连接固定。

10.根据权利要求9所述的一种表贴式永磁同步电机装配工装，其特征在于：每根连接螺杆（13）均通过止口配合与下连接法兰（10）连接，并通过锁紧螺母与连接螺杆（13）下端的螺纹连接部紧固，向上竖向穿过上连接法兰（9），上连接法兰（9）的上下两端与每根连接螺杆（13）上端的螺纹连接部之间均通过锁紧螺母紧固。

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