专利名称：一种内冷式空芯导线的绝缘接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内冷式空芯导线的绝缘接头，尤其是用于内冷式风力发电机的绕 组和冷却系统之间连接的绝缘接头。
背景技术：
采用内冷式冷却方式的发电机，其定子绕组采用空芯导线，在导线中既通电又通 冷却介质，这就要求绕组和冷却系统的连接必须有可靠的绝缘，并不会发生冷却介质的泄漏。目前，国内外内冷式电机最常采用的冷却介质有水和油，但无论采用何种介质，内 冷式定子线圈都要使用绝缘接头。现有的接头主要分为三种类型，一种是在端部鼻端水电 分开，电连接依靠并头铜排来实现。第二种是在鼻端将一根线棒的所有空芯导线转弯抽出， 封焊后套上水接头，实心铜线逐根对接。第三种是将水接头直接套在线棒端头上，一次焊 接。如图1所示，水接头就是一个锻造的大水盒，上面分别设有水接头和电联接片。但这些 联接方式多数只适用于大型的水冷式发电机。国内发明专利申请ZL94115324.X《一种用于输送和排出冷却液的导体元件的机械 和电气连接装置》公开了一种内冷式线圈的连接装置，在该装置中空芯导体和实心导体被 一起固定在金属件上，该金属件与一个水室相连接，该水室上依次装有用于输送和排出冷 却液的连接件，而金属件、水室和连接件则被一个绝缘套所包容，其中，该绝缘套由单个零 件或多个零件的绝缘件组成，该绝缘件实质上是以其内侧推入到金属件、水室和连接件之 上，并且在径向上和轴向上把它们覆盖住，且其中设有用于充填在靠近金属件处和在靠近 连接件处的金属件与绝缘件之间空隙或连接件与绝缘件之间空隙的充填件。该装置拆卸方 便，但是结构较为复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种内冷式空芯导线的 绝缘接头，使内冷式发电机的绕组和冷却系统的连接简单可靠，不仅电机绕组的导线之间 电连接稳定可靠，而且冷却介质不易发生泄漏，同时能够保证电机冷却系统稳定运行。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种内冷式空芯导线的绝缘接头， 用于空芯导线与冷却系统的绝缘连接，所述的绝缘接头具有不锈钢接头、陶瓷绝缘子以及 铜接头，所述的不锈钢接头内部开有与冷却系统的管道连通的通孔，陶瓷绝缘子两端分别 与不锈钢接头和铜接头固定连接，陶瓷绝缘子内部设有与不锈钢接头的通孔连通的轴向通 孔，所述的铜接头端部开有一个或两个以上用于空芯导线径向插入的卵圆孔，所述的铜接 头内部设有与空芯导线内芯连通的轴向盲孔，轴向盲孔一端与陶瓷绝缘子的轴向通孔连 通，所述的空芯导线的导体与铜接头电连接。进一步地，所述的铜接头由纯铜或铜合金制成，所述的陶瓷绝缘子由陶瓷材料制 成。
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所述的空芯导线的导体与铜接头电连接的方式为所述的空芯导线的导体与铜接 头焊接连接。由于铜接头优选导电性能良好的纯铜或铜合金，而且焊接连接牢固可靠，因此 保证了空芯导线之间的电连接稳定可靠。进一步地，所述的陶瓷绝缘子表面对称开有两个以上一侧不贯通的凹槽，相应两 个凹槽的开口方向相反，凹槽内放置紧固螺钉，陶瓷绝缘子通过凹槽内的紧固螺钉与铜接 头的铜接头法兰盘固定连接，陶瓷绝缘子通过相应凹槽内的紧固螺钉与不锈钢接头的不锈 钢接头法兰盘固定连接。进一步地，所述的陶瓷绝缘子为外径与铜接头法兰盘相应的圆柱体，所述的紧固 螺钉为内六角螺钉，所述的凹槽具有可容纳用于旋紧内六角螺钉的旋紧工具的空腔。