专利名称：一种将大型永磁电机转子装入定子内的方法
技术领域：
本发明涉及发电机装配领域，具体地，涉及一种将大型永磁电机转子安全装入到 电机定子内部去的方法。
背景技术：
目前，随着永磁技术的快速发展，越来越多的永磁电机运用在风力发电机中，特别 是直驱形式的永磁发电机在风力发电机中运用的越来越广。永磁直驱发电机一般包括发电 机端盖、转子总成、定子、发电机外壳、轴承等；常规的装配过程为将发电机端盖与转子总 成、轴承预先组装在一起，同时将发电机外壳、定子也预先组装在一起，然后再直接将转子 与定子合装，最后使发电机端盖与发电机外壳通过结合法兰及螺栓装配在一起。由于永磁 直驱风力发电机大多直径很大，且转子和定子之间的气隙很小，通常在3-5mm左右。同时， 由于在转子上的磁钢具有很强的吸力，故在转子与定子直接合装的过程，如不采取有效方 法，稍不注意就会发生转子中的磁钢与气隙另一侧的铁芯吸住，造成合装困难或合装失败。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种将大型永磁电机转 子装入定子内的方法，使用该方法可将大型永磁电机转子安全装入到电机定子内部去，并 保证在转子的装入过程中转子与定子始终同心。实现上述目的的技术方案如下一种将大型永磁电机转子装入定子内的方法，包括如下步骤(1)与工装进行预装配在转子入装前端临时安装定位导向滚轮，使其能沿定子 侧壁导向；在发电机外壳上端的结合法兰上利用螺纹安装导柱；(2)合装将导柱前端对准发电机端盖上的导向孔，使转子入装前端的定位导向 滚轮进入定子，导柱前端也同时进入了发电机端盖上的导向孔，然后在定位导向滚轮和导 柱的导向下，使转子逐渐装入定子内；在完成转子入装并定位后可将除导柱外的工装从内定子支架或发电机外壳上设 置的手孔中拆除并取出，同时拆除导柱。进一步地，所述步骤(1)中，在发电机内定子支架或发电机外壳上还临时安装导 向支架，导向支架的导向部分与导向的定子侧壁距发电机中心轴线的距离相等；所述步骤 (2)中，当转子伸出定子铁芯后使定位导向滚轮继续沿导向支架导向。进一步地，所述定位导向滚轮为3-6个，且沿转子入装前端均勻分布。进一步地，所述导柱为2-4个。进一步地，所述定位导向滚轮的宽度大于导向的定子的线圈槽宽度。进一步地，所述定位导向滚轮通过滚轮轴安装在滚轮支架上，所述滚轮支架通过 螺钉可拆卸安装在转子入装前端。进一步地，所述导向支架通过止口和螺栓与发电机内定子支架或发电机外壳可拆卸连接。进一步地，所述永磁电机为双定子电机，所述定位导向滚轮共有4个且沿转子入 装前端均勻分布，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮的直径内缘间的距离均比其所对 应的导向的内定子外径大1-1. 5mm。进一步地，所述永磁电机为双定子电机，所述定位导向滚轮共有4个且沿转子入 装前端均勻分布，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮的直径外缘间的距离均比其所对 应的导向的外定子内径小1-1. 5mm。进一步地，所述永磁电机为单定子电机，所述定位导向滚轮共有4个且沿转子入 装前端均勻分布，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮的直径外缘间的距离均比其所对 应的导向的定子内径小1-1. 5mm。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果1、本发明的装入方法主要是借助定位导向滚轮及导柱等装入工装，在转子的两端 均采用有效措施，保证了转子在入装过程中能与定子可靠的对中。其中在转子入装前端临 时安装定位导向滚轮，定位导向滚轮沿定子侧壁导向，这样在入装过程中既能使转子顺利 装入，同时又可保证转子准确定心。另外，在发电机外壳上端的结合法兰上利用螺纹安装导 柱，导柱根部加工有螺纹，以便将其拧紧在外壳法兰上。发电机的端盖上与导柱配做有导向 孔。当转子前端定位导向滚轮进入定子的时，导柱前端同时进入了发电机端盖法兰的导向 孔，然后将转子逐步往里装。这样可以保证在整个转子装入的过程中始终保持转子与定子 同心。