CN112838717A - 模块化发电机、风力发电机组、吊装工装及吊装方法 - Google Patents

模块化发电机、风力发电机组、吊装工装及吊装方法 Download PDF

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CN112838717A CN201911168419.7A CN201911168419A CN112838717A CN 112838717 A CN112838717 A CN 112838717A CN 201911168419 A CN201911168419 A CN 201911168419A CN 112838717 A CN112838717 A CN 112838717A
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Abstract

本申请实施例提供了一种模块化发电机、风力发电机组、吊装工装及吊装方法。该模块化发电机，包括定子、转子和轴系，定子的定子支架与轴系的定轴固连，转子的转子支架与轴系的转轴固连，定子与转子相配合，模块化发电机还包括：第一可拆卸连接件和定轴固连件；第一可拆卸连接件与定子支架固连，第一可拆卸连接件与转子支架可拆卸连接，或，第一可拆卸连接件与转子支架固连，第一可拆卸连接件与定子支架可拆卸连接；定轴固连件分别连接定子支架和定轴。本申请实施例降低了吊装成本，或降低了吊装难度，或提高了吊装效率，或降低了危险系数。

Description

模块化发电机、风力发电机组、吊装工装及吊装方法
技术领域
本申请涉及风电技术领域，具体而言，本申请涉及一种模块化发电机、风力发电机组、吊装工装及吊装方法。
背景技术
随着风力发电机组(以下简称机组)的功率不断提高，机组中发电机的尺寸越来越大，极易超过运输限值，造成运输困难。例如发电机的外径尺寸达到甚至超过5.5m，则超过了道路运输限制，造成陆运困难。
将发电机模块化是解决此问题的重要方案。具体是，将发电机的定子、转子及轴系分开制造、分开运输，在机组的架设现场组装成完整的发电机，然后将组装好的发电机整体吊装到机组的塔筒顶部的机舱底座。
但是随着发电机的尺寸增大，定子、转子及轴系的重量也会随之增加，并且机组中塔筒的高度也会不断增加。例如，发电机整机重量达到100t(吨)，轴系重量达到50t，塔筒高度达到150m(米)，按照目前发电机整体吊装的方式，需要稀缺的特大吨位且超高起吊高度的起重机进行，大大增加了吊装成本，不利于降低整机全生命周期成本，而且，吊装难度大，吊装效率低，危险系数高。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种模块化发电机、风力发电机组、吊装工装及吊装方法，用以解决现有技术存在发电机整体吊装的吊装成本高、或吊装难度大、或吊装效率低、或危险系数高的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种模块化发电机，包括定子、转子和轴系，定子的定子支架与轴系的定轴固连，转子的转子支架与轴系的转轴固连，定子与转子相配合，模块化发电机还包括：第一可拆卸连接件和定轴固连件；
第一可拆卸连接件与定子支架固连，第一可拆卸连接件与转子支架可拆卸连接；或，第一可拆卸连接件与转子支架固连，第一可拆卸连接件与定子支架可拆卸连接；
定轴固连件分别连接定子支架和定轴；
定子支架用于与第二可拆卸连接件可拆卸连接，第二可拆卸连接件用于与起重装备配合；和/或，转子支架用于与第二可拆卸连接件可拆卸连接，第二可拆卸连接件用于与起重装备配合。
第二个方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组，包括：塔筒，机舱组件和如上述第一个方面提供的模块化发电机；
机舱组件中的机舱底座设置于塔筒的顶部；
模块化发电机的轴系中的定轴与机舱底座固连。
第三个方面，本申请实施例提供了一种模块化发电机的吊装工装，模块化发电机包括定子、转子和轴系，吊装工装包括：第一可拆卸连接件和第二可拆卸连接件；
第一可拆卸连接件用于与定子的定子支架可拆卸连接，第一可拆卸连接件还用于与转子的转子支架可拆卸连接；
第二可拆卸连接件用于与定子支架和/或转子支架可拆卸连接，第二可拆卸连接件还用于与起重装备配合。
第四个方面，本申请实施例提供一种模块化发电机的吊装方法，基于上述第三个方面提供的吊装工装，吊装方法包括：
将轴系吊装至风力发电机组的机舱底座；
将定子与转子相配合；
利用第一可拆卸连接件，将定子的定子支架和转子的转子支架可拆卸连接，以使定子与转子可拆卸连接为整体；
将第二可拆卸连接件与定子支架可拆卸连接，和/或，将第二可拆卸连接件与转子支架可拆卸连接；
利用第二可拆卸连接件，将可拆卸连接为整体的定子和转子吊至轴系；
将定子支架与轴系的定轴固连，将转子支架与轴系的转轴固连，解除第一可拆卸连接件与定子支架之间的可拆卸连接，和/或，解除第一可拆卸连接件与转子支架之间的可拆卸连接。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
1、采用本申请实施例提供的模块化发电机或风力发电机组，可实现定、转子与轴系等其他模块的分开吊装，降低了单次起吊的重量，降低了吊装成本，降低了吊装难度，提高了吊装效率，也降低了危险系数；
2、采用本申请实施例提供的模块化发电机或风力发电机组，利用固连于定子支架或固连于转子支架上的第一可拆卸连接件将转子与定子连接为整体可以限制转子与定子整体吊装时可能发生的相对移动，保持定子与转子之间当前的相对位置，吊装完成后，将定子和转子恢复至准确的相对位置；
3、采用本申请实施例提供的模块化发电机或风力发电机组，可以借助第二可拆卸连接件实现起重装备对定子支架的起吊，或是对转子支架的起吊，无需在定子支架或转子支架上制造独立的起吊结构，使定子或转子保持原本的结构；
