气流改善的转接器的制作方法

文档序号:16511353发布日期:2019-01-05 09:21阅读:129来源:国知局
气流改善的转接器的制作方法

本发明涉及一种用于将旋转电机连接至原动机的转接器,并且具体地,涉及一种被设计成改善了通过旋转电机的气流的转接器。



背景技术:

典型地,发电系统包括连接于旋转电机的原动机。例如,发电机组可包括与发电机(交流发电机)联接的诸如柴油发动机的内燃机。在操作时,原动机用于驱动发电机,以产生输出功率。这是通过机械连接原动机和发电机的旋转部件来实现的。可使用转接器连接非旋转部件,以防止原动机和发电机之间进行移动。

旋转电机通常包括被致使相对于定子旋转的转子。定子本身可以被保持在定子框架内。典型地,由转子产生的磁场与定子中的绕组相互作用,以产生电输出。转子的磁场可能是由转子绕组或永磁体产生的。

在操作时,经过定子和/或转子绕组的电流以及诸如摩擦和风阻损耗的其他因素会造成电机升温。因此,许多电机特别是具有较大设计的电机需要某种形式的冷却。这可通过提供推动空气流过电机的风扇来实现。风扇可安装在转子轴上,并且可由原动机来直接驱动。另选地,可设置独立驱动的风扇。风扇可推动或拉动空气通过电机。通常,空气流在大体轴向方向上流过电机。气流的主要路径通常是通过转子/定子气隙,并且通过定子铁芯和定子框架之间的气隙。

在现有的转接器设计中,风扇可安装在转接器内的电机轴上。可在转接器中设置空气出口,以便为通过电机的气流提供排出路径。空气出口还可使操作者能够在组装期间接近从而连接原动机和电机的旋转部件。

在us2014/0346780中公开了已知转接器的示例,其内容以引用方式并入本文中。

在先前考虑的转接器设计中,在转接器的侧面设置空气出口。例如,可使用“方形”转接器设计,在转接器的每侧具有两个空气出口。方形转接器设计可提供各种优势,诸如结构刚度、侵入防护并且允许排出的空气被在侧向方向上引导离开发电机组的其他部件。

然而,已发现,方形设计和/或具有侧面出口的设计的空气动力学性能可能不太理想,从而导致经过电机的冷却空气的总量减少,并且使风扇输入功率增加。因此,将期望提供空气动力学性能改善的转接器。



技术实现要素:

根据本发明的第一方面,提供了一种用于将旋转电机连接至原动机的转接器,所述转接器包括空气出口,其中,所述转接器被布置成提供气流的横截面面积朝向所述空气出口的增大。

本发明可提供的优点是,通过布置转接器使得该转接器提供气流的横截面面积朝向出口的增大,可在转接器内实现空气速率朝向出口的渐进性减小。这样可有助于通过气流横截面的稳定变大将动态压力的一部分转换成附加静态压力升高。这进而可有助于针对给定风扇输入功率提高经过电机的冷却空气的总量。

气流的横截面面积优选地在与气流方向垂直的(假想)平面中。

转接器可包括与所述出口或每个出口关联的壁,所述壁可沿着横截面面积增大的气流路径引导气流。壁可以是例如转接器的壁(诸如侧壁、顶壁或底壁)的一部分。另选地,壁可以是可去除盖的一部分。在任一种情况下,壁都可用于收集(例如,来自风扇的)气流,并且将气流朝向空气出口引导。这样可有助于减少气流中的湍流和/或能量损失。

优选地,壁用作局部蜗壳。概括而言,蜗壳是弯曲的漏斗,其在接近出口时,横截面面积增大。在本发明的实施方式中,转接器的壁虽然不一定是弯曲的,但是可通过增大气流的横截面面积并因而降低气流的速度来执行蜗壳的至少部分功能。这样可有助于将动能转换成压力,从而造成转接器的空气动力学性能提高。

壁还可用于使重新夹带回所述转接器中的空气减少。这样可有助于通过防止热废气重新夹带回转接器来提高风扇性能。

转接器优选地被布置成容纳风扇,所述风扇用于吸引冷却空气通过电机。风扇可例如安装在旋转电机的轴上。在这种情况下,气流的路径可由一侧的风扇的周缘和另一侧的转接器的壁来限定。因此,可凭借风扇的周缘和壁的内侧表面之间的距离在朝向出口的气流的方向上增大来实现气流的横截面面积的增大。

