用于电磁轴承安装和拆卸的方法及其组合工装技术

本发明专利技术涉及一种用于电磁轴承安装和拆卸的方法及其组合工装，使用一台起重设备和三个可移动的高度支撑，结合电磁轴承组合工装中的配平工具和引导工具，完成电磁轴承的安装，解决了电磁轴承在安装和拆卸过程遇到的电磁轴承定子内外配平问题，避免了电磁轴承在安装和拆卸过程中发生损坏情况的发生，本发明专利技术可实现电磁轴承的快速精密安装和拆卸，为电磁轴承的推广和使用提供了方便。本发明专利技术还提供了一种电磁轴承安装和拆卸的组合工装。该工装工具设计简单，制作方便，不需要电机设计额外的安装接口，只需利用电机端盖和机座上的顶丝孔和连接孔，便可实现组合工装的安装与使用，可适用于多种型号电机和电磁轴承，解决了一般安装支架不能通用的问题，大大节约了工装工具的设计和制造成本。制造成本。制造成本。

【技术实现步骤摘要】
用于电磁轴承安装和拆卸的方法及其组合工装


[0001]本专利技术及一种用于电磁轴承安装和拆卸的方法及其组合工装。

技术介绍

[0002]电磁轴承一般采用电场力或磁场力，通过电磁场产生的相互作用力，使得轴承转子铁心悬浮于其电磁场中，可对与轴承铁心相连的转轴形成支撑，并可通过实时调节电磁场的强度和方向，来随时调整转轴的整体姿态。因电磁轴承定子与转轴无直接接触，故不需要润滑，摩擦阻力也小，使得转轴可以摆脱一般条件下的速度限制，实现电机高速平稳运转。电磁轴承具有免维护，可长期稳定高速运行等优点，但其本身造价颇高，令很多用户望而却步。虽然近些年有很多企业和研究机构不断致力于电磁轴承研究，以期降低电磁轴承的价格，但电磁轴承本身的调试和安装难度很大，对吊装设备、安装场地以及安装工具的需求条件很高，无形中增加了电磁轴承的额外成本，这对于电磁轴承的使用和推广，也是一个不小的阻碍。
[0003]由于电磁场产生的相互作用力随着电磁轴承体积增加而增大，但随着电磁轴承定子和转子间距离的增加而减弱。故若需要电磁轴承对整个电机转子产生足够的电磁作用力，则需要电磁轴承具有足够大的定、转子体积来储存电磁能和转化电磁场力。一般情况下电磁轴承的定子外径不能无限放大，由于电磁轴承自身结构限制、外部安装空间限制、电机轴伸接口尺寸限制、整体轴系强度、挠度限制以及整体自身散热风路限制的诸多限制因素，所以通常是沿电机端盖内侧方向，即电机内部方向，以增加电磁轴承定子和转子轴向铁心长度的方式来增加电磁轴承的体积。这就导致在电磁轴承定子安装到电机端盖上之后，端盖的内侧重量远大于外侧重量，端盖在吊起后会向内侧偏转，无法直接安装。
