CN105048741A - 卧式双驱动发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卧式双驱动发电设备，包括发电机轴和由转动方向相反的内、外转子驱动装置驱动的内、外转子组件，发电机轴的两端通过内转子轴承转动设置在发电机支撑架上，发电机支撑架包括底座和轴承座，轴承座由上、下轴承座组合而成，上、下轴承座的上下相对面上开有与内转子轴承适配的内转子轴承安装槽。本发明，内、外转子组件转动方向相反，大大提高了发电设备的发电效率；同时，发电机轴的两端通过内转子轴承设置在发电机支撑架上，提高了卧式发电机的稳定性，内转子轴承装在轴承座内处于封闭的环境中，有效地防止了杂物污染或者对其造成损坏，降低磨损的速度，大大提高了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及发电设备，具体涉及卧式双驱动发电设备。
背景技术
目前常见的发电设备通常是定子固定，只通过转子的转动切割磁感线来发电，发电效率低，耗能大。针对这种情形，有些研究者根据相对运动的原理设计出了一种定子和转子可以同时朝相反方向转动的发电机，即双转子发电机，大大提高了发电机的发电效率。
卧式双转子发电机的发电机轴两端设置在支架上，由于卧式双转子发电机通常是将发电机轴与转子组件组装后，再将发电机轴的两端安装到支架上，这就使得支架上的轴承座必须采用分体式结构，因此，发电机轴两端的支架轴承无法实现全密封，使得环境中的灰尘等杂物容易进入支架轴承，造成磨损，影响发电机轴的转动平稳性，并产生噪音，降低了发电设备的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的双转子发电机转动平稳性差，噪音大且使用寿命低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种卧式双驱动发电设备，包括固定在发电机轴上的内转子组件、与所述发电机轴同轴设置的外转子组件和集电环组件，所述内转子组件由至少一个内转子驱动装置驱动，所述外转子组件由至少一个外转子驱动装置驱动，且所述内转子驱动装置与所述外转子驱动装置的转动方向相反，所述集电环组件设置在所述发电机轴上，其特征在于，还包括两个发电机支撑架，所述发电机轴的两端分别通过内转子轴承设置在所述发电机支撑架上，所述发电机支撑架包括底座和设置在所述底座上方的轴承座，所述轴承座的内侧开有与所述发电机轴相适配的轴孔，所述轴承座由上轴承座和下轴承座组合而成，所述下轴承座固定在所述底座上，所述上轴承座和所述下轴承座的上下相对面上开有与所述内转子轴承相适配的内转子轴承安装槽，两个所述内转子轴承分别放置在对应的所述下轴承座内，对应的所述上轴承座扣合在所述内转子轴承上并与所述下轴承座固定。
在上述方案中，发电设备的绕组设置在所述内转子组件上，且所述绕组为盘式绕组，所述外转子组件包括环形套和位于所述环形套左右两侧的端盖，两个所述端盖的内壁上分别固定有与所述盘式绕组相匹配的磁铁。
在上述方案中，所述上轴承座和所述下轴承座的外侧面上，分别设有用于二者相互固定连接的连接部。
在上述方案中，所述上轴承座的外形呈半圆柱体状，内部设有与所述内转子轴承相适配的内转子轴承安装槽，所述内转子轴承安装槽的内侧外壁上设有与所述发电机轴相适配的半孔。
在上述方案中，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述上轴承座的下端面设有沿径向向外突出的径向凸缘，所述径向凸缘形成所述第一连接部；所述内转子轴承安装槽的外侧外壁的下端面设有沿轴向向外突出的轴向凸缘，所述轴向凸缘形成所述第二连接部。
在上述方案中，所述端盖与所述发电机轴之间夹设有外转子轴承，所述端盖内侧开有与所述外转子轴承相匹配的外转子轴承安装槽，所述外转子轴承内置于所述外转子轴承安装槽内。
在上述方案中，至少一个所述端盖的外侧向外延伸形成凸出部，所述外转子驱动装置固定在所述凸出部上或者所述环形套上。
在上述方案中，所述集电环组件包括导电环、电刷和电刷固定架，所述导电环固定在所述发电机轴上且与所述盘式绕组电连接，所述电刷固定架与所述上轴承座固定连接，所述电刷设置在所述电刷固定架上并与所述导电环匹配连接。
在上述方案中，所述导线穿装在所述发电机轴的轴孔内，一端伸入所述环形套内与所述盘式绕组连接，另一端伸出所述环形套外与所述导电环连接。
