一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构的制作方法

本发明涉及电机制造，尤其是涉及一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构。

背景技术：

1、随着船舶绿色环保和节能减排要求的提高，永磁轴带发电机在船舶动力系统中的应用日益广泛。永磁轴带发电机通常直接耦合在船舶主轴上，利用主机的剩余功率发电，为船舶提供电力。由于船舶轴带发电机的功率通常较大，其转子结构中需要使用大量永磁体(磁钢块)以提供强磁场。

2、在现有的永磁发电机制造工艺中，转子磁钢块的装配通常采用单块装配方式。本领域技术人员在实际生产中通常直接将单块已充磁的磁钢块逐一贴合在转子支架表面，或通过滑轨结构将单块磁钢块推入转子支架的安装槽中。在装配过程中，由于磁钢块具有极强的磁力，已充磁的磁钢块在接近钢制转子支架时会产生巨大的电磁引力，导致多块磁钢块的对齐和定位十分困难。

3、这种传统装配方式在生产大功率、多极数轴带发电机时暴露出明显的技术缺陷。由于磁钢块体积大、数量多，强烈的磁力吸附易导致磁钢块在推入安装槽时发生卡顿。同时，由于永磁材料自身材质较脆，在强磁力碰撞或受力不均时，易发生破碎，导致材料报废。此外，多块磁钢块轴向拼接时的累积公差难以控制，不仅限制了发电机轴向拼接长度，也极大降低了生产装配效率，无法满足模块化、高精度的工业化大批量生产需求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构。

2、本申请提供一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，采用如下的技术方案：

3、一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，包括转子支架和磁极组，所述转子支架的外圆设有与所述磁极组配合的磁极槽;所述磁极组包括磁极盒、底板和多块磁钢块，多块所述磁钢块在未充磁状态下装配于所述磁极盒内，且所述底板与所述磁极盒焊接密封固定，所述磁极组密封后进行充磁;充磁后的所述磁极组整体装配于所述磁极槽内，且所述转子支架的两端安装有用于轴向限位所述磁极组的磁极挡板，所述磁极挡板通过紧固组件与所述转子支架固定连接。

4、通过采用上述技术方案，在制造时先将未充磁的多块磁钢块装入磁极盒内，焊接盖上底板进行密封固定。此时由于磁钢块无磁性，装配过程无磁力干扰，易于对齐且不会发生磁力碰撞损坏。密封后对整个磁极组进行充磁，使其形成模块化整体。最后将充磁后的磁极组作为整体滑入转子支架的磁极槽中，并利用两端的磁极挡板和紧固组件进行轴向双向固定。该方案避免了单块磁钢块装配时的卡顿与破碎，显著提高了装配效率和精度，便于后期维护和更换。

5、可选的，所述紧固组件包括外六角螺栓、弹簧垫圈、防松片和螺纹胶，所述外六角螺栓依次穿过所述防松片和所述弹簧垫圈后与所述转子支架端部的螺纹孔螺纹连接，且所述螺纹胶涂覆于所述外六角螺栓的螺纹段。

6、通过采用上述技术方案，在转子支架端部拧入外六角螺栓时，配合使用弹簧垫圈、防松片以及在螺纹段涂覆螺纹胶，实现多重防松机制。在发电机高速旋转和剧烈振动环境中，能够有效防止螺栓因交变应力而松脱，保证磁极挡板对磁极组的轴向锁紧力长期稳定。

7、可选的，所述防松片为不锈钢防松片，所述外六角螺栓达到预设紧固力矩后，所述防松片的边缘对角翘起以锁紧所述外六角螺栓的头部。

8、通过采用上述技术方案，在外六角螺栓拧紧到规定预紧力矩后，通过人工或专用工具将防松片边缘沿螺栓头部的外六角平面对角向上弯折翘起贴紧，从而在物理结构上锁定外六角螺栓的转动自由度，提供高可靠性的机械防松效果，保证发电机在长期振动工况下螺栓不会松脱。

