專利名稱：一種大型立式電機及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種與大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置配套使用 的發(fā)電量為200kw至5麗的立式電機以及這種電機的安裝方法。
背景技術(shù)：
垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，能夠有效地利用低空風(fēng)能資源，單機發(fā)電量大，且無偏航、 無尾翼動力系統(tǒng)，特別是安裝、維修十分方便。因此，大規(guī)模地利用垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置，是 提高發(fā)電量，充分利用風(fēng)能資源的發(fā)展趨勢。目前，在冶金、礦山、石油及大型機床制造領(lǐng)域，配置大型電機一般都采用臥式電 機，垂直軸傳遞轉(zhuǎn)矩時基本采用轉(zhuǎn)向機械機構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的缺點是增加了轉(zhuǎn)向機構(gòu)的制造 成本，中間機構(gòu)的能量消耗大，特別是傳遞轉(zhuǎn)矩小，最大不超過750KW。由此可見，制約大型 垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置發(fā)電量的因素大致包括兩個方面一是受垂直軸線性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變?yōu)?水平軸線性質(zhì)轉(zhuǎn)矩的限制。目前，絕大多數(shù)電機為軸線水平設(shè)計，當(dāng)原動機或拖動設(shè)備為垂 直軸線時，一般需要通過蝸輪_蝸桿機構(gòu)或錐齒輪機構(gòu)進行90度轉(zhuǎn)向連接。然而現(xiàn)有技術(shù) 的這兩種傳動機構(gòu)，最大傳遞功率大約在350kw 750kw之間，難以適應(yīng)IOOOkw以上的大 型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的需要。二是受電機結(jié)構(gòu)與安裝方式的限制?，F(xiàn)有立式電機的安裝 方式一般是基座與電機軸線相平行的方式，基座與地平面相垂直。這種方式的電機轉(zhuǎn)子重 量均由輸出(入)軸端的電機端蓋承載，由于端蓋和連接螺栓受體積、制造工藝、材質(zhì)等因 素的限制，不可能有如此大的承載能力。其次是基座與電機軸線相垂直的方式，也稱直連法 蘭式連接。這種方式的特點就是將電機輸出(入)軸與法蘭固定端在一個方向，由于受到 電機軸伸部的制約，整個轉(zhuǎn)子及所有軸向力仍然由該端的端蓋承載，同樣難以與大型垂直 軸風(fēng)力發(fā)電裝置相匹配。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置缺乏相應(yīng)的發(fā)電設(shè)備，本發(fā)明的目的之一 是提供一種與大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置相配套的大型立式電機。本發(fā)明的另一個目的是提供一種大型立式電機的安裝方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這種大型立式電機，包括機殼，設(shè)置在機殼內(nèi)的定子、與電機軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子以 及固定電機軸的軸承，主要是在機殼底部設(shè)有與機殼下端蓋合為一體的并與電機軸相垂直 的安裝基座，電機軸的輸出(入)端設(shè)置在安裝基座相反的方向，在電機軸底端的安裝基座 上設(shè)有承載轉(zhuǎn)子和電機軸重力和自上而下軸向力的推力軸承；所說的推力軸承為圓錐滾子 軸承，或推力滾子軸承、推力圓柱滾子軸承、推力球軸承；所說大型立式電機指200kw至5MW 的發(fā)電機或電動機。這種大型立式電機的安裝方法安裝基座與水平的地面基座通過地腳螺栓固定連 接，使連接轉(zhuǎn)子的電機軸垂直地固定在安裝基座的推力軸承上，電機軸上端的徑向力由向
3心軸承承載，電機軸下端的徑向力由徑向軸承承載，轉(zhuǎn)子及電機軸自上而下的軸向力由固 定在安裝基座上的推力軸承承載。本發(fā)明的有益效果是一是設(shè)計合理。由于在機殼的底部設(shè)有與機殼下端蓋構(gòu)成一體并與電機軸相垂直 的安裝基座，同時在電機軸底端的安裝基座上設(shè)有承載轉(zhuǎn)子和電機軸重力及自上而下的軸 向力的推力軸承，電機輸入(出)軸方向與安裝基座方向相反。這一新的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的安 裝方式，大大節(jié)省了制造成本，降低了安裝難度和維修費用，減少了設(shè)備的安裝空間。同時 具有很好的吸振特性，其很小的振動特性遠優(yōu)于傳統(tǒng)的立式電機以及傳統(tǒng)的安裝方法。二是垂直軸向的載荷大。