本发明，内转子组件相对于外转子组件转动方向相反，大大提高了发电设备的发电效率；同时，发电机轴的两端通过内转子轴承转动设置在发电机支撑架上，内转子轴承由上、下轴承座装形成一个封闭的环境，有效地防止了灰尘杂物污染或者对其造成损坏，大大提高了使用寿命，并且转动平稳、噪音低、方便维护。
附图说明
图1为本发明的外形图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明中上轴承座的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。
如图1、图2所示，本发明提供的卧式双驱动发电设备包括内转子组件和外转子组件，内转子组件固定在发电机轴60上，随发电机轴60的转动而转动，外转子组件与发电机轴60同轴设置，内转子组件由至少一个内转子驱动装置驱动，外转子组件由至少一个外转子驱动装置驱动，且内转子驱动装置和外转子驱动装置的转动方向相反，从而使得内转子组件相对于外转子组件以相反的方向运动切割磁感线来发电，大大提高了发电效率，集电环组件50设置在发电机轴60上，用以收集内、外转子相对旋转时产生的电流，并输出为其他设备供电。
本发明中，发电设备的绕组20设置在内转子组件上，且该绕组为盘式绕组，外转子组件包括外转子机壳10和位于盘式绕组20两侧的磁铁13，外转子机壳10由环形套11和位于环形套11左、右两侧的端盖12封装而成，两片磁铁13分别固定在相应端盖12的内壁上，与盘式绕组20的左、右侧面相对。在外转子机壳10转动过程中，盘式绕组20切割磁铁13产生的磁感线，产生感应电流，用于发电。
发电机轴60的两端分别套设有内转子轴承61，并分别转动设置在一个发电机支撑架上。发电机支撑架包括底座30和设置在底座30上方的轴承座40，底座30的下部设有呈梯形结构的两条支腿，支腿通过螺钉固定在支撑板31上，使得发电设备整体结构稳定可靠，减少震动，降低噪音。轴承座40的内侧壁上开有与发电机轴60相适配的轴孔，轴承座40由上轴承座41和下轴承座42组合而成，下轴承座42固定在底座30上，上轴承座41和下轴承座42的上下相对面上开有与内转子轴承61相适配的内转子轴承安装槽，上轴承座41与下轴承座42的相对面上分别设有连接部43，上轴承座41和下轴承座42的连接部43之间通过螺栓固定。
如图3所示，上轴承座41的外形呈半圆柱体状，内部设有与内转子轴承61相适配的内转子轴承安装槽44，内转子轴承安装槽44的内侧外壁上设有与发电机轴相适配的半孔45。连接部包括第一连接部46和第二连接部47，上轴承座的下端面设有沿径向向外突出的径向凸缘，该径向凸缘形成第一连接部46；内转子轴承安装槽44的外侧外壁的下端面设有沿轴向向外突出的轴向凸缘，该轴向凸缘形成第二连接部47。
在安装过程中，先将内转子轴承61套在发电机轴60的端部，发电机轴60以及将带有内转子组件和外转子组件的整体安装在发电机支撑架上，将内转子轴承61的下部放置在下轴承座42内，上轴承座41扣合在内转子轴承61的上部，采用螺栓将上轴承座41与下轴承座42之间固定，安装简单方便。内转子轴承61处于密封环境中，避免杂物进入，降低了外界环境对其产生的磨损，大大提高了内转子轴承61和整机的使用寿命。
再参见图2，端盖12与发电机轴60之间夹设有外转子轴承62，端盖12内侧开有与外转子轴承62相匹配的外转子轴承安装槽，外转子轴承62内置于外转子轴承安装槽内。外转子轴承62处于封闭的环境中，有效防止杂物进入，降低了工作环境对外转子轴承62的磨损，提高其使用寿命。
本发明中，内转子驱动装置和外转子驱动装置可采用机械能驱动、风能驱动或者流体能驱动。例如：内转子驱动装置采用内转子驱动轮21，外转子驱动装置采用外转子驱动轮15，至少一个内转子驱动轮21固定在发电机轴上，内转子驱动轮21可以设置在绕组20的左端或者右端，驱动内转子组件转动；至少一个端盖12的外侧向外延伸形成凸出部14，外转子驱动轮15固定在凸出部14或者环形套11上，驱动外转子组件转动。
集电环组件50包括导电环51、电刷53和电刷固定架52，导电环51设置在发电机支撑架和外转子机壳10之间。其中导电环51套设固定在发电机轴60上，且绕组20与导电环51之间通过导线22连接，具体安装方式为：导线22穿装在发电机轴60的轴孔内，一端伸入外转子机壳10内与盘式绕组20连接，另一端伸出外转子机壳10与导电环51连接。
