分瓣式轴带发电机转子的安装结构的制作方法

1.本发明涉及一种轴带发电机，特别涉及在船舶柴油机主轴上增设轴带发电机时，一种电机转子的安装结构及安装方法。


背景技术：

2.主柴油机驱动的船舶主轴一般是由多段轴连接而成的，在每段轴的两端，均设置有轴带法兰盘，通过轴带法兰盘依次将多段轴连接在一起组成柴油机主轴，轴带法兰盘的直径大于主轴的直径；为了充分利用船舶主柴油机的富裕功率，以减少船舶上的柴油机电站工作时间，达到减少燃料消耗，降低船舶的运营成本，减少柴油燃烧的污染物排放的目的，船主要求在柴油机主轴上加装轴带发电机，以达到充分利用柴油机动力和补充船用电源的目的；由于柴油机主轴的一端连接在柴油机上，另一端连接螺旋桨，是船舶动力系统的重要传动部件，将柴油机主轴作为轴带发电机转子转轴，设置轴带发电机是增设发电机的最佳设计方案，但在加装中，需要达到不能影响主轴机械性能的基本要求，即不能在主轴上打孔设置连接键，也不能进行焊接操作；因此，如何在主轴上安装固定转子磁轭成为现场需要解决的一个难题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种分瓣式轴带发电机转子的安装结构及安装方法，解决了如何在主轴上安装固定轴带发电机转子的技术问题。
4.本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
5.本发明的总体构思是：将轴带发电机的转子设置成两瓣式，即将圆筒形转子磁轭沿中轴线一分为二，设置成上半筒形磁轭与下半筒形磁轭的拼接体，在柴油机主轴中间轴上，采用拼接抱紧的方式来固定轴带电机的转子，从而克服了主轴上已设置有法兰盘，无法将转子穿接到主轴上的难题；在上半圆筒形转子磁轭的内腔中，沿径向，彼此平行地分别设置有两个上半环形外圈支架板，在下半圆筒形转子磁轭的内腔中，沿径向，彼此平行地分别设置有两个下半环形外圈支架板，上半筒形磁轭与下半筒形磁轭的拼接在一起后，组成圆筒形磁轭，拼接后，在圆筒形磁轭的内腔中，两对应的上半环形外圈支架板与下半环形外圈支架板，拼接成外圈支撑环；在外圈支撑环的中心孔中，套接有中圈支撑环，中圈支撑环是由两个半环形外胀套对接组成的，中圈支撑环的拼接缝与外圈支撑环的拼接缝是相互垂直设置的；在中圈支撑环的中心孔中设置有柴油机主轴的中段，实现了将转子筒形磁轭套接在柴油机主轴上的目的；最后，再将两个半环形内胀套拼接成的内圈胀紧环，塞进中圈支撑环的中心孔与主轴中段之间的环形缝隙中，并楔紧，实现了轴带发电机转子固定在已有的柴油机主轴上的目的。
6.一种分瓣式轴带发电机转子的安装结构，包括柴油机、螺旋桨、艉轴、中间轴和前轴，前轴的右端与柴油机连接在一起，前轴的左端通过第一连接法兰盘与中间轴的右端连接在一起，中间轴的左端通过第二连接法兰盘与艉轴的右端连接在一起，在艉轴的左端连