气流的路径还可由转接器的前部和后部(例如,可用于将转接器分别连接至原动机和旋转电机的前部构件和后部构件)来限定。

优选地,气流的横截面面积的增大是渐进的。这样可有助于确保气流中的湍流和能量损失最小。

优选地,转接器是非圆柱形的。这样可有助于结构刚性以及允许实现气流的横截面面积的增大。例如,在一个实施方式中,转接器的轴向横截面基本上是方形的。然而,其他形状也是可能的,并且转接器可以是诸如六边形或八边形的任何多边形的形状。在所有情况下,每个壁都可以是平坦或弯曲的。

转接器可包括多个空气出口。在这种情况下,转接器可被布置成提供气流的横截面面积朝向每个出口的增大。空气出口优选地围绕转接器的周边分隔开。因此,在每个空气出口之间,会存在没有空气出口的壁片段。所述壁片段可将气流引导到后续空气出口。

在一个实施方式中,设置有四个空气出口。例如,当轴向观察时,可假想地将转接器划分成四个象限,并且可在这四个象限中的每个中设置有空气出口。然而,可替代地设置有任何其他数量的空气出口,诸如1、2、3、5、6或某个其他数量。

优选地,转接器包括用于连接至原动机的前部构件和用于连接至电机的后部构件。转接器还可包括侧壁、顶壁和底壁。侧壁、顶壁和底壁可连接前部构件和后部构件,并且可提供用于将气流引导到后续空气出口的内表面。

侧壁、顶壁和底壁中的至少一者可与围绕转接器的周向方向成一角度。例如,侧壁、顶壁和底壁中的至少一个可基本上与围绕转接器的周向方向相切。这样可允许壁提供空气流的横截面面积朝向空气出口的渐进增大。

优选地,壁中的每个是平坦的,或壁中的每个是弯曲的,其曲率半径大于转接器的曲率半径。这样可有助于气流的横截面面积的渐进增大。

优选地,壁中的每个具有空气出口。这样可有助于确保有足够的气流排出口。空气出口可设置在壁的气流方向上的第一部分中。壁的(在气流方向上的)第二部分可没有空气出口,或者可具有被阻塞的空气出口。因此,壁的第二部分可约束转接器内的气流。壁的第二部分可将气流引导到后续壁(在气流方向上)中的空气出口。优选地,壁中的每个的第二部分用作部分蜗壳,和/或使重新夹带回转接器中的空气减少。

优选地,转接器布置成提供循环气流(也就是说,在转接器内的大体周向方向上循环的气流)的空气路径。可由转接器内的风扇产生循环气流。

在本发明的一些实施方式中,为了实现以上提到的至少一些优点,阻塞在现有转接器设计中将会设置的空气出口。然而,转接器中的空气出口还可使操作者能够在组装期间接近从而连接原动机和电机的旋转部件。如果空气出口中的一些被阻塞,则接近会变得更困难。

在本发明的一个实施方式中,转接器还包括允许操作者接近旋转部件的一个或更多个孔。在这种情况下,转接器还可包括用于阻塞所述孔或每个孔的装置。例如,可使用可去除盖来阻塞孔。盖可以压配合到孔中和/或例如使用螺栓附接于转接器。

在上述布置中的至少一些中,排出的空气可被引导到各个方向,诸如向上和/或向下以及侧向。然而,在一些设置中,诸如在一些发电机组中,可能期望排出的空气被引导到不同的方向,例如,远离发电机组的其他部件。

在本发明的一个实施方式中,该转接器还包括用于重新引导来自空气出口的气流的装置。例如,转接器还可包括可位于转接器的外部的整流罩。整流罩可将气流围绕转接器的外部的至少一部分(诸如,围绕转接器的顶部或底部)引导。优选地,整流罩被布置成将从所述转接器的顶部或底部排出的气流朝向所述转接器的一侧引导。这样可有助于确保空气远离其他部件被排出。

在本发明的另一个实施方式中,转接器包括转接器芯和可去除盖。这样可提供以下优点:可提供不同的盖来适应不同的客户要求或操作环境。例如,可改造可去除盖,以适应不同的侵入防护等级和/或包括不同的过滤部件。

