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用于轴式发电机的转子支撑装置

文献发布时间:2023-06-29 06:30:04


用于轴式发电机的转子支撑装置

技术领域

本公开涉及一种用于轴式发电机的转子支撑装置。

背景技术

在船舶等中使用的轴式发电机自身不具有用来支撑转子的支承件。因此,为了在将轴式发电机制造之后将该轴式发电机运输至安装地点,需要用于对转子进行临时支撑及固定的装置。

常规地,在运输转子的过程中,需要相对于定子对转子进行简单地支撑及运输,并且在安装转子的过程中,对转子与定子之间的空气间隙进行单独地调节。因此,轴式发电机的安装是非常复杂的并且需要大量的时间。

此外,考虑到在运输期间由车辆行驶速度的变化所引起的惯性力,需要防止转子与定子之间的相对运动,这在现有技术中是无法满足的。

此外,需要能够承受在运输期间因道路平整度较差而产生的冲击力,但现有技术没有提供承受冲击力的结构,从而导致转子和定子因冲击力引起的运动而损坏。

这种现有技术包括美国专利注册US 9876415和日本专利申请公开No.2010-156333。

发明内容

技术问题

本公开的目的是提供一种能够将轴式发电机的转子准确地固定至定子的装置。

本公开的目的是使能够将轴式发电机的转子固定至定子的装置能够重复使用。

本公开的目的是将轴式发电机的转子在空间中的所有方向上牢固地固定。

技术方案

在本公开中,为了实现如上所述的目的,提供了一种用于轴式发电机的转子支撑装置,转子支撑装置相对于壳体对从轴式发电机的壳体的两个端部向外突出的转子轴进行支撑,并且可以包括:支撑块,支撑块定位在设置于壳体中的支撑件上,并且支撑块具有通过机加工而形成的支撑表面,转子轴支撑在该支撑表面上;以及结合件,结合件与转子轴的在与由支撑块支撑的表面相反的侧部上的外表面紧密接触,并且结合件的两个端部紧固至支撑件。

支撑件可以设置有供支撑块坐置的倾斜部分,以围绕供转子轴穿过的轴通孔。

倾斜部分具有“V”形形状,并且在倾斜部分的上表面上可以设置有弯曲件,弯曲件具有与转子轴的曲率半径相对应的曲率半径,并且弯曲件和倾斜部分的与弯曲件相邻的表面具有机加工设计的尺寸。

在壳体的表面上还可以设置有加强杆,以正交地连接至倾斜部分的下表面。

支撑块可以具有:坐置表面,该坐置表面具有与待坐置在弯曲件上的弯曲件的曲率半径相对应的曲率半径;以及支撑表面,支撑表面被机加工成具有与转子轴的曲率半径相对应的曲率半径,以使得转子轴坐置在坐置表面的相反侧部上。

支撑块可以由MC尼龙材料制成。

结合件可以包括:条带部,条带部通过预定的张力围绕转子轴的与由支撑块支撑的表面相反的表面;紧固件,紧固件设置在条带部的两个侧部上并被安装成面向倾斜部分;以及螺栓,螺栓穿过紧固件以被紧固至倾斜部分和紧固螺母。

为了对紧固件与条带部之间的紧固力进行加强,可以在紧固件的两个端部处沿宽度方向上设置加强件。

在纵向方向上还可以设置有支撑杆,支撑杆用于紧固在设置于壳体的表面上的杆紧固件与设置于转子轴上的凸缘之间。

纵向的支撑杆可以包括:杆本体;第一螺纹部分,第一螺纹部分设置在杆本体的一个端部处并且通过形成在第一螺纹部分的外表面上的螺纹部而紧固至凸缘;以及第二螺纹部分,第二螺纹部分设置在杆本体的另一端部处并且通过形成在第二螺纹部分的外表面上的螺纹部而紧固至杆紧固件。

