CN108336839B - 转子、电机、加强环工装及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转子、电机、加强环工装及其安装方法。加强环工装能够安装在电机的转子外周,加强环工装包括两个以上的分体构件和两个以上的连接部件,两个以上的连接部件与两个以上的分体构件相对应,并且两个以上的分体构件通过两个以上的连接部件相互连接形成环状体,其中,两个以上的连接部件中的至少两个连接部件为活动连接部件,相应的分体构件通过活动连接部件彼此活动连接,以使加强环工装能够可拆卸地接合在转子的外周。因此,能够实现避免在电机的运输安装过程中转子发生形变、降低电机的制造成本、降低电机的运输安装等操作难度中的一个或多个目的。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域,尤其涉及一种转子、电机、加强环工装及其安装方法。
背景技术
目前由于低速大直径电机具有较多优点,因此得到了广泛的应用。例如,是在风力发电领域中,由于直驱式风力发动机组,具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、运行维护成本低等诸多优点,所以直驱式风力发电机组应用较为普遍。但是随着风力发电机组功率的增加,导致直驱式风力发电机组中的电机的体积和重量也随之增加。
例如,对于永磁同步电机,其主要由定子和转子组成,以外转子电机为例,其定子固定在电机的中心,转子套装在定子外周,以使转子能够围绕定子中心轴旋转。但是由于转子磁轭为薄壁件且直径较大,所以在电机的机械加工、运输、安装等过程中,转子极容易发生变形。
为了解决在机械加工、运输、安装中转子的变形问题,目前现有技术中的一种方式是采用在转子磁轭外壁焊接永久的加强环,这样不但增大了电机的外形尺寸,同时也增加了电机的材料成本。另一种方式是采用在转子磁轭外壁焊接临时的加强环,这样虽然不会增加电机的材料成本,但是后续还需要对转子进行切割、打磨、防腐等操作,因此处理成本较高。
因此,亟需一种转子、电机、加强环工装及其安装方法。
发明内容
根据本发明的实施例,提供了一种转子、电机、加强环工装及其安装方法,能够实现避免在电机的运输、安装等过程中转子发生形变、降低电机的制造成本、降低电机的运输安装等操作难度中的一个或多个目的。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种加强环工装,用于安装在电机的转子外周,加强环工装包括两个以上的分体构件和两个以上的连接部件,两个以上的连接部件与两个以上的分体构件相对应,并且两个以上的分体构件通过两个以上的连接部件相互连接形成环状体,其中,两个以上的连接部件中的至少两个连接部件为活动连接部件,相应的分体构件通过活动连接部件彼此活动连接,使得加强环工装能够可拆卸地接合在转子的外周。
由于加强环工装采用可拆卸的方式与转子配合,加强环工装具备较强的灵活适应性,即能够根据操作工序需要选择性地将加强环工装安装至转子外周。因此在提升转子的结构强度防止转子发生形变的同时,还能够降低电机的制作成本,提高电机的装配效率。
根据本发明实施例的一个方面,活动连接部件包括:转动调节部件,相应的分体构件通过转动调节部件以能够相对彼此转动的方式连接;和/或距离调节部件,相应的分体构件通过距离调节部件以能够彼此靠近或远离的方式连接。通过活动连接部件的多种组合形式实现分体构件之间的活动连接,提升加强环工装的灵活适用性,同时简化加强环工装的组装过程。
根据本发明实施例的一个方面,转动调节部件包括销轴和分别设置在相应的分体构件上的销孔,销轴穿过销孔将相应的分体构件可转动地连接。通过简单的连接结构实现分体构件之间的转动连接,从而能够简化加强环工装的操作过程,提升其使用可靠性。
根据本发明实施例的一个方面,相应的分体构件分别设置有凸耳,销孔设置于凸耳。通过设置凸耳与销轴配合能够提升连接操作的便利性,并提升加强环工装的结构可靠性。
根据本发明实施例的一个方面,转动调节部件还包括锁止件,锁止件与销轴接合以限制销轴在销孔中的轴向移动。通过设置锁止件能够对销轴进行轴向限位,避免销轴与销孔脱离连接。
根据本发明实施例的一个方面,锁止件包括止挡件,并且销轴沿外周表面开设有与止挡件相适应的卡槽,卡槽位于凸耳外侧,以使止挡件挡板能够卡入卡槽中且同时抵靠于凸耳。通过简单的结构实现对销轴的锁止作用能够简化加强环工装的连接操作,从而提高工作效率。
根据本发明实施例的一个方面,距离调节部件包括两个连接端板和调整件,两个连接端板分别设置于相应的分体构件彼此相对的连接端部处,调整件分别与两个连接端板接合,以调整两个连接端板之间的距离。通过距离调整部件实现调节相应的分体构件之间的距离的目的,从而简化分体构件之间的连接操作,同时能够简化加强环工装与转子之间的接合操作。
根据本发明实施例的一个方面,调整件包括保持块和第一紧固件,保持块可拆卸地安装在两个连接端板之间,第一紧固件穿过两个连接端板将保持块夹紧在两个连接端板之间。通过简单的连接结构实现调节相应的分体构件之间的距离的目的,能够简化加强环工装的连接操作,提升加强环工装的使用可靠性。
根据本发明实施例的一个方面,加强环工装还包括限位部件,限位部件设置于转子的外周面,并沿转子的径向向外延伸,以与环状体配合限制环状体沿转子轴向发生移动。通过限位部件对由分体构件构成的环状体进行轴向限定,避免环状体发生移动,从而保证环状体与转子的有效结合,提升加强环工装的使用可靠性。
根据本发明实施例的一个方面,加强环工装包括两组限位部件,两组限位部件分别位于环状体的轴向两侧。通过沿轴向分布在环状体两侧的两组限位部件对环状体进行轴向限位,从而保证环状体稳固地固定于转子外周。
