一种燃机直连高速发电机磁轴制造技术

本实用新型专利技术适用于发电机技术领域，提供一种燃机直连高速发电机磁轴，所述磁轴包括管状转子轴，所述管状转子轴内部设有永磁体，所述管状转子轴内且位于永磁体两侧均固定有端板。本实用新型专利技术磁轴整体为管状，保持刚度同时能够减轻重量；管状转子轴内永磁体通过端板进一步固定，保证整体稳定度；在优选结构中，还设置了隔板组件，由于管状转子轴的轴壁较薄，高速运动时容易损坏，通过设计隔板组件结构，可以分散高转速时的应力集中，同时加强结构，从而实现了降低转子体积和重量，同时也降低永磁体制造工艺难度和安装附着难度。造工艺难度和安装附着难度。造工艺难度和安装附着难度。

【技术实现步骤摘要】
一种燃机直连高速发电机磁轴


[0001]本技术属于发电机
，尤其涉及一种燃机直连高速发电机磁轴。

技术介绍

[0002]发电机有低速发电机和高速发电机，特别是燃机所使用的直连高速发电机，其转速可达到10万转每分钟。因此大多数高速发电机设计采用永磁电机，永磁电机采用永磁体，永磁体设置在电机转子上，但是考虑到永磁材料的脆性问题，为了避免转子在高速旋转产生的离心力使得永磁体被破坏，需要通过复杂工艺在永磁体外层包裹一层特殊材料才能克服此问题。
[0003]目前一种常见且相对简单的做法是：在转子轴外部包覆一层永磁体，然后用碳纤维在整个永磁体外周包裹一层碳纤维。但是这样的转子结构会增加转子的直径，间接会增大电机定子的体积，进而就增大永磁电机的体积、重量以及成本，在一些对发电机质量和体积要求很高的行业，如航空领域，这种结构的永磁电机就存在明显缺陷。如果降低转子轴直径以降低体积，但是如果转子轴直径较小，永磁体与转子轴的连接面积会降低，当转子轴高速转动时，永磁体与转子轴连接位置产生的应力会使得永磁体脱落，而且转子轴减小直径也会降低其机械强度，因此不能通过减小转子轴直径解决这个问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种燃机直连高速发电机磁轴，旨在解决现有永磁发电机体积、质量较大的技术问题。
[0005]本技术采用如下技术方案：
[0006]所述燃机直连高速发电机磁轴，包括管状转子轴，所述管状转子轴内部设有永磁体，所述管状转子轴内且位于永磁体两侧均固定有端板。
>[0007]进一步的，所述管状转子轴内且位于两块端板之间位置固定有隔板组件，所述隔板组件由多块隔板组成，所有隔板共边且均匀设置，所述隔板外侧边与管状转子轴内壁固定，所述永磁体有多块且一一对应置入相邻两块隔板之间位置。
[0008]进一步的，所述端板边缘向外形成一圈定位环，所述定位环外径与管状转子轴内径匹配。
[0009]进一步的，所述磁轴还包括连接套，所述连接套包括固定盖，所述固定盖中间有固定柱，所述固定柱表面有一圈凸齿，所述管状转子轴一端内壁有一圈凹槽，所述固定柱的凸齿配合插入至管状转子轴凹槽内，所述固定盖边缘与管状转子轴通过螺栓锁紧，所述固定盖背面有连接柱，所述连接柱中央有四方连接孔。
[0010]进一步的，所述固定盖边缘与管状转子轴之间还通过焊环焊接。
[0011]本技术的有益效果是：本技术磁轴整体为管状，保持刚度同时能够减轻重量；同时将永磁体固定在管状转子轴内且两端通过端板进一步固定，保证整体稳定度；在优选结构中，还设置了隔板组件，由于管状转子轴的轴壁较薄，高速运动时容易损坏，通过
设计隔板组件结构，可以分散高转速时的应力集中，同时加强结构，从而实现了降低转子体积和重量，同时也降低永磁体制造工艺难度和安装附着难度。
附图说明
[0012]图1是本技术实施例提供的高速发电机磁轴的横向界面图；
[0013]图2是图1中A
‑
A向剖视图；
[0014]图3是技术实施例提供的连接套的结构图。
具体实施方式
[0015]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0016]为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0017]图1示出了本技术实施例提供的燃机直连高速发电机磁轴的结构，为了便于说明仅示出了与本技术实施例相关的部分。
