空客飞机APU交流发电机的修理方法

摘要

本发明公开了一种空客飞机APU交流发电机的修理方法。它包括如下步骤：将下好料的聚酰亚胺矩形漆包线用定子线圈弯U夹具组件进行弯U成型；将成型的一套线圈组件依次插入设备通用型端部成形机中的D端线圈扭形夹具，完成一次性线圈端部成型；从设备上卸料后将线圈按跨距依次插入定子铁芯组件的槽中；引出线装配到位；进行主定子线圈C端扭头；将成型的定子线圈按照定子绕组引出线端接线图进行焊接和接线；将铁芯组件安装到绕线夹具上用长销子及压板固定；将扁绕机右侧顶心气缸机构往右移；将漆包线穿过扁绕机上的夹紧机构；调节好扁绕机的起绕点；将绕线参数输入绕线步序进行主转子线圈组件绕线。具有缩短维修周期、降低维修成本的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，更具体地说它是空客飞机APU交流发电机的修理方法。

背景技术

空客飞机APU(辅助动力装置)交流发电机是无刷的油冷发电机，额定输出为115/200伏特，90KVA，3相400Hz.APU以24,000转/分的额定的恒速直接驱动该电机。飞行中，在故障情况下，该电机可以替换任一个或两个IDG(整体驱动发电机)；在地面上，当地面电源装置不能利用时供电给飞机电网；产品在装机使用过程当中，由于所处的装机位置位于APU齿轮箱、工作转速高、振动大、滑油冷却方式等各种不可预见的因素，在累计使用时间较长的情况下，电机的定、转子绕组的绝缘性能会出现不同程度的降低，极限的情况是定、转子绕组打火烧蚀、绝缘击穿，扫膛等；针对这些故障现象，由于涉及到核心的商业机密以及对自身产权的保护意识并确立对产品维修、航材备件的绝对垄断和在竞争关系中占优，OEM厂家(原始设备制造商)建议对这些故障件返还原厂修理或在指定的授权厂家进行修理；在现行有效的资料中对于定子的绕线修理措施未提及；然而目前的实际情况是客户送修的故障件中几乎都需要对定、转子进行绕线修理，否则就只能报废。

发电机额定参数及主要尺寸：

(1)额定输出功率P_N＝90kW

(2)额定电压

线电压：U_N＝200V

采用Y接法，额定相电压

(3)额定频率f＝400Hz

(4)相数m＝3

(5)极数2P＝2

(6)额定转速n_N＝24,000rpm

(7)功率因数

(8)额定相电流

(9)定子铁芯外径D₁＝147.6mm

(10)定子铁芯内径D_il＝87.3mm

(11)极距

(12)定子铁芯长L₁＝89mm

(13)磁极铁芯长L_m＝90.6mm

(14)气隙δ＝2.375mm

(15)铁芯有效长度

(16)定子槽数Z₁＝33

(17)每极每相槽数

(18)节距y₁＝1-12

发明内容

本发明的目的是提供一种空客飞机APU交流发电机的修理方法，能很好地完成空客飞机电机的定、转子的重新绕线和相关的深度修理，保障飞机的正常运行，缩短维修周期、降低维修成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：空客飞机APU交流发电机的修理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将下好料的聚酰亚胺矩形漆包线用定子线圈弯U夹具组件进行弯U成型；

步骤2：将成型的一套线圈组件依次插入设备通用型端部成形机中的D端线圈扭形夹具，通过限高块限定线圈扭形起始高度，在设备控制面板设定好扭形角度、回扭角度、扭形频率和回扭频率，完成一次性线圈端部成型；

步骤3：从设备上卸料后将线圈按跨距依次插入定子铁芯组件的三十三处槽中；

步骤4：将半成型的定子组件引出线端部朝下插入设备通用型线圈端部扭头机中的C端线圈成型工装，确保引出线悉数插入扭形内模和扭形外模的槽口以及定位导向套和滑块之间的缝隙，引出线装配到位；

步骤5：在面板上设定好扭形参数，进行主定子线圈C端扭头，扭形参数包括外模扭形角度、外模回扭角度、内膜扭形角度、内模回扭角度、扭形频率、回扭频率、跟踪时间、起扭高度；

步骤6：将成型的定子线圈按照定子绕组引出线端接线图进行焊接和接线；

步骤7：对于主转子线圈组件，将绕线夹具固定在扁绕机上，将铁芯组件安装到绕线夹具上用长销子及压板固定；

步骤8：扁绕机右侧顶心气缸机构闲置，将扁绕机右侧顶心气缸机构往右移；

步骤9：调节夹紧汽缸的压力，将漆包线穿过扁绕机上的夹紧机构；

步骤10：调节好扁绕机的起绕点；

步骤11：将绕线参数输入绕线步序进行主转子线圈组件绕线。

在上述技术方案中，扁绕机为SW-202LQ型扁绕机。

在上述技术方案中，步骤2中，成型的一套线圈组件包括三十三个弯U成型的定子线圈。

所述的空客飞机APU交流发电机的修理方法中，步骤3至步骤5中，通过设定通用型线圈端部扭头机的面板参数，配合操作C端线圈成型工装完成主定子线圈C端扭头；步骤6叙述主定子引出线端的焊接和接线；步骤7至步骤11中，叙述使用扁绕机绕制主转子线圈组件的过程。

