一种高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法及工装与流程

1.本发明涉及电磁铁装配技术领域，具体是一种高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法及工装。


背景技术：

2.高速悬浮电磁铁对磁极装配的尺寸要求较高，且磁极安装连接方式为铆钉连接，一旦拉铆完成后不易拆卸。在电磁铁装配过程中，每个磁极的间隔和高度差都有要求，且磁极线包处较为脆弱，不得敲砸撞击，只能均匀缓慢受力。这对装配方式有一定要求，如果直接对单个磁极铆接，很容易造成磁极安装不平，高度尺寸不准的问题，若此时再想调整修改，变得极为不便且耗费时间。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法及工装，可以确保安装完成的磁极是符合装配要求，大大降低了装配过程中的超差风险，节约时间和成本。
4.为实现上述目的，本发明提供一种高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法，包括如下步骤：
5.步骤1，将工装电磁铁固定在升降平台上，并使工装电磁铁上的第一磁极朝上，其中，第一磁极的数量为多个，多个第一磁极沿工装电磁铁的长度方向依次分布在工装电磁铁的同一侧，且各第一磁极的顶端位于同一水平面；
6.步骤2，将待装电磁铁固定在位移支架上，并使待装电磁铁上的第二磁极朝下，其中，第二磁极的数量为多个且与第一磁极一一对应，多个第二磁极沿待装电磁铁的长度方向依次分布在工装电磁铁的同一侧，且各第二磁极的磁极面不在同一高度；
7.步骤3，移动位移支架，使待装电磁铁悬空在工装电磁铁的上方，并使得对应的第一磁极与第二磁极各自对准，随后固定位移支架；
8.步骤4，在各第一磁极的顶端放置能够保证第二磁极高度差的预弯垫片，以使得对应的第一磁极顶端与第二磁极底端能够直接相贴或通过至少一个预弯垫片相贴；
9.步骤5，启动升降平台以带动工装电磁铁上升，使得对应的第一磁极顶端与第二磁极底端能够直接相贴或通过至少一个预弯垫片相贴；
10.步骤6，对各第一磁极、第二磁极通电吸附验证，通过验证后即在待装电磁铁上对各第二磁极进行拉铆固定，否则断电后拆卸待装电磁铁检查问题来源。
11.在其中一个实施例，步骤6具体为：
12.将各组第一磁极与第二磁极依次通电，最后实现全部通电，观测每一组第一磁极与第二磁极是否均贴合紧密，即进行第一次验证：
13.观测每一组第一磁极与第二磁极是否均贴合紧密，若是则通过第一次验证，否则断电后拆卸待装电磁铁上对应的第二磁极检查问题来源；
14.在通过第一次验证后，进行如下第二次验证：
15.依次对每一组第一磁极与第二磁极进行通断电控制，在通电过程中观测第一磁极与第二磁极是否贴合紧密，若是则通过第二次验证且在第一磁极与第二磁极紧密吸附的同时完成该第二磁极的拉铆固定，否则断电后拆卸待装电磁铁上对应的第二磁极检查问题来源。
16.在其中一个实施例，在第一次验证过程中，在实现全部通电后，最多持续30秒后断电。
17.为实现上述目的，本发明还提供一种上述高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法的电磁铁装配工装，包括：
18.升降平台，用于支撑工装电磁铁，并带动所述工装电磁铁升降；
19.位移支架，用于支撑待装电磁铁，并带动待装电磁铁位移，使得待装电磁铁悬空在工装电磁铁的上方；
20.预弯垫片，设在工装电磁铁上的第一磁极上，以保证第二磁极的高度差。
21.在其中一个实施例，所述升降平台包括底板、围板和顶板，所述围板为长方形框架结构且固定在所述底板上，所述围板内设有液压缸，所述液压缸固定在底板上，且所述液压缸的输出端杆与顶板的底部固定相连。
22.在其中一个实施例，所述顶板与围板之间设有防坠结构，所述防坠结构包括活塞杆、油管、流量阀和油箱；
