CN104578580B - 发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了发电机组。一种发电机组，包括壳体(2)，该壳体(2)在内部形成用于马达(4)和电流发生器(5)的容纳隔间(3)，马达(4)用于传递机械能，电流发生器(5)联接到马达(4)，能够将通过马达(4)传递的机械能转换为电力以便提供到至少一个相应的用户设备。至少在一个使用配置中，马达(4)和发生器(5)在多个有效表面处倚靠于壳体(2)上，该多个有效表面相对于壳体(2)的倚靠表面倾斜并且可拆卸地倚靠在互补成形并且与壳体(2)刚性地相关联的相应的表面区域上，用于马达(4)和发生器(5)相对于壳体(2)的自动居中和参考。

Description

发电机组
本发明涉及发电机组(electric power generating set)。
当前，交通工具(诸如野营车、大篷车、皮卡式房车等)通常配备有发电机组，即，配备有例如能够为电池充电以便确保所述交通工具配备的许多用户设备(照明、供暖、电视、制冷机等)的正确操作的设备。
众所周知，这些机组使用(内燃类型的)马达以及电力发生器，该电力发生器布置在马达下游以便将由马达提供的机械能转换为需要的电力。
由马达和发生器构成的组件配备有各种旋转元件(例如，飞轮和风扇)，该组件必须相对于一些物理参考完全地居中，以便确保最优操作并且防止发生振动，该物理参考例如，诸如所述风扇的蜗壳(或其他壳体)。
因此，出于这个目的，马达和发生器通常利用能够阻尼振动的元件(套管或其他)的插入被牢固地固定在参考和保护壳内。
因此，实际上，一旦已经完成安装，发电机组(如所示，其依次由马达和电流发生器构成)形成具有容纳它、保护它的壳体的单体。
但是，这种构造方案并非没有缺点。
尽管依靠能够阻尼振动的元件，但是其不可能完全消除它们，因此在机组的操作期间，这些振动被传递到壳体，造成明显不利的效果。
此外，对于牢固地固定由马达和发生器组成的组件的需求，极大地增加了用于发生器的组装和安装的操作的复杂性。
最后，应当注意到的是，甚至在完成发生器的组装之后，在各个部件之中的刚性连接也使得维修活动(是指它们被周期性安排的操作或者由故障所导致的特殊的干预措施或除了意外事故之外所导致的特殊的干预措施)更为麻烦。
本发明的目标是解决上述问题，提供了一种发电机组，该发电机组确保了相对于包含它的壳体的正确居中且在操作期间不会传递振动到壳体。
在这个目标内，本发明的目的是提供能够容易地组装和安装的发电机组。
本发明的另一个目的是提供允许简单且容易地进行维修介入的发电机组。
本发明的再一个目的是提供甚至在撞击和/或翻转动作之后还保持存在于其中的旋转元件的正确居中的发电机组。
本发明的另一个目的是提供一种发电机组，该发电机组确保了操作中的高可靠性并且使其可能优化其所提供的电力的利用率。
本发明的目的不仅仅是提供能够通过一般商用元件和材料启动而容易得到的发电机组。
本发明的另一个目的是提供具有低成本且应用安全的发电机组。
这个目标和这些目的通过一种发电机组而实现，该发电机组包括壳体，在其内部形成了用于容纳马达和电流发生器的隔间，该马达用于分配机械能，该电流发生器联接到所述马达以用于将通过所述马达传递的机械能转换为电能，以便提供到至少一个各自的用户设备，其特征在于，至少在一个使用配置中，该马达和该发生器在多个有效表面(usefulsurface)处倚靠在所述壳体上，该多个有效表面相对于所述壳体的倚靠表面倾斜并且可拆卸地倚靠在各个互补成形的表面区域上，该表面区域与所述壳体刚性地相关联，用于所述马达和所述发生器相对于所述壳体的自动居中和参考。
从通过以附图中非限制性实例方式所阐明的、根据本发明的发电机组的优选的但非唯一的实施方案的描述中，本发明的其他特征和优点将更为清晰，在附图中：
图1为根据本发明的发电机组的部分截面且部分分解的透视图；
图2为图1的发电机组的部分截面的正视图；
图3为根据在使用配置中的本发明的发电机组的示意性部分截面的正视图；
图4为根据本发明的发电机组的细节的高度放大的部分截面透视图。
