CN113251295A - 一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机 - Google Patents

一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，属于发电机技术领域，本发明可以通过在发电机轴承左右两端安装换脂环的方式，在发电机转轴的工作过程中吸收产生的热量，触发换脂环上的热动磁球的磁场作用，然后排斥推脂块迫使其推动润滑脂进行换位，并且在换位过程中触发润滑脂内冷却内球的形变动作，随着冷却内球的形变其内部会发生物质溶解现象，并伴随着大量吸热的情况出现，从而对换位的润滑脂实现有效的降温冷却，然后替代位于发电机轴承内的润滑脂，重复上述过程中，便可以实现润滑脂的反复换位，并始终保持较低的温度，从而有效避免润滑脂长期处于高温状态下而导致变质，有效保护发电机轴承的同时延长润滑脂的使用寿命。

Description

一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，更具体地说，涉及一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机。
背景技术
发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
风机的润滑系统主要有稀油润滑(或称矿物油润滑)和干油润滑(或称润滑脂润滑)两种方式。风机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用的是稀油润滑方式，其维护方法是补加和采样化验，若化验结果表明该润滑油已无法再使用，则进行更换。干油润滑部件有发电机轴承，偏航轴承，偏航齿等。这些部件由于运行温度较高，极易变质，导致轴承磨损，定期维护时，必须每次都对其进行补加。另外，发电机轴承的补加剂量一定要按要求数量加入，不可过多，防止太多后挤入电机绕组，使电机烧坏。
然后发电机轴承在工作过程中不可避免的会出现高温现象，即使可以通过定期维护补加的方式，但是在实际工作中由于发电机的工作效率不固定，难以确定润滑脂的实际变质时间，容易出现在维护时限之前润滑脂便已经变质的情况，然后对轴承造成磨损等其它危害。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，可以通过在发电机轴承左右两端安装换脂环的方式，在发电机转轴的工作过程中吸收产生的热量，触发换脂环上的热动磁球的磁场作用，然后排斥推脂块迫使其推动润滑脂进行换位，并且在换位过程中触发润滑脂内冷却内球的形变动作，随着冷却内球的形变其内部会发生物质溶解现象，并伴随着大量吸热的情况出现，从而对换位的润滑脂实现有效的降温冷却，然后替代位于发电机轴承内的润滑脂，重复上述过程中，便可以实现润滑脂的反复换位，并始终保持较低的温度，从而有效避免润滑脂长期处于高温状态下而导致变质，有效保护发电机轴承的同时延长润滑脂的使用寿命。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，包括发电机轴承和发电机转轴，所述发电机轴承左右两端均安装有换脂环，所述换脂环远离发电机轴承一端镶嵌连接有热动磁球，所述换脂环上开设有与热动磁球相对应的换脂孔，所述换脂孔内中侧滑动连接有相匹配的推脂块，所述推脂块内镶嵌连接有排斥磁铁，所述推脂块靠近热动磁球一端连接有导热杆，所述推脂块与热动磁球围成的空间内填充有多个保温胶囊，所述换脂孔外侧连接有防落网，所述防落网与推脂块围成的空间内填充有润滑脂，所述润滑脂内填充有多个冷却内球，所述冷却内球与防落网之间连接有拉线。
