旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机的制作方法
专利名称：旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机， 尤其涉及具备能够以单臂状支撑转轴部的转子的旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机。
背景技术：
以往，公知有一种旋转电机单元，具备能够以单臂状支撑转轴部的转子(例如参照专利文献1)。上述专利文献1中公开有一种内装式马达(旋转电机单元)，具备转子(rotor)， 包括转子铁心，以单臂状支撑输出轴(转轴部)；定子(stator)，包括与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及马达盖，覆盖转子铁心及定子铁心。专利文献1 日本国特开2001-309613号公报但是，在上述专利文献1所述的马达中，在输出轴未被支撑于转子的状态下，需要考虑不使转子铁心和定子铁心接触，由于该考虑的方式，存在组装工序变得复杂的问题。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的课题而进行的，本发明的一个目的在于提供一种旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机，在具备能够以单臂状支撑转轴部的转子的结构中，可抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。为了达成上述目的，本发明第1方案的旋转电机单元具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，包括被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖。在本发明第1方案的旋转电机单元中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件， 在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触， 同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第2方案的发电机单元具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，包括被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖。在本发明第2方案的发电机单元中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件，在CN 102377262 A
说明书
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转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第3方案的风力发电系统具备发电机单元，包括具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部的转子、具有被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心的定子、及构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下限制转子向半径方向移动同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖的夹具构件；以及叶片，连接在被转轴支撑部支撑的转轴部上。在本发明第3方案的风力发电系统中，如上所述，通过在发电机单元中设置如下构成的夹具构件，在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件， 因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，在比较大型且组装时需要很大劳力的风力发电系统中，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第4方案的旋转电机具备旋转电机单元，包括具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部的转子、具有被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心的定子、及构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下限制转子向半径方向移动同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖的夹具构件；以及转轴部，被支撑于转轴支撑部。在本发明第4方案的旋转电机中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件，在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。 由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第5方案的发电机具备发电机单元，包括具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部的转子、具有被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心的定子、及构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下限制转子向半径方向移动同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖的夹具构件；以及转轴部，被支撑于转轴支撑部。在本发明第5方案的发电机中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件，在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的
5状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。