特别参考所引附图，参考标号1通常指代包括壳体2的发电机组，壳体2在内部形成用于马达4和电流发生器5的容纳隔间3，该马达4用于传递机械能，该电流发生器5联接到马达4。发生器5由此能够将通过马达4传递的机械能转换为电能以便提供到至少一个相应的用户设备。
所述发电机组1因此能够(优选但非排他地)在交通工具(诸如，野营车、大篷车、皮卡式房车等)中使用，例如以便为所述交通工具装备的由电池构成的用户设备充电，从而确保它们所配备的许多用户设备(照明、供暖、电视、制冷机等)的正确操作。
现在特别指明，虽然机组1对于诸如以上提及的那些交通工具的使用为本发明的优选应用，并且出于这个原因在本说明书的延续中将主要参考它，但是，根据本发明的机组1并不排除在不同应用领域中的使用，并没有因此放弃本文所要求保护的保护范围。
根据特定需求，马达4可以是任何马达，并且能够是例如以任意燃料供给的内燃马达；例如，此外根据优选应用，马达4为两冲程LPG燃料的引擎。
实际上，选择这种类型的马达4确保了体积小巧、低噪声、减小的振动、可靠性、没有定期维修。此外，从附图中能够推断，为了减少垂直空间的占用，马达4被布置为使得其气缸6处于水平位置上。
发生器5可以为交流发电机，但是在优选应用中，其由直流发电机构成。这个解决方案使得其能够在输出处直接具有直流，而不需要在其中再置入整流器，由此使得同样使用的强力电驱动装置能够以相对简单的方式启动发电机组1本身，而不必依靠传统的启动马达，由此实现了空间占用、重量和成本的减小以及机械和电力的简单化。
根据本发明，至少在使用的配置中(如图3中所示)，马达4和发生器5在多个有效表面处倚靠在壳体2上，该有效表面相对于壳体2的倚靠表面(并且因此相对于水平平面)倾斜。
更确切地说，这些有效表面可拆卸地倚靠在互补成形且与壳体2牢固结合的各自的表面区域上：在这种方式中，能够通过重力而自动获得马达4和发生器5相对于壳体2的居中和参考。
由于此外在壳体2以及由马达4和发生器5构成的组件(由于上述的特定联接方法其保持居中)之间不存在刚性连接，因此该组件的任何振动都不会传递到壳体2，由此已经实现预期的目标。
特别地，发电机组1包括至少一个凸缘7，其从马达4和发生器5中的至少一个中突出并且具有至少一个锥形突出物8。
其事实上是构成所述有效表面中的至少一个的突出物8的侧表面8a，这是由于至少在使用的配置中其可拆卸地容纳在相应的外展插座(flared receptacle)9中，该外展插座9与壳体2刚性地相关联并且依次构成表面区域中的至少一个。
更具体而言，在通过本发明的应用的非限制性实例的方式的附图中所提出的具有相当大的实际利益的构造方案中，发电机组1包括两个凸缘7，其相互并排，从马达4中伸出并且具有各自的锥形突出物8。
每个突出物8的侧表面8a由此构成相应的有效表面，至少在使用的配置中，其可拆卸地容纳在对应的外展插座9中；反过来，每个插座9与壳体2刚性地相关联并且构成上述表面区域中的一个。
有益的是，在不限制本发明的应用的优选的构造方案中，每个插座9被配置在各自的大体为圆柱形的套筒10的端部中，该套筒10由振动阻尼材料制成并且牢固地联接至由壳体2形成的对应的插座11。
因此，实际上，两个突出物8(每一个凸缘7有一个)容纳在被配置于两个套筒10中的各自的插座9中，该两个套筒10沿着竖直轴布置(并且因此为互相平行的)。
方便地是，马达4和发生器5中的至少一个具有至少部分为棱柱形的外部封闭壳：所述封闭壳的平面12中的两个由此可以构成另外的各自的有效表面，至少在使用的配置中，其可拆卸地且稳定地倚靠在各自的相对倾斜(即，收缩的)的表面区域上，该表面区域具有互补形状并且与壳体2刚性地相关联。
更具体而言，如图2中所示，在优选构造方案中，其是具有部分为棱柱形的外部封闭壳的发生器5，该外部封闭壳具有八角形底座(更确切地说，封闭壳具有面向马达4的圆柱形形状的第一部分，以及具有八角柱状形状的第二部分)。以这种方式，至少在使用的配置中，以上所引的两个平面12能够可拆卸地且稳定地倚靠于其他大体为圆柱形套筒10的各个端部13上，所述端部13由此构成另外的相应表面区域。