接有螺旋桨，在第二连接法兰盘与第一连接法兰盘之间的中间轴的上方，设置有上半筒形转子磁轭，上半筒形转子磁轭的中轴线是与中间轴的中轴线是同轴设置的，在第二连接法兰盘与第一连接法兰盘之间的中间轴的下方，设置有下半筒形转子磁轭，下半筒形转子磁轭的中轴线是与中间轴的中轴线彼此平行设置的，上半筒形转子磁轭与下半筒形转子磁轭对接后，组成了轴带发电机的圆筒形转子磁轭；在上半筒形磁轭的内腔中，沿径向，焊接连接有上半环形支撑板，在下半筒形转子磁轭的内腔中，沿径向，焊接连接有下半环形支撑板，在上半环形支撑板的后部一侧立面与下半环形支撑板的后部一侧立面之间，连接有后半环形外胀套，在上半环形支撑板前部一侧立面与下半环形支撑板前部一侧立面之间，连接有前半环形外胀套，后半环形外胀套与前半环形外胀套对接组成中心孔，在中心孔中设置有中间轴，中心孔的中心轴线与中间轴的中心轴线重合在一起，在中心孔的孔内环形侧壁与中间轴之间，设置有环形缝隙，在环形缝隙中设置有上半环形内胀套和下半环形内胀套，上半环形内胀套与下半环形内胀套对接组成一个胀紧环。
7.中心孔的孔内侧面为锥形孔，上半环形内胀套的横断面为l形，下半环形内胀套的横断面也为l形，上半环形内胀套与下半环形内胀套对接后，组成一个带环形台阶的胀紧环，上半环形内胀套上的锥形台阶面与下半环形内胀套上的锥形台阶面对接后组成圆锥状胀紧环台阶。
8.后半环形外胀套的横断面为l形，后半环形外胀套呈半环形台阶状，上半环形支撑板设置在后半环形外胀套的半环形台阶上，后半环形外胀套的半环形台阶的立板与上半环形支撑板的右侧立面靠接在一起，在后半环形外胀套的半环形台阶的立板与上半环形支撑板之间，设置有连接螺栓；上半环形内胀套的横断面也为l形，上半环形内胀套呈半环形台阶状，上半环形内胀套的半环形台阶设置在环形缝隙中，在上半环形内胀套的半环形台阶的立板上设置有光孔，在后半环形外胀套的半环形台阶上设置有螺孔，两圆锥面配合滑动拉紧螺栓，从左向右穿过光孔后，螺接在螺纹孔中。
9.在上半筒形转子磁轭的外圆上设置有上半转子磁极铁芯，在下半筒形转子磁轭的外圆上设置有下半转子磁极铁芯。
10.一种分瓣式轴带发电机转子的安装方法，包括柴油机、螺旋桨、艉轴、中间轴和前轴，前轴的右端与柴油机连接在一起，前轴的左端通过第一连接法兰盘与中间轴的右端连接在一起，中间轴的左端通过第二连接法兰盘与艉轴的右端连接在一起，在艉轴的左端连接有螺旋桨，其特征在于以下步骤：
11.第一步、将圆筒形转子磁轭设置成上半筒形磁轭和下半筒形磁轭，在上半筒形转子磁轭的外圆上设置上半转子磁极铁芯，在下半筒形转子磁轭的外圆上设置下半转子磁极铁芯；
12.第二步、在上半筒形磁轭的内腔中，沿径向，间隔地焊接连接上半环形支撑板和另一上半环形支撑板；在下半筒形转子磁轭的内腔中，沿径向，间隔地焊接连接有下半环形支撑板和另一下半环形支撑板；当将上半筒形磁轭与下半筒形转子磁轭对接在一起后，组成圆筒形转子磁轭，与此同时，上半环形支撑板与下半环形支撑板对接组成外圈支撑环，另一上半环形支撑板与另一下半环形支撑板对接组成环形的另一外圈支撑环；
13.第三步、分别制作：横断面为l形的呈半环形台阶状的后半环形外胀套和横断面为l形的呈半环形台阶状的前半环形外胀套，在后半环形外胀套的半环形台阶上设置有螺孔，
并使后半环形外胀套与前半环形外胀套对接后，组成环形的中圈支撑环，形成中心孔，中心孔的孔内侧面为锥形孔，使所组成的中圈支撑环的环形台阶的直径与第一步制作的外圈支撑环的中心孔的直径相等，使后半环形外胀套与前半环形外胀套对接组成的中圈支撑环的环形台阶能套接进外圈支撑环的中心孔中；
14.第四步、分别制作：横断面为l形的呈半环形台阶状的上半环形内胀套和下半环形内胀套，在上半环形内胀套的半环形台阶的立板上设置有光孔，将上半环形内胀套与下半环形内胀套对接后组成带台阶的内圈胀紧环，上半环形内胀套上的锥形台阶面与下半环形内胀套上的锥形台阶面对接后组成内圈胀紧环的胀紧台阶，将该环形的胀紧台阶楔进中圈支撑环的中心孔与主轴中段之间的环形缝隙中；
