本发明涉及发电机部件的装配工装技术领域，特别涉及一种井下永磁发电机转子磁缸装配工装。
背景技术：
随钻测量测井系统和旋转导向系统在当前的石油钻探领域发挥着至关重要的作用。在仪器工作过程中，需要给随钻测量测井系统的井下电子测量模块与旋转导向系统的导向控制模块供电，因井下没有返回到地面的电缆导体，供电电源必须位于井下。井下电源有锂电池组与井下涡轮发电机两种，锂电池组存在耐高温性能差（＜125℃）、使用寿命短（＜200h），输出功率小、安全性能差等诸多缺点，近年来正逐步被井下涡轮发电机电源取代。
井下涡轮发电机为永磁发电机，发电机转子磁缸是其重要部件，由磁缸组件与磁缸套组合而成，二者通过过盈/过渡配合方式装配，磁缸组件磁缸基体与永磁体装配而成。受工作温度与力矩传递要求所限，井下涡轮发电机转子磁缸永磁体选用钐钴永磁材料，此种材料具有较高的磁能积（14-28MGs.Oe）和可靠的矫顽力，最高工作温度可达350℃；且在工作温度180℃以上时，其及温度稳定性和化学稳定性均超过其他永磁材料，但具有易碎的缺点。
发电机转子磁缸永磁体通常为6组（12片），按60°圆周分布在磁缸基体的6个永磁体沟槽内，同一沟槽内的2片永磁体为相同磁极，相邻沟槽内的2组永磁体为相反磁极。永磁体通过粘接剂固定在发电机转子磁缸基体的沟槽内，所用粘接剂为耐高温粘接剂，需要24小时的固化时间。
现有技术中永磁体粘接的具体操作过程分四步：第一步：用一个带豁口的圆筒套在发电机转子磁缸基体外部，其豁口位置对应一个永磁体沟槽；第二部：将此永磁体沟槽内涂抹上耐高温粘接剂，再把1片永磁体放在此沟槽内一侧；第三部：转动带豁口的圆筒，将其豁口处对应下一个永磁体沟槽，再重复步骤二（相邻沟槽内的永磁体为相反磁极），直至6个永磁体沟槽的一端全部粘完6片永磁体；第四部：等待第二天(24小时以后）再粘接永磁体沟槽另一端的永磁体。磁缸组件粘接完成后，再将其通过压力机压入磁缸套内，即完成了整套磁缸的装配。
现有操作过程存在如下不足：1.在粘接同一永磁体沟槽内的2片永磁体时，2片永磁体易因相互排斥而碰撞碎裂，永磁体报废率高；2.因需等待24小时的粘接剂固化时间后方可完成全部粘接工作，工作效率低；3.永磁体的粘接与磁缸的装配是两个独立的过程，均需手工操作，浪费了人力成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高效率、低损耗的井下永磁发电机转子磁缸装配工装。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明所述的一种井下永磁发电机转子磁缸装配工装，它包括有框架、无磁滑动轴和磁缸转角定位装置；所述框架的表面上固定有底板；所述底板上固定有立板；所述立板上固定有磁缸安装筒和斜板；所述磁缸安装筒的左右两端分别设置有磁缸顶出装置和缸套压入装置；所述磁缸安装筒的筒身上设置有条形槽孔；所述条形槽孔与磁缸安装筒的内腔相接通；所述斜板的末端固定有固定套；所述固定套的内孔与无磁滑动轴的轴身相匹配；所述无磁滑动轴设置在磁缸安装筒的上方；所述无磁滑动轴一端设置有压垫；所述压垫穿过条形槽孔后伸入到磁缸安装筒的内腔；所述无磁滑动轴的轴身上设置有挡环；所述无磁滑动轴上套有弹簧；所述弹簧压紧在挡环与固定套之间；所述框架上设置有拉轴机构；所述拉轴机构一端与无磁滑动轴另一端相固定连接；所述磁缸转角定位装置一端固定在立板上。