4、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，将模块化发电机的定、转子与轴系等其他模块分开吊装，降低了单次起吊的重量，降低了吊装成本，降低了吊装难度，提高了吊装效率，也降低了危险系数；
5、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，利用第一可拆卸连接件将转子与定子连接为整体，可以限制转子与定子整体吊装时可能发生的相对移动，保持定子与转子之间当前的相对位置，吊装完成后，将定子和转子恢复至准确的相对位置；
6、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，利用第二可拆卸连接件实现起重装备对定子支架的起吊，或是对转子支架的起吊，无需在定子支架或转子支架上制造独立的起吊结构，使定子或转子保持原本的结构；
7、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，包括第一可拆卸连接件和第二可拆卸连接件的吊装工装，结构简单，便于使用、运输和存放，且可以多次重复使用，成本低，具有较高的可推广性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的模块化发电机的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的模块化发电机中第一可拆卸连接件的支撑件的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的风力发电机组的结构示意图；
图4为采用本申请实施例提供的吊装方法，吊起轴系的状态示意图；
图5为采用本申请实施例提供的吊装方法，将轴系与机舱底座安装的状态示意图；
图6为采用本申请实施例提供的吊装方法，吊起连接为整体的定子和转子的状态示意图；
图7为采用本申请实施例提供的吊装方法，将连接为整体的定子和转子与轴系对位的状态示意图；
图8为图7中A处放大图；
图9为采用本申请实施例提供的吊装方法，将定子和转子与轴系安装的状态示意图；
图10为图9中B处放大图；
图11为本申请实施例提供的吊装方法的实施方式一的流程示意图；
图12为图11中步骤S101的流程示意图；
图13为图11中步骤S105的流程示意图；
图14为图13中步骤S1052的流程示意图；
图15为图11中步骤S106的流程示意图；
图16为本申请实施例提供的吊装方法的实施方式二的流程示意图。
图中：
10-起重装备；
20-转子；21-转子支架；22-磁极总成；
30-定子；31-定子支架；32-铁心；33-绕组；
40-轴系；41-转轴；42-定轴；43-轴承
50-机舱底座；60-塔筒；
70-第一可拆卸连接件；71-支撑件；71a-第一连接面；71b-第二连接面；
80-第二可拆卸连接件；90-定轴固连件；
d-预设间隙。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、步骤、操作和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释：
模块化：指将电机(包括发电机或电动机)的主要部件，如定子、转子及轴系等，分成体积、重量或尺寸相对较小的单元，尽量以标准化的方式进行生产，最后再将这些较小单元以某种工艺顺序组装成整体电机。
全生命周期成本：也称为：平准化度电成本，即LCOE，英文全称：Levelized Costof Energy。平准化度电成本，就是对项目生命周期内的成本和发电量进行平准化后计算得到的发电成本，即生命周期内的成本现值/生命周期内发电量现值。成本又包含建设成本和运维成本等。
本申请的发明人进行研究发现，随着发电机的尺寸增大，定子、转子及轴系的重量也会随之增加，并且机组中塔筒的高度也会不断增加。例如，发电机整机重量达到100t，轴系重量达到50t，塔筒高度达到150m，按照目前发电机整体吊装的方式，需要稀缺的特大吨位且超高起吊高度的起重机进行，大大增加了吊装成本，不利于降低整机全生命周期成本，而且，吊装难度大，吊装效率低，危险系数高。
本申请的实施例提供的模块化发电机、风力发电机组、吊装工装及吊装方法，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种模块化发电机，该模块化发电机的结构示意图如图1所示，包括：定子30、转子20和轴系40，定子30的定子支架31与轴系40的定轴42固连，转子20的转子支架21与轴系40的转轴41固连，定子30与转子20相配合。
模块化发电机还包括：第一可拆卸连接件70和定轴固连件90。
第一可拆卸连接件70与定子支架31固连，第一可拆卸连接件70与转子支架21可拆卸连接；或，第一可拆卸连接件70与转子支架21固连，第一可拆卸连接件70与定子支架31可拆卸连接。
定轴固连件90分别连接定子支架31和定轴42。
定子支架31用于与第二可拆卸连接件80(参阅图6)可拆卸连接，第二可拆卸连接件80用于与起重装备10配合；和/或，转子支架21用于与第二可拆卸连接件80可拆卸连接，第二可拆卸连接件80用于与起重装备10配合。
本实施例提供的模块化发电机，在结构上可分为包括模块化的定子30、转子20以及轴系40等部分。其中，定子30还可以分为更小的结构单元，包括但不限于：定子支架31、铁心32和绕组总成33总成；转子20还可以分为更小的结构单元，包括但不限于：转子支架21及磁极总成22；轴系40还可以分为更小的结构单元，包括但不限于：定轴42、转轴41及轴承43。模块化发电机能够以更小的结构单元进行制造、运输，降低了运输难度。也可以将最小的结构单元组装为中间结构再进行运输，只要中间结构的尺寸或重量小于运输限值即可。
