旋转电机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种旋转电机，能抑制旋转电机热膨胀时轴承上的不稳定现象的产生。旋转电机(100)具有转子、联结侧轴承、反联结侧轴承、定子、框架(31)、以及固定于框架(31)并在支承底座(1)的顶面对框架(31)进行支承的旋转电机支承部(32)，其中，该转子具有转轴(11)和转子铁心，该转轴(11)在联结部上使轴心对准耦合对象设备轴来与耦合对象设备轴耦合，并沿水平方向延伸。旋转电机支承部(32)与支承底座(1)接触的面的高度与转轴(11)的中心相同。
【专利说明】
旋转电机
技术领域
[0001]本发明涉及一种能防止振动的旋转电机。
【背景技术】
[0002]旋转电机根据其用途的不同，有时将各种旋转设备的转轴彼此直接相连来使用，或经由减速器进行耦合来使用。例如，发电机与燃气轮机、蒸汽轮机或柴油发动机等原动机相耦合来使用。此外，电动机与作为驱动对象的例如风扇、压缩机等相耦合来使用。
[0003]这里，在旋转电机的转子轴、以及耦合对象设备的轴的转轴轴心存在偏心的情况下，会导致各种不希望的情况发生。因此，在运转状态下，将旋转电机的转子轴与耦合对象设备的轴的偏心抑制在允许范围内十分重要。
现有技术文献专利文献
[0004]专利文献I:日本专利第4781239号公报专利文献2:日本专利特开2001 — 3708号公报专利文献3:日本专利特开平8 —149765号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005]偏心的原因例如可以举出安装精度不足的情况。因此，已知有用于以高精度使中心、即旋转电机的转子轴的轴心与耦合对象设备的轴的轴心一致的技术(专利文献I)。
[0006]此外，作为偏心的原因，还有因安装时与运行时的温度差异引起的热膨胀的影响。例如在燃气轮机和蒸汽轮机中流入的高温气体，以及在发电机中电枢绕组等上的发热均会导致热膨胀的产生。已知有为了缓和运行时的负载条件，在安装时向与运行时相反的方向错位来设定的技术(专利文献2)。该技术以热膨胀为前提，存在当温度变化时会偏离最佳位置的问题。
[0007]此外，还已知有主动将轴承位置控制到使原动机与旋转电机各自的轴芯相一致的方向的技术(专利文献3) ο该技术存在设备大型化的问题。
[0008]图3是表示安装以往的旋转电机时的状态的示意横截面图。这里，示出旋转电机5为发电机的情况下，通过导套50从下部获取电力。旋转电机5通过旋转电机支承部6安装于支承底座I的顶面。转轴11的高度比支承底座I顶面的高度HO要高。
[0009]使旋转电机5产生热膨胀的主要原因在于定子线圈以及转子线圈的铜损，特别是定子线圈的铜损。定子线圈的铜损大致与输出的平方成正比，因此在部分负载下，发热量比额定输出低，温度上升幅度比额定输出小。因此，与额定时的转轴11的高度H2相比，部分负载时的转轴11的高度是更低的Hl。
[0010]图4是表示以往的旋转电机的联结部以及轴承的额定时的状态的示意立体图。耦合对象设备轴8的联结部8a与旋转电机5的转轴11的联结部I Ia各自的轴芯通过中心对齐。此外，耦合对象设备轴8与转轴11的高度均位于与H2相同的水平。
[0011]图5是表示以往的旋转电机的联结部以及轴承的部分负载时的状态的示意立体图。耦合对象设备轴8的联结部8a与旋转电机5的转轴11的联结部I Ia各自的轴芯通过中心对齐。
[0012]若耦合对象设备轴8的水平在部分负载下也不发生变化，则耦合对象设备轴8的水平保持为H2。这里，作为耦合对象设备轴8的水平在部分负载下也不发生变化的情况的例子，有像空调风扇、压缩机等那样发热量较低的情况，或者风车涡轮等那样热膨胀较小的情况等。
[0013]与此相对，旋转电机5—侧的转轴11的高度为比耦合对象设备轴8要低的水平，SPHl。其结果是，在部分负载时，处于由联结部Ila对贯穿联结侧轴承41的转轴11施加向上的载荷的状态。
[0014]图6是表示以往的旋转电机的联结侧轴承的状态的示意剖视图，(a)表示额定时，(b)表示部分负载时。在图6(a)的额定时，贯穿联结侧轴承41的转轴11与联结侧轴承41的相对位置关系是调整为额定输出的情况下优选的状态的结果，即，处于优选状态。这里，A表示联结侧轴承41的中心，B表示贯穿联结侧轴承41的转轴11的中心。
[0015]另一方面，在图6(b)的部分负载时，贯穿联结侧轴承41的转轴11的中心C与联结侧轴承41的中心A的相对位置关系偏离优选状态，处于转轴11的中心C与额定时相比更靠近联结侧轴承41的中心A的状态。这种状态下，存在可能产生油膜振荡等不稳定现象等的问题。
[0016]为此，本发明的目的在于抑制在旋转电机热膨胀时轴承上的不稳定现象的产生。 解决技术问题所采用的技术方案
[0017]为了实现上述目的，本发明的旋转电机安装在支承底座上来与耦合对象设备耦合，其特征在于，包括:转子，该转子具有沿水平方向延伸的转轴以及设置在所述转轴的径向外侧的转子铁心，该转轴能通过使轴心对准所述耦合对象设备的耦合对象设备轴来进行耦合;联结侧轴承，该联结侧轴承在所述转轴的联结侧以可自由旋转的方式对所述转子进行支承;反联结侧轴承，该反联结侧轴承夹着所述转子铁心，在所述联结侧轴承的相反侧以可自由旋转的方式对所述转子进行支承；圆筒状的定子，该圆筒状的定子设置于所述转子铁心的径向外侧;框架，该框架对所述定子、所述联结侧轴承、以及所述反联结侧轴承进行支承，并收纳所述定子;以及旋转电机支承部，该旋转电机支承部固定于所述框架并在所述支承底座的顶面上对所述框架进行支承，所述旋转电机支承部与所述支承底座接触的面的高度、与所述转轴的中心的高度相同。
