[實(shí)用新型]小水發(fā)磁軛支架結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721110233.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN207265763U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新華;張良正;劉建國;李平
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶賽力盟電機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02K1/30
• 分類號: H02K1/30
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)50217
• 代理人: 黃書凱,蒙捷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水輪發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種小水發(fā)磁軛支架結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

水電作為一種清潔無污染、可再生的資源，對于我國建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)有著重大意義。小型水輪發(fā)電機(jī)包括水輪、轉(zhuǎn)軸、磁軛、定子等，通過水流帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸和磁軛轉(zhuǎn)動(dòng)，磁軛是轉(zhuǎn)換能量和傳遞轉(zhuǎn)矩的主要部件，一般采用實(shí)心磁軛和疊片式磁軛。實(shí)心磁軛與轉(zhuǎn)軸整鍛或熱套在轉(zhuǎn)軸上，表面加工有鴿尾用于固定磁極。疊片式磁軛是將若干磁軛環(huán)片重疊熱套在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子支架上，外圓表面加工有T尾用于固定磁極。實(shí)心磁軛質(zhì)量大加工成本很高，疊片磁軛強(qiáng)度和剛度差，安裝麻煩。現(xiàn)有采用支架磁軛結(jié)構(gòu)，即將磁軛熱套在支架上，支架熱套在轉(zhuǎn)軸上的磁軛結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)存在磁軛與支架之間、支架與轉(zhuǎn)軸之間連接不穩(wěn)定，容易存在應(yīng)力集中導(dǎo)致使用過程中在連接處出現(xiàn)破壞致使小型水輪發(fā)電機(jī)不能正常工作的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型意在提供小水發(fā)磁軛支架結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有小型水輪發(fā)電機(jī)采用支架磁軛結(jié)構(gòu)存在應(yīng)力集中造成破壞的問題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的基礎(chǔ)技術(shù)方案如下：小水發(fā)磁軛支架結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)軸、支架和磁軛，支架固定連接在轉(zhuǎn)軸的中部，磁軛固定連接在支架的外側(cè)，轉(zhuǎn)軸的中部設(shè)有至少兩個(gè)向內(nèi)凹陷的去應(yīng)力槽，去應(yīng)力槽的底部為圓弧過渡，去應(yīng)力槽靠近軸端的側(cè)壁傾斜設(shè)置，去應(yīng)力槽為環(huán)形槽，去應(yīng)力槽位于支架與轉(zhuǎn)軸的連接處，去應(yīng)力槽位于支架靠近軸端的一側(cè)。

本方案的原理及優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，轉(zhuǎn)軸作為支架的支撐，支架作為磁軛的支撐，支架作為磁軛與轉(zhuǎn)軸之間的連接件，位于支架靠近軸端一側(cè)且向內(nèi)凹陷的去應(yīng)力槽能夠?yàn)橹Ъ芘c轉(zhuǎn)軸的連接提供更大操作空間，方便操作；底部圓弧過渡的環(huán)形去應(yīng)力槽使得支架與轉(zhuǎn)軸的連接處無應(yīng)力集中點(diǎn)，且能夠?qū)⒅Ъ芘c轉(zhuǎn)軸之間連接產(chǎn)生的應(yīng)力均勻分布到轉(zhuǎn)軸上，進(jìn)一步減小應(yīng)力集中，去應(yīng)力槽靠近軸端的側(cè)壁傾斜設(shè)置增大了去應(yīng)力槽的面積，增大了支架與轉(zhuǎn)軸之間的連接區(qū)域面積，使得支架與轉(zhuǎn)軸之間連接產(chǎn)生的應(yīng)力能夠通過去應(yīng)力槽的圓弧底部和傾斜側(cè)壁向轉(zhuǎn)軸的其他部位分散，進(jìn)一步提高應(yīng)力的消除效果，使得小型水輪發(fā)電機(jī)采用支架磁軛結(jié)構(gòu)不存在應(yīng)力集中，避免應(yīng)力集中帶來的破壞，解決現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)力集中導(dǎo)致使用過程中在連接處出現(xiàn)破壞致使小型水輪發(fā)電機(jī)不能正常工作的問題。

