多极磁环与电机主转子的精确校准装置及校准方法与流程

1.本发明涉及电机转子校准技术领域，尤其涉及多极磁环与电机主转子的精确校准装置及校准方法。


背景技术：

2.电机转子：也是电机中的旋转部件。电机由转子和定子两部分组成，它是用来实现电能与机械能和机械能与电能的转换装置。电机转子分为电动机转子和发电机转子，电机转子分为内转子转动方式和外转子转动方式两种。内转子转动方式为电机中间的芯体为旋转体，输出扭矩（指电动机）或者收入能量（指发电机）。外转子转动方式即以电机外体为旋转体，不同的方式方便了各种场合的应用，无刷直流电机的转子由一定极对数的永磁体镶嵌在铁芯表面或者嵌入铁芯内部构成。永磁体多采用钕铁硼等高矫顽力，高渗磁感应密度的稀土永磁材料制作而成。此转子的永久磁钢的作用和有刷电机所用的永久磁钢作用相类似，都是在电机气隙中建立足够的磁场，其不同之处在于无刷直流电机中的永久磁钢装在转子上面，而有刷电机的磁钢装在定子上面。无刷直流电机的转子结构多采用表面粘贴式磁极，又称瓦形磁极。表面粘贴式磁极即在铁芯外表面粘贴径向充磁的瓦片形稀土永磁体，合理设计便可得到方波形式的气隙磁通密度，这种转子也被称作多极磁环电机转子，在多极磁环的加工过程中需要调整主轴和多极磁环的位置关系，有些主轴上设置有定于定位安装的定位槽，需要将定位槽与多极磁环的特定磁极进行对齐，在多级磁环转子加工过程中需要进行校准。
3.现有的校准设备功能单一，不方便对电机主轴进行夹装和拆卸，不能很好的保证夹持同心度，所以现提出一种多极磁环与电机主转子的精确校准装置及校准方法。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了多极磁环与电机主转子的精确校准装置及校准方法。
5.本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置，包括支撑座，所述支撑座包括支撑筒，所述支撑筒上套设有活动套，所述活动套的上部设置有竖筒，所述竖筒和活动套之间设有用于调整其二者间距的调节筒，所述支撑筒外圆周面上设置有呈环形分布的四个矩形孔，所述活动套内壁设置有十字形支架，且十字形支架穿过四个矩形孔与活动套内壁连接，所述竖筒下部设置有环形块，且环形块内圆周向下延伸形成支撑环，所述支撑环内设置有夹轴组件，所述夹轴组件包括转动设置在支撑环下部的圆块，且圆块上设置有呈环形分布的矩形滑道，所述圆块中间位置处设置有连通矩形滑道的圆孔，所述矩形滑道内滑动设置有楔形夹块，所述圆块下部同轴设置有外齿环，所述调节筒内设置有用于驱动外齿环旋转的动力组件；所述支撑筒内壁转动设置有锁紧环，所述楔形夹块下部穿过锁紧环的内孔；所述竖筒内设置有锁紧组件，所述锁紧组件包括分别套设在竖筒内侧和外侧的内
套环、外套环，所述外套环和内套环的上部固定连接，所述内套环的内壁设置有环形凸起，且内套环上表面设置有呈环形分布的弧形夹块，所述外套环上设置有用于实现弧形夹块转动的联动组件；所述锁紧组件上部设置有检测筒，所述检测筒外圆周面设置有弧形支架，所述弧形支架下部与环形块上表面固定连接，所述弧形支架外周面设置有沿径向延伸的安装孔，且安装孔内设置有磁极检测传感器，将磁极检测传感器连接信号变送器，并将变送器连接pc端，即可记录多级磁环上的磁极分布情况。
6.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述动力组件包括设置在调节筒内侧的支架，所述支架下部固定有电机，且电机的输出轴穿过支架顶部外部固定有齿轮，所述齿轮与外齿环啮合。
7.本优选方案中，电机工作，可以驱动齿轮旋转，齿轮带动外齿环和圆块一起旋转，从而带动夹持在夹轴组件上的电机主轴一起旋转，以方便对电机主轴进行同心度检测，同心度检测过程中，将千分表或者百分表安装在专用支架上，并将千分表或百分表的检测头接触电机主轴，反馈电机主轴转动过程中同心度情况，将千分表或百分表的检测头与多级磁环表面接触，可以反馈多级磁环的同心度情况。
8.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述联动组件包括转动设置在外套环上的联动套，所述联动套外周面沿径向设置有旋转杆，所述联动套顶部同轴设置有联动环，且联动环下部设置有呈环形分布的触发柱，所述触发柱设置于弧形夹块和内套环内壁之间。
