CN112713724B - 一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及永磁电机永磁体的拆卸技术，具体为一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置及方法。解决了电机永磁体拆除困难、永磁体易受损的技术问题。一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，包括定位板、螺钉、前端开有螺纹的拉杆、定位柱、固定板、螺母、定位销、油缸底座、螺栓、油缸、第一顶块。本发明装置结构简单，相对于专用设备的设计、制作周期、成本及管理费用等，该装置制作成本极低，不占用车间场地，而且可以快速的安装及拆卸，可以适用于不同型号的转子，完全能够解决原返修转子永磁体无法拆卸，或者是拆卸造成转子铁心冲片、转子压板等分离的情况，不会造成转子铁心报废，保留转子铁心。

Description

一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置及方法

技术领域

本发明涉及永磁电机永磁体的拆卸技术，具体为一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置及方法。

背景技术

地铁、动车、机车等所用永磁电机的永磁体大都是内置式，电机运行或大电流等各种原因造成转子失磁后，需更换部分槽内或全部槽内永磁体，因转子最初装配完永磁体后，将槽内缝隙处已灌满密封胶，所以永磁体拆卸非常困难，不使用专用装置无法完成永磁体的拆卸，而使用先前的装配工装退出，会造成转子压板的与冲片的分离、冲片的分层等，造成转子铁心报废。所以需要借助新的装置，实现永磁体的拆卸。

具体而言，现有技术中，对于小型转子，用专用工具清除出密封胶，再一人用木榔头、垫板从一端敲击永磁体，另一人从另一端用手扶住永磁体，当一块永磁体完全从槽内出来时，人用力将其从转子上拔离开转子。但是这种方案存在如下缺点：

该方案仅适用于较小的永磁转子，永磁体较小，而且每个槽内数量较少，人工能敲击动永磁体，但是效率又极低，拆出的永磁体也基本全都掉角，或破损，无法继续使用。对于中、大型永磁转子，每个槽内永磁体数量又多时，人工根本无法敲击动永磁体，只能将整个转子报废。

发明内容

永磁转子失磁或者其他原因等，需对转子进行返修，即拆除原永磁体后装配新的永磁体。由于永磁体的强磁性，同时装配完成后已灌密封胶进行固化，故拆除非常困难，特别是转子较长，永磁体数量较多，磁场强度较大时，拆卸更加困难。为解决上述问题，本发明提供一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置及方法。

本发明所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置是采用以下技术方案实现的：一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，包括定位板、螺钉、前端开有螺纹的拉杆、定位柱、固定板、螺母、定位销、油缸底座、螺栓、油缸、第一顶块；所述定位板开有中心孔，定位板上环绕中心孔布置有与待拆卸永磁转子的内置式永磁体位置一一对应的长方孔，所述长方孔大于永磁体槽；定位板上环绕中心孔等间距设置有用于和转子定位并与螺钉相配的第一通孔；定位板上环绕中心孔还等间距分布有安装拉杆的多个螺纹孔，所述拉杆与螺纹孔数量相同；

所述固定板中心开有与定位销相配的中心孔，环绕中心孔等间距开有与定位板上的螺纹孔一一对应的多个第二通孔；固定板上环绕中心孔还开有与待拆卸永磁转子的内置式永磁体位置一一对应的多个油缸孔以及与每个油缸孔相配的油缸安装螺孔；

所述油缸安装在油缸底座上，所述油缸底座能够通过穿过油缸安装螺孔的螺栓安装在固定板上，且能够使油缸穿过油缸孔；所述第一顶块安装在油缸活动端的前端，用于推出永磁体。

该装置能够实现永磁体的快速拆卸，而且拆卸过程中不会造成转子铁心冲片及转子压板的分离，保证转子铁心的完好，能够继续使用，同时可保证转子拆除后永磁体不破损。而且该装置相对于其他专用的设备，非常简易，制作成本极低，制作周期也极短，可以快速的制作及应用，也不占用场地等。同时该装置适用范围极广，可适用于不同型号的转子，针对不同的转子只需更换部分配件。

长方孔的槽宽较转子永磁体的厚度宽0.2～0.3mm，保证永磁体被推出后，能够顺利取出，避免推出后直接被吸到其他物体上，造成永磁体破损及其他伤害。

进一步的，还包括能够连接在第一顶块前端的第二顶块，以延长第一顶块的长度。顶块前端均呈四方结构，第一顶块和第二顶块的四方较永磁体的四方尺寸各小1～2mm，保证推压过程中不会蹭到铁心冲片。