在第一螺纹部分中,在与凸缘的两个表面相对应的位置处可以安装有至少两个或更多个锁定螺母,以及在第二螺纹部分中,与杆紧固件相邻地可以安装有至少两个或更多个锁定螺母。

有益效果

根据本公开的用于轴式发电机的转子支撑装置可以具有以下效果中的至少一个或更多个效果。

在本公开中,为了相对于轴式发电机的壳体对转子进行准确地支撑,可以使用机加工在固定于壳体的支撑件上的具有支撑表面的支撑块。支撑块通过对供转子轴坐置的支撑表面进行机加工而允许转子轴的外表面准确坐置。因此,转子可以在被支撑的状态下运输并安装,同时保持相对于定子的准确的空气间隙。

在本公开中,用于相对于轴式发电机的壳体对转子轴进行支撑和固定的支撑块、结合件和纵向支撑杆全部都可以由操作者移除及回收,使得支撑块、结合件和纵向支撑杆能够针对轴式发电机的转移工作、维护工作或其他轴式发电机的转移和安装工作而被重复使用。

在本公开中,支撑块在重力的方向上对转子轴进行支撑,结合件防止转子轴在重力的相反方向上移动,支撑块和结合件协作以防止转子轴在水平方向上的运动,并且纵向支撑杆防止转子轴在纵向方向上的运动。因此,轴式发电机的转子可以在保持准确的相对位置的同时被运输,而不会相对于壳体和定子移动。

附图说明

图1是示出了根据本公开的用于轴式发电机的转子支撑装置的优选实施方式的立体图。

图2是示出了本公开的实施方式的构型的横截面图。

图3是示出了应用了本公开的实施方式的壳体的一个侧部的外表面的立体图。

图4是构成本公开的实施方式的支撑块的立体图。

图5是示出了构成本公开的实施方式的结合件的构型的立体图。

图6是示出了构成本公开的实施方式的结合件的构型的前视图。

图7是示出了构成本公开的实施方式的纵向支撑杆的构型的前视图。

具体实施方式

在下文中,将参照示例性附图对本公开的一些实施方式进行详细描述。在为每张图的部件分配附图标记时,应当指出的是,即使相同的部件在不同的图上指示,相同的部件也尽可能地赋予相同的附图标记。此外,在描述本公开的实施方式时,如果确定对相关的已知构型或功能的详细描述会干扰对本公开的实施方式的理解,则对相关的已知构型或功能的详细描述将被省略。

此外,在描述本公开的实施方式的部件时,可以使用术语比如第一、第二、A、B、(a)、(b)等。这些术语仅用于对部件之间进行区分,而部件的性质或顺序不受这些术语的限制。当部件被描述为与另一部件“组合”、“联接”、或“连接”时,该部件可以与另一部件直接连接或彼此直接组合,但应该理解的是,另一部件可以与部件之间的每个部件“连接”、“联接”

或“组合”。

在下文中,将参照附图对根据本公开的实施方式的用于轴式发电机的转子支撑装置的构型进行描述。

壳体10可以形成轴式发电机的外部。壳体10可以包括多个部件。轴通孔12可以形成在壳体10的两个表面上。

与转子一体旋转的转子轴13可以穿过轴通孔12,并且延伸至壳体的外部。转子轴13可以通过轴通孔12延伸至壳体10的两个表面的外部。在转子轴13的端部处,可以分别设置用于与供轴式发电机连接的旋转轴(未示出)连接的凸缘13’。

用于与旋转轴上的凸缘(未示出)一起紧固的紧固孔13”可以形成在凸缘13’中。紧固孔13”也可以用于对将在下面描述的纵向支撑杆40进行紧固。可以形成有多个紧固孔13”。如图1中所示,所述多个紧固孔13”可以形成为围绕凸缘13’的边缘形成圆形轨迹。

支撑件14可以安装在壳体10的形成有轴通孔12的两个侧表面上。支撑件14可以以各种形式固定至壳体10。例如,支撑件14可以通过螺栓固定至壳体10,或者可以通过焊接固定至壳体10。支撑件14可以以与壳体10的表面正交的方式突出预定宽度。

如图3中所示,在支撑件14中的与轴通孔12的下部部分对应的位置中,可以围绕轴通孔12的一部分形成倾斜部分16。倾斜部分16可以具有“V”形状。倾斜部分16是支撑件14的一部分。紧固孔16’可以形成在倾斜部分16中。紧固孔16’可以形成为分别穿过倾斜部分16的两个端部。将在下面描述的结合件30的紧固件34可以紧固至倾斜部分16的紧固孔16’。

