本发明涉及船舶发电机技术领域，特别涉及一种船用抱轴式永磁发电机及其安装方法。
背景技术：
随着电力电子技术的发展，轴带发电装置作为节约运行费用及改善机舱管理运行条件的有效手段，以其特有的优越性引起了各国造船界和航运界的重视。传统的船用轴带发电机，布置在柴油机自由端或是齿轮端，采用传动齿轮进行传动，其驱动系统结构复杂、体积大、重量重，传动效率低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种体积小、结构简单的船用抱轴式永磁发电机，本发明的另一个目的是提供该船用抱轴式永磁发电机安装方法。
为了实现上述发明目的，本发明一种船用抱轴式永磁发电机采用如下技术方案：
一种船用抱轴式永磁发电机，包括用于提供动力的主机，主机安装于船体内，主机的输出轴通过中间轴连接有用于驱动螺旋桨的传动轴，所述中间轴安装有永磁发电机，永磁发电机的永磁体安装于中间轴，永磁发电机的定子安装在永磁发电机的机壳内，机壳与船体固接。该种永磁发电机将永磁体直接固定于中间轴，固接有定子的永磁发电机的机壳将永磁体包裹，并将定子围绕永磁体布置，减小了该种永磁发电机的体积和重量。
永磁发电机的两端设置有用于支撑中间轴的轴承座，轴承座内安装有套接在中间轴外侧的轴承，轴承座与船体固接。通过在永磁发电机两端设置用于支撑中间轴的轴承，可以减小了中间轴因为自重和受到载荷时的挠度变化。
所述轴承座包括上轴瓦，上轴瓦的内侧设置有用于调节中间轴与轴承之间间隙的铜片。铜片消除了中间轴和轴承座安装时产生的间隙，提高了中间轴位置的精度。
所述铜片厚度为2mm。
本发明一种船用抱轴式永磁发电机安装方法采用如下技术方案：
船用抱轴式永磁发电机安装方法，包括以下步骤：
(1)将永磁发电机与中间轴固定连接后吊入船舱，主机及位于永磁发电机两端的轴承座与船体预连接，不固定；
(2)打开永磁发电机两端的轴承的上轴瓦，使中间轴与轴承座脱离；
(3)将永磁发电机的定子与永磁体用锁紧装置固定连接，锁紧装置用于定位定子与永磁体之间的间隙；
(4)从螺旋桨开始向主机处排轴，对轴系、主机进行位置调整，调整后依次连接传动轴、中间轴和主机的输出轴，将轴承座与船体固定连接；
(5)在上轴瓦的内侧包覆一层厚度为2mm的铜片，合上上轴瓦并锁紧；
(6)松开抱轴式永磁发电机的定子与永磁体用锁紧装置，测量定子与永磁体的间隙，并适当调整定子位置，使永磁体与定子的间隙调整到5.2-5.4mm之间，使得中间轴和永磁体处于磁力平衡状态，将永磁发电机的机壳与船体固定连接；
(7)对中间轴进行顶升测试，在轴承相应位置的轴上架百分表，通过顶升抬高轴承，测量轴承负荷；
(8)确认轴承负荷数据是否达标，如数据不达标重复2-7项工作步骤，直到轴承负荷数据达标，固定主机。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将永磁体与中间轴固定作为永磁发电机的转子，并将定子线圈环抱在中间轴周围，这样的发电机体积小、重量轻；通过在永磁发电机两端设置用于支撑中间轴的轴承，可以减小了中间轴因为自重和受到载荷时的挠度变化；中间轴和上轴瓦间设置铜片消除了中间轴和轴承座安装时产生的间隙，保证了轴承座在顶升测试时不会因为轴承座和中间轴的间隙而产生径向窜动；将永磁发电机与中间轴固定作为中间轴的一部分，防止在顶升过程中，中间轴和永磁发电机的位置发生变化，从而导致的永磁体和定子间隙变化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的a局部放大图；