本实施例提供的模块化发电机，在风力发电机组的架设现场组装成完整的发电机时，可将轴系40先吊装到风力发电机组的塔筒60顶部的机舱底座50，再将可拆卸连接为整体的定子30和转子20吊装至安装好的轴系40，通过定轴固连件90将定子支架31与定轴42连接。即可实现定子30、转子20与轴系40等其他模块的分开吊装，降低了单次起吊的重量，降低了吊装成本，降低了吊装难度，提高了吊装效率，也降低了危险系数。
正常配合状态的转子20与定子30之间存在一定的配合间隙，配合间隙影响发电机的工作有效性及可靠性。配合间隙会导致转子20与定子30一起吊装时存在例如发生一定的相对运动等不稳定状态。而固连于定子支架31或转子支架21上的第一可拆卸连接件70，用于将配合状态下的转子20与定子30连接为整体，限制转子20与定子30整体吊装时可能发生的相对移动，使转子20与定子30保持当前的相对位置，吊装完成后，恢复至准确相对位置。
连接为整体的转子20与定子30，可以借助第二可拆卸连接件80实现起重装备10对定子支架31的起吊，或是对转子支架21的起吊，无需在定子支架31或转子支架21上制造独立的起吊结构，使定子30或转子20保持原本的结构，即降低了定子30或转子20的制造成本，不影响定子30或转子20原本的机械性能，更无须因定子30或转子20结构的变化，为保证所需的机械性能、配合关系而产生的设计成本。
在一些实施例中，第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的固连，可采用将第一可拆卸连接件70焊接、或铆接、或一体成型于定子支架31上，第一可拆卸连接件70可以包括厚板切割而成的结构，具备足够的机械强度即可。同样地，在另外一些实施例中，第一可拆卸连接件70与转子支架21之间的固连，可采用将第一可拆卸连接件70焊接、或铆接、或一体成型于转子支架21上。
本申请的发明人考虑到，在吊装过程中，通过第一可拆卸连接件70及定轴固连件90相互配合，完成转子20、定子30及轴系40之间的装配，装配完成后，则需要解除第一可拆卸连接件70对转子支架21的连接，以使转子20和定子30之间恢复准确的相对位置。为此，本申请为模块化发电机提供如下一种可能的实现方式：
如图1所示，本申请实施例的第一可拆卸连接件70和转子支架21可拆卸连接的方向，与定轴固连件90和定子支架31连接的方向相平行；和/或，第一可拆卸连接件70和转子支架21可拆卸连接的方向，与定轴固连件90和定轴42连接的方向相平行。
或，第一可拆卸连接件70和定子支架31可拆卸连接的方向，与定轴固连件90和定子支架31连接的方向相平行；和/或，第一可拆卸连接件70和定子支架31可拆卸连接的方向，与定轴固连件90和定轴42连接的方向相平行。
在本实施例中，第一可拆卸连接件70和转子支架21(或定子支架31)可拆卸连接的方向，与，定轴固连件90和定子支架31(或定轴42)连接的方向相平行，这样可以实现：解除第一可拆卸连接件70对定子支架31与转子支架21的连接，与，通过定轴固连件90将定子支架31与定轴42相连接，可同时进行。即实现，恢复转子20和定子30之间准确的相对位置，与，将转子20和定子30整体安装于轴系40，可协同进行。
本申请的发明人考虑到，第一可拆卸连接件70需要与转子支架21可拆卸连接。为此，本申请为第一可拆卸连接件70提供如下一种可能的实现方式：
如图2所示，本申请实施例的第一可拆卸连接件70包括：支撑件71和可拆装件。
支撑件71的一端具有第一连接面71a，第一连接面71a与定子支架31相匹配且相连。
支撑件71的另一端具有第二连接面71b，第二连接面71b与转子支架21相匹配。
可拆装件分别连接支撑件71的第二连接面71b和转子支架21；或，可拆装件分别连接支撑件71的第一连接面71a和定子支架31。
在本实施例中，支撑件71为定子支架31与转子支架21的连接提供距离补偿。支撑件71的第一连接面71a用于与定子支架31的连接面相抵接，并且第一连接面71a与定子支架31的连接面相匹配，使得支撑件71与定子支架31之间为面接触，受力时减少应力集中。同理，支撑件71的第二连接面71b用于与转子支架21的连接面相抵接，并且第二连接面71b与转子支架21的连接面相匹配，使得支撑件71与转子支架21之间为面接触，受力时减少应力集中。
可拆装件用于实现支撑件71的第二连接面71b与转子支架21的可拆卸连接。
在一些实施例中，支撑件71可以包括厚板切割而成的结构，均布于定子支架21和/或转子支架31上，其机械强度可根据转子支架21与定子支架31之间的作用力决定。
在一些实施例中，可拆装件包括连接螺栓，连接螺栓的安装位置可均布于支撑件71的第二连接面71b，以使支撑件71与转子支架21之间的受力均匀。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种风力发电机组，该风力发电机组的结构示意图如图3所示，包括：塔筒60，机舱组件如上述各实施例提供的任一种模块化发电机。
机舱组件中的机舱底座50设置于塔筒60的顶部。
模块化发电机的轴系40中的定轴42与机舱底座50固连。
本实施例提供的风力发电机组，在结构上可分为包括但不限于模块化的塔筒60、机舱组件以及模块化发电机等部分。其中，塔筒60还可以分为更小的结构单元，包括但不限于：若干塔筒段；模块化发电机则如上文各实施例，包括但不限于：模块化的定子30、转子20以及轴系40等部分。这样，风力发电机组能够以更小的结构单元进行制造、运输，降低了运输难度。也可以将最小的结构单元组装为中间结构再进行运输，只要中间结构的尺寸或重量小于运输限值即可。
风力发电机组中关于模块化发电机的详细原理和有益效果，请参见上文各实施例，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种模块化发电机的吊装工装，模块化发电机包括定子30、转子20和轴系40，该吊装工装的结构示意图如图1-3和图6-10所示，该吊装工装包括：第一可拆卸连接件70和第二可拆卸连接件80。
