大中型电机定转子合装自动化研究

陈 玮，罗佳强，王晓群，钟 军

（中车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412001）

大中型电机定转子合装自动化研究

陈 玮，罗佳强，王晓群，钟 军

（中车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412001）

主要介绍了大中型电机定转子合装的工艺，为提升效率，确保质量，通过研制定转子自动化合装机，来满足提升效率和质量的要求。

大中型电机；定转子合装；因素

目前中心高450mm以上的大中型电机如双馈风力发电机、高效节能高压电机在定转子合装工序中，通过天车配加长杆式或者“C”型吊合装，这种传统的合装方式在进转子时难以保证定转子的相对位置，致使合端盖时轴承会受一定的轴向推力，对产品质量有一定程度的影响，因此，设计自动化的定转子合装设备，即可提升生产效率又保证了产品质量，同时减少了安全隐患。

1 研究背景

（1）传统装配工艺简述。大中型电机定转子合装如2MW双馈风力发电机的定转子合装时，传统的装配工艺是采用天车配加长杆式或者“C”型吊具。具体操作步骤如下：

采用加长杆的作业步骤：将定子吊至作业区域→将转子吊运至专用工装上→将加长杆穿过定子内孔→转子安装加长杆→加长杆安装支撑座→卸天车钩吊加长杆→操作天车配合进转子，具体操作过程如图1所示。

图1 加长杆进合装过程

采用“C”形吊的作业步骤：将定子吊至作业区域→安装转子“C”形吊具→借助天车操作进转子操作。“C”形吊具如图2所示。

图2 “C”形吊具

（2）优缺点对比。无论是天车配加长杆式还是配“C”型吊，两种方式的优点均是工装简单，对熟练的操作工人装配效率较高，且能保证质量。但缺点同样鲜明，主要有如下三点：①装配的准备工作以及进转子的整个过程均需使用天车，对天车的调配使用提出了较高的要求。②在合装过程中无防护措施预防转子和定子相擦碰，存在伤绕组绝缘、轴和铁心等不确定性因素。③对于转子较重的大型电机，容易使转轴变形，特别对中空轴不适用。鉴于如上三点，因此，研制大中型电机定转子自动化合装设备，对于保证产品质量，提高生产效率，规范大型电机装配工序标准作业很有必要。

2 技术方案设计分析

（1）定转子自动化合装机原理设想。通过对定转子合装工艺，结合自动化的要求，整个自动化合装过程主要由如下三步组成：①将定子吊至定子平台上，沿辊道自动进入，将定子穿入转子固定支撑臂。②用转子吊至转子支撑架上，并调节转子水平度，确保转子在水平状态。③通过设定的工艺参数，调整定子平台，确保定子中轴线及转子中轴线重合，允许的定转子轴线对中度不超过0.5mm，进行定转子合装。在合装过程中，需保证定子中轴线和转子中轴线在同一重合线上。

（2）定转子合装机需满足的参数。梳理通用大中型电机定转子合装机需满足的产品参数如表1所示。

表1 梳理通用大中型电机定转子合装机需满足的产品参数

（3）定转子自动化设备结构组成设想。设备基本组成示意图如图3所示。

图3 定转子合装机示意图

主要组成部分如表2所示：

表2 主要组成部分

设备各结构的功能描述如下：①定子对中调整平台。该平台为型钢焊接结构，由四轴调整机构平台及合装移动轴组成，主要功能是调整定子水平横移、水平回转、垂直升降、垂直回转的位置使其与转子同轴移动合装。升降、水平前后移动、回转动作均通过伺服电机驱动，以实现定子中轴线与转子中轴线的对中。②转子水平支撑。该机构为一个长臂悬梁钢焊接结构，悬臂长度须大于所装配转子长度，悬臂必须满足悬臂端支撑最大转子一端重量的刚度要求，确保转子支撑稳定，无形变。③定子双向输送辊道。输送辊道用于合装前后定子传送，在辊道上的输送要求用电动控制。同时，双向输送驱动系统的设计须预留后续流水线建设的接口。④定子合装移动机构。该结构支撑定子对中调整平台，并通过该结构移动定子对中调整平台实现定转子合装动作。⑤自动检测系统。该结构能自动检测转子的水平度及定转子的中心轴线对中度，并能将偏差及时反馈给自动调整机构进行修正。⑥操作面板。该结构采用触摸屏进行参数设定及数据显示，并能对定转子合装过程进行实时监控及控制。

（4）定转子自动化设备主要技术参数。设备主要技术参数和设备安装环境参数如表3和表4所示。

表3 设备主要技术参数

表4 设备安装环境参数

3 结语

大中型电机的定转子自动化合装的研究，对于提升合装工艺水准，确保产品质量及安全生产具有重要的意义，同时也是智能制造下装备自动化的一次探索。

［1］詹姆斯P.沃麦克.改变世界的机器［M］.北京：机械工业出版社，2015.

［2］王同章，王莉云，李国鹏，等.大型电动机定、转子合装及位置调整［J］.上海大中型电机，2010，（3）：32-35.

Research on Autom ation of Large and M edium-sized M otor Rotor

CHEN Wei，LUO Jia-qiang，WANG Xiao-qun，ZHONG Jun
（Zhuzhou Electric Co.，Ltd.，Zhuzhou，Hunan 412001，China）

Thispapermainly introduces the technology of largeandmedium-sizedmotor statorand rotorassembly.In order to improve the efficiency and ensure the quality，itisnecessary tomeet the requirementsof liftingefficiency and quality by developingautomatic rotor.

medium and largemotor；fixed rotor fit；factor

TM306

A

2095-980X（2017）05-0070-02

2017-04-18

陈玮，男，助理工程师，主要从事生产线布局规划、工位制节拍化工作，设备维护保养等工作。