图3为图1的b-b剖视图。
其中，1主机，2中间轴，3定子，4永磁体，5轴承座，6上轴瓦，7铜片，8下轴瓦。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1-3所示，一种船用抱轴式永磁发电机包括用于提供动力的主机1，主机安装于船体内，主机的输出轴通过中间轴2连接有用于驱动螺旋桨的传动轴，中间轴安装有永磁发电机，永磁发电机的永磁体3安装于中间轴，永磁发电机的定子4安装在永磁发电机的机壳内，机壳与船体通过螺栓固接，永磁发电机的两端设置有用于支撑中间轴的轴承座5，轴承座内安装有套接在中间轴外侧的轴承，轴承座与船体通过螺栓固接，轴承包括上轴瓦6及下轴瓦8，上轴瓦的内侧贴附有用于调节中间轴与轴承座之间间隙的铜片7，铜片厚度为2mm。
该种船用抱轴式永磁发电机安装方法，包括以下步骤：
(1)将永磁发电机与中间轴固定连接后吊入船舱，主机及位于永磁发电机两端的轴承座与船体预连接，不固定；
(2)打开永磁发电机两端的轴承的上轴瓦，使中间轴与轴承座脱离；
(3)将永磁发电机的定子与永磁体用锁紧装置固定连接，锁紧装置用于定位定子与永磁体之间的间隙；
(4)从螺旋桨开始向主机处排轴，对轴系、主机进行位置调整，调整后依次连接传动轴、中间轴和主机的输出轴，将轴承座与船体固定连接；
(5)在上轴瓦的内侧包覆一层厚度为2mm的铜片，合上上轴瓦并锁紧；
(6)松开抱轴式永磁发电机的定子与永磁体用锁紧装置，测量定子与永磁体的间隙，并适当调整定子位置，使永磁体与定子的间隙调整到5.2-5.4mm之间，使得中间轴和永磁体处于磁力平衡状态，将永磁发电机的机壳与船体固定连接；
(7)对中间轴进行顶升测试，在轴承相应位置的轴上架百分表，通过顶升抬高轴承，测量轴承负荷；
(8)确认轴承负荷数据是否达标，如数据不达标重复2-7项工作步骤，直到轴承负荷数据达标，固定主机。
不设置轴承时，中间轴在永磁发电机处的挠度变形较大，永磁体与定子很容易相互吸和，导致需要重新安装永磁发电机，而通过在永磁发电机两端增加支撑点，即在永磁发电机两端增加用于支撑中间轴的轴承，大大减小了中间轴在永磁发电机处的挠度变化，但是在增加轴承后，经试验发现由于轴承和中间轴安装时有间隙，在顶升测试时，中间轴会发生径向窜动，从而与中间轴连接的永磁体位置变化，永磁体与定子间隙变化，导致磁力平衡被破坏，通过在轴承的上轴瓦贴附一层铜片，可以消除中间轴和轴承的间隙，保证了中间轴不会发生径向窜动。发明人在设计出本发明的船用抱轴式永磁发电机后，在样机试制的过程中，控制安装精度比较困难，很难达到设计的安装精度，导致发电机在试验过程中因为轴的挠度变形，而损坏。船舶行驶在水体中，会发生比较大的颠簸和震动，如何提高发明的安装精度和质量的稳定性，一直是本发明人致力于解决的问题。发明人通过多次改进才发明了船用抱轴式永磁发电机的安装方法，以对抗水中航行中受到的震动冲击。
本发明具有如下优势：1.该种永磁发电机将永磁体直接固定于中间轴，固接有定子的永磁发电机的机壳将永磁体包裹，并将定子围绕永磁体布置，优化了传统轴带发电机的结构，减小了发电机的体积和重量；2.通过在永磁发电机两端设置用于支撑中间轴的轴承，可以减小了中间轴因为自重和受到载荷时的挠度变化；3.中间轴和上轴瓦间设置铜片消除了中间轴和轴承安装时产生的间隙，提高了中间轴位置的精度，保证了中间轴在顶升测试时不会因为轴承和中间轴的间隙而产生径向窜动；4.将永磁发电机与中间轴固定作为中间轴的一部分，防止在顶升过程中，中间轴和永磁发电机的位置发生变化，从而导致永磁体和定子位置发生变化。