第一可拆卸连接件70用于与定子30的定子支架31可拆卸连接，第一可拆卸连接件70还用于与转子20的转子支架21可拆卸连接。
第二可拆卸连接件80用于与定子支架31和/或转子支架21可拆卸连接，第二可拆卸连接件80还用于与起重装备10配合。
本实施例提供的吊装工装，针对模块化发电机的定子30和转子20的吊装，即将模块化发电机的定子30、转子20与轴系40等其他模块分开吊装，降低了单次起吊的重量，降低了吊装成本，降低了吊装难度，提高了吊装效率，也降低了危险系数。正常配合状态的转子20与定子30之间存在一定的配合间隙，而这个配合间隙会导致转子20与定子30一起吊装时存在例如发生一定的相对运动等不稳定状态。
本实施例提供的吊装工装中，第一可拆卸连接件70用于将配合状态下的转子20与定子30连接为整体，可以限制转子20与定子30整体吊装时可能发生的相对移动，使转子20与定子30保持当前的相对位置，吊装完成后，恢复至准确相对位置。
本实施例提供的吊装工装中，第二可拆卸连接件80用于实现起重装备10对可拆卸连接为整体的定子30和转子20的起吊，无需在定子支架31或转子支架21上制造独立的起吊结构，使定子30或转子20保持原本的结构，即降低了定子30或转子20的制造成本，不影响定子30或转子20原本的机械性能，更无须因定子30或转子20结构的变化，为保证所需的机械性能、配合关系而产生的设计成本。
本实施例提供的吊装工装中，第一可拆卸连接件70和第二可拆卸连接件80均采用可拆卸连接的方式，使得吊装工装可以多次重复使用，使用成本低。另外，吊装工装的组件少，结构简单，便于使用、携带和存放。
在本实施例中，可拆卸连接可以采用螺栓连接、或螺栓和螺母配合连接、或插销连接等等。
本申请的发明人考虑到，在吊装过程中，通过第一可拆卸连接件70及定轴固连件90相互配合，完成转子20、定子30及轴系40之间的装配，装配完成后，则需要解除第一可拆卸连接件70对转子支架21的连接，以使转子20和定子30之间恢复准确的相对位置。为此，本申请为吊装工装提供如下一种可能的实现方式：
如图1、3、7-10所示，本申请实施例的第一可拆卸连接件70和定子支架31可拆卸连接的方向，与定子支架31和轴系40的定轴42连接的方向相平行。
和/或，第一可拆卸连接件70和转子支架21可拆卸连接的方向，与定子支架31和轴系40的定轴42连接的方向相平行。
采用在本实施例提供的连接方式，可以实现：解除第一可拆卸连接件70对定子支架31与转子支架21的连接，与，通过定轴固连件90将定子支架31与定轴42相连接，可同时进行。即实现，恢复转子20和定子30之间准确的相对位置，与，将转子20和定子30整体安装于轴系40，可协同进行。
本申请的发明人考虑到，第一可拆卸连接件70需要与转子支架21及定子支架31分别可拆卸连接。为此，本申请为第一可拆卸连接件70提供如下一种可能的实现方式：
如图2所示，本申请实施例的第一可拆卸连接件70包括：支撑件71和可拆装件。
支撑件71的一端具有第一连接面71a，第一连接面71a用于与定子支架31相匹配；和/或，支撑件71的另一端具有第二连接面71b，第二连接面71b用于与转子支架21相匹配。
可拆装件用于分别连接支撑件71的一端和定子支架31，和/或，可拆装件用于分别连接支撑件71的另一端和转子支架21。
在本实施例中，支撑件71为定子支架31与转子支架21的连接提供距离补偿。支撑件71的第一连接面71a用于与定子支架31的连接面相抵接，并且第一连接面71a与定子支架31的连接面相匹配，使得支撑件71与定子支架31之间为面接触，受力时减少应力集中。同理，支撑件71的第二连接面71b用于与转子支架21的连接面相抵接，并且第二连接面71b与转子支架21的连接面相匹配，使得支撑件71与转子支架21之间为面接触，受力时减少应力集中。
可拆装件用于实现支撑件71的第一连接面71a与定子支架31的可拆卸连接，以及支撑件71的第二连接面71b与转子支架21的可拆卸连接。
在一些实施例中，支撑件71可以包括厚板切割而成的结构，其机械强度可根据转子支架21与定子支架31之间的作用力决定。
在一些实施例中，可拆装件包括连接螺栓，连接螺栓的安装位置可均布于支撑件71的第二连接面71b，以使支撑件71与转子支架21之间的受力均匀。
本申请的发明人考虑到，控制转子20和定子30之间的间隙缩小、或恢复到正常配合状态，是通过第一可拆卸连接件70与转子支架21和定子支架31之间的可拆卸连接实现的。为此，本申请为第一可拆卸连接件70提供如下一种可能的实现方式：
本申请实施例的第一可拆卸连接件70中，可拆装件包括但不限于：对拉螺杆。
对拉螺杆的一端与支撑件71的第一连接面71a上的螺纹孔螺纹配合，对拉螺杆的另一端用于与定子支架31的螺纹孔螺纹配合。
和/或，对拉螺杆的一端与支撑件71的第二连接面71b上的螺纹孔螺纹配合，对拉螺杆的另一端用于与转子支架21的螺纹孔螺纹配合。
在本实施例中，对拉螺杆可以承载其轴向两端的载荷，即支撑件71的第一连接面71a与定子支架31给对拉螺杆施加的载荷，或支撑件71的第二连接面71b与转子支架21给对拉螺杆施加的载荷。
同时，对拉螺杆两端的螺纹配合，可以用于调节支撑件71的第一连接面71a与定子支架31之间的距离，或用于调节支撑件71的第二连接面71b与转子支架21之间的距离，从而实现转子20和定子30之间的轴向距离可控。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种模块化发电机的吊装方法，基于上述实施例提供的任一种吊装工装，该吊装方法的流程示意图如图11所示，吊装方法包括如下步骤S101-S106：
S101：将轴系40吊装至风力发电机组的机舱底座50。
在本步骤S101中，将轴系40起吊至机舱底座50处，然后将轴系40中的定轴42与机舱底座50固连。
S102：将定子30与转子20相配合。
在本步骤S102中，将定子30与转子20套装在一起，并使定子30与转子20之间保持一定的配合间隙。