15.第五步、将第二步制作完成的，上半筒形磁轭、上半转子磁极铁芯、上半环形支撑板和另一上半环形支撑板连接成一体的半筒形件吊装移动到中间轴的正上方；将第二步制作完成的，下半筒形转子磁轭、下半转子磁极铁芯、下半环形支撑板和另一下半环形支撑板连接成一体的半筒形件支撑在中间轴的正下方；
16.第六步、将后半环形外胀套放置到中间轴的后侧，将前半环形外胀套放置到中间轴的前侧，并将后半环形外胀套与前半环形外胀套对接在一起，使该中间圈环形支架设置在上半环形支撑板和下半环形支撑板的右侧位置；用同样的方法，在另一上半环形支撑板和另一下半环形支撑板的左侧，用外一对后半环形外胀套与前半环形外胀套对接在一起；
17.第七步、将上半环形支撑板下降，使上半环形支撑板的内圈卡接在后半环形外胀套上的环形台阶和前半环形外胀套的环形台阶上，从而形成中心孔，用连接螺栓将半环形支撑板与半环形外胀套固定连接在一起；上半环形支撑板与半环形支撑板的对接缝，垂直于后半环形外胀套与前半环形外胀套的对接缝；
18.第八步、将第四步制作的横断面为l形的呈半环形台阶状的上半环形内胀套和下半环形内胀套，从后半环形外胀套与前半环形外胀套对接所形成的中圈支撑环的左侧，塞入到中心孔的孔内环形侧壁与中间轴之间所形成的环形缝隙中，上半环形内胀套与下半环形内胀套对接后，组成一个带环形台阶的胀紧环，上半环形内胀套上的锥形台阶面与下半环形内胀套上的锥形台阶面对接后组成圆锥状胀紧环形台阶；
19.第九步、将两圆锥面配合滑动拉紧螺栓，从左向右穿过光孔后，螺接在螺纹孔中，通过旋转两圆锥面配合滑动拉紧螺栓，使上半环形内胀套上的锥形台阶面与下半环形内胀套上的锥形台阶面对接后组成内圈胀紧环的胀紧台阶，进入到环形缝隙中，与中心孔的孔内侧面配合，将外圈支撑环、中圈支撑环、内圈胀紧环和中间轴牢牢地抱紧在一起，完成转子支架与柴油机主轴的固定连接。
20.本发明通过分瓣拼接的方式将发电机转子支架牢固地固定在已有的柴油机主轴上，克服了由于主轴法兰盘的存在，无法套装转子支架的难题，在主轴上，采用拼接抱紧的方法固定转子支架，整个转子支架由外圈支撑环、中圈支撑环和内圈胀紧环组成，在外圈支撑环的中心孔中嵌套中圈支撑环，在中圈支撑环的中心孔中嵌套内圈胀紧环，并使外圈支撑环的两半环拼接缝与中圈支撑环的两半环拼接缝相距180度弧度，即彼此平行，从而实现筒状磁轭的拼接形成，整个转子支架是被胀接在主轴上，无需对主轴进行机械加工和焊接，保护了柴油机主轴不受任何伤害。
附图说明
21.图1是本发明的结构示意图；
22.图2是本发明的转子支架与主轴的配合关系图；
23.图3是本发明的后半环形外胀套16与前半环形外胀套17的对接示意图；
24.图4是本发明的上半环形内胀套18与下半环形内胀套19对接示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明进行详细说明：