发明效果
[0018]根据本发明，能抑制旋转电机热膨胀时轴承上的不稳定现象的产生。
【附图说明】
[0019]图1是表示实施方式所涉及的旋转电机的结构的主视剖视图。
图2是表示安装实施方式所涉及的旋转电机时的状态的示意横截面图。
图3是表示安装以往的旋转电机时的状态的示意横截面图。
图4是表示以往的旋转电机的联结部以及轴承的额定时的状态的示意立体图。
图5是表示以往的旋转电机的联结部以及轴承的部分负载时的状态的示意立体图。 图6是表示以往的旋转电机的联结侧轴承的状态的示意剖视图，(a)表示额定时，(b)表示部分负载时。
【具体实施方式】
[0020]以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的旋转电机进行说明。此处，对互相相同或类似的部分标注共通的标号，并省略重复说明。
[0021]图1是表示实施方式所涉及的旋转电机的结构的主视剖视图。旋转电机100具有转子10、定子20、框架31、以及轴承40。转子10具有:水平延伸的转轴11、转子铁心12、以及铺设在形成于转子铁心12的径向表面的槽(未图示)中的转子线圈13。定子20具有定子铁心21、以及铺设在形成于定子铁心21的径向内侧表面的槽(未图示)中的定子线圈22。
[0022]框架31对定子20以及转子铁心12进行收纳。框架31沿水平方向呈筒状延伸。轴承40具有联结侧轴承41、以及反联结侧轴承42。联结侧轴承41以及反联结侧轴承42分别设置于框架31的端部。
[0023]耦合对象设备200具有耦合对象设备轴210。耦合对象设备200与旋转电机100通过耦合对象设备联结部210a和旋转电机联结部Ila进行耦合。耦合对象设备联结部210设置在耦合对象设备200的耦合对象设备轴210的端部。旋转电机联结部Ila设置在旋转电机100的转轴11的端部。假设耦合对象设备轴210的高度不会因输出而变化，或在允许值以内变化。即，耦合对象设备轴8的水平保持为HO(图2)。
[0024]图2是表示安装实施方式所涉及的旋转电机时的状态的示意横截面图。框架31两侧的径向侧部设有旋转电机支承部32。旋转电机支承部32的下表面与支承底座I的顶面上部接触。
[0025]旋转电机100形成为转轴11的轴心高度与旋转电机支承部32下表面的高度相同。
[0026]因此，即使在旋转电机100热膨胀时，在高度方向上，转轴11的轴心也处于旋转电机100的热膨胀的中心。因此，转轴11的轴心维持支承底座I顶面的高度HO。
[0027]因此，在耦合对象设备200的耦合对象设备联结部210a的高度未产生实质变化或在允许值以内变化的情况下，贯穿联结侧轴承41的转轴11与联结侧轴承41的相对位置关系在热膨胀后也不产生变化，而维持在优选状态。其结果是，轴承上的不稳定现象的产生得以抑制。
[0028][其它实施方式]
以上对本发明的实施方式进行了说明，实施方式仅作为示例示出，并非用于限定发明范围。另外，实施方式能以各种形式进行实施，在不脱离发明主旨的范围内，能进行各种省略、置换、变更。实施方式及其变形都包含于发明的范围及其主旨内，同样地包含在权利要求保护范围所记载的发明及其等效范围内。
标号说明
[0029]I支承底座 5旋转电机
6旋转电机支承部 8耦合对象设备轴 8a联结部10转子11转轴
Ila旋转电机联结部12转子铁心13转子线圈20定子21定子铁心22定子线圈31框架
32旋转电机支承部
40轴承
41联结侧轴承
42反联结侧轴承
50导套
100旋转电机
200耦合对象设备
210耦合对象设备轴
210a耦合对象设备联结部
【主权项】
1.一种旋转电机，安装在支承底座上来与耦合对象设备耦合，其特征在于，包括: 转子，该转子具有沿水平方向延伸的转轴以及设置在所述转轴的径向外侧的转子铁心，该转轴能通过使轴心对准所述耦合对象设备的耦合对象设备轴来进行耦合； 联结侧轴承，该联结侧轴承在所述转轴的联结侧以可自由旋转的方式对所述转子进行支承； 反联结侧轴承，该反联结侧轴承夹着所述转子铁心，在所述联结侧轴承的相反侧以可自由旋转的方式对所述转子进行支承； 圆筒状的定子，该圆筒状的定子设置于所述转子铁心的径向外侧； 框架，该框架对所述定子、所述联结侧轴承、以及所述反联结侧轴承进行支承，并收纳所述定子；以及 旋转电机支承部，该旋转电机支承部固定于所述框架并在所述支承底座的顶面上对所述框架进行支承， 所述旋转电机支承部与所述支承底座接触的面的高度、与所述转轴的中心的高度相同。
【文档编号】H02K7/04GK106067706SQ201610243053
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月19日 公开号201610243053.5, CN 106067706 A, CN 106067706A, CN 201610243053, CN-A-106067706, CN106067706 A, CN106067706A, CN201610243053, CN201610243053.5
【发明人】长迫裕介
【申请人】东芝三菱电机产业系统株式会社