23.所述围板的顶端直角位置开设有滑槽，所述活塞杆的下端密封滑动连接在所述滑槽内，所述滑槽内底面连接所述油管的一端，所述另一端连通所述油箱，所述流量阀设在所述油管上，且所述油箱位于所述围板内。
24.在其中一个实施例，所述位移支架包括两个支架本体，所述支架本体的底部设有滚轮，所述支架本体的顶部设有固定块；
25.其中一个所述支架本体上的固定块与待装电磁铁的一端固定相连，另一个所述支架本体上的固定块与待装电磁铁的另一端固定相连。
26.在其中一个实施例，所述支架本体的内外两侧均设置有定位结构；
27.所述定位结构包括转动板、滑杆、吸盘、压板与两个支臂，两个所述支臂的一端水平间隔连接在所述支架本体的内侧或外侧，两个所述支臂的另一端向远离所述支架本体的方向水平延伸；
28.所述转动板的一端转动连接在两个所述支臂的延伸端之间，所述滑杆的一端滑动连接在所述转动板的另一端，所述吸盘设在所述滑杆的另一端；
29.所述压板固定连接在所述滑杆上，以驱动所述滑杆滑动。
30.本发明提供的一种高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法及工装，该装配方法能够快速定位好各个磁极的安装位置，在定位磁极的同时进行铆接安装，如果磁极安装定位时发现不平或者高度位置超差，可以第一时间发现并进行调整或者返修，进而可以确保安装完成的磁极是符合装配要求的，大大降低了装配过程中的超差风险，节约时间和成本。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例中tmb型电磁铁示例的磁极示意图；
33.图2为本发明实施例中电磁铁装配方法的流程图；
34.图3为本发明实施例中电磁铁装配工装的轴测图；
35.图4为本发明实施例中电磁铁装配工装的正视图；
36.图5为本发明实施例中升降平台的轴测图；
37.图6为本发明实施例中升降平台的内部示意图；
38.图7为本发明实施例中防坠结构的局部示意图；
39.图8为本发明实施例中支架本体的轴测图；
40.图9为本发明实施例中定位结构的局部示意图；
41.图10为本发明实施例中支架本体的第一局部放大图；
42.图11为本发明实施例中支架本体的第二局部放大图。
43.附图标号：底板101、围板102、顶板103、液压缸104、活塞杆105、油管106、流量阀107、油箱108、滑槽109、导向槽1010、导向板1011、支架本体201、固定块2011、滚轮202、支臂 2031、转动板2032、滑杆2033、吸盘2034、压板2035、套板2036、凸块2037、磁铁n极2038、磁铁s极2039、套环20310、矩形槽20311、定位板20312、弹簧20313、工装电磁铁3、待装电磁铁4。
44.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
47.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种
技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
50.在高速悬浮电磁铁装配过程中，每个磁极的间隔和高度差都有要求，以图1所示的tmb 型电磁铁为例，其14个磁极分布呈两端高中间低的趋势，且由两端向中间以0.5mm为梯度递减。而磁极安装连接方式为拉铆，一旦拉铆完成后不易拆卸，且磁极线包出较为脆弱，不得敲砸撞击，只能均匀缓慢受力，这对装配方式有一定要求，如果直接一个一个磁极铆接，很容易造成磁极安装不平，高度尺寸不准的问题，若此时再想调整修改，变得极为不便且耗费时间。基于此，本实施例通过在一工装电磁铁上设置标准的磁极面来确定待装电磁铁上磁极的高度，通过标准磁极面与待装磁极组紧密贴合，再通电吸附住装配磁极，即可实现磁极的限位和固定。具体参考图2，本实施例公开了一种高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法，具体包括如下步骤：
