CN101860113A - 发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发电机，尤其属于百瓦以上，转速为1500转到3600转发电机的制作工艺。本发明为一种发电机，包括有转子、定子、外壳、风扇、励磁装置、后端盖，其结构要点在于外壳、后端盖是由钢板冲压而成，外壳底部冲有后端盖、励磁定子的固定孔，外壳底部分别安装后端盖及励磁定子，转子通过轴承安装于后端盖上，后端盖上有进气孔，外壳的顶部有向外翻90度的固定圈，其圆周上冲有与动力相配合固定凸起和固定孔。本发明的优点在于，通过改变外壳和后端盖的加工工艺，使外壳集前连接盘、外壳、定子的固定架于一身，一次冲压成型，改善了同心度，整机轴向距离缩短，提高发电机的各项指标性能，大幅降低重量、制造成本，提高工效，发热量少。

Description

发电机
技术领域
本发明属于发电机，尤其属于百瓦以上，转速为1500转到3600转发电机的制作工艺。
背景技术
现有的单轴承无刷同步发电机如图1、图2、图3所示，由转子5、定子6、外壳1、风扇8、励磁装置2、前连接盘3、后端盖4、连接柱7组成，加工工艺复杂，各部件加工过程如下：一、前连接盘3：1.用木模做泥芯  2.烘干  3.打外形沙模  4.安装泥芯  5.浇注  6退模清沙  7.退火  8.喷沙打磨  9.车、铣加工  10.上靠模，钻与动力相接的12个安装孔及6个与连接柱相接的连接孔  11.上靠模钻出气片31的8个安装孔  12.攻牙；二、后端盖4：1.打外形沙模  2.浇注  3.退模清沙  4.退火  5.喷砂打磨  6.车削加工多个配合尺寸要求高的部位(如装配轴承，安装励磁定子限位，安装6根连接柱的统一面等)  7.上靠模钻6根连接柱的连接孔，以及钻6个安装进气片的孔  9.攻牙；三、加工六根连接柱7：1.用圆钢车削6根一样长的连接柱  2.两头钻孔  3.攻牙  4.上靠模钻4个安装外壳的孔  5.攻牙；四、外壳1(分上、下两部分)：1.落料冲孔  2.成型；五、进气片41：1.用塑料模具一次成型；六、两片出气片31：1.落料冲出气、安装孔。
各部件的装配：在定子6的外圈均匀焊接6根连接柱7，连接柱7通过螺栓与前连接盘3、后端盖4连接。前连接盘3、连接柱7、后端盖4三个部件组成一个发电机的定子骨架(为了固定螺栓，连接柱7直径要超过12毫米)，两出气片31锁在前连接盘3的两侧，进气片41固定在后端盖4的后侧，外壳1上下两个部分安装在连接柱7上。将连接片9、风扇8、转子5、励磁转子2、轴承16组装成转子总成5后进行安装。转子轴51通过轴承16与后端盖4相连，连接片9与动力的飞轮相接。转子5和定子6的同心度受连接柱7、前连接盘3和后端盖4加工精度的影响，由于连接柱7为圆柱形与定子间的焊接要采用高温电弧焊，这必将造成连接柱7变形，对发电机定子和转子的同心度产生不利的影响，为了不产生干涉，生产厂家大都加大了各部件间的间隙，加大间隙影响了发电机的各项指标，使发电机运行时容易发热，也影响发电机的寿命。
发明内容
本发明目的在于克服上述发电机存在的缺点，提供一种对定子同心度、精度影响较小的定子安装机构，大幅降低整机重量、制造成本，运行时发热量少的发电机。
本发明所采用的技术方案为一种发电机，包括有转子、定子、外壳、风扇、励磁装置、后端盖，其结构要点在于外壳、后端盖是由钢板冲压而成，外壳底部冲有后端盖、励磁定子的固定孔，外壳底部分别安装后端盖及励磁定子，转子通过轴承安装于后端盖上，后端盖上有进气孔，外壳的顶部有向外翻90度的固定圈，其圆周上冲有与动力相配合固定凸起和固定孔。
