變頻燃油發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)裝置，特別涉及一種用斜置式單缸汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的便攜式、小功率變頻燃油發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]用柴油機(jī)或汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的便攜式、小功率發(fā)電機(jī)，是一種小型化可移動(dòng)的能源動(dòng)力供電裝置，通常是為電力缺乏或無(wú)電力供應(yīng)的場(chǎng)合、場(chǎng)所提供小容量電力，作為一種小型供電設(shè)備，它已有很長(zhǎng)的發(fā)展階段。隨著科技進(jìn)步及數(shù)碼技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，推陳出新，近十余年發(fā)展了一種用柴油機(jī)、汽油機(jī)或其它內(nèi)燃動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的便攜式、小功率變頻發(fā)電機(jī)，以提升內(nèi)燃動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)能力和發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)緊湊性，以及總體提升電力轉(zhuǎn)換效率，降低燃油消耗。作為科技進(jìn)步和技術(shù)革新的一個(gè)初期成果，用內(nèi)燃動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的便攜式小功率變頻發(fā)電機(jī)，在總體布置，也包括動(dòng)力傳動(dòng)布置、構(gòu)型、減振、系統(tǒng)冷卻、降噪和減少有害氣體排放等基本要素方面，存在諸多技術(shù)革新空間，這也是該類(lèi)新型產(chǎn)品不斷改進(jìn)和發(fā)展的具體方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所展現(xiàn)的，是一種緊湊結(jié)構(gòu)、開(kāi)式框架構(gòu)型、用斜置式單缸汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)組功率得到強(qiáng)化的便攜式小功率變頻發(fā)電機(jī)組，及其結(jié)構(gòu)布置方案。優(yōu)特點(diǎn)體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)緊湊、單位體積功率大、通風(fēng)散熱鏈獨(dú)特、機(jī)組震動(dòng)小、噪聲低，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好等方面。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0005]主要構(gòu)成部份，包括:一個(gè)外框架、一臺(tái)斜置式單缸小功率汽油機(jī)、一臺(tái)由永磁外轉(zhuǎn)子和繞組定子組成的永磁高頻電機(jī)、一個(gè)渦型電機(jī)外殼、一個(gè)電機(jī)后蓋、一套帶電流逆變功能的電力控制盒總成、一套用于連接電力控制盒和電機(jī)后蓋的電機(jī)導(dǎo)風(fēng)管組件(帶軟連接喉管)、一個(gè)用于機(jī)組減振的減震架總成、一個(gè)立式筒型消聲器總成和一個(gè)燃油箱總成。其中，永磁高頻電機(jī)由永磁外轉(zhuǎn)子、繞組定子和冷卻風(fēng)扇三個(gè)功能件組成；電力控制盒總成由控制盒后殼、電流逆變器、電力控制面板分總成和逆變器罩蓋四部份組成；汽油機(jī)配裝新型的盒式慣性空濾器(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2014106192880)，和筒形內(nèi)吸音式諧振消聲器(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2014106549173)。
[0006]動(dòng)力傳動(dòng)布置方式是:單動(dòng)力、單電機(jī)同軸單懸臂布設(shè)。汽油機(jī)的動(dòng)力輸出軸端殼與渦型電機(jī)外殼的殼背緊固連接。在電機(jī)外殼內(nèi)，定子的徑向圓面與動(dòng)力輸出軸同圓心，安裝在外殼的殼腹板內(nèi)側(cè)，外轉(zhuǎn)子是剛性同軸連接在動(dòng)力輸出軸上，冷卻風(fēng)扇安裝在外轉(zhuǎn)子殼腹板外側(cè)面上。即，汽油機(jī)與永磁電機(jī)是軸向一線(xiàn)式組裝，組成發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力機(jī)芯總成。動(dòng)力傳遞是以同軸傳動(dòng)的方式，通過(guò)汽油機(jī)動(dòng)力輸出軸將動(dòng)力傳遞給永磁電機(jī)。
[0007]基本構(gòu)型布局是:①.動(dòng)力機(jī)芯總成置于外框架內(nèi)，由減震架總成將機(jī)芯總成連在外框架底板上，立式筒型消聲器單支點(diǎn)安裝在機(jī)芯總成的汽油機(jī)排氣口上，處在電機(jī)軸側(cè)面、及外框架后部的位置?’②.機(jī)芯總成另一軸側(cè)的外框架前面安裝電力控制盒總成，一個(gè)帶軟連接喉管的導(dǎo)風(fēng)管組件，將控制盒從其一個(gè)側(cè)端與電機(jī)后蓋的進(jìn)風(fēng)口連接電力控制盒裝在框架前面，其蓋板部份是由并排安裝的電力控制面板總成和逆變器罩蓋組成，其中，逆變器罩蓋壓住面板一個(gè)卷起90°角的相鄰側(cè)邊；④.燃油箱布置在外框架的上部。
