永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層及系統(tǒng)。本永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層包括依次鋪設(shè)在轉(zhuǎn)子的磁極表面的增強(qiáng)相、脫模布和導(dǎo)流網(wǎng)，在導(dǎo)流網(wǎng)外分別固定有注膠管路的端部和抽氣管的端部，在轉(zhuǎn)子上密封連接有真空隔離膜，真空隔離膜覆蓋增強(qiáng)相、脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、注膠管路的端部和抽氣管的端部。本實(shí)用新型將真空輔助樹脂灌注成型工藝設(shè)備應(yīng)用在了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極防護(hù)中，可以借以在永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極表面成型出一種樹脂覆層，并且易于實(shí)現(xiàn)磁極表面的樹脂覆層的厚度控制，不需要模套工裝。本實(shí)用新型的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)良好的灌注效果，可用來強(qiáng)化轉(zhuǎn)子磁極的機(jī)械性能、提高其防腐等級。
【專利說明】永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及樹脂灌注防護(hù)覆層及系統(tǒng)，尤其涉及永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁電動機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)的磁極防護(hù)對于其安全運(yùn)行來說至關(guān)重要，尤其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)。近年來，隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的迅速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)逐步大型化，機(jī)械強(qiáng)度要求越來越高，使用環(huán)境也越來越苛刻，海洋環(huán)境、高海拔、高濕熱以及高寒環(huán)境等會給風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用壽命帶來挑戰(zhàn)，尤其是在沿海濕熱鹽霧等惡劣氣候環(huán)境下運(yùn)行的機(jī)組，其機(jī)械疲勞和磁極腐蝕帶來的機(jī)組壽命衰減都是十分致命的。
[0003]在面對上述問題的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)其具體的機(jī)理在于:永磁型風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中，其轉(zhuǎn)子會由于各種載荷出現(xiàn)微形變，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子上的磁極產(chǎn)生壓縮或者拉伸變形；與此同時外界環(huán)境溫度及濕度的變化，會對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及磁極造成腐蝕威脅，進(jìn)而損害發(fā)電機(jī)性能和壽命，特別是磁極的腐蝕一般都是從點(diǎn)腐蝕開始的，進(jìn)而在已有的腐蝕環(huán)境基礎(chǔ)上加速腐蝕。因此，一方面需要強(qiáng)化磁極的機(jī)械性能，具體表現(xiàn)在滿足發(fā)電機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的機(jī)械疲勞要求，另一方面，磁極需要嚴(yán)格的腐蝕防護(hù)，具體表現(xiàn)在要求發(fā)電機(jī)在壽命期內(nèi)不能讓環(huán)境對磁極造成腐蝕。而目前已有的轉(zhuǎn)子生產(chǎn)工藝更傾向于強(qiáng)化機(jī)械性能，但卻忽略了腐蝕防護(hù)要求，不利于延長風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命。