51.步骤1，将工装电磁铁固定在升降平台上，并使工装电磁铁上的第一磁极朝上，其中，第一磁极的数量为多个，多个第一磁极沿工装电磁铁的长度方向依次分布在工装电磁铁的同一侧，且各第一磁极的顶端位于同一水平面，该水平面即为标准磁极面；
52.步骤2，将待装电磁铁固定在位移支架上，并使待装电磁铁上的第二磁极朝下，其中，第二磁极的数量为多个且与第一磁极一一对应，多个第二磁极沿待装电磁铁的长度方向依次分布在工装电磁铁的同一侧，且各第二磁极的磁极面不在同一高度，以图1中的tmb型电磁铁为例，即各第二磁极呈两端高中间低的趋势，且由两端向中间以0.5mm为梯度递减；
53.步骤3，移动位移支架，使待装电磁铁悬空在工装电磁铁的上方，并使得对应的第一磁极与第二磁极各自对准，随后固定位移支架；
54.步骤4，在各第一磁极的顶端放置能够保证第二磁极高度差的预弯垫片，以使得对应的第一磁极顶端与第二磁极底端能够直接相贴或通过至少一个预弯垫片相贴，以图1中的tmb 型电磁铁为例，将预弯垫片的厚度设置为0.5mm，基于各第二磁极上待装磁极面的高度差，在对应的第一磁极上放置0个或1个以上的预弯垫片；
55.步骤5，启动升降平台以带动工装电磁铁上升，使得对应的第一磁极顶端与第二磁极底端能够直接相贴或通过至少一个预弯垫片相贴；
56.步骤6，对各第一磁极、第二磁极通电吸附验证，通过验证后即在待装电磁铁上对各第二磁极进行拉铆固定，否则断电后拆卸待装电磁铁检查问题来源，其具体实施过程为：
57.将各组第一磁极与第二磁极依次通电，最后实现全部通电，观测每一组第一磁极与第二磁极是否均贴合紧密，即进行第一次验证：
58.观测每一组第一磁极与第二磁极是否均贴合紧密，若是则通过第一次验证，否则断电后拆卸待装电磁铁上对应的第二磁极检查问题来源；
59.在通过第一次验证后，进行如下第二次验证：
60.依次对每一组第一磁极与第二磁极进行通断电控制，在通电过程中观测第一磁极与第二磁极是否贴合紧密，若是则通过第二次验证且在第一磁极与第二磁极紧密吸附的同时完成该第二磁极的拉铆固定，否则断电后拆卸待装电磁铁上对应的第二磁极检查问题来源。需要注意的是，在第一次验证过程中，在实现全部通电后，最多持续30秒后断电。
61.本实施例中，对于磁极之间的通断电控制可以通过上位机软件和plc实现相关控制功能。
62.基于上述高速磁悬浮列车用电磁铁装配方法，参考图3-4，本实施例还公开了一种电磁铁装配工装，该工装包括升降平台1、位移支架2与预弯垫片。其中，升降平台1用于支撑工装电磁铁3，并带动工装电磁铁3升降；位移支架2用于支撑待装电磁铁4，并带动待装电磁铁4位移，使得待装电磁铁4悬空在工装电磁铁3的上方；预弯垫片设在工装电磁铁3 上的第一磁极上，以用于保证第二磁极的高度差。
63.具体地，参考图5-7，升降平台1包括底板101、围板102和顶板103，围板102为长方形框架结构且固定在底板101上，围板内设有多个液压缸104，液压缸104均固定在底板上，且液压缸104的输出端杆与顶板103的底部固定相连。
64.进一步具体地，顶板103与围板102之间设有防坠结构，防坠结构包括活塞杆105、油管106、流量阀107和油箱108；围板102的上端面直角位置开设滑槽109，活塞杆105的下端密封滑动连接在滑槽109内，滑槽109内底面连接油管106的一端，油管106中间位置连通流量阀107，油管106的另一端连通油箱108，油箱108坐落在围板102内部。高速悬浮电磁在装配过程中，通过升降设备将电磁铁磁极上升，现有升降方式一般通过吊装方式进行，而吊装方式会使得电磁铁磁极摆动，容易磕碰到线包封装造成损坏，为此针对上述问题，本发明通过设计一种电磁铁用升降平台；顶板103上开设螺纹孔，然后将限位支撑板固接在螺纹孔位置处，使得电磁铁磁极被限制在限位支撑板之间，保证其稳定性，然后驱动液压缸104，液压缸104上推顶板103，顶板103将电磁铁磁极上推至指定安装高度，而电磁铁磁极的上移，通过液压缸104上推顶板103实现，相比吊装方式，避免电磁铁磁极升降时的摆动问题，同时通过防坠结构，保护安装环境；液压缸104意外失去油压，此时通过活塞杆 105与滑槽109之间的配合，以及在流量阀107的限制，使得顶板103托着电磁铁磁极缓慢下降，保证安装环境的稳定性，以及避免电磁铁磁极瞬时下降震动损坏现象的发生。