根据本发明实施例的一个方面,限位部件包括止挡环和第二紧固件,止挡环通过第二紧固件沿转子的周向连续地布置在转子的外周;或者限位部件包括两个以上的挡块和与两个以上的挡块对应的第三紧固件,两个以上的挡块分别经由对应的第三紧固件沿转子的周向彼此分隔间隔地布置在转子的外周。通过简单的结构实现对环状体进行轴向限位的目的,在保证环状体与转子之间有效接合的同时,还能够简化加强环工装的安装操作。
根据本发明实施例的一个方面,分体构件包括第一弧形板体、第二弧形板体以及连接在第一弧形板体和第二弧形板体之间的支撑件,第一弧形板体和第二弧形板体通过支撑件彼此保持预定间隔,并且两个以上的分体构件通过各自的第一弧形板体围合形成容纳空间。简化分体构件的结构,同时避免加强环工装给转子带来过多的重量负担,并且使加强环工装能够为转子提供有效的保持力。
根据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种转子,包括磁轭和设置于磁轭内周的磁极,转子还包括上述的加强环工装,加强环工装安装于磁轭的外周。通过加强环工装能够提升转子的结构强度,防止转子发生形变,并且能够根据实际需要选择性地在转子外周安装或者拆卸加强环工装,从而能够降低转子的成本,并在不需要增加转子结构强度的工序中减少转子占用的径向空间。
根据本发明实施例的再一个方面,还提供了一种电机,包括上述的转子。通过加强环工装能够提升转子的结构强度,防止转子发生形变,并且能够根据实际需要选择性地在转子外周安装或者拆卸加强环工装,从而能够降低电机的成本,并在不需要增加转子结构强度的工序中减少电机占用的径向空间。
根据本发明实施例的又一个方面,还提供了一种加强环工装的安装方法,包括:提供分体构件的步骤:提供两个以上的分体构件和与两个以上的分体构件相对应的两个以上的连接部件;连接分体构件的步骤:将两个以上的分体构件通过两个以上的连接部件相互连接形成环状体,并且将两个以上的连接部件中的至少两个连接部件配置为活动连接部件,以将相应的分体构件通过活动连接部件彼此活动地连接;环状体与转子接合的步骤:将环状体安装于转子的外周。
由于加强环工装采用可拆卸的方式与转子配合,加强环工装具备较强的灵活适应性,即能够根据操作工序需要选择性地将加强环工装安装至转子外周。因此在提升转子的结构强度防止转子发生形变的同时,还能够降低电机的制作成本,提高电机的装配效率。
根据本发明实施例的又一个方面,活动连接部件包括:转动调节部件,相应的分体构件通过转动调节部件以能够相对彼此转动的方式连接;和距离调节部件,相应的分体构件通过距离调节部件以能够彼此靠近或远离的方式连接。通过活动连接部件的多种组合形式实现分体构件之间的活动连接,提升加强环工装的灵活适用性,同时简化加强环工装的组装过程。
根据本发明实施例的又一个方面,连接分体构件的步骤还包括:通过距离调节部件使相应的分体构件之间保持预定距离地连接;环状体与转子接合的步骤还包括:将环状体套装至转子的外周,并通过距离调节部件使相应的分体构件彼此贴合,以使环状体与转子外周面贴合。通过距离调整部件和转动调节部件能够简化加强环工装与转子之间的接合操作,并提升加强环工装的使用可靠性,并提升工作效率。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明,其中:
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是根据本发明实施例提供的加强环工装的使用状态的结构示意图;
图2是图1中的加强环工装的使用状态的部分结构的剖面示意图;
图3是图1的加强环工装中的一个分体构件的结构示意图;
图4是图3中的分体构件沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图5是图1中的加强环工装中的另一个分体构件的结构示意图;
图6是图5的分体构件沿B方向观察的局部剖视图;
图7是图1中的两个分体构件的连接部分的局部剖面结构示意图;
图8是图3中的分体构件沿C方向观察的局部剖视图;
图9是图1中的两个分体构件的连接部分的示意图;
图10是图9的两个分体构件的连接部分的另一种状态的示意图;
图11是图2的加强环工装的使用状态的局部结构放大示意图;
图12是根据本发明实施例提供的加强环工装的第一安装状态的结构示意图;
图13是根据本发明实施例提供的加强环工装的第二安装状态的结构示意图;
图14是根据本发明实施例的加强环工装的第三安装状态的结构示意图;
图15是根据本发明实施例的加强环工装的第四安装状态的结构示意图;
图16是根据本发明实施例的加强环工装的第五安装状态的结构示意图。
附图标记说明:
10-转子;11-磁轭;12-转子端盖;13-斜支撑;
20-加强环工装;20a-环状体;21-分体构件;211-第一弧形板体;212-第二弧形板体;213-环体;214-环体;215-固定板;22-分体构件;221-第一弧形板体;222-第二弧形板体;223-环体;224-环体;23-分体构件;24-转动调节部件;241-凸耳;241a-上耳板;241b-下耳板;241c-销孔;242-凸耳;242a-上耳板;242b-下耳板;242c-销孔;243-保持套筒;244-销轴;245-止挡件;246-螺栓;25-距离调节部件;251-连接端板;251a-插槽;251b-通孔;252-连接端板;253-第一紧固件;254-保持块;254a-握持口;26-限位部件;261-挡块;262-第三紧固件;27-吊耳。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的加强环工装的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的加强环工装,能够便捷地安装在电机的转子外周,需要说明的是,本发明实施例中的转子为外转子,即转子套设在电机的定子外,通过定子和转子之间的相对转动,切割磁力线,从而在绕组中产生电流,并向外输出。通过本发明实施例的加强环工装能够提升转子的刚度,避免转子沿周向发生变形,而影响后续转子和定子的套装操作,或者影响电机本身的结构,造成电机径向间隙不均匀等问题。另外,在将电机装配完成后需要使用时,还可以便捷地将加强环工装从转子外周拆卸下来,因此具有较强的灵活适用性,并且操作简便。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图16根据本发明实施例的加强环工装进行详细描述。