9.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述楔形夹块呈梯形结构，且楔形夹块外侧下部为斜面结构。
10.本优选方案中，在楔形夹块和锁紧环的相对位置发生变化时，锁紧环作用于楔形夹块的斜面，推动多个楔形夹块同步靠拢，置于楔形夹块之间的电机主轴可以进行夹紧固定。
11.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述检测筒上部设置有校准组件，所述校准组件包括滑动设置在检测筒上边缘的弧形槽条，所述弧形槽条上部设置有半圆盖板，所述半圆盖板和弧形槽条之间铰接设置，所述半圆盖板轴心处设置有半圆孔，所述半圆盖板靠近外边缘位置处设置有穿孔，且穿孔内转动设置有旋转柱，所述旋转柱底部设置有磁条，且旋转柱上部设置有指向标，所述指向标沿旋转柱的径向设置，且指向标与磁条其中一个磁极面垂直。
12.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述支撑筒下部设置有向外延伸的环形连接部，且环形连接部上设置有呈环形分布的半圆豁口。
13.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述弧形槽条外圆周面上设置有铰接块，所述半圆盖板上设置有铰接座，所述铰接块与铰接座之间铰接。
14.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述调节筒内侧设置有内螺纹，且活动套外圆周面上设置有外螺纹，所述调节筒与活动套之间螺接。
15.作为本技术方案的进一步优化，本发明多极磁环与电机主转子的精确校准装置，所述弧形夹块外弧面远离环形凸起一端设置有向外的梯形凸起，且弧形夹块的内弧面设置有橡胶防滑条，且橡胶防滑条上设置有等距离分布的防滑牙。
16.多极磁环与电机主转子的精确校准装置的校准方法，包括如下步骤：s1：设备固定，通过设置在环形连接部上呈环形分布的半圆豁口将本校准装置固定连接到合适的工作台面上；s2：同心度检测，将电机主轴插入到多个楔形夹块之间，然后通过旋转调节筒，调整夹轴组件的位置，最终配合活动套，实现锁紧环对楔形夹块的夹紧，由于锁紧环带动楔形夹块同步靠拢，夹持的同心度较好，通过控制电机工作，带动齿轮旋转，从而带动外齿环旋转，带动夹轴组件以及夹持在夹轴组件上的电机主转子一起旋转，再配合百分表对电机的主转子进行同心度检测；s3：磁极检测，调整电机主轴的夹持位置，使得多极磁环置于检测筒内，然后通过控制电机转动，配合外齿环和齿轮，驱动电机主轴和多极磁环一起旋转，通过磁极检测传感器检测多极磁环外周面的磁极分布情况；s4：磁环校准，通过设置的磁条，当多极磁环的外圆周磁极与磁条磁极不同时，会推动磁条翻转，从而带动旋转柱和指向标旋转，直观的指明多极磁环对应位置的磁极情况，设置的半圆盖板，方便与多极磁环进行参照，通过记号笔沿半圆盖板的直线边划线，可以记录多极磁环的位置，然后抓握环形块，并旋转旋转杆，旋转杆旋转过程中，带动联动套旋转，从而带动触发柱旋转，触发柱旋转过程中与弧形夹块外圆周面的梯形凸起配合，实现多个弧形夹块同步向内靠拢，将多极磁环进行快速的夹紧，继续旋转旋转杆即可带动多极磁环相对电机主轴发生一定的旋转，从而实现对多极磁环的调整，调节结束可以通过记号笔沿半圆盖板直线边划线作出标记。
17.综上可知，本发明中的有益效果为：1、本发明提供了多极磁环与电机主转子的精确校准装置及校准方法，通过设置的夹轴组件配合设置的锁紧环，可以同步实现夹轴组件中的楔形夹块同步靠拢，保证了夹持的同心度，同时高效便捷，方便安装和拆卸，可以实现与电机主转子的轴进行快速的夹紧配合，同时配合设置的动力组件，可以驱动夹轴组件旋转，从而带动电机主转子进行旋转，方便观察其同心度，同时配合设置的磁极检测传感器，可以在转动过程中，检测电机主轴的多极磁环的磁极分布情况，通过调节筒，可以调整活动套的上下活动空间，从而调整夹轴组件可夹紧的电机主轴的直径大小。
18.2、本发明提供了多极磁环与电机主转子的精确校准装置及校准方法，通过设置的锁紧组件，结合设置的联动套，可以实现锁紧组件中的弧形夹块同步的靠拢，可以在联动套单相旋转的过程中对置于内套环内侧的多极磁环进行夹紧，并且继续旋转联动套，可以带动多极磁环相对电机主轴旋转，从而对多极磁环校准，配合设置的磁条、旋转柱和指向标，可以快速反应多极磁环的磁极分布情况以便对齐进行校准。
