專利名稱：具有易組裝特點的發(fā)電機(jī)整流器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)的整流器組件，其中該整流器組件易于組裝。
背景技術(shù)：
發(fā)電機(jī)是已知的，并通常包括具有主繞組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述繞組被旋轉(zhuǎn)源驅(qū)動 旋轉(zhuǎn)。作為示例，發(fā)電機(jī)可被氣輪機(jī)的輸出驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。在典型的發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，電流被供應(yīng) 到主繞組。主繞組鄰近定子旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生電能，該電能用于各種目的。在已知類型的發(fā)電機(jī)中，所謂的勵磁轉(zhuǎn)子鄰近定子旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)生電流，該電流被 輸送到主繞組以便于主要的發(fā)電。由勵磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電流通常是AC電流并且利用整流器將AC電流轉(zhuǎn)換成DC電流 以為主繞組所用。在過去，整流器在某些程度上難于組裝。
發(fā)明內(nèi)容
整流器組件包括圍繞一對電環(huán)的第一和第二外殼。電環(huán)的每一個都與銷連通。多 個螺栓固定彈簧以保持多個二極管抵靠電環(huán)的內(nèi)壁。第一外殼包括開口，這些開口與螺栓 相對以允許進(jìn)入以擰緊螺栓，從而保持彈簧，并且偏壓二極管來抵靠電環(huán)的內(nèi)周。轉(zhuǎn)子平衡組件包括在轉(zhuǎn)子軸上的主繞組和在轉(zhuǎn)子軸上的勵磁繞組。整流器組件接 收在軸中的孔內(nèi)，并且包括圍繞一對電環(huán)的第一和第二外殼。電環(huán)的每一個都與銷連通。多 個螺栓固定彈簧以保持多個二極管抵靠電環(huán)的內(nèi)壁。第一外殼包括開口，這些開口與螺栓 相對以允許進(jìn)入以擰緊螺栓，從而保持彈簧，并且偏壓二極管來抵靠電環(huán)的內(nèi)周。發(fā)電機(jī)包括主定子和主繞組，勵磁轉(zhuǎn)子和勵磁繞組。主勵磁繞組隨軸旋轉(zhuǎn)。勵磁 轉(zhuǎn)子與整流器組件連通。整流器組件與主繞組連通并接收在位于軸內(nèi)的孔中。整流器組件 接收在軸中的孔內(nèi)，并且包括圍繞一對電環(huán)的第一和第二外殼。電環(huán)的每一個都與銷連通。 多個螺栓固定彈簧以保持多個二極管抵靠電環(huán)的內(nèi)壁。第一外殼包括開口，這些開口與螺 栓相對以允許進(jìn)入以擰緊螺栓，從而保持彈簧，并且偏壓二極管來抵靠電環(huán)的內(nèi)周。組裝整流器組件的方法包括以下步驟在外殼內(nèi)組裝多個電環(huán)和絕緣體，和使驅(qū) 動工具穿過在外殼的外壁上的開口并插入與彈簧相關(guān)聯(lián)的螺栓，用工具擰緊螺栓以保持彈 簧偏壓多個二極管，從而使二極管抵靠電環(huán)的內(nèi)周壁。從以下描述和附圖可最佳地理解本發(fā)明的這些和其它特征，下面是簡要說明。
圖1是通過發(fā)電機(jī)的截面圖。圖2A是示出了整流器組件的主要部件的第一視圖。圖2B示出了整流器組件。圖3是整流器組件的分解圖。圖4是通過整流器組件的截面圖。
圖5示出了整流器組件的電氣部分。圖6是整流器組件的一部分的立體圖。圖7A是通過第一外殼部分的截面圖。圖7B是第一外殼部分的外部視圖。圖8A是第二外殼部分的端視圖。圖8B是通過第二外殼部分的截面圖。
