RU2544002C1

RU2544002C1 - Electrical machine

Info

Publication number: RU2544002C1
Application number: RU2014114721/07A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Дидов; Виктор Дмитриевич Сергеев
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2015-03-10

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: proposed machine comprises stator support housing, stator laminated core with grooves to receive stator winding coils, rotor including body and inductor and bearing assy. Support housing is composed of cylindrical barrel with sidewall mid part provided with cylindrical ledge for stator core secured thereto. Stator is arranged inside cylindrical cavity of the rotor. Rotor comprises body and inductor composed of permanent magnets magnetised in radial and tangential directions. Rotor body is composed by two plates of nonmagnetic material plugged one in the other. Inductor is located at rotor body peripheral section, its permanent magnets being composed of plates directed in rotor lengthwise axis. Said magnets are arranged to make a composite ring with alternation of radial and tangential magnetisation Said magnets are made of neodymium-iron-boron to build the Halbach array.

EFFECT: increased peripheral rate of inductor, simplified design.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, к электромашиностроению.The invention relates to the field of electrical engineering and, in particular, to electrical engineering.

Известна высокооборотная электромашина, содержащая корпус, выполненный с возможностью подвода в его полость охлаждающего газа, снабженный торцевыми щитами и средствами подвода охлаждающего газа к узлам, размещенным в полости корпуса, сердечник статора, снабженный обмоткой, в цилиндрической полости которого с зазором размещен ротор, содержащий индуктор и подшипниковый узел (см. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.).A high-speed electric machine is known, comprising a housing configured to supply cooling gas into its cavity, equipped with end shields and means for supplying cooling gas to the nodes located in the housing cavity, a stator core equipped with a winding, in the cylindrical cavity of which a rotor containing an inductor is placed with a gap and a bearing assembly (see Balagurov V.A., Galteev F.F. Electric generators with permanent magnets. - M.: Energoatomizdat, 1988. - 280 p.).

Недостатком данного устройства является невозможность существенного уменьшения массогабаритных характеристик устройства за счет повышения окружной скорости индуктора, поскольку нагрузочные характеристики подшипниковых узлов не допускают высокие скорости вращения ротора при увеличении его радиального размера.The disadvantage of this device is the impossibility of significantly reducing the weight and size characteristics of the device by increasing the peripheral speed of the inductor, since the load characteristics of the bearing assemblies do not allow high rotor speeds with an increase in its radial size.

Наиболее близким к данному изобретению устройством является электромашина, содержащая шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки и ротор, включающий корпус и индуктор, содержащий чередующиеся по периметру полюса и постоянные магниты, и подшипниковый узел (см. патент РФ №2385523, МПК Н02K 5/16, 2010 г.).Closest to this invention, the device is an electric machine containing a stator core lined with grooves, in which winding coils and a rotor are placed, including a housing and an inductor containing alternating poles along the perimeter and permanent magnets, and a bearing assembly (see RF patent No. 2385523, IPC Н02K 5/16, 2010).

Недостатком данного устройства является повышенный немагнитный зазор из-за наличия втулки достаточно большой толщины, что уменьшает индукцию в зазоре между статором и ротором и, следовательно, ухудшает массогабаритные показатели машины.The disadvantage of this device is the increased non-magnetic gap due to the presence of a sleeve of sufficiently large thickness, which reduces the induction in the gap between the stator and the rotor and, therefore, affects the overall dimensions of the machine.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является упрощение конструкции, увеличение окружной скорости индуктора.The task to which the proposed technical solution is directed is to simplify the design, increase the peripheral speed of the inductor.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в увеличении окружной скорости индуктора, упрощении конструкции, в использовании наружной поверхности ротора в качестве ступицы электромобиля или ротора ветрогенератора или гидрогенератора.The technical result that is achieved when solving the problem is expressed in increasing the peripheral speed of the inductor, simplifying the design, in using the outer surface of the rotor as the hub of an electric vehicle or rotor of a wind generator or hydro generator.