图1是根据本发明实施例提供的加强环工装20的使用状态的结构示意图;图2是图1中的加强环工装20的使用状态的部分结构的剖面示意图。为了便于示清结构,在图2中,只示出转子10和加强环工装20各自的一部分结构,可以理解的是,转子10整体呈圆环状。如图1和图2所示,根据本发明的示例性实施例,转子10包括皆呈环状的磁轭11、转子端盖12以及斜支撑13,转子端盖12和斜支撑13分别设置在磁轭11的轴向两端并沿径向向转子10内部延伸,其中,斜支撑13用于与转子10的转动轴连接。
根据本发明的一个实施例,加强环工装20包括两个以上的分体构件和两个以上的连接部件,两个以上的连接部件与两个以上的分体构件相对应,并且两个以上的分体构件通过两个以上的连接部件相互连接形成环状体20a;两个以上的连接部件中的至少两个连接部件为活动连接部件,相应的分体构件通过活动连接部件彼此活动连接,使得加强环工装20能够可拆卸地接合在转子10的外周。
由此,本发明实施例的加强环工装20通过可拆卸的方式与转子10配合,以提升转子10的结构强度。通过加强环工装20的灵活拆卸操作,能够根据需要在特殊操作环节中选择性地将加强环工装20安装至转子10外周,从而降低电机的成本,简化对电机的各项操作。
图3是图1的加强环工装20中的一个分体构件21的结构示意图;图4是图3中的分体构件21沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图。如图1至图4所示,根据本发明的一个具体示例,加强环工装20包括三个分体构件以及三个连接部件,即加强环工装20包括分体构件21、分体构件22和分体构件23。分体构件21、分体构件22和分体构件23通过三个连接部件首尾相连构成环状体20a。
另外,根据本发明的一个可选的实施例,为了减轻加强环工装20自身的重量,保证加强环工装20在安装至转子10时,不会给转子10带来太多的重量负担,分体构件21、分体构件22和分体构件23的本体皆采用箱式梁结构,也就是说分体构件21、分体构件22和分体构件23皆为中空结构体。
由于分体构件21、分体构件22和分体构件23的主体结构相同,因此仅以分体构件21为例进行说明。分体构件21的本体包括位于径向(按照环状体20a整体的参照方向)内侧的第一弧形板体211和位于径向外侧的第二弧形板体212,以及支撑在第一弧形板体211和第二弧形板体212之间的支撑件,以通过支撑件使第一弧形板体211和第二弧形板体212之间保持预定间隔。示例性地,在本实施例中,支撑件可以包括环体213和环体214,环体213和环体214皆为板状,且彼此平行并分隔地沿周向支撑在第一弧形板体211和第二弧形板体212之间。上述预定间隔可以根据实际情况进行选择,例如可以根据转子10的实际的直径尺寸进行选择,以防止转子10发生变形现象,同时避免加强环工装20占用过多的径向空间。另外,对于第一弧形板体211、第二弧形板体212、环体213以及环体214之间的连接方式本发明的实施例并不进行限定,例如可以通过焊接或者螺栓固定的方式实现彼此之间的连接。
由此,在三个分体构件彼此连接后,则通过各自的位于径向内侧的第一弧形板体围合形成容纳空间,以便通过该容纳空间接收转子10。当将环状体20a安装于转子10的外周后,则分体构件21、分体构件22和分体构件23分别通过各自的第一弧形板体与转子10的磁轭11接触,即使转子10的外周面与环状体20a的内周面彼此贴合。由于第一弧形板体和第二弧形板体通过两个支撑板稳定地保持分隔状态,因此由分体构件21、分体构件22和分体构件23组成的环状体20a能够沿径向为转子10提供较强的保持力,从而能够有效防止转子10发生形变。
当然,在其他的变形实施例中,分体构件21、分体构件22和分体构件23还可以采用工字梁结构,也就是说,在本实施例中,还可以在上述图4的分体构件21的基础上去掉环体213和环体214中的一者,使第一弧形板体211和第二弧形板体212之间只保留一个环体214,则此时通过一个环体214使第一弧形板体211和第二弧形板体212之间保持预定间隔。另外,在另一些变形实施例中,还可以将第一弧形板体211和第二弧形板体212之间的支撑件替换为环形的支架或者块体结构;当然,支撑件可以是围成连续的环状也可以围成断续的环状,只要能够实现沿周向为转子10提供保持力即可。此外,在上述的实施例中分体构件21、分体构件22和分体构件23皆为大致弧形的构件,但是本发明的实施例并不限于此,在其他的变形实施例中,分体构件21、分体构件22和分体构件23的外周面的轮廓还可以不为弧形,也就是说,以上三者连接后构成的环状体20a的外轮廓还可以不为圆形,例如环状体20a的外轮廓还可以是方形。
根据本发明的一个实施例,为了便于后续对加强环工装20执行吊装操作,加强环工装20的各个分体构件上还设置有吊耳27,吊耳27具有吊孔,并且可以采用焊接的方式连接在相应的分体构件上。以使吊装机构能够通过吊耳27将由分体构件21、分体构件22和分体构件23组成的环状体20a进行起吊。
根据本发明的一个实施例,加强环工装20的三个连接部件均为活动连接部件,也就是说分体构件21、分体构件22和分体构件23两两之间皆采用活动连接的方式相互连接。示例性地,活动连接部件可以是转动调节部件24也可以是距离调节部件25,也就是说,两个分体构件之间可以通过转动调节部件24彼此可转动地连接;或者通过距离调节部件25彼此可相互靠近或远离地连接。
当然,上述实施例中加强环工装20的三个分体构件的长度可以相同也可以不同,本发明实施例在此并不进行限定,只要能够实现将三个分体构件采用可拆卸的方式安装在转子10外周即可,避免在将三个分体构件安装至转子10的外周时与转子10发生安装干涉即可。
