礦用低速無(wú)刷發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子及軸承，定子為連接有線圈組件的中心軸，轉(zhuǎn)子包括依次固定連接并形成隔爆腔的前殼、轉(zhuǎn)子盤及后殼，轉(zhuǎn)子盤的內(nèi)表面固定有永磁片，前殼、后殼的中心分別開(kāi)有用于供中心軸穿過(guò)的前軸孔、后軸孔，前軸孔、后軸孔上分別凸設(shè)有前安裝座、后安裝座，前殼、后殼與轉(zhuǎn)子盤的接合處設(shè)置平面隔爆接合面，前安裝座、后安裝座與中心軸的連接處設(shè)置轉(zhuǎn)軸隔爆接合面，中心軸設(shè)有出線孔；本實(shí)用新型采用中心軸為定子，前殼、轉(zhuǎn)子盤及后殼的連接體為轉(zhuǎn)子，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、安裝方便，適于與空間有限的避難艙、避難硐室配合使用；隔爆面可阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍的爆炸性氣體傳播，增強(qiáng)了防爆性能。
【專利說(shuō)明】礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)，特別涉及一種適于煤礦井下避難艙及避難硐室使用的低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是指在煤礦井下發(fā)生緊急情況下，為遇險(xiǎn)人員安全避險(xiǎn)提供生命保障的設(shè)施、設(shè)備、措施組成的有機(jī)整體。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)容包括為入井人員提供自救器、建設(shè)井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施、合理設(shè)置避災(zāi)路線、科學(xué)制定應(yīng)急預(yù)案等。當(dāng)煤礦井下發(fā)生瓦斯或者煤層突出、爆炸、火災(zāi)、冒頂?shù)仁鹿蕰r(shí)，井下巷道內(nèi)可能出現(xiàn)有毒有害氣體彌漫、巷道堵塞等突發(fā)情況，在無(wú)法安全撤離災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，遇險(xiǎn)人員可快速進(jìn)入緊急避險(xiǎn)設(shè)施內(nèi)等待救援。井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施是指在井下發(fā)生災(zāi)害事故時(shí)，為無(wú)法及時(shí)撤離的遇險(xiǎn)人員提供生命保障的密閉空間，該設(shè)施對(duì)外能夠抵御高溫?zé)煔狻⒏艚^有毒有害氣體，對(duì)內(nèi)能提供通風(fēng)、氧氣、食物、水，并去除有毒有害氣體，創(chuàng)造生存基本條件，為應(yīng)急救援創(chuàng)造條件、贏得時(shí)間。
[0003]煤礦井下避難艙和避難硐室緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容，在發(fā)生災(zāi)害時(shí)能夠有效地保護(hù)避難人員。煤礦避難艙和避難硐室內(nèi)裝有co、co2、ch4、o2和溫濕度等傳感器，可以幫助避難人員及時(shí)了解環(huán)境參數(shù)。目前避難艙和避難硐室內(nèi)各種傳感器基本采取的是井上定時(shí)充電或在艙(硐室)內(nèi)設(shè)置蓄電池等供電方式，電量基本保證能夠連續(xù)使用約106個(gè)小時(shí)。然而井下的災(zāi)情變幻莫測(cè)，如果在這一時(shí)間內(nèi)沒(méi)有成功救援，艙(硐室)內(nèi)傳感器和礦燈電量消失殆盡，則可能為避難人員的順利避難、逃生帶來(lái)嚴(yán)重影響。目前，體能發(fā)電主要應(yīng)用于健身領(lǐng)域，還沒(méi)有適于在煤礦井下使用的體能發(fā)電裝置。