一种新型抱轴式轴带发电机的制作方法

1.本实用新型涉及船用轴带发电机技术领域，具体为一种新型抱轴式轴带发电机。


背景技术：

2.船舶航行时通常采用两种供电方式：柴油辅机发电和轴带发电机发电。随着国际原油市场剧烈波动和油价不断攀升，致使船舶航运的运输成本越来越高，所以，世界各国航运业对船舶节能技术装置日趋重视，不断加大研发力度。近几年来，不管是新船建造还是旧船改造，船用轴带发电已经成为大势所趋。
3.轴带发电机从上个世纪六七十年代西方国家开始研发使用至今，已有近半个世纪的发展历程，但常规方式基本都是在船舶主机的自由端，从主机曲轴引出传动法兰，再与齿轮箱、普通发电机构成一个发电装置；后期随着永磁电机的出现，也可在此端安装永磁直驱发电机。但这种结构有很大的局限性，往往自由端空间很小，有的被主海水管道等占据，无法安装，技术人员不得不将研究方向转移到空间位置较大的中间轴处。多年以前德国sam electronics 公司生产一种所谓的抱轴式轴带发电系统，既在船舶发动机中间轴的位置安装一台常规结构的电励磁发电机，发电机的两端通过法兰结构再分别与主机端主轴和螺旋桨端的艉轴连接，发电机的转子成为中间轴的一段，这种方案只能在船舶建造时提前预留安装位置，对于常规的船舶改造完全不适用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种新型抱轴式轴带发电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型抱轴式轴带发电机，安装在船舶主机的主轴上的空闲位置，包括安装在主轴上且与所述主轴同轴的从内向外依次设置的发电机转子、发电机定子和发电机壳体；所述发电机转子固定安装在所述主轴上，所述发电机定子套设在所述发电机转子外侧，与所述发电机转子相对转动但不接触，所述发电机壳体罩设在所述发电机定子的外侧。
6.进一步的，所述主轴的外壁上沿轴向方向焊接固定两组与所述主轴表面垂直的螺杆，两组螺杆之间的间距小于所述发电机转子的轴向长度，每组螺杆均包括四个螺杆，环绕所述主轴分别在其竖直方向的上下两侧和水平方向的前后两侧分别设置一个螺杆；所述螺杆用于安装固定发电机转子。
7.进一步的，所述发电机转子包括分为上下两半的圆环形的转子铁芯以及嵌入在所述转子铁芯内的转子线圈；所述转子铁芯上下两半的接合面处设置有容纳所述螺杆的通孔，同时在所述转子铁芯上下两半的竖直方向设置竖直的通孔用于容纳竖直的螺杆；所述螺杆穿过所述转子铁芯的通孔，穿过之后使用螺帽将转子铁芯锁紧固定，在螺帽和转子铁芯之间设置有顶面为平面且底面与所述转子铁芯紧贴的弧形面的锁紧固定块。
8.优选的，所述装转子铁芯和所述主轴之间，在所述主轴的表面上粘贴一层橡胶垫。
9.进一步的，所述转子线圈采用扁铜线编制并嵌入缠绕在转子铁芯内，同时在转子铁芯的右端设置有集电环，所述集电环与所述转子铁芯之间的设置有绝缘座，所述绝缘座通过螺栓固定在所述转子铁芯的侧面上，所述集电环通过螺栓固定在所述绝缘座上，同时所述集电环的内侧通过引线与所述转子线圈连接。
10.优选的，所述集电环均分为上下两半，同时在其外侧的圆弧面上设置有径向内凹的弧面凹槽。
11.优选的，所述发电机转子的上下两半的结合面处通过螺栓连接成一体。
12.进一步的，所述发电机定子套设在所述发电机转子的外侧，且与所述发电机转子相对转动但互不接触，包括分为上下两半的定子铁芯，且上下两半的定子铁芯通过螺栓连接成一体，所述定子铁芯的下半部分的底面设置有支撑底座，用于将所述定子铁芯支撑并固定在船舱底部；所述定子铁芯内缠绕固定有定子线圈，所述定子线圈采用扁铜线绕制而成。
13.进一步的，所述定子铁芯和所述支撑底座之间还设置有绝缘的固定支撑杆。
14.进一步的，所述发电机定子的外侧罩设有发电机壳体，所述发电机壳体分上下两半，且上下两个部分通过螺栓连接成一体，且其下半部分支撑并固定在所述支撑底座上，所述发电机壳体的下半部分的右端嵌入设置有定子接线端子，所述定子接线端子在所述发电机壳体的内侧通过导线连接至定子线圈，用于将所述定子线圈的电流向外输出；所述发电机壳体的上班部分的顶部在与所述集电环对应位置处设置有转子接线端子，所述转子接线端子的内侧设置有刷束，所述刷束搭接在所述集电环外侧的凹槽处。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型中轴带发电机的发电机转子、发电机定子、发电机壳体均采用两半式结构，可以使得轴带发电机在安装的过程中，可以直接在船舶的主轴上进行安装，不需要对船舶的主轴进行任何的改动即可进行安装；
17.2、发电机转子和集电环固定成一体，可以将发电机转子、转子线圈、集电环在安装之前先固定成一体，固定成一体后再进行安装，可以快速的进行安装固定，减少了安装步骤的同时，并提升安装的准确度；
18.3、本实用新型提供的轴带发电机易于维护和维修、保养。
附图说明
19.图1为本实用新型外部结构示意图；
20.图2为发电机定子结构示意图；
21.图3为发电机转子示意图；
22.图4为主轴焊接螺杆示意图；
23.图5为定子线圈右视图；
