CN105909378B - 增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电混汽车发电机技术领域。一种增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，其在发电机轴的底部轴向设置有装配沉槽，所述的发动机曲轴上部套设有连接套，连接套与发动机曲轴之间通过花键啮合连接，连接套的上端匹配套装在装配沉槽内；所述的连接套底部设置有连接套法兰，所述的发电机轴底部设置有发电机轴法兰，在连接套法兰和发电机轴法兰之间设置有应力卸荷组件，所述的应力卸荷组件包括下连接盘、上连接盘、和设置在下连接盘和上连接盘之间的垫环。本发明整体结构设计合理，该结构有效的实现了发动机曲轴较细的情况下，加粗了发电机轴，加大了发电机轴承，充分满足了发电机转子运转的承载需求，增加了发电机轴承的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电混汽车发电机技术领域，尤其是涉及一种增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置。
背景技术
现有的发电机与发动机曲轴联接装置一般有以下几种形式：(1)发电机位于发动机的侧面，发动机动力输出轴安装有皮带轮，通过皮带与发电机的驱动轴联接，特点是安装方便，缺点是体积大，不宜在小的结构空间内布置，且皮带容易打滑；(2)发动机曲轴动力输出轴上直接安装发电机的转子，定子通过发电机的连接盘与发动机的壳体连接，这种结构发动机曲轴的动力输出轴的直径承载力应大于或等于发电机转子运转所需的承载性，且发电机的运转依靠曲轴轴承承载，这种结构的优点在于体积小，制造成本低；缺点在于，受发动机结构限制，发动机功率较大，曲轴的动力输出轴较细，曲轴的动力输出轴能够满足发电机所需的扭力，但不能满足发电机运转的承载力时，该结构无法使用；受发动机和发电机的自身结构影响，当发电机转子与发动机曲轴轴承安装距离偏远时，就必须在发动机曲轴的动力输出轴上靠近发电机的位置再加装发电机轴承，才能满足发电机的运转需要，但是再增加发电机轴承后，发电机轴承与两个曲轴承三点一线的同心度如何保证，这就成为行业内所需要解决的技术问题，另外发动机曲轴的动力输出轴的直径偏小，不能满足发电机转子的运转承载力时还有必要加大发电机轴，加大发电机轴时就必须在发电机轴和发动机曲轴的动力输出轴之间采取新的连接方法。
在发动机箱体与曲轴的制造技术中，发动机的左箱体和右箱体将发动机曲轴通过轴承定位，形成两个支点，发电机轴依靠轴承定位形成第三个支点，并通过发动机连接盘与发动机箱体连接，在发动机箱体与发电机连接盘加工和安装过程中，在允许的公差范围内，发电机轴与发动机曲轴的同轴度仍然会产生0~40丝的公差，若不采取相应的技术措施，曲轴轴承和发电机轴承三点一线的同轴度偏差会导致发动机的运行过程中，加快轴承的磨损、曲轴的动力输出轴断裂，形成严重的技术缺陷，因此有必要设计一种质量稳定、使用寿命长的发电机与发动机曲轴联接装置，满足增程式发电机的技术需求。
发明内容
本发明的发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，其结构设计合理、紧凑，定位效果好，通过应力卸荷组件进行微调卸荷，为发动机曲轴和发电机轴提供一个稳定的运行环境，在发动机曲轴和发电机轴发生微量偏差的情况下，其能够通过应力卸荷组件进行微调卸荷，从而完成多点定位、微调纠偏，防止轴承的磨损，能够大大提高发动机轴的工作性能和使用寿命。
为达到上述目的所采取的技术方案是：
一种增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，包括发电机轴、发动机曲轴、与发电机轴对应设置的发电机连接盘和发电机转子、以及与发动机曲轴对应设置的左箱体和右箱体，所述的发电机轴上部呈锥形，且在发电机轴顶部设置有轴向螺孔，在发电机轴的底部轴向设置有装配沉槽，所述的发动机曲轴上部套设有连接套，连接套与发动机曲轴之间通过花键啮合连接，连接套的上端匹配套装在装配沉槽内；所述的连接套底部设置有连接套法兰，所述的发电机轴底部设置有发电机轴法兰，在连接套法兰和发电机轴法兰之间设置有应力卸荷组件，所述的应力卸荷组件包括与连接套法兰固定的下连接盘、与发电机轴法兰固定的上连接盘、和设置在下连接盘和上连接盘之间的垫环，所述的上连接盘和下连接盘均与垫环固定连接。