附图说明
19.图1为本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置整体的结构示意图；图2为本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置剖面的结构示意图；
图3为本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置支撑座的结构示意图；图4为本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置竖筒和夹轴组件的结构示意图；图5为本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置竖筒和检测筒的结构示意图；图6为本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置联动套和锁紧组件的爆炸结构示意图；图7为本发明提出的多极磁环与电机主转子的精确校准装置校准组件的爆炸结构示意图。
20.图中：1、支撑座；101、支撑筒；102、环形连接部；103、矩形孔；104、锁紧环；2、活动套；201、十字形支架；3、调节筒；4、竖筒；401、环形块；402、支撑环；5、锁紧组件；501、外套环；502、内套环；503、环形凸起；504、弧形夹块；6、联动套；601、联动环；602、旋转杆；603、触发柱；7、检测筒；701、磁极检测传感器；702、弧形支架；8、校准组件；801、半圆盖板；802、弧形槽条；803、磁条；804、半圆孔；805、铰接块；806、铰接座；807、旋转柱；808、指向标；9、夹轴组件；901、楔形夹块；902、外齿环；10、齿轮；11、支架；12、电机。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图1-图7，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.参照图1-7，多极磁环与电机主转子的精确校准装置及校准方法包括支撑座1，所述支撑座1包括支撑筒101，所述支撑筒101上套设有活动套2，所述活动套2的上部设置有竖筒4，所述竖筒4和活动套2之间设有用于调整其二者间距的调节筒3，所述竖筒4下部设置有环形块401，所述环形块401外圆周设置有呈环形分布的防滑纹路，且环形块401内圆周向下延伸形成支撑环402，所述支撑环402内设置有夹轴组件9，所述夹轴组件9包括转动设置在支撑环402下部的圆块，且圆块上设置有呈环形分布的矩形滑道，所述圆块中间位置处设置有连通矩形滑道的圆孔，所述矩形滑道内滑动设置有楔形夹块901，所述圆块下部同轴设置有外齿环902，所述调节筒3内设置有用于驱动外齿环902旋转的动力组件。
23.参照附图，所述动力组件包括设置在调节筒3内侧的支架11，所述支架11下部固定有电机12，且电机12的输出轴穿过支架11顶部外部固定有齿轮10，所述齿轮10与外齿环902啮合，电机12工作，可以驱动齿轮10旋转，齿轮10带动外齿环902和圆块一起旋转，从而带动夹持在夹轴组件9上的电机主轴一起旋转，以方便对电机主轴进行同心度检测，同心度检测过程中，将千分表或者百分表安装在专用支架上，并将千分表或百分表的检测头接触电机主轴，反馈电机主轴转动过程中同心度情况，将千分表或百分表的检测头与多级磁环表面接触，可以反馈多级磁环的同心度情况。
24.参照附图，所述支撑筒101内壁转动设置有锁紧环104，所述楔形夹块901下部穿过锁紧环104的内孔，所述楔形夹块901呈梯形结构，且楔形夹块901外侧下部为斜面结构，在
楔形夹块901和锁紧环104的相对位置发生变化时，锁紧环104作用于楔形夹块901的斜面，推动多个楔形夹块901同步靠拢，置于楔形夹块901之间的电机主轴可以进行夹紧固定。