图1是表示本发明一个实施方式的风力发电系统的整体结构的图。图2是本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下的剖视图。图3是从本发明一个实施方式的风力发电系统的发电机单元侧观察的图。图4是本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部被支撑于转轴支撑部时的剖视图。图5是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴支撑部的凸部的图。图6是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下的盖兼用夹具和转子的安装状态的剖视图。图7是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部被支撑于转轴支撑部时的转子和转轴部的安装状态的剖视图。图8是表示本发明一个实施方式的发电机单元的盖兼用夹具的沟槽部的图。图9是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下的曲路密封的剖视图。图10是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部被支撑于转轴支撑部时的曲路密封的剖视图。图11是表示用于将本发明一个实施方式的发电机单元的转轴支撑部安装于转轴部的第1螺栓的图。图12是表示图1所示的风力发电系统的变形例的图。符号说明1-发电机单元(旋转电机单元)；2a_转轴部；5-叶片；11-框；21-定子；22-定子铁心；31-转子；32-转子铁心；33-转轴支撑部；41-盖兼用夹具(夹具构件)；100、400_风力发电系统；130-第2螺栓(连结构件)；200-曲路密封(密封部)；331-轴插入孔。
具体实施例方式以下，根据
本发明的实施方式。首先，参照图1 图11，对本发明一个实施方式的风力发电系统100的结构进行说明。另外，在本实施方式中，对风力发电系统100所使用的本发明的旋转电机单元应用于发电机单元1的例子进行说明。如图1所示，风力发电系统100由内装型发电机单元1、安装有发电机单元1的增速器2、用于收纳发电机单元1及增速器2的机舱3、转子轮毂4、叶片5、塔架6构成。而且， 转子轮毂4安装在转轴4a上。而且，在转子轮毂4上安装有多个叶片5。而且，机舱3安装在塔架(支撑柱)6上。
如图2及图4所示，发电机单元1由框11、定子21、转子31、盖兼用夹具41构成。 另外，盖兼用夹具41是本发明的“夹具构件”的一个例子。而且，如图2 图4所示，框11 形成为圆筒形。而且，在框11的安装有增速器2—侧(Zl方向侧)的端部设置有向半径方向外侧突出的凸缘部11a。凸缘部Ila沿框11的外周边缘形成为圆周状。而且，如图3及图4所示，框11构成为可通过多个安装螺栓110安装于增速器2。由此，能够将发电机单元 1安装于增速器2。定子21固定安装于框11的内侧面。而且，定子21由呈扁平圆筒形的定子铁心22 和绕组23构成。定子铁心22例如由层叠后的硅钢板形成。而且，在定子铁心22的内周面上设置有多个槽(未图示)。而且，绕组23被收纳在定子铁心22的槽内。而且，绕组23由例如可流过U相、V相及W相的3相电流的多个绕组构成。转子31包括转子铁心32、转轴支撑部33、连接转子铁心32及转轴支撑部33的臂部34。转子铁心32形成为扁平圆筒形，被配置为与定子铁心22在半径方向上相对。而且，转子铁心32例如由层叠后的硅钢板形成，同时在转子铁心32的外周部上设置有永久磁铁32a。而且，转轴支撑部33具有支撑与增速器2连接的后述的转轴部2a的功能。具体为，转轴支撑部33形成为圆筒形，具有插入转轴部2a的轴插入孔331。轴插入孔331形成为贯穿转轴支撑部33，沿转轴部2a的插入方向(Z方向)延伸。而且，如图4及图7所示， 转轴支撑部33构成为在将转轴部2a插入轴插入孔331的状态下以单臂状对其进行支撑。 此时，转轴支撑部33和转轴部2a通过头部具有六角孔121的多个第1螺栓120而被固定。 而且，在转轴支撑部33的外侧面上安装有沿半径方向延伸的臂部34。而且，如图2及图7所示，在转轴支撑部33上形成有可插入第1螺栓120的螺栓插入孔332，其在转轴部2a的插入方向(Z方向)上贯穿延伸。如图5所示，设置有多个螺栓插入孔332。而且，多个螺栓插入孔332沿轴插入孔331排列成圆状。而且，如图10所示，螺栓插入孔332具有比第1螺栓120的轴径Dl大，并且比第1螺栓120的头部对角距离El小的直径D2。而且，在螺栓插入孔332上形成有未图示的螺纹牙，可螺合后述的第2 螺栓130。而且，如图5及图6所示，在螺栓插入孔332的盖兼用夹具41侧(Z2方向侧)的端部上形成有沉孔333，其具有比螺栓插入孔332大的直径。沉孔333具有可收纳第1螺栓 120头部的深度。而且，如图2及图4 图7所示，在转轴支撑部33的与盖兼用夹具41相对的面 (Z2方向的表面)上设置有向盖兼用夹具41侧(Z2方向侧)突出的2条圆环状凸部334。 上述2条凸部334与盖兼用夹具41的后述沟槽部414构成曲路密封200。在后面详细说明该曲路密封200。而且，如图5所示，2条凸部334与多个螺栓插入孔332相比形成在半径方向外侧，从转轴部2a的插入方向(Z方向)观察，包围多个螺栓插入孔332。即，2条凸部 334与螺栓插入孔332相比配置在转子铁心32侧。在此，在本实施方式中，如图2 图4所示，盖兼用夹具41固定安装在框11上。 而且，如图2及图6所示，盖兼用夹具41在转轴部2a未被支撑于转子31的转轴支撑部33 的状态下，通过第2螺栓130被固定安装在转轴支撑部33上。即，盖兼用夹具41在转轴部 2a未被支撑于转子31的转轴支撑部33的状态下，通过固定连接框11和转子31来限制转子31相对于框11移动。而且，如图4所示，盖兼用夹具41构成为在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33时，成为覆盖定子铁心22及转子铁心32的盖。而且，盖兼用夹具41构成为在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33时离开转子31，以便转子31能够旋转。另外，第2螺栓130是本发明的“连结构件”的一个例子。而且，如图3所示，从转轴部2a的插入方向(Z方向)观察，盖兼用夹具41的外形形成为圆形。而且，如图2 图4及图8所示，在盖兼用夹具41的中央部形成有圆形开口部411。开口部411具有与转轴支撑部33的轴插入孔331大致相同大小的直径。而且， 如图2、图4及图8所示，在盖兼用夹具41的开口部411周围形成有向转子31侧(Zl方向侧)突出的圆环状突出部412。在突出部412上形成有可插入头部具有六角孔131的第2 螺栓130的螺栓插入孔413，其在转轴部2a的插入方向(Z方向)上贯穿延伸。如图3及图 8所示，设置有多个螺栓插入孔413。而且，多个螺栓插入孔413沿开口部411的外周形状排列成圆环状。而且，多个螺栓插入孔413配置在与转轴支撑部33的多个螺栓插入孔332 相对应的位置上。而且，如图9所示，螺栓插入孔413具有比第2螺栓130的轴径(外径) D3大的直径(内径)D4。而且，螺栓插入孔413的直径(内径)D4构成为比转轴支撑部33 的螺栓插入孔332的直径(内径)D2大。而且，如图10所示，螺栓插入孔413的直径D4比第1螺栓120的头部对角距离El大，可使第1螺栓120通过。而且，如图6所示，螺栓插入孔413的直径D4比第2螺栓130的头部对角距离E2小。而且，如图2、图4及图6 图8所示，在盖兼用夹具41的突出部412的与转轴支撑部33相对的面(Zl方向的表面)上，设置有向盖兼用夹具41侧(Z2方向侧)凹入的2 条圆环状沟槽部414。而且，如图8所示，2条沟槽部414与多个螺栓插入孔413相比形成在半径方向外侧，从转轴部2a的插入方向(Z方向)观察，包围多个螺栓插入孔413。即，2 条沟槽部414与螺栓插入孔413相比配置在转子31的转子铁心32侧。而且，如图6 图 8所示，2条沟槽部414构成为可插入上述转轴支撑部33的2条凸部334。