本发明装置结构简单，相对于专用设备的设计、制作周期、成本及管理费用等，该装置制作成本极低，不占用车间场地，而且可以快速的安装及拆卸，可以适用于不同型号的转子(只需更换定位板、固定板，大多配件如油缸底座、螺栓、油缸、第一顶块、第二顶块都可共用)，完全能够解决原返修转子永磁体无法拆卸，或者是拆卸造成转子铁心冲片、转子压板等分离的情况，不会造成转子铁心报废，保留转子铁心。或者是检测出转子某一极永磁体有问题，可以快速拆出此极永磁体，再进行返修，大大降低返修成本。

本发明所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸方法是采用以下技术方案实现的：一种永磁转子的内置式永磁体拆卸方法，一、用穿过第一通孔的螺钉将定位板固定于转子非传动端上；二、将定位销安装于转子传动端的轴端面中心孔上，再通过固定板上的中心孔将固定板穿入定位销中，用于固定板的定位和支撑；再将定位柱从固定板上的第二通孔中任选一孔穿入转子铁心的减重孔中，从而实现固定板的完全定位，保证了固定板上的每个油缸孔的中心与转子永磁体槽的中心完全一致，再将拉杆安装在剩余的第二通孔以及螺纹孔内，拉杆末端拧入螺母，将固定板与定位板连接紧固；然后拆下定位柱，再在其位置安装一个拉杆与螺母，使固定板与定位板完全紧固；三、固定板上的油缸孔用于安装油缸，油缸前端安装第一顶块，油缸穿入固定板的油缸孔中，再在油缸的后侧安装油缸底座，用螺栓将油缸底座固定于固定板中，实现油缸的中心与转子永磁体槽的中心一致，转子推压过程中油缸不会移动；四、启动油缸对永磁体进行推压，取出该永磁体；五、当推压完成一个槽内的永磁体时，拆除螺栓，取下油缸底座和油缸，将油缸和第一顶块按上述方法装配于固定板中的另一个油缸孔中，从而进行推压以取出与该油缸孔相对的永磁体；以此类推，取出转子内所有槽内永磁体。

本发明所述拆卸方法能够快速拆出永磁体，且能够有效避免永磁体在拆卸过程中的损伤；拆卸过程不会造成转子铁心冲片、转子压板等分离的情况，也不会造成转子铁心报废，从而保留转子铁心。

附图说明

图1本发明具体应用时的示意图。

图2定位板的主视图。

图3为图2的A-A视图。

图4固定板的主视图。

图5定位销的主视图。

图6定位销的左视图。

图7拉杆的主视图。

图8第一顶块的主视图。

图9第一顶块的左视图。

1-定位板，2-螺钉，3-拉杆，4-定位柱，5-固定板，6-螺母，7-定位销，8-油缸底座，9-螺栓，10-油缸，11-第一顶块，12-第二顶块，13-长方孔，14-第一通孔，15-螺纹孔，16-第二通孔，17-油缸孔，18-油缸安装螺孔，19-装配好永磁体的转子。

具体实施方式

如图1所示，本发明主要由以下12部分构成，包括定位板1、螺钉2、拉杆3、定位柱4、固定板5、螺母6、定位销7、油缸底座8、螺栓9、油缸10、第一顶块11、第二顶块12。

件19为装配好永磁体的转子。

所述定位板1用螺钉2固定于转子上，定位板1用不锈钢板制作，定位板1有比永磁体槽大一点的通孔(长方孔)，保证永磁体被推出后，能够顺利取出，避免推出后直接被吸到其他物体上，造成永磁体破损及其他伤害。

所述固定板5上中心有一个定位孔(中心孔)，板上有6个第二通孔16，其中1个用于定位。先将定位销7安装于转子长轴端，定位柱4大端穿入转子的减重孔内，然后将固定板5穿过定位销7及定位柱4，实现固定板5上的油缸孔17中心与转子永磁体槽中心一致、用拉杆3将定位板2与固定板5紧固。保证推压过程中不会造成转子铁心冲片或压板的分离。

所述第一顶块11为四方形状，大小略小于永磁体，第一顶块11上有用于安装和定位的小圆柱，可插入油缸10鞍座的孔内，将油缸10穿入固定板5上的油缸孔17内，当第一顶块11接近于转子永磁体槽内永磁体时，将油缸底座8用螺栓9连接，然后给油泵注油进行推压，从定位板1端取出永磁体，当推压距离不够时，对油缸卸压，再加上第二顶块12，第二顶块12上的小圆柱可插入第一顶块11的凹孔中，再进行推压。其中第一顶块11尺寸设计要依据转子的磁场区域，尽量保证油缸推压到极限位置仍未进入转子磁场区域，保证推压过程不受任何磁场的干扰。当推压完成1个槽内永磁体时，拆除螺栓9，取下油缸底座8和油缸10，将油缸10和第一顶块11按上述方法装配于固定板5中的另一个油缸孔17中，从而进行推压以取出永磁体。以此类推，可逐步取出转子内所有槽内永磁体。