2、本发明在发电机内定子支架或发电机外壳上还临时可拆卸安装有导向支架，进 一步地保证了转子前端伸出定子铁芯后仍能与定子保持同心。3、定位导向滚轮的宽度比所对应导向的定子的线圈槽的宽度大一些，可以防止定 位导向滚轮落入定子的线圈槽内。这一点对于带有角度的定子槽来说，尤为重要。4、本发明的装入方法简单实用，当转子与定子合装完成后相应的工装拆卸方便。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1是本发明以单轴承支撑的双定子直驱永磁发电机为例的部分转子定子合装 结构示意图；图2是图1中转子入装前端部6的局部放大示意图。图中1-发电机转子总成；2-发电机端盖；3-导柱；4-发电机外壳；5-外定子； 6-转子入装前端部；7-内定子；8-内定子支架；9-滚轮支架固定螺钉；10-滚轮支架； 11-滚轮轴；12-导向支架固定螺栓；13-导向支架；14-定位导向滚轮；15-转子端环。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1本实施例以单轴承支撑的双定子直驱永磁发电机为例来说明转子的装入方法 (外定子导向)。如图1所示，为转子入装完成后的状态。其中发电机的主要有关零部件包括发电 机转子总成1，它主要由转盘、转子铁芯、磁钢等零部件组成；发电机端盖2，它由端盖法兰、 轴承座以及其间的幅板等焊接而成；发电机外壳4，它用来承载外定子5 ；外定子5，它装在 发电机外壳4内；发电机转子安装在内定子7与外定子5之间；内定子7，它装在内定子支 架8上；内定子支架8，它用来承载内定子7，并以止口和螺栓与发电机外壳4的下端法兰紧 固在一起。如图1、2所示，将发电机转子装入定子内的工装的主要有关零部件包括导柱3 (可设3个)，它以螺纹拧紧在发电机外壳4的上端结合法兰上；在发电机 的端盖2上与导柱3配做有导向孔。定位导向滚轮14，它通过滚轮轴11安装在滚轮支架10上，滚轮支架10通过滚轮 支架固定螺钉9安装在转子入装前端部6内的转子端环15上。其中定位导向滚轮14共有 4个且沿转子入装前端部6均勻分布，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮14的直径外 缘间的距离均比其所对应的导向的外定子5内径小1-1. 5mm。其中定位导向滚轮14的宽度 大于导向的外定子5内侧的线圈槽宽度。导向支架13，它以止口和导向支架固定螺栓12安装在内定子支架8上。其中导向 支架13的导向部分与导向的外定子5侧壁距发电机中心轴线的距离相等。在内定子支架8上的安装导向支架13附近的适当位置处应开有手孔(图中未示 出)，手孔的设置主要用于合装完成后的工装的拆卸。首先按常规方法将发电机端盖2与转子总成1、轴承预先组装在一起，同时将发电 机外壳4、定子也预先组装在一起；然后再利用上述工装将转子装入定子，具体方法为(1)在转子入装前端部6内的转子端环15上临时安装定位导向滚轮14，使其沿定 子侧壁导向；在发电机外壳4上端的结合法兰上利用螺纹安装导柱3 ；在内定子支架8上临 时安装导向支架13，导向支架13的导向部分与导向的定子侧壁距发电机中心轴线16的距 离相等；(2)使导柱3前端对准发电机端盖2上的导向孔，使转子入装前端部6的定位导向 滚轮14进入定子的内径，导柱3前端也同时进入了发电机端盖2的法兰的导向孔，然后在 定位导向滚轮14和导柱3的导向下，使转子逐渐装入定子内；当转子伸出定子铁芯后继续 沿导向支架13导向；在完成转子入装并定位后可将导向支架13和定位导向滚轮14、滚轮支架10等从 手孔中拆除并取出。同时拆除导柱3。实施例2本实施例是以单轴承支撑的双定子直驱永磁发电机为例来说明转子的装入方法 (内定子导向)；与实施例1不同之处在于，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮的直径 内缘间的距离均比其所对应的导向的内定子外径大1-1. 5mm。其余装入工装结构和装入方 法同实施例1。