26.一种分瓣式轴带发电机转子的安装结构，包括柴油机1、螺旋桨2、艉轴3、中间轴4和前轴5，前轴5的右端与柴油机1连接在一起，前轴5的左端通过第一连接法兰盘7与中间轴4的右端连接在一起，中间轴4的左端通过第二连接法兰盘6与艉轴3的右端连接在一起，在艉轴3的左端连接有螺旋桨2，在第二连接法兰盘6与第一连接法兰盘7之间的中间轴4的上方，设置有上半筒形转子磁轭9，上半筒形转子磁轭9的中轴线是与中间轴4的中轴线是同轴设置的，在第二连接法兰盘6与第一连接法兰盘7之间的中间轴4的下方，设置有下半筒形转子磁轭11，下半筒形转子磁轭11的中轴线是与中间轴4的中轴线彼此平行设置的，上半筒形转子磁轭9与下半筒形转子磁轭11对接后，组成了轴带发电机的圆筒形转子磁轭；在上半筒形磁轭9的内腔中，沿径向，焊接连接有上半环形支撑板12，在下半筒形转子磁轭11的内腔中，沿径向，焊接连接有下半环形支撑板14，在上半环形支撑板12的后部一侧立面与下半环形支撑板14的后部一侧立面之间，连接有后半环形外胀套16，在上半环形支撑板12前部一侧立面与下半环形支撑板14前部一侧立面之间，连接有前半环形外胀套17，后半环形外胀套16与前半环形外胀套17对接组成中心孔26，在中心孔26中设置有中间轴4，中心孔26的中心轴线与中间轴4的中心轴线重合在一起，在中心孔26的孔内环形侧壁与中间轴4之间，设置有环形缝隙28，在环形缝隙28中设置有上半环形内胀套18和下半环形内胀套19，上半环形内胀套18与下半环形内胀套19对接组成一个胀紧环。
27.中心孔26的孔内侧面20为锥形孔，上半环形内胀套18的横断面为l形，下半环形内胀套19的横断面也为l形，上半环形内胀套18与下半环形内胀套19对接后，组成一个带环形台阶的胀紧环，上半环形内胀套18上的锥形台阶面21与下半环形内胀套19上的锥形台阶面27对接后组成圆锥状胀紧环台阶。
28.后半环形外胀套16的横断面为l形，后半环形外胀套16呈半环形台阶状，上半环形支撑板12设置在后半环形外胀套16的半环形台阶上，后半环形外胀套16的半环形台阶的立板与上半环形支撑板12的右侧立面靠接在一起，在后半环形外胀套16的半环形台阶的立板与上半环形支撑板12之间，设置有连接螺栓25；上半环形内胀套18的横断面也为l形，上半环形内胀套18呈半环形台阶状，上半环形内胀套18的半环形台阶设置在环形缝隙28中，在上半环形内胀套18的半环形台阶的立板上设置有光孔23，在后半环形外胀套16的半环形台阶上设置有螺孔24，两圆锥面配合滑动拉紧螺栓22，从左向右穿过光孔23后，螺接在螺纹孔24中。
29.在上半筒形转子磁轭9的外圆上设置有上半转子磁极铁芯8，在下半筒形转子磁轭11的外圆上设置有下半转子磁极铁芯10。
30.一种分瓣式轴带发电机转子的安装方法，包括柴油机1、螺旋桨2、艉轴3、中间轴4
和前轴5，前轴5的右端与柴油机1连接在一起，前轴5的左端通过第一连接法兰盘7与中间轴4的右端连接在一起，中间轴4的左端通过第二连接法兰盘6与艉轴3的右端连接在一起，在艉轴3的左端连接有螺旋桨2，其特征在于以下步骤：
31.第一步、将圆筒形转子磁轭设置成上半筒形磁轭9和下半筒形磁轭11，在上半筒形转子磁轭9的外圆上设置上半转子磁极铁芯8，在下半筒形转子磁轭11的外圆上设置下半转子磁极铁芯10；
32.第二步、在上半筒形磁轭9的内腔中，沿径向，间隔地焊接连接上半环形支撑板12和另一上半环形支撑板13；在下半筒形转子磁轭11的内腔中，沿径向，间隔地焊接连接有下半环形支撑板14和另一下半环形支撑板15；当将上半筒形磁轭9与下半筒形转子磁轭11对接在一起后，组成圆筒形转子磁轭，与此同时，上半环形支撑板12与下半环形支撑板14对接组成外圈支撑环，另一上半环形支撑板13与另一下半环形支撑板15对接组成环形的另一外圈支撑环；
