[实用新型]小水发磁轭支架结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及水轮发电机领域，具体涉及一种小水发磁轭支架结构。

背景技术

水电作为一种清洁无污染、可再生的资源，对于我国建设环境友好型社会有着重大意义。小型水轮发电机包括水轮、转轴、磁轭、定子等，通过水流带动转轴和磁轭转动，磁轭是转换能量和传递转矩的主要部件，一般采用实心磁轭和叠片式磁轭。实心磁轭与转轴整锻或热套在转轴上，表面加工有鸽尾用于固定磁极。叠片式磁轭是将若干磁轭环片重叠热套在转轴上的转子支架上，外圆表面加工有T尾用于固定磁极。实心磁轭质量大加工成本很高，叠片磁轭强度和刚度差，安装麻烦。现有采用支架磁轭结构，即将磁轭热套在支架上，支架热套在转轴上的磁轭结构，这种结构存在磁轭与支架之间、支架与转轴之间连接不稳定，容易存在应力集中导致使用过程中在连接处出现破坏致使小型水轮发电机不能正常工作的问题。

实用新型内容

本实用新型意在提供小水发磁轭支架结构，以解决现有小型水轮发电机采用支架磁轭结构存在应力集中造成破坏的问题。

为达到上述目的，本实用新型的基础技术方案如下：小水发磁轭支架结构，包括转轴、支架和磁轭，支架固定连接在转轴的中部，磁轭固定连接在支架的外侧，转轴的中部设有至少两个向内凹陷的去应力槽，去应力槽的底部为圆弧过渡，去应力槽靠近轴端的侧壁倾斜设置，去应力槽为环形槽，去应力槽位于支架与转轴的连接处，去应力槽位于支架靠近轴端的一侧。

本方案的原理及优点是：实际应用时，转轴作为支架的支撑，支架作为磁轭的支撑，支架作为磁轭与转轴之间的连接件，位于支架靠近轴端一侧且向内凹陷的去应力槽能够为支架与转轴的连接提供更大操作空间，方便操作；底部圆弧过渡的环形去应力槽使得支架与转轴的连接处无应力集中点，且能够将支架与转轴之间连接产生的应力均匀分布到转轴上，进一步减小应力集中，去应力槽靠近轴端的侧壁倾斜设置增大了去应力槽的面积，增大了支架与转轴之间的连接区域面积，使得支架与转轴之间连接产生的应力能够通过去应力槽的圆弧底部和倾斜侧壁向转轴的其他部位分散，进一步提高应力的消除效果，使得小型水轮发电机采用支架磁轭结构不存在应力集中，避免应力集中带来的破坏，解决现有技术中应力集中导致使用过程中在连接处出现破坏致使小型水轮发电机不能正常工作的问题。

优选方案一，作为基础方案的一种改进，转轴包括支撑段和加强段，支架焊接固定在支撑段上，去应力槽位于支撑段与加强段之间，去应力槽倾斜设置的侧壁的顶端与加强段之间平滑过渡。支撑段用于支撑支架，加强段用于加工去应力槽后提高转轴的结构强度，采用焊接的连接方式使得支架与转轴之间的连接更加稳定，同时去应力槽能够作为焊接的焊池承载焊料，对焊接产生的应力具有更好的消除效果，采用平滑过渡使得去应力槽与加强段之间不存在应力集中点，使得加强段能够进一步提高去应力槽对焊接应力的消除作用，使得支架与转轴之间的连接更加稳定。

优选方案二，作为优选方案一的一种改进，支架包括支撑板和套筒，支撑板焊接固定在套筒的内部，支撑板远离套筒的一端与转轴焊接固定，支撑板与套筒之间的焊缝位于支撑板远离轴端的一侧，支撑板与转轴之间的焊缝位于去应力槽内。通过支撑板和套筒对磁轭进行支撑，通过支架能够减少磁轭与转轴之间的接触面积，使得转轴与磁轭之间连接的应力更小，将焊接的焊缝设置在支撑板的两侧，使得焊接产生的应力能够从两侧同时对支撑板作用并在相反方向上形成平衡，使得支撑板上不会有偏向某一侧的应力集中，使得支撑板更加稳定。

优选方案三，作为优选方案二的一种改进，磁轭的外侧通过多个螺栓固定连接有磁极，磁极上缠绕有励磁线圈。磁极作为提供励磁磁场的磁感应部件，通过螺钉固定使得磁极连接在磁轭上更加稳定。

优选方案四，作为优选方案三的一种改进，励磁线圈的外侧设有风扇，风扇固定在磁轭上。设置风扇能够于磁极、磁轭在转动过程中共同产生风压，使得发电机内部空气流动产生气流对线圈绕组及铁芯进行通风冷却。

优选方案五，作为优选方案四的一种改进，加强段为圆台状，加强段大直径端的直径与支撑段的直径相同，转轴的直径从加强段的大直径端向转轴的端部依次减小。这样设置使得加强段作为转轴上强度最大的部位，能够承受支架、磁轭、磁极及转轴转动带来的压力而不产生变形或损坏，使得转轴的强度更高。