S103：利用第一可拆卸连接件70，将定子30的定子支架31和转子20的转子支架21可拆卸连接，以使定子30与转子20可拆卸连接为整体。
S104：将第二可拆卸连接件80与定子支架31可拆卸连接。
由于本步骤S104中第二可拆卸连接件80与定子支架31可拆卸连接，不会影响模块化发电机的正常运行，故完成步骤S101-S106后，可以将第二可拆卸连接件80与定子支架31解除连接关系，也可以不对第二可拆卸连接件80做出处理，即将第二可拆卸连接件80留在定子支架31上。
S105：利用第二可拆卸连接件80，将可拆卸连接为整体的定子30和转子20吊至轴系40。
S106：将定子支架31与轴系40的定轴42固连，将转子支架21与轴系40的转轴41固连，解除第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的可拆卸连接，和/或，解除第一可拆卸连接件70与转子支架21之间的可拆卸连接。
采用本实施例提供的吊装方法，将模块化发电机的定子30、转子20与轴系40等模块分开吊装，降低了单次起吊的重量，降低了吊装成本，降低了吊装难度，提高了吊装效率，也降低了危险系数。
采用本实施例提供的吊装方法，利用第一可拆卸连接件70将转子20与定子30连接为整体，可以限制转子20与定子30整体吊装时可能发生的相对移动，使转子20与定子30保持当前的相对位置，吊装完成后，恢复至准确相对位置。
采用本实施例提供的吊装方法，利用第二可拆卸连接件80实现起重装备10对定子支架31的起吊，或是对转子支架21的起吊，无需在定子支架31或转子支架21上制造独立的起吊结构，使定子30或转子20保持原本的结构。
在一些实施例中，图11提供的吊装方法，可以先执行步骤S101，完成轴系40的吊装，然后执行步骤S102-S104，组装定子30、转子20、第一可拆卸连接件70和第二可拆卸连接件80，再执行步骤S105-S106，完成转子20和定子30向轴系40的吊装。
在一些实施例中，图11提供的吊装方法，可以先执行步骤S102-S104，先组装定子30、转子20、第一可拆卸连接件70和第二可拆卸连接件80，然后执行步骤S101，完成轴系40的吊装，再执行步骤S105-S106，完成转子20和定子30向轴系40的吊装。
在一些实施例中，图11提供的吊装方法，在执行步骤S101的过程中，执行步骤S102-S104，然后执行步骤S105-S106。
上述步骤S101中，将轴系40吊装至风力发电机组的机舱底座50，具体方法的流程图如图12所示，可以包括如下步骤S1011-S1013：
S1011：将轴系40吊起。
在步骤S1011中，轴系的状态如图4所示。
S1012：将轴系40的定轴42与机舱底座50的安装法兰对位。
S1013：将已对位的定轴42与安装法兰固连。
在步骤S1013中，轴系40与机舱底座50的状态如图5所示。
经过步骤S1011-S1013后，风力发电机组的轴系40处于安装完毕状态，为后续吊装定子30和转子20做好准备。
在一些实施例中，图12提供的吊装方法，定轴42与机舱底座50的安装法兰结合面处利用螺栓连接。
上述步骤S105中，利用第二可拆卸连接件80，将可拆卸连接为整体的定子30和转子20吊至轴系40，具体方法的流程图如图13所示，可以包括如下步骤S1051和S1052：
S1051：利用第二可拆卸连接件80，将可拆卸连接为整体的定子30和转子20吊起。
在步骤S1051中，第一可拆卸连接件70、第二可拆卸连接件80、定子30和转子20的状态如图6所示。
S1052：将定子支架31与轴系40的定轴42对位，将转子支架21与轴系40的转轴41对位。
在步骤S1052中，第一可拆卸连接件70、第二可拆卸连接件80、定子30、转子20和轴系40的状态如图7所示。
经过步骤S1051和S1052后，定子支架31与定轴42、转子支架21与转轴41均处于待连接状态，便于后续步骤S106的实施。
上述步骤S1052中，将定子支架31与轴系40的定轴42对位，具体方法的流程图如图14所示，可以包括如下步骤S10521和S10522：
S10521：将定子支架31的安装面与定轴42的安装面相对。
S10522：控制定子支架31与定轴42的相对位置，使定子支架31的安装面与定轴42的安装面之间留有预设间隙d。
经过步骤S10521和S10522后，定子支架31的安装面与定轴42的安装面不仅对准了，而且还留有预设间隙d，如图8所示。预设间隙d可以补偿定子30与转子20由被第一可拆卸连接件70连成的整体状态恢复到准确相对位置时，定子支架31与转子支架21相对移动的距离。
在一些实施例中，图14提供的吊装方法中，预设间隙d与解除第一可拆卸连接件70后定子支架31与转子支架21相对移动的距离相等。解除第一可拆卸连接件70后定子支架31与转子支架21相对移动的距离，是定子30与转子20由被第一可拆卸连接件70连成的整体状态恢复到准确相对位置，定子支架31与转子支架21相互远离的距离。
这样可以使转子支架21与转轴41已经完成固连的情况下，再来解除第一可拆卸连接件70、将定子支架31与定轴42固连。可使定子30、转子20与轴系40之间的安装更加安全。
上述步骤S106中，将定子支架31与轴系40的定轴42固连，将转子支架21与轴系40的转轴41固连，解除第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的可拆卸连接，和/或，解除第一可拆卸连接件70与转子支架21之间的可拆卸连接，具体方法的流程图如图15所示，可以包括如下步骤S1061和S1062：
S1061：利用转轴41固定件将转子支架21与转轴41固连。
S1062：利用定轴42固定件逐步将定子支架31与定轴42固连，逐步解除第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的可拆卸连接，和/或，逐步解除第一可拆卸连接件70与转子支架21之间的可拆卸连接。