根据本发明的一个实施例,分体构件21和分体构件22之间通过转动调节部件24连接,分体构件22和分体构件23之间同样通过转动调节部件24连接,而分体构件21和分体构件23之间通过距离调节部件25连接。另外,在本实施例中,分体构件21和分体构件23的大体结构相同,不同之处在于,分体构件21和分体构件23沿加强环工装20的径向中心面对称布置。分体构件21和分体构件22的连接方式与分体构件23和分体构件22的连接方式相同,所以仅以分体构件21与分体构件22的连接为例进行说明。
图5是图1中的加强环工装20中的另一个分体构件22的结构示意图;图6是图5的分体构件22沿B方向观察的局部剖视图;图7是图1中的分体构件21和分体构件22连接部分的局部剖面结构示意图。如图3至图7所示,在一个示例性的实施例中,转动调节部件24包括:凸耳241、凸耳242、保持套筒243、销轴244以及分别对应地设置在分体构件21和分体构件22上能够供销轴244穿入的销孔,以通过销轴244可转动地连接分体构件21和分体构件22。
同样的分体构件22的本体包括位于径向(按照环状体20a整体的参照方向)内侧的第一弧形板体221和位于径向外侧的第二弧形板体222,以及支撑在第一弧形板体221和第二弧形板体222之间的支撑件,也就是环体223和环体224,以通过环体223和环体224使第一弧形板体221和第二弧形板体222之间保持预定间隔。
凸耳241设置于分体构件21,示例性地,为了安装凸耳241,分体构件21的连接端部还设置有固定板215,固定板215以垂直于分体构件21的环体213和环体214的方式安装在分体构件21的连接端部。凸耳241包括上耳板241a和下耳板241b,上耳板241a和下耳板241b彼此平行地安装于固定板215上,并同时朝向远离分体构件21的方向延伸,以在上耳板241a和下耳板241b之间形成接收空间。为了与销轴244配合,在上耳板241a和下耳板241b上分别对应地开设有销孔241c。
凸耳242设置于分体构件22,示例性地,凸耳242包括上耳板242a和下耳板242b,其中,上耳板242a由分体构件22的环体223向远离分体构件22的方向延伸形成,而下耳板242b由分体构件22的环体224向远离分体构件22的方向延伸形成。同样地,为了与销轴244配合,上耳板242a和下耳板242b上分别对应地开设有销孔242c。另外在本实施例中,为了更便利地与销轴244配合,在凸耳242的销孔242c中还设置有保持套筒243,以通过保持套筒243与销轴244接触配合。
当需要连接分体构件21和分体构件22时,首先将凸耳242插置于凸耳241形成的接收空间中,使保持套筒243的中空部分同时与上耳板241a和下耳板241b的销孔241c对准,并且保持套筒243的轴向两个端面分别顶触于上耳板241a和下耳板241b。此时,可将销轴244由上耳板241a或者下耳板241b的销孔241c穿入保持套筒243内部。由此,则可以将分体构件21和分体构件22彼此可相对转动地连接。所以通过设置保持套筒243不但能够更便利地与销轴244配合,还能够为凸耳241提供支撑力,在分体构件21和分体构件22的连接状态下,防止转动调节部件24发生形变导致分体构件21和分体构件22之间出现转动连接失效的问题,从而能够提高加强环工装20的使用可靠性。
另外,对于转动调节部件24的具体结构,本发明的实施例并不进行限定,基于上述的实施例,可以理解的是,在其他的可替换的实施例中,还可以采用其他结构将分体构件21和分体构件22可转动地连接。
请具体参见图7,为了防止销轴244在凸耳241的销孔241c和凸耳242的销孔242c中沿轴向移动,转动调节部件24还设置有锁止件,以通过锁止件与销轴244接合对销轴244进行轴向限位。根据本发明的一个示例性实施例,对销轴244采用两端锁止的方式进行限位。具体地,锁止件包括两个止挡件245,对应地,销轴244上设置有两个能够与止挡件245配合的卡槽。示例性地,在本实施例中,止挡件245为挡板。
当销轴244插置于凸耳241和凸耳242的销孔(即保持套筒243)中后,销轴244的两个卡槽分别位于上耳板241a和下耳板241b的外侧,此处的外侧指的是上耳板241a和下耳板241b彼此相背的一侧。两个挡板则可以分别***两个卡槽中且分别抵靠于相对应的上耳板241a或下耳板241b。这样,在两端的两个止挡件245的配合作用下销轴244的轴向移动则被限定,从而不会在凸耳241和凸耳242的销孔中发生移动。另外,为了防止挡板从销轴244的卡槽中脱出,转动调节部件24还包括螺栓246,上耳板241a上对应设置有螺纹连接孔,由此,通过螺栓246与该螺纹连接孔配合将挡板固定于上耳板241a,从而提高了转动调节部件24的连接可靠性。
另外,在本发明实施例中,对于锁止件的具体结构并不进行限定,在其他可替换的实施例中,锁止件还可以是开口销、夹持件等其他能够与销轴244以及凸耳配合实现对销轴244进行轴向限位的结构。当然,止挡件245还可以是柱状体。而且在其他变形的实施例中,还可以采用一端锁止的方式对销轴244进行轴向限位,此时,例如可以通过销轴244自身的轴向一端部设置的卡止结构与上耳板241a抵靠配合,而在销轴244的另一端设置卡槽,则可以通过上述实施例中的止挡件245与该卡槽以及下耳板241b配合的方式限制销轴244在发生移动。
此外,在上述实施例中,凸耳241设置在分体构件21的连接端部,而凸耳242设置在分体构件22的连接端部,通过销轴244将凸耳241和凸耳242可转动地连接,从而实现分体构件21与分体构件22之间的可转动连接。但是本发明的实施例并不限于此,在其他的变形实施例中,转动调节部件24还可以被配置成一个整体的构件,即通过销轴244将凸耳241和凸耳242可转动地连接,此时则可以将分体构件21、分体构件22以及分体构件23制作为标准件,这样则能够按照标准尺寸制作多个尺寸、结构皆相同的分体构件。而在需要将多个分体构件组装成环状体20a时,则可以通过转动调节部件24中的凸耳241和凸耳242分别与分体构件21的连接端部以及分体构件22的连接端部连接,从而实现快速地将分体构件21和分体构件22可转动连接的目的,同时还能够简化整个加强环工装20的加工制作过程。
