專利名稱：隔爆型低壓防爆發電機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于發電機技術領域，特別是與煤礦井下用移動防爆發電車配 套的柴油發電機組用的一種隔爆型低壓防爆發電機。
背景技術：
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，需要經常停下來接續電纜，并且電纜也需要人工拖拽，勞動強度 大，而且電纜處于經常磨損狀態，供電安全性較差。在現有技術中，通常所用 的發電機，其主發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，使得接線盒內引 接線太多，給安裝維修帶來不便。另外，低壓凸極式發電機轉子的凸極多采用 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構，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電防爆隔爆技術。 實用新型內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，而且其結構緊湊、 合理，運行可靠，安裝維修簡便，制造、運行成本低，發電效率高的隔爆型低 壓防爆發電機。
實現本實用新型的目的所采取的技術方案是該機是由主發電機、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電機 機座腔內，主發電機具有與機座分體套裝連接的主發電機定子和通過端蓋軸承 與機座支撐連接的轉子轉軸，冷卻風扇、主發電機轉子、交流勵磁機、旋轉整 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電機的轉子主軸上， 并隨其同步轉動，在機座的外表面布設有焊接連接并與機座內腔連通的散熱管。
所述主發電機定子的定子鐵芯上均勻布設有多個軸向通風孔。
所述主發電機轉子為凸極套片式結構，轉子線圈采用扁繞成型，其轉子的 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構，機座的兩端設有 隔爆端蓋，其端蓋與機座端口的結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連接有可對發 電機進行勵磁控制的自動勵磁電壓調節器，該調節器置于勵磁機接線盒內，該 接線盒與機座連接部位的結合面配合形成隔爆面。
所述主發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構，穿線孔采用防爆密封材料澆封，該接線盒內裝有 電壓互感器，通過信號傳輸線與自動勵磁電壓調節器連接。
所述交流勵磁機磁極為整體結構，采用厚鋼板直接切割成型。所述永磁副勵磁機采用16極三相同步發電機，該機的磁極采用整體磁鋼結
構，并通過螺栓固定在軸套上。
所述旋轉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、負極整流環組成。
按照上述方案制作的隔爆型低壓防爆發電機，其有益效果為
1) 勵磁發電機和永磁副勵磁機與主發電機位于同一個機座內，使整個發電 機結構更加緊湊，為實現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構的優化設計，以及旋轉整流盤采用 單盤徑向布置，使發電機的軸向尺寸大大縮小，既能減少發電機的占用空間， 也使發電機運行更加平穩。
2) 交流勵磁機和永磁副勵磁機均采用高極數同步發電機，而且配置了自動 勵磁監測、調節系統，能夠有效地保證發電機的發電質量。
3) 該發電機內部冷卻風路設計巧妙合理，而且采用內外雙重冷卻結構，使 該機達到結構緊湊、散熱效果好、隔爆性能良好發電運行安全可靠等理想效果。
4) 該發電機還具有輸出電壓波形優良，整機和各部振動較小，發電、勵 磁系統溫升合理，以及結構簡單、安裝維修方便，造價低廉、占用空間小、方 便運輸等優點。


圖1是本實用新型的結構示意圖2是圖1中旋轉整流盤的結構示意圖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電機，包括主發電機、交流勵磁機和永磁副勵磁機，其中，主發電機由機座l、主發電機定子7和主發電機 轉子8組成，主發電機定子7與機座1緊配合套裝連接，使主發電機定子7運 行中產生的熱量通過機座外壁的傳導作用進行散熱，同時主發電機定子鐵芯的 圓周部位均勻布設有多個軸向通風孔，并與主發電機氣隙一起構主發電機定子 7的冷卻風路，對主發電機定子7進行良好的冷卻。主發電機轉子8為凸極套 片式結構，其磁極沖片采用整體沖壓成型，主發電機轉子線圈采用扁繞成型， 不僅具有較好的剛性強度，而且結構更加緊湊，其磁極之間的間隙與主發電機 氣隙一起形成主發電機轉子8的冷卻風路。主發電機轉子主軸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構，其兩端設有隔爆端蓋5，該端蓋與 機座1的端口結合面配合形成隔爆面，同時在端蓋軸承的內外兩側均裝有密封 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 座內腔連通的散熱管19，在內冷卻風扇4的引力作用下，與主發電機定子風路、 轉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，保證主發電機以及勵磁系統的正 常運行。另外，機座1尾部的轉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，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，兩者的轉子ll、 13安裝在 與轉子主軸2連接的同一個連接軸套18上。交流勵磁機采用10極旋轉電樞式 三相同步發電機，其磁極為整體結構，采用厚鋼板直接切割成型，制作工藝更 加簡單，并能節省大量模具和工時消耗。永磁副勵磁機采用16極三相同步發電機，該機的磁極采用整體磁鋼結構，并通過螺栓固定在軸套上。這種結構設計 使得整個發電機更加緊湊，具有較高的剛性和結合牢度，同時采用高極數發電 機，其所提供的勵磁電流具有很好的波形，從而能夠保證發電機組發出的電壓 具有優良的品質。
