一种大力矩飞轮用双磁钢转子的装配工装及其装配方法与流程

本发明涉及卫星的大力矩飞轮，尤其涉及一种用于卫星姿态控制系统的大力矩飞轮用双磁钢转子的装配工装及其装配方法。

背景技术：

大力矩飞轮是卫星姿态控制的重要执行机构，目前卫星上使用的飞轮电机大多数采用直流无刷电机，为满足大力矩的输出，在电机尺寸限定的条件下，通过内部磁路结构的调整，采用双磁钢转子电机，能够产生足够大的气隙磁场并输出大的电磁力矩，同时保证结构的轻量化。

由于转子采用了内外双磁钢结构，因此在装配上与传统电机转子的单磁钢有相当大的差距，如果还是采用传统的装配方式在工艺上是不可操作的。因此迫切需要研究针对双磁钢转子的装配方式。

技术实现要素：

本发明提供一种大力矩飞轮用双磁钢转子的装配工装及其装配方法，采用装配工装进行磁钢装配，保证了磁钢的间隙均衡，提高了装配的合格率。

为了达到上述目的，本发明提供一种大力矩飞轮用双磁钢转子的装配工装，包含：定位工装和隔离工装；

所述的定位工装包含：顶部和连接顶部的隔离部，顶部上具有外转子卡槽和内转子卡槽，隔离部上具有外磁钢安装槽和内磁钢安装槽；

所述的外转子卡槽的形状与外转子的上边沿契合，可以卡住外转子；所述的内转子卡槽的形状与内转子的上边沿契合，可以卡住内转子；所述的外磁钢安装槽的形状与外磁钢匹配，可以将外磁钢从外磁钢安装槽中装入；所述的内磁钢安装槽的形状与内磁钢匹配，可以将内磁钢从内磁钢安装槽中装入；

所述的隔离工装为环形隔离板。

所述的定位工装和隔离工装都采用硬铝合金。

本发明还提供一种大力矩飞轮用双磁钢转子的装配方法，包含以下步骤：

将内转子安装到外转子底面的卡槽内；

利用定位工装安装第一对内磁钢和外磁钢；

利用隔离工装安装剩余的内磁钢和外磁钢。

将内转子安装到外转子上后，通过螺钉固定连接内转子和外转子。

所述的内磁钢和外磁钢的表面涂抹有粘结剂。

利用定位工装安装第一对内磁钢和外磁钢的步骤包含：

将定位工装安装到内转子和外转子上，使外转子卡槽与外转子上边沿契合固定，使内转子卡槽与内转子上边沿契合固定；

将内磁钢紧贴着内转子的外沿装入内磁钢安装槽至底部，将外磁钢紧贴着外转子的内沿装入外磁钢安装槽至底部；

待内磁钢和外磁钢粘固可靠后，取下定位工装。

利用隔离工装安装剩余的内磁钢和外磁钢的步骤包含：

将隔离工装安装到内转子和外转子之间，使其位于第一对内磁钢和外磁钢之间的间隙中；

在隔离工装和内转子之间的间隔中安装剩余的内磁钢，在隔离工装和外转子之间的间隔中安装剩余的外磁钢，使内磁钢和外磁钢都形成环形分布，以保证磁场的均布；

待所有内磁钢和外磁钢都粘固可靠后，取下隔离工装，完成双磁钢转子装配。

所述的隔离工装与内磁钢之间的间隙为0.3～0.5mm，隔离工装与外磁钢之间的间隙为0.3～0.5mm。

本发明采用定位工装实现起始磁钢安装时的限位作用，可以有效的保证内外磁钢的中心位置在同一直线，保证的磁路的对称，提高磁场强度，采用隔离磁钢实现后续磁钢安装时的隔离作用，避免在安装过程中内外磁钢发生碰撞，提高一次装配的合格率，保证在装配过程的一次合格率接近100%，确保转子组件质量的稳定。

附图说明

图1是定位工装的横截面示意图。

图2是定位工装的立体图。

图3是隔离工装的俯视图。

图4是隔离工装的立体图。

图5是利用定位工装进行装配的示意图。

图6是利用隔离工装进行装配的示意图。

具体实施方式

以下根据图1～图6，具体说明本发明的较佳实施例。

本发明提供一种大力矩飞轮用双磁钢转子的装配工装，包含：定位工装和隔离工装。

如图1和图2所示，所述的定位工装5包含：顶部12和连接顶部12的隔离部11，顶部12上具有外转子卡槽8和内转子卡槽7，隔离部11上具有外磁钢安装槽10和内磁钢安装槽9。

所述的外转子卡槽8的形状与外转子的上边沿契合，可以卡住外转子；所述的内转子卡槽7的形状与内转子的上边沿契合，可以卡住内转子；所述的外磁钢安装槽10的形状与外磁钢匹配，可以将外磁钢从外磁钢安装槽10中装入；所述的内磁钢安装槽9的形状与内磁钢匹配，可以将内磁钢从内磁钢安装槽9中装入。

如图3和图4所示，所述的隔离工装6为环形隔离板。

所述的定位工装5和隔离工装6都采用硬铝合金。

本发明还提供一种大力矩飞轮用双磁钢转子的装配方法，包含以下步骤：

步骤S1、将内转子2安装到外转子1底面的卡槽内，并通过螺钉固定连接内转子2和外转子1（转子材料为电工纯铁）；

步骤S2、如图5所示，利用定位工装5安装第一对内磁钢3和外磁钢4（磁钢材料为矽钴）；

将定位工装5安装到内转子2和外转子1上，使外转子卡槽8与外转子1上边沿契合固定，使内转子卡槽7与内转子2上边沿契合固定；

将内磁钢3紧贴着内转子2的外沿装入内磁钢安装槽9至底部，将外磁钢4紧贴着外转子1的内沿装入外磁钢安装槽10至底部；

所述的内磁钢3和外磁钢4的表面涂抹有粘结剂，本实施例中，在内磁钢3和外磁钢4表面的粘结剂采用厌氧胶；

待内磁钢3和外磁钢4粘固可靠后，取下定位工装5；

步骤S3、如图6所示，利用隔离工装6安装剩余的内磁钢3和外磁钢4；

将隔离工装6安装到内转子2和外转子1之间，使其位于第一对内磁钢3和外磁钢4之间的间隙中，隔离工装6与内磁钢3之间的间隙为0.3～0.5mm，隔离工装与外磁钢4之间的间隙为0.3～0.5mm；

在隔离工装6和内转子2之间的间隔中安装剩余的内磁钢3，在隔离工装6和外转子1之间的间隔中安装剩余的外磁钢4，使内磁钢3和外磁钢4都形成环形分布，以保证磁场的均布；

所述的内磁钢3和外磁钢4的表面涂抹有粘结剂；

待所有内磁钢3和外磁钢4都粘固可靠后，取下隔离工装6，完成双磁钢转子装配。

本发明采用定位工装实现起始磁钢安装时的限位作用，可以有效的保证内外磁钢的中心位置在同一直线，保证的磁路的对称，提高磁场强度，采用隔离磁钢实现后续磁钢安装时的隔离作用，避免在安装过程中内外磁钢发生碰撞，提高一次装配的合格率，保证在装配过程的一次合格率接近100%，确保转子组件质量的稳定。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。