一种电动节能发电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种同轴设置的可达到节能目的的发电 机。
【背景技术】
[0002] 在现有的发电系统中，都是通过轴心受力拖动负载轴径上的阻力转子。由于这种 受力方式的支点是作用在负载轴径上，即支撑轴承内圈滚道沟的内径线上，所以，大于轴径 一倍或一倍以上的负载转子的半径，使得原动机的阻力大增，不仅加大了输入消耗又降低 了抗过载能力。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术的问题，提高发电机抗过载能力，减少输入能量的消耗，本发明 提供了一种电动节能发电机，通过改变支点和受力方式，使支点外围的同轴式内外转子能 够在拖动系统中提高过载能力，达到节能目的。
[0004] 所述技术方案如下：
[0005] -种电动节能发电机，包括定子、转子、机壳和端盖、空心转轴、芯轴、励磁装置和 用于驱动所述空心转轴旋转的驱动装置，所述励磁装置固定于所述空心转轴和芯轴的同一 端，所述定子与所述转子同轴设置于所述机壳内，所述端盖设置于所述机壳的两端，所述转 子包括同轴设置的主驱外转子和从动内转子，所述主驱外转子和所述从动内转子分别固定 于所述空心转轴的外圆周面和内圆周面上；所述定子包括内定子和外定子，所述内定子固 定于所述芯轴的外圆周面上，且所述内定子设置于所述从动内转子所形成的腔室内，所述 外定子固定于所述机壳的内侧；位于所述空心转轴两端的内圆面处分别设置一轴承旋转支 撑座，所述轴承旋转支撑座内设有轴承，所述端盖的短轴与所述芯轴的端部固定连接，所述 轴承设置于所述轴承旋转支撑座与所述端盖的短轴轴端处所形成的环形区域内。
[0006] 所述的轴承旋转支撑座与所述从动内转子的端部之间还设置一风扇盘，所述轴承 旋转支撑座和风扇盘与所述空心转轴形成同步旋转。
[0007] 所述的轴承旋转支撑座靠近所述从动内转子的一端成型一中空管腔，所述风扇盘 固定于所述中空管腔内。
[0008] 所述轴承旋转支撑座的外周面成型有沿其轴向设置的花键或键槽，所述空心转轴 的内周面成型有与所述轴承旋转支撑座实现插接配合的键槽或花键。
[0009] 位于所述空心转轴两端的内圆面为锥面结构，所述轴承旋转支撑座的外圆面成型 与所述空心转轴锥面结构相配合的锥面。
[0010] 所述端盖上成型有通风孔，所述轴承旋转支撑座上成形有轴承旋转支撑座通风 孔，所述轴承旋转支撑座通风孔与所述端盖上的通风孔相连通。
[0011] 所述端盖端轴为中空结构，其与所述芯轴的两端花键连接。
[0012] 所述芯轴上一端成型沿其轴向设置的出线孔及沿径向设置的入线圆孔，所述出线 孔与所述入线圆孔垂直连通，所述出线孔延伸至所述内定子的端部。
[0013] 所述的驱动装置包括固定于所述空心转轴一端外周面的启动齿轮、固定于所述机 壳上的自触式回位开关和启动齿条；所述自触式回位开关包括触杆、回位弹簧和与所述定 子电性连接的触点，所述回位弹簧套置于所述触杆上，所述的启动齿条为外插式抽拉启动 齿条；当外插式抽拉启动齿条与所述齿轮啮合时，所述启动齿条的背面与所述触杆的下端 接触，所述触点与所述定子之间断开电性连接，当启动齿条拉动所述齿轮旋转后，所述触杆 在所述回位弹簧的作用下回位，所述触点与所述定子作电性驱动连接。。
[0014] 本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
[0015] A通过由空心转轴、主驱外转子和从动内转子，启动齿轮、励磁铁芯构成的轮轴，其 半径整体被构造在发电机内定子铁芯单边气隙外即转动支点的外侧，并以支点和支点以外 的内置式轴承旋转支撑座、空心转轴、主驱外转子和从动内转子、励磁装置构成同一条作用 线。与传统发电机不同的本质区别是，主驱外转子的结构省略了传统发电机轴径上的转子 铁芯半径，并改变了传统发电机用中心的轴点去拖动大于轴径一倍或一倍以上半径力臂的 受力方式。与现有的技术相比，这种结构不仅节能，还可以缩小外转子的体积，其重量还具 有飞轮作用。
[0016]B与传统的小型发电机不同的是，本发明设计了两个风扇盘，风扇盘各为单体部 件，风扇盘的盘体外套的内壁上有多个长度小于壁内径向半径的风扇叶，并且，此风扇盘被 集成的构造在内置式轴承旋转支撑座的前段腔内并与内置式轴承旋转支撑座同体被构造 在空心转轴腔内两侧，固定发电机内定子铁芯的花键轴伸，从风叶中心的空位穿过，提高了 发电机的散热效率。
[0017] 同时，采用原动机与发电机同轴传动的发电系统，该系统具有结构简单，并能节省 空间地集成到一个壳体中，将磨损率降到最低。
[0018] C通过优选的结构组合，更为集中的设计是，本发明空心转轴腔内的从动内转子的 铁芯一侧，还被设计成励磁机铁芯，空心转轴在为励磁机铁芯、绕组提供转动支撑轮架的同 时，不仅具有磁飞轮作用，还省略了传统柴汽油发电机磁飞轮的制造材料，缩小发电设备的 体积、在减小加工量的同时并可减少近一半的机体材料。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 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发明的一些实施例，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。