优选地,可去除盖限定空气出口。因此,在操作时,气流可以从转接器芯,经过可去除盖并且经过由可去除盖限定的空气出口。

优选地,可去除盖被布置成提供气流的横截面面积朝向所述空气出口的增大。因此,可使用可去除盖来调节气流模式,由此增强电机的热性能。

优选地,可去除盖被布置成装配在转接器芯中的孔上。孔可例如在转接器芯的周缘中,使得在操作时,空气可径向朝外流过孔。孔可例如由连接转接器芯的前部构件和后部构件的两个横向构件之间的空间限定。

本发明的该实施方式的优点在于,可在组装期间去除盖,以便手通过孔接近联接盘紧固件。这样可有助于发电机组的组装。然而,当盖就位时,可防止在不用工具的情况下接近移动部件。因此,本发明的该实施方式可有助于在不损害安全性的情况下进行组装,同时还允许调节气流模式,由此增强热性能。

转接器可包括多个可去除盖。优选地,转接器包括多个孔,并且为每个孔提供有可去除盖。例如,可为每个孔提供单独的可去除盖,或者可为两个或更多个孔提供一个盖。

优选地,转接器芯包括用于连接至原动机的前部构件、用于连接至电机的后部构件以及连接前部构件和后部构件的多个横向构件。在这种情况下,孔可由前部构件、后部构件和两个相邻的横向构件之间的空间限定。

在本发明的该实施方式中,前部构件可包括厚度减小的至少一个区域。例如,前部构件可在其内表面上包括一个或多个槽。优选地,“厚度减小的区域”意味着该区域中的材料厚度小于周围区域中的材料厚度。这包括了厚度减小至零的情况,即,存在孔。

通过设置厚度减小的区域,可减轻转接器的重量,并且在制造它时需要的材料可较少。可调节厚度减小区域的尺寸和深度,以便在保持足够机械刚度的同时,实现重量减轻。

在本发明的其他实施方式中,也可为转接器提供类似的厚度减小区域。

根据本发明的另一方面,提供了一种转接器组件,该转接器组件包括上述形式中的任一种的转接器和位于转接器内的风扇。风扇可例如安装在旋转电机的轴上。风扇可被布置成在转接器内产生循环气流,该循环气流在基本上切向的方向上通过所述空气出口或每个空气出口排出转接器。

转接器组件还可包括用于将电机的轴连接至原动机的联接板。该空气出口或每个空气出口和/或所设置的该孔或每个孔可允许操作者接近联接板,使得联接板可在组装期间被栓接于发动机的一部分,诸如飞轮。

根据本发明的另一方面,提供了一种旋转电机,该旋转电机包括上述形式中的任一种的用于将电机连接至原动机的转接器或转接器组件。

根据本发明的另一方面,提供了一种冷却旋转电机的方法,所述旋转电机包括用于将所述电机连接至原动机的转接器,所述转接器包括至少一个空气出口,所述方法包括吸引气流通过所述电机并且通过所述至少一个空气出口吸出,其中,所述气流的横截面面积朝向所述空气出口或每个空气出口增大。

可提供具有任何其他方面的本发明的一方面的特征。装置特征可设置有方法方面,反之亦然。

如本文中使用的,诸如“轴向地”、径向地”和“周向地”的术语优选地是参考电机的旋转轴线来限定的。

附图说明

现在,将仅以举例方式参照附图来描述本发明的优选特征,在附图中:

图1示意性示出了包括与发电机联接的发动机的发动机组;

图2示出了具有用于将发电机连接于发动机的转接器的先前考虑的发电机设计的多个部分;

图3示出了包括图2的转接器和风扇的转接器组件的多个部分;

图4示出了图2和图3的转接器内的气流模式;

图5示出了根据本发明的一个实施方式的转接器;

图6示出了图5的转接器中的气流的排出路径;

图7示出了图5的转接器内的气流模式;

图8示出了本发明的另一个实施方式中的转接器;

图9示出了其中孔被堵塞的图8的转接器;

图10示出了本发明的另一个实施方式中的转接器设计;

图11更详细示出了图10的整流罩;以及

图12至图16示出了根据本发明的另一个实施方式的转接器设计的多个部分。

具体实施方式

图1示意性示出了包括与发电机(交流发动机)12联接的发动机10的发动机组。典型地,发动机10是诸如汽油或柴油发动机的内燃机。发电机12可以是诸如同步发电机或永磁发电机的任何类型的发电机。发动机10和发电机12二者安装在基架14上。可以在发动机和基架之间以及发电机和基架之间设置橡胶支座。发动机(未示出)的曲轴与发电机(未示出)的转子机械联接。在操作时,由发动机10产生的机械能被传递到发电机12,以便产生电输出。

