专利名称：减少发电机端匝应力的轴环的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种轴环，该轴环结合到发电机中，以减少端匝支撑件上的应力。
背景技术：
发电机是众所周知的，通常包括由诸如涡轮发动机的旋转源驱动而旋转的轴。该 轴承载有建立磁场的通电线圈。线圈在定子内的旋转产生电流。 标准发电机中的一个组件是用于支撑线圈端部的端匝支撑环。端匝支撑件在发电 机运行期间会受到偏转，因为轴上高速组件相对于该端匝支撑件旋转。偏转会导致疲劳甚 至故障。
发明内容
轴环位于发电机上，并且包括尺寸设计为被接收在发电机轴的外周缘上的内孔。 轴环具有通常是六边形的外周缘。轴环具有轴向延伸的台肩，该台肩被接收在发电机中的 端匝支撑件的内周缘内。 此外，轴环与绝缘体相结合的使用本身是具有创造性的。 从下述说明和附图可最好地理解本发明的这些及其他特征，以下为附图的简要描 述。
图1是包含本发明的发电机的截面图。
图2是创造性的轴环的截面图。
图3是创造性的轴环的前视图。
图4是变型绝缘体的截面图。
图5是图4中绝缘体的前视图。
具体实施例方式
图1显示了结合带有线圈22的转子21的发电机20，转子21位于旋转轴24径向 外侧。定子100位于转子21的径向外侧，如示意图所示。绝缘体26和轴环28安装在轴24 的外周缘上。在一种实施方式中，两者都压配合在该外周缘上。但是，也可使用将元件附接 到轴的其他方法。端匝支撑件34包括中心孔31，轴环的内台肩32延伸到该中心孔内。轴 环减少了端匝支撑环34中的偏转。 轴环28在图2中示出，轴环28具有径向外部分38、内孔40和内台肩32。如图所 示，倒角42形成在内台肩32的径向内部分36上。在一种实施方式中，该倒角形成为大约 30°角。 如图3所示，若干外顶点38由平面43连接，使得轴环28的整体结构是六边形。
在一种实施方式中，距离dl(见图2)标称为.05〃 ，而距离d2标称为.10〃 。现
4已发现，如果dl与d2的比值在.2与.8之间，那么轴环提供最有益的结果。
在同一种实施方式中，内孔40的半径为2.56〃 ，而台肩32的外周缘半径为 2.78〃 。现已发现到外顶点38的最有益的径向距离为3.2"。现已发现，当内孔半径与至 外顶点38的半径之比在.78与.85之间时，轴环工作得最好。 图4显示了具有扩展部分54和延伸部分52的变型的绝缘体26，绝缘体26带有安 装到轴的外周缘上的内孔50。如图所示，延伸部分52的距离d3长于扩展部分54的距离 d4。然而相对于距离d4，距离d3短于现有发电机中的该距离，以为轴环28提供轴向空间。
在一种实施方式中，距离d4为.67"，而距离d3为1.075〃 。现已发现，当这些距 离之比在.6与.65之间时，系统工作得最好。 图5显示了扩展部分54的外周缘，扩展部分54具有多个间隔的环以接收螺栓等。
通过本发明，可改进轴环以装入现有发电机中，并向端匝支撑件提供保护。
尽管公开了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员会认识到某些变型会在 本发明的范围内。出于这个原因，应研究下述权利要求以确定本发明的真正的范围和内容。
权利要求
一种位于发电机上的轴环，所述轴环包括内孔，所述内孔的尺寸设计为被接收在发电机轴的外周缘上；以及所述轴环具有外周缘，所述外周缘通常是六边形的，并且所述轴环具有轴向延伸的台肩，所述台肩被接收在发电机中的端匝支撑件的内周缘内，所述台肩为圆柱形，并且所述台肩的外径小于所述六边形外周缘。
2. 如权利要求1所述的轴环，其特征在于，所述台肩具有内周缘孔，所述内周缘孔在远 离所述六边形外周缘的所述延伸部的端部处带有倒角。
3. 如权利要求1所述的轴环，其特征在于，所述台肩的轴向长度与所述六边形外周缘 的轴向长度之比在.2到.8之间。
4. 如权利要求3所述的轴环，其特征在于，所述内孔的半径与从所述内孔的中心测量 至所述六边形外周缘的外顶点之间的距离之比在.78到.85之间。
5. 如权利要求1所述的轴环，其特征在于，所述内孔的半径与从所述内孔的中心测量 至所述六边形外周缘的外顶点之间的距离之比在.78到.85之间。
6. —种发电机，包括多个线圈，用于支撑轴向端部和所述多个线圈的内周缘的端匝支撑件； 旋转轴，用于与所述多个线圈旋转；以及具有内周缘孔的轴环，所述内周缘孔的尺寸设计为被接收在所述发电机的轴的外周缘 上，与所述轴环在远离所述多个线圈的方向上间隔开的绝缘体，所述轴环具有在所述端匝 支撑件的内周缘孔内延伸的台肩，并具有面对所述端匝支撑件的端部的扩展外表面。
7. 如权利要求6所述的发电机，其特征在于，所述外周缘通常为六边形，所述台肩为圆 柱形，且所述台肩的外径小于所述六边形外周缘。
8. 如权利要求7所述的发电机，其特征在于，所述台肩具有内周缘孔，所述内周缘孔在 远离所述六边形外周缘的所述延伸部的端部处带有倒角。
9. 如权利要求7所述的发电机，其特征在于，所述台肩的轴向长度与所述六边形外周 缘的轴向长度之比在.2到.8之间。
10. 如权利要求9所述的发电机，其特征在于，所述内孔的半径与从所述内孔的中心测 量至所述六边形外周缘的外顶点之间的距离之比在.78到.85之间。
11. 如权利要求7所述的发电机，其特征在于，所述内孔的半径与从所述内孔的中心测 量至所述六边形外周缘的外顶点之间的距离之比在.78到.85之间。
12. —种绝缘体和轴环的组合，包括轴环，具有定中在轴线上的内孔，并具有外周缘，所述外周缘通常为六边形，所述轴环 具有圆柱形的轴向延伸的延伸部，所述延伸部被接收在发电机中的端匝支撑件的内周缘 内；以及绝缘体，所述绝缘体与轴上的所述轴环相联，所述绝缘体具有径向扩展部分和朝所述 轴环延伸的延伸部分。
13. 如权利要求12所述的绝缘体和轴环，其特征在于，所述径向扩展部分与所述延伸 部分的轴向尺寸之比在.2到.8之间。
14. 如权利要求12所述的绝缘体和轴环，其特征在于，所述台肩具有内周缘孔，所述内 周缘孔在远离所述六边形外周缘的所述延伸部的端部处带有倒角。
15.如权利要求12所述的绝缘体和轴环，其特征在于，所述轴向延伸的延伸部的轴向 长度与所述六边形外周缘的轴向长度之比在.78到.85之间。
全文摘要
本发明公开了一种减少发电机端匝应力的轴环。轴环位于发电机上，并且轴环包括尺寸设计为被接收在发电机轴的外周缘上的内孔。轴环具有通常是六边形的外周缘。轴环具有轴向延伸的台肩，该台肩被接收在发电机中的端匝支撑件的内周缘内。
文档编号H02K3/50GK101771303SQ20091025315
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月4日 优先权日2008年12月5日
发明者G·C·小莱默斯, J·H·阿贝尔斯 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司