[發明專利]一種垂直軸風電機定子軸及其制造方法

有效

• 申請號: 201110241834.8
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102299574A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 趙欣
• 申請（專利權）人: 北京市拓又達科技有限公司
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K5/16;H02K15/02
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 吳景曾

1.一種垂直軸風電機定子軸，其特征在于：所述的定子軸包括定子中心軸、外軸套、上軸承臺、下軸承臺和放射形固定棒，所述的定子中心軸是可以通過導線的空心軸，外軸套套裝在定子中心軸的外壁上，該外軸套位于定子中心軸的下部并與定子中心軸固定連接；在外軸套的頂部和底部分別固定連接一上軸承臺和下軸承臺；在定子中心軸和外軸套上開有數個中心軸穿線孔，發電機的導線從中心軸穿線孔通過定子中心軸內孔穿出軸外送電；在外軸套的外壁圓周上開有數個孔，孔內裝有放射形固定棒，安裝時，該放射形固定棒與發電機的樹脂定子盤固定連接，該樹脂定子盤為樹脂與定子線路板的組合，所述的外軸套與線路板和線路板填充樹脂料密切固接；所述的定子中心軸樹脂定子盤上帶有雙面線圈，裝在帶有雙面磁石上下機殼之間，樹脂定子盤上并裝有雙面線圈的線路板，通過樹脂固定在線路板上形成定子。

2.根據權利要求1所述的垂直軸風電機定子軸，其特征在于：所述的定子中心軸為不導磁的厚壁金屬空心軸。

3.根據權利要求1所述的垂直軸風電機定子軸，其特征在于：所述的放射形固定棒的長度與定子中心軸的直徑相同，數根放射形固定棒沿圓周均勻分布并呈放射形狀，通過樹脂與線路板緊固連接。

4.根據權利要求1所述的垂直軸風電機定子軸，其特征在于：所述的外軸套固接在定子中心軸長度的從下至上的1/5處。

5.根據權利要求1所述的垂直軸風電機定子軸，其特征在于：在所述的外軸套的外壁上沿圓周壓有滾刀花，形成方塊齒形，并與線路板及線路板填充樹脂密切固接。

6.根據權利要求1所述的垂直軸風電機定子軸，其特征在于：在定子中心軸長度的從上至下的1/5處設有一個固定定子軸孔，通過在該孔內穿設銷釘固定定子。

7.根據權利要求1所述的垂直軸風電機定子軸，其特征在于：所述的外軸套的直徑為定子中心軸直徑的一倍以上，外軸套與上軸承臺和下軸承臺一體成型。

8.一種制造權利要求1所述的垂直軸風電機定子軸的方法，其特征在于：所述的制造方法包括以下次序的工藝步驟：

(1)為定子中心軸下料：將不銹鋼管按不同發電機功率的中心軸尺寸下料，下料直徑大于發電機軸直徑的20％；

(2)為外軸套、上軸承臺和下軸承臺下料：將直徑大于定子中心軸直徑一倍以上的與定子中心軸相同的金屬管下料，其高度大于樹脂定子盤厚度的60％，內徑與定子中心軸料相同，并將該外軸套料套在定子中心軸料長度的從下至上的1/5處；

(3)在將定子軸外軸套料套在定子軸中心軸料之前，將定子軸外軸套料內徑的上下面加工坡口，坡口的徑向深度和軸向深度均為外軸套料厚度的1/3，上下面的深度加工成各1/3坡口以后，剩余的1/3料與定子軸中心軸料焊接在一起并焊平；

(4)開始進行機加工和精加工，先將定子中心軸料直徑部分加工掉20％，但在與外軸套結合處暫時不加工，留作軸承臺，將上軸承臺和下軸承臺的外徑加工成同發電機軸承內徑相同的軸承臺；

(5)再對外軸套進行加工，加工完的外軸套厚度與樹脂定子盤的厚度相同，但外軸套的內圓留有20％的尺寸；該中心軸焊接結合部分暫不加工，留作軸承臺；

(6)將步驟(4)和步驟(5)中定子中心軸和外軸套留有的上軸承臺的上端面和下軸承臺的下端面進行精加工，上軸承臺和下軸承臺的高度分別是樹脂定子盤厚度的1/5，加工后的上軸承臺的上端面和下軸承臺的下端面與上下發電機殼上的軸承內套接觸；

(7)在外軸套的外壁上壓出滾刀花，使表面形成齒形，并同線路板及線路板填充樹脂料密切固接；

(8)在外軸套的外壁開有數個沿圓周均勻分布的孔，插入用剩余焊條頭進行處理形成不銹鋼棒，其長度與定子中心軸直徑相同，分別插入外軸套外壁的數個孔內，形成放射形固定棒，通過樹脂與裝有雙面線圈的線路板，并裝在帶有雙面磁石上下機殼之間的樹脂定子盤固接；

(9)在定子中心軸和外軸套上鉆數個穿線孔將發電機輸出電源線從外軸套穿線孔通過發電機中定子中心軸的內孔穿出送電；

(10)在定子中心軸長度的從上到下的1/6處鉆一個固定定子軸孔，穿設銷釘固定定子。

9.根據權利要求8所述的垂直軸風電機定子軸的制造方法，其特征在于：所述的步驟(5)中外軸套是用大于外軸套實際厚度一倍的軸料經機加工后剩余50％；再將與定子中心軸焊接在一起的部分的厚度加工掉30％，剩余20％厚度作為軸承臺的高度。

10.根據權利要求8所述的垂直軸風電機定子軸的制造方法，其特征在于：定子中心軸經步驟(3)和步驟(4)將中心軸料加工掉20％，經精加工使其達到實際尺寸的高精度要求，然后與外軸套結合部焊接在一起，并進行機加工，使外軸套與樹脂定子盤的厚度相同。