固定圈直接与动力飞轮连接盘相连，省略了前连接盘。
在外壳的内部沿圆周均匀布置有大、等于两根的固定筋，固定筋所形成的安装面与定子的外圈为过盈配合。过盈配合保证了安装的稳定性。
为了定子安装时的稳定性，固定筋为两根时，每条的截面积至少为圆周面积的二十四分之一。最佳选择为三根。
制作上所述的固定筋可以和外壳一起拉伸而成，由于外壳的固定筋和外壳一次拉伸而成，不用焊接对发电机定子和转子的同心度没影响；也可以是由一空心结构与外壳点焊而成，点焊对同心度影响较小。所述的空心结构可以为倒“U”即“  ”或为“口”字形或为下端不封闭的“  ”字形等。
外壳底部有间隔均匀与底部成90度向外翻的挡肩形成后端盖的定位挡圈，后端盖的固定孔在定位挡圈的外侧，励磁定子的固定孔在定位挡圈的内侧，定位挡圈的外径与后端盖的内径相配合，定位挡圈的内径与励磁定子外径相配合。
具体而言它的外壳、后端盖制作是采用钢板冲压拉伸工艺：一、外壳：1.落料  2.拉伸成型  3.切端口冲安装、定位孔  4.冲励磁定子安装孔  5.翻定位圈  6.冲出气孔；二、后端盖：1.落料  2.拉伸成型  3.切边冲孔带翻边  4.冲进气孔
它的装配过程为：外壳进行表面处理(喷漆或喷塑)---压入定子----安装励磁定子----装后端盖----放入转子总成(包括连接片、风扇、转子、励磁转子、轴承)。
风扇向内安装于定子外侧。由于取消了前连接盘和6根连接柱，风扇与定子间的轴向无障碍，因此风扇可直接安装于定子顶端的外侧，使整机轴向距离缩短30％，同时还改善了散热效果。
本发明的优点在于，通过改变外壳和后端盖的加工工艺，使外壳集前连接盘、外壳、定子的固定架于一身，一次冲压成型，有利于改善同心度，风扇可直接安装于定子顶端的外侧，使整机轴向距离缩短，定位挡圈的应用也使得外壳与后端盖的同轴度得以保障，提高发电机的各项指标性能，大幅降低重量、制造成本，提高工效，发电机运行时发热量少。
附图说明
图1为现有发电机原理结构示意图
图2为图1的左视图
图3为现有发电机示意图是图1的外观后视图
图4为本发明原理结构示意图
图5为外壳与后端盖组合图
图6为外壳与后端盖组合立体图
图7为外壳立体图
图8为图7的仰视图
图9为后端盖的立体图
其中：1外壳  11底部  12固定筋  13凸起  14固定圈  15挡肩  16轴承17轴承盖  2励磁装置  21励磁装置的定子  3前连接盘  31出气片  32出气孔4后端盖  41进气片  42固定孔  43固定孔  44进气孔  5转子  51转子轴6定子  7连接柱  8风扇  9连接片
具体实施方式
下面结合视图对本发明进行详细的描述
如图4--图9所示，一种发电机，包括有转子5、定子6、外壳1、风扇8、励磁装置2，在外壳1的内部沿圆周均匀布置有固定筋12(只要大等于两根，能稳定支撑定子就行)，固定筋12为两根时，每条的截面积至少为圆周面积的二十四分之一，最佳选择为三根，本实施例为四根。固定筋12所形成的安装面与定子6的外圈为过盈配合，固定筋12可以和外壳一起拉伸或冲压而成，如图7、图8所示，也可以由一空心结构与外壳点焊而成，如图5、图6中所示的倒“U”字形，即“  ”形，或为“口”字形或为下端不封闭的“  ”字形等空心结构，风扇与定子间的轴向无障碍，风扇8安装于定子6外侧。如图5、6、8所示，外壳1、后端盖4采用钢板冲压拉伸工艺冲压而成，外壳1的底部11冲有后端盖4的固定孔42及励磁定子21的固定孔43，底部11有间隔均匀并与底部成90度向外翻的挡肩15形成后端盖的定位，后端盖4的固定孔42在定位挡圈的外侧，励磁定子21的固定孔43在定位挡圈的内侧，定位挡圈的外径与后端盖4的内径相配合，定位挡圈的内径与励磁定子外径相配合。底部11分别安装有后端盖4及励磁定子21，转子轴51通过轴承16安装于后端盖4上，并通过轴承盖17进行密封，后端盖4上有进气孔44，外壳1的顶部有向外翻90度的固定圈14，其圆周上冲有不少于3个与动力相配合固定凸起13(如图6、7所示)和12个固定孔，取消了前连接盘和6根连接柱，其侧面冲有多个出气孔32。