[0018]如图1所示，本实施例提供的高速发电机磁轴包括管状转子轴1，所述管状转子轴1内部设有永磁体2，所述管状转子轴1内且位于永磁体两侧均固定有端板3。
[0019]本技术将高速发电机的转子设计成空心结构，即包括管状转子轴，然后将永磁体设置于所述管状转子轴内，且永磁体两端用端板密封固定。燃机驱动轴直接与管状转子轴连接，带动管状转子轴高速转动。
[0020]本结构中，管状转子轴的外径和常规转子轴外径类似，通过中空设计，可以降低转子质量。相较于现有技术将永磁体固定在转子轴部并通过碳纤维包覆保护的方案，本结构直接将永磁体固定在管状转子轴内部即可，降低了永磁体制造工艺难度和安装附着难度，而且将永磁体内置管状转子轴，经实测也不影响效果。
[0021]再实际制造中，由于管状转子轴材料密度均一性和管状转子轴内腔的附着性较低，很难将永磁体直接完全固定在管状转子轴内，而且管状转子轴的轴壁较薄，高速转动时扭矩大，应力比较集中，因此非常容易损害。为此，结合图2所示，本实施例在所述管状转子轴内且位于两块端板之间位置固定有隔板组件，所述隔板组件由多块隔板4组成，所有隔板4共边且均匀设置，所述隔板4外侧边与管状转子轴1内壁固定，所述永磁体2有多块且一一对应置入相邻两块隔板4之间位置。图2中，隔板组件有三块隔板，实际可根据需求设置四块或者六块等，均在本实施例保护范围内。本实施例中，永磁体被限定在两块隔板以及管状转子轴之间的空间内，永磁体完全填充，通过设置隔板组件可以分散转子轴高转速时的应力集中，同时进一步可以加强整体结构，从而使转子体积和重量大大降低的同时，降低永磁体制造工艺难度和安装附着难度。
[0022]另外，图示中所述端板3边缘向外形成一圈定位环31，所述定位环31外径与管状转子轴1内径匹配。端板的作用是将永磁体固定在两块端板之间位置，使得永磁体不会轴向移动。定位环与端板是一体结构，通过定位环的导向作用，端板可以垂直进入管状转子轴内且紧贴于永磁体设置，同时定位环也增加了与管状转子轴的接触面积，进一步保证固定牢固度。
[0023]实际使用时，燃机驱动轴需要与管状转子轴连接，如图3所述，本实施例磁轴还包括连接套，所述连接套包括固定盖51，所述固定盖51中间有固定柱52，所述固定柱52表面有一圈凸齿53，所述管状转子轴一端内壁有一圈凹槽54，所述固定柱的凸齿53配合插入至管状转子轴凹槽54内，所述固定盖51边缘与管状转子轴通过螺栓55锁紧，所述固定盖51背面有连接柱56，所述连接柱56中央有四方连接孔57。燃机驱动轴插入至四方连接孔，螺栓锁紧固定盖，使得固定盖不会前后移动，同时固定柱和管状转子轴通过一圈凸齿凹槽配合，使得连接套与管状转子轴之间不会相对转动，实现了燃机高速驱动发电机的转子。另外进一步的，所述固定盖51边缘与管状转子轴1之间还通过焊环58焊接，进一步将连接套和管状转子轴连接为一体，保证连接稳定性。
[0024]以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃机直连高速发电机磁轴，其特征在于，所述磁轴包括管状转子轴，所述管状转子轴内部设有永磁体，所述管状转子轴内且位于永磁体两侧均固定有端板。2.如权利要求1所述燃机直连高速发电机磁轴，其特征在于，所述管状转子轴内且位于两块端板之间位置固定有隔板组件，所述隔板组件由多块隔板组成，所有隔板共边且均匀设置，所述隔板外侧边与管状转子轴内壁固定，所述永磁体有多块且一一对应置入相邻两块隔板之间位置。3.如权利要求2所述燃机直连高速发电机磁轴，其特征在于，所述端板边缘向外形成一圈定...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊宇，王磊，
申请(专利权)人：武汉特尔宾动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：