CN204810084U - 全封闭卧式双转子发电设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全封闭卧式双转子发电设备，包括内转子组件和外转子组件，内转子组件包括内转子驱动轴和磁铁；外转子组件包括外转子框架及两端的第一、第二内端盖，第二内端盖的外侧面设有外转子驱动轴，绕组固定在外转子驱动轴上，集电环组件包括设置外转子驱动轴上的导电环和电刷以及固定在机壳的外表面上的电刷固定架，内、外转子驱动轴同轴设置，并用于匹配连接转动方向相反的内转子驱动装置和外转子驱动装置。本实用新型，内、外转子组件分别由转动方向相反的内、外转子驱动装置驱动，提高了效率；同时，绕组封装在外转子组件中的外转子框架内，导电环和电刷设置在机壳内，从而避免了外界环境的影响，降低了故障率，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机，具体涉及全封闭卧式双转子发电设备。
背景技术
发电设备的原理是利用机械动力驱动转子相对于定子转动，从而输出电力。目前常见的发电设备通常是定子固定，只通过转子的转动切割磁感线来发电，发电效率低，耗能大。针对这种情形，有些研究者根据相对运动的原理设计出了一种定子和转子可以同时朝相反方向转动的发电机，即双转子发电机，大大提高了发电机的发电效率。
现有的双转子发电机通常包括主转子和副转子，主转子由磁体组成，通过主动力轴与主动力轮连接，副转子围绕主转子设置，在外力的作用下主转子与副转子形成反向运动，提高了发电机对能源的利用率。但是现有的双转子发电机中主动力轴和副动力轴的直径不同，为了在驱动主动力轴和副动力轴转动过程中，两个驱动装置的转运惯量相互平衡、相互抵消，使发电机的运行更平稳，主动力轴和副动力轴的驱动装置需要精确设计相互匹配，大而提高了驱动装置的设计难度。另外电刷通常位于外壳之外，容易受外界环境的影响，故障率高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有的双转子发电机需要进一步提高运行的平稳性，并且降低驱动装置的设计难度，降低故障率的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种全封闭卧式双转子发电设备，包括机壳、内转子组件、外转子组件和集电环组件，
所述内转子组件包括内转子驱动轴，其上设有间隔设置的多排磁铁；
所述外转子组件包括呈圆筒状的外转子框架和分别固定在其两端的第一内端盖和第二内端盖，所述磁铁封装在所述外转子框架内，所述外转子框架的内圆周面上设有与所述磁铁匹配的绕组，所述第二内端盖的外侧面中心处设有外转子驱动轴，所述绕组固定在所述外转子驱动轴上；
所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴同轴设置，分别伸出所述机壳的两端面，用于匹配连接转动方向相反的内转子驱动装置和外转子驱动装置；
所述集电环组件包括设置在所述机壳内的导电环和电刷以及固定在所述机壳外表面的电刷固定架，所述导电环固定在所述外转子驱动轴上且与所述绕组电连接，所述电刷固定在所述电刷固定架上且与所述导电环匹配连接。
在上述方案中，所述机壳包括圆筒状的壳体以及固定在所述壳体两端的第一外端盖和第二外端盖，所述第一外端盖的中心处设有第一内转子轴承，所述第二外端盖的中心处设有第一外转子轴承，所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴分别匹配安装于所述第一内转子轴承和所述第一外转子轴承内。
在上述方案中，所述第一外端盖的内侧面上设有第一内转子轴承座，所述第一内转子轴承设置在所述第一内转子轴承座内；所述第二外端盖的内侧面上设有第一外转子轴承座，所述第一外转子轴承设置在所述第一外转子轴承座内。
在上述方案中，所述第一内端盖的中心处设有第二外转子轴承，所述第二内端盖的中心处设有第二内转子轴承，所述内转子驱动轴匹配安装于所述第二外转子轴承和所述第二内转子轴承内。
在上述方案中，所述壳体的底部固定设置在壳座上，所述壳体的底部凸出有连接凸台，所述连接凸台与所述壳座之间通过螺栓固定。
在上述方案中，所述第二内端盖包括圆盘状的盖体，所述盖体的外侧面中心处设有由粗到细的台阶轴，所述台阶轴的小直径部形成所述外转子驱动轴。
在上述方案中，所述导电环设置在所述第二内端盖与所述第二外端盖之间，且所述导电环与所述外转子驱动轴之间通过自攻螺丝固定。
在上述方案中，所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴的伸出端直径相同。