外壳1、后端盖4的制作工艺是：一、外壳：1.落料  2.拉伸成型  3.切端口冲安装、定位孔  4.冲励磁定子安装孔  5.翻定位圈  6.冲出气孔32；二、后端盖：1.落料  2.拉伸成型  3.切边冲孔带翻边  4.冲进气孔44。
它的装配过程为：将外壳进行表面处理(喷漆或喷塑)---压入定子----安装励磁定子----装入转子总成(包括固定连接片9、风扇8、转子5、励磁转子、轴承，其结构与现有的相同，但轴长缩短)----盖上轴承盖17。
以12kw的电机为例，与现有知名品牌的电机相比，本发明有着显著的优势：
 规格/名称   斯坦福   利来森马   本发明
 长度   400mm   420mm   300mm
 重量kg   100   105   75
 制作时间   ＞4小时   ＞4小时   ＜0.5小时
制作工艺   铸造、车铣、钻、攻牙、焊接、冲压   铸造、车铣、钻、攻牙、焊接、冲压   模具冲压、点焊螺母
对比结果：优势非常明显，长度减少30％、重量减轻25％、时间节省85％批量生产优势更明显。

Claims (8)

1.一种发电机，包括有转子(5)、定子(6)、外壳(1)、风扇(8)、励磁装置(2)、后端盖(4)，其特征在于，外壳(1)、后端盖(4)是由钢板冲压而成，外壳(1)底部(11)冲有后端盖(4)的固定孔(42)及励磁定子(21)的固定孔(43)，外壳(1)底部(11)分别安装后端盖(4)及励磁定子(21)，转子轴(51)通过轴承(16)安装于后端盖(4)上，后端盖(4)上开有进气孔(44)，外壳(1)的顶部有向外翻90度的固定圈(14)，其圆周上冲有与动力相配合固定凸起(13)和固定孔，其侧面有多个出气孔(32)。
2.根据权利要求1所述的一种发电机，其特征在于，在外壳(1)的内部沿圆周均匀布置有大等于两根的固定筋(12)，固定筋(12)所形成的安装面与定子(6)的外圈为过盈配合。
3.根据权利要求2所述的一种发电机，其特征在于，所述的固定筋(12)是和外壳一起拉伸而成。
4.根据权利要求2所述的一种发电机，其特征在于，所述的固定筋(12)是由一空心结构与外壳点焊而成。。
5.根据权利要求1所述的一种发电机，其特征在于，外壳(1)底部(11)有间隔均匀并与底部成90度向外翻的挡肩(15)形成后端盖(4)的定位挡圈，后端盖(4)的固定孔(42)在定位挡圈的外侧，励磁定子(21)的固定孔(43)在定位挡圈的内侧，定位挡圈的外径与后端盖(4)的内径相配合，定位挡圈的内径与励磁定子外径相配合。
6.根据权利要求1所述的一种发电机，其特征在于，风扇(8)向内安装于定子外侧。
7.根据权利要求1所述的一种发电机，其特征在于，它的外壳(1)、后端盖(4)制作工艺是：一、外壳：1.落料 2.拉伸成型 3.切端口冲安装、定位孔 4.冲励磁定子安装孔 5.翻定位圈 6.冲出气孔；二、后端盖：1.落料 2.拉伸成型 3.切边冲孔带翻边 4.冲进气孔。
8.根据权利要求1所述的一种发电机，其特征在于，它的装配过程为：将外壳进行表面处理---压入定子----安装励磁定子----装转子总成。
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