在倾斜部分16的外表面上还可以安装有加强杆17。加强杆17可以在固定至壳体10的表面时对倾斜部分16的外表面进行支撑。加强杆17可以与倾斜部分16正交。因此,当从前面观察壳体10的一个表面时,加强杆17可以倾斜地延伸。加强杆17可以分别设置在倾斜部分16的两个侧部上。加强杆17中的至少两个或更多个加强杆17可以对倾斜部分16的一个侧部进行支撑。在图示的实施方式中,倾斜部分16的一个侧部由两个加强杆17支撑。

弯曲件18可以设置成将倾斜部分16的两个侧部的内表面连接。弯曲件18可以具有围绕轴通孔12的中心的预定的曲率半径。弯曲件18的上表面的曲率半径可以通过机加工而被精确地设定。将在下面描述的支撑块20可以坐置在弯曲件18上。支撑块20可以仅坐置在弯曲件18的上表面上。弯曲件18的上表面的曲率半径可以具有相对于转子轴13而言的预定值,同时空气间隙被保持。

在图示的实施方式中,除了安装在弯曲件18上之外,支撑块20可以安装在倾斜部分16的上表面的一部分上。为此,除了对弯曲件18的上表面进行机加工以外,还可以对倾斜部分16的与弯曲件18的两个端部相邻的上表面进行机加工。弯曲件18和倾斜部分18的机加工可以在弯曲件18固定至倾斜部分16之后执行。

多个杆紧固件19可以围绕倾斜部分16的下部部分安装。杆紧固件19可以具有形成在其中的孔,并且在该孔的内表面上可以形成有螺纹部。将在下面描述的纵向支撑杆40的一个端部可以紧固至杆紧固件19。杆紧固件19可以安装成与倾斜部分16和加强杆17相邻。在本实施方式中,杆紧固件19的外观可以形成为圆柱形状。

支撑块20可以坐置在支撑件14上。更准确地,支撑块20可以坐置在支撑件14的倾斜部分16上。支撑块20可以坐置在支撑件14的倾斜部分16上的弯曲件18上。

支撑块20可以由合成树脂材料制成。形成支撑块20的材料的示例可以是MC尼龙。如图4中所示,支撑块20可以形成为呈近似倒置的拱形形状。支撑块20可以具有矩形的截面。坐置表面22可以在支撑块20的下端部处形成为具有预定曲率半径的弯曲表面。坐置表面22可以坐置在倾斜部分16和弯曲件18上。

支撑表面24可以形成在支撑块20的与坐置表面22相反的上端部上。支撑表面24也可以形成为具有预定曲率半径的弯曲表面。支撑表面24的曲率半径可以与转子轴13的外表面的曲率半径一致,同时空气间隙被保持。转子轴13可以安装在支撑表面24上。

支撑块20的两个端部可以具有端部表面26。端部表面26可以是平坦表面。支撑块20的前端部可以具有前表面27,并且支撑块20的后端部可以具有后表面28。前表面27和后表面28可以分别是平坦的。

在支撑块20中,支撑表面24和坐置表面22可以通过机加工进行尺寸管理。支撑表面24可以通过机加工被尺寸管理成与转子轴13的外表面的曲率半径相等。坐置表面22可以通过机加工被尺寸管理成使得:坐置表面22的表面等于倾斜部分16的弯曲件18的曲率半径。以这种方式,支撑块20的坐置表面22和支撑表面24的表面尺寸通过机加工被管理成使得:当转子轴13位于坐置在倾斜部分16上的支撑块20上时,定子与转子之间的空气间隙可以被准确地设定。

支撑块20的尺寸可以设定成坐置在支撑件14的倾斜部分16上,以对转子轴13进行支撑。支撑块20的支撑表面24围绕转子轴13的范围可以小于转子轴13的圆弧的一半。

结合件30可以固定至支撑件14,以围绕坐置在支撑块20上的转子轴13的剩余的圆弧部分。结合件30可以围绕转子轴13并固定至壳体10。结合件30具有条带部32。条带部32大致围绕转子轴13。条带部32具有预定的宽度和厚度,例如,厚度可以被确定成具有一定程度的挠性特征。条带部32可以由金属材料制成。条带部32的材料可以是低碳钢。