采用 陶瓷绝缘子将铜接头与不锈钢接头隔离，很好的实现了绝缘，同时采用内六角螺钉连接，不 仅连接紧固，而且拆卸维修方便。进一步地，所述的陶瓷绝缘子的轴向通孔两侧设置有密封台阶，密封台阶内放置 金属密封环，自然状态下金属密封环的高度高于密封台阶的深度。进一步地，所述的金属密封环采用具有塑性性能的合金材料制成。金属密封环能 够承受较大的压力，在较高的温度条件下也不易受损或老化，保证了绝缘接头的密封性能。所述的不锈钢接头使用时与冷却系统连接，通过焊接或螺纹连接的方式与冷却系 统的管道进行可靠的连接。本发明的有益效果是本发明的不锈钢接头与冷却系统连接，不锈钢接头内部的 通孔与冷却管道连通，铜接头的轴向盲孔为冷却介质的流道，冷却介质经铜接头的轴向盲 孔、陶瓷绝缘子的轴向通孔、不锈钢接头内部的通孔流出或进入空芯导线内芯，将空芯导线 组成的绕组工作中产生的热量带出，实现绕组的冷却。本发明结构简单、工艺便于操作，由 于采用了金属密封环，使绝缘接头密封性能可靠、使用寿命长、内部能够承受较高的冷却介 质的压力、可靠性较好。本发明使内冷式发电机的绕组和冷却系统的连接简单可靠，不仅电 机绕组的导线之间电连接稳定可靠，而且冷却介质不易发生泄漏，同时能够保证电机冷却 系统稳定运行。
下面结合附图对本发明进一步说明。图1是现有技术的结构示意图；图2是本发明的结构示意图；图3是图2的剖视示意图；图4是图3中A处的放大示意图；其中1.不锈钢接头，1-1.不锈钢接头法兰盘，2.金属密封环，3.陶瓷绝缘子， 3-2.密封台阶，3-3.轴向通孔，4.内六角螺钉，5.空芯导线，6.铜接头，6-1.卵圆孔，6-2. 轴向盲孔，6-3.铜接头法兰盘。
具体实施例方式如图2图3图4所示的一种内冷式空芯导线的绝缘接头，用于绕组中的空芯导线5 与冷却系统的绝缘连接，绝缘接头具有不锈钢接头1、陶瓷绝缘子3以及铜接头6，不锈钢接头1内部开有与冷却系统的管道连通的通孔，陶瓷绝缘子3内部设有与不锈钢接头1的通 孔连通的轴向通孔3-3，铜接头6端部开有两个用于空芯导线5径向插入的卵圆孔6-1，铜 接头6内部设有与空芯导线5内芯连通的轴向盲孔6-2，轴向盲孔6-2 —端与陶瓷绝缘子3 的轴向通孔3-3连通。空芯导线5的导体与铜接头6焊接连接，保证了空芯导线5之间的 电连接稳定可靠。铜接头6由导电性能良好的纯铜或铜合金制成，陶瓷绝缘子3由绝缘性 能良好的陶瓷材料制成。陶瓷绝缘子3表面对称开有多个一侧不贯通的凹槽，相应两个凹槽的开口方向相 反，凹槽内放置内六角螺钉4，陶瓷绝缘子3通过凹槽内的内六角螺钉4与铜接头6的铜接 头法兰盘6-3固定连接，陶瓷绝缘子3通过相应凹槽内的内六角螺钉4与不锈钢接头1的 不锈钢接头法兰盘1-1固定连接。陶瓷绝缘子3的轴向通孔3-3两侧设置有密封台阶3-2，密封台阶3-2内放置金属 密封环2，自然状态下金属密封环2的高度高于密封台阶3-2的深度。金属密封环2采用塑 性性能良好的合金材料制成。金属密封环2能够承受较大的压力，在较高的温度条件下也 不易受损或老化，保证了绝缘接头的密封性能。不锈钢接头1使用时与冷却系统连接，通过焊接或螺纹连接的方式与冷却系统的 管道进行可靠的连接。具体连接使用时，不锈钢接头1与冷却系统连接，不锈钢接头1内部的通孔与冷却 管道连通，铜接头6的轴向盲孔6-2为冷却介质的流道，冷却介质经铜接头6的轴向盲孔 6-2、陶瓷绝缘子3的轴向通孔3-3、不锈钢接头1内部的通孔流出或进入空芯导线5内芯， 将空芯导线5组成的绕组工作中产生的热量带出，实现绕组的冷却。本发明结构简单、工艺便于操作，使内冷式发电机的绕组和冷却系统的连接简单 可靠，不仅电机绕组的导线之间电连接稳定可靠，而且冷却介质不易发生泄漏，同时能够保 证电机冷却系统稳定运行。
