專利名稱：隔爆型低壓防爆發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于發(fā)電機技術(shù)領域，特別是與煤礦井下用移動防爆發(fā)電車配 套的柴油發(fā)電機組用的一種隔爆型低壓防爆發(fā)電機。
背景技術(shù)：
目前，隨著煤礦開采工作面的深度不斷增加，煤礦設備下井和搬家難度也 越來越大，大型設備的下井和搬家通常采用有三種方式 一是分解解體成各部 件下井，而后在工作面進行現(xiàn)場組裝，這種方式不僅周期長，工作強度大，而 且部件損壞嚴重，使得設備工作的可靠性不能得以保證。二是通過平板車運輸， 將移動設備整體置于平板車上，利用其動力運送到目的地。這種方式要求井下 巷道高度較高，在井下適應性較差，并且平板車的動力一般要求較大， 一般的 防爆難以滿足要求。三是可移動設備通過電纜后備接力供電，利用后拖電纜的 方式，將設備轉(zhuǎn)移，由于電纜長度和線路電壓降的限制，運輸距離受限，在長 距離運輸時，需要經(jīng)常停下來接續(xù)電纜，并且電纜也需要人工拖拽，勞動強度 大，而且電纜處于經(jīng)常磨損狀態(tài)，供電安全性較差。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常所用 的發(fā)電機，其主發(fā)電機與交流勵磁機和永磁副勵磁機的機座為分體式，接線盒 多，包括主發(fā)電機、交流勵磁機和永磁副勵磁機及測溫引線，使得接線盒內(nèi)引 接線太多，給安裝維修帶來不便。另外，低壓凸極式發(fā)電機轉(zhuǎn)子的凸極多采用 合金鋼材料開槽加工成型，造成大量材料浪費，加工工作量大，成本高。其勵 磁機磁極采用沖片疊壓結(jié)構(gòu)，模具消耗量大，費時費工。特別是截止目前為止， 還沒有較為理想的低壓發(fā)電防爆隔爆技術(shù)。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有良好的隔爆防爆性能，而且其結(jié)構(gòu)緊湊、 合理，運行可靠，安裝維修簡便，制造、運行成本低，發(fā)電效率高的隔爆型低 壓防爆發(fā)電機。
實現(xiàn)本實用新型的目的所采取的技術(shù)方案是該機是由主發(fā)電機、交流勵 磁機和永磁副勵磁機組成，其中，交流勵磁機和永磁副勵磁機均位于主發(fā)電機 機座腔內(nèi)，主發(fā)電機具有與機座分體套裝連接的主發(fā)電機定子和通過端蓋軸承 與機座支撐連接的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，冷卻風扇、主發(fā)電機轉(zhuǎn)子、交流勵磁機、旋轉(zhuǎn)整 流組件和永磁副勵磁機分別通過連接軸套依次套裝在主發(fā)電機的轉(zhuǎn)子主軸上， 并隨其同步轉(zhuǎn)動，在機座的外表面布設有焊接連接并與機座內(nèi)腔連通的散熱管。
所述主發(fā)電機定子的定子鐵芯上均勻布設有多個軸向通風孔。
所述主發(fā)電機轉(zhuǎn)子為凸極套片式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子線圈采用扁繞成型，其轉(zhuǎn)子的 磁極沖片采用整體沖壓成型。
所述機座為帶有加強筋板并具有封閉隔爆腔的筒狀結(jié)構(gòu)，機座的兩端設有 隔爆端蓋，其端蓋與機座端口的結(jié)合面配合形成隔爆面。
所述交流勵磁機和永磁副勵磁機的定子安裝在同一個支架上，轉(zhuǎn)子安裝在 同一個軸套上。
所述永磁副勵磁機與交流勵磁機之間通過信號傳輸線串聯(lián)連接有可對發(fā) 電機進行勵磁控制的自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器置于勵磁機接線盒內(nèi)，該 接線盒與機座連接部位的結(jié)合面配合形成隔爆面。
所述主發(fā)電機定子的接線端與隔爆接線盒連接，其接線盒支座與隔爆接線 盒之間采用隔爆面配合結(jié)構(gòu)，穿線孔采用防爆密封材料澆封，該接線盒內(nèi)裝有 電壓互感器，通過信號傳輸線與自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器連接。
所述交流勵磁機磁極為整體結(jié)構(gòu)，采用厚鋼板直接切割成型。所述永磁副勵磁機采用16極三相同步發(fā)電機，該機的磁極采用整體磁鋼結(jié)
構(gòu)，并通過螺栓固定在軸套上。
所述旋轉(zhuǎn)整流組件是由布設在同一個盤形支架上的整流模塊、壓敏電阻和 正、負極整流環(huán)組成。
按照上述方案制作的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其有益效果為
1) 勵磁發(fā)電機和永磁副勵磁機與主發(fā)電機位于同一個機座內(nèi)，使整個發(fā)電 機結(jié)構(gòu)更加緊湊，為實現(xiàn)良好的隔爆性能提供了基礎條件，同時，其交流勵磁 機和永磁副勵磁機同支架安裝及其磁極結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，以及旋轉(zhuǎn)整流盤采用 單盤徑向布置，使發(fā)電機的軸向尺寸大大縮小，既能減少發(fā)電機的占用空間， 也使發(fā)電機運行更加平穩(wěn)。
2) 交流勵磁機和永磁副勵磁機均采用高極數(shù)同步發(fā)電機，而且配置了自動 勵磁監(jiān)測、調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠有效地保證發(fā)電機的發(fā)電質(zhì)量。
3) 該發(fā)電機內(nèi)部冷卻風路設計巧妙合理，而且采用內(nèi)外雙重冷卻結(jié)構(gòu)，使 該機達到結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效果好、隔爆性能良好發(fā)電運行安全可靠等理想效果。
4) 該發(fā)電機還具有輸出電壓波形優(yōu)良，整機和各部振動較小，發(fā)電、勵 磁系統(tǒng)溫升合理，以及結(jié)構(gòu)簡單、安裝維修方便，造價低廉、占用空間小、方 便運輸?shù)葍?yōu)點。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中旋轉(zhuǎn)整流盤的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2的左視圖。
具體實施方式

參看圖1，本實用新型的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，包括主發(fā)電機、交流勵磁機和永磁副勵磁機，其中，主發(fā)電機由機座l、主發(fā)電機定子7和主發(fā)電機 轉(zhuǎn)子8組成，主發(fā)電機定子7與機座1緊配合套裝連接，使主發(fā)電機定子7運 行中產(chǎn)生的熱量通過機座外壁的傳導作用進行散熱，同時主發(fā)電機定子鐵芯的 圓周部位均勻布設有多個軸向通風孔，并與主發(fā)電機氣隙一起構(gòu)主發(fā)電機定子 7的冷卻風路，對主發(fā)電機定子7進行良好的冷卻。主發(fā)電機轉(zhuǎn)子8為凸極套 片式結(jié)構(gòu)，其磁極沖片采用整體沖壓成型，主發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈采用扁繞成型， 不僅具有較好的剛性強度，而且結(jié)構(gòu)更加緊湊，其磁極之間的間隙與主發(fā)電機 氣隙一起形成主發(fā)電機轉(zhuǎn)子8的冷卻風路。主發(fā)電機轉(zhuǎn)子主軸2的兩端通過端 蓋軸承與機座1支撐連接，其動力輸入端裝有內(nèi)冷卻風扇4。機座1為外壁帶 有加強筋板并具有封閉隔爆腔的筒狀結(jié)構(gòu)，其兩端設有隔爆端蓋5，該端蓋與 機座1的端口結(jié)合面配合形成隔爆面，同時在端蓋軸承的內(nèi)外兩側(cè)均裝有密封 軸承壓蓋3，軸承壓蓋3與隔爆端蓋5之間設有隔爆面，從而使機座內(nèi)腔形成 具有良好隔爆性能的密閉隔爆腔。機座1的外表面均勻布設并焊接連接有與機 座內(nèi)腔連通的散熱管19，在內(nèi)冷卻風扇4的引力作用下，與主發(fā)電機定子風路、 轉(zhuǎn)子風路以及交流勵磁機和永磁副勵磁機的氣隙風路形成一個全封閉的冷卻回 路，能夠可靠地防止機座1外部灰塵的侵入，保證主發(fā)電機以及勵磁系統(tǒng)的正 常運行。另外，機座1尾部的轉(zhuǎn)子主軸伸出端裝有外冷卻風扇16和引風護罩 17，在其作用下，使散熱管19和機座1外表面達到理想的散熱效果。
交流勵磁機和永磁副勵磁機均安裝在機座1的隔爆腔內(nèi)，兩者的定子10、 12固定安裝在與機座套裝連接的同一個支架15上，兩者的轉(zhuǎn)子ll、 13安裝在 與轉(zhuǎn)子主軸2連接的同一個連接軸套18上。交流勵磁機采用10極旋轉(zhuǎn)電樞式 三相同步發(fā)電機，其磁極為整體結(jié)構(gòu)，采用厚鋼板直接切割成型，制作工藝更 加簡單，并能節(jié)省大量模具和工時消耗。永磁副勵磁機采用16極三相同步發(fā)電機，該機的磁極采用整體磁鋼結(jié)構(gòu)，并通過螺栓固定在軸套上。這種結(jié)構(gòu)設計 使得整個發(fā)電機更加緊湊，具有較高的剛性和結(jié)合牢度，同時采用高極數(shù)發(fā)電 機，其所提供的勵磁電流具有很好的波形，從而能夠保證發(fā)電機組發(fā)出的電壓 具有優(yōu)良的品質(zhì)。
旋轉(zhuǎn)整流組件9位于交流勵磁機和主發(fā)電機之間，是由內(nèi)外同心的兩個環(huán) 形支架9-l、 9-2作為支撐，中間分別裝有壓敏電阻9-9和整流模塊9-7，外圓 周上裝有正、負整流環(huán)9-3、 9-4和接線環(huán)9-5，標號9-6是磁極引線接線柱， 標號9-8是支撐連接件，由此構(gòu)成結(jié)構(gòu)簡捷，占用空間很小的整流盤(參見圖 2、圖3)。
機座1的外部分別裝有用于主發(fā)電機電壓輸出連接的主發(fā)電機隔爆接線盒 6、用于調(diào)節(jié)勵磁電壓的勵磁接線盒14和監(jiān)測發(fā)電機內(nèi)部溫度的監(jiān)測接線盒20， 各接線盒與機座1連接部位的結(jié)合面配合形成隔爆面。其中，隔爆接線盒6與 主發(fā)電機定子7的接線端連接，與接線盒支座之間采用隔爆面配合結(jié)構(gòu)，穿線 孔采用防爆密封材料澆封，具有較好的隔爆性能。隔爆接線盒6內(nèi)裝有電壓互 感器，通過信號傳輸線與自動勵磁調(diào)節(jié)器連接，用于監(jiān)測和傳輸主發(fā)電機輸出 電壓信號。勵磁接線盒14內(nèi)裝有數(shù)字式自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器通過信 號傳輸線與隔爆接線盒6內(nèi)的電壓互感器連接，其電流輸入端和輸出端分別與 永磁副勵磁機的電流輸出端和交流勵磁機的電流輸入端相連接。在發(fā)電機組的 運行過程中，數(shù)字式自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)主發(fā)電機輸出電壓的情況對交流 勵磁機的輸入電壓進行自動調(diào)節(jié)，由此即時調(diào)整主發(fā)電機的勵磁電壓強度和波 形，進而保證發(fā)電機組的正常運行及其發(fā)電質(zhì)量。
權(quán)利要求1、一種隔爆型低壓防爆發(fā)電機，該機是由主發(fā)電機、交流勵磁機和永磁副勵磁機組成，其特征在于交流勵磁機和永磁副勵磁機均位于主發(fā)電機機座腔內(nèi)，主發(fā)電機具有與機座分體套裝連接的主發(fā)電機定子和通過端蓋軸承與機座支撐連接的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，內(nèi)冷卻風扇、主發(fā)電機轉(zhuǎn)子、交流勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流組件和永磁副勵磁機分別通過連接軸套依次套裝在主發(fā)電機的轉(zhuǎn)子主軸上，并隨其同步轉(zhuǎn)動，在機座的外表面布設有焊接連接并與機座內(nèi)腔連通的散熱管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述主 發(fā)電機定子的定子鐵芯上均勻布設有多個軸向通風孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述主 發(fā)電機轉(zhuǎn)子為凸極套片式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子線圈采用扁繞成型，轉(zhuǎn)子的磁極沖片采用 整體沖壓成型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述機 座為帶有加強筋板并具有封閉隔爆腔的筒狀結(jié)構(gòu)，機座的兩端設有隔爆端蓋， 其端蓋與機座端口的結(jié)合面配合形成隔爆面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述交 流勵磁機和永磁副勵磁機的定子安裝在同一個支架上，轉(zhuǎn)子安裝在同一個軸套 上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述永 磁副勵磁機與交流勵磁機之間通過信號傳輸線串聯(lián)連接有可對發(fā)電機進行勵磁 控制的自動勵磁調(diào)節(jié)器，該自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器置于勵磁機接線盒內(nèi)，該接線 盒與機座連接部位的結(jié)合面配合形成隔爆面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述主發(fā)電機定子的接線端與隔爆接線盒連接，其接線盒支座與隔爆接線盒之間采用 隔爆面配合結(jié)構(gòu)，穿線孔采用防爆密封材料澆封，該接線盒內(nèi)裝有電壓互感器， 通過信號傳輸線與自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器連接。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述交 流勵磁機磁極為整體結(jié)構(gòu)，采用厚鋼板直接切割成型。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述永磁 副勵磁機采用16極三相同步發(fā)電機，該機的磁極采用整體磁鋼結(jié)構(gòu)，并通過螺 栓固定在軸套上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其特征在于所述旋 轉(zhuǎn)整流組件是由布設在同一個盤形支架上的整流模塊、壓敏電阻和正、負極整 流環(huán)組成。
專利摘要本實用新型涉及一種隔爆型低壓防爆發(fā)電機，其主要特點是交流勵磁機和永磁副勵磁機位于主發(fā)電機機座腔內(nèi)，主發(fā)電機具有與機座分體套裝連接的定子和通過端蓋軸承與機座支撐連接的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，內(nèi)冷卻風扇、主發(fā)電機轉(zhuǎn)子、勵磁發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)整流組件和永磁副勵磁機分別通過連接軸套依次套裝在主發(fā)電機的轉(zhuǎn)子主軸上，并隨其同步轉(zhuǎn)動，在機座的外表面布設有焊接連接并與機座內(nèi)腔連通的散熱管。該機不僅隔爆性能良好，發(fā)電電壓波形優(yōu)良，而且各部結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻系統(tǒng)設計巧妙，具有振動小、散熱效果好、溫升合理、發(fā)電運行安全可靠等理想效果。
文檔編號H02K5/22GK201238249SQ20082014798
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者斌 吳, 吳宣東, 孫延飛, 銀 李, 王宛麗, 田國群, 趙瑞來, 陳文省 申請人:南陽防爆集團有限公司