专利名称：一种风力发电机的转子总成的制作方法
技术领域：
本发明属于风力发电设备领域，涉及一种风力发电机的转子总成。
背景技术：
现有技术中，风力发电机，尤其是小型风力发电机大多采用内转子式，即转子与轮 毂同轴的分离式，转子装在转轴上，转子外壁上粘接磁钢，转轴的前端装有轮毂，其上 装风扇叶片，转轴通过位于转子两端侧的轴承装在壳体上，并带动转子在绕有线圈的定 子内转动，主要不足在于，其膛内两端被轴承封闭，散热不好，温度高，影响磁钢的磁 性，且易烧线圈，另外因转轴悬臂较长，转动中易颤动，造成转轴后端上的塔架配合器 易折断，从而影响稳定运行，且功率不高；还有一种是外转子式，即转子与轮毂合一的 一体式，转子呈具有散热结构的卧式杯状，其前端的杯底即轮毂上装有风扇叶片，同时 以杯底上的轴套通过轴承装在固定轴的前端部位上，转子的杯筒的内壁上粘接有磁钢， 定子装在固定轴上，并绕有线圈，风扇叶片直接带动转子在线圈外转动，其突出的优点 是散热效果大大优于内转子式，并且縮短了轴悬臂长度，运行稳定，功率高，但仍有不 足之处就转子总成而言，转子的前端的杯底为封闭结构，膛内气体不便于流动，不利 于散热，因此磁钢前端热，后端冷，既影响磁钢的粘接强度，又影响磁性，而且定子上 的线圈也是前端热，后端凉，既影响绝缘性能又易烧坏线圈，轮毂连同风扇叶片装在前 端，即不利于均匀快速散热，而且轮毂的风扇叶片安装翼根部的强度低，运行中易折伤， 由于叶片安装翼的根部直径远小于转子的杯筒的内径，因此难以采用有效办法提高其根 部强度，同时不利于进一步改善轴悬臂的受力状态，鉴于运行中力的作用，在转子的杯 筒部位容易变形失圆，从而影响磁钢的粘接强度，以至脱落，杯筒的外壁上具有轴向凹 条式空气搅动槽，用以加大散热，为此，杯筒必须保证具有足够的壁厚，增加壁厚也是 解决变形失圆的办法，但壁厚增加，惯量增大，会使功率下降，不利于应用运行。
发明内容
解决的技术问题
本发明是对外转子式风力发电机中的转子总成的改进，进一步提高其散热效果及运 行的稳定性，将叶片安装翼后移置于粘接磁钢部位的轴向尺寸范围内，并且在转子前端 的杯底上均布平衡去料孔；能克服现有技术中存在的不足，不仅利于快速均匀散热，延 长磁钢的磁性衰减周期，提高磁钢的粘接强度，而且便于提高叶片安装翼的根部强度， 同时提高转子的杯筒部位的变形刚度，改善风力发电机组轴悬臂的受力状态，从而运行 稳定，功率提高，还能在制作中使模具制造工艺和模具结构大为简化。采用的技术方案
一种风力发电机的转子总成，具有转子、前导流罩和后防护罩，转子呈具有散热结 构的卧式杯状，其特征在于转子的结构为，在转子前端带轴套的杯底上，位于轴套外 径之外的部位均布有平衡去料孔；叶片安装翼位于转子的杯筒内壁上粘接磁钢部位的轴 向尺寸范围内，各叶片安装翼的根部均与转子的杯筒的外壁连接为一体；各叶片安装翼 分别具有两块边侧折边，并且各边侧折边的折向相同，各边侧折边的根部均与转子的杯 筒的外壁连接为一体；相邻两叶片安装翼的相邻的两块边侧折边通过功能板相互连接在 一起，各功能板的根部分别与转子的杯筒的外壁连接为一体；功能板、边侧折边、叶片 安装翼、杯筒、杯底连同轴套一体式整体加工而成。
有益效果
本发明中，由于在转子前端的杯底上均布有平衡去料孔，杯底为开放结构，因此， 膛内气体便于流动，利于散热，又有利于调节动平衡，叶片安装翼后移置于转子的杯筒 内壁上粘接磁钢部位的轴向尺寸范围内，因此， 一是叶片安装翼连同安装后的叶片均有 利于热量快速、均匀的传导兼散出，不会出现磁钢及线圈前端热，后端凉的现象，二是 叶片安装翼的后移加大了其根部直径，再加上折边及功能板的存在，大大提高了叶片安 装翼的根部的强度，并提高了转子的杯筒部位的变形刚度，避免出现变形失圆而造成的 磁钢脱落，同时由于机组重心轴向后移能改善风力发电机组轴悬臂的受力状态；因此， 运行稳定，功率高，还能在制作中使模具制造工艺和模具结构大为简化；尤其适用于小 型风力发电机组。