在本实施例中，定轴42固定件对定子支架31与定轴42的固连过程、第一可拆卸连接件70对定子支架31与转子支架21连接的解除连接过程，均是逐步地，这样有利于使固连过程和解除连接过程之间形成重叠，即定子支架31与定轴42及转子支架21均存在连接，有利于克服固连过程中或解除连接过程中存在的对定子支架31的连接强度不足的缺陷，保证定子30的稳定，施工过程的安全。
在一些实施例中，图15提供的吊装方法，可以先执行步骤S1061，使转子支架21与转轴41先固连，再执行步骤S1062，解除第一可拆卸连接件70对定子支架31与转子支架21之间，以及将定子支架31与定轴42固连。
在一些实施例中，图15提供的吊装方法，可以先执行步骤S1062，解除第一可拆卸连接件70对定子支架31与转子支架21之间，以及将定子支架31与定轴42固连，再执行步骤S1061，使转子支架21与转轴41先固连。
在一些实施例中，图15提供的吊装方法，可以同时执行步骤S1061和S1062。
上述步骤S1062中，利用定轴42固定件逐步将定子支架31与定轴42固连，逐步解除第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的可拆卸连接，和/或，逐步解除第一可拆卸连接件70与转子支架21之间的可拆卸连接，具体方法可以包括如下步骤S10621或S10622：
S10621：多次放松第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的可拆卸连接，和/或，多次放松第一可拆卸连接件70与转子支架21的可拆卸连接，每次放松后，均对应收紧一次定轴固连件90对定子支架31和/或定轴42的固连，直至预设间隙d消除。
经过步骤S10621后，如图9和图10所示，转子支架21与转轴41完成连接，定子支架31与定轴42完成连接，并且定子支架31与定轴42之间的预设间隙d消除了，第一可拆卸连接件70对转子支架的可拆卸连接也解除了。
在步骤S10621中，假设预设间隙d有10mm(毫米)，以采用2次放松为例：
第一次，使第一可拆卸连接件70对定子支架31和转子支架21的可拆卸连接放松5mm，将定轴固连件90对定子支架31和/或定轴42的固连对应收紧5mm。此时，第一可拆卸连接件70对定子支架31和转子支架21的可拆卸连接，及定轴固连件90对定子支架31和/或定轴42的固连，均为非完全连接状态，两者的连接强度均低于各自的完全连接状态，但这两种非完全连接状态的连接同时作用于定子支架31上，可以为定子30提供足够的连接强度，保证定子30的稳定、安全。
第二次，使第一可拆卸连接件70对定子支架31和转子支架21的可拆卸连接再放松5mm，即完成解除第一可拆卸连接件70对定子支架31和转子支架21的可拆卸连接。对应将定轴固连件90对定子支架31和/或定轴42的固连对应再收紧5mm，即完成定轴固连件90对定子支架31和/或定轴42的固连。
S10622：持续放松第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的可拆卸连接，和/或，多次放松第一可拆卸连接件70与转子支架21可拆卸连接，同步持续收紧定轴固连件90对定子支架31和/或定轴42的固连，直至预设间隙d消除。
本步骤S10622与上述步骤S10621原理相同，区别在于放松第一可拆卸连接件70对定子30和转子20可拆卸连接，与收紧定轴固连件90对定子支架31和/或定轴42的固连，均是持续的，即过程更加线性，定子30获得的连接强度更加稳定，定子30的状态更加稳定，施工过程更加安全。
在上述吊装方法的实施例的基础上，本申请实施例提供了第二种可能的实现方式，该方法的流程示意图如图16所示，包括如下步骤S201-S207：
S201：将轴系40吊装至风力发电机组的机舱底座50。
S202：将定子30与转子20相配合。
S203：利用第一可拆卸连接件70，将定子30的定子支架31和转子20的转子支架21可拆卸连接，以使定子30与转子20可拆卸连接为整体。
S204：将第二可拆卸连接件80与转子支架21可拆卸连接。
S205：利用第二可拆卸连接件80，将可拆卸连接为整体的定子30和转子20吊至轴系40。
S206：将定子支架31与轴系40的定轴42固连，将转子支架21与轴系40的转轴41固连，解除第一可拆卸连接件70与定子支架31之间的可拆卸连接，和/或，解除第一可拆卸连接件70与转子支架21之间的可拆卸连接。
S207：解除第二可拆卸连接件80与转子支架21的可拆卸连接。
由于在上述步骤S204中第二可拆卸连接件80与转子支架21可拆卸连接，会影响模块化发电机的正常运行，故完成步骤S201-S206后，还需要执行步骤S207以解除第二可拆卸连接件80与定子支架31的连接关系，保证模块化发电机的正常运行。
在一些实施例中，图16提供的吊装方法，可以先执行步骤S206，后执行步骤S207。
在一些实施例中，图16提供的吊装方法，可以先执行步骤S207，后执行步骤S206。
在一些实施例中，图16提供的吊装方法，可以同时执行步骤S206和步骤S207。
而步骤S201-S206的可实现顺序，与前述实施例中步骤S101-S106相同，在此不再赘述。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
1、采用本申请实施例提供的模块化发电机或风力发电机组，可实现定、转子20与轴系40等其他模块的分开吊装，降低了单次起吊的重量，降低了吊装成本，降低了吊装难度，提高了吊装效率，也降低了危险系数。
2、采用本申请实施例提供的模块化发电机或风力发电机组，利用固连于定子支架31或固连于转子支架上的第一可拆卸连接件70将转子20与定子30连接为整体，可以限制转子与定子整体吊装时可能发生的相对移动，保持定子30与转子20之间当前的相对位置，吊装完成后，将定子30和转子20恢复至准确的相对位置。