进一步地，所述磁缸转角定位装置包括有扭簧固定轴、转角定位板、扭簧、定位销和内定位套；所述转角定位板锁紧固定在立板上；所述扭簧套在扭簧固定轴上；所述扭簧一端固定在立板上，扭簧另一端固定在转角定位板上；所述内定位套与磁缸基体之间滑动连接；所述内定位套的外侧壁上圆周均布有六个定位孔；所述定位销与定位孔相匹配；所述定位孔在内定位套上呈圆周分布；所述定位销一端固定在转角定位板的外侧壁，定位销另一端插入到定位孔内；所述内定位套的外侧壁上设置有定位键。
进一步地，所述磁缸顶出装置包括有气缸、铜轴和铜轴滑套；所述气缸和铜轴滑套均固定在底板的表面上；所述铜轴滑套的内孔与铜轴的轴身相匹配；所述铜轴滑套套在铜轴外；所述铜轴一端与气缸的活塞杆端相固定连接；铜轴另一端设置有推板。
进一步地，所述缸套压入装置包括有导轨、U型件、连杆、圆盘和圆盘固定座；所述导轨和圆盘固定座均固定在底板上；所述U型件一端面正对磁缸安装筒的一端；所述U型件另一端设置有挡环；所述导轨的方向与磁缸安装筒的轴心方向之间相互平行设置；所述U型件的底部设置有与导轨相匹配的滑块；所述滑块插入到导轨内；所述圆盘固定座与圆盘的回转中心之间转动连接；所述连杆一端铰接在圆盘的偏心位置处；所述连杆另一端与U型件的顶部相铰接。
进一步地，所述圆盘的底部固定有开关触碰杆；所述开关触碰杆设置在圆盘的偏心位置处；所述底板上固定有继电器和触点开关；所述触点开关设置在开关触碰杆的转动路径上；所述触点开关与继电器相接通；所述继电器接通在磁缸顶出装置的电路控制器上。
进一步地，所述圆盘的外侧壁上固定有把手。
进一步地，所述立板的顶部固定有横板；所述横板两侧均设置有磁条悬挂板。
进一步地，所述拉轴机构包括有第一定滑轮、钢索、第二定滑轮、转轴、直杆和第三定滑轮；所述第三定滑轮固定在斜板上；所述第一定滑轮固定在立板的顶部；所述第二定滑轮固定在底板上；所述转轴固定在框架上；所述直杆一端与转轴的轴身相铰接；直杆另一端设置有脚踏板；所述钢索一端与直杆的杆身相固定连接；钢索另一端依次绕过第二定滑轮、第一定滑轮和第三定滑轮后与无磁滑动轴相固定连接。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种井下永磁发电机转子磁缸装配工装，框架的表面上固定有底板；底板上固定有立板；立板上固定有磁缸安装筒和斜板；磁缸安装筒的左右两端分别设置有磁缸顶出装置和缸套压入装置；磁缸安装筒的筒身上设置有条形槽孔；条形槽孔与磁缸安装筒的内腔相接通；斜板的末端固定有固定套；固定套的内孔与无磁滑动轴的轴身相匹配；无磁滑动轴设置在磁缸安装筒的上方；无磁滑动轴一端设置有压垫；压垫穿过条形槽孔后伸入到磁缸安装筒的内腔；无磁滑动轴的轴身上设置有挡环；无磁滑动轴上套有弹簧；弹簧压紧在挡环与固定套之间；框架上设置有拉轴机构；拉轴机构一端与无磁滑动轴另一端相固定连接；磁缸转角定位装置一端固定在立板上。在使用本发明时，磁缸基体的筒身与磁缸安装筒的内腔相匹配；磁缸基体的外表面圆周均布有永磁体安装槽；在永磁体装入永磁体安装槽前，需要拉轴机构拉动无磁滑动轴，使压垫离开条形槽孔一段距离；随后将磁缸基体与内定位套装配好，一并穿在铜轴上，并使定位销进入内定位套其中一个定位孔中，磁缸基体其中一个永磁体安装槽自然地与条形槽孔对准，磁缸基体通过磁缸转角定位装置定位在磁缸安装筒，磁缸基体不能相对磁缸安装筒转动，透过条形槽孔把耐高温粘接剂挤入到该永磁体安装槽内，然后同时装入两块同磁极永磁体，通过拉轴机构控制使压垫穿过条形槽孔后压紧在刚装入的永磁体上；该永磁体安装槽上的永磁体安装完毕后转动内定位套，通过磁缸转角定位装置定位控制内定位套的转动角度，使磁缸基体的下一个永磁体安装槽与条形槽孔对准进行下一个永磁体安装槽的永磁体安装，已经安装的永磁体压紧在磁缸安装筒的内侧壁上；磁缸基体上的永磁体全部安装完毕后，在U型件内放置磁缸外套；磁缸外套的内腔与磁缸基体的外筒身相匹配；通过缸套压入装置把U型件和磁缸外套一并向磁缸安装筒方向推送，直到磁缸外套压紧在磁缸安装筒的端面上后，利用磁缸顶出装置把装满永磁体的磁缸基体顶出磁缸安装筒并插入到磁缸外套内，完成装配；通过该装配工装，避免了永磁体因无法固定而产生的碰撞碎裂，降低磁铁报废率，同一永磁体安装槽的永磁体安装，无需再等待粘接剂固化，极大限度地提高磁体的安装效率，降低人工成本，降低劳动强度。