24.图中：主轴-1，螺杆-11，橡胶垫-12，发电机转子-2，转子铁芯-21，转子线圈-22，通孔-23，螺帽-24，锁紧固定块-25，集电环-26，绝缘座-27，发电机定子-3，定子铁芯-31，支撑底座-32，定子线圈-33，固定支撑杆-34，发电机壳体-4，定子接线端子-41，转子接线端子-42，刷束-43。
具体实施方式
25.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.请参考图1-5，图1为本实用新型外部结构示意图；图2为发电机定子结构示意图；图3为发电机转子示意图；图4为主轴焊接螺杆示意图；图5为定子线圈右视图。
27.本实用新型提供一种新型抱轴式轴带发电机，用于在船舶航行的过程中将船舶主机的富余动能转换为电力，从而为船舶进行供电使用，在避免能源浪费的同时，有效的节省了成本；新型抱轴式轴带发电机安装在船舶主机的主轴1上的空闲位置，通过主轴1的转动为轴带发电机提供动力从而进行发电作业。在满足轴带发电机进行发电的同时并保证不会对船舶的发动机的运行产生影响。
28.本实用新型提供的新型抱轴式轴带发电机，包括安装在主轴1上且与所述主轴1同轴的从内向外依次设置的发电机转子2、发电机定子3和发电机壳体4。
29.所述主轴1的外壁上沿轴向方向焊接固定两组与所述主轴1表面垂直的螺杆11，两组螺杆11之间的间距小于所述发电机转子2的轴向长度，每组螺杆11均包括四个螺杆11，环绕所述主轴1分别在其竖直方向的上下两侧和水平方向的前后两侧分别设置一个螺杆11；所述螺杆11用于安装固定发电机转子2。
30.所述发电机转子2包括分为上下两半的圆环形的转子铁芯21以及嵌入在所述转子铁芯21内的转子线圈22；所述转子铁芯21上下两半的接合面处设置有容纳所述螺杆11的通孔23，同时在所述转子铁芯21上下两半的竖直方向设置竖直的通孔23用于容纳竖直的螺杆11；在安装时，首先在紧贴所述主轴1的表面上粘贴一层橡胶垫12，所述橡胶垫12的外侧安装转子铁芯21，所述螺杆11穿过所述转子铁芯21的通孔23，穿过之后使用螺帽24将转子铁芯21锁紧固定，用于保证转子铁芯21可以跟随主轴1同步转动，同时为了保证转子铁芯21在转动的过程中不会因为震动等原因导致的松脱，在螺帽和转子铁芯21之间设置有顶面为平面且底面与所述转子铁芯21紧贴的弧形面的锁紧固定块25，用于将转子铁芯21锁紧固定；所述转子线圈22采用扁铜线编制并嵌入缠绕在转子铁芯21内，同时在转子铁芯21的右端设置有集电环26，所述集电环26与所述转子铁芯21之间的设置有绝缘座27，所述绝缘座27通过螺栓固定在所述转子铁芯21的侧面上，所述集电环26通过螺栓固定在所述绝缘座27上，同时所述集电环26的内侧通过引线与所述转子线圈22连接，用于将所述转子线圈22的电流传输。
31.所述集电环26均分为上下两半，同时在其外侧的圆弧面上设置有径向内凹的弧面凹槽，在使用时，可以通过刷束搭接在凹槽内，从而完成转子线圈22的电流的持续输出。
32.此外，为了保证所述发电机转子2的安装固定的牢固，所述发电机转子2的上下两半的结合面处通过螺栓连接成一体，从而将发电机转子牢固的固定在所述主轴1上，并可以跟随所述主轴1同步转动。
33.所述发电机定子3套设在所述发电机转子2的外侧，且与所述发电机转子2相对转动但互不接触，包括分为上下两半的定子铁芯31，且上下两半的定子铁芯31通过螺栓连接成一体，所述定子铁芯31的下半部分的底面设置有支撑底座32，用于将所述定子铁芯31支撑并固定在船舱底部；所述定子铁芯31内缠绕固定有定子线圈33，所述定子线圈33采用扁铜线绕制而成；
34.同时为了保障所述发电机定子3的安全，所述定子铁芯31和所述支撑底座32之间还设置有绝缘的固定支撑杆34。
35.所述发电机定子3的外侧罩设有发电机壳体4，所述发电机壳体4分上下两半，且上下两个部分通过螺栓连接成一体，且其下半部分支撑并固定在所述支撑底座32上，所述发电机壳体4的下半部分的右端嵌入设置有定子接线端子41，所述定子接线端子41在所述发电机壳体4的内侧通过导线连接至定子线圈33，用于将所述定子线圈33的电流向外输出；所述发电机壳体4的上班部分的顶部在与所述集电环对应位置处设置有转子接线端子42，所述转子接线端子42的内侧设置有刷束43，所述刷束43搭接在所述集电环26外侧的凹槽处，用于将所述转子线圈22的电流向外输出。
36.本实用新型中轴带发电机的发电机转子、发电机定子、发电机壳体均采用两半式结构，可以使得轴带发电机在安装的过程中，可以直接在船舶的主轴上进行安装，不需要对船舶的主轴进行任何的改动即可进行安装；发电机转子和集电环固定成一体，可以将发电机转子、转子线圈、集电环在安装之前先固定成一体，固定成一体后再进行安装，可以快速的进行安装固定，减少了安装步骤的同时，并提升安装的准确度；同时还可以使得轴带发电机易于维护和维修保养。
37.尽管已经展示出和描述了本实用新型的实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，在没有做出创造性劳动前提下，对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。