[0004]對此，發(fā)明人想到了使用樹脂覆層對轉(zhuǎn)子磁極進(jìn)行密封防護(hù)的設(shè)想，但是發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前現(xiàn)有的樹脂成型工藝一般是一種整體成型的工藝，它們并不是一種覆層工藝，不能直接用在轉(zhuǎn)子磁極的防護(hù)中。現(xiàn)有的手糊成型或者樹脂傳遞模具法成型工藝也存在較多缺點(diǎn)，手糊成型方式不易于工藝控制，且防腐蝕效果差，而樹脂傳遞模具法成型方式需要增加模具成本，工序復(fù)雜，樹脂用量大，防腐蝕效果一般。
[0005]而對于永磁發(fā)電機(jī)和永磁電動機(jī)來說，使其轉(zhuǎn)子與定子之間具有較佳的氣隙是保障其效率的關(guān)鍵點(diǎn)之一，因此若用樹脂覆層對轉(zhuǎn)子磁極進(jìn)行密封防護(hù)，則應(yīng)當(dāng)能夠控制樹脂覆層的厚度，以保障永磁發(fā)電機(jī)和永磁電動機(jī)的效率。
[0006]與此同時，特別是對于永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來說，其需要被樹脂覆層覆蓋的表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，磁極和轉(zhuǎn)子磁軛表面不平整，存在較多間隙和孔隙，依靠現(xiàn)有技術(shù)難以充分的填充這些孔隙，不能對轉(zhuǎn)子磁極提供良好的防腐保護(hù)，因此，如何實(shí)現(xiàn)性能較佳的樹脂覆層也是另外需要解決的技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的一個目的在于提供一種易于控制樹脂覆層厚度的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，本實(shí)用新型的另一個目的在于提供一種能夠用來強(qiáng)化轉(zhuǎn)子磁極的機(jī)械性能、提高其防腐等級的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其包括依次鋪設(shè)在轉(zhuǎn)子的磁極表面的增強(qiáng)相、脫模布和導(dǎo)流網(wǎng)，在所述導(dǎo)流網(wǎng)外分別固定有注膠管路的端部和抽氣管的端部，在所述轉(zhuǎn)子上密封連接有真空隔離膜，所述真空隔離膜覆蓋所述增強(qiáng)相、脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、注膠管路的端部和抽氣管的端部。
[0009]優(yōu)選地，所述增強(qiáng)相可以包括至少一層纖維布。
[0010]進(jìn)一步地，所述纖維布可以為玻璃纖維布、碳纖維布或麻布。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述纖維布可以為單軸纖維布或雙軸纖維布。
[0012]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子的軸線可以沿豎直方向設(shè)置，所述注膠管路的端部位于所述磁極的下端，所述抽氣管的端部位于所述磁極的上方。
[0013]優(yōu)選地，所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子可以為直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子。
[0014]優(yōu)選地，在所述真空隔離膜和所述導(dǎo)流網(wǎng)之間可以設(shè)有半滲透膜，所述注膠管路的端部位于所述導(dǎo)流網(wǎng)和所述半滲透膜之間，所述抽氣管的端部位于所述半滲透膜外。
[0015]本實(shí)用新型還提供了一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)，其包括任一上述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的防護(hù)覆層，還包括樹脂預(yù)處理裝置、進(jìn)液泵裝置和真空發(fā)生裝置；
[0016]所述樹脂預(yù)處理裝置包括樹脂攪拌脫泡裝置和樹脂儲液罐，所述樹脂攪拌脫泡裝置用于對雙組份樹脂進(jìn)行攪拌和脫泡，所述樹脂攪拌脫泡裝置通過攪拌脫泡裝置出液管與所述樹脂儲液罐連接；
[0017]所述樹脂儲液罐通過泵進(jìn)液管與所述進(jìn)液泵裝置連接，所述進(jìn)液泵裝置用于控制流過所述進(jìn)液泵裝置的樹脂的流速；