當(dāng)煤礦發(fā)生災(zāi)害時(shí)，緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)自身電源耗盡或電源故障，整個(gè)避險(xiǎn)系統(tǒng)電力將停止供給，可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。礦用體能發(fā)電裝置在這種情況下就能發(fā)揮重要作用，可以在突發(fā)情況(如蓄電池故障)以及電源使用完時(shí)進(jìn)行應(yīng)急發(fā)電，保證傳感器的正常工作，從而延長(zhǎng)避難人員的避難時(shí)間、減少事故及人員傷亡，此外還可以起到鍛煉的目的，在艙(硐室)內(nèi)食物補(bǔ)給等充足的情況下，進(jìn)行適量運(yùn)動(dòng)，可以緩解避難人員緊張的心情。因此，就需要開(kāi)發(fā)一種礦用應(yīng)急體能發(fā)電裝置，該裝置除了用于供避難人員運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生機(jī)械能的操作機(jī)及用于儲(chǔ)蓄電能的蓄電池外，最為關(guān)鍵的部件還是用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機(jī)。但是，現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)中，大型發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，難以與空間有限的避難艙、避難硐室配合使用，而小型發(fā)電機(jī)則防爆性能不足，在易燃易爆的煤礦井下環(huán)境反而容易形成危險(xiǎn)隱患。
[0004]因此，有必要開(kāi)發(fā)一種適于煤礦井下避難艙及避難硐室使用的低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積較小，適于與空間有限的避難艙、避難硐室配合使用，并且具有優(yōu)良的防爆性能，杜絕發(fā)電時(shí)產(chǎn)生電弧、電火花引起井下火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)因素，增強(qiáng)在危險(xiǎn)區(qū)域使用的安全性。
實(shí)用新型內(nèi)容[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種適于煤礦井下避難艙及避難硐室使用的低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積較小，適于與空間有限的避難艙、避難硐室配合使用，并且具有優(yōu)良的防爆性能，杜絕發(fā)電時(shí)產(chǎn)生電弧、電火花引起井下火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)因素，增強(qiáng)了在危險(xiǎn)區(qū)域使用的安全性。
[0006]本實(shí)用新型的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，包括定子及轉(zhuǎn)子，所述定子為連接有線圈組件的中心軸，所述轉(zhuǎn)子包括依次固定連接并形成隔爆腔的前殼、轉(zhuǎn)子盤及后殼，所述轉(zhuǎn)子盤的內(nèi)表面固定有永磁片，所述前殼、后殼分別開(kāi)有用于供所述中心軸穿過(guò)的前軸孔、后軸孔，所述前軸孔、后軸孔上分別凸設(shè)有用于固定所述中心軸的前安裝座、后安裝座，所述前殼、后殼與所述轉(zhuǎn)子盤的接合處設(shè)置平面隔爆接合面，所述前安裝座、后安裝座與所述中心軸的連接處設(shè)置轉(zhuǎn)軸隔爆接合面，所述中心軸設(shè)有用于從所述隔爆腔中引出線纜的出線孔。
[0007]進(jìn)一步，所述出線孔包括水平孔及豎直孔，所述水平孔與所述中心軸同軸，所述豎直孔垂直于所述水平孔且與所述隔爆腔連通。
[0008]進(jìn)一步，還包括用于密封所述出線孔的密封墊，所述水平孔在距離末端開(kāi)口的1/4至1/3處孔徑增大形成用于安裝所述密封墊的密封墊安裝座，所述密封墊呈圓環(huán)狀，所述密封墊安裝座螺接有用于固定所述密封墊的出線螺栓，所述密封墊安裝座與所述出線螺栓的接合處設(shè)置螺紋隔爆接合面。
