本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種直接安裝在原動(dòng)機(jī)軸上的無(wú)軸及軸承的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

由原動(dòng)機(jī)如汽油機(jī)、柴油機(jī)所驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)常常被用作應(yīng)急電源使用，要求這種發(fā)電機(jī)機(jī)組具備重量輕、體積小、便攜、可靠等特點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電機(jī)通常都是一個(gè)獨(dú)立完整的一臺(tái)發(fā)電機(jī)，具有軸及軸承，這種結(jié)構(gòu)通常有前后兩個(gè)軸承；近年來(lái)也發(fā)展了一種發(fā)電機(jī)的軸與原動(dòng)機(jī)直接聯(lián)接的裝置，如發(fā)電機(jī)軸與柴油機(jī)的SAE圓盤(pán)直聯(lián)的安裝方式，這種安裝方式取消了傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的前軸承，但仍然需要一個(gè)后軸承及一個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)軸?，F(xiàn)有技術(shù)的這些結(jié)構(gòu)，不能大幅度地減少發(fā)電機(jī)的重量及體積，相應(yīng)的制造成本也比較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)軸及軸承的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)技術(shù)方案，即一種與原動(dòng)機(jī)直接聯(lián)接的重量輕、體積小、制造成本低的發(fā)電機(jī)的技術(shù)方案。

為實(shí)際上述目的，本發(fā)明采用了下列結(jié)構(gòu)思路：

如圖2所示，發(fā)電機(jī)采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，將發(fā)電機(jī)的軸向長(zhǎng)度縮短，軸向負(fù)荷減輕。在此基礎(chǔ)上，如圖1所示，利用原動(dòng)機(jī)(汽油機(jī)、柴油機(jī)等)的輸出軸作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分的機(jī)械負(fù)荷由原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承擔(dān)，從而組成不采用發(fā)電機(jī)軸及軸承的系統(tǒng)，同時(shí)將發(fā)電機(jī)的靜止部分也與原動(dòng)機(jī)靜止部分直聯(lián)，從而大幅度地減少發(fā)電機(jī)的重量及體積，降低制造成本。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種無(wú)軸及軸承原動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)，由定子3、轉(zhuǎn)子2、機(jī)座1、前蓋6、風(fēng)葉8、定子支撐11、緊固件5、緊固件10組成，其中，轉(zhuǎn)子2、風(fēng)葉8、飛輪4為轉(zhuǎn)動(dòng)部分，定子3、機(jī)座1、前蓋6、定子支撐11、緊固件5、緊固件10為靜止部分，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與驅(qū)動(dòng)的原動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9-1由緊固件9-2緊固并聯(lián)接，轉(zhuǎn)子分布于定子的圓周外，飛輪的側(cè)壁傳遞扭矩，飛輪的側(cè)壁同時(shí)作為冷卻風(fēng)道的一部分，前蓋6用緊固件10與機(jī)座1與原動(dòng)機(jī)9的靜止部分聯(lián)接，后再用緊固件5與機(jī)座1聯(lián)接，發(fā)電機(jī)靜止部分及轉(zhuǎn)動(dòng)部分的支撐全部來(lái)自原動(dòng)機(jī)9，發(fā)電機(jī)本體無(wú)需軸及軸承。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子2由磁軛2-1、磁極2-2、飛輪4組成，飛輪4與磁極2-2、磁軛2-1聯(lián)成一體，磁軛2-1沿飛輪外緣軸向延伸，磁極2-2安裝在磁軛內(nèi)圓周，轉(zhuǎn)子2所有的機(jī)械負(fù)荷由驅(qū)動(dòng)的原動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9-1承擔(dān)。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的機(jī)座1由外殼1-1、出風(fēng)口1-2，外接凸緣1-3、內(nèi)殼1-4、擋風(fēng)板1-5組成，外殼1-1、出風(fēng)口1-2、內(nèi)殼1-4組成一個(gè)C型區(qū)域，將定子3、轉(zhuǎn)子2容納在內(nèi)。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的機(jī)座1的外殼1-1、內(nèi)殼1-4之間設(shè)置若干筋條聯(lián)接，筋條之間的空間即為出風(fēng)口1-2。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的機(jī)座1的內(nèi)殼1-4與出風(fēng)口1-2聯(lián)接處呈喇叭口狀。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的機(jī)座1上設(shè)置一個(gè)外接凸緣1-3，用來(lái)安裝其它發(fā)電機(jī)所必需的裝置。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉8安裝在飛輪4的側(cè)壁上，風(fēng)葉8靠機(jī)座1的側(cè)面與機(jī)座1上的擋風(fēng)板1-5之間形成一個(gè)間隙7，間隙7軸向長(zhǎng)度為0.5~2mm。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉8旋轉(zhuǎn)時(shí)將空氣從機(jī)座1的內(nèi)殼1-4的空間吸入，流經(jīng)定子支撐11之間的空間，從出風(fēng)口1-2排出。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的飛輪4外緣靠原動(dòng)機(jī)側(cè)面設(shè)立一個(gè)環(huán)形平面4-1，作為用去重法進(jìn)行飛輪4的動(dòng)、靜平衡時(shí)用。

