本发明属于风力发电机转子磁极装配，具体涉及一种永磁半直驱风电电机转子磁极的表贴工装及方法。
背景技术：
1、现有技术中，永磁半直驱风力发电机转子磁极主要由磁极盒和转子轭环构成，根据磁极与转子轭环不同的连接方式，可以将其分为如图4所示的内嵌式转子磁极和如图5所示的表贴式转子磁极。其中，内嵌式转子磁极的装配需要使用磁极推放装置，沿转子轭环中轴方向逐级逐块地推放磁极盒，装配步骤繁琐，需要投入的设备工装成本较高。
2、相较于内嵌式转子磁极，表贴式转子磁极在结构与装配上特点不同。如图6所示，转子轭环11外表面上均布有若干用于表贴磁极块14的表贴区12，每个表贴区12对应表贴一块磁极块14。且每个表贴区12均设有安装通孔，通常，安装通孔按三行三列共九个的布局进行设计。以图6所示方向为例，位于中间的一列作为定位孔120，而处于两侧的两列则为磁极安装孔。同时，磁极块14上设有与定位孔120一一对应的定位工艺孔（附图未示出），以及与磁极安装孔一一对应的螺栓孔（附图未示出）。由此，磁极块14将通过定位工艺孔、螺栓孔，以及表贴区12的安装通孔协同配合表贴在转子轭环11外表面。因此，与内嵌式转子磁极相比，表贴式转子磁极在结构简化和材料利用率方面具有显著优势。
3、又如公开号为cn115864700a的中国专利文献公开了一种大功率永磁风力发电机的表贴式磁钢转子结构，该技术方案结构简单，省略了磁极推放装置，减少了永磁材料磁钢的用量，提高了永磁材料利用率，并提升了发电机整体经济性。然而，该专利文献公开的技术方案仅记载了通过磁极块的梯形斜面与倒梯形压板条的楔形配合结构实现凸极磁极的压紧加固，其斜面配合间隙易导致磁极周向/轴向偏移，造成磁极装配存在偏差，进而易改变磁路，对发电机性能产生不良影响。
4、为此，亟需研发一种创新的表贴式转子磁极表贴工装及方法，以解决表贴式转子磁极装配存在偏差的技术问题，并提升表贴式转子磁极在转子轭环上的定位精度，进而保障发电机良好的性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种永磁半直驱风电电机转子磁极的表贴工装及方法，有效解决了表贴式转子磁极装配存在偏差的技术问题，显著提升了表贴式转子磁极的定位精度及发电机良好的性能。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一方面，本发明提供了一种永磁半直驱风电电机转子磁极的表贴工装，包括支撑顶板、驱动螺杆、导向螺杆、磁吸板和非磁性的磁极压板，所述支撑顶板、磁吸板和磁极压板依次平行设置，驱动螺杆的下端与磁吸板转动连接，上端穿过支撑顶板，且驱动螺杆与支撑顶板螺纹连接，导向螺杆固定在支撑顶板上并分别与磁极安装孔相对应，磁吸板和磁极压板均活动套设在导向螺杆上；导向螺杆用于贯穿磁极块，磁吸板用于将磁极块吸附在磁极压板底端，驱动螺杆转动时可控制磁吸板靠近或远离支撑顶板。
4、所述磁吸板上固定有轴承安装板，轴承安装板的顶端中部安装有推力轴承，推力轴承与磁吸板固定连接。
5、所述磁极压板底端面的形状适配于磁极块外表面形状。
6、所述导向螺杆的数量为2-4根。
7、所述驱动螺杆的上端设置为与电动扳手接触部位相适配的正六棱柱结构。
8、另一方面，本发明还提供了一种表贴方法，根据所述的表贴工装实现，包括如下步骤：
9、a、水平放置转子轭环，完成磁极表贴准备；
