一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机的制作方法

本发明涉及电动发电机，且公开了一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机。

背景技术：

1、船舶配套使用的永磁轴带发电机设备，主要依托船舶主轴转动获取机械能进行发电作业，是船舶电力供给系统中的关键配套设备，现阶段船舶航行工况多变，轴带发电机需要跟随主机运转持续工作，在船舶故障检修、局部断电运维场景中，轴系与发电机之间的连接结构需要适配临时断开动力的使用需求，行业内持续针对轴带发电机的离合脱轴结构开展优化改进工作。

2、目前市面常规永磁轴带发电机大多采用机械硬性对接的装配方式完成输出轴和从动轴的动力衔接，整套轴体连接结构依靠法兰紧固件或者外置拨叉机构实现轴体之间的锁止固定，设备日常发电作业时依靠轴体端面贴合、键槽咬合完成扭矩传递。想要断开发电机和主轴之间的动力连接时，大多需要停机拆解外部紧固零件，借助外置液压或者气动驱动装置拉动拨叉，撬动轴体之间的连接部件完成分离。

3、传统轴带发电机的脱轴操作必须整机停机拆解零件才能实施，无法在设备运行过程中快速切断动力传输，整体脱轴流程繁琐且耗费大量人工工时，传统脱轴结构还需要额外加装液压、气动等外置驱动零部件，整机装配占用空间偏大，常规锁止构件仅依靠简单卡扣限位，设备长时间高速运转后卡扣容易出现松动偏移，工作期间极易发生非预期的轴体意外脱开故障，各项结构缺陷相互影响，持续降低轴带发电机运行可靠性，难以适配船舶多变的实际使用工况。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，解决了传统轴带发电机脱轴需停机拆件、无法在线断力，脱轴机构依赖额外气动液压配件占用安装空间，锁止结构长期运转易松脱引发非正常脱轴的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，包括发电机本体和与之相配合的输出轴，所述输出轴上设置有分半组件，所述发电机本体的前盖上安装有换向组件，所述换向组件上连接有锁止部，所述锁止部上连接有脱轴组件，所述换向组件包括防护罩，所述防护罩的外壁环绕连接有支架，所述支架与发电机本体的前盖固定连接，所述防护罩的内壁固定连接有螺旋线圈，所述防护罩的外壁环绕开设有定位槽，所述定位槽的一侧槽口内壁设置有嵌片，所述发电机本体的外壁安装有h桥控制机箱，所述螺旋线圈的两端固定贯穿防护罩并延伸至h桥控制机箱内，所述h桥控制机箱内设置有直流电磁继电器和h桥继电器模块，所述直流电磁继电器和h桥继电器模块构成继电器h桥，所述螺旋线圈与继电器h桥电连接。

5、优选的，所述支架与防护罩之间还固定连接有加强筋，所述支架以防护罩的周向呈圆形阵列设置，所述定位槽以防护罩的周向呈圆形阵列设置，所述输出轴穿过螺旋线圈的内部并延伸至防护罩外部。

6、优选的，所述分半组件包括屏蔽罩，所述屏蔽罩固定套设在输出轴上，所述输出轴的延伸端上固定连接有限位条一，所述发电机本体的底部固定连接有支臂，所述支臂是l型结构，所述支臂远离发电机本体的一端转动连接有连轴，所述连轴的外壁固定连接有限位条二。

7、优选的，所述限位条一以输出轴的周向呈圆形阵列设置，所述限位条二以连轴的周向呈圆形阵列设置，所述限位条一与限位条二之间对齐设置。

8、优选的，所述屏蔽罩位于螺旋线圈内部，所述屏蔽罩与螺旋线圈的径向间隙为1mm—3mm，所述屏蔽罩与螺旋线圈的轴向间隙为0.5mm—2mm。

9、优选的，所述屏蔽罩采用非导磁金属，所述屏蔽罩与输出轴之间设有非金属衬套，所述屏蔽罩外壁包裹绝缘套，所述屏蔽罩沿自身轴向开设有贯通切口。

10、优选的，所述锁止部包括定位环，所述定位环的一侧固定连接有导向环，所述导向环的外壁环绕开设有锁止槽，所述定位环的另一侧固定连接有磁环，所述定位环通过磁环与防护罩的一侧罩口插接。