具體實施例方式圖1示出了包括鄰近主繞組24的主定子22的發(fā)電機(jī)20。發(fā)電機(jī)軸26被旋轉(zhuǎn)源 驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)源可以是氣輪機(jī)。勵磁轉(zhuǎn)子28安裝在軸上，并在勵磁定子29的附近旋轉(zhuǎn)。 如已知的，勵磁轉(zhuǎn)子28的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電流，該交流電流通過DC連接器銷50和151被傳 輸?shù)街骼@組24。示意性示出的連接為從銷50和151到主繞組24。本發(fā)明的這個部分在本 領(lǐng)域是已知的。導(dǎo)線32穿過軸26內(nèi)的槽34并被連接到電端子66。發(fā)電機(jī)軸26和槽34 的細(xì)節(jié)在2009年5月6日提交的序列號為12/436161、名稱為“帶有改進(jìn)的中空軸的發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子(GeneratorRotor with Improved Hollow Shaft) ”的共同未決美國專利申請中公 開。示出的整流器組件38在發(fā)電機(jī)軸26的內(nèi)孔內(nèi)。如在圖2A中所示，整流器組件38包括端外殼60、絕緣體68、第一電環(huán)70、第二絕 緣體52、第二電環(huán)56、和另一絕緣體52。如所能看到的，銷50和151延伸超過絕緣體52。在圖2A中示出的組件沒有外殼部分62。圖2B示出了組裝在外殼部分60上的外 殼部分62。而且，圖2B中示出的供油管36在組件38的外面延伸。應(yīng)當(dāng)理解的是，供油管 36不必是整流器組件38的一部分，并且如果供油管36沒有被引入該組件，那么在各種螺紋 都擰緊之后將供油管36引入該組件，這將在下面進(jìn)行討論?？?4和65延伸通過第一外殼 62以允許內(nèi)部螺釘或螺栓進(jìn)入。圖3是組件38的分解圖，并示出了供油管36。示出的外殼60鄰近端子66。絕緣 體68包括槽69和小槽71，槽69延伸總體較大的周向距離并且每個槽69都接收端子66， 這些小槽71提供通道以擰緊被接收在端子66中的螺栓。絕緣體68優(yōu)選由塑料形成。電 環(huán)70由銅形成，并包括二極管75。彈簧片74攜帶三個螺栓72，一個螺栓與端子66結(jié)合， 且另兩個與形成在兩個間隔開的絕緣體52中的螺母結(jié)合。彈簧74上的凸緣79以離開彈 簧的攜帶螺栓72的面81的方式延伸。凸緣79抵住二極管75并保持二極管75抵靠電環(huán) 70和56的內(nèi)壁。如所示，絕緣體52包括孔53以允許相對的螺栓通過并包括槽73以接收 并保持螺母54。如在圖4中所示，孔64被定位成與每個絕緣體52中的螺栓72相對。類似地，在 外殼62的軸向端部的槽65允許接觸接收在端子66中的螺栓72。如能從該圖理解的，凸緣 79偏壓二極管75使其抵靠在電連接構(gòu)件70和56的內(nèi)表面上。當(dāng)組裝二極管組件38時，先將外殼部件組裝到第二外殼60。然后使第一外殼62 位于該組件上。此時，通過移動穿過孔64、65、53和71的擰緊工具600擰緊螺栓72。如所 能見到的，這些孔與螺栓的位置相對。雖然這些孔可與螺栓間隔180°，用術(shù)語“相對”所表 示的意思是這些孔允許接觸這些螺栓以擰緊。在上述組裝后，此時可將油管移入外殼。如在右手側(cè)所示，工具600延伸穿過孔65和53并擰緊螺栓72。應(yīng)當(dāng)理解的是，在三個軸向位 置的每一個上有三組周向間隔設(shè)置的螺栓72。通過利用兩個外殼部分，并通過提供螺栓接觸孔，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明簡化組裝。圖5示出了整個整流器組件38的電部件。如所能理解的，銷50和151每一個都 延伸到它們相應(yīng)的電環(huán)70和56上的槽201。這些銷提供正極連接和負(fù)極連接。圖6示出了電環(huán)70，但該圖示也適用于電環(huán)56。如所示，平坦表面203接收二極 管，而弧形部分205周向地形成在平坦表面203之間。耳部210包括開口 201以接收銷50 或 151。圖7A示出了第一外殼元件62。如在該截面圖中所示，槽303為耳部210提供空 間。槽301接收連接銷151。