套筒10可以是上述类型，并且因此由振动阻尼材料制成，并且稳定地联接至对应的附加插座11，该附加插座11通过壳体2形成并且在这个情况中沿着相对倾斜(垂直于发生器5的封闭壳的各个面12)的轴布置。
有利地，发电机组1包括至少一个冲程限制器，以便抑制且控制马达4和发生器5所允许的冲程(如所示，由于它们仅倚靠在壳体2上，而没有稳定地固定至壳体2)。
特别地，在仅通过附图中的实例所提出的构造方案中，冲程限制器包括突出物14，其从马达4和发生器5中的至少一个中伸出并且至少在使用的配置中插入到凹口15中，该凹口15形成在壳体2内部(且在图4中具体可见)并且容纳从所述壳体2中伸出的带轮廓脊(contoured ridge)16。
如图2、图3和图4中清楚地示出，突出物14和脊16配备有通过对应的凹槽14b、16b间隔开的各自的终端叉状物14a、16a，以便允许至少在使用的配置中在突出物14和脊16之间的相互形状配合(当突出物14插入到凹口15中时)。
因此，当马达4和发生器5的冲程超过预定义值时，突出物14和脊16中的一个紧靠突出物14和脊16中的另一个的叉状物14a、16a(根据移动沿其发生的方向)，以便抑制和控制马达4和发生器5所允许的冲程(沿着平行于水平平面的两个方向)。
实际上，明显的是，由马达4和发生器5(相互牢固联接)构成的组件所允许的最大冲程等同于包括在各自的叉状物14a、16a之间的凹槽14b、16b的宽度：叉状物14a、16a避免了任何更大的冲程值，其实际上分别限定了用于脊16和突出物14以及因此用于其所结合的马达4和发生器5的冲程限制。
甚至更具体而言，并且参考通过非限制性实例的方式在附图中提出的构造方案，发电机组1包括带轮廓板(contoured plate)17，其在外部应用于马达4上(在与发生器5相对的一侧上)。
两个并排的凸缘7和两个相互相对的突出物14因此从板17伸出，并且至少在使用的配置中能够插入在对应的凹口15(其中的每一个容纳脊16)中，凹口被配置在壳体2内部。
明确地，壳体2实质上是由第一半壳体2a和第二半壳体2b构成，其优选但非排他地由自熄聚丙烯(通过模塑得到)制成，具有自支撑功能(因此，避免需要依靠由金属或其他材料制成的框架，该材料适应于支撑构成机组1的部件)。
应当注意到的是，在半壳体2a、2b上同样能够配置(再次通过模塑)各种特定附件，其对于根据本发明的机组1的优化操作和组装是有用的或必须的，诸如，例如用于强制冷却空气的导管、用于储槽的快动式固定系统、用于与用户设备连接的插座等等。
此外，每个半壳体2a、2b在内部衬有各自的热隔离层18a、18b，该热隔离层18a、18b由各种厚度的吸声、隔热且自熄的材料制成，其形成了用于冷却空气的运输(特别在临界点处)的通道。上述的插座11和上述的凹口15由此设置在所述层18a、18b中(优选但非排他地通过模塑得到)。
根据本发明的发电机组的操作如下所述。
如所示，在发电机组1中，由马达4和发生器5构成的组件简单地倚靠在各自的支撑物上(其与壳体2集成在一起并且更具体而言与第二半壳体2b集成在一起)。更确切地说，在使用的配置中，马达4的一些有效表面容纳在外展部分9中(其依次为锥形)，其形成了互补成形且与壳体2相关联的各自的表面区域，其中该有效表面相对于水平平面倾斜并且由锥形突出物8的侧表面8a构成。
此外，发生器5(牢固地联接至马达4)利用其封闭壳的两个面12倚靠于壳体2上，该两个面12构成了附加有效表面并且仅倚靠于通过套筒10的端部13限定的各自的表面区域上。
因此，获得了在由马达4和发生器5构成的组件以及壳体2之间的配合，不同于已知的发电机组，其不需要倚靠刚性固定元件(螺钉、螺母等)，并且这首先允许减少或消除对所述壳体2的振动的传递，准许所述组件免于自由振荡。
对于将马达4和发生器5倚靠于由振动阻尼材料制成的套筒10上的选择(其分别具有外展部分9和端部13，该外展部分9容纳突出物8，面12倚靠在端部13上)同样有助于这个结果。
同时，通过对于将马达4和发生器5在有效表面处倚靠在壳体2上的选择，该有效表面(相对于所述壳体2的倚靠表面)倾斜并且如所示的紧靠互补成形的各自的表面区域，确保了各个部件(例如，发生器5的风扇5a)相对于与壳体2集成在一起的参考(例如，容纳它的蜗壳2c)的完全居中。