在条带部32的两个端部处可以设置有紧固件34。紧固件34可以是具有预定形状的板。紧固件34可以与倾斜部分16相邻地定位。也就是说,紧固件34不与倾斜部分16紧密接触,使得通过使用将在下面描述的螺栓38和紧固螺母38’,张力可以被保持并且条带部32变得张紧。通孔34’可以形成在紧固件34中。通孔34’可以具有与紧固孔16’的尺寸和形状对应的尺寸和形状。可以在紧固件34的两个端部处以及在条带部32的两个端部处沿宽度方向设置有加强件36。紧固件34可以通过加强件36更牢固地固定至条带部32。

螺栓38可以设置成同时穿过紧固件34的通孔34’和倾斜部分16的紧固孔16’并紧固至紧固件34的通孔34’和倾斜部分16的紧固孔16’。可以设置有紧固螺母38’,该紧固螺母38’紧固至螺栓38以与倾斜部分16的外表面紧密接触。由于螺栓38和紧固螺母38’,结合件30的紧固件34可以定位成与支撑件14的倾斜部分16相邻。可以在条带部32的两个端部处分别设置用于与倾斜部分16紧固在一起且包括紧固件34的构型。附图中的附图标记39是提升环,提升环可以用来对结合件30进行提升。

接下来,将对用于防止转子轴13在纵向方向上运动的构型进行描述。纵向支撑杆40可以具有位于杆本体41的两个端部处的第一螺纹部分41’和第二螺纹部分41”。第一螺纹部分41’可以紧固至凸缘13’,并且第二螺纹部分41”可以紧固至杆紧固件19。第一螺纹部分41’的部段的长度可以长于第二螺纹部分41”的部段的长度。锁定螺母43可以分别在与凸缘13’的两个侧部相对应的位置处紧固至第一螺纹部分41’。锁定螺母43可以在对应于杆紧固件19的一个侧部的位置处紧固至第二螺纹部分41”。因此,第一螺纹部分41’的部段的长度可以比第二螺纹部分41”的部段的长度长。锁定螺母43可以成对地使用。附图标记42表示垫圈。

纵向支撑杆40的杆本体41可以是具有预定长度的圆柱状件。当然,杆本体41可以不一定是圆柱形状。杆本体41可以是多边形的柱状件、比如方形柱状件。螺纹部分41’和41”具有圆柱形状。在杆本体41不是圆柱形的情况下,杆本体41必须具有可以穿过凸缘13’的紧固孔13”的外径。

在下文中,将对根据本公开的用于轴式发电机的具有如上所述的构型的转子支撑装置的使用进行详细描述。

通常,轴式发电机的转子不具有专用的支承件。例如,在轴式发电机的转子轴13紧固至连接在船舶的发动机与螺旋桨之间的旋转轴之前,需要用于将转子固定至轴式发电机的壳体10的构型。这种构型可以由本公开的用于轴式发电机的转子支撑装置来实现。

为此,支撑块20可以坐置在固定至壳体10的支撑件14上,以在重力的方向上对转子轴13进行支撑,并且结合件30可以用于防止转子轴13在重力方向以外的方向上、比如在与重力方向相反或正交的方向上移动。

当转子轴13坐置在支撑块20上时,结合件30可以紧固至支撑件14。在条带部32坐置在转子轴13的外表面的状态下,穿过条带部32的两个端部处的紧固件34的通孔34’的螺栓38穿过倾斜部分16的紧固孔16’,并且与紧固螺母38’紧固在一起。通过对紧固螺母38’与螺栓38之间的紧固程度进行调节,条带部32可以与转子轴13的外表面紧密接触,并且条带部32的两个端部可以固定至支撑件14的倾斜部分16。此时,条带部32可以与在面向支撑块20的支撑表面24的位置处的转子轴13的表面紧密接触,以防止转子轴13的运动。条带部32的张力可以根据紧固螺母38’拧紧至螺栓38的拧紧程度来调节。