優(yōu)選方案一，作為基礎(chǔ)方案的一種改進(jìn)，轉(zhuǎn)軸包括支撐段和加強(qiáng)段，支架焊接固定在支撐段上，去應(yīng)力槽位于支撐段與加強(qiáng)段之間，去應(yīng)力槽傾斜設(shè)置的側(cè)壁的頂端與加強(qiáng)段之間平滑過渡。支撐段用于支撐支架，加強(qiáng)段用于加工去應(yīng)力槽后提高轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，采用焊接的連接方式使得支架與轉(zhuǎn)軸之間的連接更加穩(wěn)定，同時(shí)去應(yīng)力槽能夠作為焊接的焊池承載焊料，對焊接產(chǎn)生的應(yīng)力具有更好的消除效果，采用平滑過渡使得去應(yīng)力槽與加強(qiáng)段之間不存在應(yīng)力集中點(diǎn)，使得加強(qiáng)段能夠進(jìn)一步提高去應(yīng)力槽對焊接應(yīng)力的消除作用，使得支架與轉(zhuǎn)軸之間的連接更加穩(wěn)定。

優(yōu)選方案二，作為優(yōu)選方案一的一種改進(jìn)，支架包括支撐板和套筒，支撐板焊接固定在套筒的內(nèi)部，支撐板遠(yuǎn)離套筒的一端與轉(zhuǎn)軸焊接固定，支撐板與套筒之間的焊縫位于支撐板遠(yuǎn)離軸端的一側(cè)，支撐板與轉(zhuǎn)軸之間的焊縫位于去應(yīng)力槽內(nèi)。通過支撐板和套筒對磁軛進(jìn)行支撐，通過支架能夠減少磁軛與轉(zhuǎn)軸之間的接觸面積，使得轉(zhuǎn)軸與磁軛之間連接的應(yīng)力更小，將焊接的焊縫設(shè)置在支撐板的兩側(cè)，使得焊接產(chǎn)生的應(yīng)力能夠從兩側(cè)同時(shí)對支撐板作用并在相反方向上形成平衡，使得支撐板上不會(huì)有偏向某一側(cè)的應(yīng)力集中，使得支撐板更加穩(wěn)定。

優(yōu)選方案三，作為優(yōu)選方案二的一種改進(jìn)，磁軛的外側(cè)通過多個(gè)螺栓固定連接有磁極，磁極上纏繞有勵(lì)磁線圈。磁極作為提供勵(lì)磁磁場的磁感應(yīng)部件，通過螺釘固定使得磁極連接在磁軛上更加穩(wěn)定。

優(yōu)選方案四，作為優(yōu)選方案三的一種改進(jìn)，勵(lì)磁線圈的外側(cè)設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇固定在磁軛上。設(shè)置風(fēng)扇能夠于磁極、磁軛在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中共同產(chǎn)生風(fēng)壓，使得發(fā)電機(jī)內(nèi)部空氣流動(dòng)產(chǎn)生氣流對線圈繞組及鐵芯進(jìn)行通風(fēng)冷卻。

優(yōu)選方案五，作為優(yōu)選方案四的一種改進(jìn)，加強(qiáng)段為圓臺(tái)狀，加強(qiáng)段大直徑端的直徑與支撐段的直徑相同，轉(zhuǎn)軸的直徑從加強(qiáng)段的大直徑端向轉(zhuǎn)軸的端部依次減小。這樣設(shè)置使得加強(qiáng)段作為轉(zhuǎn)軸上強(qiáng)度最大的部位，能夠承受支架、磁軛、磁極及轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶來的壓力而不產(chǎn)生變形或損壞，使得轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度更高。