实际上，在组装期间(或由于撞击、振动、振荡等等)，如果由于重力(并且因此自动地)产生了在部件之间的未对准，那么有效表面在表面区域上滑动，直到它们移动或返回到由设计所限定的最优位置，该最优位置对应于马达4和发生器5相对于壳体2的完全居中和参考。
因此，这确保了最优操作以及有利于振动控制的附加效果。
如所示，包含且控制允许到马达4和发生器5的冲程限制器的使用有助于最优居中并且避免了组件可能从它们各自位置离开的风险。
另外，出于上述的原因，如果发生了机组1的翻转或倾翻，那么一旦恢复了正确的水平位置(并且因此的使用配置)，发电机组1自动地恢复存在于其中的旋转元件的完全居中。
另外，应当注意到的是，在壳体2以及由仅倚靠在第二半壳体2b上的马达4和发生器5构成的组件之间缺少刚性联接，显然允许用于根据本发明的机组1的组装和安装的操作的很大程度上的简化，并且极大地促进了其维修操作。
最后，指明的是，配置在半壳体2a、2b内的通道能够使用由热马达4和发生器5释放的热量，以便在需要时加热交通工具的敏感部件，机组1安装在交通工具上，该敏感部件位于舱体(诸如，例如用于容纳驱动单元或污水排水阀的腔)外部。
这允许至少部分地使用否则将被马达4疏散的能量的量，众所周知，马达4能够传递且提供给发生器5一定量的机械能，该机械能仅为其被提供的能量的最小部分。
实际上，已经发现的是，根据本发明的发电机组完全实现了预期目标，这是由于马达和发生器的使用使得能够提供确保相对于包含它的壳体完全居中且不会在操作期间传递振动到壳体的发电机组，其中，至少在使用的配置中，该马达和发生器在多个有效表面处倚靠在相应的壳体上，该有效表面相对于所述壳体的倚靠表面倾斜并且可拆卸地倚靠在相应的表面区域上，该表面区域互补成形并且与壳体刚性地相关联。
因此，所构想的本发明容易想到对其进行许多修改和变化，而所有这些修改和变化都落入在所附权利要求范围内；此外所有的细节可以被其他技术上的等同元素来替代。
在所示的示例性实施方案中，关于特定实例给出的各个特征实际上可以与在其他示例性实施方案中存在的其他不同特征相互交换。
实际上，所使用的材料以及尺寸可以为任何材料和任何尺寸，这根据需要和当前技术状况。

Claims (11)

1.一种发电机组，包括壳体(2)，所述壳体(2)在内部形成用于马达(4)和电流发生器(5)的容纳隔间(3)，所述马达(4)用于传递机械能，所述电流发生器(5)联接到所述马达(4)以用于将通过所述马达(4)传递的机械能转换为电力以便提供到至少一个各自的用户设备，其特征在于，至少在一个使用配置中，所述马达(4)和所述电流发生器(5)在多个有效表面处倚靠于所述壳体(2)上，所述多个有效表面相对于所述壳体(2)的倚靠表面倾斜并且可拆卸地倚靠在互补成形并且与所述壳体(2)刚性地相关联的相应的表面区域上，用于所述马达(4)和所述电流发生器(5)相对于所述壳体(2)的自动居中和参考，所述发电机组包括至少一个凸缘(7)，所述至少一个凸缘(7)从所述马达(4)和所述电流发生器(5)中的至少一个伸出，所述凸缘(7)具有至少一个锥形突出物(8)，所述锥形突出物(8)的侧表面(8a)构成所述有效表面中的至少一个有效表面，至少在所述使用配置中，所述有效表面中的至少一个有效表面可拆卸地容纳在相应的外展插座(9)中，所述外展插座(9)与所述壳体(2)刚性地相关联并且构成所述表面区域中的至少一个表面区域。
2.根据权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述发电机组包括所述凸缘(7)中的两个凸缘(7)，所述凸缘(7)被布置为相互并排，从所述马达(4)伸出并且具有各自的所述锥形突出物(8)，所述锥形突出物(8)中的每一个锥形突出物的侧表面(8a)构成相应的有效表面，至少在所述使用配置中，该相应的有效表面可拆卸地容纳在对应的外展插座(9)中，所述外展插座(9)与所述壳体(2)刚性地相关联并且构成所述表面区域中的一个表面区域。
