專利名稱：用于高速發(fā)電機的端板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及為發(fā)電機中的端部旋轉繞組提供支撐的端板。
背景技術：
發(fā)電機是已知的，并通常包括攜帶芯和繞組的轉子軸。轉子軸、芯和繞組由旋轉源 驅動旋轉。作為示例，氣輪機通常被用于驅動發(fā)電機的軸。芯和繞組在定子線圈附近旋轉 并且這種相對旋轉產生電流。發(fā)電機在非常高的旋轉速度上運行，并且在旋轉部件上存在各種力和難題。作為 示例，發(fā)電機繞組通常需要支撐。而且，在現(xiàn)有技術中對向發(fā)電機部件的油供應的控制和管 理已經存在困難。

發(fā)明內容
發(fā)電機的端板包括大體是圓柱形的并具有接收轉子軸的中心孔的端板。端板具 有徑向內凸起部(radially inner boss)禾口徑向夕卜凸起部(radially outer boss)。徑向 外凸起部設置在發(fā)電機中繞組的徑向外側，而徑向內凸起部設置在發(fā)電機中繞組的徑向內 側。發(fā)電機的轉子芯包括主芯，和在主芯的每一端上的繞組。端板接收在主芯的每一 軸向側上。端板大體為圓柱形并具有接收轉子軸的中心孔。端板具有徑向內凸起部和徑向 外凸起部。徑向外凸起部設置在繞組的徑向外側，而徑向內凸起部設置在繞組的徑向內側。轉子組件包括轉子軸、主芯、和在主芯的每一端處的繞組。端板接收在主芯的每一 軸向側上。端板大體為圓柱形并具有接收轉子軸的中心孔。端板具有徑向內凸起部和徑向 外凸起部。徑向外凸起部設置在繞組的徑向外側，而徑向內凸起部設置在繞組的徑向內側。 徑向外凸起部的軸向長度大于徑向內凸起部的軸向長度。對兩個端板來說徑向外凸起部的 長度與徑向內凸起部的長度的比率是不同的。發(fā)電機包括定子和轉子，轉子包括轉子軸、主芯、和在主芯的每一端處的繞組。端 板接收在主芯的每一軸向側上。端板大體為圓柱形并具有接收轉子軸的中心孔。端板具有 徑向內凸起部和徑向外凸起部。徑向外凸起部設置在繞組的徑向外側，而徑向內凸起部設 置在繞組的徑向內側。徑向外凸起部的軸向長度大于徑向內凸起部的軸向長度。對兩個端 板來說徑向外凸起部的長度與徑向內凸起部的長度的比率是不同的。本發(fā)明的這些和其它特征將從下面的說明書和附圖中得到最好的理解，下面是附 圖說明。


圖IA是本發(fā)明的發(fā)電機的分解圖。圖IB示出了組裝后的端視圖。圖2是截面視圖。
圖3A是端板的截面視圖。圖3B是圖3A中用圓圈3B標識的區(qū)域的放大部分。圖3C是端板從第一側的端視圖。圖3D示出了端板的相對側。
具體實施例方式圖IA中示出了發(fā)電機20。發(fā)電機20具有與軸24結合的旋轉芯152。繞組50圍 繞芯152的軸向端間隔設置。用扳手螺母32將端板26固定到轉子軸24。扳手螺母32具 有內螺紋，該內螺紋接收在軸24外周上的螺紋上。絕緣構件150設置在端板26和繞組50 之間。端板26是圓柱形的并可由諸如鋼之類的合適金屬形成，并且期望這些端板26與繞 組50絕緣。如圖IB中所示，限制套36圍繞芯156，和端板26。該限制套36的細節(jié)在2009年 3月26日提交的、序列號是12/411468的、名稱為“帶有改進的楔的發(fā)電機轉子(Generator Rotor With ImprovedWedges) ”的共同未決美國專利申請中。如圖IB中所示，在端板26中形成多個缺口 34，這些缺口 34可用于固定墊片40(見 圖2)以將限制套36保持在轉子組件上。如示意性地所示，定子22與轉子組件相關聯(lián)。內孔27選擇性地接收螺釘28以在螺釘28被擰緊后鎖緊扳手螺母。螺釘安裝到 缺口 30內，這些缺口 30圍繞扳手螺母的圓周形成。如圖2中所示，絕緣體150設置在繞組50和端板26的內表面之間。墊片40可由 螺釘固定在缺34內以將限制套36保持在整個組件上。如進一步所示，油塞60形成在端板26上并用于提供區(qū)域以控制油向轉子外并流 向發(fā)電機內其它部件的流動。如圖3A中所示，端板26包括凹穴102和100。如上所示凹穴100接收絕緣體150。 端板具有外凸起部54和內凸起部56，外凸起部54在繞組的外面接收到芯組件152上，而內 凸起部56在繞組的里面延伸，并限定了允許軸24通過的孔。