本發(fā)明涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁鋼裝配工裝，特別涉及一種永磁調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁鋼裝配工裝及其裝配方法。

背景技術(shù)：

船用永磁調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁極是由大量的磁鋼表貼裝配而成的，每臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)子上裝配的磁鋼有480多塊，在這些磁鋼的裝配過(guò)程中，由于已裝磁鋼與正裝的磁鋼之間存在較大的吸附力，影響磁鋼的正常裝配，一般需要專門配備工裝，幫助磁鋼的裝配。現(xiàn)有磁鋼裝配工裝存在拆卸繁瑣，使用不方便和磁鋼裝配步驟不合理，導(dǎo)致磁鋼裝配耗時(shí)費(fèi)力和裝配過(guò)程中容易損壞磁鋼的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種永磁調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁鋼裝配工裝及其裝配方法，解決了現(xiàn)有磁鋼裝配工裝存在的拆卸繁瑣和裝配耗時(shí)費(fèi)力的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問(wèn)題的：

一種永磁調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁鋼裝配工裝，包括轉(zhuǎn)子鐵芯，在轉(zhuǎn)子鐵芯的驅(qū)動(dòng)端上設(shè)置有磁鋼壓圈，在磁鋼壓圈內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有磁鋼盒，在轉(zhuǎn)子鐵芯的非驅(qū)動(dòng)端的側(cè)面上設(shè)置有工藝孔，工藝孔與磁鋼盒是設(shè)置在與轉(zhuǎn)子鐵芯的中心軸線平行的同一直線上的，在工藝孔上螺接有支撐螺栓，在支撐螺栓上設(shè)置有磁鋼推送槽支撐塊，在磁鋼推送槽支撐塊上設(shè)置有磁鋼推送槽，在磁鋼推送槽中設(shè)置有絲杠螺母，在絲杠螺母中螺接有絲杠，在磁鋼推送槽中的絲杠螺母的左側(cè)設(shè)置有磁鋼塊，絲杠的端部通過(guò)磁鋼推送塊與磁鋼塊頂接在一起。

在磁鋼推送槽支撐塊上設(shè)置有U形槽，磁鋼推送槽支撐塊通過(guò)U形槽卡接在支撐螺栓上。

一種永磁調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁鋼裝配方法，包括以下步驟：

第一步、在轉(zhuǎn)子鐵芯的驅(qū)動(dòng)端上安裝磁鋼壓圈；

第二步、將磁鋼盒通過(guò)螺栓固定在轉(zhuǎn)子鐵芯的左端處，使其緊靠磁鋼壓圈；

第三步、制作一個(gè)半口字形的磁鋼推送槽，在磁鋼推送槽的下底面上固定連接一個(gè)磁鋼推送槽支撐塊，在磁鋼推送槽支撐塊上加工出兩個(gè)U形槽；

第四步、在轉(zhuǎn)子鐵芯的非驅(qū)動(dòng)端端面上與磁鋼盒對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子工藝孔中螺接支撐螺栓，將磁鋼推送槽通過(guò)其上的U形槽卡接在支撐螺栓上；

第五步、將磁鋼塊放入磁鋼推送槽內(nèi)；在磁鋼推送槽的右端固定設(shè)置絲杠螺母，將絲杠螺接在絲杠螺母中，將磁鋼推送塊放置在絲杠與磁鋼塊之間；

第六步、在磁鋼塊的左前方的轉(zhuǎn)子鐵芯的表面上，涂抹厭氧膠，旋轉(zhuǎn)絲杠，將磁鋼塊沿轉(zhuǎn)子鐵芯的表面推送到磁鋼盒中，并使磁鋼塊與磁鋼壓圈貼緊；

第七步、以第二步所裝的磁鋼盒的位置為基準(zhǔn)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度，確定第二個(gè)磁鋼盒的安裝位置，重復(fù)第二步到第六步的步驟，完成第二磁鋼塊的推送；

第八步、依次確定相鄰的已安裝的兩個(gè)磁鋼盒的中心點(diǎn)位置，來(lái)確定下一個(gè)磁鋼盒的安裝位置，并安裝該盒中的磁鋼塊，直到相鄰兩磁鋼盒的徑向中心線的夾角為15度時(shí)為止，從而完成轉(zhuǎn)子鐵芯上的第一圈的磁鋼塊的裝配；

第九步、沿轉(zhuǎn)子鐵芯的表面，從左向右依次完成第二圈磁鋼塊、第三圈磁鋼塊的安裝，直到將轉(zhuǎn)子鐵芯（1）的表面布滿為止；

第十步、磁鋼裝完后，在轉(zhuǎn)子鐵芯的非驅(qū)動(dòng)端端面安裝磁鋼壓圈，將磁鋼壓緊。

本發(fā)明磁鋼裝配工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，工藝方法安全可行。磁鋼裝配工藝方法，對(duì)稱安裝的基礎(chǔ)上周向一圈圈安裝，大大提高了裝配安全性能，避免了軸向安裝存在的潛在磁鋼側(cè)翻的情況，既省力又提高了工作效率；磁鋼裝配工裝及工藝方法順利解決了多塊磁鋼裝配的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明在右視方向上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的磁鋼推送槽支撐塊6與磁鋼推送槽4的連接關(guān)系圖；