[0009]進(jìn)一步，所述前殼、后殼均呈圓盤狀，所述轉(zhuǎn)子盤呈圓環(huán)狀，所述前殼、后殼的表面設(shè)有安裝通孔，所述轉(zhuǎn)子盤設(shè)有與所述安裝通孔適配的安裝盲孔，緊固螺釘通過(guò)所述安裝通孔、安裝盲孔將所述前殼、轉(zhuǎn)子盤及后殼固定在一起。
[0010]進(jìn)一步，所述永磁片粘接在所述轉(zhuǎn)子盤的內(nèi)表面。
[0011]進(jìn)一步，還包括用于傳動(dòng)的變速飛輪，所述前安裝座與所述前殼一體成型，所述后安裝座與所述后殼一體成型，所述后安裝座與所述變速飛輪固定連接。
[0012]進(jìn)一步，所述線圈組件包括硅鋼片及繞設(shè)在所述硅鋼片上的銅線圈，所述硅鋼片與所述中心軸連接，所述銅線圈的銅線為漆包線。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，采用中心軸為定子，前殼、轉(zhuǎn)子盤及后殼的連接體為轉(zhuǎn)子，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積較小、安裝方便，適于與空間有限的避難艙、避難硐室配合使用；無(wú)碳刷型式可大幅降低產(chǎn)生電弧、電火花的可能性，隔爆面可阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍的爆炸性氣體傳播，增強(qiáng)了防爆性能，杜絕發(fā)電時(shí)產(chǎn)生電弧、電火花引起井下火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)因素，增強(qiáng)在危險(xiǎn)區(qū)域使用的安全性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的左視圖，如圖所示:本實(shí)施例的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子及軸承9，所述定子為連接有線圈組件的中心軸1，所述轉(zhuǎn)子包括依次固定連接并形成隔爆腔8的前殼2、轉(zhuǎn)子盤3及后殼4，所述轉(zhuǎn)子盤3的內(nèi)表面固定有永磁片5，所述前殼2、后殼4的中心分別開(kāi)有用于供所述中心軸I穿過(guò)的前軸孔、后軸孔，所述前軸孔、后軸孔上分別凸設(shè)有用于固定所述中心軸I及所述軸承9的前安裝座21、后安裝座41，所述前殼2、后殼4與所述轉(zhuǎn)子盤3的接合處設(shè)置平面隔爆接合面61，所述前安裝座21、后安裝座41與所述中心軸I的連接處設(shè)置轉(zhuǎn)軸隔爆接合面62，所述中心軸I設(shè)有用于從所述隔爆腔8中引出線纜的出線孔；本發(fā)電機(jī)為無(wú)刷發(fā)電機(jī)，無(wú)碳刷型式可大幅降低產(chǎn)生電弧、電火花的可能性，從而滿足礦用防爆的要求，其正、負(fù)極纜線則從出線孔中引出；采用中心軸I為定子，前殼2、轉(zhuǎn)子盤3及后殼4的連接體為轉(zhuǎn)子，使得本發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積較小、安裝方便，適于與空間有限的避難艙、避難硐室配合使用；轉(zhuǎn)子在外力作用下旋轉(zhuǎn)，定子支撐在體能發(fā)電裝置的機(jī)架上，轉(zhuǎn)子、定子相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而引起切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電能；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力則通過(guò)前安裝座21和/或后安裝座41以鏈條傳動(dòng)方式傳動(dòng)；出線孔開(kāi)設(shè)在中心軸I中，將產(chǎn)生的電能輸出并能夠避免線纜纏繞；前殼2、轉(zhuǎn)子盤3及后殼4的連接體為隔爆型結(jié)構(gòu)，把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的零部件均放入隔爆腔8，連接體使隔爆腔8與煤礦井下的易燃易爆環(huán)境隔開(kāi)，而