用于电动机器的设备制造技术

一种用于电动机器的设备，包括：轴，其在轴的径向表面和轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处具有复合半径；以及其中，复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且弯曲表面绕轴周向地延伸。

【技术实现步骤摘要】

本文中描述的技术大体涉及用于电动机器的设备，且特别地涉及用于具有轴的电动机器的设备。
技术介绍
风能被认为是目前可获得的最洁净且最环境友好的能源中的一种，并且在这点上风力涡轮机已获得更多的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或更多个转子叶片。转子叶片使用已知的箔片原理从风中获得动能，并且将动能通过旋转能传递以转动联接至齿轮箱的轴，或者如果不使用齿轮箱，那么直接传递至发电机。发电机然后将机械能转换成可供应至公用电网的电能。现代风力涡轮机可以是相当大的，其中，许多设计具有超过100米的转子毂高度。在这点上，单独的构件也是相当大的且重的。在风力涡轮机中的主轴必须支撑转子和各种利用风的负载的重量。主轴可为3米长且重2吨或更多，并且典型地设计达20年的使用寿命。大(且重)部件典型地制造、船运和安装是昂贵的。随着涡轮机老化，它们必须被整修(并且恢复使用)或收回。显然，从经济和环境的观点上将更期望整修(并再使用)尽可能多的部件来减低浪费。但是，现有的实践将磨耗或受损的部件丢弃，而这使得整修的成本增加，因为需要附加的新部件来使风力涡轮机回到操作规范。
技术实现思路
本技术是为了解决如上所述的技术问题而作出的，并且旨在消除轴的阶梯区域处的应力，降低在风力涡轮机的使用寿命期间经历的轴的磨损和撕裂。在本技术的一方面中，用于加工轴的方法包括在轴的径向表面和轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处将复合半径加工到轴中的步骤。复合半径具有弯曲表面，其带有至少两个不同的半径。弯曲表面绕轴周向地延伸。在本技术的一方面中，用于加工轴的方法包括检查和加工的步骤。检查步骤检查轴缺陷的存在，并且通过如下至少一者执行：目视检查、磁粉检查、尺寸检查、或渗透检查。加工步骤在轴的径向表面和轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处将复合半径加工到轴中。复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且弯曲表面绕轴周向地延伸。轴是构造为适用于电动机器的主轴。在本技术的另一方面中，用于电动机器的设备包括轴，其在轴的径向表面和轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处具有复合半径。复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且弯曲表面绕轴周向地延伸。这样的弯曲表面具有期望的应力消除特性，有助于降低在风力涡轮机的使用寿命期间经历的轴的磨损和撕裂。本技术的第一技术方案提供了一种用于加工轴的方法，方法包括如下步骤：在轴的径向表面和轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处将复合半径加工到轴中；以及其中，复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且弯曲表面绕轴周向地延伸。本技术的第二技术方案是在第一技术方案中，轴是构造为适用于电动机器的主轴。本技术的第三技术方案是在第二技术方案中，还包括：检查轴缺陷的存在。本技术的第四技术方案是在第三技术方案中，检查步骤还包括：通过如下中的至少一个来检查轴：目视检查、磁粉检查、尺寸检查、或渗透检查。本技术的第五技术方案是在第三技术方案中，执行尺寸检查，并且如果尺寸检查的结果是不令人满意的，那么执行如下中的至少一者：碾磨来移除凸点；通过激光焊接、电镀或高速氧燃料(HVOF)喷雾隆起轴的表面来移除凹点。本技术的第六技术方案是在第二技术方案中，加工步骤还包括：加工第一半径，第一半径具有大约30mm至大约50mm的半径；以及加工第二半径，第二半径具有大约10mm至大约20mm的半径。本技术的第七技术方案是在第六技术方案中，第一半径可加工使得第一角存在于轴的弯曲表面和径向表面之间，并且第一角在大约5度和15度之间。本技术的第八技术方案是在第六技术方案中，第二半径可加工使得第二角存在于轴的弯曲表面和轴向面朝凸缘部分之间，并且第二角在大约50度和70度之间。本技术的第九技术方案是在第六技术方案中，第一半径的起点位于从轴的径向表面径向向外大约12％的轴半径处，和从轴的轴向面朝凸缘部分轴向向内的大约8％的轴半径处，而第二半径的起点位于从轴的径向表面径向向外大约10％的轴半径处，和从轴的轴向面朝凸缘部分轴向向内的大约1％的轴半径处。