图1、总体结构示意图2、按图1中所示的组合后A—A剖视图； 图3、按图1中所示的放大I图；
具体实施例方式
结合附图，进一步详加说明，所述轴向，是指O—O'所示的轴向；
图中，17示为磁钢，18示为定子，19示为线圈，20示为固定轴，21示为轴承；
如图1、 2所示，
在转子前端带轴套的杯底1上，位于轴套2外径之外的部位均布有平衡去料孔3;
叶片安装翼4位于转子的杯筒5内壁上粘接磁钢部位的轴向尺寸范围内，各叶片安装翼 4的根部均与转子的杯筒的外壁连接为一体，根部直径等于转子的杯筒5的外径；各叶 片安装翼4分别具有两块边侧折边6，以增加强度，并且各边侧折边6的折向相同，各 边侧折边6的根部均与转子的杯筒5的外壁连接为一体；相邻两片叶片安装翼4的相邻 的两块边侧折边6通过功能板7相互连接在一起，各功能板7的根部分别与转子的杯筒 5的外壁连接为一体；功能板7、边侧折边6、叶片安装翼4、杯筒5、杯底l连同轴套2—体式整体加工而成。
杯筒5的外壁上均布有轴向凸条8，作为散热结构，通过搅动空气流动，加快散热。 前导流罩10为金属材料制作，其表面为椭圆抛物面型，导流性能强，传热、散热
效果高；前导流罩IO通过其端口可卸性地装在杯底1的外缘上，在杯底l的外缘上，
均布有轴向延伸至叶片安装翼4的根部的切平面9，切平面9与前导流罩10的端口内壁
之间具有流通夹道11。
后防护罩12为金属材料制作，其穿过固定轴后，通过其端口可卸性地装在杯筒5 的端口的内壁上，后防护罩12的底板13上均布有百叶式窗口 14，如图3所示，百页式 窗口14的结构为，具有长条式开口15，配套的档叶16内翻，与底板13呈a角，并且 a角应迎着转动方向A。
前导流罩10和后防护罩12均以轻质耐腐蚀的金属材料制作，如铝及铝合金。
所述一体式整体加工而成的转子采用金属铸造工艺法制造。
性能原理简述
运行中，转子在线圈19外转动，线圈19、磁钢17以及转动部件内及相应部位的膛 内会不断产生并积聚热量，如不及时将热量导出、散出，就会严重影响正常运行，以至 烧毁线圈等，转子的金属部件能导热也能散热，而叶片安装翼4后移置于转子的杯筒5 的内壁上粘接磁钢17部位的轴向尺寸范围内，连同装配后的风扇叶片能极大的有利于 热量快速、均匀的传导并散出，叶片安装翼4后移，不仅其根部直径加大，而且宜于通 过边侧折边6及功能板7提高其根部强度，并使机组重心轴向后移，因此轴悬臂受力状 态好；平衡去料孔3的存在，不仅方便动平衡的调试，而且使杯底l成为开放结构，.膛 内与前导流罩10的内腔导通，能极大的有利于热量的散发，因为前导流罩10为金属材 料制作并呈椭圆抛物面型，不仅制作工艺好、强度高，而且导流性能强，传热、散热效 果高；杯底1的外缘上切平面9的存在及形成的流通夹道11，使膛内空气与外界之间具 有流动通道，腔内空气流动，则更加有利于热量传导及散出，而后防护罩12上设置的 百叶式窗口 M，不仅能充分确保膛内空气与外界之间具有畅通流动的通道，而且运行中， 冷空气能从百叶式窗口 14快速连续的被迫压入膛内，并依轴向通过膛内、平衡去料孔3 而进入前导流罩10的内腔，并经流通夹道ll快速排出，从而散热效率、效果非常好； 杯筒5上的轴向凸条8不仅能加速空气的流动，提高杯筒导热、散热效率，而且能在提 高杯筒5部位的变形刚度的同时，减小杯筒5的壁后，从而减少机组的惯量。
因此，本发明的散热效果明显提高，运行稳定，功率高，使用寿命长。
权利要求