3.根据权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述外展插座(9)中的每一个外展插座被设置在相应的大体为圆柱形的套筒(10)的端部中，所述套筒(10)由振动阻尼材料制成，所述套筒(10)稳定地联接至通过所述壳体(2)形成的对应的插座(11)。
4.根据权利要求2所述的发电机组，其特征在于，所述外展插座(9)中的每一个外展插座被设置在相应的大体为圆柱形的套筒(10)的端部中，所述套筒(10)由振动阻尼材料制成，所述套筒(10)稳定地联接至通过所述壳体(2)形成的对应的插座(11)。
5.根据权利要求4所述的发电机组，其特征在于，所述马达(4)和所述电流发生器(5)中的至少一个具有外部封闭壳，所述外部封闭壳至少部分地为棱柱形，所述外部封闭壳的平面(12)中的两个平面构成所述相应的有效表面，至少在所述使用配置中，所述相应的有效表面可拆卸地且稳定地倚靠在与所述壳体(2)刚性地相关联的各自的相对倾斜的且互补成形的表面区域上。
6.根据权利要求5所述的发电机组，其特征在于，所述电流发生器(5)具有包括八角形底座的部分棱柱状的外部封闭壳，至少在所述使用配置中，所述外部封闭壳的所述两个平面(12)稳定地且可拆卸地倚靠在由振动阻尼材料制成的实质上为圆柱形的套筒(10)的相应的端部(13)上，所述相应的端部(13)构成所述表面区域，所述套筒(10)稳定地联接至对应的插座(11)，所述对应的插座(11)通过所述壳体(2)成形并且沿着相对倾斜的轴布置。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的发电机组，其特征在于，所述发电机组包括至少一个冲程限制器，所述至少一个冲程限制器用于抑制和控制所述马达(4)和所述电流发生器(5)所允许的冲程。
8.根据权利要求6所述的发电机组，其特征在于，所述发电机组包括至少一个冲程限制器，所述至少一个冲程限制器用于抑制和控制所述马达(4)和所述电流发生器(5)所允许的冲程。
9.根据权利要求8所述的发电机组，其特征在于，所述至少一个冲程限制器包括突出物(14)，所述至少一个冲程限制器的所述突出物(14)从所述马达(4)和所述电流发生器(5)中的至少一个伸出，并且至少在所述使用配置中被插入凹口(15)中，所述凹口(15)被设置在所述壳体(2)内部并且容纳带轮廓脊(16)，所述带轮廓脊(16)从所述壳体(2)伸出，所述至少一个冲程限制器的所述突出物(14)和所述带轮廓脊(16)具有通过相应的凹槽(14b，16b)间隔开的相应的终端叉状物(14a，16a)，以至少在所述使用配置中用于所述至少一个冲程限制器的所述突出物(14)和所述带轮廓脊(16)之间的相互的形状配合，在所述马达(4)的和所述电流发生器(5)的冲程超过预设值时，所述至少一个冲程限制器的所述突出物(14)和所述带轮廓脊(16)中的一个紧靠所述至少一个冲程限制器的所述突出物(14)和所述带轮廓脊(16)中的另一个的所述终端叉状物(14a，16a)，以便抑制和控制所述马达(4)和所述电流发生器(5)所允许的冲程。
10.根据权利要求9所述的发电机组，其特征在于，所述发电机组包括带轮廓板(17)，所述带轮廓板在外部应用于所述马达(4)上，至少在所述使用配置中，两个并排的所述凸缘(7)和所述至少一个冲程限制器的相互相对的所述突出物(14)中的两个突出物插入设置在所述壳体(2)内部的对应的所述凹口(15)中，从所述带轮廓板(17)突出。
11.根据权利要求9或10所述的发电机组，其特征在于，所述壳体(2)实质上由第一半壳体(2a)和第二半壳体(2b)构成，所述第一半壳体(2a)和所述第二半壳体(2b)中的每一个半壳体在内部通过相应的热隔离层(18a，18b)内衬，所述热隔离层(18a，18b)由自熄、隔音且隔热的材料制成并且形成用于冷却空气的运输的通道，所述对应的插座(11)和所述凹口(15)被设置在所述热隔离层(18a，18b)中。
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