旋轉整流組件9位于交流勵磁機和主發電機之間，是由內外同心的兩個環 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9-3、 9-4和接線環9-5，標號9-6是磁極引線接線柱， 標號9-8是支撐連接件，由此構成結構簡捷，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電機電壓輸出連接的主發電機隔爆接線盒 6、用于調節勵磁電壓的勵磁接線盒14和監測發電機內部溫度的監測接線盒20， 各接線盒與機座1連接部位的結合面配合形成隔爆面。其中，隔爆接線盒6與 主發電機定子7的接線端連接，與接線盒支座之間采用隔爆面配合結構，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內裝有電壓互 感器，通過信號傳輸線與自動勵磁調節器連接，用于監測和傳輸主發電機輸出 電壓信號。勵磁接線盒14內裝有數字式自動勵磁電壓調節器，該調節器通過信 號傳輸線與隔爆接線盒6內的電壓互感器連接，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。在發電機組的 運行過程中，數字式自動勵磁電壓調節器根據主發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節，由此即時調整主發電機的勵磁電壓強度和波 形，進而保證發電機組的正常運行及其發電質量。
權利要求1、一種隔爆型低壓防爆發電機，該機是由主發電機、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電機機座腔內，主發電機具有與機座分體套裝連接的主發電機定子和通過端蓋軸承與機座支撐連接的轉子轉軸，內冷卻風扇、主發電機轉子、交流勵磁機、旋轉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電機的轉子主軸上，并隨其同步轉動，在機座的外表面布設有焊接連接并與機座內腔連通的散熱管。
2、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，其特征在于所述主 發電機定子的定子鐵芯上均勻布設有多個軸向通風孔。
3、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，其特征在于所述主 發電機轉子為凸極套片式結構，轉子線圈采用扁繞成型，轉子的磁極沖片采用 整體沖壓成型。
4、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，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構，機座的兩端設有隔爆端蓋， 其端蓋與機座端口的結合面配合形成隔爆面。
5、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，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，轉子安裝在同一個軸套 上。
6、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，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連接有可對發電機進行勵磁 控制的自動勵磁調節器，該自動勵磁電壓調節器置于勵磁機接線盒內，該接線 盒與機座連接部位的結合面配合形成隔爆面。
7、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，其特征在于所述主發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 隔爆面配合結構，穿線孔采用防爆密封材料澆封，該接線盒內裝有電壓互感器， 通過信號傳輸線與自動勵磁電壓調節器連接。
8、根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，其特征在于所述交 流勵磁機磁極為整體結構，采用厚鋼板直接切割成型。
9、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，其特征在于所述永磁 副勵磁機采用16極三相同步發電機，該機的磁極采用整體磁鋼結構，并通過螺 栓固定在軸套上。
10、 根據權利要求1所述的隔爆型低壓防爆發電機，其特征在于所述旋 轉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 流環組成。
專利摘要本實用新型涉及一種隔爆型低壓防爆發電機，其主要特點是交流勵磁機和永磁副勵磁機位于主發電機機座腔內，主發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子轉軸，內冷卻風扇、主發電機轉子、勵磁發電機、旋轉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電機的轉子主軸上，并隨其同步轉動，在機座的外表面布設有焊接連接并與機座內腔連通的散熱管。該機不僅隔爆性能良好，發電電壓波形優良，而且各部結構緊湊，冷卻系統設計巧妙，具有振動小、散熱效果好、溫升合理、發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 優先權日2008年7月15日
發明者斌 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