10、b、将导向螺杆的下端穿过磁极块，在磁吸板的磁吸作用下，磁极块被吸附并抵接在磁极压板底端面；
11、c、将导向螺杆的下端插入对应的磁极安装孔，转动驱动螺杆控制磁吸板向转子轭环靠近，直至磁极块紧贴在表贴区；
12、d、采用螺栓将磁极块与转子轭环进行预连接，随后转动驱动螺杆控制磁吸板远离转子轭环，直至磁吸板解除对磁极块的磁吸作用；
13、e、将导向螺杆退出磁极安装孔，完成磁极块在表贴区的预定位，随后采用至少两个定位销钉从转子轭环内表面分别插入磁极块，完成磁极块在表贴区的终定位，终定位完成后拧紧螺栓并退出定位销钉，完成磁极块在表贴区的表贴；
14、f、重复步骤b至步骤e，完成所有磁极块在转子轭环上的表贴。
15、优选的，所有磁极块按列式排布的方式从下至上依次进行表贴。
16、优选的，所有磁极块在被导向螺杆穿过之前需进行称重，称重方法包括：以转子轭环的中心轴为对称轴、相对分布的两列表贴区中，一列表贴区对应的所有磁极块总重量记为a，另一列表贴区对应的所有磁极块总重量记为b，并控制a与b的差值小于20g。
17、进一步的，表贴方法还包括步骤g，所述步骤g具体为：完成所有磁极块的表贴后，每列表贴区的所有磁极块构成一列磁极，在相邻两列磁极之间安装磁极压条，并在磁极压条的两侧与磁极之间填充环氧胶。
18、采用本发明的优点在于：
19、1、本发明提供的永磁半直驱风电电机转子磁极的表贴工装，首先，通过设置依次平行排列的支撑顶板、磁吸板和磁极压板，以及与支撑顶板固定且能贯穿磁极块的导向螺杆，构建了稳定的工装框架结构，为磁极块的表贴操作提供了可靠的基础支撑，实现了工装结构的稳固性，提高了表贴过程的稳定性。
20、其次，通过驱动螺杆下端与磁吸板转动连接、上端穿过支撑顶板且与支撑顶板螺纹连接的设计，使得转动驱动螺杆时能够精准控制磁吸板靠近或远离支撑顶板，进而灵活调节磁吸板对磁极块的吸附和释放，实现了磁极块吸附与释放操作的可控性，提高了磁极块表贴操作的便捷性和准确性。
21、第三，通过导向螺杆与磁极安装孔相对应，且磁吸板和磁极压板均活动套设在导向螺杆上，这种设计能够确保磁极块在表贴过程中沿着导向螺杆准确移动，保证了磁极块与表贴区的精准对位，实现了磁极块定位的精确性，提高了表贴精度，避免了磁极块在安装过程中出现偏斜或错位的情况，有效解决了表贴式转子磁极装配存在偏差的技术问题。
22、第四，鉴于磁极块具有强磁性，在传统人工搬运安装过程中，当磁极靠近转子轭环时，极易被强磁力吸附而无法正常安装，且存在夹伤操作人员手部的安全风险。若磁极块被错误吸附至非预定位置，在强磁力作用下，人工难以将其取下。而本发明提供的永磁电机表贴式转子磁极表贴工装，通过磁吸单元实现磁极块安装的自动吸附与精准定位，避免了人工直接接触磁极块，显著提升了操作过程的安全性，有效降低了因强磁性导致的安全风险。
23、此外，非磁性的磁极压板活动套设在导向螺杆上，在磁极块被磁吸板吸附后，磁极压板可以对其底端面的磁极块施加均匀的压力，使磁极块紧密贴合在转子轭环的表贴区。由于磁极压板为非磁性材料，不会对磁极块的磁性产生干扰，保证了磁极块的磁性能不受影响。这种磁吸与压紧相结合的方式，有效解决了磁极块在表贴过程中因吸附不牢固或压力不均匀而导致的装配偏差问题，提高了磁极装配的质量和可靠性。同时，当磁吸板对磁极块产生磁吸作用时，磁极块紧贴在非磁性的磁极压板底端面，此设计省去了传统的螺栓连接方式，提升了装配便捷性和装配效率。