图8是图3中的分体构件21沿C方向观察的局部剖视图;图9是图1中的分体构件21和分体构件23连接部分的示意图;图10是图9的连接部分的另一种状态的示意图。如图1、图3、图8至图10所示,根据本发明的一个具体示例,距离调节部件25包括:连接端板251、连接端板252和调整件,其中,连接端板251连接在分体构件21的连接端部,而连接端板252连接在分体构件23的连接端部,调整件分别与连接端板251和连接端板252接合,以调整连接端板251和连接端板252之间的距离。
由于连接端板251和连接端板252的结构以及连接方式相同,所以仅以连接于分体构件21的连接端板251为例进行说明。连接端板251可以是长方形、正方形、圆形等形状的板体,在连接端板251的一侧板面开设有插槽251a,插槽251a位于连接端板251的大致中间位置。在插槽251a的两侧分别设置有多个通孔251b。当将连接端板251安装于分体构件21后,使连接端板251设置有插槽251a的一侧板面背离分体构件21,并且使连接端板251的位于插槽251a两侧的多个通孔251b分别露出于分体构件21的环体213和环体214的外侧,以便执行后续的连接操作。也就是说,连接端板251和连接端板252通过各自设置有插槽的板面彼此相对,从而能够通过连接端板251的插槽251a和连接端板252的插槽共同配合构成安装口部,该安装口部沿环状体20a的径向延伸。
示例性地,在本实施例中,调整件包括第一紧固件253和保持块254,以通过第一紧固件253将保持块254固定在连接端板251和连接端板252之间;或者拆除第一紧固件253,将保持块254从连接端板251和连接端板252之间移除,从而实现改变连接端板251和连接端板252之间的距离并保证连接端板251和连接端板252始终能够彼此稳固连接的目的。
具体地,保持块254为条形的块体结构,保持块254的厚度(即保持块254沿环状体20a轴向具有的厚度)与连接端板251上的插槽251a的宽度(即插槽251a沿环状体20a轴向具有的宽度)相同,以能够将保持块254插置在连接端板251和连接端板252之间形成的安装口部中。另外,为了便于操作,在保持块254的一侧端部还设置有供操作人员进行握持操作的握持口254a。
第一紧固件253例如可以是螺栓和螺母,以通过螺栓穿过连接端板251和连接端板252上设置的通孔,并与螺母锁紧配合,从而将保持块254夹紧固定在连接端板251和连接端板252之间,使分体构件21和分体构件23之间保持间隔预定距离T2(如图10所示)。当然,在分体构件21和分体构件23之间远离彼此的过程中,分体构件21和分体构件23分别通过各自对应的转动调节部件24相对于分体构件22旋转,因此连接端板251和连接端板252之间形成角度α,并且优选将保持块254的沿宽度方向的两侧面之间的夹角配置为角度α,使得连接端板251和连接端板252能够分别贴合于保持块254的沿宽度方向的两侧面,因此预定距离T2为弧度值(即保持块254的沿宽度方向的两侧面之间的弧度)。此时,由分体构件21、分体构件22以及分体构件23围成的环状体20a的内径则大于转子10的磁轭11的外径,并与磁轭11的外径之间保持预定间隙,上述预定距离T2根据环状体20a与磁轭11的外径之间需要保持的预定间隙确定。示例性地,该预定间隙的范围例如可以是5mm至20mm,以便能够将环状体20a套装于磁轭11的外侧。
当将环状体20a套装于磁轭11的外周面后,即可首先旋松第一紧固件253,即解除连接端板251和连接端板252对保持块254的夹持作用,从而可以将保持块254从连接端板251和连接端板252之间移除。然后可通过连接件(当第一紧固件253的长度不会与分体构件21和分体构件23发生位置干涉时,同样可以将第一紧固件253作为连接件)将连接端板251和连接端板252彼此进行固定,通过连接端板251和连接端板252彼此贴近,最终使得环状体20a的内表面能够贴合于磁轭11的外周面,此时优选使分体构件21和分体构件23之间保持间隔预定距离T1(如图9所示)。这样能够通过预留余量的方式使得环状体20a与磁轭11的外周面紧密贴合,从而能够通过加强环工装20有效地提升转子10的结构强度。预定距离T1的范围例如可以是2mm至5mm。当需要从磁轭11上拆除环状体20a时,则可以重新通过保持块254使分体构件21和分体构件23之间形成预定距离T2,从而将加强环工装20从转子10上移除。
由此,则能够快速地将加强环工装20安装于转子10外周,或者从转子10外周拆卸下来,从而在实际的操作过程中,可以选择性地在电机的加工、运输、装配中的任一环节中根据实际需要将加强环工装20安装于转子10,以在必要的工序中通过加强环工装20提升转子10的结构强度。而在不需要通过加强环工装20提升转子10的结构强度时,则可以及时将加强环工装20从转子10上拆除,减少在相应环节中转子10或者电机的径向占用空间和操作工序,能够简化电机的制作过程,节省材料,从而降低制造成本。
另外,在定子和转子10套装的过程中,通过加强环工装20能够保证转子10的结构强度,因此能够防止定子和转子10吸附到一起,从而提升了电机装配操作的安装可靠性,并能够防止转子10与定子发生贴合现象造成结构毁损,从而能够提高工作效率,保证电机的顺利装配,且保障了操作人员的人身安全。