Поставленная задача решается тем, что электромашина, содержащая шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки и ротор, включающий корпус и индуктор, содержащий чередующиеся по периметру полюса и постоянные магниты, и подшипниковый узел, отличается тем, что внешней поверхности статора придана цилиндрическая форма, при этом он размещен в цилиндрической полости ротора, установленного соосно с продольной осью статора, с возможностью вращения вокруг него, при этом пазы статора, в которых уложены катушки обмотки, размещены с внешней стороны статора и открыты к обращенной к ним поверхности цилиндрической полости ротора, причем катушки обмотки зафиксированы в пазах статора клиньями, кроме того, сердечник статора выполнен с отверстием, соосным с его продольной осью, которым он надет на опорный корпус, с внешней поверхностью которого сердечник статора жестко скреплен, при этом опорный корпус выполнен в виде цилиндрического стакана, средняя часть боковых стенок которого снабжена цилиндрическим выступом, на котором закреплен сердечник статора, при этом опорный корпус надет на неподвижную ось и жестко скреплен с ней, причем корпус ротора выполнен в виде двух тарелок, выполненных предпочтительно из немагнитного материала, при этом тарелки разъемно скреплены друг с другом своими кромками, индуктор размещен на периферийном участке корпуса ротора и содержит планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов, с образованием составного магнитного кольца, при этом планки намагничены так, что между радиально намагниченными магнитами размещены тангенциально намагниченные, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха, кроме того, внешняя поверхность составного магнитного кольца уперта в обращенную к ней внутреннюю поверхность корпуса ротора, кроме того, участки тарелок расположенные вблизи продольной оси статора, снабжены отгибом, выполненным с возможностью фиксации внешней обоймы подшипника, внутренняя обойма которого установлена на участке опорного корпуса, напротив внутренней обоймы подшипника, кроме того, подшипники закрыты крышками, съемно скрепленными с тарелками. Кроме того, одна из крышек выполнена сплошной, а вторая снабжена центрально расположенным отверстием, через которое пропущена неподвижная ось.The problem is solved in that the electric machine containing the laminated stator core, provided with grooves in which the winding coils and the rotor are located, including a housing and an inductor containing alternating along the perimeter of the pole and permanent magnets, and a bearing assembly, is characterized in that the external surface of the stator is attached a cylindrical shape, while it is placed in a cylindrical cavity of the rotor mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator, with the possibility of rotation around it, while the grooves of the stator in which the coil is placed and windings are placed on the outside of the stator and open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the winding coils are fixed in the stator slots by wedges, in addition, the stator core is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, by which it is worn on the supporting body, with the outer surface of which the stator core is rigidly fastened, while the supporting body is made in the form of a cylindrical cup, the middle part of the side walls of which is provided with a cylindrical protrusion, on which the core ora, while the supporting body is worn on a fixed axis and rigidly bonded to it, and the rotor housing is made in the form of two plates made preferably of non-magnetic material, while the plates are detachably fastened to each other by their edges, the inductor is placed on the peripheral section of the rotor body and contains strips oriented along the longitudinal axis of the rotor, made of permanent magnets, with the formation of a composite magnetic ring, while the strips are magnetized so that between the radially magnetized magnets is placed They are tangentially magnetized, with the possibility of the formation of a Halbach magnetic circuit, in addition, the outer surface of the composite magnetic ring is abutted against the inner surface of the rotor casing facing it, in addition, the plate sections located near the longitudinal axis of the stator are equipped with a bend made to fix the outer bearing race , the inner race of which is installed on the section of the bearing housing, opposite the inner race of the bearing, in addition, the bearings are closed by covers removably fastened to the tar lkami. In addition, one of the covers is solid, and the second is provided with a centrally located hole through which a fixed axis is passed.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения и существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the essential features of the proposed technical solution and the essential features of the prototype and analogues indicates its compliance with the criterion of "novelty."

