Способ и устройство извлечения ротора магнитоэлектрической машины

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способу и устройству разборки электрических машин с постоянными магнитами для ремонта и обслуживания. Устройство для извлечения ротора с постоянными магнитами содержит лапы, первую рукоятку с возможностью вращения, резьбовую втулку, установленную на валу и фиксирующую положение лап, и вторую рукоятку с возможностью вращения, при этом вал прикреплен к глухому концу трубы из титана для извлечения ротора. Способ извлечения ротора заключается в фиксации на корпусе электрической машины устройства для извлечения ротора с помощью лап вращением первой рукоятки, помещении ротора в трубу из титана, которую фиксируют в воздушном зазоре, вращением второй рукоятки выталкивают трубу с ротором из статора, извлекают ротор из трубы и надевают на вал ротора скобу из ферромагнитного материала для защиты постоянных магнитов от размагничивания на воздухе. Технический результат состоит в упрощении процесса извлечения ротора в полевых условиях. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам, обеспечивающим разборку электрических машин для ремонта и обслуживания.

В настоящее время разборку электрических машин малой и средней мощности осуществляют слесарными инструментами и несложными приспособлениями. Отсутствие специализированных устройств усложняют процесс монтажа и демонтажа деталей электрической машины.

Известна цепная таль [патент DE №10244865 B66D 3/20, 30.09.2004], состоящая из корпуса, в котором размещен механизм подъема груза, и крюковой подвески, к которой подвешивается груз. Механизм подъема выполняется с зубчатой передачей и приводится в действие посредством соединенного с двигателем редуктора. В механизме подъема установлен тормоз, предотвращающий самопроизвольное опускание поднятого груза.

Недостатками данного устройства являются большие габариты и сложность управления им из-за больших магнитных сил, стремящихся притянуть ротор к статору, что увеличивает вероятность повреждения самой электрической машины. Также недостатком данного устройства является требование к наличию дополнительных конструкций, на которых должно устанавливаться данное устройство, а также сложность использования в полевых условиях.

Известно подвесное грузоподъемное устройство тельфер [Моргачев В.Л. Подъемно-транспортные машины. - М.: Машиностроение, 1964. - 155 с.], состоящее из электрической тали и ходовой тележки, передвигаемой по однорельсовому подвесному пути, обеспечивающее значительную скорость как подъема по вертикали, так и перемещения по горизонтали.

Недостатками данного устройства являются большие габариты и требования к наличию подвесных рельс. Также недостатком данного устройства является сложность извлечения магнитного ротора из статора из-за магнитных сил, притягивающих ротор к статору, а также сложность использования в полевых условиях.

Известен подвесной строп [патент РФ №2176980, МПК: В66С 1/12, F16G 11/00, 2001], содержащий рабочие ветви, образующие петлю для навешивания на крюк, отрезок каната для взаимодействия с рабочей поверхностью крюка, размещенный под местом пересечения рабочих ветвей, и зажимные устройства, соединенные с рабочими ветвями и с концами отрезка каната, каждое зажимное устройство выполнено в виде двустороннего трехкулачкового патрона, имеющего сквозное цилиндрическое отверстие, расположенное по его центральной оси, при этом внутренняя поверхность кулачков выполнена зубчатой, а в месте пересечения рабочих ветвей для образования замкнутой петли установлено одно зажимное устройство.

Недостатками данного устройства являются сложность использования в полевых условиях, а также повышенная трудоемкость процесса, в котором сложно обеспечить точную балансировку груза. Также процесс извлечения усложняют магнитные силы, притягивающие ротор к статору.

Известен способ извлечения ротора с помощью удлинителя - толстостенной трубы, насаженной на конец вала [Павлович С.Н., Фираго Б.И. Ремонт и обслуживание электрооборудования. – Минск: Вышэйшая школа, 2009. - 72 с.], суть способа заключается в том, что электрическую машину устанавливают в строго горизонтальное положение, строп, длина которого должна быть в 4-5 раз больше длины вала, набрасывают на конец вала и на удлинитель и подвешивают к крюку. После подвески стропа каждую его ветвь регулируют таким образом, чтобы при пробном натяжении стропа ротор находился в строго горизонтальном положении. Затем с помощью крана ротор приподнимают и сдвигают в сторону до того положения, пока строп не подойдет близко к лобовой части обмотки статора. Свободный конец вала опускают на заранее подготовленную шпальную выкладку, а конец ротора со стороны удлинителя на сердечник статора, защищенный прокладкой из электрокартона. После этого осуществляют перестропывание, строп набрасывают на крюк и на бочку ротора по центру тяжести ротора. После выверки натяжения стропа ротор окончательно извлекают из расточки статора. При этом контролируется воздушный зазор.

Недостатками данного способа является сложность процесса извлечения ротора из-за многократного перестропывания в условиях сильного магнитного притяжения со стороны ротора и необходимости постоянного контроля воздушного зазора. Также недостатком данного способа является сложность использования в полевых условиях.

Известен способ извлечения ротора при помощи скобы, насаженной на вал ротора [Павлович С.Н., Фираго Б.И. Ремонт и обслуживание электрооборудования. – Минск: Вышэйшая школа, 2009. - 73 с.]. Для извлечения ротора захват устанавливают на скобе так, чтобы ротор находился в горизонтальном положении и не касался статора. При отсутствии стационарного подъемного приспособления для скобы используют переносное, которое устанавливают на корпусе машины. Оно состоит из двух швеллерных балок, повернутых одна к другой своими широкими сторонами и скрепленных между собой болтами с дистанционными втулками. Для крепления балок используются грузовые болты (рым-болты). Под длинный конец балок подводят упорную стойку. В промежуток между балками помещают два винтовых домкрата, которые могут перемещаться вдоль нее.

