[发明专利]一种发电机及其辅助支撑结构

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机发电系统中柴油机与发电机联接、发电机自身的结构及固定方式。

背景技术

柴油电站主要组成部分是柴油机和发电机，本发明所使用的发电机是稀土永磁无铁芯电机，传统的发电机定子与转子是径向气隙，而稀土永磁无铁芯电机定子和转子是轴向气隙，因此对电机转子的轴向间隙有严格的限制，而柴油机在工作时，其输出轴存在轴向窜动，当柴油机的输出轴与发电机轴联接时，最直接的结果就是使发电机的轴向窜动增加，导致转子扫膛。如何将柴油机的扭矩传递到发电机上，又不让柴油机的轴向窜动影响到发电机，是使用稀土永磁无铁芯电机发电所必须面对的问题。以往解决这个问题通常采用下面的办法：一是去掉发电机转子与定子间的轴承，增加转子与定子轴向设计间隙，当轴向窜动不大时不会产生扫膛现象。但轴向间隙增大，使发电机的工作效率降低。二是保留发电机定子与转子间的轴承，定子和转子分别与柴油机的输出轴和机体连接。虽然从结构上限制了转子的轴向窜动。但由于制造和装配误差，发电机与柴油机之间的不同轴使柴油机的输出轴的负荷增加，严重时导致柴油机输出轴断裂。三是发动机轴与发电机轴之间采用弹性联轴器联接，由于柴油机的振动、冲击及高转速(3000rpm以上)，使得联轴器的使用寿命严重下降。

发明内容

为了解决柴油机输出轴的窜动对发电机的影响，本发明通过改进发电机的结构及改变对发电机的固定方式，解决了柴油机轴向窜动对发电机影响的问题。

一、发电机的结构。发电机的转子一端由轴承支撑，一端浮动。在装有轴承的一端，轴承限制转子沿轴向的双向移动，通过控制装在轴上的零件的加工尺寸来保证了转子与定子的轴向间隙及在转轴右端的径向间隙。在转子轴的另一端，轴上的内锥孔与发动机轴的外锥面配合，通过发电机尾部的长螺杆拉紧固定，既传递了扭矩，又保证了柴油机与发电机的同轴度。

二、发电机的固定方式。发电机左侧的支撑是通过机壳上的内孔与柴油机的凸台配合来实现的，同时也保证了发电机定子与转子在转轴左侧的径向间隙，右侧是在机壳的中心设置一个辅助支撑的结构。辅助支撑作用是承受电机的部分重量而不改变发电机中心的位置，不影响柴油机与发电机的同轴度。

三、在柴油机与发动机之间还有一个止转块，防止发电机的外壳与转子一起旋转。

本发明的有益效果是：

1、使稀土永磁无铁芯电机在柴油电站中的应用更广

2、提高了发电机的效率

3、有利于延长柴油机和发电机的使用寿命

4、结构简单，成本低

5、装配工艺简单

附图说明

以下结合说明书附图进一步说明本发明的具体结构特点

图1中1是柴油机，2是发电机外壳，3是转子，4是定子，5是发电机轴，6是轴承，7是长螺杆，8是支撑板，9是螺钉，10是支撑座，11是螺钉，12是柴油机输出轴，13是止转块，14是底座。

具体实施方式

发电机外壳2与定子4通过机械结构固定在一起，发电机轴5与转子3通过机械结构固定在一起，轴承6的内、外圈分别与发电机轴5和发电机外壳2相配合，且轴向均不可左右移动。发电机外壳2的左端的内孔与柴油机上的止口配合实现径向定位，发电机轴5的内锥孔与是柴油机输出轴12的外锥面配合，通过长螺杆7拉紧固定，将发电机固定在柴油机上。然后将支撑板8套在发电机尾部，将支撑座10固定在底座14上，再锁紧螺钉9，最后锁紧螺钉11。