本發(fā)明的有益效果在于：

采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，相對(duì)于內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，相當(dāng)于增加了定、轉(zhuǎn)子之間圓周(氣隙面)的直徑，按已有的知識(shí)，外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)比內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)有效材料利用率所提高，成本有所下降。但在本發(fā)明中，采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的更重要目的是為了縮短發(fā)電機(jī)的軸向尺寸，這樣，直接利用原動(dòng)機(jī)(汽油機(jī)、柴油機(jī)等)的輸出軸作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸，從而在取消發(fā)電機(jī)的軸及軸承后，發(fā)電機(jī)的軸向負(fù)荷不至于太大，即原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以承擔(dān)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分的全部機(jī)械負(fù)荷，從而組成不采用發(fā)電機(jī)軸及軸承的系統(tǒng)。本發(fā)明能大大減少發(fā)電機(jī)的重量及體積，降低制造成本。另外，由于將風(fēng)葉等部件與轉(zhuǎn)子飛輪組成一體，并將風(fēng)葉片直接做成飛輪的加強(qiáng)筋，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了飛輪的強(qiáng)度，也降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種無(wú)軸及軸承原動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及其與原動(dòng)機(jī)配合的結(jié)構(gòu)示意剖面圖；

圖2為本發(fā)明一種無(wú)軸及軸承原動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意剖面圖。

具體實(shí)施方式

如圖2所示，一種無(wú)軸及軸承原動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī)，由定子3、轉(zhuǎn)子2、機(jī)座1、前蓋6、風(fēng)葉8、定子支撐11、緊固件5、緊固件10組成，其中，轉(zhuǎn)子2、風(fēng)葉8、飛輪4為轉(zhuǎn)動(dòng)部分，定子3、機(jī)座1、前蓋6、定子支撐11、緊固件5、緊固件10為靜止部分， 緊固件的作用主要是將各零件按圖2所示的位置與功能聯(lián)接。

如圖1所示，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與驅(qū)動(dòng)的原動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9-1由緊固件9-2緊固并聯(lián)接，轉(zhuǎn)子分布于定子的圓周外，飛輪的側(cè)壁傳遞扭矩，同時(shí)飛輪的側(cè)壁作為冷卻風(fēng)道的一部分，前蓋6用緊固件10與機(jī)座1與原動(dòng)機(jī)9的靜止部分聯(lián)接，后再用緊固件5與機(jī)座1聯(lián)接，發(fā)電機(jī)靜止部分及轉(zhuǎn)動(dòng)部分的支撐全部來(lái)自原動(dòng)機(jī)9。

如圖2所示，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子2由磁軛2-1、磁極2-2、飛輪4組成，飛輪4與磁極2-2、磁軛2-1聯(lián)成一體，磁軛2-1沿飛輪外緣軸向延伸，磁極2-2安裝在磁軛內(nèi)圓周，轉(zhuǎn)子2所有的機(jī)械負(fù)荷由驅(qū)動(dòng)的原動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9-1承擔(dān)，故發(fā)電機(jī)本體無(wú)需安裝軸及軸承，減少了發(fā)電機(jī)的體積，節(jié)省了成本。

如圖2所示，采用外轉(zhuǎn)子及無(wú)軸的結(jié)構(gòu)后，發(fā)電機(jī)的機(jī)座1由外殼1-1、出風(fēng)口1-2，外接凸緣1-3、內(nèi)殼1-4、擋風(fēng)板1-5組成，外殼1-1、出風(fēng)口1-2、內(nèi)殼1-4組成一個(gè)C型區(qū)域，將定子3、轉(zhuǎn)子2容納在內(nèi)，機(jī)座1支撐了定子的重量及負(fù)荷，同時(shí)通過(guò)前蓋6用緊固件10與原動(dòng)機(jī)9的靜止部分聯(lián)接，將靜止部分形成一個(gè)整體。

發(fā)電機(jī)的機(jī)座1的外殼1-1、內(nèi)殼1-4之間設(shè)置若干筋條聯(lián)接，筋條之間的空間即為出風(fēng)口1-2，若干筋條將機(jī)座的內(nèi)外圓聯(lián)成一體并有一定的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)筋條之間的空間用作排出空氣的出風(fēng)口，起到冷卻機(jī)座內(nèi)部零件(定子、轉(zhuǎn)子等)的作用。

發(fā)電機(jī)的機(jī)座1的內(nèi)殼1-4與出風(fēng)口1-2聯(lián)接處呈喇叭口狀，是用為整個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口，還可以用來(lái)容納其它不妨礙進(jìn)風(fēng)的零件。

發(fā)電機(jī)的機(jī)座1上設(shè)置一個(gè)外接凸緣1-3，用來(lái)安裝其它發(fā)電機(jī)所必需的裝置，如變流器、防護(hù)罩等。

發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉8安裝在飛輪4的側(cè)壁上，風(fēng)葉8靠機(jī)座1的側(cè)面與機(jī)座1上的擋風(fēng)板1-5之間形成一個(gè)間隙7，間隙7軸向長(zhǎng)度為0.5~2mm，這個(gè)設(shè)計(jì)主要是用來(lái)提高風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)冷卻空氣流通的效率，理論上這個(gè)間隙7越小效率越高，綜合考慮工藝性及效率后取値為0.5~2mm，直徑大的發(fā)電機(jī)取大值。

整臺(tái)發(fā)電機(jī)冷卻通風(fēng)的路徑為：風(fēng)葉8旋轉(zhuǎn)時(shí)將冷空氣從機(jī)座1的內(nèi)殼1-4的空間(喇叭口處)吸入，與機(jī)座內(nèi)部熱的空氣混合，并與較高溫度的零件(定子、轉(zhuǎn)子等)交換熱量，冷空氣空氣溫度升高，空氣流經(jīng)定子支撐11之間的空間，從出風(fēng)口1-2排出，從而實(shí)際電機(jī)冷卻的功能。

由于外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)加大了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，將使轉(zhuǎn)動(dòng)部分的動(dòng)、靜不平衡量的可能性增加，故在發(fā)電機(jī)的飛輪4外緣靠原動(dòng)機(jī)側(cè)面設(shè)立一個(gè)環(huán)形平面4-1，作為用去重法進(jìn)行飛輪4的動(dòng)、靜平衡時(shí)用。