电刷固定架52与上轴承座41通过紧固件54固定连接，电刷固定架52上设有电刷53，电刷53与导电环51匹配连接，当内转子组件和外转子组件在转动过程中有效切割磁感线产生电流时，电流经导线22传递给集电装置50。电刷固定架52用于给电刷53提供密封的环境，防止杂物入内，降低污染和磨损。
本发明，发电机轴的两端固定有发电机支撑架，提高了卧式发电机的稳定性，将套设在发电机轴两端的内转子轴承装在轴承座内，使内转子轴承处理封闭的环境中，有效地防止了杂物污染或者对其造成损坏，减小磨损，降低噪音，大大提高了使用寿命。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.卧式双驱动发电设备，包括固定在发电机轴上的内转子组件、与所述发电机轴同轴设置的外转子组件和集电环组件，所述内转子组件由至少一个内转子驱动装置驱动，所述外转子组件由至少一个外转子驱动装置驱动，且所述内转子驱动装置与所述外转子驱动装置的转动方向相反，所述集电环组件设置在所述发电机轴上，其特征在于，还包括两个发电机支撑架，所述发电机轴的两端分别通过内转子轴承设置在所述发电机支撑架上，所述发电机支撑架包括底座和设置在所述底座上方的轴承座，所述轴承座的内侧开有与所述发电机轴相适配的轴孔，所述轴承座由上轴承座和下轴承座组合而成，所述下轴承座固定在所述底座上，所述上轴承座和所述下轴承座的上下相对面上开有与所述内转子轴承相适配的内转子轴承安装槽，两个所述内转子轴承分别放置在对应的所述下轴承座内，对应的所述上轴承座扣合在所述内转子轴承上并与所述下轴承座固定。
2.如权利要求1所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，发电设备的绕组设置在所述内转子组件上，且所述绕组为盘式绕组，所述外转子组件包括环形套和位于所述环形套左右两侧的端盖，两个所述端盖的内壁上分别固定有与所述盘式绕组相匹配的磁铁。
3.如权利要求1所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，所述上轴承座和所述下轴承座的外侧面上，分别设有用于二者相互固定连接的连接部。
4.如权利要求1所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，所述上轴承座的外形呈半圆柱体状，内部设有与所述内转子轴承相适配的内转子轴承安装槽，所述内转子轴承安装槽的内侧外壁上设有与所述发电机轴相适配的半孔。
5.如权利要求3所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述上轴承座的下端面设有沿径向向外突出的径向凸缘，所述径向凸缘形成所述第一连接部；所述内转子轴承安装槽的外侧外壁的下端面设有沿轴向向外突出的轴向凸缘，所述轴向凸缘形成所述第二连接部。
6.如权利要求2所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，所述端盖与所述发电机轴之间夹设有外转子轴承，所述端盖内侧开有与所述外转子轴承相匹配的外转子轴承安装槽，所述外转子轴承内置于所述外转子轴承安装槽内。
7.如权利要求2所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，至少一个所述端盖的外侧向外延伸形成凸出部，所述外转子驱动装置固定在所述凸出部上或者所述环形套上。
8.如权利要求2所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，所述集电环组件包括导电环、电刷和电刷固定架，所述导电环固定在所述发电机轴上且与所述盘式绕组电连接，所述电刷固定架与所述上轴承座固定连接，所述电刷设置在所述电刷固定架上并与所述导电环匹配连接。
9.如权利要求8所述的卧式双驱动发电设备，其特征在于，所述导线穿装在所述发电机轴的轴孔内，一端伸入所述环形套内与所述盘式绕组连接，另一端伸出所述环形套外与所述导电环连接。
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| Date | Code | Title | Description |
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