且連接體可以承受產(chǎn)生的爆炸壓力而不損壞；由于前殼2、后殼4與轉(zhuǎn)子盤3的接合處，以及前安裝座21、后安裝座41與中心軸I的連接處均不可避免地存在連接間隙，電氣設(shè)備呼吸作用和氣體滲透作用將使隔爆腔8可能存在爆炸性氣體混合物而引發(fā)爆炸，在相關(guān)的連接處設(shè)置平面隔爆接合面61和轉(zhuǎn)軸隔爆接合面62，這些隔爆接合面可冷卻火焰、降低火焰?zhèn)鞑ニ俣然蚪K止加速鏈，使火焰或危險(xiǎn)的火焰生成物不能穿越連接間隙點(diǎn)燃外部爆炸性環(huán)境，從而達(dá)到隔爆目的；當(dāng)然，由于結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、緊湊，同時(shí)考慮到避險(xiǎn)人員在避險(xiǎn)環(huán)境下的體能狀況，本發(fā)電機(jī)比較適合在低速運(yùn)行。
[0018]本實(shí)施例中，所述出線孔包括水平孔Ila及豎直孔11b，所述水平孔Ila與所述中心軸I同軸，所述豎直孔I Ib垂直于所述水平孔I Ia且與所述隔爆腔8連通；如圖1所示，出線孔僅設(shè)在中心軸I的一端，為保持中心軸I的強(qiáng)度，設(shè)有出線孔的那一端軸徑較大，從而也引起了前軸孔、后軸孔、前安裝座21、后安裝座41的大小有所差異；為了滿足隔爆需求，出線孔的孔徑只要足以引出線纜即可；出線孔呈“L”形，易于在中心軸I上進(jìn)行加工制造，既能滿足引線要求，也盡量降低對(duì)中心軸I的強(qiáng)度造成影響。
[0019]本實(shí)施例中，還包括用于密封所述出線孔的密封墊71，所述水平孔Ila在距離末端開(kāi)口的1/4至1/3處孔徑增大形成用于安裝所述密封墊71的密封墊安裝座12，所述密封墊71呈圓環(huán)狀，所述密封墊安裝座12螺接有用于固定所述密封墊71的出線螺栓72，所述密封墊安裝座12與所述出線螺栓72的接合處設(shè)置螺紋隔爆接合面63 ;密封墊71不僅用于密封出線孔，而且還是防爆結(jié)構(gòu)的一部分，主要作用在于防爆，能夠盡量防止爆炸性氣體從出線孔進(jìn)入隔爆腔8 ;密封墊71與出線螺栓72的中間均有孔，線纜從中間的孔伸出；出線螺栓72具有外螺紋，通過(guò)與水平孔Ila的內(nèi)螺紋配合進(jìn)行連接并逐漸擠壓密封墊71，以將密封墊71固定在密封墊安裝座12上；螺紋隔爆接合面63與平面隔爆接合面61、轉(zhuǎn)軸隔爆接合面62的作用相同，在此不再贅述；出線螺栓72與密封墊71之間還設(shè)有墊圈；出線螺栓72可以采用常見(jiàn)的礦用喇叭嘴。
[0020]本實(shí)施例中，所述前殼2、后殼4均呈圓盤狀，所述轉(zhuǎn)子盤3呈圓環(huán)狀，所述前殼2、后殼4的表面設(shè)有安裝通孔24，所述轉(zhuǎn)子盤3設(shè)有與所述安裝通孔24適配的安裝盲孔34，緊固螺釘35通過(guò)所述安裝通孔24、安裝盲孔34將所述前殼2、轉(zhuǎn)子盤3及后殼4固定在一起；前殼2、轉(zhuǎn)子盤3、后殼4連接成一體后為一圓盤，做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力較??；如圖2所示，沿前殼2、后殼4外側(cè)各均勻開(kāi)設(shè)八個(gè)安裝通孔24，每個(gè)安裝通孔24與轉(zhuǎn)子盤3側(cè)面的安裝盲孔34對(duì)應(yīng)，緊固螺釘35插入安裝通孔24、安裝盲孔34以實(shí)現(xiàn)前殼2、轉(zhuǎn)子盤3、后殼4的固定連接；這一連接結(jié)構(gòu)連接穩(wěn)固且可拆卸，便于安裝維護(hù)。
[0021]本實(shí)施例中，所述永磁片5粘接在所述轉(zhuǎn)子盤3的內(nèi)表面；轉(zhuǎn)子盤3內(nèi)表面即其靠近隔爆腔8的那一面；采用粘接方式能夠不破壞永磁片5的結(jié)構(gòu)，不影響其所形成的磁場(chǎng)分布，且工藝快速、經(jīng)濟(jì)，使永磁片5長(zhǎng)期、牢固地連接在轉(zhuǎn)子盤3內(nèi)表面；此外，粘接劑能夠隔開(kāi)轉(zhuǎn)子盤3內(nèi)表面與永磁片5，防止腐蝕。
