一种飞轮发电机结构的制作方法

本实用新型涉及发动机的发电机技术领域，更具体地说，它涉及一种飞轮发电机结构。

背景技术：

传统发动机的发电机是通过发电机支架固定在发动机的前端或后端再通过皮带传动再进行发电，如图1所示，第一发电机a和第二发电机b通过发电机支架c固定在气缸体d上，皮带驱动两个发电机进行发电，这种技术方案的缺点是发电机及发电机支架布置于发动机外围占用空间大、所需零件数量多，对发动机紧凑度及集成度不利。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种能有效提高发动机紧凑度及集成度的飞轮发电机结构。

本实用新型的技术方案是这样的：一种飞轮发电机结构，包括曲轴、飞轮和飞轮壳，还包括设于所述飞轮和飞轮壳之间的发电组件，所述的发电组件包括套接于所述飞轮外围的转子冲片、插接于所述飞轮壳内腔并与所述转子冲片位置相对应的定子冲片和安装于所述定子冲片上的线包，所述的飞轮壳壁内设有冷却水道，所述的发电组件一侧还设有磁阻式旋转变压器。

作为进一步地改进，所述的磁阻式旋转变压器包括套接于所述飞轮外围的变压器转子和插接于所述飞轮壳内腔并与所述变压器转子位置相对应的变压器定子。

进一步地，所述的飞轮外围分别设有安装所述变压器转子的转子台阶、安装所述转子冲片的冲片台阶和位于该冲片台阶一侧的冲片挡肩。

进一步地，所述的转子台阶上设有半圆销孔，所述的冲片台阶上设有定位槽。

进一步地，所述的转子冲片两侧分别设有压板和隔磁挡板，其中，所述的隔磁挡板顶紧所述的冲片挡肩。

进一步地，所述的飞轮壳内腔分别设有安装所述变压器定子的定子腔和安装所述定子冲片的冲片腔。

进一步地，所述的定子腔内设有半圆定位槽。

进一步地，所述的飞轮壳上分别设有三相线出口、信号线出口和信号线固定座。

进一步地，所述的飞轮壳底部分别设有与所述冷却水道连通的进水口、出水口和排污孔。

进一步地，所述的飞轮壳顶部设有与所述冷却水道连通的排气孔。

有益效果

本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：

1、将磁阻式旋转变压器和发电组件集成到飞轮和飞轮壳上，能有效解决发电机及发电机支架布置于发动机外围占用空间大、所需零件数量多的缺点，提高发动机的紧凑度及集成度，从而提高发动机的稳定性和降低生产成本；

2、冷却水道布置于与定子冲片相对应的飞轮壳壁内，冷却水从飞轮壳底部的进水口流入并从飞轮壳底部的出水口流出，能有效降低发电过程中发电组件产生的热量，提高发电的稳定性；

3、飞轮壳底部的排污孔能方便在使用过程中将飞轮壳内旋转件产生的铁屑、粉尘等杂质的排出；

4、飞轮壳顶部的排气孔能有效排除冷却水道中生产的气体，进一步提高冷却效果；

5、半圆销孔方便于变压器转子在转子台阶上定位安装，定位槽方便于转子冲片在冲片台阶上定位安装，半圆定位槽方便于变压器定子在定子腔内定位安装；

6、压板通过螺栓将转子冲片和隔磁挡板顶紧于冲片挡肩，提高转子冲片安装的稳定性；

7、飞轮壳外围布置的加强筋能有效提高飞轮壳的强度，并能提高飞轮壳的散热性。

附图说明

图1为传统技术中发电机布置于发动机外围的示意图；

图2为本实用新型的主视结构剖切示意图；

图3为本实用新型中飞轮的主视结构示意图；

图4为本实用新型中飞轮壳的主视结构示意图；

图5为本实用新型中飞轮壳的左视结构剖切示意图；

图6为本实用新型中飞轮壳顶部的结构示意图；

图7为本实用新型中飞轮壳底部的结构示意图。

其中：1-曲轴、2-飞轮、3-飞轮壳、4-变压器转子、5-变压器定子、6-转子冲片、7-定子冲片、8-线包、9-冷却水道、10-转子台阶、11-冲片台阶、12-冲片挡肩、13-半圆销孔、14-定位槽、15-压板、16-隔磁挡板、17-定子腔、18-冲片腔、19-三相线出口、20-信号线出口、21-信号线固定座、22-进水口、23-出水口、24-排污孔、25-排气孔、26-半圆定位槽、27-清砂孔。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

