永磁電機磁極防護覆層成型工藝及工藝設備制造技術

本發明專利技術公開了一種永磁電機磁極防護覆層成型工藝及輔助設備工藝設備，在該永磁電機磁極防護覆層成型工藝中，電機轉子水平放置，并控制當前狀態真空袋上工作的入口和出口位置僅對位于電機轉子底部的弧段進行抽真空并注入粘接劑，待該弧段的粘接劑初步固化后，驅動電機轉子轉動預定角度將下一未注粘接劑的弧段轉動至底部，直至電機轉子周向所有弧段完成粘接劑的注入；這樣，磁鋼與磁軛壁縫隙和增強材料的粘接劑浸漬同時受重力作用、徑向壓力梯度作用、軸向壓力梯度作用，保證了磁鋼與磁軛壁縫隙、磁鋼與磁鋼層之間縫隙粘接劑的填充，且磁鋼由于磁軛壁之間有傳遞運行過程熱量的介質，磁鋼的溫度會得到抑制，磁鋼的性能不會由于溫升高、腐蝕收到破壞。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電機
，特別涉及一種永磁電機磁極防護覆層成型工藝及工藝設備。
技術介紹
永磁電機是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉換的電磁裝置，其廣泛應用于各種發電場所。其中永磁電機的永磁材料磁性是影響永磁電機發電性能的重要因素之一。請參考圖1和圖2，圖1為現有技術中永磁電機局部結構示意圖；圖2為現有技術用于永磁電機磁極防護覆層成型的工藝設備的示意圖。永磁電機包括磁軛壁1、壓條2、磁鋼3，磁軛壁1一般為圓柱筒，預加工好的壓條2使用螺栓4等緊固件安裝于磁軛壁1的內周壁，壓條2沿軸向延伸，并且沿周向均布有若干壓條2，壓條2的位置固定后，再將磁鋼3沿軸向推至相鄰壓條之間相應位置，壓條2的橫截面一般為梯形，即壓條2的兩側壁為梯形斜面，沿徑向磁鋼3被限位于相鄰壓條2形成的梯形空間內部。磁鋼3為永磁材料，永磁材料的主要成分為釹鐵硼，釹鐵硼中的鐵和釹比較容易氧化，引起磁性能變化，故為了盡量避免外界環境對于磁鋼3磁性能的影響，一般在磁鋼3的表面澆注一層防護覆層6，具體工藝詳見以下描述。首先，將電機轉子豎直放置，然后安裝真空袋7于磁軛壁1的內壁，真空袋與磁軛壁1形成模腔，壓條2、磁鋼3被包覆于模腔內部，一般為了增加防護覆層6的強度，壓條2和磁鋼3表面還預先鋪設有一層纖維增強材料。其次，利用真空泵10對模腔抽真空以使增強材料被壓實在壓條2和磁鋼3表面，并引出磁鋼3表面和磁軛壁1之間的殘余空氣，再將粘接劑(樹脂類)從儲存罐8抽出真空灌并注入模腔，樹脂自模腔下端粘接劑入口7a進入沿豎直軸向向另一端流動的同時浸漬纖維增強材料、填充磁鋼3與磁軛壁1之間的縫隙、磁鋼3與壓條2之間的縫隙、覆蓋壓條2以及磁鋼3表面，待粘接劑充滿整個模腔和空隙、縫隙后，再浸潤、浸漬模腔內與固體的接觸面以控制固化工藝過程形成樹脂基增強材料防護覆層6。真空袋7的粘接劑出口7b處還連接有樹脂收集器9，用于收集多余樹脂。防護覆層6雖然在一定程度上對磁鋼3起到很好的保護作用，但是在長期使用過程中，周圍環境的水分能夠導致纖維及粘接劑基體發生化學變化，引起纖維及基體的性能下降，水分通過擴散可進入防護覆層6與壓條2、磁鋼3之間的界面，引起相互粘接的界面剝離，導致材料力學性能的下降。粘接劑在溫度和濕度改變的環境下會因脹縮而產生失配變形和失配應力，影響結構的變形和材料的損傷。粘接的界面在模塑形成過程中不可避免存在許多微裂紋等缺陷，在升溫膨脹和降溫收縮時每個微裂紋的張開、閉合的狀態不同，造成了熱脹系數的升溫、降溫過程中的不一致性，裂紋或剝離層面會逐漸增大，降低了防護覆層6的機械性能。并且在使用過程中水分子首先容易侵入防護覆層6內部的自由空間以及孔洞、氣泡、微裂紋等微觀缺陷處，故初期吸濕較快。再者，永磁直驅外轉子風力發電機現有冷卻技術使用自然風去冷卻定子鐵心支架和轉子外壁，同時一定數量的自然環境中的風經發電機定子與轉子間隙進入電機內部腔體，再由腔體內的氣隙沿電機軸向流到另一端聚集，沉積后輕的空氣從后端密封擠出排入大氣。