11、优选的，所述定位环靠近防护罩的一侧环绕连接有与定位槽对应的定位臂，所述定位臂分别滑动连接在对应的定位槽内壁，所述定位臂靠近定位环的一端上均固定连接有支撑臂，所述支撑臂远离定位环的一端均铰接有磁臂，所述磁臂的端部均固定连接有夹头，所述支撑臂与磁臂之间安装有伸缩杆，每个所述磁臂分别与嵌片接触，每个所述夹头分别卡接在防护罩上。

12、优选的，所述脱轴组件包括脱轴罩，所述脱轴罩的一侧罩口转动连接在导向环的内壁，所述脱轴罩的内壁开设有脱轴滑道，所述脱轴罩的外壁环绕开设有安装孔，每个所述安装孔的内壁均转动连接有夹臂，所述夹臂均呈钝角弯折结构，所述夹臂与安装孔的转动连接处均弹性连接有扭簧，所述脱轴罩的外壁环绕连接有u型臂，每个所述夹臂均与u型臂的内壁之间抵接，所述脱轴罩内沿自身外壁轴向倾斜开设有离心滑道，每个所述离心滑道均与对应的安装孔连通设置，所述离心滑道内均滑动设置有离心球。

13、优选的，所述脱轴罩通过脱轴滑道与限位条一和限位条二滑动连接，所述夹臂的数量与锁止槽的数量相同，所述夹臂的端部与锁止槽的内壁卡接适配。

14、（三）有益效果

15、与现有技术相比，本发明提供了一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，具备以下有益效果：

16、1.通过换向组件内h桥控制机箱搭配螺旋线圈的电流换向结构与锁止部、脱轴组件相互联动，实现依靠电磁作用力快速切换整机锁止和脱轴两种工作状态，摒弃传统机械式手动拆装脱轴的繁琐操作，区别于现有依靠机械拨叉强制分离轴体的发电机结构，省去人工拆解零部件的步骤，能够在设备不停机工况下快速切断输出轴和连轴之间的动力传输。

17、2.通过分半组件的屏蔽罩结构配合螺旋线圈组合装配，实现屏蔽罩削弱自身旋转产生的涡流对螺旋线圈内部磁场的干扰，区别于常规轴带发电机转轴运转干扰励磁线圈磁场的缺陷，保障螺旋线圈生成的电磁场工况稳定，让后续磁环、磁臂对应的磁吸斥力动作不受涡流扰动影响，保证电磁控制锁止脱轴的动作稳定性。

18、3.通过脱轴组件内部离心滑道、离心球与带扭簧的夹臂、锁止槽相互配合，实现脱轴罩旋转时依托离心力配合电磁力完成夹臂卡接或松脱的机械限位动作，区别于现有脱轴结构需要额外增设液压、气动驱动部件的设计，减少外置驱动配件的布设空间，依托设备自身旋转离心特性配合电磁即可完成脱轴后的机械锁紧限位。

19、4.通过锁止部的定位臂、磁臂、伸缩杆结构和防护罩定位槽、嵌片的组合联动，实现螺旋线圈磁场变化时同步控制夹头与防护罩的卡紧分离，搭配磁环的插接装配结构固定锁止部轴向位置，区别于传统锁止结构锁固稳定性差、易出现运转松脱的问题，在发电传动阶段牢牢固定锁止部件位置，避免高速转动下脱轴组件意外偏移脱开。

1.一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，包括发电机本体（1）和与之相配合的输出轴（2），其特征在于：所述输出轴（2）上设置有分半组件（3），所述发电机本体（1）的前盖上安装有换向组件（4），所述换向组件（4）上连接有锁止部（5），所述锁止部（5）上连接有脱轴组件（6），所述换向组件（4）包括防护罩（41），所述防护罩（41）的外壁环绕连接有支架（42），所述支架（42）与发电机本体（1）的前盖固定连接，所述防护罩（41）的内壁固定连接有螺旋线圈（43），所述防护罩（41）的外壁环绕开设有定位槽（44），所述定位槽（44）的一侧槽口内壁设置有嵌片（45），所述发电机本体（1）的外壁安装有h桥控制机箱（46），所述螺旋线圈（43）的两端固定贯穿防护罩（41）并延伸至h桥控制机箱（46）内，所述h桥控制机箱（46）内设置有直流电磁继电器和h桥继电器模块，所述直流电磁继电器和h桥继电器模块构成继电器h桥，所述螺旋线圈（43）与继电器h桥电连接。

2.根据权利要求1所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述支架（42）与防护罩（41）之间还固定连接有加强筋，所述支架（42）以防护罩（41）的周向呈圆形阵列设置，所述定位槽（44）以防护罩（41）的周向呈圆形阵列设置，所述输出轴（2）穿过螺旋线圈（43）的内部并延伸至防护罩（41）外部。

3.根据权利要求2所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述分半组件（3）包括屏蔽罩（31），所述屏蔽罩（31）固定套设在输出轴（2）上，所述输出轴（2）的延伸端上固定连接有限位条一（32），所述发电机本体（1）的底部固定连接有支臂（33），所述支臂（33）是l型结构，所述支臂（33）远离发电机本体（1）的一端转动连接有连轴（34），所述连轴（34）的外壁固定连接有限位条二（35）。

4.根据权利要求3所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述限位条一（32）以输出轴（2）的周向呈圆形阵列设置，所述限位条二（35）以连轴（34）的周向呈圆形阵列设置，所述限位条一（32）与限位条二（35）之间对齐设置。

5.根据权利要求3所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述屏蔽罩（31）位于螺旋线圈（43）内部，所述屏蔽罩（31）与螺旋线圈（43）的径向间隙为1mm—3mm，所述屏蔽罩（31）与螺旋线圈（43）的轴向间隙为0.5mm—2mm。

6.根据权利要求5所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述屏蔽罩（31）采用非导磁金属，所述屏蔽罩（31）与输出轴（2）之间设有非金属衬套，所述屏蔽罩（31）外壁包裹绝缘套，所述屏蔽罩（31）沿自身轴向开设有贯通切口。

7.根据权利要求1所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述锁止部（5）包括定位环（51），所述定位环（51）的一侧固定连接有导向环（52），所述导向环（52）的外壁环绕开设有锁止槽（53），所述定位环（51）的另一侧固定连接有磁环（54），所述定位环（51）通过磁环（54）与防护罩（41）的一侧罩口插接。

8.根据权利要求1所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述定位环（51）靠近防护罩（41）的一侧环绕连接有与定位槽（44）对应的定位臂（55），所述定位臂（55）分别滑动连接在对应的定位槽（44）内壁，所述定位臂（55）靠近定位环（51）的一端上均固定连接有支撑臂（56），所述支撑臂（56）远离定位环（51）的一端均铰接有磁臂（57），所述磁臂（57）的端部均固定连接有夹头（58），所述支撑臂（56）与磁臂（57）之间安装有伸缩杆（59），每个所述磁臂（57）分别与嵌片（45）接触，每个所述夹头（58）分别卡接在防护罩（41）上。

9.根据权利要求8所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述脱轴组件（6）包括脱轴罩（61），所述脱轴罩（61）的一侧罩口转动连接在导向环（52）的内壁，所述脱轴罩（61）的内壁开设有脱轴滑道（62），所述脱轴罩（61）的外壁环绕开设有安装孔（63），每个所述安装孔（63）的内壁均转动连接有夹臂（64），所述夹臂（64）均呈钝角弯折结构，所述夹臂（64）与安装孔（63）的转动连接处均弹性连接有扭簧，所述脱轴罩（61）的外壁环绕连接有u型臂（65），每个所述夹臂（64）均与u型臂（65）的内壁之间抵接，所述脱轴罩（61）内沿自身外壁轴向倾斜开设有离心滑道（66），每个所述离心滑道（66）均与对应的安装孔（63）连通设置，所述离心滑道（66）内均滑动设置有离心球（67）。

10.根据权利要求9所述的一种可快速脱轴的分半式永磁轴带发电机，其特征在于：所述脱轴罩（61）通过脱轴滑道（62）与限位条一（32）和限位条二（35）滑动连接，所述夹臂（64）的数量与锁止槽（53）的数量相同，所述夹臂（64）的端部与锁止槽（53）的内壁卡接适配。