所述的连接套与发动机曲轴之间设置有内径向定位套，连接套与发电机轴装配沉槽内壁之间设置有外径向定位套，且外径向定位套的下端部延伸出发电机轴下端面。
所述的发动机曲轴上套设有与连接套底部对应贴合顶紧的下限位套管，所述的发动机曲轴顶部设置有螺纹段，所述的螺纹段上设置有压紧连接套和下限位套管的压紧螺母。
所述的上连接盘中部的定位孔与外径向定位套匹配套接，下连接盘中部的定位孔与连接套匹配套接，所述的下连接盘与连接套法兰通过螺栓固定连接，所述的上连接盘与发电机轴法兰通过螺栓固定连接，所述的上连接盘、下连接盘和垫环之间通过螺栓固定连接。
所述的左箱体、右箱体和发电机连接盘固定连接，所述的发电机连接盘内设置有支撑套管，支撑套管与发电机轴之间设置有轴承。
所述的发电机转子与发电机轴之间设置有内锥固定套，所述的内锥固定套与发电机轴上端部匹配贴合套接，且在所述的轴向螺孔内设置有压合固定内锥固定套的固紧螺栓和固紧垫片。
采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
本发明整体结构设计合理，发动机的左箱体和右箱体将发动机曲轴通过轴承定位，形成两个支点，发电机轴依靠轴承定位形成第三个支点，并通过发动机连接盘与发动机箱体连接，在发动机箱体与发电机连接盘加工和安装过程中，在允许的公差范围内，发电机轴与发动机曲轴的同轴度仍然会产生0~40丝的公差，通过应力卸荷组件的设计，能够使发动机曲轴和发电机轴的三个支点发生微量偏差的情况下，使其能够稳定工作，不会产生轴承磨损、发动机曲轴断裂的缺陷。
该发电机与发动机曲轴联接装置采用钢片式应力卸荷连接，能够实现无间隙联接，与常规的联轴器相比不会产生间隙磨损。
通过在连接套与发动机曲轴之间加设内径向定位套，使连接套在与发动机曲轴的安装连接时保持最佳的同轴度。
通过在连接套与发电机轴的装配沉槽内壁设置外径向定位套，充分保障发动机曲轴与发电机轴的装配连接的同轴度达到最佳状态。
该结构有效的实现了发动机曲轴较细的情况下，加粗了发电机轴，加大了发电机轴承，充分满足了发电机转子运转的承载需求，增加了发电机轴承的使用寿命，使该系统结构稳定、使用寿命长，解决了发电机与发动机连接的一种技术难题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为发动机曲轴和发电机轴的结构示意图。
图3为连接套的装配结构示意图。
图中序号：1为发电机轴、2为发动机曲轴、3为发电机连接盘、4为发电机转子、5为左箱体、6为右箱体、7为轴向螺孔、8为装配沉槽、9为连接套、10为花键、11为连接套法兰、12为发电机轴法兰、13为下连接盘、14为上连接盘、15为垫环、16为内径向定位套、17为外径向定位套、18为下限位套管、19为压紧螺母、20为螺栓、21为支撑套管、22为定位轴承、23为内锥固定套、24为固紧螺栓、25为固紧垫片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
参见图1-图3，一种增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，包括发电机轴1、发动机曲轴2、与发电机轴1对应设置的发电机连接盘3和发电机转子4、以及与发动机曲轴2对应设置的左箱体5和右箱体6，所述的左箱体5、右箱体6和发电机连接盘3固定连接，所述的发电机连接盘内设置有支撑套管21，支撑套管21与发电机轴之间设置有定位轴承22，左箱体和右箱体与发动机曲轴之间也设置有定位轴承。
所述的发电机轴1上部呈锥形，且在发电机轴1顶部设置有轴向螺孔7，所述的发电机转子与发电机轴之间设置有内锥固定套23，所述的内锥固定套23与发电机轴1上端部匹配贴合套接，且在所述的轴向螺孔7内设置有压合固定内锥固定套23的固紧螺栓24和固紧垫片25。
在发电机轴1的底部轴向设置有装配沉槽8，所述的发动机曲轴2上部套设有连接套9，连接套9与发动机曲轴2之间通过花键10啮合连接，连接套9的上端匹配套装在装配沉槽8内；所述的连接套9底部设置有连接套法兰11，所述的发电机轴1底部设置有发电机轴法兰12，在连接套法兰11和发电机轴法兰12之间设置有应力卸荷组件，所述的应力卸荷组件包括与连接套法兰固定的下连接盘13、与发电机轴法兰固定的上连接盘14、和设置在下连接盘13和上连接盘14之间的垫环15，所述的上连接盘14和下连接盘13均与垫环15固定连接。