该装置使用前将转子放置于自制滚轮架上(滚轮架的高度在800～1100mm)然后安装该装置，这样人员使用该装置时可以随意调旋转转子的位置，自身也可以站直操作，方便人员。

本发明所用配件除中心孔油缸10外，其他均采用不锈钢制作，既保证装配过程安全，又保证装置强度。

图2是定位板1的主视图，图3是图2的A-A视图。定位板1上的12个长方孔13与转子永磁体槽位置相对应，定位板1上的12个长方孔13的槽宽较转子永磁体厚宽0.2～0.3mm，用于永磁体退出的导向，防止永磁体退出时吸到转子等其他物品上，方便永磁体退出时的取出。定位板1上12个第一通孔14用于定位板1与转子的连接定位。定位板1上的6个螺纹孔15用于安装拉杆3，通过拉杆3将固定板5与定位板1连接，保证了将永磁体往外推压的过程中，转子压板不会与冲片分离、冲片与冲片也不会分层，对转子铁心无任何的损害。

图4是固定板5的主视图。固定板5安装时，先将定位销7安装于转子传动端的轴端面中心孔上，再通过固定板5上中心孔将固定板5穿入定位销中，一方面可以定位，另一方面也起支撑作用，保证固定板5的安装过程中，不需用手扶着安装。再将定位柱4从固定板5上的6个第二通孔16中任选一孔穿入转子铁心的减重孔中，从而实现固定板5的完全定位，保证了固定板5上的12个油缸孔17的中心与转子永磁体槽的中心完全一致，再安装5个拉杆3与螺母6，将固定板5与定位板1连接紧固。然后拆下定位柱4，再在其位置安装1个拉杆3与螺母6，使固定板5与定位板1完全紧固。固定板5上的12个油缸孔17用于安装油缸10，油缸10穿入固定板5的油缸孔17中，再在油缸10的后侧安装油缸底座8，用螺栓9将油缸底座8固定于固定板5中，实现油缸10的中心与转子永磁体槽的中心一致，转子推压过程中油缸不会移动。当推压完成1个槽内永磁体时，拆除螺栓9，取下油缸底座8和油缸10，将油缸10和第一顶块11按上述方法装配于固定板5中的另一个油缸孔中，从而进行推压以取出永磁体。以此类推，取出转子内所有槽内永磁体。

图5、图6分别是定位销7主视图、左视图。定位销7一是起定位作用，二是起支撑作用。

图7是拉杆3主视图。安装时将拉杆穿入固定板5上的6个第二通孔中，前端螺纹直接旋入定位板1上的螺纹孔15中，再用螺母6从固定板5的外侧进行紧固。该作用主要是拉住定位板1，保证推压过程中冲片不会分离，同时也保证固定板5不动，从而使油缸10固定于固定板5上也不会动。

图8、图9别是第一顶块11主视图、左视图。第一顶块11的左侧小圆柱安装于油缸10的鞍座孔中，一是保证第一顶块11的中心与转子永磁体槽的中心一致，二是起支撑作用，保证推压前连接后不用手扶。第一顶块11的四方较永磁体的四方尺寸各小1～2mm，保证推压过程中不会蹭到铁心冲片。第一顶块11右侧的凹槽用于连接第二顶块12，第二顶块12的尺寸与第一顶块11的尺寸除长度外，其他都一致(长度尺寸也可能一致，主要根据转子长度的实际尺寸决定)。

本装置已在公司某几种型号永磁电机上进行了应用，拆除完全满足要求，同时永磁体完好率达90％以上。

Claims (10)

1.一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，其特征在于，包括定位板（1）、螺钉（2）、前端开有螺纹的拉杆（3）、定位柱（4）、固定板（5）、螺母（6）、定位销（7）、油缸底座（8）、螺栓（9）、油缸（10）、第一顶块（11）；所述定位板（1）开有中心孔，定位板（1）上环绕中心孔布置有与待拆卸永磁转子的内置式永磁体位置一一对应的长方孔（13），所述长方孔（13）大于永磁体槽；定位板（1）上环绕中心孔等间距设置有用于和转子定位并与螺钉（2）相配的第一通孔（14）；定位板（1）上环绕中心孔还等间距分布有安装拉杆（3）的多个螺纹孔（15），所述拉杆（3）与螺纹孔（15）数量相同；