圖4是磁鋼推送槽4在主視方向上的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

一種永磁調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁鋼裝配工裝，包括轉(zhuǎn)子鐵芯1，在轉(zhuǎn)子鐵芯1的驅(qū)動(dòng)端上設(shè)置有磁鋼壓圈11，在磁鋼壓圈11內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯1上設(shè)置有磁鋼盒2，在轉(zhuǎn)子鐵芯1的非驅(qū)動(dòng)端的側(cè)面上設(shè)置有工藝孔3，工藝孔3與磁鋼盒2是設(shè)置在與轉(zhuǎn)子鐵芯1的中心軸線平行的同一直線上的，在工藝孔3上螺接有支撐螺栓12，在支撐螺栓12上設(shè)置有磁鋼推送槽支撐塊6，在磁鋼推送槽支撐塊6上設(shè)置有磁鋼推送槽4，在磁鋼推送槽4中設(shè)置有絲杠螺母10，在絲杠螺母10中螺接有絲杠9，在磁鋼推送槽4中的絲杠螺母10的左側(cè)設(shè)置有磁鋼塊7，絲杠9的端部通過(guò)磁鋼推送塊8與磁鋼塊7頂接在一起。

在磁鋼推送槽支撐塊6上設(shè)置有U形槽5，磁鋼推送槽支撐塊6通過(guò)U形槽5卡接在支撐螺栓12上。

一種永磁調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁鋼裝配方法，包括以下步驟：

第一步、在轉(zhuǎn)子鐵芯1的驅(qū)動(dòng)端上安裝磁鋼壓圈11；

第二步、將磁鋼盒2通過(guò)螺栓固定在轉(zhuǎn)子鐵芯1的左端處，使其緊靠磁鋼壓圈11；

第三步、制作一個(gè)半口字形的磁鋼推送槽4，在磁鋼推送槽4的下底面上固定連接一個(gè)磁鋼推送槽支撐塊6，在磁鋼推送槽支撐塊6上加工出兩個(gè)U形槽5；

第四步、在轉(zhuǎn)子鐵芯1的非驅(qū)動(dòng)端端面上與磁鋼盒2對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子工藝孔3中螺接支撐螺栓12，將磁鋼推送槽4通過(guò)其上的U形槽5卡接在支撐螺栓12上；

第五步、將磁鋼塊7放入磁鋼推送槽4內(nèi)；在磁鋼推送槽4的右端固定設(shè)置絲杠螺母10，將絲杠9螺接在絲杠螺母10中，將磁鋼推送塊8放置在絲杠9與磁鋼塊7之間；

第六步、在磁鋼塊7的左前方的轉(zhuǎn)子鐵芯1的表面上，涂抹厭氧膠，旋轉(zhuǎn)絲杠9，將磁鋼塊7沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的表面推送到磁鋼盒2中，并使磁鋼塊7與磁鋼壓圈11貼緊；

第七步、以第二步所裝的磁鋼盒2的位置為基準(zhǔn)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度，確定第二個(gè)磁鋼盒2的安裝位置，重復(fù)第二步到第六步的步驟，完成第二磁鋼塊的推送；

第八步、依次確定相鄰的已安裝的兩個(gè)磁鋼盒的中心點(diǎn)位置，來(lái)確定下一個(gè)磁鋼盒的安裝位置，并安裝該盒中的磁鋼塊，直到相鄰兩磁鋼盒的徑向中心線的夾角為15度時(shí)為止，從而完成轉(zhuǎn)子鐵芯1上的第一圈的磁鋼塊的裝配；

第九步、沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的表面，從左向右依次完成第二圈磁鋼塊、第三圈磁鋼塊的安裝，直到將轉(zhuǎn)子鐵芯1的表面布滿為止；