实施例3本实施例是以单轴承支撑的单定子直驱永磁发电机为例来说明转子的装入方法， 与实施例1不同之处在于，其不存在内定子及内定子支架。导向支架设置在发电机外壳上， 其余装入工装结构和装入方法同实施例1。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
权利要求
1.一种将大型永磁电机转子装入定子内的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)与工装进行预装配在转子入装前端临时安装定位导向滚轮，使其能沿定子侧壁 导向；在发电机外壳上端的结合法兰上利用螺纹安装导柱；(2)合装将导柱前端对准发电机端盖上的导向孔，使转子入装前端的定位导向滚轮 进入定子，导柱前端也同时进入了发电机端盖上的导向孔，然后在定位导向滚轮和导柱的 导向下，使转子逐渐装入定子内。
2.根据权利要求1所述的将大型永磁电机转子装入定子内的方法，其特征在于所述步骤(1)中，在发电机内定子支架或发电机外壳上还临时安装导向支架，导向支 架的导向部分与导向的定子侧壁距发电机中心轴线的距离相等；所述步骤O)中，当转子 伸出定子铁芯后使定位导向滚轮继续沿导向支架导向。
3.根据权利要求1所述的将大型永磁电机转子装入定子内的方法，其特征在于，所述 定位导向滚轮为3-6个，且沿转子入装前端均勻分布。
4.根据权利要求1所述的将大型永磁电机转子装入定子内的方法，其特征在于，所述 导柱为2-4个。
5.根据权利要求1所述的将大型永磁电机转子装入定子内的方法，其特征在于，所述 定位导向滚轮的宽度大于导向的定子的线圈槽宽度。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的将大型永磁电机转子装入定子内的方法，其特征 在于，所述定位导向滚轮通过滚轮轴安装在滚轮支架上，所述滚轮支架通过螺钉可拆卸安 装在转子入装前端。
7.根据权利要求2所述的将大型永磁电机转子装入定子内的方法，其特征在于，所述 导向支架通过止口和螺栓与发电机内定子支架或发电机外壳可拆卸连接。
8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的将大型永磁电机转子装入定子内的工装，其特征 在于，所述永磁电机为双定子电机，所述定位导向滚轮共有4个且沿转子入装前端均勻分 布，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮的直径内缘间的距离均比其所对应的导向的内 定子外径大1-1. 5mm。
9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的将大型永磁电机转子装入定子内的工装，其特征 在于，所述永磁电机为双定子电机，所述定位导向滚轮共有4个且沿转子入装前端均勻分 布，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮的直径外缘间的距离均比其所对应的导向的外 定子内径小1-1. 5mm。
10.根据权利要求1、2、3、4或5所述的将大型永磁电机转子装入定子内的工装，其特征 在于，所述永磁电机为单定子电机，所述定位导向滚轮共有4个且沿转子入装前端均勻分 布，分布在同一直径上的两个定位导向滚轮的直径外缘间的距离均比其所对应的导向的定 子内径小1-1. 5mm。
全文摘要
本发明公开了一种将大型永磁电机转子装入定子内的方法，包括如下步骤；(1)与工装进行预装配在转子入装前端临时安装定位导向滚轮，使其能沿定子侧壁导向；在发电机外壳上端的结合法兰上利用螺纹安装导柱；(2)合装将导柱前端对准发电机端盖上的导向孔，使转子入装前端的定位导向滚轮进入定子，导柱前端也同时进入了发电机端盖上的导向孔，然后在定位导向滚轮和导柱的导向下，使转子逐渐装入定子内。利用上述方法可将转子安全地装入到定子内，保证了在转子的装入过程中转子与定子始终同心，所有工装零件在完成转子入装后再拆除即可。
文档编号H02K15/00GK102118083SQ20111007523
公开日2011年7月6日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者施文江, 肖珊彩 申请人:国电联合动力技术有限公司