进一步的，所述热动磁球包括导热球壳、永磁铁和屏蔽动层，所述永磁铁连接于导热球壳内端，所述屏蔽动层连接于永磁铁靠近推脂块的一端，在屏蔽动层吸收到足够的热量后，触发展开动作不再对永磁铁进行完全的磁屏蔽作用，进而永磁铁作用于推脂块内的排斥磁铁，迫使推脂块远离热动磁球然后推出润滑脂，并进入到发电机轴承内挤出高温下的润滑脂，实现换位避免润滑脂继续升温变质。
进一步的，所述屏蔽动层包括环形基础、多个磁屏蔽页以及热膨胀角，所述环形基础镶嵌连接于导热球壳内端，所述磁屏蔽页环形阵列连接于环形基础的外端，所述热膨胀角连接于磁屏蔽页与永磁铁的夹角处，环形基础通过吸收导热球壳上的热量，然后传递至热膨胀角上，热膨胀角上吸热膨胀然后促使磁屏蔽页转动展开，进而磁屏蔽页之间出现空洞供永磁铁的磁场通过作用于排斥磁铁，触发润滑脂的换位动作。
进一步的，所述环形基础采用弹性导热材料制成，所述磁屏蔽页采用高磁导率材料制成，所述热膨胀角采用受热膨胀材料制成。
进一步的，所述保温胶囊包括保温内芯、纳米涂层以及多根保温绒毛，所述纳米涂层包覆于保温内芯的外表面，所述保温绒毛均匀连接于纳米涂层的外端，正常状态下可以依靠保温绒毛隔开距离，保持一定的松散度，同时利用保温绒毛延缓空气流动的特性来保持隔热效果，在受到推脂块的挤压后可以相互靠近接触，可以在有限的空间内实现迁移，纳米涂层的光滑特性可以降低推脂块挤压时的阻力，方便保温胶囊的相互靠近和接触位移。
进一步的，所述保温内芯采用保温材料制成，所述保温绒毛采用弹性材料制成，且保温绒毛密集分布。
进一步的，所述冷却内球于润滑脂内均匀分布，且拉线的长度不一，所述冷却内球的外径大于防落网的孔径，一方面冷却内球可以有效实现热传导，将热量传导至推脂块上，另一方面在润滑脂换位时，由于冷却内球先后接触到防落网并受到挤压，然后触发冷却动作，可以对全部的润滑脂进行针对性的直接冷却。
进一步的，所述冷却内球包括导热半球、压缩半球、分隔板、硝石层和含水海绵，所述导热半球和压缩半球对称连接，所述分隔板连接于导热半球和压缩半球之间，所述硝石层覆盖于导热半球的内表面，所述含水海绵填充于压缩半球的内侧，压缩半球在受到推脂块的挤压后会压缩含水海绵，然后释放出水分进入到导热半球内，在硝石层接触到水分并且溶解时会吸收大量的热量，从而对润滑脂进行有效的降温冷却。
进一步的，所述导热半球采用硬质导热材料制成，所述压缩半球采用弹性保温材料制成，导热半球有利于热量交互实现高效的冷却，压缩半球则用来保护含水海绵上的水分免受加热干扰，既可以防止水分的蒸发流失，同时可以间接提高后续硝石层溶解时的冷却效果。
进一步的，所述分隔板上开设有透水孔，所述透水孔靠近导热半球一侧活动镶嵌有相匹配的封堵球，所述封堵球与压缩半球之间连接有顶杆，正常状态下由封堵球对透水孔进行封闭，在压缩半球受到挤压时顶杆会推动封堵球对透水孔进行开放，从而水分可以流动至导热半球内与硝石层配合实现降温。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过在发电机轴承左右两端安装换脂环的方式，在发电机转轴的工作过程中吸收产生的热量，触发换脂环上的热动磁球的磁场作用，然后排斥推脂块迫使其推动润滑脂进行换位，并且在换位过程中触发润滑脂内冷却内球的形变动作，随着冷却内球的形变其内部会发生物质溶解现象，并伴随着大量吸热的情况出现，从而对换位的润滑脂实现有效的降温冷却，然后替代位于发电机轴承内的润滑脂，重复上述过程中，便可以实现润滑脂的反复换位，并始终保持较低的温度，从而有效避免润滑脂长期处于高温状态下而导致变质，有效保护发电机轴承的同时延长润滑脂的使用寿命。
(2)热动磁球包括导热球壳、永磁铁和屏蔽动层，永磁铁连接于导热球壳内端，屏蔽动层连接于永磁铁靠近推脂块的一端，在屏蔽动层吸收到足够的热量后，触发展开动作不再对永磁铁进行完全的磁屏蔽作用，进而永磁铁作用于推脂块内的排斥磁铁，迫使推脂块远离热动磁球然后推出润滑脂，并进入到发电机轴承内挤出高温下的润滑脂，实现换位避免润滑脂继续升温变质。