Недостатком данного способа является сложность процесса извлечения ротора в условиях сильного магнитного притяжения, а также в полевых условиях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, является трехлапчатый съемник [Павлович С.Н, Фираго Б.И. Ремонт и обслуживание электрооборудования. – Минск: Вышэйшая школа, 2009. - 70 с.], который состоит из лап, выполняющих захват детали, первой рукоятки, выполненной с возможностью вращения, перемещающей резьбовую втулку для фиксации высоко положения лап, и второй рукоятки, позволяющей извлекать деталь с вала.

Недостатком данного устройства является невозможность произвести захват ротора из-за больших габаритов лап и невозможность зафиксировать устройство на электрической машине для создания упора. Кроме того, отсутствие экранирующих элементов не дает возможности избавиться от сил магнитного притяжения, возникающих из-за наличия постоянных магнитов в роторе, которые могут являться причиной повреждения ротора.

Задача изобретения - создание устройства, позволяющего облегчить процесс извлечения ротора из электрической машины в полевых условиях за счет уменьшения сил магнитного притяжения, создаваемых постоянными магнитами, а также защитить постоянные магниты от размагничивания и разрушения при извлечении ротора.

Технический результат - упрощение процесса извлечения ротора в полевых условиях за счет его экранирования с помощью трубы из титана, которая также обеспечивает защиту постоянных магнитов от разрушения, а также защиту от размагничивания постоянных магнитов на воздухе за счет замыкающей скобы, надетой на вал ротора.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается способом извлечения ротора, по которому создают упор и фиксируют на корпусе электрической машины лапы съемника, а ротор помещают в трубу из титана, тем самым экранируют магнитный поток и уменьшают силу притяжения, создаваемую постоянными магнитами, при этом трубу фиксируют таким образом, чтобы она располагалась в воздушном зазоре, извлечение ротора осуществляют выталкиванием трубы из статора за счет вращения первой рукоятки, после снятия ротора его извлекают из трубы и надевают скобу из ферромагнитного материала, тем самым защищают постоянные магниты от размагничивания на воздухе.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также тем, что в устройстве для извлечения ротора, содержащем лапы, первую рукоятку, выполненную с возможностью вращения, резьбовую втулку, установленную на валу и фиксирующую положения лап, и вторую рукоятку, выполненную с возможностью вращения, согласно изобретению вал закреплен к глухому концу трубы, выполненной из титана.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид устройства для извлечения ротора. На фиг. 2 изображена ферромагнитная скоба.

Предложенное устройство (фиг. 1) содержит лапы 1, которые зафиксированы с помощью втулки 2, которая обеспечивает возможность перемещения с помощью первой вращающейся рукоятки 3. В трубу 4, выполненную из титана, помещен ротор электрической машины, закрепленный с помощью болтового соединения к валу 5. Движение вала обеспечивает вращение второй рукоятки 6. Ферромагнитная скоба 7 предназначена для надевания на ротор после его извлечения из статора.

Предложенное устройство работает следующим образом. Устройство для извлечения ротора надевают на корпус электрической машины, вращая первую рукоятку 3, плотно затягивают лапы 1, тем самым фиксируют устройство на корпусе электрической машины. На извлекаемый ротор надевают трубу 4, выполненную из титана, которую закрепляют с помощью болтового соединения с валом 5. При вращении второй рукоятки 6 вал двигается вправо, перемещая трубу с ротором, и выталкивает его из статора электрической машины. После того как труба 4 полностью выходит из статора, ротор извлекают из трубы и для защиты от размагничивания на него надевают ферромагнитную скобу 7.

Пример конкретной реализации способа

Для извлечения ротора из генератора марки МЭГ-100 помещают ротор в трубу 4, выполненную из титана, что позволит уменьшить магнитные силы притяжения со стороны постоянных магнитов в роторе во время извлечения и облегчить сам процесс. После этого закрепляют вал 5 устройства для извлечения с глухой стороной трубы 4 болтовым соединением и размещают лапы 1 так, чтобы они охватывали корпус генератора целиком. Используя первую вращающую рукоятку 3, фиксируют и затягивают лапы 1 так, чтобы труба 4 находилась в воздушном зазоре генератора параллельно внутренней поверхности статора. Вращая вторую рукоятку 6, выталкивают трубу 4 из статора, после того как труба 4 полностью выведена из расточки статора, ее отсоединяют от устройства и извлекают из нее ротор и надевают на ротор ферромагнитную скобу 7, которая защищает постоянные магниты от размагничивания на воздухе.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает упрощение процедуры снятия ротора из статора электрической машины, что позволяет использовать его в полевых условиях, а также значительно ослабляет силы магнитного притяжения постоянных магнитов и защищает постоянные магниты от размагничивания.

1. Способ извлечения ротора, по которому создают упор и фиксируют на корпусе электрической машины лапы устройства, а ротор помещают в трубу из титана, тем самым экранируют магнитный поток и уменьшают силу притяжения, создаваемую постоянными магнитами, при этом трубу фиксируют таким образом, чтобы она была расположена в воздушном зазоре, затем вращают первую рукоятку, выталкивают трубу с ротором из статора и извлекают ротор из трубы и надевают на вал ротора скобу из ферромагнитного материала, защищающую постоянные магниты от размагничивания на воздухе.

2. Устройство для извлечения ротора, содержащее лапы, первую рукоятку, выполненную с возможностью вращения, резьбовую втулку, установленную на валу и фиксирующую положения лап, и вторую рукоятку, выполненную с возможностью вращения, отличающееся тем, что вал закреплен к глухому концу трубы, выполненной из титана.