При этом существенные признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.In this case, the essential features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признак, указывающий, что «внешней поверхности статора придана цилиндрическая форма, при этом он размещен в цилиндрической полости ротора, установленного соосно с продольной осью статора с возможностью вращения вокруг него», позволяет создать машину с внутренним статором и внешним ротором.A sign indicating that "the outer surface of the stator is given a cylindrical shape, while it is placed in the cylindrical cavity of the rotor mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator with the possibility of rotation around it", allows you to create a machine with an internal stator and an external rotor.

Признаки, указывающие, что «пазы статора, в которых уложены катушки обмотки, размещены с внешней стороны статора и открыты к обращенной к ним поверхности цилиндрической полости ротора, причем катушки обмотки зафиксированы в пазах статора клиньями», позволяют упростить технологию изготовления обмотки статора.Signs indicating that "the stator grooves in which the winding coils are laid are placed on the outside of the stator and open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the winding coils are fixed with wedges in the stator grooves", which simplify the manufacturing technology of the stator winding.

Признаки, указывающие, что «сердечник статора выполнен с отверстием, соосным с его продольной осью, которым он надет на опорный корпус, … с внешней поверхностью которого сердечник статора жестко скреплен», позволяют закрепить сердечник статора на опорном цилиндре.Signs indicating that "the stator core is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, with which it is worn on the supporting body, ... with the outer surface of which the stator core is rigidly fastened," allow the stator core to be fixed on the supporting cylinder.

Признак, указывающий, что опорный корпус выполнен «в виде цилиндрического стакана, средняя часть боковых стенок которого снабжена цилиндрическим выступом, на котором закреплен сердечник статора», позволяет зафиксировать статор электромашины в необходимом положении в пространстве.A sign indicating that the supporting body is made "in the form of a cylindrical cup, the middle part of the side walls of which is equipped with a cylindrical protrusion on which the stator core is fixed", allows you to fix the stator of the electric machine in the required position in space.

Признак, указывающий, что опорный корпус «надет на неподвижную ось и жестко скреплен с ней», позволяет обеспечить неподвижность опорного корпуса и статора электромашины.A sign indicating that the support body "is worn on a fixed axis and rigidly bonded to it", allows you to ensure the immobility of the support body and the stator of the electric machine.

Признаки, указывающие, что корпус ротора «выполнен в виде двух тарелок, выполненных, предпочтительно, из немагнитного материала, при этом тарелки разъемно скреплены друг с другом своими кромками», позволяют организовать полость для размещения статора электромашины.Signs indicating that the rotor casing "is made in the form of two plates made preferably of non-magnetic material, while the plates are detachably bonded to each other with their edges", allow you to organize a cavity to accommodate the stator of the electric machine.

Признак, указывающий, что индуктор «размещен на периферийном участке корпуса ротора», позволяет обеспечить прочность индуктора при высоких окружных скоростях.A sign indicating that the inductor is "located on the peripheral portion of the rotor housing", allows to ensure the strength of the inductor at high peripheral speeds.

Признаки, указывающий, что индуктор «содержит планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов, с образованием составного магнитного кольца, при этом планки намагничены так, что между радиально намагниченными магнитами размещены тангенциально намагниченные, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха», обеспечивают создание эффективного кольцевого индуктора.Signs indicating that the inductor "contains strips oriented along the longitudinal axis of the rotor, made of permanent magnets, with the formation of a composite magnetic ring, while the strips are magnetized so that tangentially magnetized are placed between the radially magnetized magnets, with the possibility of the formation of a Halbach magnetic circuit", provide the creation of an effective ring inductor.

Признак, указывающий, что «внешняя поверхность составного магнитного кольца уперта в обращенную к ней внутреннюю поверхность корпуса ротора», предотвращает деформацию магнитов индуктора от воздействия центробежных сил.A sign indicating that “the outer surface of the composite magnetic ring is abutted against the inner surface of the rotor body” facing it, prevents deformation of the inductor magnets from the action of centrifugal forces.