第十步、磁鋼裝完后，在轉(zhuǎn)子鐵芯的非驅(qū)動(dòng)端端面安裝磁鋼壓圈，將磁鋼壓緊。

轉(zhuǎn)子磁鋼為表貼式結(jié)構(gòu)，外圓裝有480塊磁鋼，為保證數(shù)百塊大型磁鋼的順利裝配，需要克服磁鋼、磁軛之間的吸引力，同極磁鋼之間的排斥力。在設(shè)計(jì)磁鋼裝配工裝時(shí)，絲杠的大小由磁鋼和磁軛的吸附力確定；因?yàn)閴毫μ?，無(wú)法實(shí)現(xiàn)永磁體推進(jìn)；壓力過(guò)大，永磁體可能出現(xiàn)損壞；其次磁鋼數(shù)量眾多，正在裝的磁鋼和已裝的磁鋼相互影響，裝配磁鋼時(shí)很有可能發(fā)生磁鋼側(cè)翻、磁鋼間相碰撞的現(xiàn)象，所以需要對(duì)磁鋼磁力分析計(jì)算，根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)磁鋼裝配工藝和裝配方法。經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和有限元分析仿真得出，異極磁鋼間吸引力約552牛（相鄰磁極），同極排斥力860牛，磁鋼與轉(zhuǎn)子鐵芯表面間的吸附力約為2000牛，從仿真數(shù)據(jù)得出，設(shè)計(jì)磁鋼裝配工裝時(shí)需要克服磁鋼與轉(zhuǎn)子鐵芯的吸引力，同時(shí)又不損傷磁鋼，工裝設(shè)計(jì)時(shí)推力安全系數(shù)取2-3，鋼和鋼之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ為0.15，那么推進(jìn)工裝的推進(jìn)力F=μN(yùn),取3倍安全系數(shù)推進(jìn)力為900牛即90kg的力，根據(jù)磁鋼的尺寸，我們采用M24的絲杠，滿足強(qiáng)度要求。

一種表貼式磁鋼裝配工裝，由非導(dǎo)磁材料鋁組成，磁鋼壓圈11裝于轉(zhuǎn)子鐵芯 1的驅(qū)動(dòng)端端面，給予裝入的磁鋼塊7的一個(gè)軸向方向的定位；緊貼磁鋼壓圈11的轉(zhuǎn)子鐵芯1的表面磁鋼槽兩側(cè)孔內(nèi)安裝磁鋼盒2，要求磁鋼盒2處于半擰緊狀態(tài)，能夠抬起2毫米的距離，給予磁鋼足夠的裝配間隙；磁鋼推送槽4的槽型為錐形結(jié)構(gòu)，保證磁鋼塊7順利放入磁鋼推送槽4內(nèi)；磁鋼推送槽4的長(zhǎng)度的設(shè)置保證磁鋼在放入槽內(nèi)時(shí)無(wú)吸附力；磁鋼推送槽4下方設(shè)置的磁鋼推送槽支撐塊6，磁鋼推送槽支撐塊6上設(shè)置有U性槽5，轉(zhuǎn)子鐵芯1上的轉(zhuǎn)子工藝孔3上螺接支撐螺栓12，U形槽5可直接放置于工藝孔3上的支撐螺栓12上，方便拆裝；磁鋼塊7的推送采用螺旋機(jī)構(gòu)，即絲杠9和絲杠螺母10相互作用，在絲杠9的頭部安裝磁鋼推送塊8，該磁鋼推送塊8 側(cè)面尺寸和磁鋼塊7配合，保證和磁鋼塊7間有足夠大的接觸面積，同時(shí)避免絲杠直接接觸磁鋼塊，保護(hù)磁鋼塊7的表面；在磁鋼推送槽4內(nèi)設(shè)置了槽口，絲杠螺母10可以方便快捷地插入磁鋼推送槽4的槽口內(nèi)，無(wú)需固定連接；絲杠螺母10的螺紋孔高度和磁鋼塊7相互配合，使得磁鋼塊7受力均勻。

單個(gè)磁鋼和轉(zhuǎn)子鐵芯的吸引力大于相鄰異極吸附力，單個(gè)磁鋼裝配時(shí)相鄰異性磁鋼間吸附力不會(huì)出現(xiàn)側(cè)翻的現(xiàn)象，該電機(jī)磁鋼數(shù)量眾多，若采用常規(guī)的軸向安裝方式，容易出現(xiàn)側(cè)翻的現(xiàn)象，為減少不同極磁鋼的吸引，我們采用 “分層式”周向磁鋼裝配方法，即周向安裝磁鋼，一層一層的安裝，既保證安裝可靠性，又提高了效率。一種磁鋼裝配工藝方法，在磁鋼裝配前，轉(zhuǎn)子鐵芯1的驅(qū)動(dòng)端先安裝磁鋼壓圈11，磁鋼塊7有一個(gè)定位基準(zhǔn)；緊貼磁鋼壓圈11安裝不銹鋼磁鋼盒2，使磁鋼盒2能抬起2毫米，這樣磁鋼能很容易推入磁鋼盒2，推入磁鋼后用磁鋼盒壓緊，確保多塊磁鋼裝配的安全性；采用對(duì)稱安裝方法安裝磁鋼塊7，解決了轉(zhuǎn)子鐵芯1因自重旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)稱安裝保證了磁力對(duì)稱，正在安裝的磁鋼和已安裝的磁鋼相互影響較??；根據(jù)磁力分析計(jì)算結(jié)果，采用周向安裝磁鋼的方法，一圈圈的安裝磁鋼塊7，避免了磁鋼塊7側(cè)翻、碰撞的問(wèn)題。