[0004]为了保证电磁轴承定、转子间的有足够的气隙磁密，电磁轴承的定子和转子间的单边理论间隙都比较小，一般不会超过1毫米，通常只有零点几个毫米，远小于电机定转子气隙(电机气隙通常在几个毫米左右)。又由于制造、加工和装配等各个环节不可避免的会产生累计误差，实际生产的电磁轴承定、转子实际装配间隙比理论间隙更小。
[0005]电磁轴承的转子一般由高导磁材料制成，需要与电机转子同轴安装。为保证整个电机转子的同轴度、动平衡特性以及减小空气阻力，电磁轴承转子表面要经过高速车削。为保证电机在高速运转时，电磁轴承能够实时监测并控制电机转子悬浮和运行姿态，需要在电磁轴承定子中设置很多复杂的监测装置。这些监测装置的探头都需要在电磁轴承转子表面进行监测取样，电磁轴承转子表面这些特殊区域都需要精磨，并且在加工、制造、储存、运输、安装和拆卸过程中都需特别注意，避免被破坏或划伤。电磁轴承的定子是由一片片的硅钢片叠压而成,制成后的定子内圆表面一般不经车削或锉磨。相对于电磁轴承转子外圆表面，电磁轴承定子内圆表面尖锐粗糙，如果二者在安装或拆卸的过程中相碰，后者极易对前者表面特殊区域造成划伤或磕碰伤，影响监测效果；前者也可能会造成后者硅钢片堆叠，严重可能在内圆形成尖锐角，改变电磁轴承气隙均匀度，严重可能会影响电磁轴承的调试和安全运行。
[0006]由于电磁轴承特殊的结构，在电磁轴承安装和拆卸过程中，整个电机转子都必须保持良好的支撑，直到电磁轴承保护轴承安装到位才能拆去两端的支撑。综合以上各种技术因素，电磁轴承安装和拆卸上的技术问题完全不同于以往一般的常规轴承。常规的解决方案是需要一块较宽敞且水平精度较高的安装平台，平台可在安装和拆卸过程中对电机转子形成支撑，在平台上设置一个可以使电机端盖不翻转，并可缓慢精确移动的安装支架。将端盖放置在安装支架上后再沿支架的导轨将端盖推入电机止口。所以这种方法对安装场地需求较高，虽然可以实现安装步骤的相对简化，但安装支架本身需要涉及尺寸计算、强度计算、焊接工艺以及机械加工等多种复杂的设计及工艺，这使得安装支架本身的设计和制造成本很高。由于电磁轴承的安装和拆卸过程需求不同，可能需要分别设计和制造两种支架才能分别完成电磁轴承的安装和拆卸工作。并且一种支架只能针对单一型号的电机，无法根据产品型号的变化而实现工具通用化。除此以外如果安装支架在安装和拆卸过程中不能实现电磁轴承定子精确定位，或过程中无法对电机转子实现有效而坚固的支撑，则对安装现场的起重设备要求就会比较高，有时甚至可能需要多个起重设备同时协调运动才能完成安装或拆卸工作。所以需要一种既不需要特殊的安装场地也不需要特殊起吊设备，还能够解决电磁轴承安装和拆卸过程中遇到的电磁轴承定子配平、电磁轴承定转子精确平稳安装和分离问题，并且能够经济、高效、快速、精确地完成电磁轴承安装和拆卸的方法及其专用工装。