在图1的布置中,发动机10包括位于飞轮壳体16中的飞轮。转接器18用来将发动机10连接于发电机12。在图1中,示出转接器附接于飞轮壳体16,但是如果进行设计的话,转接器可以附接于发动机的另一部分。转接器18在发电机壳体和发动机之间提供结构附接,因此有助于防止发动机和发电机之间相对移动。

图2示出了具有用于将发电机连接于发动机的转接器的先前考虑的发电机设计的多个部分。参照图2,发电机12包括发电机支脚13,发电机支脚13被布置成直接地或借助橡胶支座连接于基架。发电机还包括用于电连接的接线盒15。转接器18位于发电机12的驱动端。联接板20用来将发电机轴机械联接于发动机的飞轮。风扇22位于转接器18内的所述发电机轴上,并且用于吸引冷却空气通过发电机12的内部。

图2中示出的转接器18提供了多种功能,所述功能包括:将发电机12与发动机壳体进行结构附接;提供风扇空气出口;允许接近从而将联接板20栓接于发动机飞轮且将转接器联接于飞轮壳体;并且限制水侵入发电机。这些对设计提出了许多相互冲突的要求。

图3示出了包括图2的转接器18和风扇22的转接器组件的多个部分。参照图2和图3,可看出转接器18具有“方形”设计。在该设计中,转接器的周缘的每侧是细长的,而非是圆柱形的,使得转接器的轴向横截面接近方形。这种“方形”设计有助于实现必要的结构刚度并且限制水侵入。

在图2和图3中示出的布置中,转接器在每侧都包括两个相邻的空气出口24。这些空气出口关于穿过电机的轴线的竖直平面对称地布置。设置顶壁26和底壁28,顶壁26和底壁28的曲率半径大于转接器的半径。因此,顶壁和底壁在侧向方向(即,与电机的轴线垂直的水平方向)向外延伸。转接器18的侧面是方形的,以设置空气出口24。在每侧的两个相邻空气出口24之间设置杆25,以提供机械强度。除了提供机械强度之外,杆(和转接器的其他几何特征)还提供机械刚度。

空气出口24用于排出已经经过发电机的冷却空气。空气出口还允许操作者接近联接板20,使得它可栓接于发动机飞轮。另外,空气出口允许接近,以便将转接器联接于飞轮壳体。

实际上,已发现,图2和图3中示出的方形转接器设计的空气动力学性能可能不太理想。这可能会限制冷却气流并且增大寄生风扇功率。

图4示出了已被经发现在图2和图3的方形转接器内出现的气流模式。在图4中例示的情形下,风扇正在逆时针方向上旋转,风扇所产生的循环气流通过空气出口排出。已认识到的一个问题是,在侧面空气出口的一些片段中可能发生逆流。这可能导致热废气再次夹带回风扇,如图4中例示的。另一个问题是,转接器的形状不能提供用于排出循环气流的最有效内部气流路径。

图5示出了根据本发明的一个实施方式的转接器30。图5中的转接器的整体形状大体对应于图2和图3中示出的方形转接器设计。然而,在图5的转接器中,转接器每侧的每侧下游出口(即,在气流方向上的两个相邻出口中的第二个)被堵塞。恰在堵塞的出口之后(同样,在气流方向上),分别在转接器的顶壁和底壁中设置新出口。这样得到具有四个不对称空气出口而非图2和图3的四个对称出口的转接器。

参照图5,该实施方式的转接器30包括后部构件32、前部构件34、顶壁36、底壁38和侧壁40、42。后部构件32包括带有螺栓孔46的圆形配合面或套管44,螺栓孔46用于将转接器栓接于发电机的框架。类似地,前部构件34包括带有螺栓孔48的配合面或套管(图5中不可见),螺栓孔48用于将转接器连接于飞轮壳体。可按诸如sae(汽车工程师协会)标准的标准要求来控制螺栓孔46、48的数量和位置,并且螺栓孔46、48的数量和位置可根据将使用转接器的特定发动机和发电机而变化。