Признаки, указывающие, что «участки тарелок, расположенные вблизи к продольной оси статора, снабжены отгибом, выполненным с возможностью фиксации внешней обоймы подшипника, внутренняя обойма которого установлена на участке опорного корпуса напротив внутренней обоймы подшипника», позволяют обеспечить свободное вращение ротора относительно статора электромашины.Signs indicating that "the plate sections located close to the longitudinal axis of the stator are provided with a limb configured to fix the outer race of the bearing, the inner race of which is mounted on the portion of the bearing housing opposite the inner race of the bearing", allow free rotation of the rotor relative to the stator of the electric machine.

Признак, указывающий, что «подшипники закрыты крышками, съемно скрепленными с тарелками», позволяет обеспечить защиту и обслуживание подшипников.A sign indicating that “the bearings are closed by covers removably attached to the plates” allows for the protection and maintenance of the bearings.

Признак, указывающий, что «одна из крышек выполнена сплошной, а вторая снабжена центрально расположенным отверстием, через которое пропущена неподвижная ось», позволяет обеспечивать доступ к подшипникам и закрепить корпус электромашины.A sign indicating that "one of the covers is solid, and the second is provided with a centrally located hole through which the fixed axis is passed", allows access to the bearings and fix the housing of the electric machine.

На фиг.1 показан продольный разрез машины по оси вращения, а на фиг.2 - поперечный разрез.Figure 1 shows a longitudinal section of the machine along the axis of rotation, and figure 2 is a transverse section.

На чертежах показаны опорный корпус 1 статора, сердечник статора 2, пазы 3, катушки 4 обмотки статора, выступ 5, неподвижная ось 6, клинья 7, постоянные магниты 8 и 9, тарелки 10 и 11, нажимные листы 12 и 13, разрезное кольцо 14, подшипники 15 и 16, крышки 17 и 18.The drawings show the stator support housing 1, stator core 2, grooves 3, stator winding coils 4, protrusion 5, fixed axis 6, wedges 7, permanent magnets 8 and 9, plates 10 and 11, pressure plates 12 and 13, split ring 14 , bearings 15 and 16, covers 17 and 18.

Электромашина содержит опорный корпус 1 статора, шихтованный сердечник статора 2 из электротехнической стали, снабженный пазами 3, в которых размещены катушки 4 обмотки статора, ротор, включающий корпус и индуктор, и подшипниковый узел. Опорный корпус 1 выполнен в виде цилиндрического стакана, средняя часть боковых стенок которого снабжена цилиндрическим выступом 5, на котором закреплен сердечник статора 2.The electric machine comprises a stator support housing 1, a lined stator core 2 of electrical steel, provided with grooves 3 in which stator winding coils 4 are placed, a rotor including a housing and an inductor, and a bearing assembly. The supporting housing 1 is made in the form of a cylindrical glass, the middle part of the side walls of which is provided with a cylindrical protrusion 5, on which the stator core 2 is fixed.

Во внутреннее осевое цилиндрическое отверстие опорного корпуса 1 статора установлена и зафиксирована неподвижная ось 6, с помощью которой электромашина соединяется с внешним механизмом.A fixed axis 6 is installed and fixed in the inner axial cylindrical hole of the stator support housing 1, by means of which the electric machine is connected to an external mechanism.

Статор размещен внутри цилиндрической полости ротора, установленного соосно с продольной осью статора, с возможностью вращения вокруг него. Внешней поверхности статора придана цилиндрическая форма. Пазы 3 статора, в которых уложены катушки 4 обмотки, размещены с внешней стороны статора и открыты к обращенной к ним поверхности цилиндрической полости ротора, причем обмотки зафиксированы в пазах 3 статора клиньями 7. Сердечник статора 2 выполнен с отверстием, соосным с его продольной осью, которым он надет на опорный корпус 1, при этом сердечник статора 2 своей внутренней цилиндрической поверхностью расположен на опорном корпусе 1 и жестко связан с ним.The stator is placed inside the cylindrical cavity of the rotor, mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator, with the possibility of rotation around it. The outer surface of the stator is cylindrical. The stator grooves 3, in which the coils 4 of the winding are laid, are placed on the outside of the stator and open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the windings are fixed in the grooves of the stator 3 by wedges 7. The stator core 2 is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, by which it is worn on the supporting housing 1, while the core of the stator 2 is located on the supporting housing 1 with its inner cylindrical surface and is rigidly connected with it.