[0020] 图1是本发明发电机系统的剖视图；
[0021] 图2是轮轴和支点及支点参照线的线示意剖视图；
[0022] 图3是图1中的空心转轴和从动内转子的组合结构示意图；
[0023] 图4是图1中的端盖与芯轴及定子的结构示意图；
[0024] 图5是轴承旋转支撑座的结构示意图；
[0025] 图6是图1中的自触式回位开关结构示意图。
[0026] 图中：1-支点参照线；2-轴承内圈滚道内径线；3-轴承外圈滚道的外径线；4-空 心转轴；5-从动内转子；6-励磁装置；7-转轴支架；8-主驱外转子；9-锥面结构；10-键 槽；11孔用弹性挡圈槽；12-轴承旋转支撑座；13-风扇盘；14-花键；15-轴承；16-轴承 箱；17-轴承旋转支撑座通风孔；18-孔用弹性挡圈；19-内定子；20-花键轴头；21-短轴； 22-花键孔；23-隔套；24-永磁磁钢；25-芯轴；26-机壳；27-外定子；28-自触式回位开关； 281-护罩；282-触杆；283-回位弹簧；284-触点；29-出线孔；30-端盖；31-通风孔；32-齿 轮；33-从动内转子铁芯；34-中空管腔。
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0028] 如图1、图2和图4所示，本发明提供了一种电动节能发电机，包括定子、转子、机 壳26和端盖30、空心转轴4、芯轴25、励磁装置6和用于驱动空心转轴4旋转的驱动开关 装置，励磁装置6固定于芯轴25的一端，定子与转子同轴设置于机壳26内，端盖30设置于 机壳26的两端，转子包括同轴设置的主驱外转子8和从动内转子5,主驱外转子8和从动 内转子固定于空心转轴4的外圆周面和内圆周面上；定子包括内定子19和外定子27,内定 子19固定于芯轴25的外圆周面上，且19内定子设置于从动内转子5所形成的腔室内，外 定子27固定于机壳26的内侧；位于空心转轴4两端的内圆面处分别设置一轴承旋转支撑 座12,轴承旋转支撑座12内设有轴承15,端盖30的短轴21与芯轴25的端部固定连接，轴 承15设置于轴承旋转支撑座12与端盖30的短轴21所形成的环形区域内。
[0029] 为了更好的实现发电机的散热功能，在轴承旋转支撑座12与从动内转子5的端部 之间还设置一风扇盘13,风扇盘13和轴承旋转支撑座12与空心转轴4形成同步旋转。轴 承旋转支撑座12靠近从动内转子5的一端成型一中空管腔34,风扇盘13固定于中空管腔 34的管腔内。
[0030] 依据本发明，同轴式转子的支点，被构造在同轴式内外转子转轴腔内两侧轴承旋 转支撑座的轴承内圈滚道内径线2上，或外圈滚道外径线3至内圈滚道内径线2之间任意 一点的位置上。这种依据本发明的支点，是以转轴腔内从动内转子铁芯33内径线的轴向平 行线为支点的基准参照线，把动力与阻力支撑轴承内圈滚道内径线2或轴承外圈滚道外径 线3或轴承内、外圈滚道2、3之间的任意一点，设在支点参照线1上或参照线的临界边缘。
[0031]特别的是，所述的支点被构造在发电机内定子铁芯单边气隙的外边线上。
[0032] 由空心转轴、主驱外转子和从动内转子、启动齿轮、励磁装置构成的轮轴，其半径 整体被构造在发电机内定子铁芯单边气隙外即支点的外侧，并以支点和支点以外的内置式 轴承旋转支撑座、空心转轴、主驱外转子、励磁装置构成同一条作用线。与传统发电机不同 的本质区别是，主驱外转子的结构省略了传统发电机轴径上的转子铁芯半径，并改变了传 统发电机用中心的轴点去拖动大于轴径一倍或一倍以上半径力臂的受力方式。与现有的技 术相比，这种结构不仅节能，还可以缩小外转子的体积，其重量还具有飞轮作用。
[0033] 依据本发明，空心转轴的腔内中段是永磁磁钢或铁芯、绕组，该磁体是发电机的外 转子磁场。永磁磁钢或铁芯、绕组与现有的制造技术相同，这里不一一详述。
[0034]通过优选的结构组合，更为集中的设计是，本发明空心转轴腔内的从动内转子的 铁芯一侧，还被设计成励磁机铁芯，空心转轴在为励磁机铁芯、绕组提供转动支撑轮架的同 时，不仅具有磁飞轮作用，还省略了传统柴汽油发电机磁飞轮的制造材料。
[0035] 由于本发明不是采用现有技术中利用其他能源来转化成电能，而是采用电磁推力 来推动发电机工作，所以，依据本发明所构成的电磁推力部分，为空心转轴的同轴式主驱外 转子，空心转轴的外径中段部位是所述的主驱外转子的转盘支架，转盘支架的一侧是启动 齿轮。
[0036] 所述的转盘支架为套管形状，轴向长度与主驱外转子的铁芯叠片厚度相同，可由 单体部件与空心转轴配装，也可与空心转轴同体加工而成。还可以设想的是，转盘支架部件 可加工成盘式，由多个加强筋或整体支架盘构成，转盘支架的外圆可加工成圆