附图说明
图1是本发明的左视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是图1中的A向剖面图；
图4是图1中的B部方大视图；
图5是图3中的C部放大视图；
图6是磁缸基体的结构示意图；
图7是内定位套的结构示意图；
图8是磁缸外套的结构示意图；
附图标记说明：
1、第一定滑轮；2、横板；3、钢索；4、立板；5、磁条悬挂板；
6、磁缸安装筒；601、条形槽孔；7、第二定滑轮；8、转轴；9、直杆；
901、脚踏板；10、框架；11、底板；12、导轨；13、U型件；
1301、滑块；14、弹簧；15、固定套；16、无磁滑动轴；1601、挡环；
1602、压垫；17、第三定滑轮；18、斜板；19、气缸；20、继电器；
21、扭簧固定轴；22、铜轴；2201、推板；23、铜轴滑套；24、连杆；
25、圆盘；2501、把手；26、开关触碰杆；27、触点开关；
8、圆盘固定座；29、转角定位板；30、磁缸基体；3001、永磁体安装槽；
3002、内套定位槽；31、磁缸外套；32、扭簧；33、定位销；
34、内定位套；3401、定位键；3402、定位孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至8所示，本发明所述的一种井下永磁发电机转子磁缸装配工装，它包括有框架10、无磁滑动轴16和磁缸转角定位装置；所述框架10的表面上固定有底板11；所述底板11上固定有立板4；所述立板4上固定有磁缸安装筒6和斜板18；所述磁缸安装筒6的左右两端分别设置有磁缸顶出装置和缸套压入装置；所述磁缸安装筒6的筒身上设置有条形槽孔601；所述条形槽孔601与磁缸安装筒6的内腔相接通；所述斜板18的末端固定有固定套15；所述固定套15的内孔与无磁滑动轴16的轴身相匹配；所述无磁滑动轴16设置在磁缸安装筒6的上方；所述无磁滑动轴16一端设置有压垫1602；所述压垫1602穿过条形槽孔601后伸入到磁缸安装筒6的内腔；所述无磁滑动轴16的轴身上设置有挡环1601；所述无磁滑动轴16上套有弹簧14；所述弹簧14压紧在挡环1601与固定套15之间；所述框架10上设置有拉轴机构；所述拉轴机构一端与无磁滑动轴16另一端相固定连接；所述磁缸转角定位装置一端固定在立板4上。在使用本发明时，磁缸基体30的筒身与磁缸安装筒6的内腔相匹配；磁缸基体30的外表面圆周均布有永磁体安装槽3001；在永磁体装入永磁体安装槽3001前，需要拉轴机构拉动无磁滑动轴16，使压垫1602离开条形槽孔601一段距离；随后将磁缸基体30与内定位套34装配好，一并穿在铜轴22上，并使定位销33进入内定位套34其中一个定位孔3402中，磁缸基体30其中一个永磁体安装槽3001自然地与条形槽孔601对准，磁缸基体30通过磁缸转角定位装置定位在磁缸安装筒6，磁缸基体30不能相对磁缸安装筒6转动，透过条形槽孔601把耐高温粘接剂挤入到该永磁体安装槽3001内，然后同时装入两块同磁极永磁体，通过拉轴机构控制使压垫1602穿过条形槽孔601后压紧在刚装入的永磁体上；该永磁体安装槽3001上的永磁体安装完毕后转动内定位套34，通过磁缸转角定位装置定