(3)屏蔽动层包括环形基础、多个磁屏蔽页以及热膨胀角，环形基础镶嵌连接于导热球壳内端，磁屏蔽页环形阵列连接于环形基础的外端，热膨胀角连接于磁屏蔽页与永磁铁的夹角处，环形基础通过吸收导热球壳上的热量，然后传递至热膨胀角上，热膨胀角上吸热膨胀然后促使磁屏蔽页转动展开，进而磁屏蔽页之间出现空洞供永磁铁的磁场通过作用于排斥磁铁，触发润滑脂的换位动作。
(4)保温胶囊包括保温内芯、纳米涂层以及多根保温绒毛，纳米涂层包覆于保温内芯的外表面，保温绒毛均匀连接于纳米涂层的外端，正常状态下可以依靠保温绒毛隔开距离，保持一定的松散度，同时利用保温绒毛延缓空气流动的特性来保持隔热效果，在受到推脂块的挤压后可以相互靠近接触，可以在有限的空间内实现迁移，纳米涂层的光滑特性可以降低推脂块挤压时的阻力，方便保温胶囊的相互靠近和接触位移。
(5)冷却内球于润滑脂内均匀分布，且拉线的长度不一，冷却内球的外径大于防落网的孔径，一方面冷却内球可以有效实现热传导，将热量传导至推脂块上，另一方面在润滑脂换位时，由于冷却内球先后接触到防落网并受到挤压，然后触发冷却动作，可以对全部的润滑脂进行针对性的直接冷却。
(6)冷却内球包括导热半球、压缩半球、分隔板、硝石层和含水海绵，导热半球和压缩半球对称连接，分隔板连接于导热半球和压缩半球之间，硝石层覆盖于导热半球的内表面，含水海绵填充于压缩半球的内侧，压缩半球在受到推脂块的挤压后会压缩含水海绵，然后释放出水分进入到导热半球内，在硝石层接触到水分并且溶解时会吸收大量的热量，从而对润滑脂进行有效的降温冷却。
(7)导热半球采用硬质导热材料制成，压缩半球采用弹性保温材料制成，导热半球有利于热量交互实现高效的冷却，压缩半球则用来保护含水海绵上的水分免受加热干扰，既可以防止水分的蒸发流失，同时可以间接提高后续硝石层溶解时的冷却效果。
(8)分隔板上开设有透水孔，透水孔靠近导热半球一侧活动镶嵌有相匹配的封堵球，封堵球与压缩半球之间连接有顶杆，正常状态下由封堵球对透水孔进行封闭，在压缩半球受到挤压时顶杆会推动封堵球对透水孔进行开放，从而水分可以流动至导热半球内与硝石层配合实现降温。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明换脂环的剖视图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明热动磁球的结构示意图；
图5为本发明保温胶囊的结构示意图；
图6为本发明冷却内球的结构示意图。
图中标号说明：
1发电机轴承、2发电机转轴、3换脂环、4热动磁球、41导热球壳、42永磁铁、43环形基础、44磁屏蔽页、45热膨胀角、5冷却内球、51导热半球、52压缩半球、53分隔板、54硝石层、55含水海绵、56顶杆、57封堵球、6推脂块、7导热杆、8保温胶囊、81保温内芯、82纳米涂层、83保温绒毛、9拉线、10防落网。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，包括发电机轴承1和发电机转轴2，发电机轴承1左右两端均安装有换脂环3，换脂环3远离发电机轴承1一端镶嵌连接有热动磁球4，换脂环3上开设有与热动磁球4相对应的换脂孔，换脂孔内中侧滑动连接有相匹配的推脂块6，推脂块6内镶嵌连接有排斥磁铁，推脂块6靠近热动磁球4一端连接有导热杆7，推脂块6与热动磁球4围成的空间内填充有多个保温胶囊8，在推脂块6推动润滑脂换位时导热杆7离开热动磁球4，热动磁球4会逐渐降温恢复正常状态，避免始终给予推脂块6磁性排斥力，导致其无法顺利复位。
请参阅图3，换脂孔外侧连接有防落网10，防落网10与推脂块6围成的空间内填充有润滑脂，润滑脂内填充有多个冷却内球5，冷却内球5与防落网10之间连接有拉线9。