在上述方案中，所述第一外端盖和所述第二外端盖的中部分别向外凸设有与所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴的伸出端相适配的轴套。
本实用新型，内转子组件和外转子组件分别由转动方向相反的内转子驱动装置和外转子驱动装置驱动，提高了发电设备的效率；同时，内转子组件中的绕组封装在外转子组件中的外转子框架内，绕组完全封闭；集电环组件中导电环和电刷，设置在机壳内，从而避免了外界环境的影响，降低了故障率，延长了使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中机壳的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种全封闭卧式双转子发电设备，发电效率高，故障率低，使用寿命长。下面结合说明书附图对本实用新型做出详细的说明。
如图1、图2所示，本实用新型提供的全封闭卧式双转子发电设备，包括机壳10、内转子组件20、外转子组件30和集电环组件40，机壳10包括圆筒状的壳体11以及固定在壳体11两端的第一外端盖12和第二外端盖13，壳体11、第一外端盖12和第二外端盖13之间形成密封的环境，有效防止杂物进入，从而避免了外界环境的影响，降低故障率。壳体11的底部固定设置在壳座15上，壳体11的底部凸出有连接凸台14，连接凸台14与壳座15之间通过螺栓16固定，壳座15支撑整个机壳10，在设备运行过程中防止壳体11直接与地面接触，有效降低震动。
内转子组件20包括内转子驱动轴21，内转子驱动轴21上设有间隔设置的多排磁铁，磁铁22自内转子驱动轴21向外分为多圈，且尺寸逐渐变小，在与绕组23相互作用切割磁感线的过程中实现多层次切割，提高切割效果，产生更多的电流，另外，磁铁22密封后可以起到防尘的作用，降低故障率。
外转子组件30包括呈圆筒状的外转子框架31和分别固定在其两端的第一内端盖32和第二内端盖33，磁铁22封装在外转子框架31内，有效避免外界杂物的影响，与磁铁22匹配的绕组23设置在外转子框架31的内圆周面上，第二内端盖33的外侧面中心处设有外转子驱动轴34，绕组23固定在外转子驱动轴34上。本实用新型中第二内端盖33包括圆盘状的盖体，盖体的外侧面中心处设有由粗到细的台阶轴，台阶轴的小直径部形成外转子驱动轴34。
内转子驱动轴21和外转子驱动轴34同轴设置，分别伸出机壳10的两端面，用于匹配连接转动方向相反的内转子驱动装置和外转子驱动装置。内转子驱动轴21和外转子驱动轴34的伸出端直径相同，可以使用相同结构的内转子驱动装置和外转子驱动装置，这样，内转子驱动装置和外转子驱动装置的转运惯量相同，又由于二者的转动方向相反，且同轴设置，因此可以抵消转动过程中产生的震动，使得装置的整个运行更加平稳，同时降低了驱动装置的设计难度。内转子驱动装置和外转子驱动装置可采用机械能驱动、风能驱动或者流体能驱动。
第一外端盖12的中部向外凸设有与内转子驱动轴21的伸出端相适配的第一轴套17，第二外端盖13的中部向外凸设有与外转子驱动轴34的伸出端相适配的第二轴套18，内转子驱动轴21和外转子驱动轴34分别穿过第一轴套17和第二轴套18后与内转子驱动装置和外转子驱动装置连接，第一轴套17和第二轴套18有效防止外界杂物进入机壳10内，并且有效限定内转子驱动轴21和外转子驱动轴34在转动过程中的稳定性。
集电环组件40包括设置在机壳10内的导电环41和电刷42以及固定在壳体11外表面的电刷固定架43，导电环41固定在外转子驱动轴34上且与绕组23电连接，电刷42固定在电刷固定架43上且与导电环41匹配连接。导电环41设置在第二内端盖33与第二外端盖13之间，且导电环41与外转子驱动轴34之间通过自攻螺丝固定，避免了外界灰尘或者其他污物的影响，降低了故障率，提高了使用寿命。
本实用新型中第一外端盖12的中心处设有第一内转子轴承24，第二外端盖13的中心处设有第一外转子轴承36，内转子驱动轴21和外转子驱动轴34分别匹配安装于第一内转子轴承24和第一外转子轴承36内。第一外端盖的内侧面上设有第一内转子轴承座26，第一内转子轴承24设置在第一内转子轴承座26内；第二外端盖13的内侧面上设有第一外转子轴承座37，第一外转子轴承36设置在第一外转子轴承座37内。
第一内端盖32的中心处设有第二外转子轴承35，第二内端盖33的中心处设有第二内转子轴承25，内转子驱动轴21匹配安装于第二外转子轴承35和第二内转子轴承25内。因此，全部轴承均具有防尘设计，能够有效地防止外界环境中的灰尘等杂物进入轴承中，使得发电设备转动平稳，噪音小，提高了使用寿命。