[0022]本實(shí)施例中,還包括用于傳動(dòng)的變速飛輪(圖中未示出),所述前安裝座21與所述前殼2 —體成型，所述后安裝座41與所述后殼4 一體成型，所述后安裝座41與所述變速飛輪固定連接；一體成型的結(jié)構(gòu)使前殼2、后殼4制作工藝簡(jiǎn)單，成本低，并且具有較高的強(qiáng)度和防爆性；如圖2所示，前安裝座21對(duì)應(yīng)中心軸I設(shè)出線孔的一端，后安裝座41外表面則設(shè)有螺紋與變速飛輪固定連接，變速飛輪通過(guò)鏈條與機(jī)架連接以傳遞機(jī)械力。
[0023]本實(shí)施例中，所述線圈組件包括硅鋼片13及繞設(shè)在所述硅鋼片13上的銅線圈14，所述硅鋼片13與所述中心軸I連接，所述銅線圈14的銅線為漆包線；銅線圈14外表面是絕緣的，與相鄰之間的銅線圈14也是絕緣的，主要作用是轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)切割永磁片5的磁場(chǎng)產(chǎn)生電能；硅鋼片13優(yōu)選以焊接方式固定在中心軸I上，連接穩(wěn)固性高。
[0024]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，其特征在于:包括定子及轉(zhuǎn)子，所述定子為連接有線圈組件的中心軸，所述轉(zhuǎn)子包括依次固定連接并形成隔爆腔的前殼、轉(zhuǎn)子盤及后殼，所述轉(zhuǎn)子盤的內(nèi)表面固定有永磁片，所述前殼、后殼分別開(kāi)有用于供所述中心軸穿過(guò)的前軸孔、后軸孔，所述前軸孔、后軸孔上分別凸設(shè)有用于固定所述中心軸的前安裝座、后安裝座，所述前殼、后殼與所述轉(zhuǎn)子盤的接合處設(shè)置平面隔爆接合面，所述前安裝座、后安裝座與所述中心軸的連接處設(shè)置轉(zhuǎn)軸隔爆接合面，所述中心軸設(shè)有用于從所述隔爆腔中引出線纜的出線孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述出線孔包括水平孔及豎直孔，所述水平孔與所述中心軸同軸，所述豎直孔垂直于所述水平孔且與所述隔爆腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，其特征在于:還包括用于密封所述出線孔的密封墊，所述水平孔在距離末端開(kāi)口的1/4至1/3處孔徑增大形成用于安裝所述密封墊的密封墊安裝座，所述密封墊呈圓環(huán)狀，所述密封墊安裝座螺接有用于固定所述密封墊的出線螺栓，所述密封墊安裝座與所述出線螺栓的接合處設(shè)置螺紋隔爆接合面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述前殼、后殼均呈圓盤狀，所述轉(zhuǎn)子盤呈圓環(huán)狀，所述前殼、后殼的表面設(shè)有安裝通孔，所述轉(zhuǎn)子盤設(shè)有與所述安裝通孔適配的安裝盲孔，緊固螺釘通過(guò)所述安裝通孔、安裝盲孔將所述前殼、轉(zhuǎn)子盤及后殼固定在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述永磁片粘接在所述轉(zhuǎn)子盤的內(nèi)表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，其特征在于:還包括用于傳動(dòng)的變速飛輪，所述前安裝座與所述前殼一體成型，所述后安裝座與所述后殼一體成型，所述后安裝座與所述變速飛輪固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用低速無(wú)刷發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述線圈組件包括硅鋼片及繞設(shè)在所述硅鋼片上的銅線圈，所述硅鋼片與所述中心軸連接，所述銅線圈的銅線為漆包線。
【文檔編號(hào)】H02K5/22GK203504324SQ201320683213
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】伯志革, 陳波, 溫學(xué)雷, 賈海軍, 祁海瑩, 張廣勛, 唐述明, 李晶 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司