本发明是满足适航要求和局方(中国民航总局和美国联邦航空局)要求的空客飞机APU(辅助动力装置)上的交流发电机定、转子的专用修理方案，方案编号：EO#15-0519EHGD,EO#16-0913HGD,EO#16-0914HGD,EO#16-0915HGD。

本发明具有如下优点：

(1)打破了OEM(原始设备制造商)的技术垄断，突破了技术瓶颈，掌握了核心工艺技术，自主创新地设计了相应的工装、夹具，很好的完成了空客飞机电机的定、转子的重新绕线和相关的深度修理；

(2)同时获得了CAAC和FAA(中国民航总局和美国联邦航空局)的双重批准，适合装机使用；

(3)缩短维修周期、降低维修成本；

(4)满足客户的使用需求，保障飞机的正常运行。

附图说明

图1为本发明定子线圈弯U夹具组件立体结构示意图。

图2为本发明D端线圈扭形夹具立体结构示意图。

图3为本发明C端线圈成型工装立体结构示意图。

图4为本发明定子绕组展开示意图。

图5为本发明定子绕组引出线端接线示意图。

图6为本发明励磁转子绕组展开示意图。

图7为本发明绕线夹具立体结构示意图。

图8为本发明转子组件立体结构示意图。

图4和图5中，编号A1、A2、……A33分别代表编制的槽号，方便标识和接线；

图6中，编号B1、B2……B45分别代表编制的槽号，方便标识和接线；N指中线，A指A相。

图中1-定子线圈弯U夹具组件,2-D端线圈扭形夹具,2.1-D端线圈扭形内模,2.2-隔套,2.3-D端线圈扭形外模,2.4-垫块,2.5-扳手,2.6-限高块,3-C端线圈成型工装,3.1-C端线圈扭形内模,3.2-C端线圈扭形外模,3.3-定位导向套,3.4-凸轮盘,3.5-滑块,3.6-模盖,3.7-定子铁芯组件,3.8-定位导套,3.9-定位块,7-绕线夹具,7.1-转接短轴,7.2-夹具Ⅰ,7.3-压板,7.4-主转子线圈组件,7.5-夹具Ⅱ,8-转子组件,8.1-左轴,8.2-外筒,8.3-主转子铁芯组件,8.4-右轴,8.5-钢圈,8.6-励磁转子组件,8.7-配重护盖。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：空客飞机APU交流发电机的修理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将下好料的聚酰亚胺矩形漆包线用定子线圈弯U夹具组件1(如图1所示)进行弯U成型；

步骤2：将成型的一套线圈组件依次插入设备通用型端部成形机中的D端线圈扭形夹具2(如图2所示)，通过限高块2.6限定线圈扭形起始高度，在设备控制面板设定好扭形角度、回扭角度、扭形频率和回扭频率，完成一次性线圈端部成型；

步骤3：从设备上卸料后将线圈按跨距依次插入定子铁芯组件的三十三处槽中；

步骤4：将半成型的定子组件引出线端部朝下插入设备通用型线圈端部扭头机中的C端线圈成型工装3(如图3所示)，确保引出线悉数插入扭形内模3.1和扭形外模3.2的槽口以及定位导向套3.3和滑块3.5之间的缝隙，引出线装配到位；

步骤5：在面板上设定好扭形参数，进行主定子线圈C端扭头，扭形参数包括外模扭形角度、外模回扭角度、内膜扭形角度、内模回扭角度、扭形频率、回扭频率、跟踪时间、起扭高度，扭头后的线圈跨距如图4所示；

步骤6：将成型的定子线圈按照定子绕组引出线端接线图(如图5所示)进行焊接和接线；

步骤7：对于主转子线圈组件7.4，将绕线夹具7固定在扁绕机上，将铁芯组件安装到绕线夹具7上用长销子及压板7.3固定；

步骤8：扁绕机右侧顶心气缸机构闲置，将扁绕机右侧顶心气缸机构往右移；

步骤9：调节夹紧汽缸的压力，将漆包线穿过扁绕机上的夹紧机构；

步骤10：调节好扁绕机的起绕点；

步骤11：将绕线参数输入绕线步序进行主转子线圈组件7.4绕线。

扁绕机为SW-202LQ型扁绕机。

步骤2中，成型的一套线圈组件包括三十三个弯U成型的定子线圈。

为了能够更加清楚的说明本发明所述的空客飞机APU交流发电机的修理方法与现有的返还原厂修理或在指定的授权厂家进行修理相比所具有的优点，工作人员将这三种术方案进行了对比，其对比结果如下表：

由上表可知，本发明所述的空客飞机APU交流发电机的修理方法与现有的返还原厂修理或在指定的授权厂家进行修理相比，维修周期较短、成本较低。

其它未说明的部分均属于现有技术。