單動力驅動的雙發電機組的製作方法

2023-09-12 14:23:50 1

專利名稱：單動力驅動的雙發電機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及雙發電機組，特別涉及一種單動力驅動的雙發電機組。
背景技術：
內燃機的燃料能量在做功行程中燃燒釋放，然後轉化為機械能。這部分機械能一 方面用來克服非做功行程的阻力，驅動曲柄連杆結構，使內燃機繼續運轉；另一方面，將其 餘機械能作為動力輸出。而傳統的飛輪就是用來幫助提高輸出軸的慣性矩，在做功行程中 儲備能量，在非做功行程中將儲備的機械能釋放出來，緩和輸出軸的轉速波動，使輸出平 穩。也就是說，傳統意義上的飛輪依靠其本身大質量的特點，作為一種單一的儲能元件來設 計和使用。因而，傳統內燃發電機是在曲軸的一端布置飛輪，另一端驅動發電機轉子。傳統 發電機因為其一臺動力只驅動一臺發電機，所以其輸出的電源也是單一的，不能滿足同時 使用多種電源的需要。而就運動情況來分析飛輪在做圓周運動，發電機的轉子也是在做圓 周運動，如果能將二者結合起來考慮，再結合現代電子技術，完全可以使曲軸的兩端同時發 出電能，而突破傳統發電機只能一端發電的難題。內燃機在運轉過程中，各運動副之間需要得到適當的潤滑方可保證各運動副的正 常工作。傳統內燃機採用專門的壓力潤滑結構或專門的飛濺潤滑結構。目前，行業內飛濺 潤滑有兩種方式一種方式是通過齒輪嚙合來驅動潤滑齒輪，潤滑齒輪攪動曲軸箱內的機 油實現飛濺潤滑；另一種方式是利用鏈條運動時經過潤滑油，由鏈條攜帶潤滑油而實現飛 濺潤滑。這幾種潤滑方式存在的缺點是結構相對複雜，且會產生附加噪音。內燃發電機中，發電機組在工作過程中會產生熱量積聚，因此在轉子附近都帶有 散熱風扇。風扇攪動空氣流，冷卻定轉子後直接排走，造成了冷卻風能的浪費。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種單動力驅動的雙發電機組，將傳統的 發動機飛輪和發電機轉子結合起來，使二者合二為一，變為飛輪轉子它在運轉時即作為飛 輪實現穩速平衡，又同時作為一臺發電機的轉子。這樣就將原來的發電機由發動機曲軸一 端帶飛輪且另一端帶發電機，改變為兩端都帶上了發電機。而且，兩臺發電機自然可以更方 便地實現輸出電源的多樣化。為解決所述技術問題，本實用新型提供了一種單動力驅動的雙發電機組，其特徵 在於，單動力驅動的雙發電機組包括發動機曲軸、右發電機和左發電機，右發電機具有右發 電機轉子，左發電機具有左發電機飛輪轉子，右發電機轉子和左發電機飛輪轉子都固定在 發動機曲軸上。優選地，所述單動力驅動的雙發電機組還包括曲軸箱側蓋和機組右側主體，機組 右側主體包括右發電機導風罩、右發電機定子、右發電機轉子、右發動機冷卻扇和鎖緊螺 栓，右發電機定子和右發電機轉子構成右發電機，曲軸箱側蓋上連接有右發電機導風罩，右 發電機定子固定到右發電機導風罩上，鎖緊螺栓通過與發動機曲軸間的螺紋配合將右發動
3機冷卻扇、右發電機轉子固定在發動機曲軸上。優選地，所述右發電機導風罩為雙止口結構。優選地，所述單動力驅動的雙發電機組還包括發動機曲軸箱和機組左側主體，機 組左側主體包括左發電機定心成套、左發電機定子、左發電機飛輪轉子、左發電機冷卻扇、 啟動杯、鎖緊螺母和左發電機導風罩，左發電機定子和左發電機飛輪轉子構成左發電機，發 動機曲軸箱有一外凸臺，左發電機定子安裝在外凸臺上，鎖緊螺母將啟動杯、左發電機冷卻 扇及左發電機飛輪轉子固定在發動機曲軸上。優選地，所述右發電機導風罩開有導風腔，導風腔內有斜向上的導風肋，機組裝配 完成後，左發電機導風罩在朝向發電機汽缸頭方位形成出風口。優選地，所述左發電機冷卻扇通過一個凸臺嵌入啟動杯和左發電機飛輪轉子。優選地，所述左發電機定心成套為雙止口結構。優選地，所述左發電機飛輪轉子包括左發電機轉子磁鋼、左發電機磁鋼輔助固定 元件、左發電機飛輪轉子本體和觸發磁鋼，左發電機轉子磁鋼通過左發電機磁鋼輔助固定 元件固定在左發電機飛輪轉子本體上，觸發磁鋼固定在左發電機飛輪轉子本體上。