[0018]所述進(jìn)液泵裝置與所述注膠管路連接，所述抽氣管與所述真空發(fā)生裝置連接，在所述抽氣管上連接有閥門。
[0019]優(yōu)選地，所述樹脂攪拌脫泡裝置可以包括第一組份進(jìn)液管、第二組份進(jìn)液管、密封攪拌罐和密封攪拌罐抽真空裝置，所述第一組份進(jìn)液管和第二組份進(jìn)液管與所述密封攪拌罐相連，在所述密封攪拌罐內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，所述密封攪拌罐抽真空裝置與所述密封攪拌罐通過脫泡抽氣管連接，所述密封攪拌罐與所述攪拌脫泡裝置出液管連接。
[0020]優(yōu)選地，所述進(jìn)液泵裝置可以包括相互連接的泵和流速計(jì)，所述流速計(jì)與所述泵進(jìn)液管連接，所述泵與所述注膠管路連接。
[0021]優(yōu)選地，所述真空發(fā)生裝置可以包括依次連接的真空泵、真空罐、真空閥和緩沖罐，所述緩沖罐與所述抽氣管連接，在所述真空罐上連接有第一壓力表，在所述緩沖罐上連接有第二壓力表。
[0022]優(yōu)選地，還可以包括用于對注入所述真空隔離膜與所述轉(zhuǎn)子之間的樹脂進(jìn)行加熱的加熱裝置，在所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有溫度傳感器。
[0023]本實(shí)用新型提供的上述永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層的主要有益效果在于，其將真空輔助樹脂灌注成型工藝及其設(shè)備應(yīng)用在了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極防護(hù)中，可以借以在永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極表面成型出一種樹脂覆層，并且易于實(shí)現(xiàn)磁極表面的樹脂覆層的厚度控制，不需要模套工裝。
[0024]本實(shí)用新型提供的上述永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)的主要有益效果在于，其將真空輔助樹脂灌注成型工藝及其設(shè)備應(yīng)用在了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極防護(hù)中，可以用來在永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極表面成型出一種樹脂覆層，易于實(shí)現(xiàn)磁極表面的樹脂覆層的厚度控制，同時可實(shí)現(xiàn)良好的灌注效果，用來強(qiáng)化轉(zhuǎn)子磁極的機(jī)械性能、提高其防腐等級。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了轉(zhuǎn)子壁，未示出整個轉(zhuǎn)子；
[0026]圖2為圖1中A區(qū)域內(nèi)的局部放大圖；
[0027]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注方法的流程示意圖。
[0029]附圖標(biāo)號說明:
[0030]1-樹脂預(yù)處理裝置；11-樹脂攪拌脫泡裝置；111-第一組份進(jìn)液管；112-第二組份進(jìn)液管；113_密封攪拌罐；1131_攪拌裝置；114_密封攪拌罐抽真空裝置；12_樹脂儲液罐；13_攪拌脫泡裝置出液管；2_進(jìn)液泵裝置；21_泵；22_流速計(jì)；3_永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層；31_轉(zhuǎn)子；311_磁極；32_增強(qiáng)相；33_脫模布；34_導(dǎo)流網(wǎng)；35_注膠管路；36_抽氣管；361-閥門；37_真空隔離膜；38_半滲透膜；39_溫度傳感器；4-真空發(fā)生裝置；41_真空泵；42_真空罐；421_第一壓力表；43_真空閥；44_緩沖罐；441_第二壓力表；5_泵進(jìn)液管；6_加熱裝置；101-構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟；102_預(yù)處理樹脂的步驟；103-真空保壓的步驟；104_真空灌注的步驟；105_固化樹脂的步驟；106_去除輔材的步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層、永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)及永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層3，其包括依次鋪設(shè)在帶有磁極311的轉(zhuǎn)子31表面的增強(qiáng)相32、脫模布33和導(dǎo)流網(wǎng)34，在導(dǎo)流網(wǎng)34外分別固定有注膠管路35的端部和抽氣管36的端部，在轉(zhuǎn)子31上密封連接有真空隔離膜37，真空隔離膜37覆蓋增強(qiáng)相32、脫模布33、導(dǎo)流網(wǎng)34、注膠管路35的端部和抽氣管36的端部。