應(yīng)當(dāng)理解，本視圖未能示出與更長的連接銷50結(jié)合的更長的 槽301。凹槽111圍繞內(nèi)周周向地延伸以使油循環(huán)。如在圖7B中所示，在第一外殼構(gòu)件62的外周面上的孔115使凹槽111與外周上 的管槽113連通。圖8A示出了第二外殼構(gòu)件60，其具有接收端子66的開口 163。如圖8B中所示， 該外殼中的孔161允許接觸螺紋以擰緊。中心三角孔200接收供油管的三角頭，從而準(zhǔn)確 地定位該供油管。當(dāng)然，也可以利用其它非圓柱形形狀以準(zhǔn)確定位供油管。如圖8B所示， 凸緣201為供油管頭提供止擋。以這種方式，相對于組件的其余部分準(zhǔn)確地定位供油管使 得供油管中的油孔19與二極管75對齊(見圖4)。雖然公開了本發(fā)明的實施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)識到，某些變形也落在 本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，應(yīng)當(dāng)研究所附的權(quán)利要求以確定本發(fā)明的真實范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
一種整流器組件，包括圍繞一對電環(huán)的第一和第二外殼，所述電環(huán)的每一個都與銷連通；和使彈簧固定以保持多個二極管抵靠所述電環(huán)的內(nèi)壁的多個螺栓，并且所述第一外殼包括開口，這些開口與所述螺栓相對以允許進(jìn)入以擰緊所述螺栓，從而保持所述彈簧，并且偏壓所述二極管來抵靠所述電環(huán)的內(nèi)周。
2.如權(quán)利要求1所述的整流器組件，其中在所述電環(huán)之間具有中間絕緣體，并且這些 絕緣體接收所述螺栓，并且包括外周上的槽，這些槽用于接收螺母，所述螺栓擰緊在這些螺 母內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的整流器組件，其中連接端子設(shè)置在所述整流器組件的軸向端部 并用于接收來自勵磁轉(zhuǎn)子的導(dǎo)線，這些連接端子還包括螺紋區(qū)域，該螺紋區(qū)域接收保持所 述彈簧的螺栓。
4.如權(quán)利要求3所述的整流器組件，其中所述彈簧軸向延伸，并攜帶三個螺栓，并在所 述螺栓的每一個的位置之間具有凸緣，并且所述凸緣向所述電環(huán)的內(nèi)周壁延伸，從而偏壓 所述二極管來抵靠所述內(nèi)壁。
5.如權(quán)利要求1所述的整流器組件，其中所述絕緣體還具有孔以允許進(jìn)入。
6.如權(quán)利要求1所述的整流器組件，其中所述第二外殼包括具有非圓柱形形狀的中心 孔以接收供油管。
7.如權(quán)利要求6所述的整流器組件，其中所述第二外殼在所述非圓柱形形狀的孔內(nèi)部 包括圓柱形孔部分以允許所述供油管通過。
8.如權(quán)利要求1所述的整流器組件，其中所述第一外殼的內(nèi)壁包括允許所述銷的至少 一個通過的軸向延伸槽，和允許與所述電環(huán)之一相關(guān)聯(lián)的耳部被接收到所述第二外殼內(nèi)的槽。
9.如權(quán)利要求1所述的整流器組件，其中具有三個周向間隔設(shè)置的所述彈簧。
10.一種轉(zhuǎn)子平衡組件，包括在轉(zhuǎn)子軸上的主繞組；在所述轉(zhuǎn)子軸上的勵磁繞組；和接收在所述軸中的孔內(nèi)的整流器組件，并且該整流器組件包括圍繞一對電環(huán)的第一 和第二外殼，所述電環(huán)的每一個都與銷連通；和使彈簧固定以保持多個二極管抵靠所述電 環(huán)的內(nèi)壁的多個螺栓，并且所述第一外殼包括開口，這些開口與所述螺栓相對以允許進(jìn)入 以擰緊所述螺栓，從而保持所述彈簧，并且偏壓所述二極管來抵靠所述電環(huán)的內(nèi)周。