3、采用本申请实施例提供的模块化发电机或风力发电机组，可以借助第二可拆卸连接件80实现起重装备10对定子支架31的起吊，或是对转子支架21的起吊，无需在定子支架31或转子支架21上制造独立的起吊结构，使定子30或转子20保持原本的结构，即降低了定子30或转子20的制造成本，不影响定子30或转子20原本的机械性能，更无须因定子30或转子20结构的变化，为保证所需的机械性能、配合关系而产生的设计成本。
4、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，将模块化发电机的定子30、转子20与轴系40等其他模块分开吊装，降低了单次起吊的重量，降低了吊装成本，降低了吊装难度，提高了吊装效率，也降低了危险系数。
5、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，利用第一可拆卸连接件70将转子20与定子30连接为整体，可以限制转子20与定子30整体吊装时可能发生的相对移动，保持定子30与转子20之间当前的相对位置，吊装完成后，将定子30和转子20恢复至准确的相对位置。
6、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，利用第二可拆卸连接件80实现起重装备10对定子支架31的起吊，或是对转子支架21的起吊，无需在定子支架31或转子支架21上制造独立的起吊结构，使定子30或转子20保持原本的结构。
7、采用本申请实施例提供的吊装工装或吊装方法，包括第一可拆卸连接件70和第二可拆卸连接件80的吊装工装，结构简单，便于使用、运输和存放，且可以多次重复使用，成本低，具有较高的可推广性。
本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种模块化发电机，包括定子(30)、转子(20)和轴系(40)，所述定子(30)的定子支架(31)与所述轴系(40)的定轴(42)固连，所述转子(20)的转子支架(21)与所述轴系(40)的转轴(41)固连，所述定子(30)与所述转子(20)相配合，所述模块化发电机的特征在于，还包括：第一可拆卸连接件(70)和定轴固连件(90)；
所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)固连，所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)可拆卸连接；或，所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)固连，所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)可拆卸连接；
所述定轴固连件(90)分别连接所述定子支架(31)和所述定轴(42)；
所述定子支架(31)用于与第二可拆卸连接件(80)可拆卸连接，所述第二可拆卸连接件(80)用于与起重装备(10)配合；和/或，所述转子支架(21)用于与第二可拆卸连接件(80)可拆卸连接，所述第二可拆卸连接件(80)用于与起重装备(10)配合。
2.根据权利要求1所述的模块化发电机，其特征在于，所述第一可拆卸连接件(70)和所述转子支架(21)可拆卸连接的方向，与所述定轴固连件(90)和所述定子支架(31)连接的方向相平行；和/或，所述第一可拆卸连接件(70)和所述转子支架(21)可拆卸连接的方向，与所述定轴固连件(90)和所述定轴(42)连接的方向相平行；
或，所述第一可拆卸连接件(70)和所述定子支架(31)可拆卸连接的方向，与所述定轴固连件(90)和所述定子支架(31)连接的方向相平行；和/或，所述第一可拆卸连接件(70)和所述定子支架(31)可拆卸连接的方向，与所述定轴固连件(90)和所述定轴(42)连接的方向相平行。
3.根据权利要求1或2所述的模块化发电机，其特征在于，所述第一可拆卸连接件(70)包括：支撑件(71)和可拆装件；
所述支撑件(71)的一端具有第一连接面(71a)，所述第一连接面(71a)与所述定子支架(31)相匹配且相连；
所述支撑件(71)的另一端具有第二连接面(71b)，所述第二连接面(71b)与所述转子支架(21)相匹配；
所述可拆装件分别连接所述支撑件(71)的所述第二连接面(71b)和所述转子支架(21)；或，所述可拆装件分别连接所述支撑件(71)的所述第一连接面(71a)和所述定子支架(31)。
4.一种风力发电机组，包括：塔筒(60)和机舱组件，所述机舱组件中的机舱底座(50)设置于所述塔筒(60)的顶部；
所述风力发电机组的特征在于，还包括如上述权利要求1-3中任一项所述的模块化发电机；
所述模块化发电机的轴系(40)中的定轴(42)与所述机舱底座(50)固连。
5.一种模块化发电机的吊装工装，所述模块化发电机包括定子(30)、转子支架(21)和轴系(40)，所述吊装工装的特征在于，包括：第一可拆卸连接件(70)和第二可拆卸连接件(80)；
所述第一可拆卸连接件(70)用于与所述定子(30)的定子支架(31)可拆卸连接，所述第一可拆卸连接件(70)还用于与所述转子支架(21)的转子支架(21)可拆卸连接；
所述第二可拆卸连接件(80)用于与所述定子支架(31)和/或所述转子支架(21)可拆卸连接，所述第二可拆卸连接件(80)还用于与起重装备(10)配合。
6.根据权利要求5所述的吊装工装，其特征在于，所述第一可拆卸连接件(70)和所述定子支架(31)可拆卸连接的方向，与所述定子支架(31)和所述轴系(40)的定轴(42)连接的方向相平行；
和/或，所述第一可拆卸连接件(70)和所述转子支架(21)可拆卸连接的方向，与所述定子支架(31)和所述轴系(40)的定轴(42)连接的方向相平行。
7.根据权利要求5或6所述的吊装工装，其特征在于，所述第一可拆卸连接件(70)包括：支撑件(71)和可拆装件；