所述的连接套9与发动机曲轴2之间设置有内径向定位套16，连接套9与发电机轴1装配沉槽内壁之间设置有外径向定位套17，且外径向定位套17的下端部延伸出发电机轴1下端面。所述的上连接盘14中部的定位孔与外径向定位套17匹配套接，下连接盘13中部的定位孔与连接套9匹配套接，所述的下连接盘13与连接套法兰11通过螺栓20固定连接，所述的上连接盘14与发电机轴法兰12通过螺栓20固定连接，所述的上连接盘14、下连接盘13和垫环15之间通过螺栓固定连接；所述的发动机曲轴2上套设有与连接套9底部对应贴合顶紧的下限位套管18，所述的发动机曲轴顶部设置有螺纹段，所述的螺纹段上设置有压紧连接套9和下限位套管18的压紧螺母19。
该联接装置具体工作原理是：首先是对于整体结构的连接定位：发动机曲轴与左箱体和右箱体之间通过定位轴承定位，发电机轴与发电机连接盘通过定位轴承定位，同时左箱体、右箱体、发电机连接盘固定为一体，为发动机曲轴和发电机轴提供整体的定位；其中，发电机轴的上端是锥型结构，其与发电机转子之间通过内锥固定套固定连接。
其次是发动机曲轴与发电机轴的之间的连接定位：发动机曲轴上端套设连接套，并在连接套与发电机轴之间设置应力卸荷组件，在发电机轴底部开有装配沉槽，连接套与发动机曲轴和发电机轴之间分别设置内径向定位套和外径向定位套，连接套与发动机曲轴通过花键进行扭矩传递，从而实现无间隙联接，利用上连接盘和下连接盘的弯曲弹性，可以起到微量的调心作用。通过上连接盘与下连接盘的调心作用，使得与之相联的发电机轴上的轴承位以及发动机曲轴上的轴承位达到同轴的目的，且可以保证其装配精度的要求，从而实现发电机组动力的平稳传递。
Claims (6)
1.一种增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，包括发电机轴、发动机曲轴、与发电机轴对应设置的发电机连接盘和发电机转子、以及与发动机曲轴对应设置的左箱体和右箱体，其特征在于：所述的发电机轴上部呈锥形，且在发电机轴顶部设置有轴向螺孔，在发电机轴的底部轴向设置有装配沉槽，所述的发动机曲轴上部套设有连接套，连接套与发动机曲轴之间通过花键啮合连接，连接套的上端匹配套装在装配沉槽内；所述的连接套底部设置有连接套法兰，所述的发电机轴底部设置有发电机轴法兰，在连接套法兰和发电机轴法兰之间设置有应力卸荷组件，所述的应力卸荷组件包括与连接套法兰固定的下连接盘、与发电机轴法兰固定的上连接盘、和设置在下连接盘和上连接盘之间的垫环，所述的上连接盘和下连接盘均与垫环固定连接。
2.根据权利要求1所述的增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，其特征在于：所述的连接套与发动机曲轴之间设置有内径向定位套，连接套与发电机轴装配沉槽内壁之间设置有外径向定位套，且外径向定位套的下端部延伸出发电机轴下端面。
3.根据权利要求1所述的增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，其特征在于：所述的发动机曲轴上套设有与连接套底部对应贴合顶紧的下限位套管，所述的发动机曲轴顶部设置有螺纹段，所述的螺纹段上设置有压紧连接套和下限位套管的压紧螺母。
4.根据权利要求2所述的增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，其特征在于：所述的上连接盘中部的定位孔与外径向定位套匹配套接，下连接盘中部的定位孔与连接套匹配套接，所述的下连接盘与连接套法兰通过螺栓固定连接，所述的上连接盘与发电机轴法兰通过螺栓固定连接，所述的上连接盘、下连接盘和垫环之间通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，其特征在于：所述的左箱体、右箱体和发电机连接盘固定连接，所述的发电机连接盘内设置有支撑套管，支撑套管与发电机轴之间设置有定位轴承，左箱体和右箱体与发动机曲轴之间也设置有定位轴承。
6.根据权利要求1所述的增程式电混发电机与发动机曲轴联接装置，其特征在于：所述的发电机转子与发电机轴之间设置有内锥固定套，所述的内锥固定套与发电机轴上端部匹配贴合套接，且在所述的轴向螺孔内设置有压合固定内锥固定套的固紧螺栓和固紧垫片。
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