当然,在其他的可替换的实施例中,调整件还可以只包括第一紧固件253,即通过第一紧固件253分别与连接端板251和连接端板252连接,使连接端板251和连接端板252彼此相互靠近,保持上述预定距离T1;或者使连接端板251和连接端板252彼此相互远离,保持上述预定距离T2。另外,在其他的可替换的实施例中,调整件还可以是其他能够分别夹持连接端板251和连接端板252并能够分别为连接端板251和连接端板252提供卡位功能的夹持部件。
此外,在上述实施例中,距离调节部件25包括连接端板251、连接端板252以及调整件,但是本发明的实施例并不限于此。在其他的变形实施例中,距离调节部件25还可以是能够实现调节分体构件21和分体构件23之间距离的其他结构,例如距离调节部件25还可以包括导轨和滑块,此时连接端板251和连接端板252其中一者设置有导轨,而其中另一者设置有与导轨接合并能够沿导轨移动的滑块,通过滑块沿导轨移动来实现调节分体构件21和分体构件23之间距离的目的。
在上述的实施例中,分体构件21和分体构件22之间以及分体构件23和分体构件22之间皆采用转动调节部件24可转动地连接,而分体构件21和分体构件22之间采用距离调节部件25可相互靠近或者远离地连接,从而实现将环状体20a可拆卸地安装在磁轭11外周的目的。但是在本发明其他的变形实施例中,分体构件21、分体构件22分体构件23两两之间还可以全部通过转动调节部件24或者全部通过距离调节部件25连接,此时同样能够实现将环状体20a可拆卸地安装至磁轭11外周的目的。
另外,在上述实施例中,加强环工装20包括三个分体构件,但是本发明的实施例并不限于此,在其他的可替代的实施例中,加强环工装20还可以包括两个分体构件或者包括四个以上的分体构件。可以理解的是,当加强环工装20包括两个分体构件时,两个分体构件需要通过两个连接部件彼此连接围成环状体20a,此时两个连接部件则皆为活动连接部件,以使两个分体构件能够可拆卸地安装在转子10的外周。而当加强环工装20包括四个分体构件时,则四个分体构件需要通过四个连接部件彼此连接围成环状体20a,此时四个连接部件中的至少两个连接部件为活动连接部件,以使四个分体构件能够可拆卸地安装在转子10的外周。
另外,两个以上连接部件中为活动连接部件的至少两个连接部件可以包括转动调节部件24和/或距离调节部件25,也就是说,为活动连接部件的至少两个连接部件可以皆为转动调节部件24;或者皆为距离调节部件25;又可以一部分为转动调节部件24,另一部分为距离调节部件25。
图11是图2的加强环工装20的使用状态的局部结构放大示意图。如图2和图11所示,为了对环状体20a在磁轭11外周进行轴向限位,加强环工装20还包括限位部件26,通过将限位部件26设置于磁轭11的外周面,使限位部件26沿转子10的径向向外延伸形成止挡结构,限制环状体20a沿转子10的轴向发生移动。
具体地,为了对环状体20a进行更好地限位,加强环工装20包括两组限位部件26,两组限位部件26分别从轴向的两侧对环状体20a进行限位。示例性地,每组限位部件26包括两个以上的挡块261和与两个以上的挡块261数量相对应的第三紧固件262,其中,第三紧固件262例如可以是螺栓,在本实施例中,第三紧固件262包括两个螺栓。挡块261设置有能够供螺栓穿过的两个通孔,同时磁轭11的外周面对应地设置有螺纹连接孔。由此,每组限位部件26的两个以上的挡块261分别通过对应的第三紧固件262固定于磁轭11外周,并沿磁轭11的径向向外凸出。优选将两个以上的挡块261沿磁轭11周向等间隔地布置,从而能够通过两个以上的挡块261在磁轭11的外周面大致围成稳固的环状结构。
当将两组限位部件26分别安装于磁轭11外周面后,两组限位部件26之间沿磁轭11的轴向保持预定间隔,从而可以将环状体20a安装于两组限位部件26之间,并使分体构件21、分体构件22和分体构件23各自的第一弧形板体的轴向两侧端面分别与两组限位部件26接触并抵靠配合。由此,则可以通过两组限位部件26为环状体20a提供轴向的支撑力,避免环状体20a和磁轭11之间的接合力不够而发生滑移现象,从而能够提高加强环工装20的使用可靠性,保证加强环工装20能够始终稳定地与转子10配合,提升转子10的结构强度。
另外,在其他的变形实施例中,还可以将每组限位部件26中两个以上的挡块261替换为止挡环,对应地,加强环工装20还包括第二紧固件,例如第三二固件同样可以是螺栓,从而可以通过螺栓将止挡环固定于磁轭11的外周面处,则此时止挡环沿磁轭11的外周连续地布置。这样同样能够通过止挡环为环状体20a提供轴向的限位作用。当然,对于限位部件26的结构本发明的实施例并不进行限定,在其他的实施例中,还可以通过其他能够提供轴向止挡作用的结构对环状体20a进行轴向限位。
图12是根据本发明实施例提供的加强环工装20的第一安装状态的结构示意图;图13是根据本发明实施例提供的加强环工装20的第二安装状态的结构示意图;图14是根据本发明实施例的加强环工装20的第三安装状态的结构示意图;图15是根据本发明实施例的加强环工装20的第四安装状态的结构示意图;图16是根据本发明实施例的加强环工装20的第五安装状态的结构示意图。根据本发明的一个实施例,还提供了一种上述实施例中的加强环工装20的安装方法,该安装方法大致包括:提供分体构件的步骤、连接分体构件的步骤和环状体与转子接合的步骤。
以下将按照图12至图16所示的加强环工装20对其安装方法进行说明。
首先,安装限位部件26,即将两组限位部件26中的一组限位部件26安装在磁轭11的外周面,如图12所示。具体地,可以使转子10的轴线呈竖直状态放置,转子端盖12可以在下方、也可以在上方,本实施例中,转子端盖12位于下方。通过第三紧固件262将两个以上的挡块261沿周向固定在磁轭11的外周面,并且使两个以上的挡块261位于靠近转子端盖12的一侧,以便将加强环工装20安装在转子10的靠近转子端盖12一侧,从而更好地提升转子10的结构强度
其次,由于加强环工装20中的三个连接部件皆为活动连接部件,并且其中的两个连接部件为转动调节部件24,另外一个连接部件为距离调节部件25,因此需要先执行提供分体构件的步骤,然后执行连接分体构件的步骤,如图13所示。