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層3將真空輔助樹脂灌注成型工藝應(yīng)用在了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極防護(hù)中，可以借以在永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極311表面成型出一種樹脂覆層，并且易于實(shí)現(xiàn)磁極311表面的樹脂覆層的厚度控制，不需要模套工裝。真空隔離膜37與轉(zhuǎn)子31密封連接提供覆蓋磁極311表面的樹脂灌注空間，將樹脂注入該灌注空間，使樹脂固化之后，一部分樹脂會成型在脫模布33的內(nèi)側(cè)(即脫模布33與磁極311表面之間的增強(qiáng)相32中)，一部分樹脂會成型在脫模布33的外側(cè)，這樣揭去脫模布33可以去除脫模布33外的樹脂和導(dǎo)流網(wǎng)34等輔材而保留脫模布33內(nèi)側(cè)的樹月旨，由于容易控制所鋪設(shè)的增強(qiáng)相32的厚度，因此也易于實(shí)現(xiàn)樹脂覆層的厚度控制。
[0034]另外由于這里的樹脂灌注空間利用了轉(zhuǎn)子31作為一個側(cè)面，利用真空隔離膜37作為另一個側(cè)面，所以它本質(zhì)上是一種覆層工藝，不同于現(xiàn)有技術(shù)中的整體成型工藝。由于不需要模套工裝，也具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槟Ｌ坠ぱb一般都由金屬制成，其設(shè)計(jì)和加工成本比較昂貴，且模套工裝比較笨重，在使用時會額外帶來人力操作的成本，同時也帶來操作的安全風(fēng)險。另外，操作人員可以不受模套工裝的阻擋而透過真空隔離膜37實(shí)時觀察樹脂的灌注情況，可以清楚地看到樹脂的流向和流速，也便于操作人員實(shí)現(xiàn)工藝過程中的質(zhì)量控制。
[0035]具體地，還可以在注膠管路35的端部固定用于將樹脂導(dǎo)引至導(dǎo)流網(wǎng)34的導(dǎo)流裝置。
[0036]優(yōu)選地，增強(qiáng)相32可以包括至少一層纖維布，通過鋪設(shè)層狀纖維布易于控制增強(qiáng)相32的厚度，如可以選擇纖維布的層數(shù)和各層纖維布的厚度以控制增強(qiáng)相32的厚度。纖維布可以是有機(jī)纖維布或者無機(jī)纖維布，優(yōu)選地，纖維布可以為玻璃纖維布、碳纖維布或麻布，玻璃纖維布、碳纖維布或麻布的性價比更高。優(yōu)選地，纖維布可以為單軸纖維布或雙軸纖維布，單軸纖維布或雙軸纖維布使樹脂更易于充分的浸透。
[0037]優(yōu)選地，在真空隔離膜37和導(dǎo)流網(wǎng)34之間可以設(shè)有半滲透膜38(即即VAP膜)，注膠管路35的端部位于導(dǎo)流網(wǎng)34和半滲透膜38之間，抽氣管36的端部位于半滲透膜38夕卜，這樣半滲透膜38可以隔離半滲透膜38內(nèi)外的空間，樹脂中可能存在的氣泡能透過半滲透膜38，進(jìn)入半滲透膜38與真空隔離膜37之間的空間，而樹脂被阻擋在半滲透膜38與轉(zhuǎn)子31之間的空間內(nèi)，這樣能使透過半滲透膜38的氣體受到較小的阻力而更加順利地從半滲透膜38與真空隔離膜37之間的空間中被抽走，使得樹脂灌注效果更好。
[0038]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子31的軸線可以沿豎直方向設(shè)置，注膠管路35的端部位于磁極311的下端，抽氣管36的端部位于磁極311的上方，這樣樹脂將從樹脂灌注空間的下側(cè)注入，由于受到重力作用，注入的樹脂會自下而上地逐漸同步浸潤。