所述固定板（5）中心开有与定位销（7）相配的中心孔，环绕中心孔等间距开有与定位板（1）上的螺纹孔（15）一一对应的多个第二通孔（16）；固定板（5）上环绕中心孔还开有与待拆卸永磁转子的内置式永磁体位置一一对应的多个油缸孔（17）以及与每个油缸孔（17）相配的油缸安装螺孔（18）；

所述油缸（10）安装在油缸底座（8）上，所述油缸底座（8）能够通过穿过油缸安装螺孔（18）的螺栓（9）安装在固定板（5）上，且能够使油缸（10）穿过油缸孔（17）；所述第一顶块（11）安装在油缸（10）活动端的前端，用于推出永磁体。

2.如权利要求1所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，其特征在于，所述长方孔（13）有12个，第一通孔（14）为六组，每组为两个，螺纹孔（15）为6个；每个油缸孔（17）配有两个油缸安装螺孔（18），沿固定板（5）的径向分布在油缸孔（17）的两侧；相隔两个油缸孔（17）分布有一个第二通孔（16）；拉杆（3）为6个。

3.如权利要求1或2所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，其特征在于，还包括能够连接在第一顶块（11）前端的第二顶块（12）。

4.如权利要求3所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，其特征在于，第一顶块（11）和第二顶块（12）均为长方体结构，第一顶块（11）的末端设有小圆柱，用于和油缸（10）活动端的鞍座孔相连接，第一顶块（11）前端开有凹孔；第二顶块（12）末端设有与凹孔相配的小圆柱。

5.如权利要求4所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，其特征在于，长方孔（13）的槽宽较转子永磁体的厚度宽0.2～0.3mm；第一顶块（11）和第二顶块（12）的四方较永磁体的四方尺寸各小1～2mm。

6.如权利要求4所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸装置，其特征在于，定位板（1）、螺钉（2）、拉杆（3）、定位柱（4）、固定板（5）、螺母（6）、定位销（7）、油缸底座（8）、螺栓（9）、第一顶块（11）、第二顶块（12）采用不锈钢制成。

7.一种永磁转子的内置式永磁体拆卸方法，采用如权利要求1~6任一项所述的拆卸装置来实现，其特征在于，一、用穿过第一通孔（14）的螺钉（2）将定位板（1）固定于转子非传动端上；二、将定位销（7）安装于转子传动端的轴端面中心孔上，再通过固定板（5）上的中心孔将固定板（5）穿入定位销（7）中，用于固定板（5）的定位和支撑；再将定位柱（4）从固定板（5）上的第二通孔（16）中任选一孔穿入转子铁心的减重孔中，从而实现固定板（5）的完全定位，保证了固定板（5）上的每个油缸孔（17）的中心与转子永磁体槽的中心完全一致，再将拉杆（3）安装在剩余的第二通孔（16）以及螺纹孔（15）内，拉杆（3）末端拧入螺母（6），将固定板（5）与定位板（1）连接紧固；然后拆下定位柱（4），再在其位置安装一个拉杆（3）与螺母（6），使固定板（5）与定位板（1）完全紧固；三、固定板（5）上的油缸孔（17）用于安装油缸（10），油缸（10）前端安装第一顶块（11），油缸（10）穿入固定板（5）的油缸孔（17）中，再在油缸（10）的后侧安装油缸底座（8），用螺栓（9）将油缸底座（8）固定于固定板（5）中，实现油缸（10）的中心与转子永磁体槽的中心一致，转子推压过程中油缸（10）不会移动；四、启动油缸（10）对永磁体进行推压，取出该永磁体；五、当推压完成一个槽内的永磁体时，拆除螺栓（9），取下油缸底座（8）和油缸（10），将油缸（10）和第一顶块（11）按上述方法装配于固定板（5）中的另一个油缸孔（17）中，从而进行推压以取出与该油缸孔（17）相对的永磁体；以此类推，取出转子内所有槽内永磁体。

8.如权利要求7所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸方法，其特征在于，当第一顶块（11）长度不足以推出永磁体时，第一顶块（11）前端还连接有第二顶块（12）。

9.如权利要求8所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸方法，其特征在于，第一顶块（11）和第二顶块（12）尺寸设计要依据转子的磁场区域，尽量保证油缸（10）推压到极限位置仍未进入转子磁场区域，保证推压过程不受任何磁场的干扰。

10.如权利要求7~9任一项所述的一种永磁转子的内置式永磁体拆卸方法，其特征在于，拆卸前将转子放置于滚轮架上，然后安装拆卸装置。

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