具体地,提供分体构件21、分体构件22以及分体构件23,通过一组转动调节部件24将分体构件21和分体构件22可转动地连接,并且通过另一组转动调节部件24将分体构件22和分体构件23可转动地连接。以分体构件21和分体构件22为例,请一并参见图7和图13,将分体构件21和分体构件22相对地放置好,使安装于分体构件21上的凸耳241的销孔241c和安装于分体构件22上的凸耳242的销孔242c彼此对正,将销轴244插置于凸耳241的销孔241c和凸耳242的销孔242c中。接下来,将一侧的止挡件245嵌入销轴244的卡槽内并同时抵靠于上耳板241a,将另一侧的止挡件245嵌入销轴244的另一个卡槽内并同时抵靠于下耳板241b,然后分别通过螺栓246将两个止挡件245固定到对应的上耳板241a和下耳板241b上,由此完成分体构件21和分体构件22的连接,并以同样的方式连接分体构件23和分体构件22。
接下来,需要通过距离调节部件25使相应的分体构件之间保持预定距离地连接,即通过分体构件使分体构件21与分体构件23之间间隔预定距离T2,如图13所示。在安装于分体构件21的连接端板251和安装于分体构件22的连接端板252之间放入保持块254,即将保持块254插置于位于分体构件21和分体构件23之间的安装口部,从而使分体构件21和分体构件23之间保持预定距离T2。通过第一紧固件253将连接端板251和连接端板252固定连接,使保持块254夹紧于连接端板251和连接端板252之间。由此,分体构件21、分体构件22和分体构件23围成环状体20a。
其次,通过吊装机构与加强环工装20的吊耳27配合,起吊由分体构件21、分体构件22和分体构件23组成的环状体20a,使其轴线呈竖直状态,并与转子10的轴线重合,从上向下套装于转子10外,最终使分体构件21、分体构件22和分体构件23各自的第一弧形板体的轴向一侧端面同时与两个以上的挡块261的上表面接触,如图14所示。
然后,将环状体20a套装至转子10的外周后,通过距离调节部件25使相应的分体构件之间保持预定距离T1,以使环状体20a与磁轭11的外周面贴合,如图15所示。具体地,旋松第一紧固件253,将保持块254从连接端板251和连接端板252之间抽出,再通过第一紧固件253使连接端板251和连接端板252逐渐靠近,直至环状体20a与磁轭11的外周面紧密接触。在通过第一紧固件253使连接端板251和连接端板252逐渐靠近的过程中,分体构件21和分体构件22以及分体构件23和分体构件22分别围绕对应的销轴244相对彼此进行转动,以使连接端板251和连接端板252之间最终形成预定距离T1,并且最终分体构件21、分体构件22和分体构件23各自的第一弧形板体分别紧密贴合于磁轭11的外周面。
最后,继续安装限位部件26,即将两组限位部件26中的另一组限位部件26安装于磁轭11外周面,如图16所示。即通过第三紧固件262与磁轭11外周面的螺纹孔彼此配合将另一组限位部件26的两个以上的挡块261固定到磁轭11的外周面上,并使该组限位部件26位于环状体20a的轴向另一侧。此时,分体构件21、分体构件22和分体构件23各自的第一弧形板体的轴向两侧端面分别与位于环状体20a轴向两侧的两个以上的挡块261抵靠配合,从而使环状体20a保持于磁轭11外周面,即完成加强环工装20的安装。
上述步骤是将加强环工装20安装至转子10的流程,而按照从后至前的顺序、并对各步骤进行反向操作即可以从转子10上拆卸下加强环工装20。
当然,上述实施例中提供的加强环工装20的安装方法中的各步骤并没有具体的顺序限定,在其他的变形实施例中,当加强环工装20的三个分体构件两两之间皆通过转动调节部件24可转动地连接时,由于三个分体构件之间不能进行距离调节,所以需要先将执行提供分体构件的步骤,然后执行环状体与转子接合的步骤也就是说,需要将三个分体构件保持在转子10的外周并分别与磁轭11的外周面贴合,形成环状体20a,然后则可以通过三个连接部件,也就是三个转动调节部件24将三个分体构件两两地连接,从而完成最后的连接分体构件的步骤。
根据本发明的另一个实施例,还提供了一种转子10,包括:磁轭11、设置于磁轭11内周的磁极以及上述任一实施例中的加强环工装20,加强环工装20安装于磁轭11的外周。由于本实施例中的转子10包含上述实施例的加强环工装20,所以具有与加强环工装20相同的优点,故不再加以赘述。
根据本发明的再一个实施例,还提供了一种电机,其包括:定子和上述实施例中的转子10,转子10套装于定子外侧。由于本实施例中的电机包含上述实施例的加强环工装20,所以具有与加强环工装20相同的优点,故不再加以赘述。
本发明可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。因此,当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且,在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合,以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上,应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。
Claims (17)
1.一种加强环工装(20),能够安装在电机的转子(10)外周,其特征在于,所述加强环工装(20)包括两个以上的分体构件(21,22,23)和两个以上的连接部件,所述两个以上的连接部件与所述两个以上的分体构件(21,22,23)相对应,并且所述两个以上的分体构件(21,22,23)通过所述两个以上的连接部件相互连接形成环状体(20a),其中,