请参阅图4，热动磁球4包括导热球壳41、永磁铁42和屏蔽动层，永磁铁42连接于导热球壳41内端，屏蔽动层连接于永磁铁42靠近推脂块6的一端，在屏蔽动层吸收到足够的热量后，触发展开动作不再对永磁铁42进行完全的磁屏蔽作用，进而永磁铁42作用于推脂块6内的排斥磁铁，迫使推脂块6远离热动磁球4然后推出润滑脂，并进入到发电机轴承1内挤出高温下的润滑脂，实现换位避免润滑脂继续升温变质。
屏蔽动层包括环形基础43、多个磁屏蔽页44以及热膨胀角45，环形基础43镶嵌连接于导热球壳41内端，磁屏蔽页44环形阵列连接于环形基础43的外端，热膨胀角45连接于磁屏蔽页44与永磁铁42的夹角处，环形基础43通过吸收导热球壳41上的热量，然后传递至热膨胀角45上，热膨胀角45上吸热膨胀然后促使磁屏蔽页44转动展开，进而磁屏蔽页44之间出现空洞供永磁铁42的磁场通过作用于排斥磁铁，触发润滑脂的换位动作。
环形基础43采用弹性导热材料制成，磁屏蔽页44采用高磁导率材料制成，热膨胀角45采用受热膨胀材料制成。
请参阅图5，保温胶囊8包括保温内芯81、纳米涂层82以及多根保温绒毛83，纳米涂层82包覆于保温内芯81的外表面，保温绒毛83均匀连接于纳米涂层82的外端，正常状态下可以依靠保温绒毛83隔开距离，保持一定的松散度，同时利用保温绒毛83延缓空气流动的特性来保持隔热效果，在受到推脂块6的挤压后可以相互靠近接触，可以在有限的空间内实现迁移，纳米涂层82的光滑特性可以降低推脂块6挤压时的阻力，方便保温胶囊8的相互靠近和接触位移。
保温内芯81采用保温材料制成，保温绒毛83采用弹性材料制成，且保温绒毛83密集分布。
冷却内球5于润滑脂内均匀分布，且拉线9的长度不一，冷却内球5的外径大于防落网10的孔径，一方面冷却内球5可以有效实现热传导，将热量传导至推脂块6上，另一方面在润滑脂换位时，由于冷却内球5先后接触到防落网10并受到挤压，然后触发冷却动作，可以对全部的润滑脂进行针对性的直接冷却。
请参阅图6，冷却内球5包括导热半球51、压缩半球52、分隔板53、硝石层54和含水海绵55，导热半球51和压缩半球52对称连接，分隔板53连接于导热半球51和压缩半球52之间，硝石层54覆盖于导热半球51的内表面，含水海绵55填充于压缩半球52的内侧，压缩半球52在受到推脂块6的挤压后会压缩含水海绵55，然后释放出水分进入到导热半球51内，在硝石层54接触到水分并且溶解时会吸收大量的热量，从而对润滑脂进行有效的降温冷却。
导热半球51采用硬质导热材料制成，压缩半球52采用弹性保温材料制成，导热半球51有利于热量交互实现高效的冷却，压缩半球52则用来保护含水海绵55上的水分免受加热干扰，既可以防止水分的蒸发流失，同时可以间接提高后续硝石层54溶解时的冷却效果。
分隔板53上开设有透水孔，透水孔靠近导热半球51一侧活动镶嵌有相匹配的封堵球57，封堵球57与压缩半球52之间连接有顶杆56，正常状态下由封堵球57对透水孔进行封闭，在压缩半球52受到挤压时顶杆56会推动封堵球57对透水孔进行开放，从而水分可以流动至导热半球51内与硝石层54配合实现降温。
值得注意的是，仅其中一个换脂环3内的换脂孔填充有润滑脂，方可实现润滑脂在两个换脂环3和发电机轴承1之间的来回换位。
本发明可以通过在发电机轴承1左右两端安装换脂环3的方式，在发电机转轴2的工作过程中吸收产生的热量，触发换脂环3上的热动磁球4的磁场作用，然后排斥推脂块6迫使其推动润滑脂进行换位，并且在换位过程中触发润滑脂内冷却内球5的形变动作，随着冷却内球5的形变其内部会发生物质溶解现象，并伴随着大量吸热的情况出现，从而对换位的润滑脂实现有效的降温冷却，然后替代位于发电机轴承1内的润滑脂，重复上述过程中，便可以实现润滑脂的反复换位，并始终保持较低的温度，从而有效避免润滑脂长期处于高温状态下而导致变质，有效保护发电机轴承1的同时延长润滑脂的使用寿命。