技术实现思路
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[0007]本实专利技术的目的是提供一种用于电磁轴承安装和拆卸的方法，解决了电磁轴承安装和拆卸工具设计及制作困难和安装过程繁杂问题，降低了电磁轴承的安装难度，为电磁轴承的推广和使用，扫清了一道障碍。
[0008]本专利技术技术方案：
[0009]一种用于电磁轴承安装和拆卸的方法，使用一台起重设备和三个可移动的高度支撑，结合电磁轴承组合工装中的配平工具和引导工具，完成电磁轴承的安装，其安装步骤包括：
[0010]1)安装准备：将两转子加长轴(1)分别安装在电机转子(6)两端，将电机转子(6)穿入机座(7)，调整电机转子(6)姿态并用第一支撑(2)和第二支撑(3)在转子加长轴(1)两端固定；
[0011]2)端盖内外侧配平：将电磁轴承定子(8)与电机端盖(9)固定后整体吊起，将电磁轴承组合工装的配平工具(10)安装在电机端盖(9)上的水平顶丝孔(13)上，将电机端盖(9)的内侧、外侧调整至水平状态并保持，然后记录配平砝码(11)数量及调节砝码(12)的位置；
[0012]3)电磁轴承预安装：通过调整第三支撑(4)和第一支撑(2)交替支撑转子加长轴(1)的方法，使电磁轴承定子(8)穿过转子加长轴(1)，并在靠近电磁轴承转子(15)处悬停；
[0013]4)电磁轴承精确安装：利用电磁轴承组合工装的引导工具(16)，确保电磁轴承定子(8)与电磁轴承转子(15)间隙均匀，不会发生刮擦或磕碰后，沿电机轴向将电磁轴承定子(8)安装到位并将电机端盖(9)固定，安装电磁轴承保护轴承(17)；
[0014]5)重复安装另一端：重复步骤2)到步骤4)将另一端的电机端盖(18)和电磁轴承保护轴承(19)安装到位，去掉电机两端的第一支撑(2)、第二支撑(3)和转子加长轴(1)，电磁
轴承安装过程完毕；
[0015]使用一台起重设备和三个可移动的高度支撑，结合电磁轴承组合工装中的配平工具和引导工具，完成电磁轴承的拆卸，其拆卸步骤包括：
[0016]1)拆卸准备：将两转子加长轴(1)分别固定在电机转子(6)两端，并用第一支撑(2)和第二支撑(3)固定，拆下电磁轴承保护轴承(17)；
[0017]2)端盖内外侧配平：将电磁轴承组合工装的配平工具(10)安装在电机端盖(9)上的水平顶丝孔(13)上，按照安装步骤2)中所记录的配平砝码(11)的数量及调节砝码(12)的位置，使电机端盖(9)内侧、外侧重量相当，若无相关数据记录，可根据电磁轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电磁轴承安装方法，其特征是：使用一台起重设备和三个可移动的高度支撑，结合电磁轴承组合工装中的配平工具和引导工具，完成电磁轴承的安装，其安装步骤包括：1)安装准备：将两转子加长轴(1)分别安装在电机转子(6)两端，将电机转子(6)穿入机座(7)，调整电机转子(6)姿态并用第一支撑(2)和第二支撑(3)在转子加长轴(1)两端固定；2)端盖内外侧配平：将电磁轴承定子(8)与电机端盖(9)固定后整体吊起，将电磁轴承组合工装的配平工具(10)安装在电机端盖(9)上的水平顶丝孔(13)上，将电机端盖(9)的内侧、外侧调整至水平状态并保持，然后记录配平砝码(11)数量及调节砝码(12)的位置；3)电磁轴承预安装：通过调整第三支撑(4)和第一支撑(2)交替支撑转子加长轴(1)的方法，使电磁轴承定子(8)穿过转子加长轴(1)，并在靠近电磁轴承转子(15)处悬停；4)电磁轴承精确安装：利用电磁轴承组合工装的引导工具(16)，确保电磁轴承定子(8)与电磁轴承转子(15)间隙均匀，不会发生刮擦或磕碰后，沿电机轴向将电磁轴承定子(8)安装到位并将电机端盖(9)固定，安装电磁轴承保护轴承(17)；5)重复安装另一端：重复步骤2)到步骤4)将另一端的电机端盖(18)和电磁轴承保护轴承(19)安装到位，去掉电机两端的第一支撑(2)、第二支撑(3)和转子加长轴(1)，电磁轴承安装过程完毕；使用一台起重设备和三个可移动的高度支撑，结合电磁轴承组合工装中的配平工具和引导工具，完成电磁轴承的拆卸，其拆卸步骤包括：1)拆卸准备：将两转子加长轴(1)分别固定在电机转子(6)两端，并用第一支撑(2)和第二支撑(3)固定，拆下电磁轴承保护轴承(17)；2)端盖内外侧配平：将电磁轴承组合工装的配平工具(10)安装在电机端盖(9)上的水平顶丝孔(13)上，按照安装步骤2)中所记录的配平砝码(11)的数量及调节砝码(12)的位置，使电机端盖(9)内侧、外侧重量相当，若无相关数据记录，可根据电磁轴承定子(8)重量进行估算和预配平，并在拆卸过程中根据电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周世杰，臧树田，杨雨衡，盛志伟，王泽宇，王景明，卜健，吕承远，张国会，杜帆，杜雷，谷凤玲，
申请(专利权)人：哈尔滨电气动力装备有限公司，
类型：发明
国别省市：