資料顯示，國產(chǎn)511/750型單向推力軸承額定載荷達 768KN，本發(fā)明使用相同內(nèi)徑的294/750型推力滾子軸承，額定動載荷達5787KN，其承載軸 向載荷能力超過本發(fā)明額定載荷的50%。因此，無論立式電機轉(zhuǎn)子及電機軸的垂直軸向載 荷有多大，只要推力軸承可以承載，這種立式電機就可以正常運行，因而適應(yīng)了大型垂直軸 風(fēng)力發(fā)電裝置的需要，解決了大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機與風(fēng)車中心軸軸線平行傳 動的配合難題，為大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的推廣使用提供了保障。三是這種大載荷的大型立式電機還可以使用在其他領(lǐng)域，如礦山、石油、冶金、機 床等使用大型立式電機的領(lǐng)域，對我國裝備制造業(yè)大型化、超大化發(fā)展必將作出重大貢獻。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.電機軸，2.向心軸承，3.轉(zhuǎn)子，4.機殼，5.徑向軸承，6.推力軸承，7.地腳 螺栓，8.安裝基座，9.地面基座，10.軸承。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明如圖1所示，這種是與大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置配套使用的、功率為1000KW的大 型立式發(fā)電機，包括機殼4，設(shè)置在機殼4內(nèi)的定子、與電機軸1 一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子3以及固定 電機軸1的軸承10，主要是在機殼4底部設(shè)有與機殼4下端蓋構(gòu)成一體的并與電機軸1相 垂直的安裝基座8，電機軸1的輸入端設(shè)置在安裝基座8相反的電機上方，在電機軸1底端 的安裝基座8上設(shè)有承載轉(zhuǎn)子3和電機軸1重力以及自上而下軸向力的6294/750型、額定 動載荷達5787KN的推力滾子軸承6。這種大型立式電機的安裝方法安裝基座8與水平的地面基座9通過地腳螺栓7 固定連接，使連接轉(zhuǎn)子3的電機軸1垂直地固定在安裝基座8的推力滾子軸承6上，電機軸 1上端的徑向力由向心軸承2承載，電機軸1下端的徑向力由徑向軸承5承載，轉(zhuǎn)子3及電 機軸1重力及自上而下的軸向力由固定在安裝基座8上的推力滾子軸承6承載。
權(quán)利要求
一種大型立式電機，包括機殼(4)，設(shè)置在機殼(4)內(nèi)的定子、與電機軸(1)一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子(3)以及固定電機軸(1)的軸承(10)，其特征在于在機殼(4)底部設(shè)有與機殼(4)下端蓋合為一體的并與電機軸(1)相垂直的安裝基座(8)，電機軸(1)的輸出(入)端設(shè)置在安裝基座(8)相反的方向，在電機軸(1)底端的安裝基座(8)上設(shè)有承載轉(zhuǎn)子(3)和電機軸(1)重力和自上而下軸向力的推力軸承(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型立式電機，其特征在于所說的推力軸承(6)為圓錐滾子 軸承，或推力滾子軸承、推力圓柱滾子軸承、推力球軸承。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述大型立式電機，其特征在于所說大型立式電機指200kw至5MW 的發(fā)電機或電動機。
4.權(quán)利要求1所述大型立式電機的安裝方法，其特征在于安裝基座(8)與水平的地 面基座(9)通過地腳螺栓(7)固定連接，使連接轉(zhuǎn)子(3)的電機軸(1)垂直地固定在安裝 基座⑶的推力軸承(6)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種與大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置配套使用的大型立式電機，它包括機殼，設(shè)置在機殼內(nèi)的定子、與電機軸一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子以及固定電機軸的軸承，要點是在機殼底部設(shè)有與機殼下端蓋合為一體的并與電機軸相垂直的安裝基座，在電機軸底端的安裝基座上設(shè)有推力軸承。安裝方法將電機的安裝基座與水平的地面基座通過地腳螺栓固定連接，使連接轉(zhuǎn)子的電機軸垂直地固定在安裝基座的推力軸承上。本發(fā)明設(shè)計合理，垂直軸向載荷大，制造成本低，安裝維修方便，具有很好的吸振特性，不僅解決了大型垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機與風(fēng)車中心軸軸線平行傳動的配合難題，還可在礦山、石油、冶金、機床等使用大型立式電機的領(lǐng)域中廣泛運用。
文檔編號H02K5/24GK101976901SQ201010532240
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者刁新華, 王麗君, 王京福 申請人:山東中泰新能源發(fā)展有限公司