在图5的布置中,后部构件32和前部构件34借助顶壁36、底壁38和侧壁40、42连接。该设计的方形性质有助于确保结构刚度。

仍然参照图5,可看出,每个侧壁40、42都具有单个空气出口50、52。在每种情况下,空气出口50、52在气流的方向(风扇的旋转方向)上设置在侧壁的第一部分中。因此,每个空气出口设置在与图2和图3中示出的两个相邻空气出口24中的第一个相同的位置。然而,在图5的转接器中,每个侧壁40、42的第二部分被堵塞,因此约束了转接器内的气流。替代地,在顶壁36的第一部分中(在气流的方向上)设置有新的空气出口54,并且在底壁38的第一部分中设置有新的空气出口56。顶壁36的第二部分和底壁38的第二部分保持被堵塞。

图6示意性示出了图5的转接器中的气流的排出路径。在图6中,风扇22在逆时针方向上旋转,因此在转接器内产生循环气流。风扇22所产生的循环气流在大体切向方向上通过空气出口50、52、54、56排出转接器30。

已发现,图5和图6中示出的转接器设计具有优于先前考虑的图2的转接器的许多优点。首先,已发现,通过堵塞侧壁中的每个中的两个空气出口中的第二口,可减少夹带回风扇的废气,由此提高风扇性能。

然而,更显著的益处在于,转接器的壁可用作部分涡壳,从而使气流的横截面面积从风扇朝向空气出口增大。已发现,这样可提高风扇的性能,如下所说明的。

在图5和图6的转接器设计中,风扇充当叶轮,以在动能(动态压力)和势能(静态压力)二者增大时将旋转轴所施加的机械能转换成气流。已发现,通过堵塞侧壁40、42中的每个中的两个空气出口中的第二出口,侧壁可执行以下功能:

1.收集排出风扇叶片的空气并且将它朝向顶壁或底壁中的空气出口引导;以及

2.以最小的扰动和能量损失使空气速率渐进地减小,因此通过气流横截面的稳定变大将动态压力的一部分转换成附加的静态压力升高。

因此,侧壁40、42所形成的局部涡壳提供了两种显著益处:它们增加了风扇所形成的整体压力升高并且提高了风扇效率。

类似地,顶壁36和底壁38用作局部蜗壳,从而引导空气朝向空气出口50、52引导,同时通过气流横截面的稳定变大使空气速率渐进地减小。

图7例示了图5和图6的转接器30内的气流模式。参照图7,可看出,与图4中的情形相比,气流扰动较小,并且几乎没有热废气再次夹带回风扇。图7还示出了气流横截面朝向空气出口渐进地变大,从而使空气速率渐进地减小并因此改善了风扇的性能。

虽然在图5示出的转接器中,侧壁40、42是大体平坦的并且顶壁36和底壁38是弯曲的,但是侧壁也将可能是弯曲的和/或顶壁和/或底壁有可能是平坦的。顶壁、底壁和侧壁中的任一者还将有可能具有彼此成一定角度的两个或更多个片段。实际上,可以使用任何所期望的弯曲壁和平坦壁的组合。

如以上讨论的,在现有的转接器设计中,空气出口还允许操作者接近电机的诸如联接板的旋转部件,使得电机的旋转部件可联接于原动机。还需要接近,以连接固定壳体(将转接器连接于飞轮壳体)。然而,已发现,图5的转接器设计有可能可约束对于这些目的而言可用的接近。

图8示出了本发明的另一个实施方式中的转接器。参照图8,该实施方式的转接器60包括后部构件62、前部构件64、顶壁66、底壁68和侧壁70、72。后部构件62包括带有螺栓孔76的圆形配合面或套管74,螺栓孔46用于将转接器螺栓接于发电机的框架。类似地,前部构件64包括带有螺栓孔78的配合面或套管(图8中不可见),螺栓孔48用于将转接器连接于飞轮壳体。如在图5的转接器中一样,在图8的转接器60中,后部构件62和前部构件64借助顶壁66、底壁68和侧壁70、72连接。

在图8的转接器60中,侧壁70、72各自包括空气出口80、82。这些空气出口80、82中的每个在气流的方向(风扇的旋转方向)上设置在侧壁的第一部分中。以与图5的转接器类似的方式,空气出口84、86也设置在顶壁66和底壁68的第一部分中。然而,在图8的转接器60中,在侧壁70、72的第二部分中也设置附加孔88、90。

设置图8的转接器中的附加孔88、90是为了允许接近联接板(参见图2),使得在组装发电机组期间,联接板可被栓接于发动机飞轮。这些孔还允许接近,以便连接固定壳体(将转接器连接于飞轮壳体)。孔88、90仅仅为了供接近而设置的,并且在组装完发电机组之后被堵塞。然而,如果需要,孔88、90可保持敞开,但是这使本发明的一些优点不复存在。