[0039]本實(shí)施例中所說的“永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子”可以是永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)子，也可以是永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。優(yōu)選地，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子可以為直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子。
[0040]如圖3所示，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括任一上述實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的防護(hù)覆層3，還包括樹脂預(yù)處理裝置1、進(jìn)液泵裝置2和真空發(fā)生裝置4，樹脂預(yù)處理裝置I包括樹脂攪拌脫泡裝置11和樹脂儲液罐12，樹脂攪拌脫泡裝置11用于對雙組份樹脂進(jìn)行攪拌和脫泡，樹脂攪拌脫泡裝置11通過攪拌脫泡裝置出液管13與樹脂儲液罐12連接，樹脂儲液罐12通過泵進(jìn)液管5與進(jìn)液泵裝置2連接，進(jìn)液泵裝置2用于控制流過進(jìn)液泵裝置2的樹脂的流速，進(jìn)液泵裝置2與注膠管路35連接，抽氣管36與真空發(fā)生裝置4連接，在抽氣管36上連接有閥門361。
[0041]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)將真空輔助樹脂灌注成型工藝設(shè)備應(yīng)用在了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極防護(hù)中，可以用來在永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極表面成型出一種樹脂覆層，易于實(shí)現(xiàn)磁極表面的樹脂覆層的厚度控制，同時可實(shí)現(xiàn)良好的灌注效果，以利于成型出高質(zhì)量的覆層。樹脂攪拌脫泡裝置11對雙組份樹脂進(jìn)行攪拌和脫泡可使其均勻混合并除去其中的氣體，脫泡后的樹脂經(jīng)攪拌脫泡裝置出液管13后存儲在樹脂儲液罐12中，在注膠時，進(jìn)液泵裝置2可使經(jīng)攪拌脫泡了的樹脂勻速地灌注到轉(zhuǎn)子磁極表面，這些裝置相互配合可以使得樹脂幾乎無氣泡地充分灌注到永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層3中的各種孔隙中，從而實(shí)現(xiàn)良好的灌注效果，由于極大地降低了孔隙率且實(shí)現(xiàn)了良好的灌注，所以可以用來強(qiáng)化轉(zhuǎn)子磁極的機(jī)械性能、提高其防腐等級。
[0042]優(yōu)選地，樹脂攪拌脫泡裝置11可以包括第一組份進(jìn)液管111、第二組份進(jìn)液管112、密封攪拌罐113和密封攪拌罐抽真空裝置114，第一組份進(jìn)液管111和第二組份進(jìn)液管112與密封攪拌罐113相連，在密封攪拌罐113內(nèi)設(shè)有攪拌裝置1131，密封攪拌罐抽真空裝置114與密封攪拌罐113通過脫泡抽氣管連接，密封攪拌罐113與攪拌脫泡裝置出液管13連接。雙組份樹脂的兩種組份可以分別經(jīng)過第一組份進(jìn)液管111和第二組份進(jìn)液管112進(jìn)入密封攪拌罐113，攪拌裝置1131對兩種組份進(jìn)行攪拌使其混合均勻，密封攪拌罐抽真空裝置114對密封攪拌罐113抽氣使其內(nèi)的壓力降低從而將樹脂中存在的氣泡脫出，之后樹脂被存儲在樹脂儲液罐12中。具體地，密封攪拌罐113的高度可以高于樹脂儲液罐12從而使攪拌脫泡后的樹脂能依靠重力自行進(jìn)入樹脂儲液罐12中。
[0043]為了避免樹脂在流入樹脂儲液罐12中時濺落在液面上而再次產(chǎn)生和混入氣泡，進(jìn)一步地，攪拌脫泡裝置出液管13可以伸入樹脂儲液罐12內(nèi)并與樹脂儲液罐12的內(nèi)壁相接觸，這樣經(jīng)攪拌脫泡后的樹脂可沿樹脂儲液罐12的內(nèi)壁流下。
[0044]具體地，進(jìn)液泵裝置2可以采用現(xiàn)有的具備調(diào)節(jié)流速功能的進(jìn)液泵裝置，例如蠕動泵，如圖3所示，進(jìn)液泵裝置2也可以包括相互連接的泵21和流速計(jì)22，流速計(jì)22與泵進(jìn)液管5連接，泵21與注膠管路35連接。