25.参照附图，所述竖筒4内设置有锁紧组件5，所述锁紧组件5包括分别套设在竖筒4内侧和外侧的内套环502、外套环501，所述外套环501和内套环502的上部固定连接，所述内套环502的内壁设置有环形凸起503，且内套环502上表面设置有呈环形分布的弧形夹块504，所述外套环501上设置有用于实现弧形夹块504转动的联动组件，所述联动组件包括转动设置在外套环501上的联动套6，所述联动套6外周面沿径向设置有旋转杆602，所述联动套6顶部同轴设置有联动环601，且联动环601下部设置有呈环形分布的触发柱603，所述触发柱603设置于弧形夹块504和内套环502内壁之间。
26.参照附图，所述锁紧组件5上部设置有检测筒7，所述检测筒7外圆周面设置有弧形支架702，所述弧形支架702下部与环形块401上表面固定连接，所述弧形支架702外周面设置有沿径向延伸的安装孔，且安装孔内设置有磁极检测传感器701，将磁极检测传感器701连接信号变送器，并将变送器连接pc端，即可记录多级磁环上的磁极分布情况。
27.参照附图，所述检测筒7上部设置有校准组件8，所述校准组件8包括滑动设置在检测筒7上边缘的弧形槽条802，所述弧形槽条802上部设置有半圆盖板801，所述半圆盖板801和弧形槽条802之间铰接设置，所述半圆盖板801轴心处设置有半圆孔804，所述半圆盖板801靠近外边缘位置处设置有穿孔，且穿孔内转动设置有旋转柱807，所述旋转柱807底部设置有磁条803，且旋转柱807上部设置有指向标808，所述指向标808沿旋转柱807的径向设置，且指向标808与磁条803其中一个磁极面垂直。
28.参照附图，所述弧形槽条802外圆周面上设置有铰接块805，所述半圆盖板801上设置有铰接座806，所述铰接块805与铰接座806之间铰接。
29.参照附图，所述调节筒3内侧设置有内螺纹，且活动套2外圆周面上设置有外螺纹，所述调节筒3与活动套2之间螺接。
30.参照附图，所述支撑筒101外圆周面上设置有呈环形分布的四个矩形孔103，所述活动套2内壁设置有十字形支架201，且十字形支架201穿过四个矩形孔103与活动套2内壁连接。
31.参照附图，所述支撑筒101下部设置有向外延伸的环形连接部102，且环形连接部102上设置有呈环形分布的半圆豁口。
32.参照附图，所述弧形夹块504外弧面远离环形凸起503一端设置有向外的梯形凸起，且弧形夹块504的内弧面设置有橡胶防滑条，且橡胶防滑条上设置有等距离分布的防滑牙。
33.多极磁环与电机主转子的精确校准装置的校准方法，包括如下步骤：s1：设备固定，通过设置在环形连接部102上呈环形分布的半圆豁口将本校准装置固定连接到合适的工作台面上；s2：同心度检测，将电机主轴插入到多个楔形夹块901之间，然后通过旋转调节筒3，调整夹轴组件9的位置，最终配合活动套2，实现锁紧环104对楔形夹块901的夹紧，由于锁紧环104带动楔形夹块901同步靠拢，夹持的同心度较好，通过控制电机12工作，带动齿轮10旋转，从而带动外齿环902旋转，带动夹轴组件9以及夹持在夹轴组件9上的电机主转子一起旋转，再配合百分表对电机的主转子进行同心度检测；
s3：磁极检测，调整电机主轴的夹持位置，使得多极磁环置于检测筒7内，然后通过控制电机12转动，配合外齿环902和齿轮10，驱动电机主轴和多极磁环一起旋转，通过磁极检测传感器701检测多极磁环外周面的磁极分布情况；s4：磁环校准，通过设置的磁条803，当多极磁环的外圆周磁极与磁条803磁极不同时，会推动磁条803翻转，从而带动旋转柱807和指向标808旋转，直观的指明多极磁环对应位置的磁极情况，设置的半圆盖板801，方便与多极磁环进行参照，通过记号笔沿半圆盖板801的直线边划线，可以记录多极磁环的位置，然后抓握环形块401，并旋转旋转杆602，旋转杆602旋转过程中，带动联动套6旋转，从而带动触发柱603旋转，触发柱603旋转过程中与弧形夹块504外圆周面的梯形凸起配合，实现多个弧形夹块504同步向内靠拢，将多极磁环进行快速的夹紧，继续旋转旋转杆602即可带动多极磁环相对电机主轴发生一定的旋转，从而实现对多极磁环的调整，调节结束可以通过记号笔沿半圆盖板801直线边划线作出标记。
34.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
35.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
36.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。