優選地，所述單動力驅動的雙發電機組還包括發動機連杆，發動機連杆上帶有延 伸柄。優選地，述延伸柄的端部形狀為直柄式、齒式或勺式。優選地，所述單動力驅動的雙發電機組還包括消音器和燃油箱，在消音器與右發 電機間以及在消音器與燃油箱間都設置防護板。本實用新型的積極進步效果在於A、將傳統的發動機飛輪和發電機轉子結合起來，使二者合二為一，變為飛輪轉子 它在運轉時即作為飛輪實現穩速平衡，又同時作為一臺發電機的轉子。這樣就將原來的發 動機曲軸一端帶飛輪且另一端帶發電機，改變為兩端都帶上了發電機。而且，兩臺發電機自 然可以更方便地實現輸出電源的多樣化。B、在發動機連杆上帶有一個延伸柄，發動機連杆在旋轉過程時，延伸柄直接攪動 曲軸箱內的潤滑油，這樣通過簡單的結構就實現了飛濺潤滑。C、發動機曲軸的端部採用以一鎖多的鎖緊方式多個需要鎖緊的零部件相互間採 用凸起嵌入的方式，相互進行圓周方向的定位。而軸線方向上以錐孔與曲軸的錐面配合定 位，然後在曲軸端部以螺母或螺栓等方式軸向鎖緊。這樣，多個零部件就被曲軸端部的螺母 或螺栓緊密固定在發動機曲軸上。這種以一鎖多的鎖緊方式，使結果緊湊，同時減少了成 本。D、雙路冷卻方式和消音器的熱流阻隔方式一路冷卻發動機曲軸一端的發電機 後，通過導風槽繼續冷卻保護數碼整流變頻部分的電子元器件。另一路冷卻發動機曲軸另 一端的發電機後，經由導風罩冷卻發動機汽缸頭。消音器熱流的阻隔是通過在消音器朝向 油箱和發電機側加防護板的方式，阻隔其熱量向油箱和發電機輻射。

圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型發動機曲軸以一鎖多的鎖緊方式的結構示意圖。[0024]圖3為本實用新型帶延伸柄的發動機連杆的結構示意圖。圖4為本實用新型採用雙路分流冷卻方式的示意圖。圖5為本實用新型消音器的熱流阻隔方式的結構示意圖。圖6為本實用新型單動力驅動的雙發電機組的電能輸出拓撲的示意圖。圖7為本實用新型右發電機轉子的結構示意圖。
具體實施方式
下面舉個較佳實施例，並結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。如圖1所示，本實用新型單動力驅動的雙發電機組包括曲軸箱側蓋61、發動機曲 軸箱62、發動機曲軸63、機組右側主體和機組左側主體，機組右側主體包括右發電機導風 罩5、右發電機定子4、右發電機轉子3 (也可稱為「右發電機飛輪轉子」)、右發動機冷卻扇2 和鎖緊螺栓1，機組左側主體包括左發電機定心成套7、左發電機定子8、左發電機飛輪轉子 9、左發電機冷卻扇10、啟動杯11、鎖緊螺母12和左發電機導風罩。機組右側主體布置如下曲軸箱側蓋61上連接有右發電機導風罩5，右發電機定 子4固定到右發電機導風罩5上。右發電機導風罩5為雙止口結構，以此保證右發電機定 子4與發動機曲軸63的軸線重合，也就是保證了右發電機定子4與右發電機轉子3的同軸 度。右發電機導風罩5開有導風腔，導風腔內有斜向上的導風肋，機組裝配完成後，左發電 機導風罩在朝向發電機汽缸頭方位形成出風口。右發動機冷卻扇2、右發電機轉子3及發動 機曲軸63的連接固定方式見圖2的右側右發電機轉子3通過錐孔與發動機曲軸63的右 錐面配合而在軸向得以定位，右發動機冷卻扇2與右發電機轉子3通過凸起鑲入的方式在 圓周方向定位，鎖緊螺栓1通過與發動機曲軸63間的螺紋配合將右發動機冷卻扇2、右發電 機轉子3固定在發動機曲軸63上。根據機組整體布置的需要，右發電機轉子3即可以做成 傳統發電機轉子的形式，也可以做成即起轉子作用又起飛輪穩速平衡作用的飛輪轉子的形 式，即如圖7所示，右發電機轉子3由右飛輪轉子本體32、右發電機轉子磁鋼34、右發電機 磁鋼輔助固定元件33所組成。其中，右飛輪轉子本體32與圖1中的左發電機飛輪轉子本 體93都由鑄鐵或鑄鋼材料製成。機組左側主體布置如下發動機曲軸箱62在主軸承孔位處鑄造有一外凸臺。左 發電機定心成套7為雙止口結構。左發電機定子8安裝在發動機曲軸箱62的外凸臺上時， 左發電機定心成套7的雙止口結構保證了左發電機定子8與發動機曲軸63的軸線重合，也 就是保證了左發電機定子8與左發電機飛輪轉子本體93的同軸度。