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，包括发电机轴承(1)和发电机转轴(2)，其特征在于：所述发电机轴承(1)左右两端均安装有换脂环(3)，所述换脂环(3)远离发电机轴承(1)一端镶嵌连接有热动磁球(4)，所述换脂环(3)上开设有与热动磁球(4)相对应的换脂孔，所述换脂孔内中侧滑动连接有相匹配的推脂块(6)，所述推脂块(6)内镶嵌连接有排斥磁铁，所述推脂块(6)靠近热动磁球(4)一端连接有导热杆(7)，所述推脂块(6)与热动磁球(4)围成的空间内填充有多个保温胶囊(8)，所述换脂孔外侧连接有防落网(10)，所述防落网(10)与推脂块(6)围成的空间内填充有润滑脂，所述润滑脂内填充有多个冷却内球(5)，所述冷却内球(5)与防落网(10)之间连接有拉线(9)。
2.根据权利要求1所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述热动磁球(4)包括导热球壳(41)、永磁铁(42)和屏蔽动层，所述永磁铁(42)连接于导热球壳(41)内端，所述屏蔽动层连接于永磁铁(42)靠近推脂块(6)的一端。
3.根据权利要求2所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述屏蔽动层包括环形基础(43)、多个磁屏蔽页(44)以及热膨胀角(45)，所述环形基础(43)镶嵌连接于导热球壳(41)内端，所述磁屏蔽页(44)环形阵列连接于环形基础(43)的外端，所述热膨胀角(45)连接于磁屏蔽页(44)与永磁铁(42)的夹角处。
4.根据权利要求3所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述环形基础(43)采用弹性导热材料制成，所述磁屏蔽页(44)采用高磁导率材料制成，所述热膨胀角(45)采用受热膨胀材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述保温胶囊(8)包括保温内芯(81)、纳米涂层(82)以及多根保温绒毛(83)，所述纳米涂层(82)包覆于保温内芯(81)的外表面，所述保温绒毛(83)均匀连接于纳米涂层(82)的外端。
6.根据权利要求5所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述保温内芯(81)采用保温材料制成，所述保温绒毛(83)采用弹性材料制成，且保温绒毛(83)密集分布。
7.根据权利要求1所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述冷却内球(5)于润滑脂内均匀分布，且拉线(9)的长度不一，所述冷却内球(5)的外径大于防落网(10)的孔径。
8.根据权利要求7所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述冷却内球(5)包括导热半球(51)、压缩半球(52)、分隔板(53)、硝石层(54)和含水海绵(55)，所述导热半球(51)和压缩半球(52)对称连接，所述分隔板(53)连接于导热半球(51)和压缩半球(52)之间，所述硝石层(54)覆盖于导热半球(51)的内表面，所述含水海绵(55)填充于压缩半球(52)的内侧。
9.根据权利要求8所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述导热半球(51)采用硬质导热材料制成，所述压缩半球(52)采用弹性保温材料制成。
10.根据权利要求8所述的一种具有润滑脂自换位式轴承的发电机，其特征在于：所述分隔板(53)上开设有透水孔，所述透水孔靠近导热半球(51)一侧活动镶嵌有相匹配的封堵球(57)，所述封堵球(57)与压缩半球(52)之间连接有顶杆(56)。
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