CN219875224U - 发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发电机，包括以第一轴线为轴共轴布置的定子、转子和壳体，定子位于转子和壳体之间；发电机还包括冷却机构，冷却机构包括与壳体外的冷源连通的冷却管，冷却管沿第一轴线贯穿定子内部，且冷却管的出口端凸出于定子的轴端并通向壳体内部，对应冷却管，壳体开设有排流口和管路安装孔。本实用新型提供的发电机，通过将冷却管设于定子内部，外部冷源在冷却管中流通的过程中，带走定子中的热量，从而改善现有的冷却结构无法为定子内部进行冷却降温的技术问题。此外，通过在壳体上开设的排流口，方便流经冷却管的冷源流从壳体内排出。

Description

发电机

技术领域

本实用新型属于发电装备领域，更具体地说，是涉及一种发电机。

背景技术

发电机是指将机械能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。

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。其中，定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

对于安装在有机朗肯循环发电系统中的余热发电机来讲，定子处于高温工质流中，当系统进入发电模式时定子无法进行有效的散热，定子长期处于较高温度运行，对定子的使用寿命造成了不利，原采用的水冷结构只能对定子端部进行散热，受结构与安装技术的限制，冷却水无法达到定子核心部位，无法对定子核心部位进行更为有效的制冷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发电机，以解决现有的发电机无法对定子的核心部位进行冷却的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种发电机，包括以第一轴线为轴共轴布置的定子、转子和壳体，所述定子位于所述转子和所述壳体之间；所述发电机还包括冷却机构，所述冷却机构包括与所述壳体外的冷源连通的冷却管，所述冷却管沿所述第一轴线贯穿所述定子，且所述冷却管的出口端连通于所述壳体的内腔，所述壳体开设有排流口和管路安装孔，所述排流口通过所述壳体的内腔与所述冷却管的出口端连通，管路安装孔用于使所述冷却管的进口端与冷源连通。

在一种可能的实现方式中，所述定子包括金属芯和导电线圈，所述金属芯开设有绕线通槽，所述导电线圈绕设于所述绕线通槽中，所述冷却管设于所述绕线通槽中，且所述出口端沿所述第一轴线的方向凸出于所述导电线圈。

在一种可能的实现方式中，所述壳体包括以所述第一轴线为轴共轴布置的内壳和外壳，所述定子和所述冷却管均设于所述内壳中，所述排流口开设于所述外壳，所述外壳一轴端设有与所述转子的对应端连接的第一轴承座，所述内壳的远离所述第一轴承座的一轴端设有与所述转子的另一端连接的第二轴承座，所述内壳靠近所述第一轴承座的一轴端与所述转子的外周面转动配合。

在一种可能的实现方式中，所述内壳和所述外壳之间形成有流通腔，所述流通腔与所述排流口连通，所述冷却管的出口端伸入所述流通腔中。

在一种可能的实现方式中，所述转子邻近所述第一轴承座的一端同轴固装有叶轮，对应所述叶轮，所述外壳开设有与所述流通腔连通的进流口。

在一种可能的实现方式中，所述冷却管的数量为多个，且多个所述冷却管绕所述第一轴线均匀排布，单根所述冷却管的形状为“U”形，且单根所述冷却管穿经相邻的两个所述绕线通槽。

在一种可能的实现方式中，所述冷却机构还包括汇流管和冷源管路，所述汇流管设于所述壳体中，且所述汇流管的一端与所述冷却管的入口端连通，所述汇流管的另一端与设于所述流通腔中的冷源管路连通，所述冷源管路的另一端穿过所述管路安装孔并与外部冷源连通。

在一种可能的实现方式中，对应所述进流口，所述外壳设有与所述流通腔连通的连接管，所述连接管的轴线垂直于所述第一轴线，且沿靠近外壳的方向，所述连接管的径向尺寸逐渐减小。

在一种可能的实现方式中，对应所述排流口，所述排流口设有法兰盘。

在一种可能的实现方式中，所述壳体还包括连接于所述内壳和所述外壳之间的连接块，且所述连接块的外表面为圆滑过渡的曲面。

本实用新型提供的发电机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的发电机，通过将冷却管设于定子内部，外部冷源在冷却管中流通的过程中，带走定子中的热量，从而改善现有的冷却结构无法为定子内部进行冷却降温的技术问题。此外，通过在壳体上开设的排流口，方便流经冷却管的冷源流从壳体内排出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的发电机俯视视角下的立体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的发电机的内部结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例所采用的冷却结构和定子的连接关系示意图；

图4为图3中A处所示部位的放大图。

图中：

1、壳体；11、内壳；111、第二轴承座；12、外壳；121、排流口；122、管路安装孔；123、进流口；124、第一轴承座；125、连接管；126、法兰盘；13、流通腔；14、叶轮；15、连接块；