65.围板102的上端面对称开设t形状的导向槽1010，导向槽1010内设有导向板1011，导向板1011的一端滑动连接在导向槽1010内，导向板1011的另一端固接顶板103的下板面；通过导向板1011，提高顶板103的直线度，以及电磁铁磁极工装的稳定性，减小水平方向的偏移量，提高安装精确度。
66.本实施例中，参考图8-11，位移支架2包括两个支架本体201，支架本体的底部设有滚轮202，支架本体的顶部设有固定块2011。其中一个支架本体201上的固定块2011与待装电磁铁4的一端固定相连，另一个支架本体201上的固定块2011与待装电磁铁4的另一端固定相连。
67.具体地，支架本体201的内外两侧均设置有定位结构。定位结构包括转动板2032、滑杆 2033、吸盘2034、压板2035与两个支臂2031，两个支臂2031的一端水平间隔连接在支架本体201的内侧或外侧，两个支臂2031的另一端向远离支架本体201的方向水平延伸。转动板2032的一端转动连接在两个支臂2031的延伸端之间，滑杆2033的一端滑动连接在转动板2032的另一端，吸盘2034设在滑杆2033的另一端；压板2035固定连接在滑杆2033 上，以驱动滑杆2033滑动。工作时，通过转动两个支臂2031之间的转动板2032，让转动板 2032带着滑杆2033和吸盘2034向地面方向进行转动，当转动板2032转动到合适位置停下后，踩压压板2035，使得压板2035带着滑杆2033和吸盘2034向远离转动板2032的方向滑动，从而让吸盘2034的一面和地面相贴合，此时再踩踏压板2035，让压板2035通过滑杆 2033挤压吸盘2034，使得吸盘2034和地面相吸附，进而将滑杆2033和转动板2032固定，从而带着支架本体
201固定，使得支架本体201在进行使用时，可以快速定位，不会出现位移的情况，从而方便高速磁悬浮电磁铁在支架本体201上进行安装。
68.在具体实施过程中，压板2035的表面固定套有套板2036，套板2036的表面固定安装有凸块2037；工作时，通过将套板2036固定在压板2035上，使得按压压板2035时，会按在套板2036上，且套板2036上的凸块2037会起到增大摩擦的作用，防止打滑。
69.吸盘2034靠近滑杆2033的一端固定安装有两个磁铁n极2038，转动板2032靠近滑杆 2033的一端固定连接有两个磁铁s极2039；工作时，当不使用吸盘2034固定时，当吸盘 2034离开地面后，将滑杆2033和吸盘2034向转动板2032方向滑动，使得吸盘2034上的磁铁n极2038和转动板2032上的磁铁s极2039相互吸附，进而固定，从而让滑杆2033和吸盘2034固定，不会随意滑动。
70.转动板2032的一侧固定安装有套环20310，支架本体201的一侧开设有矩形槽20311，矩形槽20311的内部滑动连接有定位板20312，定位板20312呈“l”形，矩形槽20311的内壁固定安装有第一弹簧20313，第一弹簧20313的另一端和定位板20312固定安装；工作时，当不使用吸盘2034和转动板2032时，将矩形槽20311内的定位板20312向远离弹簧20313 的方向滑动，定位板20312带着弹簧20313一起滑动，此时再将转动板2032转向矩形槽20311 处，使得转动板2032和定位板20312平行，且定位板20312的长臂端和转动板2032上的套环20310在同一平面，此时松开定位板20312让弹簧20313恢复弹力，弹簧20313带着定位板20312复位，进而让定位板20312穿过套环20310，进而将转动板2032固定，使得不使用的转动板2032被收纳起来。
71.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。