另外，在本实施方式中，通过转轴支撑部33的2条凸部334和盖兼用夹具41的2条沟槽部414构成非接触型的圆环状曲路密封200。即，曲路密封200配置在以在转轴部2a的插入方向(Z方向) 上相对的方式配置的盖兼用夹具41和转子31的转轴支撑部33的相对部分上。而且，如图 2及图6所示，曲路密封200在转轴部2a未被支撑于转子31的转轴支撑部33的状态下， 与第2螺栓130相比配置在转子铁心32侧。而且，如图4及图7所示，曲路密封200在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33时，与第1螺栓120相比配置在转子铁心32侧。 另外，曲路密封200是本发明的“密封部”的一个例子。而且，如图9及图10所示，沟槽部414具有比凸部334的长度Ll大的长度(深度)L2。因而，如图9所示，即使第2螺栓130被拧紧且转轴支撑部33和盖兼用夹具41的突出部412抵接时，凸部334的顶端部也不会与沟槽部414的底部抵接。由此，能够抑制因凸部334和沟槽部414接触并破损而导致曲路密封200的密封功能降低。而且，即使因转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33而导致转子31的转轴支撑部33从盖兼用夹具 41的突出部412离开规定距离L3时，凸部334仍旧插入在沟槽部414的内部。S卩，曲路密封200构成为即使在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33的情况下，转子31的转轴支撑部33从盖兼用夹具41的突出部412离开时，密封功能也有效地发挥作用。由此，如图4所示，曲路密封200能够抑制异物进入被框11、盖兼用夹具41、转轴支撑部33及增速器2包围的定子铁心22及转子铁心32的收纳区域300。而且，如图2及图4所示，被转子31的转轴支撑部33支撑的转轴部2a连接于增速器2，从增速器2向发电机单元1侧(Z2方向侧)突出。而且，转轴部2a构成为转子轮毂4的旋转动作通过增速器2被增速并以轴线C为旋转中心进行旋转。而且，如图2 图4 所示，转轴部2a形成为大致圆柱形。而且，如图2及图4所示，在转轴部2a的增速器2侧 (Zl方向侧)的端部上形成有向半径方向外侧突出的凸缘部2b。而且，在凸缘部2b的与转轴支撑部33相对一侧(Z2方向侧)的表面上形成有多个螺纹孔2c。多个螺纹孔2c配置在与转轴支撑部33的多个螺栓插入孔332相对应的位置上。而且，螺纹孔2c构成为可螺合第1螺栓120。通过这种构成，转轴部2a通过第1螺栓120被固定安装在转轴支撑部33上，由此， 通过转轴支撑部33以单臂状被固定支撑。此时，转子31可与转轴部2a的旋转动作连动并相对于定子21旋转。而且，如图11所示，第1螺栓120由带六角孔的螺栓构成，头部上具有六角形的凹部121。由此，通过将未图示的内六角扳手经由盖兼用夹具41的螺栓插入孔 413插入第1螺栓120的凹部121，可不拆下盖兼用夹具41地拧紧第1螺栓120。另外，通过发电机单元1及转轴部2a，主要构成本发明的“发电机”。而且，该发电机是本发明的“旋转电机”的一个例子。下面，参照图2、图4、图6、图7及图11，说明将转轴部2a安装在转子31的转轴支撑部33上时的组装工序。如图2及图6所示，发电机单元1在转轴部2a被转轴支撑部33支撑之前的状态下，通过盖兼用夹具41限制转子31向半径方向移动。具体为，转子31通过第2螺栓130 被固定安装在盖兼用夹具41上，该第2螺栓130从与转子31所配置一侧的相反侧(Z2方向侧)插入盖兼用夹具41的螺栓插入孔413。此时，第2螺栓130与转轴支撑部33的螺栓插入孔332螺合。而且，盖兼用夹具41的突出部412与转轴支撑部33抵接。将转轴部2a插入该状态的发电机单元1的转轴支撑部33的轴插入孔331。而且， 通过安装螺栓Iio将框11固定安装在增速器2的规定位置上。由此，发电机单元1被固定安装在增速器2上。此后，拔出第2螺栓130，使盖兼用夹具41和转子31分离。此时，由于转子31通过插入轴插入孔331的转轴部2a而被限制了向半径方向移动，因此即使拔出第 2螺栓130也不会向半径方向移动。之后，如图4及图7所示，将第1螺栓120经由盖兼用夹具41的螺栓插入孔413插入转轴支撑部33的螺栓插入孔332。而且，将内六角扳手(未图示)插入第1螺栓120的凹部121 (参照图11)并使第1螺栓120与转轴部2a的螺纹孔2c螺合。由此，转子31被固定安装于转轴部2a。而且，转子31可随着转子轮毂4的旋转动作以轴线C为旋转中心进行旋转。而且，在该状态下，盖兼用夹具41作为覆盖定子铁心22及转子铁心32的盖而发挥作用。如上所述，通过将转轴部2a安装在转子31的转轴支撑部33上来组装风力发电系统 100。在本实施方式中，如上所述，通过在发电机单元1中设置如下构成的盖兼用夹具 41，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，限制转子31向半径方向移动，同时在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33时，成为覆盖转子铁心32及定子铁心22的盖，能够在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，利用盖兼用夹具41限制转子31向半径方向移动，并抑制转子铁心32和定子铁心22接触，同时在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33 时，直接作为覆盖转子铁心32及定子铁心22的盖使用盖兼用夹具41。由此，由于在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33时，不需要拆下盖兼用夹具41，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，在比较大型且组装时需要很大劳力的风力发电系统100中，能够抑制转轴部2a 被支撑于转子31时的组装工序变得复杂。而且，在本实施方式中，如上所述，如下构成盖兼用夹具41，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过固定安装在转子31上而限制转子31移动，同时在转轴部 2a被支撑于转轴支撑部33时，离开转子31以便转子31能够旋转。由此，能够在转轴部2a 未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过盖兼用夹具41切实地限制转子31的移动，同时能够在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33时，抑制因盖兼用夹具41而妨碍转子31的旋转。而且，在本实施方式中，如上所述，如下构成盖兼用夹具41，设置固定安装有定子 21的框11，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过固定连接框11和转子31 来限制转子31的移动。由此，由于能够通过盖兼用夹具41切实地限制转子31相对于定子 21移动，因此在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，能够切实地防止转子铁心 32与定子铁心22接触。