Ротор включает корпус и индуктор, выполненный из постоянных магнитов 8 и 9, намагниченных в радиальном и тангенциальном направлениях соответственно. Корпус ротора выполнен в виде двух тарелок 10, 11 из немагнитного материала, разъемно скрепленных друг с другом своими кромками. Индуктор размещен на периферийном участке корпуса ротора и его постоянные магниты 8, 9 выполнены в виде планок, ориентированных вдоль продольной оси ротора и установлены с образованием составного кольца с чередованием их радиального и тангенциального направлений намагниченности, выполненных из материала неодим-железо-бор с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха. Внешняя поверхность составного магнитного кольца уперта в обращенную к ней внутреннюю цилиндрическую поверхность тарелки 10 корпуса ротора.The rotor includes a housing and an inductor made of permanent magnets 8 and 9, magnetized in the radial and tangential directions, respectively. The rotor housing is made in the form of two plates 10, 11 of non-magnetic material, detachably fastened to each other by their edges. The inductor is placed on the peripheral section of the rotor housing and its permanent magnets 8, 9 are made in the form of strips oriented along the longitudinal axis of the rotor and installed with the formation of a composite ring with alternating their radial and tangential directions of magnetization, made of neodymium-iron-boron material with the possibility of formation Halbach magnetic circuit. The outer surface of the composite magnetic ring abuts against the inner cylindrical surface of the plate 10 of the rotor housing.

С обеих сторон сердечник статора 2 уперт в нажимные листы 12, 13 и зафиксирован разрезным кольцом 14 на опорном корпусе 1. В электромашине установлены подшипники 15, 16. Тарелки 10, 11 корпуса ротора снабжены крышками 17, 18 подшипников. Причем крышка 17 выполнена сплошной, а вторая 18 снабжена центрально расположенным отверстием, через которое пропущена неподвижная ось 6.On both sides, the core of the stator 2 is abutted in the pressure sheets 12, 13 and fixed by a split ring 14 on the support housing 1. The bearings 15, 16 are installed in the electric machine. The plates 10, 11 of the rotor housing are equipped with bearing covers 17, 18. Moreover, the cover 17 is made continuous, and the second 18 is provided with a centrally located hole through which the stationary axis 6 is passed.

Собирают сердечник статора 2 из штампованных листов электротехнической стали, прессуют и сваривают по внутренним канавкам. На опорный корпус 1 надевают левый нажимной лист 12, пакет сердечника статора 2, правый нажимной лист 13 и фиксируют его разрезным кольцом 14. В пазы 3 сердечника укладывают катушки 4 обмотки статора и вставляют пазовые клинья 7. Далее обмотку статора подвергают пропитке компаундами и сушке. Во внутреннее осевое цилиндрическое отверстие опорного корпуса 1 статора устанавливают и фиксируют неподвижную ось 6.The stator core 2 is assembled from stamped sheets of electrical steel, pressed and welded along the internal grooves. The left pressure plate 12, the stator core package 2, the right pressure sheet 13 are put on the support housing 1 and fixed with a split ring 14. Coils 4 of the stator winding are laid in the grooves 3 of the core and slotted wedges are inserted 7. Next, the stator winding is subjected to impregnation with compounds and drying. In the axial inner cylindrical hole of the stator support housing 1, a fixed axis 6 is installed and fixed.

