[發明專利]大功率密度鼠籠發電機轉子結構及其裝配方法

在審

• 申請號: 202010956895.1
• 申請日: 2020-09-12
• 公開（公告）號: CN112187000A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李娟;王守良;劉淑芳;溫俊偉;阮娟;孟志芬
• 申請（專利權）人: 中船重工電機科技股份有限公司
• 主分類號: H02K17/16
• 分類號: H02K17/16;H02K1/32;H02K15/02;H02K15/00
• 代理公司: 山西華炬律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

本發明公開了一種大功率密度鼠籠發電機轉子結構及其裝配方法，解決了在設計中如何兼顧大功率密度鼠籠發電機轉子的剛度和較大的通風面積的問題。包括光軸（1）、輪輻板（9）和轉子鐵芯（2），輪輻板（9）的外側端（11）為扇形柱狀，輪輻板（9）的內側端（14）為錐形柱狀，輪輻板（9）的扇形柱狀的外側端的外圓側面與轉子鐵芯（2）過盈配合，在輪輻板（9）的內側端（14）與光軸（1）的外圓側面之間所形成的焊接坡口中，設置有堆焊縫（10），在相鄰的兩輪輻板之間設置有電機轉子軸向通風道（12），在輪輻板的兩端面上均設置有焊接應力消除凹槽。本發明保證了大功率密度鼠籠發電機的轉軸大扭矩的可靠傳遞，滿足了轉子散熱的要求。

技術領域

本發明涉及一種鼠籠電機轉子結構，特別涉及一種大功率密度的鼠籠發電機轉子的結構及其轉配方法。

背景技術

功率密度較大的鼠籠發電機一般具有體積小、功率大的特點，對該類電機的轉子強度要求和轉子通風散熱的要求，都比較高，這就要求它的轉子轉軸具有較高的剛度，其轉軸的撓度變化應在設計范圍內，并且軸向通風面積要大，以滿足散熱的要求；這種電機的轉子轉軸一般是采用光軸，光軸為實心軸，若要達到上述強度要求，需要將光軸設計得很粗，導致軸的成本高，外徑較大的光軸，擠占了轉子的軸向通風面積，常常出現轉軸強度和軸向通風面積不能兼顧的設計矛盾；在無法采用光軸的情況下，設計人員會采用輪輻軸，常規的輪輻軸是由小直徑光軸和輪輻板構成的，輪輻板為長方形鋼板，4-6塊輪輻板呈放射性地等間隔弧度地固定焊接在小直徑光軸的外圓側面上，在輪輻板的外圓頂面上，過盈配合套接有轉子鐵芯，在轉子鐵芯中設置有轉子導條，轉子導條的兩端分別連接有前端環和后端環，由于輪輻板與轉子鐵芯的過盈配合面積較小，大功率密度轉子轉軸在工作時，扭矩較大，輪輻板與轉子鐵芯過盈配合的面積，無法滿足較大扭矩的傳遞要求；另外，輪輻板的厚度一般約為幾十毫米厚，輪輻板與小直徑光軸之間的焊接是通過兩道焊縫來實現連接的，存在輪輻板底端中央未焊透的現象，存在從小直徑光軸到輪輻板傳遞大扭矩時，其焊接連接強度不夠的問題。

發明內容

本發明提供了一種大功率密度鼠籠發電機轉子結構及其轉配方法，解決了在設計中如何兼顧大功率密度鼠籠發電機轉子的剛度和較大的通風面積及傳遞大扭矩的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

本發明的總體構思是：加大鼠籠發電機轉子輪輻軸的輪輻板與電機鐵心的過盈配合面積；在輪輻板上設置與小直徑光軸焊接的焊接坡口，加強輪輻板與小直徑光軸之間的焊接強度。

一種大功率密度鼠籠發電機轉子結構，包括光軸、輪輻板和轉子鐵芯，在轉子鐵芯中設置有導條，在轉子鐵芯的左端設置有左端環，在轉子鐵芯的右端設置有右端環，在轉子鐵芯上設置有電機轉子徑向通風道，輪輻板的外側端為扇形柱狀，輪輻板的內側端為錐形柱狀，輪輻板的扇形柱狀的外側端的外圓側面與轉子鐵芯過盈配合連接在一起，輪輻板的錐形柱狀的內側端的內側面，頂接在光軸的外圓側面上，在輪輻板的內側端與光軸的外圓側面之間所形成的焊接坡口中，設置有堆焊縫，在相鄰的兩輪輻板之間設置有電機轉子軸向通風道，在輪輻板的左端面上設置有焊接應力左消除凹槽，在輪輻板的右端面上設置有焊接應力右消除凹槽，電機轉子徑向通風道與電機轉子軸向通風道連通在一起。

輪輻板的錐形柱狀的內側端的內側面為長方形，它的寬度為2毫米；在輪輻板的扇形柱狀的外側端的外圓側面連接處，設置有臺階面。

一種大功率密度鼠籠發電機轉子結構的裝配方法，其特征在于以下步驟：

第一步、加工輪輻板，將長方形的輪輻板的上端加工成扇形柱狀，輪輻板橫截面的上端的為扇形，輪輻板通過該扇形的外圓側面與轉子鐵芯過盈配合套接在一起，將長方形的輪輻板的下端加工成錐形柱狀，輪輻板橫截面的下端為錐形，該錐形柱狀下端形成了寬度為2毫米的長方形的內側面；在輪輻板的左端面上設置焊接應力左消除凹槽，在輪輻板的右端面上設置焊接應力右消除凹槽；