9、可选的，多块所述磁钢块沿所述磁极盒的长度方向排布，相邻所述磁钢块之间通过磁钢块胶粘接。

10、通过采用上述技术方案，利用磁钢块胶将沿长度方向排布的多块磁钢块粘接固定，使多块未充磁的磁钢块在焊接密封前固结为高刚性整体，有效防止在磁极盒组装、焊接、整体充磁以及发电机后续运行过程中磁钢块之间发生轴向相对滑动、错位或产生间隙;同时，磁钢块胶层起到填充、消振和缓冲作用，避免发电机在高速旋转与船舶剧烈振动工况下相邻磁钢块之间发生机械碰撞和摩擦，杜绝磁钢块边角碎裂隐患，显著提升磁极组内部结构的稳定性和长期运行可靠性。

11、可选的，装配于所述转子支架上的多个所述磁极组按照n极和s极的极性交替排布。

12、通过采用上述技术方案，多个磁极组在转子圆周方向交替排布为n极和s极，在后续使用时可与定子绕组配合实现高效的电能转换。

13、可选的，所述转子支架的两端面均开设有螺纹孔，所述紧固组件穿过所述磁极挡板上的通孔并与所述螺纹孔配合，以将所述磁极挡板压紧在所述转子支架的端面上。

14、通过采用上述技术方案，在转子支架两端面直接加工螺纹孔，紧固组件穿过挡板的通孔直接拧入螺纹孔中，结构紧凑且传力直接，能够将轴向冲击载荷可靠地传递至转子支架整体结构上。

15、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

16、1.采用将未充磁的多块磁钢块预装于不锈钢磁极盒内并焊接底板密封，再进行整体充磁形成模块化磁极组，最后将磁极组整体滑入转子支架的磁极槽内，彻底解决了大尺寸、多数量磁钢块在强磁状态下装配时因巨大磁力吸附导致的卡顿和破碎问题，极大简化了永磁轴带发电机转子的装配流程，装配效率显著提升。

17、2.采用多重防松的紧固组件配合磁极挡板进行轴向固定，结合弹簧垫圈、螺纹胶以及1mm厚的对角翘起防松片，提供强抗震动和抗交变载荷能力，有效杜绝船舶运行中剧烈振动导致的螺栓松脱和磁钢块轴向串动，显著提高大功率永磁轴带发电机的运行安全性和使用寿命。

1.一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，其特征在于，包括转子支架(1)和磁极组(2)，所述转子支架(1)的外圆设有与所述磁极组(2)配合的磁极槽(11);所述磁极组(2)包括磁极盒(21)、底板(22)和多块磁钢块(23)，多块所述磁钢块(23)在未充磁状态下装配于所述磁极盒(21)内，且所述底板(22)与所述磁极盒(21)焊接密封固定，所述磁极组(2)密封后进行充磁;充磁后的所述磁极组(2)整体装配于所述磁极槽(11)内，且所述转子支架(1)的两端安装有用于轴向限位所述磁极组(2)的磁极挡板(3)，所述磁极挡板(3)通过紧固组件(4)与所述转子支架(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，其特征在于，所述紧固组件(4)包括外六角螺栓(41)、弹簧垫圈、防松片(42)和螺纹胶，所述外六角螺栓(41)依次穿过所述防松片(42)和所述弹簧垫圈后与所述转子支架(1)端部的螺纹孔螺纹连接，且所述螺纹胶涂覆于所述外六角螺栓(41)的螺纹段。

3.根据权利要求2所述的一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，其特征在于，所述防松片(42)为不锈钢防松片(42)，所述外六角螺栓(41)达到预设紧固力矩后，所述防松片(42)的边缘对角翘起以锁紧所述外六角螺栓(41)的头部。

4.根据权利要求1所述的一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，其特征在于，多块所述磁钢块(23)沿所述磁极盒(21)的长度方向排布，相邻所述磁钢块(23)之间通过磁钢块(23)胶粘接。

5.根据权利要求1所述的一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，其特征在于，装配于所述转子支架(1)上的多个所述磁极组(2)按照n极和s极的极性交替排布。

6.根据权利要求2所述的一种永磁轴带发电机转子磁钢装配结构，其特征在于，所述转子支架(1)的两端面均开设有螺纹孔，所述紧固组件(4)穿过所述磁极挡板(3)上的通孔并与所述螺纹孔配合，以将所述磁极挡板(3)压紧在所述转子支架(1)的端面上。