一种飞轮用的大功率电机水套装配装置的制作方法

1.本实用新型属于飞轮储能系统领域，具体涉及一种飞轮用的大功率电机水套装配装置。


背景技术：

2.在飞轮储能系统中，大功率电机(如一兆瓦电机)由于体积大，发热严重，定子一般采用水冷的冷却方式。这种方式需要水套与定子外径过盈配合。
3.由于大功率电机高度较高，需要的水套也较高，而水套与电机定子之间需要精准定位，因此一般会通过导向键来定位装配，装配时需要固定电机定子，在加热水套后，将水套通过导向键倒扣至电机定子底端完成装配。
4.目前常用的装配工艺有以下两种：(1)电机定子外径开全通键槽，将定子引出线端朝下固定定子铁芯，导向键放在非引出线端的键槽内，即电机定子最上端位置。在水套上开设短键槽，水套加热后倒扣至电机定子上端，通过导向键定位后带动导向键一起往下扣至电机定子最底端。(2)定子外径开全通键槽，水套内径开全通键槽，导向键固定在定子上端不动，水套加热后沿着导向键快速往下扣。
5.上述两种装配工艺存在以下问题：在第一种装配工艺中，由于水套较高，水套带动导向键倒扣路径较长，摩擦力随着水套逐渐冷却后逐渐加大，装配难度加大，甚至导致导向键中途卡在键槽中；在第二种装配工艺中，由于水套较高，开全通键槽需采用线切割或电火花加工，大大增加加工成本。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种飞轮用的大功率电机水套装配装置，水套无需开全通键槽，大大降低加工成本，也可精准定位并且可降低装配工艺难度。
7.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
8.一种飞轮用的大功率电机水套装配装置，用于引导水套和电机定子的装配，包括固定设置在水套内径面上端的导向键，在径向上，导向键凸出于水套的内径面，在轴向上，导向键的一端高出水套的法兰端面；导向键高出水套法兰端面的一端设置有拆卸孔；电机定子的外径面上沿其轴向开设导向键槽，导向键槽轴向贯穿电机定子的外径面，水套和电机定子在装配时，导向键和导向键槽形成滑动配合。
9.所述水套内径面设置有轴向延伸的固定键槽，以安装所述的导向键。
10.所述的固定键槽槽底设置沿水套径向延伸的螺纹孔，螺纹孔的深度小于水套侧壁的厚度，所述导向键上设置有用于和螺纹孔对准使用的沉头螺钉过孔，紧固螺钉穿过沉头螺钉过孔和水套上的螺纹孔连接，以实现导向键在水套内径面的固定。
11.所述导向键上沿其长度方向间隔设置两个沉头螺钉过孔，所述固定键槽内沿其长度方向间隔设置两个螺纹孔。
12.所述拆卸孔的开设方向和所述沉头螺钉过孔的开设方向垂直。
13.所述的导向键为c型键。
14.本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型将导向键通过沉头螺钉固定在水套的内径面上，在水套倒扣装配在电机定子的过程中，导向键和水套之间不会存在相对位移，因此水套可以给导向键一定的下压力，确保导向键沿电机定子外径面的导向键槽顺利移动至底端，避免导向键卡在键槽内，造成水套的装配无法顺利完成；(2)导向键端部高出水套端面，便于水套和电机定子的快速定位，避免吊装水套时导向键被水套边缘遮挡住无法快速精准定位；(3)导向键无论是直接固定在内径面，还是固定在内径面的固定键槽内，导向键均能凸出内径面，从而实现与导向键槽的滑动配合；(4)导向键通过两个沉头螺钉固定在水套上，可以避免在定位水套的过程中导向键出现转动导致的水套难以定位的情况；(5)在水套装配到位后，可以借助外力通过导向键端部设置的拆卸孔将导向键拔出。
附图说明
15.图1为本实用新型中水套和电机定子装配后，导向键未取出时的结构示意图；
16.图2为图1的上部示意图；
17.图3为本实用新型水套向下倒扣装配在电机定子上以后的结构示意图；
18.图4为图3中的a-a剖视图；
19.图5为水套法兰端的结构示意图；
20.图6为导向键的结构示意图；
21.图中标记：1、水套，2、导向键，3、引出线，4、端部线圈，5、环形台阶面，6、法兰端面，7、电机定子，8、固定键槽，9、螺纹孔，10、拆卸孔，11、沉头螺钉过孔。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。
23.参照附图所示，一种飞轮用的大功率电机水套装配装置，包括导向键2、分别开设在水套1内径面的固定键槽8和开设在电机定子7外径面的导向键槽。
24.所述的电机定子7外径面上的导向键槽为沿电机定子7轴向开设的通槽，导向键槽的两端分别开口于电机定子7的两端面。
25.所述水套1的内径面沿轴向设置一小段长度远小于水套1长度的固定键槽8，固定键槽8设置的水套1的上端部，即水套上设有法兰的一端，并且在水套1的内径面在靠近法兰端面6的位置设置有低于法兰端面6的环形台阶面5，所述的固定键槽一端开口于环形台阶面5，固定键槽8的槽底设置沿水套1径向延伸的螺纹孔9，螺纹孔9的深度小于水套1侧壁的厚度。
26.所述的导向键2采用c型键，导向键2上设有用于和所述螺纹孔9对准使用的沉头螺钉过孔11，导向键2的一端设有用于拆卸导向键2的拆卸孔10，拆卸孔10的开设方向垂直于沉头螺钉过孔11的开设方向。
27.导向键2安装时通过沉头螺钉穿过沉头螺钉过孔11和水套1上固定键槽8内的螺纹孔9连接，沉头螺钉表面不超过导向键2的表面，避免安装定子时互相产生摩擦，导向键2安装在固定键槽8内以后，导向键2上设有拆卸孔10的一端高于水套1的法兰端面6，便于水套1
和电机定子7的精确定位。导向键2安装在在固定键槽8内以后，在水套1径向方向，导向键2凸出于水套1的内径面，以便装配水套1时，导向键2的径向凸出部分可以滑动在所述电机定子7外径面的导向键槽内，引导水套1的装配。
28.为了避免水套1和电机定子7定位过程中导向键2发生扭转，导向键2和水套1之间通过两个沉头螺钉固定，相应的导向键2上沿其长度方向设置两个沉头螺钉过孔11，且所述固定键槽8内沿其长度方向间隔设置两个螺纹孔9。
29.上述方案为优选方案，作为上述方案的变形，所述的导向键2也可以通过沉头螺钉直接固定在水套1上端的内径面。
30.本实用新型中水套1和电机定子7的装配过程如下：首先，使用两个十字沉头螺钉将导向键2固定在水套1上端的固定键槽8内，并确保螺钉头部位于沉头螺钉过孔11内，避免摩擦电机定子7表面；
31.其次，将电子定子7的引出线3朝下，并固定电机定子7；
32.再次，水套1加热后，水套1法兰端朝下在吊装的过程中借助露出的导向键2端部与电子定子7的导向键槽准确定位，再将水套1快速倒扣套装在电机定子7上，直至倒扣至电机定子7的最低端；
33.最后，通过水套1内径面和电机定子7端部线圈4之间的间隙取出十字沉头螺钉，再借助工具通过导向键2端部的拆卸孔10将导向键2从水套1上取下，至此完成水套1和电机定子7的过盈装配。
34.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。