位控制内定位套34的转动角度，使磁缸基体30下一个永磁体安装槽3001与条形槽孔601对准进行下一个永磁体安装槽3001的永磁体安装，已经安装的永磁体压紧在磁缸安装筒6的内侧壁上；磁缸基体30上的永磁体全部安装完毕后，在U型件13内放置磁缸外套31；磁缸外套31的内腔与磁缸基体30的外筒身相匹配；通过缸套压入装置把U型件13和磁缸外套31一并向磁缸安装筒6方向推送，直到磁缸外套31压紧在磁缸安装筒6的端面上后，利用磁缸顶出装置把装满永磁体的磁缸基体30顶出磁缸安装筒6并插入到磁缸外套31内，完成装配；通过该装配工装，避免了永磁体因无法固定而产生的碰撞碎裂，降低磁铁报废率，同一永磁体安装槽的永磁体安装，无需再等待粘接剂固化，极大限度地提高磁体的安装效率，降低人工成本，降低劳动强度。
作为本发明的一种优选方式，所述磁缸转角定位装置包括有扭簧固定轴21、转角定位板29、扭簧32、定位销33和内定位套34；所述转角定位板29锁紧固定在立板4上；在设计时，扭簧固定轴21两端均设置有螺纹，转角定位板29通过螺母与扭簧固定轴21的螺纹紧固在立板4上；所述扭簧32套在扭簧固定轴21上；所述扭簧32一端固定在立板4上，扭簧32另一端固定在转角定位板29上；所述内定位套34与磁缸基体30之间滑动连接；所述内定位套34的外侧壁上圆周均布有六个定位孔3402；所述定位销33与定位孔3402相匹配；所述定位孔3402在内定位套34上呈圆周分布；所述定位销33一端固定在转角定位板29的外侧壁，定位销33另一端插入到定位孔3402内；所述内定位套34的外侧壁上设置有定位键3401；定位销33的插入到其中一个定位孔3402后，使内定位套34与定位销33之间不能够相对转动，实现磁缸基体30在磁缸安装筒6内定位；扭簧32的作用是使定位销33的指向始终竖直向下；通过外力转动内定位套34；定位销33在扭簧32的作用下自动进入内定位套34的下一个定位孔3402内，磁缸基体30的下一个永磁体安装槽3001自动对准在磁缸安装筒6上的条形槽孔601。
作为本发明的一种优选方式，所述磁缸顶出装置包括有气缸19、铜轴22和铜轴滑套23；所述气缸19和铜轴滑套23均固定在底板11的表面上；所述铜轴滑套23的内孔与铜轴22的轴身相匹配；所述铜轴滑套23套在铜轴22外；所述铜轴22一端与气缸19的活塞杆端相固定连接；铜轴22另一端的轴身上设置有推板2201；推板2201的直径大于磁缸基体30的内孔直径，并少于磁缸基体30的外圆直径；通过气缸19驱动，使铜轴22在铜轴滑套23上滑动，使磁缸基体30推出到磁缸安装筒6外。
作为本发明的一种优选方式，所述缸套压入装置包括有导轨12、U型件13、连杆24、圆盘25和圆盘固定座28；所述导轨12和圆盘固定座28均固定在底板11上；所述U型件13一端面正对磁缸安装筒6的一端；所述U型件13另一端设置有挡环；所述导轨12的方向与磁缸安装筒6的轴心方向之间相互平行设置；所述U型件13的底部设置有与导轨12相匹配的滑块1301；所述滑块1301插入到导轨12内；所述圆盘固定座28与圆盘25的回转中心之间转动连接；所述连杆24一端铰接在圆盘25的偏心位置处；所述连杆24另一端与U型件13的顶部相铰接；U型件13用于磁缸外套31的定位，当完成所有永磁体的安装后，将磁缸外套31放置在U型件13上，使磁缸外套31与磁缸基体30对准，然后转动圆盘25，连杆24摆动进而推动U型件13在导轨12上滑动；使U型件13上的磁缸外套31压紧在磁缸安装筒6上。