本实用新型，包括内转子驱动轴和外转子驱动轴在内的全部零件均封装在机壳内，防尘密封效果好，降低了故障率，大大提高了使用寿命。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.全封闭卧式双转子发电设备，包括机壳、内转子组件、外转子组件和集电环组件，其特征在于：
所述内转子组件包括内转子驱动轴，其上设有间隔设置的多排磁铁，所述磁铁自所述内转子驱动轴向外尺寸逐渐减小；
所述外转子组件包括呈圆筒状的外转子框架和分别固定在其两端的第一内端盖和第二内端盖，所述磁铁封装在所述外转子框架内，所述外转子框架的内圆周面上设有与所述磁铁匹配的绕组，所述第二内端盖的外侧面中心处设有外转子驱动轴，所述绕组固定在所述外转子驱动轴上；
所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴同轴设置，分别伸出所述机壳的两端面，用于匹配连接转动方向相反的内转子驱动装置和外转子驱动装置；
所述集电环组件包括设置在所述机壳内的导电环和电刷以及固定在所述机壳外表面的电刷固定架，所述导电环固定在所述外转子驱动轴上且与所述绕组电连接，所述电刷固定在所述电刷固定架上且与所述导电环匹配连接。
2.如权利要求1所述的全封闭卧式双转子发电设备，其特征在于，所述机壳包括圆筒状的壳体以及固定在所述壳体两端的第一外端盖和第二外端盖组成，所述第一外端盖的中心处设有第一内转子轴承，所述第二外端盖的中心处设有第一外转子轴承，所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴分别匹配安装于所述第一内转子轴承和所述第一外转子轴承内。
3.如权利要求2所述的全封闭卧式双转子发电设备，其特征在于，所述第一外端盖的内侧面上设有第一内转子轴承座，所述第一内转子轴承设置在所述第一内转子轴承座内；所述第二外端盖的内侧面上设有第一外转子轴承座，所述第一外转子轴承设置在所述第一外转子轴承座内。
4.如权利要求2所述的全封闭卧式双转子发电设备，其特征在于，所述第一内端盖的中心处设有第二外转子轴承，所述第二内端盖的中心处设有第二内转子轴承，所述内转子驱动轴匹配安装于所述第二外转子轴承和所述第二内转子轴承内。
5.如权利要求2所述的全封闭卧式双转子发电设备，其特征在于，所述壳体的底部固定设置在壳座上，所述壳体的底部凸出有连接凸台，所述连接凸台与所述壳座之间通过螺栓固定。
6.如权利要求1所述的全封闭卧式双转子发电设备，其特征在于，所述第二内端盖包括圆盘状的盖体，所述盖体的外侧面中心处设有由粗到细的台阶轴，所述台阶轴的小直径部形成所述外转子驱动轴。
7.如权利要求2所述的全封闭卧式双转子发电设备，其特征在于，所述导电环设置在所述第二内端盖与所述第二外端盖之间，且所述导电环与所述外转子驱动轴之间通过自攻螺丝固定。
8.如权利要求2所述的全封闭卧式双转子发电设备，所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴的伸出端直径相同。
9.如权利要求8所述的全封闭卧式双转子发电设备，其特征在于，所述第一外端盖和所述第二外端盖的中部分别向外凸设有与所述内转子驱动轴和所述外转子驱动轴的伸出端相适配的轴套。
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|---|---|---|---|---|
| WO2020062638A1 (zh) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | 电机 |
| CN113178996A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-07-27 | 苏卫星 | 一种全封闭式水平轴双驱动发电装置 |
| CN117977883A (zh) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 西北工业大学 | 具有自适应冷却功能的水下对转电机和水下装备 |
| CN113178996B (zh) * | 2021-05-26 | 2024-06-04 | 苏卫星 | 一种全封闭式水平轴双驱动发电装置 |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |