[发明专利]一种无刷同步主发电机转子结构

说明书

本发明属于同步主发电机转子领域，具体为一种无刷同步主发电机转子结构，包括锥型转轴，锥型转轴包括转轴大端和转轴，转轴大端内部设有空腔结构，空腔结构外圆加工有腰型孔，转轴大端上还设置有轴向通孔，轴向通孔和空腔连通，锥型转轴大端与主发磁轭连接，励磁机转子直接安装在转轴大端台阶上；励磁引线铜排从空腔结构外圆上的腰形孔进入空腔结构内部，导电螺杆一端连接旋转整流模块，另一端穿过轴向通孔并与励磁引线铜排连接。新型的主发电机转子结构使用整体锥型转轴，提高了转子的刚度和强度，简化了转子结构，优化了转子励磁引线的连接和固定，简化了引线连接和固定方式，提高了可靠性，减少了部件数量和加工工序，降低了成本。

技术领域

本发明属于同步主发电机转子领域，具体为一种无刷同步主发电机转子结构。

背景技术

近年来，内燃机车柴油机向大功率、高转速方向发展，配套的同步主发电机功率和转速也随之提高。主发电机功率提高后，转子重量和体积增加，对转轴的刚度和强度提出了更高的要求。而转速的提高，同样要求转轴有更高的刚度和稳定性。因此可靠稳定的同步主发电机转子结构成为内燃机车向大功率、高转速发展的关键性技术。

现有无刷同步主发电机转子结构如图1所示：转子支架2由筒和筋板焊接而成，加工后与转轴7热套形成支架装配，支架2与主发磁轭1通过止口连接。励磁机转子5装在衬套6上，衬套6热套在转轴7上，励磁机转子5发出的三相交流电通过旋转整流模块10变换为直流电，然后通过导电螺杆9和励磁引线铜排3传输给主转子。励磁引线铜排3通过固定座4和压板8固定在转轴上。

现有主发电机转子结构的缺点如下：

（1）转子支架为筋板焊接结构，整体刚度和强度差。

（2）转子支架由筒、圆盘、筋板、法兰等多个部件焊接而成，结构复杂，生产周期长、成本高。

（3）转子支架与转轴为分体结构，需分别加工后再热套，热套后整体再次精加工，结构复杂，加工工序繁多，加工成本高。

（4）励磁机转子与转轴不能直接配合，需要在转轴上先安装衬套，工序复杂。

（5）连接主转子与励磁机转子的励磁引线铜排较长，需两次折弯，同时需在转轴上增加固定点，结构复杂、可靠性低。

发明内容

本发明提供了一种新型的主发电机转子结构，在转子结构上进行创新，改变了现有的支架和转轴装配结构，设计了全新的整体锻造锥型转轴结构，锥型转轴结构提高了发电机转子的刚度和强度，简化了转子结构。新型的主发电机转子结构优化了转子励磁引线的连接和固定，简化了引线连接和固定方式，提高了可靠性，减少了部件数量和加工工序，降低了成本。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种无刷同步主发电机转子结构，包括锥型转轴，锥型转轴包括外部轮廓为台阶状的转轴大端和连接在转轴大端一侧的转轴，转轴大端内部设有空腔结构，空腔结构外圆加工有腰型孔，转轴大端上还设置有轴向通孔，轴向通孔和空腔连通，锥型转轴大端与主发磁轭连接，励磁机转子直接安装在转轴大端台阶上；励磁引线铜排从空腔结构外圆上的腰形孔进入空腔结构内部，导电螺杆一端连接旋转整流模块，另一端穿过轴向通孔并与励磁引线铜排连接。

进一步的，空腔结构内加工有两个台阶的平面，轴向通孔与空腔连通的一端位于下方的的第一台阶平面上，位于上方的第二台阶平面上加工安装压板的螺栓孔；励磁引线铜排从空腔结构外圆上的腰形孔进入空腔结构内部后先安装在第二台阶平面上的垫板上，然后使用压板固定。励磁引线铜排进入空腔后先通过第二台阶平面上的压板固定，使励磁引线铜排安装稳定，再由于导电螺杆与励磁引线铜排连接端部需要使用垫片等结构，使得导电螺杆的该端部有一定厚度，故轴向通孔位于下方的第一台阶平面上后使得两个台阶之间的高度差平衡了上述厚度，进而使得励磁引线铜排垂直固定，即励磁引线铜排由原来的“Z”型改进为“I”型。

进一步的，导电螺杆在轴向通孔内还使用密封胶固定。