所述两个以上的连接部件中的至少两个连接部件为活动连接部件,相应的分体构件(21,22,23)通过所述活动连接部件彼此活动连接,以使所述加强环工装(20)能够可拆卸地接合在所述转子(10)的外周。
2.根据权利要求1所述的加强环工装(20),其特征在于,所述活动连接部件包括:
转动调节部件(24),所述相应的分体构件(21,22,23)通过所述转动调节部件(24)以能够相对彼此转动的方式连接;和/或
距离调节部件(25),所述相应的分体构件(21,22,23)通过所述距离调节部件(25)以能够彼此靠近或远离的方式连接。
3.根据权利要求2所述的加强环工装(20),其特征在于,所述转动调节部件(24)包括销轴(244)和分别设置在所述相应的分体构件(21,22,23)上的销孔(241c,242c),所述销轴(244)穿过所述销孔(241c,242c)将所述相应的分体构件(21,22,23)可转动地连接。
4.根据权利要求3所述的加强环工装(20),其特征在于,所述相应的分体构件(21,22,23)分别设置有凸耳,所述销孔(241c,242c)设置于所述凸耳。
5.根据权利要求4所述的加强环工装(20),其特征在于,所述转动调节部件(24)还包括锁止件,所述锁止件与所述销轴(244)接合以限制所述销轴(244)在所述销孔(241c,242c)中的轴向移动。
6.根据权利要求5所述的加强环工装(20),其特征在于,所述锁止件包括止挡件(245),并且所述销轴(244)沿外周表面开设有与所述止挡件(245)相适应的卡槽,所述卡槽位于所述凸耳外侧,以使所述止挡件(245)能够卡入所述卡槽中且同时抵靠于所述凸耳。
7.根据权利要求2所述的加强环工装(20),其特征在于,所述距离调节部件(25)包括两个连接端板(251,252)和调整件,所述两个连接端板(251,252)分别设置于所述相应的分体构件(21,22,23)彼此相对的连接端部处,所述调整件分别与所述两个连接端板(251,252)接合,以调整所述两个连接端板(251,252)之间的距离。
8.根据权利要求7所述的加强环工装(20),其特征在于,所述调整件包括保持块(254)和第一紧固件(253),所述保持块(254)可拆卸地安装在所述两个连接端板(251,252)之间,所述第一紧固件(253)穿过所述两个连接端板(251,252)将所述保持块(254)夹紧在所述两个连接端板(251,252)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的加强环工装(20),其特征在于,还包括限位部件(26),所述限位部件(26)设置于所述转子(10)的外周面,并沿所述转子(10)的径向向外延伸,以与所述环状体(20a)配合限制所述环状体(20a)沿所述转子(10)轴向发生移动。
10.根据权利要求9所述的加强环工装(20),其特征在于,所述加强环工装(20)包括两组所述限位部件(26),两组所述限位部件(26)分别位于所述环状体(20a)的轴向两侧。
11.根据权利要求9所述的加强环工装(20),其特征在于,所述限位部件(26)包括止挡环和第二紧固件,所述止挡环通过所述第二紧固件沿周向连续地布置在所述转子(10)的外周;或者
所述限位部件(26)包括两个以上的挡块(261)和与所述两个以上的挡块(261)对应的第三紧固件(262),所述两个以上的挡块(261)分别经由所述对应的第三紧固件(262)沿周向彼此分隔地布置在所述转子(10)的外周。
12.根据权利要求1至8、10、11中任一项所述的加强环工装(20),其特征在于,所述分体构件(21,22,23)包括第一弧形板体(211,221)、第二弧形板体(212,222)以及连接在所述第一弧形板体(211,221)和所述第二弧形板体(212,222)之间的支撑件,所述第一弧形板体(211,221)和所述第二弧形板体(212,222)通过所述支撑件彼此保持预定间隔,并且所述两个以上的分体构件(21,22,23)通过各自的所述第一弧形板体(211,221)围合形成容纳空间。
13.一种转子(10),包括磁轭(11)和设置于所述磁轭(11)内周的磁极,其特征在于,所述转子(10)还包括如权利要求1至12中任一项所述的加强环工装(20),所述加强环工装(20)安装于所述磁轭(11)的外周。
14.一种电机,其特征在于,包括如权利要求13所述的转子(10)。
15.一种加强环工装的安装方法,其特征在于,包括:
提供分体构件的步骤:提供两个以上的分体构件(21,22,23)和与所述两个以上的分体构件(21,22,23)相对应的两个以上的连接部件;
连接分体构件的步骤:将所述两个以上的分体构件(21,22,23)通过所述两个以上的连接部件相互连接形成环状体(20a),并且将所述两个以上的连接部件中的至少两个连接部件配置为活动连接部件,以将相应的分体构件(21,22,23)通过所述活动连接部件彼此活动地连接;
环状体与转子接合的步骤:将所述环状体(20a)安装于转子(10)的外周。
16.根据权利要求15所述的加强环工装的安装方法,其特征在于,所述活动连接部件包括:
转动调节部件(24),所述相应的分体构件(21,22,23)通过所述转动调节部件(24)以能够相对彼此转动的方式连接;和
距离调节部件(25),所述相应的分体构件(21,22,23)通过所述距离调节部件(25)以能够彼此靠近或远离的方式连接。
17.根据权利要求16所述的加强环工装的安装方法,其特征在于,所述连接分体构件的步骤还包括:通过所述距离调节部件(25)使所述相应的分体构件(21,22,23)之间保持预定距离地连接;
所述环状体与转子接合的步骤还包括:将所述环状体(20a)套装至所述转子(10)的外周,并通过所述距离调节部件(25)使所述相应的分体构件(21,22,23)彼此贴合,以使所述环状体(20a)与所述转子(10)的外周面贴合。
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