24、第五，以公开号为 cn115864700a 的中国专利文献所代表的技术方案，该方案仅依靠螺钉进行轴向锁紧。然而，半直驱转子在正常运行时，其外表面会产生约 80-100m/s的较大线速度，在此情况下，仅通过磁极块的梯形斜面与倒梯形压板条的楔形配合结构实现凸极磁极的压紧加固，抗离心力可靠性较差，发电机运行过程中产生的剪切力容易引发螺钉松动或者磁极脱落问题。一旦磁极与转子轭环之间的连接可靠性出现缺陷，就会导致永磁体脱落或损坏，进而可能引发发电机组非计划停机等严重事故。而本发明通过配备专门的转子磁极表贴工装辅助磁极块固定在转子轭环上，保障了连接的可靠性，提升了发电机运行稳定性与安全性。
25、综上所述，本发明有效解决了表贴式转子磁极装配存在偏差的技术问题，提高了表贴式转子磁极在转子轭环上的定位精度，确保了磁路稳定，保障了发电机良好的性能。
26、 2、本发明中，通过在磁吸板上固定轴承安装板，并在轴承安装板顶端中部安装与磁吸板固定连接的推力轴承，这种结构能够有效分散磁吸板在承受磁极块重力及磁吸力时产生的压力，减少磁吸板的磨损和变形，实现了磁吸板结构的耐用性，提高了工装的使用寿命。
27、3、本发明中，将磁极压板底端面的形状设计为适配于磁极块外表面形状，使得磁极压板能够与磁极块充分贴合，增大了接触面积，从而更均匀地施加压力，保证了磁极块在表贴过程中和稳定性，实现了磁极块表贴的均匀性，提高了表贴质量。
28、4、本发明中，把导向螺杆的数量合理定为2-4根并插入对应的磁极安装孔，这样既能稳定贯穿磁极块、给磁极块提供足够的导向和支撑，同时，剩下的磁极安装孔能为磁极块在对应表贴区的装配预连接提供连接支撑条件。
29、5、本发明中，把驱动螺杆的上端设置为与电动扳手接触部位相适配的正六棱柱结构，方便使用电动扳手快速、准确地转动驱动螺杆，提高了驱动螺杆转动的效率和精度，进而加快了磁吸板的移动速度，实现了表贴操作的高效性。
30、6、本发明中，通过使用前述表贴工装，从转子轭环的水平放置准备，到磁极块的吸附、定位、预连接、终定位以及最终完成所有磁极块的表贴，形成了一套完整、系统的表贴步骤，形成了一套有效的表贴方法，提高了表贴过程的操作性和准确性，有效解决了表贴式转子磁极装配存在偏差的技术问题，提高了表贴式转子磁极的装配效率，增强了磁极块在转子轭环上的定位精度和装配质量。
31、7、所有磁极块按列式排布的方式从下至上依次进行表贴，这种排布和表贴顺序能够使工装在操作过程中受力更加均匀，下方已表贴好的磁极块能够为其相邻上方正在表贴的磁极块提供稳定支撑，确保了表贴过程中的安装工艺质量以及所表贴的磁极块的结构稳定性，减少了因表贴顺序不当导致的工装变形和磁极块偏移问题，实现了磁极块表贴顺序的合理性，提高了表贴精度和稳定性。
32、8、本发明中，通过对所有磁极块在被导向螺杆穿过之前进行称重，并以转子轭环的中心轴为对称轴，控制相对分布的两列表贴区对应的所有磁极块总重量差值小于 20g，降低了转子在旋转过程中因磁极重量分布不均而产生的振动和不平衡力，提高了转子的平衡性，减少因重量不均导致的转子在运转过程中的振动和噪音，实现了转子重量平衡的优化性，提高了发电机的运行稳定性和性能。
33、9、本发明中，通过在完成每列表贴区所有磁极块的表贴后，于相邻的两级磁极之间安装磁极压条，且在装入磁极压条前在磁极压条两侧涂抹环氧胶，提高了磁极块之间的连接稳定性，增强了发电机的结构强度和整体性能。