而且，在本实施方式中，如上所述，通过在盖兼用夹具41和转子31之间设置曲路密封200，能够抑制异物从盖兼用夹具41和转子31之间的间隙进入。而且，在本实施方式中，如上所述，通过设置非接触型的圆环状曲路密封200，与使用接触型密封时不同，不会因转子31的旋转而磨损曲路密封200，因此，能够防止因磨损而降低密封功能。而且，在本实施方式中，如上所述，在转轴支撑部33上设置插入转轴部2a的轴插入孔331，在以在转轴部2a的插入方向(Z方向)上相对的方式配置的盖兼用夹具41和转子31的转轴支撑部33的相对部分的转子铁心32侧，以圆环状形成曲路密封200，从转轴部 2a的插入方向(Z方向)观察，包围轴插入孔331。而且，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过与曲路密封200相比配置在轴插入孔331侧的第2螺栓130将盖兼用夹具41固定安装在转子31的转轴支撑部33上。由此，由于曲路密封200与基于第2螺栓 130的连结部分相比配置在转子铁心32侧，因此能够通过曲路密封200有效地抑制异物从连结部分进入转子铁心32侧。另外，应该认为本次公开的实施方式的所有方面均为例示而并不进行限定。本发明的范围不是由上述实施方式的说明而是由技术方案的范围示出，还包括在与技术方案的范围相等的意思及范围内的所有变更。例如，在上述实施方式中，虽然说明了将本发明的发电机单元应用于风力发电系统的例子，但是本发明不局限于此。也可以将本发明的发电机单元应用于例如水力发电系统等风力发电系统以外的发电系统。而且，在上述实施方式中，虽然示出了将本发明的旋转电机单元及旋转电机分别应用于发电机单元及发电机的例子，但是本发明不局限于此。也可以将本发明的旋转电机单元及旋转电机分别应用于马达单元及马达。而且，在上述实施方式中，虽然示出了将盖兼用夹具(夹具构件)和框作为不同构件，而将盖兼用夹具固定安装在框上的结构的例子，但是本发明不局限于此。在本发明中， 也可以是一体形成框及盖兼用夹具的结构。而且，在上述实施方式中，虽然作为本发明的密封部的一个例子，示出了非接触型
10的曲路密封，但是本发明不局限于此。在本发明中，也可以是接触型的密封部，还可以是曲路密封以外的非接触型的密封部。 而且，在上述实施方式中，虽然示出了以贯穿转轴支撑部的方式形成轴插入孔的例子，但是本发明不局限于此。在本发明中，只要能插入转轴，则也可以形成不贯穿转轴支撑部而具有底部的轴插入孔。 而且，在上述实施方式中，虽然对具备增速器的风力发电系统进行了说明，但是本发明不局限于此。在本发明中，如图12所示，也可以是不具备增速器的风力发电系统400。
权利要求
1.一种旋转电机单元，其特征在于，具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部； 定子，包括被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心； 及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖。
2.根据权利要求1所述的旋转电机单元，其特征在于，所述夹具构件构成为，在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，通过固定安装在所述转子上而限制所述转子移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时， 离开所述转子以便所述转子能够旋转。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机单元，其特征在于， 还具备固定安装有所述定子的框，所述夹具构件构成为，在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，通过固定连接所述框和所述转子而限制所述转子移动。
4.根据权利要求3所述的旋转电机单元，其特征在于， 在所述夹具构件和所述转子之间设置有密封部。
5.根据权利要求4所述的旋转电机单元，其特征在于， 所述密封部是非接触型的圆环状曲路密封。
6.根据权利要求4或5所述的旋转电机单元，其特征在于， 所述转轴支撑部包括插入所述转轴部的轴插入孔，所述密封部在以在所述转轴部的插入方向上相对的方式配置的所述夹具构件和所述转子的转轴支撑部的相对部分的转子铁心侧形成为圆环状，从所述转轴部的插入方向观察，包围所述轴插入孔，所述夹具构件在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，通过与所述密封部相比配置在所述轴插入孔侧的连结构件而被固定安装在所述转子的转轴支撑部上。
7.一种发电机单元，其特征在于，具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部； 定子，包括被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心； 及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖。
8.一种风力发电系统，其特征在于，具备发电机单元，包括转子，具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，具有被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖， 以及叶片，连接在被所述转轴支撑部支撑的所述转轴部上。
9.一种旋转电机，其特征在于，具备旋转电机单元，包括转子，具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，具有被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖， 以及所述转轴部，被支撑于所述转轴支撑部。
10. 一种发电机，其特征在于，具备发电机单元，包括转子，具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，具有被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖， 以及所述转轴部，被支撑于所述转轴支撑部。
全文摘要
本发明提供一种旋转电机单元，在具备能够以单臂状支撑转轴部的转子的结构中，可抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。具体为，该发电机单元(1)(旋转电机单元)具备转子(31)，包括转子铁心(32)和能够以单臂状支撑转轴部(2a)的转轴支撑部(33)；定子(21)，包括被配置为与转子铁心(32)在半径方向上相对的定子铁心(22)；及盖兼用夹具(41)，构成为在转轴部(2a)未被支撑于转轴支撑部(33)的状态下，限制转子(31)向半径方向移动，同时在转轴部(2a)被支撑于转轴支撑部(33)时，成为覆盖转子铁心(32)及定子铁心(22)的盖。
文档编号H02K1/22GK102377262SQ201010599808
公开日2012年3月14日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年8月10日
发明者津曲宏 申请人:株式会社安川电机
技术领域：