[0045]本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)還對真空發(fā)生裝置4進(jìn)行了改進(jìn)，如圖3所示，真空發(fā)生裝置4可以包括依次連接的真空泵41、真空罐42、真空閥43和緩沖罐44，緩沖罐44與抽氣管36連接，在真空罐42上連接有第一壓力表421，在緩沖罐44上連接有第二壓力表441。這樣真空泵41和真空罐42作為一級抽真空裝置，緩沖罐44作為二級緩沖系統(tǒng)，通過二級緩沖可以使得永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層3中抽得的真空度更平穩(wěn)，而且在關(guān)閉真空閥43后，利用二級緩沖系統(tǒng)中的第二壓力表441可以用來檢測真空度的下降速率，從而可以方便地檢測出整個灌注系統(tǒng)中的管道接口等位置處是否存在較大的密封缺陷。具體在檢測時，可先封閉注膠管路35，用真空泵41對真空罐42和緩沖罐44抽真空，然后關(guān)閉真空閥43，觀察第二壓力表441隨時間的變化，通過計(jì)算第二壓力表441的值隨時間的下降速度可以得出一個“真空度下降速率”，根據(jù)該真空度下降速率可知系統(tǒng)的密封及管道的連接是否可靠。具體地，封閉注膠管路35的方式可以是關(guān)閉泵，或者是關(guān)閉注膠管路35上連接的閥，或者用管卡卡緊注膠管路35。
[0046]為了在灌注之前對轉(zhuǎn)子31進(jìn)行預(yù)熱且在灌注完成后對樹脂進(jìn)行加熱，本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)還可以包括用于對注入真空隔離膜37與轉(zhuǎn)子31之間的樹脂進(jìn)行加熱的加熱裝置6，為了便于測量加熱溫度，在轉(zhuǎn)子31上設(shè)有溫度傳感器39。具體地，加熱裝置6可以以非接觸的方式對轉(zhuǎn)子31和樹脂加熱，如加熱裝置6可以采用電阻絲輻射照射的方式加熱，即加熱裝置6可以為紅外輻射加熱裝置。采用紅外輻射加熱裝置進(jìn)行加熱，加熱效果更均勻。加熱裝置6還可以采用其他能夠提供需要的環(huán)境溫度的加熱裝置。
[0047]本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注方法可以使用上述實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)進(jìn)行真空輔助樹脂灌注。
[0048]如圖4所示，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注方法的流程示意圖，為了便于理解也可同時參見圖1至圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注方法，其包括以下步驟:
[0049]構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟101:在轉(zhuǎn)子的磁極上構(gòu)建任一上述實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的防護(hù)覆層；
[0050]預(yù)處理樹脂的步驟102:對雙組份樹脂進(jìn)行攪拌和脫泡，存儲脫泡后的樹脂；
[0051]真空保壓的步驟103:對真空隔離膜與轉(zhuǎn)子的磁極之間的空間抽真空并保持該空間內(nèi)的真空度；
[0052]真空灌注的步驟104:將存儲的樹脂勻速地注入到真空隔離膜與轉(zhuǎn)子的磁極之間；
[0053]固化樹脂的步驟105:對注入真空隔離膜與轉(zhuǎn)子的磁極之間的樹脂加熱，使樹脂升溫并固化；
[0054]去除輔材的步驟106:將脫模布以及脫模布外的輔材去除。
[0055]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注方法將真空輔助樹脂灌注成型工藝應(yīng)用在了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極防護(hù)中，可以用來在永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極表面成型出一種樹脂覆層，易于實(shí)現(xiàn)磁極表面的樹脂覆層的厚度控制，同時可使樹脂幾乎無氣泡地充分灌注到各種孔隙中，從而實(shí)現(xiàn)良好的灌注效果，以利于成型出高質(zhì)量的覆層。由于極大地降低了孔隙率且實(shí)現(xiàn)了良好的灌注，所以可以用來強(qiáng)化轉(zhuǎn)子磁極的機(jī)械性能、提高其防腐等級。