Штамповкой изготавливают левую 11 и правую 10 тарелки корпуса ротора. Изготавливают магниты 8, 9 индуктора из материала неодим-железо-бор и намагничивают одну половину из них в радиальном направлении, а другую половину - в тангенциальном направлении. В кольцевой канал, образованный периферийным участком правой тарелки 10 корпуса ротора, устанавливают на клей постоянные магниты 8,9 индуктора с чередованием намагниченности согласно фиг.2. Получается индуктор в виде составного магнитного кольца с намагниченностью по схеме Хальбаха.By stamping, the left 11 and right 10 plates of the rotor casing are made. The inductor magnets 8, 9 are made of neodymium-iron-boron material and one half of them is magnetized in the radial direction, and the other half in the tangential direction. In the annular channel formed by the peripheral portion of the right plate 10 of the rotor housing, permanent magnets 8.9 of the inductor with alternating magnetization are installed on the adhesive according to FIG. 2. It turns out the inductor in the form of a composite magnetic ring with magnetization according to the Halbach scheme.

В полость, образованную правой тарелкой 10 корпуса ротора, вставляют опорный корпус 1 в сборе с обмотанным статором и неподвижной осью 6. Устанавливают левую тарелку 11 корпуса ротора и соединяют ее винтами с правой тарелкой 10. В заключение устанавливают подшипники 15, 16 и закрывают их крышками 17, 18.In the cavity formed by the right plate 10 of the rotor housing, insert the support housing 1 assembly with a wound stator and a fixed axis 6. Install the left plate 11 of the rotor case and connect it with screws to the right plate 10. Finally, install bearings 15, 16 and close them with covers 17, 18.

Электромашина может работать как синхронная вентильная в режимах генератора и двигателя. Машина возбуждается индуктором из постоянных магнитов.The electric machine can operate as a synchronous valve in the generator and engine modes. The machine is excited by a permanent magnet inductor.

В режиме генератора ротор приводится в движение внешним двигателем, например ветротурбиной или гидротурбиной. В обмотке статора наводится ЭДС, которую можно использовать непосредственно или после преобразования с помощью полупроводникового преобразователя частоты.In generator mode, the rotor is driven by an external engine, such as a wind turbine or a hydraulic turbine. An EMF is induced in the stator winding, which can be used directly or after conversion using a semiconductor frequency converter.

В режиме синхронного двигателя обмотку статора необходимо подключать к внешней сети через полупроводниковый преобразователь частоты. При использовании датчика положения ротора машина может работать как вентильный двигатель.In synchronous motor mode, the stator winding must be connected to an external network through a semiconductor frequency converter. When using the rotor position sensor, the machine can operate as a valve motor.

Claims

1. An electric machine containing a stator core lined with grooves, in which winding coils and a rotor are placed, including a housing and an inductor containing alternating poles and permanent magnets along the perimeter, and a bearing assembly, characterized in that the outer surface of the stator is cylindrical in shape, this is placed in a cylindrical cavity of the rotor mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator, with the possibility of rotation around it, while the grooves of the stator, in which the winding coils are placed, are placed with an external the stator rods and are open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the winding coils are fixed in the stator grooves by wedges, in addition, the stator core is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, with which it is worn on the supporting body, with the outer surface of which the stator core rigidly fastened, while the supporting body is made in the form of a cylindrical glass, the middle part of the side walls of which is equipped with a cylindrical protrusion, on which the stator core is fixed, while the supporting body is worn on a fixed axis and rigidly bonded to it, and the rotor housing is made in the form of two plates made preferably of non-magnetic material, while the plates are detachably fastened to each other by their edges, the inductor is placed on the peripheral section of the rotor housing and contains strips oriented along the longitudinal axis rotors made of permanent magnets, with the formation of a composite magnetic ring, while the strips are magnetized so that tangentially magnetized spacers are placed between the radially magnetized magnets, with the possibility of the formation of the Halbach magnetic circuit, in addition, the outer surface of the composite magnetic ring is abutted against the inner surface of the rotor casing facing it, in addition, the plate sections located near the longitudinal axis of the stator are equipped with a bend that can fix the outer bearing race, the inner race of which mounted on a section of the bearing housing, opposite the inner race of the bearing, in addition, the bearings are closed by covers removably fastened to plates.

2. The electric machine according to claim 1, characterized in that one of the covers is solid, and the second is provided with a centrally located hole through which a fixed axis is passed.