参阅图2-7，一种飞轮发电机结构，包括曲轴1、飞轮2和飞轮壳3，飞轮2通过螺栓固定在曲轴1上，飞轮壳3将飞轮2覆盖并通过螺栓固定在气缸体上，还包括设于飞轮2和飞轮壳3之间的发电组件，发电组件包括套接于飞轮2外围的转子冲片6、插接于飞轮壳3内腔并与转子冲片6位置相对应的定子冲片7和安装于定子冲片7上的线包8，转子冲片6的圆心和定子冲片7的圆心位于同一平面内，线包8圆周布置于定子冲片7上，线包8的两端凸出于定子冲片7的两侧面；发电组件一侧还设有磁阻式旋转变压器，磁阻式旋转变压器包括套接于飞轮2外围的变压器转子4和插接于飞轮壳3内腔并与变压器转子4位置相对应的变压器定子5，变压器转子4的圆心和变压器定子5的圆心位于同一平面内；曲轴1带动飞轮2一起转动，转子冲片6与定子冲片7发生磁电感应产生电，产生的电经过线包8的三相线出线端输出，磁阻式旋转变压器用于检测发动机曲轴1的转速并将转速信号反馈给ECU；将磁阻式旋转变压器和发电组件集成到飞轮2和飞轮壳3上，能有效解决发电机及发电机支架布置于发动机外围占用空间大、所需零件数量多的缺点，提高发动机的紧凑度及集成度，从而提高发动机的稳定性和降低生产成本；飞轮壳3壁内设有冷却水道9，能有效降低发电过程中发电组件产生的热量，提高发电的稳定性。

在本实施例中，飞轮2为同轴的多级台阶轴结构，飞轮2外围分别设有安装变压器转子4的转子台阶10、安装转子冲片6的冲片台阶11和位于该冲片台阶11一侧的冲片挡肩12，变压器转子4与转子台阶10和转子冲片6与冲片台阶11均为过盈配合，保证变压器转子4和转子冲片6的旋转精度，转子台阶10上设有半圆销孔13，冲片台阶11上设有定位槽14，半圆销孔13方便于变压器转子4在转子台阶10上定位安装，定位槽14方便于转子冲片6在冲片台阶11上定位安装，转子冲片6两侧分别设有压板15和隔磁挡板16，其中，隔磁挡板16顶紧冲片挡肩12，压板15通过螺栓将转子冲片6和隔磁挡板16顶紧于冲片挡肩12，提高转子冲片6安装的稳定性。

飞轮壳3内腔为同轴的多级台阶孔结构，飞轮壳3内腔分别设有安装变压器定子5的定子腔17和安装定子冲片7的冲片腔18，定子腔17内设有半圆定位槽26，半圆定位槽26方便于变压器定子5在定子腔17内定位安装，变压器定子5与定子腔17和定子冲片7与冲片腔18均为过盈配合；飞轮壳3上分别设有三相线出口19、信号线出口20和信号线固定座21，线包8的三相线通过三相线出口19将电能输出，磁阻式旋转变压器的信号线固定在信号线固定座21上，再通过信号线出口20将信号输出。

飞轮壳3底部分别设有与冷却水道9连通的进水口22、出水口23和排污孔24，冷却水道布置于与定子冲片7位置相对应的飞轮壳3壁内，冷却水从飞轮壳3底部的进水口22流入并从飞轮壳3底部的出水口23流出，能有效降低发电过程中定子冲片7和线包8产生的热量，提高发电的稳定性，飞轮壳3底部的排污孔24能方便在使用过程中将飞轮壳3内的旋转件产生的铁屑、粉尘等杂质自动排出，飞轮壳3顶部设有与冷却水道9连通的排气孔25，能有效排除冷却水道9中生产的气体，进一步提高冷却效果；飞轮壳3还设有与冷却水道9连通的清砂孔27，清砂孔27方便清理铸造过程中冷却水道9内的砂芯，冷却水道9内的砂芯清理完后，用堵塞将清砂孔27堵住以免漏水，飞轮壳3上设有加强筋，飞轮壳3外围布置的加强筋能有效提高飞轮壳3的强度，并能提高飞轮壳3的散热性。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。