[0056]具體地，在預(yù)處理樹脂的步驟102中，可以用樹脂攪拌脫泡裝置對雙組份樹脂進(jìn)行攪拌和脫泡，可以用樹脂儲液罐存儲脫泡后的樹脂。對雙組份樹脂進(jìn)行攪拌而混合的方式可以是攪拌裝置間歇式攪拌和攪拌裝置連續(xù)式攪拌。脫泡的步驟可以與攪拌步驟連續(xù)進(jìn)行，也可以脫泡步驟單獨(dú)進(jìn)行。而雙組份樹脂中的雙組份分別指的是樹脂本體和對應(yīng)的固化劑，例如雙組份樹脂可以是雙組份聚氨酯、雙組份環(huán)氧樹脂或者雙組份其他樹脂。在真空保壓的步驟103中，可以用真空發(fā)生裝置對樹脂灌注空間抽真空。在真空灌注的步驟104中，可以將存儲的樹脂經(jīng)泵進(jìn)液管、進(jìn)液泵裝置和注膠管路勻速地注入到樹脂灌注空間中。
[0057]具體地，預(yù)處理樹脂的步驟102和真空保壓的步驟103可以同時進(jìn)行并同時完成。此外，“構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟101”也可以被稱為“預(yù)處理轉(zhuǎn)子磁極的步驟”，構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟101和預(yù)處理樹脂的步驟102也可以沒有先后順序，可以同時進(jìn)行，在完成構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟101后，則執(zhí)行真空保壓的步驟103，在完成預(yù)處理樹脂的步驟102的預(yù)處理并執(zhí)行真空保壓的步驟103后，執(zhí)行真空灌注的步驟104。
[0058]具體地，構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟101可以包括:
[0059]清理轉(zhuǎn)子的磁軛表面、磁極表面以及磁極周圍的附屬物；
[0060]在磁極的表面依次鋪設(shè)并固定增強(qiáng)相、脫模布和導(dǎo)流網(wǎng)，將注膠管路的端部和抽氣管的端部分別固定在導(dǎo)流網(wǎng)外；
[0061]用真空隔離膜覆蓋增強(qiáng)相、脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、注膠管路的端部和抽氣管的端部，將真空隔離膜與轉(zhuǎn)子密封連接。
[0062]優(yōu)選地，構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟可以包括:
[0063]清理轉(zhuǎn)子的磁軛表面、磁極表面以及磁極周圍的附屬物；
[0064]在磁極的表面依次鋪設(shè)并固定增強(qiáng)相、脫模布和導(dǎo)流網(wǎng)，將注膠管路的端部固定在導(dǎo)流網(wǎng)外，在導(dǎo)流網(wǎng)外固定半滲透膜，使注膠管路的端部位于導(dǎo)流網(wǎng)和半滲透膜之間，將抽氣管的端部固定在半滲透膜外；
[0065]用真空隔離膜覆蓋增強(qiáng)相、脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、半滲透膜、注膠管路的端部和抽氣管的端部，將真空隔離膜與轉(zhuǎn)子密封連接。
[0066]優(yōu)選地，在構(gòu)建防護(hù)覆層的步驟101中，對雙組份樹脂進(jìn)行脫泡所使用的真空度為-40?-99千帕，脫泡的時間為5?30分鐘。
[0067]優(yōu)選地，在真空保壓的步驟103中，樹脂灌注空間中保持的真空度為-45?-85千帕。
[0068]優(yōu)選地，在真空灌注的步驟104中，注入樹脂灌注空間中樹脂的流速為200?1000
克/分鐘。
[0069]進(jìn)一步地，在真空灌注的步驟104和固化樹脂的步驟105之間還可以包括以下步驟:
[0070]待樹脂注滿真空隔離膜與轉(zhuǎn)子之間的空間后，封閉注膠管路，在3?10小時內(nèi)繼續(xù)保持抽氣管內(nèi)的真空度。
[0071]這樣在樹脂固化之前通過保持抽氣管內(nèi)的真空度3?10小時，可以進(jìn)一步使注入真空隔離膜與轉(zhuǎn)子之間的樹脂中所有可能存在的氣泡被充分地排除在灌注體系之外，從而進(jìn)一步降低樹脂成型后的孔隙率。具體地，樹脂注滿真空隔離膜與轉(zhuǎn)子之間的空間的標(biāo)準(zhǔn)可以是樹脂流動到磁極的上端并將磁極的上端完全覆蓋。
[0072]優(yōu)選地，在固化樹脂的步驟105中，可以使樹脂升溫至40?90°C，并保持該溫度4?12小時。
[0073]關(guān)于以上實(shí)施例所說的“真空度”，均指“相對壓力”或“相對真空度”，即指被測對象的壓力與測量地點(diǎn)大氣壓的差值。