本技术的第十技术方案是在第九技术方案中，加工步骤还包括：加工第一半径，第一半径具有大约40mm的半径；以及加工第二半径，第二半径具有大约15mm的半径。本技术的第十一技术方案提供了一种用于加工轴的方法，方法包括如下步骤：检查轴缺陷的存在，检查通过如下至少一者执行：目视检查、磁粉检查、尺寸检查、或渗透检查；在轴的径向表面和轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处将复合半径加工到轴中；以及其中，复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且弯曲表面绕轴周向地延伸，并且其中轴是构造为适用于电动机器的主轴。本技术的第十二技术方案是在第十一技术方案中，加工步骤还包括：加工第一半径，第一半径具有大约30mm至大约50mm的半径；以及加工第二半径，第二半径具有大约10mm至大约20mm的半径；以及其中，第一半径被加工使得第一角存在于轴的弯曲表面和径向表面之间，并且第一角在大约5度和15度之间；以及第二半径被加工使得第二角存在于轴的弯曲表面和轴向面朝凸缘部分之间，并且第二角在大约50度和70度之间。本技术的第十三技术方案是在第十二技术方案中，第一半径的起点位于从轴的径向表面径向向外大约12％的轴半径处，和从轴的轴向面朝凸缘部分轴向向内的大约8％的轴半径处，而第二半径的起点位于从轴的径向表面径向向外大约10％的轴半径处，和从轴的轴向面朝凸缘部分轴向向内的大约1％的轴半径处。本技术的第十四技术方案提供了一种用于电动机器的设备，设备包括：轴，其在轴的径向表面和轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处具有复合半径；以及其中，复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且弯曲表面绕轴周向地延伸。本技术的第十五技术方案是在第十四技术方案中，轴为如下中的至少一个：主轴，其构造为适用于风力涡轮机；或转子，其构造为适用于发电机、马达、压缩机或涡轮。本技术的第十六技术方案是在第十五技术方案中，复合半径还包括：第一半径，其具有大约30mm至大约50mm的半径；以及第二半径，其具有大约10mm至大约20mm的半径。本技术的第十七技术方案是在第十六技术方案中，第一半径具有大约40mm的半径，而第二半径具有大约15mm的半径。本技术的第十八技术方案是在第十六技术方案中，第一半径定位使得第一角存在于轴的弯曲表面和径向表面之间，并且第一角在大约5度和15度之间。本技术的第十九技术方案是在第十六技术方案中，第二半径定位使得第二角存在于轴的弯曲表面和轴向面朝凸缘部分之间，并且第二角在大约50度和70度之间。本技术的第二十技术方案是在第十六技术方案中，第一半径的起点位于从轴的径向表面径向向外大约12％的轴半径处，和从轴的轴向面朝凸缘部分轴向向内的大约8％的轴半径处，而第二半径的起点位于从轴的径向表面径向向外大约10％的轴半径处，和从轴的轴向面朝凸缘部分轴向向内的大约1％的轴半径处。附图说明图1示出了示例性风力涡轮机的透视图。图2示出了图1的风力涡轮机的一部分的局部剖视透视图。图3示出了轴的剖视图。图4示出了根据本技术的一方面的利用应力消除修复的轴的阶梯区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动机器的设备，其特征在于包括：轴，其在所述轴的径向表面和所述轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处具有复合半径；以及其中，所述复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且所述弯曲表面绕所述轴周向地延伸。

【技术特征摘要】
2014.10.17 US 14/5168321.一种用于电动机器的设备，其特征在于包括：轴，其在所述轴的径向表面和所述轴的轴向面朝凸缘部分之间的连接处具有复合半径；以及其中，所述复合半径包括弯曲表面，其具有至少两个不同的半径，并且所述弯曲表面绕所述轴周向地延伸。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述轴为如下中的至少一个：主轴，其构造为适用于风力涡轮机；或转子，其构造为适用于发电机、马达、压缩机或涡轮。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述复合半径还包括：第一半径，其具有30mm至50mm的半径；以及第二半径，其具有10mm至20mm的半径。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一半...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·H·霍罗维，P·S·迪马斯乔，S·J·朱顿，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US