接下来,纵向支撑杆40被插入通过凸缘13’的紧固孔13”。两个锁定螺母43被组装至第二螺纹部分41”,并且第二螺纹部分41”被紧固至杆紧固件19。在第二螺纹部分41”紧固至杆紧固件19的状态下,两个锁定螺母43被拧紧以防止第二螺纹部分41”的松动。

锁定螺母43还可以安置在第一螺纹部分41’上,使得置于锁定螺母43与凸缘13’之间的垫圈42与凸缘13’的两个侧部紧密接触。在将锁定螺母43紧固至第二螺纹部分41”之前,锁定螺母43和垫圈42定位在凸缘13’的内表面的第一螺纹部分41’上。

此外,垫圈42和锁定螺母43紧固至纵向支撑杆40的第一螺纹部分41’上且在凸缘13’的外表面上,使得纵向支撑杆40可以牢固地固定在凸缘13’与壳体10之间。相对于壳体10的一个侧部的表面而言,可以使用多个纵向支撑杆40。在本实施方式中,在壳体10的一个侧部的表面上使用四个纵向支撑杆40。

如图1中所示,转子轴13是由壳体10支撑的并且是在固定状态下被运输的,并且凸缘13’可以分别在安装地点处紧固至旋转轴。与旋转轴的凸缘相邻的是以可旋转的方式对旋转轴进行支撑的支承件,以使得:当轴式发电机的转子轴13连接至旋转轴时,轴式发电机的定子与转子之间可以保持有空气间隙。作为参考,转子轴13具有这样的尺寸:该尺寸使得在旋转轴之间不发生下垂。

紧接在旋转轴和转子轴13被紧固之前,需要纵向支撑杆40在没有纵向力被施加的环境中被分开,并且在旋转轴和转子轴13被紧固之后,支撑块20和结合件30可以被分开。支撑块20可以在转子轴13被略微提升的状态下被分开。由于支撑块20的左右宽度不大于转子轴13的直径,因此操作者可以轻易地将支撑块20分开。当结合件30被移除时,转子轴13处于定子和转子可旋转地连接至旋转轴且同时保持空气间隙的状态。因此,转子轴13可以与转子一起旋转。

尽管本公开已经描述了构成本公开的实施方式的所有部件被组合成一个部件或以彼此组合的方式操作,但是本公开不一定限于该实施方式。也就是说,在本公开的目的的范围内,所有的部件可以选择性地组合成至少一个部件并被操作。此外,术语比如“包括”、“由……构成”或“具有”意指:除非另有说明,否则可以存在相应的部件,并且因此这些术语应当被理解为这些术语并不排除其他部件,而是还可以包括其他部件。除非另有定义,否则包括技术术语或科学术语在内的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员普遍理解的含义相同的含义。通常使用的术语比如字典中定义的术语应当被解释为与相关技术的上下文含义一致,并且除非在本公开中明确定义,否则不应被解释为理想的或过分正式的含义。

上述描述仅是对本公开的技术理念的说明,并且本公开所属领域的技术人员可以在不背离本公开的基本特征的范围内进行各种修改和改变。因此,本公开中所公开的实施方式并不意在限制,而是意在对本公开的技术理念进行说明,并且本公开的技术精神的范围不受这些实施方式的限制。本公开的保护范围应当由所附权利要求来解释,并且在等同于权利要求范围内的所有技术精神都应当被解释为包括在本公开的权利要求的范围内。

同时,不一定使用纵向支撑杆40。例如,当上述壳体10和转子轴13通过单独构型而被固定至运输车辆时,壳体10与转子轴13之间可能不会发生相对运动,因此可以不使用上述纵向支撑杆40。

此外,在支撑块20中,坐置表面22和支撑表面24不被机加工,但是当支撑块20坐置在支撑件14的倾斜部分16上并通过机加工调节尺寸时,通过仅对支撑块20的支撑表面24进行机加工,可以在一定程度上保持空气间隙的精度。

在图示的实施方式中,两个锁定螺母43是成对地使用的,并且至少两个或更多个锁定螺母43可以成对地使用。

技术分类

06120116019735