所述支撑件(71)的一端具有第一连接面(71a)，所述第一连接面(71a)用于与所述定子支架(31)相匹配；和/或，所述支撑件(71)的另一端具有第二连接面(71b)，所述第二连接面(71b)用于与所述转子支架(21)相匹配；
所述可拆装件用于分别连接所述支撑件(71)的所述一端和所述定子支架(31)，和/或，所述可拆装件用于分别连接所述支撑件(71)的所述另一端和所述转子支架(21)。
8.根据权利要求7所述的吊装工装，其特征在于，所述可拆装件包括：对拉螺杆；
所述对拉螺杆的一端与所述支撑件(71)的第一连接面(71a)上的螺纹孔螺纹配合，所述对拉螺杆的另一端用于与所述定子支架(31)的螺纹孔螺纹配合；
和/或，所述对拉螺杆的一端与所述支撑件(71)的第二连接面(71b)上的螺纹孔螺纹配合，所述对拉螺杆的另一端用于与所述转子支架(21)的螺纹孔螺纹配合。
9.一种模块化发电机的吊装方法，基于上述权利要求5-8中任一项所述的吊装工装，所述吊装方法的特征在于，包括：
将轴系(40)吊装至风力发电机组的机舱底座(50)；
将定子(30)与转子(20)相配合；
利用第一可拆卸连接件(70)，将所述定子(30)的定子支架(31)和所述转子支架(21)的转子支架(21)可拆卸连接，以使所述定子(30)与所述转子支架(21)可拆卸连接为整体；
将第二可拆卸连接件(80)与所述定子支架(31)可拆卸连接，和/或，将第二可拆卸连接件(80)与所述转子支架(21)可拆卸连接；
利用所述第二可拆卸连接件(80)，将可拆卸连接为整体的所述定子(30)和所述转子(20)吊至所述轴系(40)；
将所述定子支架(31)与所述轴系(40)的定轴(42)固连，将所述转子支架(21)与所述轴系(40)的转轴(41)固连，解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)之间的可拆卸连接，和/或，解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)之间的可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的吊装方法，其特征在于，所述将轴系(40)吊装至风力发电机组的机舱底座(50)，包括：
将轴系(40)吊起；
将所述轴系(40)的定轴(42)与所述机舱底座(50)的安装法兰对位；
将已对位的所述定轴(42)与所述安装法兰固连。
11.根据权利要求9或10所述的吊装方法，其特征在于，若所述第二可拆卸连接件(80)与所述转子支架(21)可拆卸连接，则所述吊装方法还包括：解除所述第二可拆卸连接件(80)与所述转子支架(21)的可拆卸连接。
12.根据权利要求9或10所述的吊装方法，其特征在于，所述利用所述第二可拆卸连接件(80)，将可拆卸连接为整体的所述定子(30)和所述转子支架(21)吊至所述轴系(40)，包括：
利用所述第二可拆卸连接件(80)，将可拆卸连接为整体的所述定子(30)和所述转子支架(21)吊起；
将所述定子支架(31)与所述轴系(40)的定轴(42)对位，将所述转子支架(21)与所述轴系(40)的转轴(41)对位。
13.根据权利要求12所述的吊装方法，其特征在于，所述将所述定子支架(31)与所述轴系(40)的定轴(42)对位，包括：
将所述定子支架(31)的安装面与所述定轴(42)的安装面相对；
控制所述定子支架(31)与所述定轴(42)的相对位置，使所述定子支架(31)的安装面与所述定轴(42)的安装面之间留有预设间隙(d)。
14.根据权利要求13所述的吊装方法，其特征在于，所述将所述定子支架(31)与所述轴系(40)的定轴(42)固连，将所述转子支架(21)与所述轴系(40)的转轴(41)固连，解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)之间的可拆卸连接，和/或，解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)之间的可拆卸连接，包括：
利用转轴(41)固定件将所述转子支架(21)与所述转轴(41)固连；
利用定轴(42)固定件逐步将所述定子支架(31)与所述定轴(42)固连，逐步解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)之间的可拆卸连接，和/或，逐步解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)之间的可拆卸连接。
15.根据权利要求14所述的吊装方法，其特征在于，所述利用定轴(42)固定件逐步将所述定子支架(31)与所述定轴(42)固连，逐步解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)之间的可拆卸连接，和/或，逐步解除所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)之间的可拆卸连接，包括：
多次放松所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)之间的可拆卸连接，和/或，多次放松所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)的可拆卸连接，每次放松后，均对应收紧一次定轴固连件(90)与所述定子支架(31)和/或所述定轴(42)的固连，直至所述预设间隙(d)消除；
或，持续放松所述第一可拆卸连接件(70)与所述定子支架(31)之间的可拆卸连接，和/或，多次放松所述第一可拆卸连接件(70)与所述转子支架(21)可拆卸连接，同步持续收紧定轴固连件(90)与所述定子支架(31)和/或所述定轴(42)的固连，直至所述预设间隙(d)消除。
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