11.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子平衡組件，其中在所述電環(huán)之間具有中間絕緣體，并且 這些絕緣體接收所述螺栓，并且包括外周上的槽，這些槽用于接收螺母，所述螺栓擰緊在這 些螺母內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子平衡組件，其中連接端子設(shè)置在所述整流器組件的軸向 端部并接收來自勵磁轉(zhuǎn)子的導(dǎo)線，這些連接端子還包括螺紋區(qū)域，該螺紋區(qū)域接收保持所 述彈簧的螺栓。
13.如權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)子平衡組件，其中所述彈簧軸向延伸，并攜帶三個螺栓，并 在所述螺栓的每一個的位置之間具有凸緣，并且所述凸緣向所述電環(huán)的內(nèi)周壁延伸，從而 偏壓所述二極管來抵靠所述內(nèi)壁。
14.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子平衡組件，其中所述絕緣體還具有孔以允許進(jìn)入。
15.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子平衡組件，其中所述第一外殼的內(nèi)壁包括允許所述銷的 至少一個通過的軸向延伸槽，和允許與所述電環(huán)之一相關(guān)聯(lián)的耳部接收到所述第二外殼內(nèi) 的槽。
16.一種發(fā)電機(jī)，包括主定子和主繞組；勵磁轉(zhuǎn)子和勵磁繞組，所述主勵磁繞組隨軸旋轉(zhuǎn)；所述勵磁轉(zhuǎn)子與整流器組件連通，所述整流器組件與所述主繞組連通并接收在位于所 述軸內(nèi)的孔中；和所述整流器組件包括圍繞一對電環(huán)的第一和第二外殼，所述電環(huán)的每一個都與銷連 通；和使彈簧固定以保持多個二極管抵靠所述電環(huán)的內(nèi)壁的多個螺栓，并且所述第一外殼 包括開口，這些開口與所述螺栓相對以允許進(jìn)入以擰緊所述螺栓，從而保持所述彈簧，并且 偏壓所述二極管來抵靠所述電環(huán)的內(nèi)周。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)電機(jī)，其中在所述電環(huán)之間具有中間絕緣體，并且這些絕 緣體接收所述螺栓，并且包括位于外周上的槽，這些槽用于接收螺母，所述螺栓擰緊在這些 螺母內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)電機(jī)，其中連接端子設(shè)置在所述整流器組件的軸向端部并 用于接收來自勵磁轉(zhuǎn)子的導(dǎo)線，這些連接端子還包括螺紋區(qū)域，該螺紋區(qū)域接收保持所述 彈簧的螺栓。
19.如權(quán)利要求15所述的發(fā)電機(jī)，其中所述彈簧軸向延伸，并攜帶三個螺栓，并在所述 螺栓的每一個的位置之間具有凸緣，并且所述凸緣向所述電環(huán)的內(nèi)周壁延伸，從而偏壓所 述二極管來抵靠所述內(nèi)壁。
20.一種組裝整流器組件的方法，包括以下步驟(a)在外殼內(nèi)組裝多個電環(huán)和絕緣體；和(b)使驅(qū)動工具穿過在所述外殼的外壁上的開口并插入與彈簧相關(guān)聯(lián)的螺栓，用所述 工具擰緊所述螺栓以保持所述彈簧偏壓多個二極管，從而使所述二極管抵靠所述電環(huán)的內(nèi)周壁。
全文摘要
具有易組裝特點的發(fā)電機(jī)整流器組件，包括圍繞一對電環(huán)的第一和第二外殼。所述電環(huán)的每一個都與銷連通。螺栓固定彈簧以保持多個二極管抵靠所述電環(huán)的內(nèi)壁。第一外殼包括開口，這些開口與所述螺栓相對以允許接觸螺栓以擰緊所述螺栓，從而保持所述彈簧，并且偏壓所述二極管來抵靠所述電環(huán)的內(nèi)周。轉(zhuǎn)子平衡組件、發(fā)電機(jī)、和組裝整流器組件的方法也被公開并要求保護(hù)。
文檔編號H02K11/00GK101882836SQ20101017399
公開日2010年11月10日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者G·C·萊默斯, P·吉林沃特, S·R·加農(nóng) 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司