33.第三步、分别制作：横断面为l形的呈半环形台阶状的后半环形外胀套16和横断面为l形的呈半环形台阶状的前半环形外胀套17，在后半环形外胀套16的半环形台阶上设置有螺孔24，并使后半环形外胀套16与前半环形外胀套17对接后，组成环形的中圈支撑环，形成中心孔26，中心孔26的孔内侧面20为锥形孔，使所组成的中圈支撑环的环形台阶的直径与第一步制作的外圈支撑环的中心孔的直径相等，使后半环形外胀套16与前半环形外胀套17对接组成的中圈支撑环的环形台阶能套接进外圈支撑环的中心孔中；
34.第四步、分别制作：横断面为l形的呈半环形台阶状的上半环形内胀套18和下半环形内胀套19，在上半环形内胀套18的半环形台阶的立板上设置有光孔23，将上半环形内胀套18与下半环形内胀套19对接后组成带台阶的内圈胀紧环，上半环形内胀套18上的锥形台阶面21与下半环形内胀套19上的锥形台阶面27对接后组成内圈胀紧环的胀紧台阶，将该环形的胀紧台阶楔进中圈支撑环的中心孔与主轴中段之间的环形缝隙中；
35.第五步、将第二步制作完成的，上半筒形磁轭9、上半转子磁极铁芯8、上半环形支撑板12和另一上半环形支撑板13连接成一体的半筒形件吊装移动到中间轴4的正上方；将第二步制作完成的，下半筒形转子磁轭11、下半转子磁极铁芯10、下半环形支撑板14和另一下半环形支撑板15连接成一体的半筒形件支撑在中间轴4的正下方；
36.第六步、将后半环形外胀套16放置到中间轴4的后侧，将前半环形外胀套17放置到中间轴4的前侧，并将后半环形外胀套16与前半环形外胀套17对接在一起，使该中间圈环形支架设置在上半环形支撑板12和下半环形支撑板14的右侧位置；用同样的方法，在另一上半环形支撑板13和另一下半环形支撑板15的左侧，用外一对后半环形外胀套16与前半环形外胀套17对接在一起；
37.第七步、将上半环形支撑板12下降，使上半环形支撑板12的内圈卡接在后半环形外胀套16上的环形台阶和前半环形外胀套17的环形台阶上，从而形成中心孔26，用连接螺栓25将半环形支撑板与半环形外胀套固定连接在一起；上半环形支撑板12与半环形支撑板14的对接缝，垂直于后半环形外胀套16与前半环形外胀套17的对接缝；
38.第八步、将第四步制作的横断面为l形的呈半环形台阶状的上半环形内胀套18和下半环形内胀套19，从后半环形外胀套16与前半环形外胀套17对接所形成的中圈支撑环的左侧，塞入到中心孔26的孔内环形侧壁与中间轴4之间所形成的环形缝隙28中，上半环形内
胀套18与下半环形内胀套19对接后，组成一个带环形台阶的胀紧环，上半环形内胀套18上的锥形台阶面21与下半环形内胀套19上的锥形台阶面27对接后组成圆锥状胀紧环形台阶；
39.第九步、将两圆锥面配合滑动拉紧螺栓22，从左向右穿过光孔23后，螺接在螺纹孔24中，通过旋转两圆锥面配合滑动拉紧螺栓22，使上半环形内胀套18上的锥形台阶面21与下半环形内胀套19上的锥形台阶面27对接后组成内圈胀紧环的胀紧台阶，进入到环形缝隙28中，与中心孔26的孔内侧面20配合，将外圈支撑环、中圈支撑环、内圈胀紧环和中间轴4牢牢地抱紧在一起，完成转子支架与柴油机主轴的固定连接。