左發電機轉子磁鋼91 通過左發電機磁鋼輔助固定元件92固定在左發電機飛輪轉子本體93上，觸發磁鋼94通過 螺栓或粘膠等方式固定在左發電機飛輪轉子本體93上，左發電機轉子磁鋼91、左發電機磁 鋼輔助固定元件92、左發電機飛輪轉子本體93和觸發磁鋼94形成了左發電機飛輪轉子9。 左發電機飛輪轉子9通過左發電機飛輪轉子本體93的錐孔與發動機曲軸63以錐面配合而 實現軸向定位，以鍵連接方式實現圓周方向的定位。左發電機冷卻扇10與左發電機飛輪轉 子本體93及啟動杯11以凸起鑲入的方式彼此間圓周定位，左發電機冷卻扇10通過一個凸 臺嵌入啟動杯11和左發電機飛輪轉子9，使啟動杯、左發電機冷卻扇和左發電機飛輪轉子 相互間在圓周方向得以固定。這樣，參見圖2的左側，鎖緊螺母12通過與發動機曲軸63間 的螺紋緊固時，就將啟動杯11、左發電機冷卻扇10及左發電機飛輪轉子9緊緊固定在發動機曲軸63上。這樣，在發動機需要啟動時，發動機曲軸63、觸發磁鋼94隨發電機飛輪轉子本體 93 一起轉動，就可以產生促發磁場，而使啟動更加順利。在發動機運轉時，發動機曲軸63就 同時驅動了左發電機(由左發電機飛輪轉子9及左發電機定子8組成)和右發電機(由右 發電機轉子3和右發電機定子4組成)同時發電，這無疑大大提高了發動機的發電能力。而 且所發出的兩路電源經過數碼整流逆變系統處理後，可穩定輸出雙路不同電源，也可二路 合一後輸出單路電源。供電形式較傳統單發電機更加靈活。在本實施例中，如圖3所示，本實用新型單動力驅動的雙發電機組還包括發動機 連杆15，發動機連杆15上帶有延伸柄。發動機裝配好以後，此延伸柄端部浸入曲軸箱底部 的潤滑油中。延伸柄可以直接鑄造在發動機連杆上，也可通過其他簡單的方式與發動機連 杆間連接固定；延伸柄的端部形狀可以是直柄式、齒式、勺式或其他形狀，根據發動機的潤 滑要求來設計。當發動機連杆隨同發動機曲軸旋轉時，發動機連杆上的延伸柄攪動機油，實 現飛濺潤滑。這樣，通過簡單的結構就保證了發動機運動副潤滑的需要，不僅降低成本，而 且減少了噪音。在數碼變頻發電機組中，發電機、發動機頭部和數碼整流變頻器的電子元器件為 需要冷卻保護的部位。本實用新型單動力驅動的雙發電機組還包括消音器16和燃油箱17， 本發明的具體實施例中，採用雙路分流冷卻方式，使發電機、發動機頭部和數碼整流變頻器 的電子元器件都得到了強制風冷冷卻，如圖4所示，雙路分流冷卻方式包括右風路和左風 路，右風路具體為右發電機冷卻扇2隨發動機曲軸63運轉時，空氣流流經右發電機轉子3 上的過流孔31進入由右發電機導風罩5和右發電機轉子3組成的右發電機工作腔中，冷卻 右發電機轉子3和右發電機定子4後，經由右發電機導風罩5上的導流腔，在導流肋51的 導向下，斜向上吹向數碼整流變頻器冷卻保護罩14後，經由其上方排出。左風路具體為左 發電機冷卻扇10被發動機曲軸63帶動運轉時，空氣經由左發電機飛輪轉子本體93上的過 流孔，冷卻左發電機(由左發電機飛輪轉子9及左發電機定子8組成)後，在左導風罩13 的導流下，流向發動機頭部。這樣，在雙路冷卻氣流的作用下，整個雙發電機組得到了良好 冷卻。如圖5所示，本例中還對消音器16的熱輻射進行了阻隔。具體是在消音器16與其 相鄰的右發電機間以及在消音器16與燃油箱17間都設置防護板18。防護板18可以是單 獨設置的，也可以是改良後的消音器本身附帶的防護板。用隔護的方法阻隔熱量向電機和 燃油箱17輻射。如圖6所示，本實用新型單動力驅動的雙發電機組採用雙機串並聯電路，將兩端 發出的電源分多路分別輸出或合併後單一輸出。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做 出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護範圍由所附權利要求書限定。
權利要求一種單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，單動力驅動的雙發電機組包括發動機曲軸、右發電機和左發電機，右發電機具有右發電機轉子，左發電機具有左發電機飛輪轉子，右發電機轉子和左發電機飛輪轉子都固定在發動機曲軸上。