圖2最佳地示出了該定位。內凸起部56延伸距離12，而外凸起部54延伸距離11。凹穴100延伸入面內的深 度是13。外凸起部的內徑是dl，而內凸起部的內徑是d2。在一個實施例中，直徑dl 是 5. 075〃 (128. 905mm)，而直徑 d2 是 2. 427〃 (61. 646mm)。 長度 11 是.820〃 (20. 828mm)，長度 12 是.345" (8. 763mm)，而長度 13 是.06 〃 (1.524mm)。 dl與d2的比率在2. 0禾口 2. 2之間。11與12的比率在2. 30禾口 2. 55之間，而11與13的比 率在12和17之間。圖3A示出了兩個端板中的一個。由于繞組“向回折彎”，在任一發(fā)電機上的兩個端 板之間長度11和12的尺寸都不同。以上討論了并在圖3B中圖示了兩個端板中的一個。在 實施例中，另一端板將具有· 899" (22. 835mm)的尺寸11，而· 364" (9. 246mm)的12。這 個端板的比率將在2. 30和2. 55之間。圖3B是塞60的細節(jié)，并示出了包括軸向延伸凸緣62和徑向向外延伸突出部61 的塞60，軸向延伸凸緣62從端板26的前面63延伸。這形成接收可能從多個孔113流出的 油，這些孔113從轉子的內部形成。到外凸起部54的直徑是dl，而到塞60的徑向外邊緣的 直徑是d3。在一個實施例中，直徑d3是3. 950〃 (100. 33mm)。dl與d3的比率在1. 20和1. 35之間。如圖3C中所示，有多個凹穴100和102。凹穴102接收孔113。如圖3D中所示，端板26形成為帶有螺紋27，螺栓孔34，和多個孔32，這些孔32可
接收平衡重量。雖然公開了本發(fā)明的實施方式，但本領域技術人員能夠認識到，某些變形也落在 本發(fā)明的范圍內。因此，應當研究所附的權利要求以確定本發(fā)明的真實范圍和內容。
權利要求
一種用于發(fā)電機的端板，包括端板，大體是圓柱形的并具有接收轉子軸的中心孔；所述端板具有徑向內凸起部和徑向外凸起部，所述徑向外凸起部設置在發(fā)電機中繞組的徑向外側，而所述徑向內凸起部設置在發(fā)電機中繞組的徑向內側。
2.如權利要求1所述的端板，其中所述徑向外凸起部的軸向長度大于所述徑向內凸 起部的軸向長度，并且所述徑向外凸起部的長度和所述徑向內凸起部的長度的比率在2. 30 和2. 55之間。
3.如權利要求1所述的端板，其中多個凹穴形成在所述端板的內表面上的周向間隔位 置處，所述凹穴以凹穴距離凹入所述端板的內表面，并且所述徑向外凸起部從所述內表面 延伸第二距離，所述凹穴距離和所述第二距離的比率在12和17之間。
4.如權利要求3所述的端板，其中多個絕緣體接收在所述凹穴內以在所述端板和所述 繞組間形成絕緣。
5.如權利要求1所述的端板，其中油塞形成為離開所述端板的外表面延伸，所述油塞 包括第一凸緣，所述第一凸緣沿著軸向中心線離開所述外表面延伸并到達徑向向外延伸凸 緣，且所述徑向向外延伸凸緣與所述第一凸緣結合以提供在所述外表面上的油腔。
6.如權利要求5所述的端板，其中數(shù)個孔延伸通過所述端板以將油供應到所述油腔。
7.如權利要求5所述的端板，其中油塞外徑能被定義為從所述端板的中心線到所述油 塞的外周表面，而外凸起部外徑可被定義為是到所述外凸起部的外周表面，所述外凸起部 直徑與所述油塞直徑的比率在1. 20和1. 35之間。
8.用于發(fā)電機的轉子芯，包括主芯，和在所述主芯的每一端上的繞組；接收在所述主芯的每一軸向側上的端板，所述端板大體為圓柱形并具有接收轉子軸的 中心孔；和所述端板具有徑向內凸起部和徑向外凸起部，所述徑向外凸起部設置在所述繞組的徑 向外側，而所述徑向內凸起部設置在所述繞組的徑向內側。
9.如權利要求8所述的用于發(fā)電機的轉子芯，其中所述徑向外凸起部的軸向長度大于 所述徑向內凸起部的軸向長度，并且所述徑向外凸起部的長度與所述徑向內凸起部的長度 的比率在所述兩個端板之間不同。