权利要求
一种内冷式空芯导线的绝缘接头，用于空芯导线(5)与冷却系统的绝缘连接，其特征在于所述的绝缘接头具有不锈钢接头(1)、陶瓷绝缘子(3)以及铜接头(6)，所述的不锈钢接头(1)内部开有与冷却系统的管道连通的通孔，陶瓷绝缘子(3)两端分别与不锈钢接头(1)和铜接头(6)固定连接，陶瓷绝缘子(3)内部设有与不锈钢接头(1)的通孔连通的轴向通孔(3 3)，所述的铜接头(6)端部开有一个或两个以上用于空芯导线(5)径向插入的卵圆孔(6 1)，所述的铜接头(6)内部设有与空芯导线(5)内芯连通的轴向盲孔(6 2)，轴向盲孔(6 2)一端与陶瓷绝缘子(3)的轴向通孔(3 3)连通，所述的空芯导线(5)的导体与铜接头(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种内冷式空芯导线的绝缘接头，其特征在于所述的铜接 头(6)由纯铜或铜合金制成，所述的陶瓷绝缘子(3)由陶瓷材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种内冷式空芯导线的绝缘接头，其特征在于所述的空芯 导线(5)的导体与铜接头(6)电连接的方式为所述的空芯导线(5)的导体与铜接头(6) 焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种内冷式空芯导线的绝缘接头，其特征在于所述的陶瓷 绝缘子(3)表面对称开有两个以上一侧不贯通的凹槽，相应两个凹槽的开口方向相反，凹 槽内放置紧固螺钉，陶瓷绝缘子(3)通过凹槽内的紧固螺钉与铜接头(6)的铜接头法兰盘 (6-3)固定连接，陶瓷绝缘子(3)通过相应凹槽内的紧固螺钉与不锈钢接头(1)的不锈钢接 头法兰盘(1-1)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种内冷式空芯导线的绝缘接头，其特征在于所述的陶瓷 绝缘子(3)为外径与铜接头法兰盘(6-3)相应的圆柱体，所述的紧固螺钉为内六角螺钉 (4)，所述的凹槽具有可容纳用于旋紧内六角螺钉(4)的旋紧工具的空腔。
6.根据权利要求1所述的一种内冷式空芯导线的绝缘接头，其特征在于所述的陶瓷 绝缘子(3)的轴向通孔(3-3)两侧设置有密封台阶(3-2)，密封台阶(3-2)内放置金属密封 环(2)，自然状态下金属密封环(2)的高度高于密封台阶(3-2)的深度。
7.根据权利要求6所述的一种内冷式空芯导线的绝缘接头，其特征在于所述的金属 密封环(2)采用具有塑性性能的合金材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种内冷式空芯导线的绝缘接头，用于空芯导线与冷却系统的绝缘连接，绝缘接头具有不锈钢接头、陶瓷绝缘子以及铜接头，不锈钢接头内部开有与冷却系统的管道连通的通孔，陶瓷绝缘子两端分别与不锈钢接头和铜接头固定连接，陶瓷绝缘子内部设有与不锈钢接头的通孔连通的轴向通孔，铜接头端部开有一个或两个以上用于空芯导线径向插入的卵圆孔，铜接头内部设有与空芯导线内芯连通的轴向盲孔，轴向盲孔一端与陶瓷绝缘子的通孔连通，空芯导线的导体与铜接头电连接。本发明不仅使电机绕组的导线之间电连接稳定可靠，而且冷却介质不易发生泄漏，同时能够保证电机冷却系统稳定运行。
文档编号H02K9/19GK101938174SQ20101023998
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者姜敞 , 沈才俊, 王加森, 许建强 申请人:江苏新誉重工科技有限公司