2、定子；21、金属芯；211、绕线通槽；22、导电线圈；

3、转子；

4、冷却机构；41、冷却管；411、出口端；42、汇流管；43、冷源管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的发电机进行说明。该发电机，包括以第一轴线为轴共轴布置的定子2、转子3和壳体1，定子2位于转子3和壳体1之间；同时，本实用新型中的发电机还包括冷却机构4，冷却机构4包括与壳体1外的冷源连通的冷却管41，冷却管41沿第一轴线贯穿定子2，且冷却管41的出口端411连通于壳体1的内腔，壳体1开设有排流口121和管路安装孔122，排流口121通过壳体的内腔与冷却管41的出口端411连通，管路安装孔122用于使冷却管41的进口端与冷源连通。

相较于现有技术，本实施例的有益效果在于：本实施例中的发电机，通过将冷却管41设于定子2内部，外部冷源在冷却管41中流通的过程中，带走定子2中的热量，为发电机中的核心区域进行降温，从而改善现有的冷却结构无法对发电机定子2部位的冷却效果不佳的技术问题。此外，通过在壳体1上开设的排流口121，方便流经冷却管41的冷源流从壳体1内排出。

需要说明的是，在本实施例中，冷却管41中所流经的制冷剂为氟利昂，氟利昂在冷却管41中流通的过程中受热而由液态转变为气态，进而从排流口121排出，以带走定子2上的热量。同时，制冷管的材质为导热性良好的铜。

可选的，在一些实施例中，壳体1为单层壳，且其内腔沿壳体1的轴线分为制冷腔和做工腔，在做工腔中设有与转子3的转轴同轴连接的叶轮14，高温工质流流经做工腔的过程中推动叶轮14转动，进而带动转子3转动，上文中的冷却机构4设于制冷腔中，以对受高温工质流的影响而升温的定子2进行散热。

在一些实施例中，定子2包括金属芯21和导电线圈22，金属芯21开设有绕线通槽211，导电线圈22绕设于绕线通槽211中，冷却管41设于绕线通槽211中，且出口端411沿第一轴线的方向凸出于导电线圈22。

本实施例通过将冷却管41设于绕线通槽211中，能够更为全面地对定子2进行冷却，同时，冷却管41也能够带走导电线圈22上的热量，使导电线圈22的温度始终处于合理区间，从而有利于改善现有的发电机因定子2的温度过高而影响发电效率和使用寿命的问题。

在一些实施例中，壳体1包括以第一轴线为轴共轴布置的内壳11和外壳12，定子2和冷却管41均设于内壳11中，排流口121开设于外壳12，外壳12一轴端设有与转子3的对应端连接的第一轴承座124，内壳11背离第一轴承座124的一轴端设有与转子3的另一端连接的第二轴承座111，内壳11靠近第一轴承座124的一轴端与转子3的外周面转动配合。

本实施例通过将壳体1分为内壳11和外壳12，使定子2和转子3在壳体1内的结构布置更为合理。并且，双层壳体1的设置方式也能够增强对定子2和转子3的防护效果。

在一些实施例中，内壳11和外壳12之间形成有流通腔13，流通腔13与排流口121连通，冷却管41的出口端411伸入流通腔13中。

在本实施例中，氟利昂在冷却管41中相变完毕后流入流通腔13中，进而从排流口121流出，以对定子2进行降温。

可选的，排流口121在外壳12上的设置位置与冷却管41出口的朝向相对应，以使氟利昂在壳体1内的流通路径更为合理。

在一些实施例中，转子3邻近第一轴承座124的一端同轴固装有叶轮14，对应叶轮14，外壳12开设有与流通腔13连通的进流口123。

在本实施例中，工质热流通过进流口123外壳12内部，进而推动叶轮14转动，叶轮14转动的同时带动转子3转动，从而利用转子3和定子2之间的磁感应现象将工质热流的推力转变为电力。

在本实施例中，工质热流在推动叶轮14转动后流入流通腔13中，进而工质热流也随气化后的氟利昂一同从排流口121流出。

在一些实施例中，请参阅图4，为了增强冷却管41对定子2的冷却效果，冷却管41的数量为多个，且多个冷却管41绕第一轴线均匀排布，单根冷却管41的形状为“U”形，且单根冷却管41穿经相邻的两个绕线通槽211。

本实施例中，利用均匀排布的多个冷却管41，能够更为均衡地对定子2内部的各个区域进行降温。同时，将单根冷却管41的形状设置为“U”形，能够使冷却管41的出口朝向外壳12的排流口121，使氟利昂在流通腔13内的流通方向更为合理，并且，“U”形设置的单根冷却管41也能够使氟利昂在冷却管41内进行更为充分的相变，以充分发挥制冷剂的制冷功效。