1、一种风力发电机的转子总成，具有转子、前导流罩和后防护罩，转子呈具有散热结构的卧式杯状，其特征在于转子的结构为，在转子前端带轴套的杯底上，位于轴套外径之外的部位均布有平衡去料孔；叶片安装翼位于转子的杯筒内壁上粘接磁钢部位的轴向尺寸范围内，各叶片安装翼的根部均与转子的杯筒的外壁连接为一体；各叶片安装翼分别具有两块边侧折边，并且各边侧折边的折向相同，各边侧折边的根部均与转子的杯筒的外壁连接为一体；相邻两叶片安装翼的相邻的两块边侧折边通过功能板相互连接在一起，各功能板的根部分别与转子的杯筒的外壁连接为一体；功能板、边侧折边、叶片安装翼、杯筒、杯底连同轴套一体式整体加工而成。
2、 根据权利要求1所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于前导流罩(IO) 为金属材料制作，前导流罩(10)通过其端口可卸性地装在杯底(1)的外缘上，在杯 底(1)的外缘上，均布有轴向延伸至叶片安装翼(4)的根部的切平面(9)，切平面(9) 与前导流罩(10)的端口内壁之间具有流通夹道(11)。
3、 根据权利要求1或2所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于杯筒(5) 的外壁上均布有轴向凸条(8)。
4、 根据权利要求1或2所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于后防护 罩(12)为金属材料制作，其穿过固定轴后，通过其端口可卸性地装在杯筒(5)的端 口的内壁上，后防护罩(12)的底板(13)上均布有百叶式窗口 (14)，百页式窗口 (14) 的结构为，具有长条式开口 (15)，配套的档叶(16)内翻，与底板(13)呈a角，并 且a角应迎着转动方向A。
5、 根据权利要求3所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于后防护罩(12) 为金属材料制作，其穿过固定轴后，通过其端口可卸性地装在杯筒(5)的端口的内壁 上，后防护罩(12)的底板(13)上均布有百叶式窗口 (14)，百页式窗口 (14)的结 构为，具有长条式开口 (15)，配套的档叶(16)内翻，与底板(13)呈a角，并且a 角应迎着转动方向A。
6、 根据权利要求1或2所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于前导流 罩(10)的表面为椭圆抛物面型。
7、 根据权利要求3所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于前导流罩(IO) 的表面为椭圆抛物面型。
8、 根据权利要求4所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于前导流罩(IO) 的表面为椭圆抛物面型。
9、 根据权利要求5所述的一种风力发电机的转子总成，其特征在于前导流罩(IO) 的表面为椭圆抛物面型。
全文摘要
一种风力发电机的转子总成属于风力发电设备领域，主要解决散热、叶片安装翼根部强度及轴悬臂的受力状况问题；对外转子式的风力发电机中的转子总成改进，将叶片安装翼(4)后移置于粘接磁钢部位的轴向尺寸范围内，并以边侧折边(6)及功能板(7)提高其根部强度；转子前端的杯底(1)上均布平衡去料孔(3)，使转子的膛内呈开放结构；杯底(1)的外缘上具有切平面(9)，其与前导流罩(10)的端口内壁之间形成流通夹道(11)，使膛内空气与外界之间具有流动通道；后防护罩(12)上具有能向膛内压入空气的百叶式窗口(14)，转子杯筒(5)的外壁上具有轴向凸条(8)；有益之处，散热效率高，散热效果好，叶片安装翼根部强度高，机组重心轴向后移，轴悬臂受力状况好；因此，运行稳定，功率高，使用寿命长。
文档编号F03D1/06GK101576062SQ20091008702
公开日2009年11月11日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者禹 肖 申请人:禹 肖