10.如權利要求8所述的用于發(fā)電機的轉子芯，其中多個凹穴形成在所述端板的內表 面上的周向間隔位置處，所述凹穴以凹穴距離凹入所述端板的內表面，并且所述徑向外凸 起部從所述內表面延伸第二距離，所述凹穴距離和所述第二距離的比率在12和17之間，并 且多個絕緣體接收在所述凹穴內以在所述端板和所述繞組間形成絕緣。
11.如權利要求8所述的用于發(fā)電機的轉子芯，其中油塞形成為離開所述端板的外表 面延伸，所述油塞包括第一凸緣，所述第一凸緣沿著軸向中心線離開所述外表面延伸并到 達徑向向外延伸凸緣，且所述徑向向外延伸凸緣與所述第一凸緣結合以提供在所述外表面 上的油腔，所述外表面帶有多個孔，這些孔延伸通過所述端板以將油供應到所述油腔。
12.如權利要求8所述的用于發(fā)電機的轉子芯，其中扳手螺母與所述芯結合，并且具有 內螺紋，當所述轉子芯與軸結合時所述內螺紋接收在所述軸上。
13.一種轉子組件，包括轉子軸、主芯、和在所述主芯的每一端處的繞組；和接收在所述主芯的每一軸向側上的端板，所述端板大體為圓柱形并具有接收轉子軸的 中心孔；所述端板具有徑向內凸起部和徑向外凸起部，所述徑向外凸起部設置在所述繞組的徑 向外側，而所述徑向內凸起部設置在所述繞組的徑向內側；所述徑向外凸起部的軸向長度大于所述徑向內凸起部的軸向長度，并且對于所述兩個 端板來說所述徑向外凸起部的長度與所述徑向內凸起部的長度的比率不同。
14.如權利要求13所述的轉子組件，其中多個凹穴形成在所述端板的內表面上的周向 間隔位置處，所述凹穴以凹穴距離凹入所述端板的內表面，并且所述外凸起部從所述內表 面延伸第二距離，所述凹穴距離和所述第二距離的比率在12和17之間，并且多個絕緣體接 收在所述凹穴內以在所述端板和所述繞組間形成絕緣。
15.如權利要求13所述的轉子組件，其中油塞形成為離開所述端板的外表面延伸，所 述油塞包括第一凸緣，所述第一凸緣沿著軸向中心線離開所述外表面延伸并到達徑向向外 延伸凸緣，且所述徑向向外延伸凸緣與所述第一凸緣結合以提供在所述外表面上的油腔， 并且多個孔延伸通過所述端板以將油供應到所述油腔。
16.如權利要求15所述的轉子組件，其中扳手螺母具有內螺紋，內螺紋接收到所述軸 上以固定所述端板。
17.一種發(fā)電機，包括定子；轉子，所述轉子包括轉子軸、主芯、和在所述主芯的每一端處的繞組；和接收在所述主芯的每一軸向側上的端板，所述端板大體為圓柱形并具有接收轉子軸的 中心孔；所述端板具有徑向內凸起部和徑向外凸起部，所述徑向外凸起部設置在所述繞組的徑 向外側，而所述徑向內凸起部設置在所述繞組的徑向內側；所述徑向外凸起部的軸向長度大于所述徑向內凸起部的軸向長度，并且對于所述兩個 端板來說所述徑向外凸起部的長度與所述徑向內凸起部的長度的比率是不同的。
18.如權利要求17所述的發(fā)電機，其中多個凹穴形成在所述端板的內表面上的周向間 隔位置處，所述凹穴以凹穴距離凹入所述端板的內表面，并且所述外凸起部從所述內表面 延伸第二距離，所述凹穴距離和所述第二距離的比率在12和17之間，并且多個絕緣體接收 在所述凹穴內以在所述端板和所述繞組間形成絕緣。
19.如權利要求17所述的發(fā)電機，其中油塞形成離開從所述端板的外表面延伸，所述 油塞包括第一凸緣，所述第一凸緣沿著軸向中心線離開所述外表面延伸并到達徑向向外延 伸凸緣，且所述徑向向外延伸凸緣與所述第一凸緣結合以提供在所述外表面上的油腔，并 且多個孔延伸通過所述端板以將油供應到所述油腔。
20.如權利要求19所述的發(fā)電機，其中扳手螺母具有內螺紋，內螺紋接收到所述軸上 以固定所述端板。
全文摘要
用于高速發(fā)電機的端板，包括大體是圓柱形的并具有接收轉子軸的中心孔的端板。端板具有徑向內凸起部和徑向外凸起部。所述徑向外凸起部設置在發(fā)電機中繞組的徑向外側，而所述徑向內凸起部設置在發(fā)電機中繞組的徑向內側。包括這些端板的主芯組件、轉子、和發(fā)電機也都被公開并要求保護。
文檔編號H02K1/22GK101908782SQ201010173979
公開日2010年12月8日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權日2009年5月6日
發(fā)明者G·C·小萊默斯, S·R·加農 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司