图9示出了其中孔88、90被堵塞的图8的转接器60。参照图9,转接器60包括堵塞孔88、90的实心盖92、94。盖92、94中的每个具有凹进部分96和唇缘98,凹进部分96具有对应于相应孔88、90并且装配在相应孔88、90中的形状,唇缘98与壁70、72的外表面接合。可去除实心盖,以允许接近联接板,然后一旦已组装完发电机组,就将实心盖放回原位。实心盖可被布置成利用压配合而装配在孔88、90中,和/或可用螺栓93附接于转接器60。当就位时,实心盖92、94基本上是气密的。

虽然图9中示出的实心盖92、94具有凹进部分,但是也将有可能使用没有凹陷的平面(平坦)盖或具有其他形状的盖,只要这没有显著影响气流/温度升高。

图9还示出了栅格95,栅格95可被放置在空气出口80、82、84、86上。栅格95允许空气排出,同时有助于防止异物进入转接器中。

在图8和图9的转接器60中,可在特定位置添加附加材料,以增加结构强度并且抵消附加孔的冲击。参照图8和图9,在侧壁70、72内设置横肋100,以提供附加强度。另外,在侧壁70、72中设置加强腹板102。除了提供强度之外,这些特征还提供附加的刚性/刚度。

在一些发电机组中,有可能的是,利用上述的转接器设计,来自附加顶部空气出口和底部空气出口的竖直气流可能与诸如发动机空气入口、基架或发动机油底壳的其他部件相互作用。

图10示出了本发明的另一个实施方式中的转接器设计。在图10的布置中,转接器设计与图8和图9中示出的转接器设计基本上相同。然而,在图10的布置中,整流罩104、106分别设置在转接器60的顶部和底部上。整流罩104将气流从空气出口84带到转接器60的顶部处,并且引导气流绕过转接器顶部,到达转接器顶部处的附加侧面出口108。类似地,整流罩106将气流从空气出口86带到转接器60的底部处,并且引导气流绕过转接器底部,到达转接器底部处的附加侧面出口110。因此,整流罩104、106允许空气在水平方向上从转接器的侧面排出。这样可有助于防止气流与其他部件相互作用。

图11更详细示出了整流罩104。参照图11,整流罩104包括弯曲的顶壁112和侧壁114、116。侧壁被设计成装配于转接器60的顶壁。整流罩104可提供气流横截面朝向空气出口的渐进变大,由此使空气速率渐进地减小并且还改善了风扇的性能。图10的整流罩106具有与整流罩104类似的形状。

实际上,整流罩的形状可适于装配在发电机组的物理约束内。因此,顶部和底部整流罩可具有不同的形状,或者可在转接器的顶部或底部处使用单个整流罩。整流罩可被布置成将气流引导到转接器的任一侧。

在以上实施方式中的任一个中,转接器30、60可由单个金属块形成,并且可被铸造和/或机加工以便实现最终转接器形状,或者可制造转接器。整流罩104、106和盖92、94可以由金属或耐热塑料形成。然而,在所有情况下,都可替代地使用任何其他合适的材料。

本申请人执行的测试已发现,在一种布置中,与先前的转接器设计相比,根据上述原理设计的转接器可提供15%的空气流量增加。这导致发电机更好地冷却,从而造成功率密度更好。在测试中,已发现在某些情况下可实现电机温度降低大致8℃。

图12至图16示出了根据本发明的另一个实施方式的转接器设计的多个部分。在图12至图16的布置中,设置了形状是基本上圆柱形的转接器芯。然而,还设置可去除盖,以便改变气流模式。图12至图16的转接器设计被设计成满足机械和热要求,同时保持手接近联接盘紧固件的一致性或者改善手接近联接盘紧固件。

参照图12,该实施方式的转接器芯120包括后部构件122、前部构件34和横向构件126。设置围绕转接器以规则间隔分隔的四个横向构件126。横向构件126限定孔128。因此,在该实施方式中,设置围绕转接器芯规则分隔开的四个孔128。

在图12的布置中,后部构件122包括带有螺栓孔的圆形配合面,所述螺栓孔用于将转接器栓接于发电机框架。类似地,前部构件124包括带有螺栓孔的配合面,所述螺栓孔用于将转接器连接于飞轮壳体。可按诸如sae标准的标准要求来控制螺栓孔的数量和位置,并且螺栓孔的数量和位置可根据将使用转接器的特定发动机和发电机而变化。

