CN101771303B - 减少发电机端匝应力的轴环 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减少发电机端匝应力的轴环。轴环位于发电机上，并且轴环包括尺寸设计为被接收在发电机轴的外周缘上的内孔。轴环具有通常是六边形的外周缘。轴环具有轴向延伸的台肩，该台肩被接收在发电机中的端匝支撑件的内周缘内。

Description

减少发电机端匝应力的轴环
技术领域
本申请涉及一种轴环，该轴环结合到发电机中，以减少端匝支撑件上的应力。
背景技术
发电机是众所周知的，通常包括由诸如涡轮发动机的旋转源驱动而旋转的轴。该轴承载有建立磁场的通电线圈。线圈在定子内的旋转产生电流。
标准发电机中的一个组件是用于支撑线圈端部的端匝支撑环。端匝支撑件在发电机运行期间会受到偏转，因为轴上高速组件相对于该端匝支撑件旋转。偏转会导致疲劳甚至故障。
发明内容
轴环位于发电机上，并且包括尺寸设计为被接收在发电机轴的外周缘上的内孔。轴环具有通常是六边形的外周缘。轴环具有轴向延伸的台肩，该台肩被接收在发电机中的端匝支撑件的内周缘内。
此外，轴环与绝缘体相结合的使用本身是具有创造性的。
从下述说明和附图可最好地理解本发明的这些及其他特征，以下为附图的简要描述。
附图说明
图1是包含本发明的发电机的截面图。
图2是创造性的轴环的截面图。
图3是创造性的轴环的前视图。
图4是变型绝缘体的截面图。
图5是图4中绝缘体的前视图。
具体实施方式
图1显示了结合带有线圈22的转子21的发电机20，转子21位于旋转轴24径向外侧。定子100位于转子21的径向外侧，如示意图所示。绝缘体26和轴环28安装在轴24的外周缘上。在一种实施方式中，两者都压配合在该外周缘上。但是，也可使用将元件附接到轴的其他方法。端匝支撑件34包括中心孔31，轴环的内台肩32延伸到该中心孔内。轴环减少了端匝支撑环34中的偏转。
轴环28在图2中示出，轴环28具有径向外部分38、内孔40和内台肩32。如图所示，倒角42形成在内台肩32的径向内部分36上。在一种实施方式中，该倒角形成为大约30°角。
如图3所示，若干外顶点38由平面43连接，使得轴环28的整体结构是六边形。
在一种实施方式中，距离d1(见图2)标称为.05″，而距离d2标称为.10″。现已发现，如果d1与d2的比值在.2与.8之间，那么轴环提供最有益的结果。
在同一种实施方式中，内孔40的半径为2.56″，而台肩32的外周缘半径为2.78″。现已发现到外顶点38的最有益的径向距离为3.2″。现已发现，当内孔半径与至外顶点38的半径之比在.78与.85之间时，轴环工作得最好。
图4显示了具有扩展部分54和延伸部分52的变型的绝缘体26，绝缘体26带有安装到轴的外周缘上的内孔50。如图所示，延伸部分52的距离d3长于扩展部分54的距离d4。然而相对于距离d4，距离d3短于现有发电机中的该距离，以为轴环28提供轴向空间。
在一种实施方式中，距离d4为.67″，而距离d3为1.075″。现已发现，当这些距离之比在.6与.65之间时，系统工作得最好。
图5显示了扩展部分54的外周缘，扩展部分54具有多个间隔的环以接收螺栓等。
通过本发明，可改进轴环以装入现有发电机中，并向端匝支撑件提供保护。
尽管公开了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员会认识到某些变型会在本发明的范围内。出于这个原因，应研究下述权利要求以确定本发明的真正的范围和内容。

Claims (7)

1.一种位于发电机上的轴环，所述轴环包括：
内孔，所述内孔的尺寸设计为被接收在发电机轴的外周缘上；以及
所述轴环具有外周缘，所述外周缘是六边形的，并且所述轴环具有轴向延伸的台肩，所述台肩被接收在发电机中的端匝支撑件的内周缘内，所述台肩为圆柱形，并且所述台肩的外径小于所述六边形外周缘，
所述六边形外周缘的轴向长度与所述台肩的轴向长度之比在0.2到0.8之间；
所述内孔的半径与从所述内孔的中心测量至所述六边形外周缘的外顶点之间的距离之比在0.78到0.85之间。
2.如权利要求1所述的轴环，其特征在于，所述台肩具有内周缘孔，所述内周缘孔在远离所述六边形外周缘的延伸部的端部处带有倒角。
3.一种发电机，包括：
多个线圈，用于支撑轴向端部和所述多个线圈的内周缘的端匝支撑件；
旋转的发电机的轴，用于与所述多个线圈旋转；以及
具有内周缘孔的轴环，所述内周缘孔的尺寸设计为被接收在所述发电机的轴的外周缘上，与所述轴环在远离所述多个线圈的方向上间隔开的绝缘体，所述轴环具有在所述端匝支撑件的内周缘孔内延伸的台肩，并具有面对所述端匝支撑件的端部的扩展外表面，
所述扩展外表面为六边形，所述台肩为圆柱形，且所述台肩的外径小于所述六边形扩展外表面的外周缘，
所述六边形扩展外表面的外周缘的轴向长度与所述台肩的轴向长度之比在0.2到0.8之间，
所述轴环的内周缘孔的半径与从所述轴环的内周缘孔的中心测量至所述六边形扩展外表面的外周缘的外顶点之间的距离之比在0.78到0.85之间。
4.如权利要求3所述的发电机，其特征在于，所述台肩具有内周缘孔，所述台肩的内周缘孔在远离所述六边形扩展外表面的外周缘的延伸部的端部处带有倒角。
5.一种绝缘体和轴环的组合，包括：
轴环，具有定中在轴线上的内孔，并具有外周缘，所述外周缘为六边形，所述轴环具有圆柱形的轴向延伸的台肩，所述台肩被接收在发电机中的端匝支撑件的内周缘内；以及
绝缘体，所述绝缘体与轴上的所述轴环相联，所述绝缘体具有径向扩展部分和朝所述轴环延伸的延伸部分，
所述径向扩展部分与所述延伸部分的轴向尺寸之比在0.6到0.65之间；
所述六边形外周缘的轴向长度与所述台肩的轴向长度之比在0.2到0.8之间。
6.如权利要求5所述的绝缘体和轴环的组合，其特征在于，所述台肩具有内周缘孔，所述内周缘孔在远离所述六边形外周缘的延伸部的端部处带有倒角。
7.如权利要求5所述的绝缘体和轴环的组合，其特征在于，所述内孔的半径与从所述内孔的中心测量至所述六边形外周缘的外顶点之间的距离之比在0.78到0.85之间。
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