流經電機內部空隙的是氣(汽)、液、固多相流(其中有空氣、水蒸氣、雨、雪、鹽霧、沙塵、絮狀物等)。它們能夠引起絕緣性能惡化，其結果導致電機絕緣電氣性能、機械性能劣化，剩余耐壓水平和壽命減少，最終導致防護覆層6失效。因此，如何提高電機磁鋼3表面防護覆層6的使用壽命，是本領域內技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術提供一種用于永磁電機磁極防護覆層成型的工藝設備，永磁電機的電機轉子的磁軛壁內壁具有真空袋，并且其與真空袋的外周壁形成充注粘接劑所需的模腔，包括以下部件：定位部件，用于將組裝好的電機轉子軸向定位于水平位置；驅動部件，用于驅動所述電機轉子相對其水平中心軸轉動；注粘接劑組件，用于對位于所述電機轉子底部的弧段進行抽真空并注入粘接劑。可選的，還包括振動部件，施加振動于所述電機轉子底部的弧段內部的粘接劑。可選的，所述振動部件包括位于電機轉子外側的第一振動部件，所述第一振動部件施加振動于電機轉子底部的弧段的外周壁。可選的，所述振動部件包括超聲波發生器和以及與所述超聲波發生器電連接的喇叭輻射型發射機，所述喇叭輻射型發射機位于所述電機轉子的內腔且位于真空袋的外側，并且發射口朝向所述電機轉子底部的弧段。可選的，所述第一振動部件為超聲波振動激發裝置，所述超聲波振動激發裝置與底部的弧段相對。可選的，所述驅動部件的驅動軸和所述電機轉子之間依次設置有柔性聯軸器和轉換節，所述轉換節包括大端部和小端部，所述小端部與所述柔性聯軸器的動力輸出端部配合連接，所述大端部與所述電機轉子的法蘭配合連接。可選的，還包括解吸附組件，所述解吸附組件包括以下部件：氣源，其出口連通所述真空袋的入口；加熱器，設置于所述氣源與所述真空袋的入口連通管路，用于對流入所述真空袋的氣體進行加熱；開關閥，設置于所述氣源的出口，控制所述氣源與所述真空袋(之間管路的連通和斷開；所述工藝設備還具有控制器；所述控制器預存有解吸附控制模塊，所述解吸附控制模塊根據真空袋內部安裝的溫度傳感器和濕度傳感器的信號及磁部件的質量確定所述氣源向模腔內部通入干燥潔凈熱空氣的時間長度。可選的，所述解吸附組件還包括熱交換器，當進行解吸附時，連通所述真空袋的氣體入口主管路和連通所述真空袋的氣體出口主管路中的氣體二者通過所述熱交換器進行熱量傳遞。可選的，所述熱交換器為間壁式熱交換器。可選的，還包括入口流體滑環和出口流體滑環，氣體或者粘接劑的入口主管路通過相應的所述入口流體滑環分流入所述真空袋的各入口，所述真空袋中的流體介質經連接各出口的所述出口流體滑環匯流入氣體或者粘接劑的出口主管路。可選的，還包括電源，以及分別連接所述電源兩電極的內極板和外極板，所述內極板和所述外極板分別相對所述真空袋的內壁和所述電機轉子外壁設置，并且所述內極板和所述外極板與所述電機轉子相對的表面內壁和外壁相匹配的形狀；還包括處理器，所述處理器根據所述內極板和所述外極板之間的電容值判斷粘接劑層的厚度。可選的，還包括可置于或脫離所述電機轉子的內腔且位于所述真空袋外側的第一加熱裝置，所述第一加熱裝置用于對所述真空袋內部的粘接劑進行加熱。可選的，所述第一加熱裝置為電磁線圈，所述電磁線圈包括線圈骨架以及纏繞于所述線圈骨架上的電磁線纜，并且沿軸向所述電磁線纜均勻布置。可選的，所述線圈骨架設置有若干等螺距和等半徑的線槽，所述電磁線纜纏繞于相應所述線槽內部，并且所述線槽的深度大于或等于所述電磁線纜的直徑。可選的，還包括移動主體和滑軌，所述滑軌橫向設于支撐基礎上，所述移動主體包括本體和水平懸臂模塊，所述本體底部設置有與所述滑軌配合滑動的滑道，所述線圈骨架設于所述水平懸臂模塊的懸置端部；所述水平懸臂可沿徑向相對所述本體運動。可選的，所述水平懸臂為可伸縮式懸臂。