[0074]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其特征在于，包括依次鋪設(shè)在轉(zhuǎn)子的磁極表面的增強(qiáng)相、脫模布和導(dǎo)流網(wǎng)，在所述導(dǎo)流網(wǎng)外分別固定有注膠管路的端部和抽氣管的端部，在所述轉(zhuǎn)子上密封連接有真空隔離膜，所述真空隔離膜覆蓋所述增強(qiáng)相、脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、注膠管路的端部和抽氣管的端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其特征在于，所述增強(qiáng)相包括至少一層纖維布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其特征在于，所述纖維布為玻璃纖維布、碳纖維布或麻布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其特征在于，所述纖維布為單軸纖維布或雙軸纖維布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的軸線沿豎直方向設(shè)置，所述注膠管路的端部位于所述磁極的下端，所述抽氣管的端部位于所述磁極的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其特征在于，所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子為直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，其特征在于，在所述真空隔離膜和所述導(dǎo)流網(wǎng)之間設(shè)有半滲透膜，所述注膠管路的端部位于所述導(dǎo)流網(wǎng)和所述半滲透膜之間，所述抽氣管的端部位于所述半滲透膜外。
8.—種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注防護(hù)覆層，還包括樹脂預(yù)處理裝置、進(jìn)液泵裝置和真空發(fā)生裝置； 所述樹脂預(yù)處理裝置包括樹脂攪拌脫泡裝置和樹脂儲液罐，所述樹脂攪拌脫泡裝置用于對雙組份樹脂進(jìn)行攪拌和脫泡，所述樹脂攪拌脫泡裝置通過攪拌脫泡裝置出液管與所述樹脂儲液鍾連接； 所述樹脂儲液罐通過泵進(jìn)液管與所述進(jìn)液泵裝置連接，所述進(jìn)液泵裝置用于控制流過所述進(jìn)液泵裝置的樹脂的流速； 所述進(jìn)液泵裝置與所述注膠管路連接，所述抽氣管與所述真空發(fā)生裝置連接，在所述抽氣管上連接有閥門。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂攪拌脫泡裝置包括第一組份進(jìn)液管、第二組份進(jìn)液管、密封攪拌罐和密封攪拌罐抽真空裝置，所述第一組份進(jìn)液管和第二組份進(jìn)液管與所述密封攪拌罐相連，在所述密封攪拌罐內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，所述密封攪拌罐抽真空裝置與所述密封攪拌罐通過脫泡抽氣管連接，所述密封攪拌罐與所述攪拌脫泡裝置出液管連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)液泵裝置包括相互連接的泵和流速計(jì)，所述流速計(jì)與所述泵進(jìn)液管連接，所述泵與所述注膠管路連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)，其特征在于，所述真空發(fā)生裝置包括依次連接的真空泵、真空罐、真空閥和緩沖罐，所述緩沖罐與所述抽氣管連接，在所述真空罐上連接有第一壓力表，在所述緩沖罐上連接有第二壓力表。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的真空輔助樹脂灌注系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于對注入所述真空隔離膜與所述轉(zhuǎn)子之間的樹脂進(jìn)行加熱的加熱裝置，在所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有溫度傳感器。
【文檔編號】B29C70/36GK204160781SQ201420488479
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】王棟, 李斐斐, 張國濤 申請人:新疆金風(fēng)科技股份有限公司