2.如權利要求1所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述單動力驅動的雙 發電機組還包括曲軸箱側蓋和機組右側主體，機組右側主體包括右發電機導風罩、右發電 機定子、右發電機轉子、右發動機冷卻扇和鎖緊螺栓，右發電機定子和右發電機轉子構成右 發電機，曲軸箱側蓋上連接有右發電機導風罩，右發電機定子固定到右發電機導風罩上，鎖 緊螺栓通過與發動機曲軸間的螺紋配合將右發動機冷卻扇、右發電機轉子固定在發動機曲 軸上。
3.如權利要求2所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述右發電機導風罩 為雙止口結構。
4.如權利要求2所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述單動力驅動的雙 發電機組還包括發動機曲軸箱和機組左側主體，機組左側主體包括左發電機定心成套、左 發電機定子、左發電機飛輪轉子、左發電機冷卻扇、啟動杯、鎖緊螺母和左發電機導風罩，左 發電機定子和左發電機飛輪轉子構成左發電機，發動機曲軸箱有一外凸臺，左發電機定子 安裝在外凸臺上，鎖緊螺母將啟動杯、左發電機冷卻扇及左發電機飛輪轉子固定在發動機 曲軸上。
5.如權利要求4所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述右發電機導風罩 開有導風腔，導風腔內有斜向上的導風肋，機組裝配完成後，左發電機導風罩在朝向發電機 汽缸頭方位形成出風口。
6.如權利要求4所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述左發電機冷卻扇 通過一個凸臺嵌入啟動杯和左發電機飛輪轉子。
7.如權利要求4所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述左發電機定心成 套為雙止口結構。
8.如權利要求4所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述左發電機飛輪轉 子包括左發電機轉子磁鋼、左發電機磁鋼輔助固定元件、左發電機飛輪轉子本體和觸發磁 鋼，左發電機轉子磁鋼通過左發電機磁鋼輔助固定元件固定在左發電機飛輪轉子本體上， 觸發磁鋼固定在左發電機飛輪轉子本體上。
9.如權利要求1所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述單動力驅動的雙 發電機組還包括發動機連杆，發動機連杆上帶有延伸柄。
10.如權利要求9所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述延伸柄的端部形 狀為直柄式、齒式或勺式。
11.如權利要求1所述的單動力驅動的雙發電機組，其特徵在於，所述單動力驅動的雙 發電機組還包括消音器和燃油箱，在消音器與右發電機間以及在消音器與燃油箱間都設置 防護板。
專利摘要本實用新型公開了一種單動力驅動的雙發電機組，單動力驅動的雙發電機組包括發動機曲軸、右發電機和左發電機，右發電機具有右發電機轉子，左發電機具有左發電機飛輪轉子，右發電機轉子和左發電機飛輪轉子都固定在發動機曲軸上。本實用新型將傳統的發動機飛輪和發電機轉子結合起來，使二者合二為一，變為飛輪轉子，它在運轉時既作為飛輪實現穩速平衡，又同時作為一臺發電機的轉子，這樣就將原來的發電機由發動機曲軸一端帶飛輪且另一端帶發電機，改變為兩端都帶上了發電機。而且，兩臺發電機自然可以更方便地實現輸出電源的多樣化。
文檔編號F01P5/06GK201606145SQ20092026823
公開日2010年10月13日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者曹鴻, 王細光, 黃長明 申請人:上海獅虎能源科技發展有限公司