作为本发明的一种优选方式，所述圆盘25的底部固定有开关触碰杆26；所述开关触碰杆26设置在圆盘25的偏心位置处；所述底板11上固定有继电器20和触点开关27；所述触点开关27设置在开关触碰杆26的转动路径上；所述触点开关27与继电器20相接通；所述继电器20接通在磁缸顶出装置的电路控制器（图中没有示出）上；在圆盘25转动后，推动U型件13滑动，直到磁缸外套31压紧在磁缸安装筒6同时开关触碰杆26转动至压紧在触点开关27上，使触点开关27动作，控制继电器20，使电路控制器接通后触发磁缸顶出装置一次动作。
作为本发明的一种优选方式，所述圆盘25的外侧壁上固定有把手2501。
作为本发明的一种优选方式，所述立板4的顶端固定有横板2；所述横板2的左右两侧均设置有磁条悬挂板5；磁条悬挂板5为金属板，用于放置待安装的永磁体。
作为本发明的一种优选方式，所述拉轴机构包括有第一定滑轮1、钢索3、第二定滑轮7、转轴8、直杆9和第三定滑轮17；所述第三定滑轮17固定在斜板18上；所述第一定滑轮1固定在立板4的顶部；所述第二定滑轮7固定在底板11上；所述转轴8固定在框架10上；所述直杆9一端与转轴8的轴身相铰接；直杆9另一端设置有脚踏板901；所述钢索3一端与直杆9的杆身相固定连接；钢索3另一端依次绕过第二定滑轮7、第一定滑轮1和第三定滑轮17后与无磁滑动轴16相固定连接；常态下弹簧14的作用使压垫1602插入到条形槽孔601；当往下按压脚踏板901后，直杆9拉动钢索3，通过钢索3拉动无磁滑动轴16，使无磁滑动轴16上升，压垫1602被拉出条形槽孔601外。
在使用本发明时，磁缸基体30的筒身与磁缸安装筒6的内腔相匹配；磁缸基体30的外表面圆周均布有永磁体安装槽3001；具体操作步骤分为如下八步：一、脚踩脚踏板901，拉轴机构拉动无磁滑动轴16，使压垫1602离开条形槽孔601一段距离，给操作者留出作业空间；二、将磁缸基体30与内定位套34通过定位键3401装配，再将连有磁缸基体30的内定位套34穿在铜轴22上，随后转动内定位套34，定位销33进入内定位套34其中一个定位孔3402，磁缸基体30其中一个永磁体安装槽3001自然地与磁缸安装筒6上的条形槽孔601位置对应，即完成了磁缸基体30在磁缸安装筒6中的定位；三、透过条形槽孔601把耐高温粘接剂挤入到该永磁体安装槽3001内，然后在磁条悬挂板5上取下两块同磁极永磁体，装入与条形槽孔601对应的永磁体安装槽3001中；四、松开脚踏板901，通过拉轴机构控制使压垫1602穿过条形槽孔601后压紧在刚装入的永磁体上；五、转动内定位套34，定位销33在扭簧32的作用下自动进入内定位套34的下一个定位孔3402内；六、重复步骤一、三、四、五，直至安装完所有永磁体，注意磁缸基体30相邻永磁体安装槽3001中的永磁体为相反磁极；七、磁缸基体30上的永磁体全部安装完毕后，在U型件13内放置磁缸外套31；磁缸外套31的内腔与磁缸基体30的外筒身相匹配；八、转动圆盘25，连杆24摆动进而推动U型件13在导轨12上滑动，把U型件13和磁缸外套31一并向磁缸安装筒6方向推送，直到磁缸外套31压紧在磁缸安装筒6的端面上后，同时开关触碰杆26转动至压紧在触点开关27上，使触点开关27动作，控制继电器20，使电路控制器接通后触发磁缸顶出装置一次动作；通过气缸19驱动，使铜轴22在铜轴滑套23上滑动，将磁缸基体30推出到磁缸安装6筒外，并插入到磁缸外套31内，完成装配；通过该装配工装，避免了永磁体因无法固定而产生的碰撞碎裂，降低永磁体报废率，同一永磁体安装槽的永磁体安装，无需再等待粘接剂固化，极大限度地提高永磁体的安装效率，降低人工成本，降低劳动强度。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。