本发明涉及一种旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机， 尤其涉及具备能够以单臂状支撑转轴部的转子的旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机。
背景技术：
以往，公知有一种旋转电机单元，具备能够以单臂状支撑转轴部的转子(例如参照专利文献1)。上述专利文献1中公开有一种内装式马达(旋转电机单元)，具备转子(rotor)， 包括转子铁心，以单臂状支撑输出轴(转轴部)；定子(stator)，包括与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及马达盖，覆盖转子铁心及定子铁心。专利文献1 日本国特开2001-309613号公报但是，在上述专利文献1所述的马达中，在输出轴未被支撑于转子的状态下，需要考虑不使转子铁心和定子铁心接触，由于该考虑的方式，存在组装工序变得复杂的问题。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的课题而进行的，本发明的一个目的在于提供一种旋转电机单元、发电机单元、风力发电系统、旋转电机及发电机，在具备能够以单臂状支撑转轴部的转子的结构中，可抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。为了达成上述目的，本发明第1方案的旋转电机单元具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，包括被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖。在本发明第1方案的旋转电机单元中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件， 在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触， 同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第2方案的发电机单元具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，包括被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖。在本发明第2方案的发电机单元中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件，在CN 102377262 A
说明书
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转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第3方案的风力发电系统具备发电机单元，包括具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部的转子、具有被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心的定子、及构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下限制转子向半径方向移动同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖的夹具构件；以及叶片，连接在被转轴支撑部支撑的转轴部上。在本发明第3方案的风力发电系统中，如上所述，通过在发电机单元中设置如下构成的夹具构件，在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件， 因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，在比较大型且组装时需要很大劳力的风力发电系统中，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第4方案的旋转电机具备旋转电机单元，包括具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部的转子、具有被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心的定子、及构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下限制转子向半径方向移动同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖的夹具构件；以及转轴部，被支撑于转轴支撑部。在本发明第4方案的旋转电机中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件，在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。 由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。本发明第5方案的发电机具备发电机单元，包括具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部的转子、具有被配置为与转子铁心在半径方向上相对的定子铁心的定子、及构成为在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下限制转子向半径方向移动同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖的夹具构件；以及转轴部，被支撑于转轴支撑部。在本发明第5方案的发电机中，如上所述，通过设置如下构成的夹具构件，在转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下，限制转子向半径方向移动，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，成为覆盖转子铁心及定子铁心的盖，能够在转轴部未被支撑于转轴支撑部的
5状态下，利用夹具构件限制转子向半径方向移动，并抑制转子铁心和定子铁心接触，同时在转轴部被支撑于转轴支撑部时，直接作为覆盖转子铁心及定子铁心的盖使用夹具构件。由此，由于在转轴部被支撑于转轴支撑部时，不需要拆下夹具构件，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，能够抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。
图1是表示本发明一个实施方式的风力发电系统的整体结构的图。图2是本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下的剖视图。图3是从本发明一个实施方式的风力发电系统的发电机单元侧观察的图。图4是本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部被支撑于转轴支撑部时的剖视图。图5是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴支撑部的凸部的图。图6是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下的盖兼用夹具和转子的安装状态的剖视图。图7是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部被支撑于转轴支撑部时的转子和转轴部的安装状态的剖视图。图8是表示本发明一个实施方式的发电机单元的盖兼用夹具的沟槽部的图。图9是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部未被支撑于转轴支撑部的状态下的曲路密封的剖视图。图10是表示本发明一个实施方式的发电机单元的转轴部被支撑于转轴支撑部时的曲路密封的剖视图。图11是表示用于将本发明一个实施方式的发电机单元的转轴支撑部安装于转轴部的第1螺栓的图。图12是表示图1所示的风力发电系统的变形例的图。符号说明1-发电机单元(旋转电机单元)；2a_转轴部；5-叶片；11-框；21-定子；22-定子铁心；31-转子；32-转子铁心；33-转轴支撑部；41-盖兼用夹具(夹具构件)；100、400_风力发电系统；130-第2螺栓(连结构件)；200-曲路密封(密封部)；331-轴插入孔。
具体实施例方式以下，根据
本发明的实施方式。首先，参照图1 图11，对本发明一个实施方式的风力发电系统100的结构进行说明。另外，在本实施方式中，对风力发电系统100所使用的本发明的旋转电机单元应用于发电机单元1的例子进行说明。如图1所示，风力发电系统100由内装型发电机单元1、安装有发电机单元1的增速器2、用于收纳发电机单元1及增速器2的机舱3、转子轮毂4、叶片5、塔架6构成。而且， 转子轮毂4安装在转轴4a上。而且，在转子轮毂4上安装有多个叶片5。而且，机舱3安装在塔架(支撑柱)6上。
如图2及图4所示，发电机单元1由框11、定子21、转子31、盖兼用夹具41构成。 另外，盖兼用夹具41是本发明的“夹具构件”的一个例子。而且，如图2 图4所示，框11 形成为圆筒形。而且，在框11的安装有增速器2—侧(Zl方向侧)的端部设置有向半径方向外侧突出的凸缘部11a。凸缘部Ila沿框11的外周边缘形成为圆周状。而且，如图3及图4所示，框11构成为可通过多个安装螺栓110安装于增速器2。由此，能够将发电机单元 1安装于增速器2。定子21固定安装于框11的内侧面。而且，定子21由呈扁平圆筒形的定子铁心22 和绕组23构成。定子铁心22例如由层叠后的硅钢板形成。而且，在定子铁心22的内周面上设置有多个槽(未图示)。而且，绕组23被收纳在定子铁心22的槽内。而且，绕组23由例如可流过U相、V相及W相的3相电流的多个绕组构成。转子31包括转子铁心32、转轴支撑部33、连接转子铁心32及转轴支撑部33的臂部34。转子铁心32形成为扁平圆筒形，被配置为与定子铁心22在半径方向上相对。而且，转子铁心32例如由层叠后的硅钢板形成，同时在转子铁心32的外周部上设置有永久磁铁32a。而且，转轴支撑部33具有支撑与增速器2连接的后述的转轴部2a的功能。具体为，转轴支撑部33形成为圆筒形，具有插入转轴部2a的轴插入孔331。轴插入孔331形成为贯穿转轴支撑部33，沿转轴部2a的插入方向(Z方向)延伸。而且，如图4及图7所示， 转轴支撑部33构成为在将转轴部2a插入轴插入孔331的状态下以单臂状对其进行支撑。 此时，转轴支撑部33和转轴部2a通过头部具有六角孔121的多个第1螺栓120而被固定。 而且，在转轴支撑部33的外侧面上安装有沿半径方向延伸的臂部34。而且，如图2及图7所示，在转轴支撑部33上形成有可插入第1螺栓120的螺栓插入孔332，其在转轴部2a的插入方向(Z方向)上贯穿延伸。如图5所示，设置有多个螺栓插入孔332。而且，多个螺栓插入孔332沿轴插入孔331排列成圆状。而且，如图10所示，螺栓插入孔332具有比第1螺栓120的轴径Dl大，并且比第1螺栓120的头部对角距离El小的直径D2。而且，在螺栓插入孔332上形成有未图示的螺纹牙，可螺合后述的第2 螺栓130。而且，如图5及图6所示，在螺栓插入孔332的盖兼用夹具41侧(Z2方向侧)的端部上形成有沉孔333，其具有比螺栓插入孔332大的直径。沉孔333具有可收纳第1螺栓 120头部的深度。而且，如图2及图4 图7所示，在转轴支撑部33的与盖兼用夹具41相对的面 (Z2方向的表面)上设置有向盖兼用夹具41侧(Z2方向侧)突出的2条圆环状凸部334。 上述2条凸部334与盖兼用夹具41的后述沟槽部414构成曲路密封200。在后面详细说明该曲路密封200。而且，如图5所示，2条凸部334与多个螺栓插入孔332相比形成在半径方向外侧，从转轴部2a的插入方向(Z方向)观察，包围多个螺栓插入孔332。即，2条凸部 334与螺栓插入孔332相比配置在转子铁心32侧。在此，在本实施方式中，如图2 图4所示，盖兼用夹具41固定安装在框11上。 而且，如图2及图6所示，盖兼用夹具41在转轴部2a未被支撑于转子31的转轴支撑部33 的状态下，通过第2螺栓130被固定安装在转轴支撑部33上。即，盖兼用夹具41在转轴部 2a未被支撑于转子31的转轴支撑部33的状态下，通过固定连接框11和转子31来限制转子31相对于框11移动。而且，如图4所示，盖兼用夹具41构成为在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33时，成为覆盖定子铁心22及转子铁心32的盖。而且，盖兼用夹具41构成为在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33时离开转子31，以便转子31能够旋转。另外，第2螺栓130是本发明的“连结构件”的一个例子。而且，如图3所示，从转轴部2a的插入方向(Z方向)观察，盖兼用夹具41的外形形成为圆形。而且，如图2 图4及图8所示，在盖兼用夹具41的中央部形成有圆形开口部411。开口部411具有与转轴支撑部33的轴插入孔331大致相同大小的直径。而且， 如图2、图4及图8所示，在盖兼用夹具41的开口部411周围形成有向转子31侧(Zl方向侧)突出的圆环状突出部412。在突出部412上形成有可插入头部具有六角孔131的第2 螺栓130的螺栓插入孔413，其在转轴部2a的插入方向(Z方向)上贯穿延伸。如图3及图 8所示，设置有多个螺栓插入孔413。而且，多个螺栓插入孔413沿开口部411的外周形状排列成圆环状。而且，多个螺栓插入孔413配置在与转轴支撑部33的多个螺栓插入孔332 相对应的位置上。而且，如图9所示，螺栓插入孔413具有比第2螺栓130的轴径(外径) D3大的直径(内径)D4。而且，螺栓插入孔413的直径(内径)D4构成为比转轴支撑部33 的螺栓插入孔332的直径(内径)D2大。而且，如图10所示，螺栓插入孔413的直径D4比第1螺栓120的头部对角距离El大，可使第1螺栓120通过。而且，如图6所示，螺栓插入孔413的直径D4比第2螺栓130的头部对角距离E2小。而且，如图2、图4及图6 图8所示，在盖兼用夹具41的突出部412的与转轴支撑部33相对的面(Zl方向的表面)上，设置有向盖兼用夹具41侧(Z2方向侧)凹入的2 条圆环状沟槽部414。而且，如图8所示，2条沟槽部414与多个螺栓插入孔413相比形成在半径方向外侧，从转轴部2a的插入方向(Z方向)观察，包围多个螺栓插入孔413。即，2 条沟槽部414与螺栓插入孔413相比配置在转子31的转子铁心32侧。而且，如图6 图 8所示，2条沟槽部414构成为可插入上述转轴支撑部33的2条凸部334。另外，在本实施方式中，通过转轴支撑部33的2条凸部334和盖兼用夹具41的2条沟槽部414构成非接触型的圆环状曲路密封200。即，曲路密封200配置在以在转轴部2a的插入方向(Z方向) 上相对的方式配置的盖兼用夹具41和转子31的转轴支撑部33的相对部分上。而且，如图 2及图6所示，曲路密封200在转轴部2a未被支撑于转子31的转轴支撑部33的状态下， 与第2螺栓130相比配置在转子铁心32侧。而且，如图4及图7所示，曲路密封200在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33时，与第1螺栓120相比配置在转子铁心32侧。 另外，曲路密封200是本发明的“密封部”的一个例子。而且，如图9及图10所示，沟槽部414具有比凸部334的长度Ll大的长度(深度)L2。因而，如图9所示，即使第2螺栓130被拧紧且转轴支撑部33和盖兼用夹具41的突出部412抵接时，凸部334的顶端部也不会与沟槽部414的底部抵接。由此，能够抑制因凸部334和沟槽部414接触并破损而导致曲路密封200的密封功能降低。而且，即使因转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33而导致转子31的转轴支撑部33从盖兼用夹具 41的突出部412离开规定距离L3时，凸部334仍旧插入在沟槽部414的内部。S卩，曲路密封200构成为即使在转轴部2a被支撑于转子31的转轴支撑部33的情况下，转子31的转轴支撑部33从盖兼用夹具41的突出部412离开时，密封功能也有效地发挥作用。由此，如图4所示，曲路密封200能够抑制异物进入被框11、盖兼用夹具41、转轴支撑部33及增速器2包围的定子铁心22及转子铁心32的收纳区域300。而且，如图2及图4所示，被转子31的转轴支撑部33支撑的转轴部2a连接于增速器2，从增速器2向发电机单元1侧(Z2方向侧)突出。而且，转轴部2a构成为转子轮毂4的旋转动作通过增速器2被增速并以轴线C为旋转中心进行旋转。而且，如图2 图4 所示，转轴部2a形成为大致圆柱形。而且，如图2及图4所示，在转轴部2a的增速器2侧 (Zl方向侧)的端部上形成有向半径方向外侧突出的凸缘部2b。而且，在凸缘部2b的与转轴支撑部33相对一侧(Z2方向侧)的表面上形成有多个螺纹孔2c。多个螺纹孔2c配置在与转轴支撑部33的多个螺栓插入孔332相对应的位置上。而且，螺纹孔2c构成为可螺合第1螺栓120。通过这种构成，转轴部2a通过第1螺栓120被固定安装在转轴支撑部33上，由此， 通过转轴支撑部33以单臂状被固定支撑。此时，转子31可与转轴部2a的旋转动作连动并相对于定子21旋转。而且，如图11所示，第1螺栓120由带六角孔的螺栓构成，头部上具有六角形的凹部121。由此，通过将未图示的内六角扳手经由盖兼用夹具41的螺栓插入孔 413插入第1螺栓120的凹部121，可不拆下盖兼用夹具41地拧紧第1螺栓120。另外，通过发电机单元1及转轴部2a，主要构成本发明的“发电机”。而且，该发电机是本发明的“旋转电机”的一个例子。下面，参照图2、图4、图6、图7及图11，说明将转轴部2a安装在转子31的转轴支撑部33上时的组装工序。如图2及图6所示，发电机单元1在转轴部2a被转轴支撑部33支撑之前的状态下，通过盖兼用夹具41限制转子31向半径方向移动。具体为，转子31通过第2螺栓130 被固定安装在盖兼用夹具41上，该第2螺栓130从与转子31所配置一侧的相反侧(Z2方向侧)插入盖兼用夹具41的螺栓插入孔413。此时，第2螺栓130与转轴支撑部33的螺栓插入孔332螺合。而且，盖兼用夹具41的突出部412与转轴支撑部33抵接。将转轴部2a插入该状态的发电机单元1的转轴支撑部33的轴插入孔331。而且， 通过安装螺栓Iio将框11固定安装在增速器2的规定位置上。由此，发电机单元1被固定安装在增速器2上。此后，拔出第2螺栓130，使盖兼用夹具41和转子31分离。此时，由于转子31通过插入轴插入孔331的转轴部2a而被限制了向半径方向移动，因此即使拔出第 2螺栓130也不会向半径方向移动。之后，如图4及图7所示，将第1螺栓120经由盖兼用夹具41的螺栓插入孔413插入转轴支撑部33的螺栓插入孔332。而且，将内六角扳手(未图示)插入第1螺栓120的凹部121 (参照图11)并使第1螺栓120与转轴部2a的螺纹孔2c螺合。由此，转子31被固定安装于转轴部2a。而且，转子31可随着转子轮毂4的旋转动作以轴线C为旋转中心进行旋转。而且，在该状态下，盖兼用夹具41作为覆盖定子铁心22及转子铁心32的盖而发挥作用。如上所述，通过将转轴部2a安装在转子31的转轴支撑部33上来组装风力发电系统 100。在本实施方式中，如上所述，通过在发电机单元1中设置如下构成的盖兼用夹具 41，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，限制转子31向半径方向移动，同时在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33时，成为覆盖转子铁心32及定子铁心22的盖，能够在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，利用盖兼用夹具41限制转子31向半径方向移动，并抑制转子铁心32和定子铁心22接触，同时在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33 时，直接作为覆盖转子铁心32及定子铁心22的盖使用盖兼用夹具41。由此，由于在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33时，不需要拆下盖兼用夹具41，因此能够与此相应地简化组装工序。其结果，在比较大型且组装时需要很大劳力的风力发电系统100中，能够抑制转轴部2a 被支撑于转子31时的组装工序变得复杂。而且，在本实施方式中，如上所述，如下构成盖兼用夹具41，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过固定安装在转子31上而限制转子31移动，同时在转轴部 2a被支撑于转轴支撑部33时，离开转子31以便转子31能够旋转。由此，能够在转轴部2a 未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过盖兼用夹具41切实地限制转子31的移动，同时能够在转轴部2a被支撑于转轴支撑部33时，抑制因盖兼用夹具41而妨碍转子31的旋转。而且，在本实施方式中，如上所述，如下构成盖兼用夹具41，设置固定安装有定子 21的框11，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过固定连接框11和转子31 来限制转子31的移动。由此，由于能够通过盖兼用夹具41切实地限制转子31相对于定子 21移动，因此在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，能够切实地防止转子铁心 32与定子铁心22接触。而且，在本实施方式中，如上所述，通过在盖兼用夹具41和转子31之间设置曲路密封200，能够抑制异物从盖兼用夹具41和转子31之间的间隙进入。而且，在本实施方式中，如上所述，通过设置非接触型的圆环状曲路密封200，与使用接触型密封时不同，不会因转子31的旋转而磨损曲路密封200，因此，能够防止因磨损而降低密封功能。而且，在本实施方式中，如上所述，在转轴支撑部33上设置插入转轴部2a的轴插入孔331，在以在转轴部2a的插入方向(Z方向)上相对的方式配置的盖兼用夹具41和转子31的转轴支撑部33的相对部分的转子铁心32侧，以圆环状形成曲路密封200，从转轴部 2a的插入方向(Z方向)观察，包围轴插入孔331。而且，在转轴部2a未被支撑于转轴支撑部33的状态下，通过与曲路密封200相比配置在轴插入孔331侧的第2螺栓130将盖兼用夹具41固定安装在转子31的转轴支撑部33上。由此，由于曲路密封200与基于第2螺栓 130的连结部分相比配置在转子铁心32侧，因此能够通过曲路密封200有效地抑制异物从连结部分进入转子铁心32侧。另外，应该认为本次公开的实施方式的所有方面均为例示而并不进行限定。本发明的范围不是由上述实施方式的说明而是由技术方案的范围示出，还包括在与技术方案的范围相等的意思及范围内的所有变更。例如，在上述实施方式中，虽然说明了将本发明的发电机单元应用于风力发电系统的例子，但是本发明不局限于此。也可以将本发明的发电机单元应用于例如水力发电系统等风力发电系统以外的发电系统。而且，在上述实施方式中，虽然示出了将本发明的旋转电机单元及旋转电机分别应用于发电机单元及发电机的例子，但是本发明不局限于此。也可以将本发明的旋转电机单元及旋转电机分别应用于马达单元及马达。而且，在上述实施方式中，虽然示出了将盖兼用夹具(夹具构件)和框作为不同构件，而将盖兼用夹具固定安装在框上的结构的例子，但是本发明不局限于此。在本发明中， 也可以是一体形成框及盖兼用夹具的结构。而且，在上述实施方式中，虽然作为本发明的密封部的一个例子，示出了非接触型
10的曲路密封，但是本发明不局限于此。在本发明中，也可以是接触型的密封部，还可以是曲路密封以外的非接触型的密封部。 而且，在上述实施方式中，虽然示出了以贯穿转轴支撑部的方式形成轴插入孔的例子，但是本发明不局限于此。在本发明中，只要能插入转轴，则也可以形成不贯穿转轴支撑部而具有底部的轴插入孔。 而且，在上述实施方式中，虽然对具备增速器的风力发电系统进行了说明，但是本发明不局限于此。在本发明中，如图12所示，也可以是不具备增速器的风力发电系统400。
权利要求
1.一种旋转电机单元，其特征在于，具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部； 定子，包括被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心； 及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖。
2.根据权利要求1所述的旋转电机单元，其特征在于，所述夹具构件构成为，在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，通过固定安装在所述转子上而限制所述转子移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时， 离开所述转子以便所述转子能够旋转。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机单元，其特征在于， 还具备固定安装有所述定子的框，所述夹具构件构成为，在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，通过固定连接所述框和所述转子而限制所述转子移动。
4.根据权利要求3所述的旋转电机单元，其特征在于， 在所述夹具构件和所述转子之间设置有密封部。
5.根据权利要求4所述的旋转电机单元，其特征在于， 所述密封部是非接触型的圆环状曲路密封。
6.根据权利要求4或5所述的旋转电机单元，其特征在于， 所述转轴支撑部包括插入所述转轴部的轴插入孔，所述密封部在以在所述转轴部的插入方向上相对的方式配置的所述夹具构件和所述转子的转轴支撑部的相对部分的转子铁心侧形成为圆环状，从所述转轴部的插入方向观察，包围所述轴插入孔，所述夹具构件在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，通过与所述密封部相比配置在所述轴插入孔侧的连结构件而被固定安装在所述转子的转轴支撑部上。
7.一种发电机单元，其特征在于，具备转子，包括转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部； 定子，包括被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心； 及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖。
8.一种风力发电系统，其特征在于，具备发电机单元，包括转子，具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，具有被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖， 以及叶片，连接在被所述转轴支撑部支撑的所述转轴部上。
9.一种旋转电机，其特征在于，具备旋转电机单元，包括转子，具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，具有被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖， 以及所述转轴部，被支撑于所述转轴支撑部。
10. 一种发电机，其特征在于，具备发电机单元，包括转子，具有转子铁心和能够以单臂状支撑转轴部的转轴支撑部；定子，具有被配置为与所述转子铁心在半径方向上相对的定子铁心；及夹具构件，构成为在所述转轴部未被支撑于所述转轴支撑部的状态下，限制所述转子向半径方向移动，同时在所述转轴部被支撑于所述转轴支撑部时，成为覆盖所述转子铁心及所述定子铁心的盖， 以及所述转轴部，被支撑于所述转轴支撑部。
全文摘要
本发明提供一种旋转电机单元，在具备能够以单臂状支撑转轴部的转子的结构中，可抑制转轴部被支撑于转子时的组装工序变得复杂。具体为，该发电机单元(1)(旋转电机单元)具备转子(31)，包括转子铁心(32)和能够以单臂状支撑转轴部(2a)的转轴支撑部(33)；定子(21)，包括被配置为与转子铁心(32)在半径方向上相对的定子铁心(22)；及盖兼用夹具(41)，构成为在转轴部(2a)未被支撑于转轴支撑部(33)的状态下，限制转子(31)向半径方向移动，同时在转轴部(2a)被支撑于转轴支撑部(33)时，成为覆盖转子铁心(32)及定子铁心(22)的盖。
文档编号H02K1/22GK102377262SQ201010599808
公开日2012年3月14日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年8月10日
发明者津曲宏 申请人:株式会社安川电机
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