仍然参考图12,可看出在前部构件124的内部上设置槽130。槽是厚度减小的区域,并且被设计用于减轻转接器的重量。调节槽的尺寸和深度,以便在为各种sae尺寸保持足够的机械刚度的同时减轻重量。虽然在图12中示出槽是厚度减小的区域,但是在一些实施方式中,可去除这些区域中的所有材料。

图12的转接器芯120可由sg(球状石墨)铁制成,但是也可替代地使用其他合适的材料。可通过铸造和/或机加工或任何其他合适的技术来制成转接器芯。

转接器芯120的主要功能是,在发电机框架和发动机飞轮壳体之间提供配合连接面。因此,转接器芯被设计用于在发电机和发动机之间提供牢固的连接。侧面上的四个孔128改进了手对联接盘紧固件的接近。这使得转接器更易于组装和维修。转接器按使它更轻更硬并且在浇铸背面(发动机侧)中带有槽从而使其更轻这样的方式进行设计。

图13例示了如何在图12的转接器芯上添加可去除盖。参照图13,为孔128中的每个提供单独的盖132、134、136、138。盖围绕转接器芯的外部进行装配,并且用于调节气流模式。

图14更详细示出了盖132。参照图14,盖132包括后壁140、前壁142、顶壁144和侧壁146。后壁140和前壁142分别在与后部构件122和前部构件124基本相同的平面中从转接器芯径向向外延伸。因此,后壁140和前壁142约束气流超过转接器的周缘。顶壁144基本上与转接器芯相切,并且阻断气流。侧壁146基本上与转接器芯相切并且基本上与第一壁垂直,并且限定空气出口。在空气出口中设置栅格148,用于进行侵入防护并且提高强度和刚度。

图15更详细示出了盖134。参照图15,盖134包括后壁150、前壁152、顶壁154和侧壁156。后壁150和前壁152分别在与后部构件122和前部构件124基本相同的平面中从转接器芯径向向外延伸。因此,后壁150和前壁152约束气流超过转接器的周缘。侧壁156基本上与转接器芯相切,并且阻断气流。顶壁154被划分成两个部分158、160。第一部分158基本上是平坦的,并且基本上与侧壁156垂直。然而,第二部分160是弯曲的,并且基本上适形于转接器芯的外部的形状。顶壁154的第一部分158和第二部分160一起限定空气出口。在空气出口中设置有栅格,用于进行侵入防护并且提高强度和刚度。

图13中示出的盖136和138分别具有基本上与盖132、134相同的形状。这些盖可由诸如钢板的任何合适的材料制成。

图16示出了盖132、134、136、138就位的转接器。可去除盖装配于转接器芯120的外部,以为其赋予与图5和图8的转接器的设计类似的整体“方形”形状设计。

参照图16,可看出,当盖132、134、136、138装配于转接器芯120时,它们限定顶壁、底壁和侧壁。这些壁中的每个的第一部分被阻断,而壁中的每个的第二部分具有空气出口。因此,转接器中的气流类似于图6和图7中示出的气流。

在图12至图16的布置中,转接器芯120和盖132、134、136、138的内部轮廓被设计用于为气流提供蜗壳效应。与先前考虑的转接器设计相比,这改善了气流性能。因此,可改善发电机的热性能。

图12至图16的转接器中的可去除盖的优点在于,它们可被改造,以适应不同的侵入防护等级。这可提供满足不同客户要求和操作环境的灵活性。可制造各种不同的可去除盖,以提供各种侵入防护程度,而不需要针对每种情形制造不同的转接器。

可去除盖的另一个优点在于,它们可在组装期间被去除,以便手接近联接盘紧固件。这样可有助于发电机组的组装。然而,当盖就位时,它们可以防止操作者在不用工具的情况下接近移动部件,由此符合操作规程。

另外,可使用可去除盖来调节气流模式,由此增强热性能。

此外,可去除盖可包括各种不同的过滤部件,这些过滤部件可适于适应不同的客户要求和操作环境。

应该理解,仅仅通过示例的方式描述了本发明的实施方式,并且对于技术人员来说,将清楚修改的细节。例如,一个实施方式的特征可与任何其他实施方式一起提供。虽然已经参照发电机组描述了本发明的实施方式,但是本发明可用于期望将原动机与旋转电机连接的任何类型的系统。

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