在一些实施例中，为使冷却机构4更为合理，冷却机构4还包括汇流管42和冷源管路43，汇流管42设于壳体1中，且汇流管42的一端与冷却管41的入口端连通，汇流管42的另一端与设于流通腔13中的冷源管路43连通，冷源管路43的另一端穿过管路安装孔122并与外部冷源连通。

本实施例通过设置汇流管42和冷源管路43，能够同时对各个制冷管填充氟利昂，并使壳体1内的管路布置更为简洁，方便对壳体1中的冷却机构4进行更换或者检修。

在一些实施例中，对应进流口123，外壳12设有与流通腔13连通的连接管125，连接管125的轴线垂直于第一轴线，且沿靠近外壳12的方向，连接管125的径向尺寸逐渐减小。

在本实施例中，通过设置连接管125，方便连接工质热流的供流管路。而使连接管125的径向尺寸之间减小，则能够利用狭管效应来增强工质热流的流速，提升工质热流对叶轮14的推力。

在一些实施例中，为了方便连接供工质热流和气态氟利昂的回收管路，排流口121设有法兰盘126。

可选的，法兰盘126以满焊的焊接方式固连于外壳12上，以使法兰盘126与外壳12之间的连接更为牢靠。

在一些实施例中，为了将内壳11固定在外壳12的内壁上，壳体1还包括连接于内壳11和外壳12之间的连接块15，且连接块15的外表面为圆滑过渡的曲面。

在本实施例中，圆滑过渡的连接块15外表面则使工质热流在流通腔13中的流动更为顺畅。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发电机，其特征在于，包括以第一轴线为轴共轴布置的定子、转子和壳体，所述定子位于所述转子和所述壳体之间；所述发电机还包括冷却机构，所述冷却机构包括与所述壳体外的冷源连通的冷却管，所述冷却管沿所述第一轴线贯穿所述定子，且所述冷却管的出口端连通于所述壳体的内腔，所述壳体开设有排流口和管路安装孔，所述排流口通过所述壳体的内腔与所述冷却管的出口端连通，管路安装孔用于使所述冷却管的进口端与冷源连通。

2.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述定子包括金属芯和导电线圈，所述金属芯开设有绕线通槽，所述导电线圈绕设于所述绕线通槽中，所述冷却管设于所述绕线通槽中，且所述出口端沿所述第一轴线的方向凸出于所述导电线圈。

3.如权利要求2所述的发电机，其特征在于，所述壳体包括以所述第一轴线为轴共轴布置的内壳和外壳，所述定子和所述冷却管均设于所述内壳中，所述排流口开设于所述外壳，所述外壳一轴端设有与所述转子的对应端连接的第一轴承座，所述内壳的远离所述第一轴承座的一轴端设有与所述转子的另一端连接的第二轴承座，所述内壳靠近所述第一轴承座的一轴端与所述转子的外周面转动配合。

4.如权利要求3所述的发电机，其特征在于，所述内壳和所述外壳之间形成有流通腔，所述流通腔与所述排流口连通，所述冷却管的出口端伸入所述流通腔中。

5.如权利要求4所述的发电机，其特征在于，所述转子邻近所述第一轴承座的一端同轴固装有叶轮，对应所述叶轮，所述外壳开设有与所述流通腔连通的进流口。

6.如权利要求4所述的发电机，其特征在于，所述冷却管的数量为多个，且多个所述冷却管绕所述第一轴线均匀排布，单根所述冷却管的形状为“U”形，且单根所述冷却管穿经相邻的两个所述绕线通槽。

7.如权利要求6所述的发电机，其特征在于，所述冷却机构还包括汇流管和冷源管路，所述汇流管设于所述壳体中，且所述汇流管的一端与所述冷却管的入口端连通，所述汇流管的另一端与设于所述流通腔中的冷源管路连通，所述冷源管路的另一端穿过所述管路安装孔并与外部冷源连通。

8.如权利要求5所述的发电机，其特征在于，对应所述进流口，所述外壳设有与所述流通腔连通的连接管，所述连接管的轴线垂直于所述第一轴线，且沿靠近外壳的方向，所述连接管的径向尺寸逐渐减小。

9.如权利要求4所述的发电机，其特征在于，对应所述排流口，所述排流口设有法兰盘。

10.如权利要求7所述的发电机，其特征在于，所述壳体还包括连接于所述内壳和所述外壳之间的连接块，且所述连接块的外表面为圆滑过渡的曲面。