可選的，所述線圈骨架的外側壁周向還均布有至少兩個測距傳感器，用于檢測所述線圈骨架相應外側壁與所述真空袋外側壁之間的距離；所述水平懸臂模塊根據所述測距傳感器的檢測信號調整所述線圈骨架的姿態，以使所述線圈骨架在運動過程中與所述真空袋的外側壁周向保持一定間隙。可選的，所述水平懸臂的數量至少為兩個，各所述水平懸臂沿所述線圈骨架的周向外緣均勻布置，通過控制各所述水平懸臂的伸縮速度調整所述線圈骨架的姿態，以保持所述線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于永磁電機磁極防護覆層成型的工藝設備，永磁電機的電機轉子(300)的磁軛壁(303)內壁具有真空袋(501)，并且其與真空袋(501)的外周壁形成充注粘接劑所需的模腔，其特征在于，包括以下部件：定位部件，用于將組裝好的電機轉子軸向定位于水平位置；驅動部件(200)，用于驅動所述電機轉子(300)相對其水平中心軸轉動；注粘接劑組件(500)，用于對位于所述電機轉子(300)底部的弧段進行抽真空并注入粘接劑。

【技術特征摘要】
1.一種用于永磁電機磁極防護覆層成型的工藝設備，永磁電機的電機轉子(300)的磁軛壁(303)內壁具有真空袋(501)，并且其與真空袋(501)的外周壁形成充注粘接劑所需的模腔，其特征在于，包括以下部件：定位部件，用于將組裝好的電機轉子軸向定位于水平位置；驅動部件(200)，用于驅動所述電機轉子(300)相對其水平中心軸轉動；注粘接劑組件(500)，用于對位于所述電機轉子(300)底部的弧段進行抽真空并注入粘接劑。2.如權利要求1所述的工藝設備，其特征在于，還包括振動部件，施加振動于所述電機轉子(300)底部的弧段內部的粘接劑。3.如權利要求2所述的工藝設備，其特征在于，所述振動部件包括位于電機轉子(300)外側的第一振動部件(401)，所述第一振動部件(401)施加振動于電機轉子(300)底部的弧段的外周壁。4.如權利要求3所述的工藝設備，其特征在于，所述振動部件包括超聲波發生器(4022)和以及與所述超聲波發生器電連接的喇叭輻射型發射機(4021)，所述喇叭輻射型發射機(4021)位于所述電機轉子的內腔且位于真空袋(501)的外側，并且發射口朝向所述電機轉子(300)底部的弧段。5.如權利要求3所述的工藝設備，其特征在于，所述第一振動部件(401)為超聲波振動激發裝置，所述超聲波振動激發裝置與底部的弧段相對。6.如權利要求2至5任一項所述的工藝設備，其特征在于，所述驅動部件(200)的驅動軸(201)和所述電機轉子(300)之間依次設置有柔性聯軸器(202)和轉換節(203)，所述轉換節(203)包括大端部和小端部，所述小端部與所述柔性聯軸器(202)的動力輸出端部配合連接，所述大端部與所述電機轉子(300)的法蘭(204)配合連接。7.如權利要求1所述的工藝設備，其特征在于，還包括解吸附組件(600)，所述解吸附組件(600)包括以下部件：氣源(605)，其出口連通所述真空袋(501)的入口；加熱器(601)，設置于所述氣源(605)與所述真空袋(501)的入口(501a)連通管路，用于對流入所述真空袋(501)的氣體進行加熱；開關閥(606)，設置于所述氣源(605)的出口，控制所述氣源(605)與所述真空袋(501)之間管路的連通和斷開；所述工藝設備還具有控制器；所述控制器預存有解吸附控制模塊，所述解吸附控制模塊根據真空袋(501)內部安裝的溫度傳感器和濕度傳感器的信號及磁部件的質量確定所述氣源向模腔內部通入干燥潔凈熱空氣的時間長度。8.如權利要求7所述的工藝設備，其特征在于，所述解吸附組件還包括熱交換器(604)，當進行解吸附時，連通所述真空袋(501)的氣體入口主管路和連通所述真空袋(501)的氣體出口主管路中的氣體二者通過所述熱交換器(604)進行熱量傳遞。9.如權利要求8所述的工藝設備，其特征在于，所述熱交換器為間壁式熱交換器。10.如權利要求7所述的工藝設備，其特征在于，還包括入口流體滑環(801)和出口流體滑環(802)，氣體或者粘接劑的入口主管路通過相應的所述入口流體滑環(801)分流入所述真空袋(501)的各入口(501a)，所述真空袋(501)中的流體介質經連接各出口(501b)的所述出口流體滑環(802)匯流入氣體或者粘接劑的出口主管路。11.如權利要求1所述的工藝設備，其特征在于，還包括電源，以及分別連接所述電源兩電極的內極板(110)和外極板(111)，所述內極板(110)和所述外極板(111)分別相對所述真空袋(501)的內壁和所述電機轉子(300)外壁設置，并且所述內極板(110)和所述外極板(111)與所述電機轉子(300)相對的表面內壁和外壁相匹配的形狀；還包括處理器，所述處理器根據所述內極板(110)和所述外極板(111)之間的電容值判斷粘接劑層的厚度。12.如權利要求7所述的工藝設備，其特征在于，還包括可置于或脫離所述電機轉子(300)的內腔且位于所述真空袋(501)外側的第一加熱裝置(900)，所述第一加熱裝置(900)用于對所述真空袋(501)內部的粘接劑進行加熱。13.如權利要求12所述的工藝設備，其特征在于，所述第一加熱裝置(900)為電磁線圈，所述電磁線圈包括線圈骨架(904)以及纏繞于所述線圈骨架(904)上的電磁線纜(903)，并且沿軸向所述電磁線纜(903)均勻布置。14.如權利要求13所述的工藝設備，其特征在于，所述線圈骨架(904)設置有若干等螺距和等半徑的線槽(9041)，所述電磁線纜(903)纏繞于相應所述線槽(9041)內部，并且所述線槽(9041)的深度大于或等于所述電磁線纜(903)的直徑。15.如權利要求13所述的工藝設備，其特征在于，還包括移動主體(902)和滑軌(901)，所述滑軌(901)橫向設于支撐基礎上，所述移動主體(902)包括本體(9021)和水平懸臂模塊(9022)，所述本體(9021)底部設置有與所述滑軌(901)配合滑動的滑道(902a)，所述線圈骨架(904)設于所述水平懸臂模塊(9022)的懸置端部；所述水平懸臂(9022)可沿徑向相對所述本體(9021)運動。16.如權利要求15所述的工藝設備，其特征在于，所述水平懸臂(9022)為可伸縮式懸臂。17.如權利要求16所述的工藝設備，其特征在于，所述線圈骨架的外側壁周向還均布有至少兩個測距傳感器(907)，用于檢測所述線圈骨架相應外側壁與所述真空袋(501)外側壁之間的距離；所述水平懸臂模塊(9022)根據所述測距傳感器的檢測信號調整所述線圈骨架的姿態，以使所述線圈骨架在運動過程中與所述真空袋的外側壁周向保持一定間隙。18.如權利要求17所述的工藝設備，其特征在于，所述水平懸臂的數量至少為兩個，各所述水平懸臂沿所述線圈骨架的周向外緣均勻布置，通過控制各所述水平懸臂的伸縮速度調整所述線圈骨架的姿態，以保持所述線圈骨架運動過程中與被加熱工件的周向保持一定間隙。19.如權利要求18所述的工藝設備，其特征在于，所述測距傳感器的數量至少為兩組，每組至少有一個傳感器，各組所述測距傳感器均布于所述線圈骨架的外周面。20.如權利要求19所述的工藝設備，其特征在于，每組所述測距傳感器的數量為兩個，兩所述測距傳感器沿同一軸向間隔布置；或者，每組所述測距傳感器的數量為兩個，沿同一軸向兩所述測距傳感器分別布置位于所述線圈骨架的前后兩端部。21.如權利要求20所述的工藝設備，其特征在于，所述測距傳感器的組數與所述水平懸臂的數量相同，并且每一組所述測距...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬盛駿，馬萬順，
申請(專利權)人：北京金風科創風電設備有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11