[0008]冷卻系統(tǒng)總體布設(shè)是:兩個(gè)風(fēng)扇分別驅(qū)動(dòng)相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)分部冷卻系統(tǒng)，一個(gè)是動(dòng)力風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的汽油機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)，從屬汽油機(jī)總成，在此不再贅述；另一個(gè)是由電機(jī)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的，冷卻電力部份的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)。
[0009]關(guān)于冷卻電力部份的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其工作機(jī)理是這樣的:電機(jī)風(fēng)扇工作時(shí)，從控制盒上設(shè)有的進(jìn)風(fēng)口吸入冷空氣，氣體流動(dòng)先帶走控制盒內(nèi)變頻器和電力元件上的熱量，使盒內(nèi)的溫升穩(wěn)定在正常范圍。隨后進(jìn)入渦型電機(jī)外殼的空氣隨電機(jī)風(fēng)扇的風(fēng)葉驅(qū)動(dòng)，流速增加，在氣體流動(dòng)及流體壓差作用下冷卻電機(jī)定、轉(zhuǎn)子，然后分兩路排出電機(jī)渦殼室，一路從渦殼底部的輔助出風(fēng)孔排出，吹向汽油機(jī)的油底殼部位散熱；另一路從電機(jī)渦殼主出風(fēng)口排出，主出風(fēng)口設(shè)在汽油機(jī)箱體和消聲器之間，排出的氣流和汽油機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)排出的氣流匯集后，從兩者之間的隔空區(qū)吹向消聲器側(cè)邊散熱，分隔和減少消聲器熱量向汽油機(jī)箱體傳遞，另外，氣流匯集后的定向流動(dòng)也帶動(dòng)油箱和汽油機(jī)箱體之間的氣體流動(dòng)，帶走機(jī)組上部區(qū)域的熱量。
[0010]機(jī)組減振和降噪布設(shè):機(jī)組減振系統(tǒng)主要由減震架、外框架底板上的減震塊，及底部減震墊組成，采用的是震動(dòng)彈性緩沖和振能吸收式減振機(jī)理。機(jī)組降噪主要是通過(guò)配裝汽油機(jī)盒式慣性空濾器和內(nèi)吸音式諧振消聲器實(shí)現(xiàn)，其相關(guān)機(jī)理已在相關(guān)的發(fā)明申請(qǐng)中闡述(申請(qǐng)?zhí)?014106192880和2014106549173)，本說(shuō)明書(shū)不再贅述。
[0011]以下具體闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征，及其作用功能和優(yōu)點(diǎn):
[0012]第一方面的結(jié)構(gòu)特征是:變頻器置于控制盒內(nèi)一端的中間位置，略微后傾式安裝，變頻器上的整體散熱片與控制盒殼板夾成一個(gè)后部的散熱氣流通腔，變頻器前部、安裝電子元件的一側(cè)，與變頻器蓋板夾成一個(gè)前部的散熱氣流通腔?？刂坪辛硪欢耸强刂泼姘宀荚O(shè)區(qū)；
[0013]第二方面的結(jié)構(gòu)特征是:在變頻器蓋板的外側(cè)沿邊，正對(duì)變頻器安裝范圍以外的部位，排列有帶沉落型防水口的一圈氣流進(jìn)氣口 ；
[0014]第三方面的結(jié)構(gòu)特征是:電力控制面板板體的一個(gè)垂向側(cè)邊是90°卷起，面板卷起邊可被變頻器蓋板邊側(cè)的一道內(nèi)槽壓住，板體和蓋板共同組成電力控制盒可拆卸的前板面；
[0015]第四方面的結(jié)構(gòu)特征是:電力控制盒殼體的下沿邊部位設(shè)有一道深孔排列的進(jìn)氣與排水內(nèi)通道，出口是內(nèi)對(duì)機(jī)組的動(dòng)力機(jī)芯總成；
[0016]第五方面的結(jié)構(gòu)特征是:電力控制盒殼體上，組成后部散熱氣流通腔的殼板部位排列一道沉落型防水的氣流進(jìn)氣口；
[0017]第六方面的結(jié)構(gòu)特征是:變頻器安裝后，其下部側(cè)邊與電力控制盒殼體下沿邊，及變頻器蓋板下部，夾成一個(gè)兼具阻水功能的布線(xiàn)槽型腔。
[0018]所述第一至第六結(jié)構(gòu)特征，①，在電機(jī)風(fēng)扇吸力驅(qū)動(dòng)下，冷空氣是從變頻器蓋板的防水型進(jìn)氣通孔和控制盒殼體下沿的進(jìn)氣通道進(jìn)入控制盒殼體內(nèi)，先從殼腔前部的散熱氣流通腔掃過(guò)，給變頻器上的電子元件表面散熱，然后回轉(zhuǎn)到殼腔后部的散熱氣流通腔，帶走變頻器散熱片熱量，氣流回轉(zhuǎn)同時(shí)也帶動(dòng)電力控制面板部位腔室的氣體流動(dòng)，給面板上電力元件散熱。另外，氣體在殼腔后部散熱氣流通腔的流動(dòng)，會(huì)從殼體后部的一道進(jìn)氣口吸入空氣，不僅補(bǔ)充電機(jī)的散熱氣流總流量，同時(shí)也帶走機(jī)組動(dòng)力機(jī)芯一側(cè)的部份熱量，面板上一個(gè)90°卷起的側(cè)邊槽壓結(jié)構(gòu)、蓋板進(jìn)氣孔和殼體進(jìn)氣孔的防水設(shè)計(jì)均可阻擋一部份雨水進(jìn)入控制盒。又，進(jìn)氣孔的位置是設(shè)在變頻器安裝范圍以外的部位，少量進(jìn)入控制盒室的雨水，即不容易直接濺到電子元件上，也可以從盒腔下部的布線(xiàn)槽型腔匯集后，從一道深孔排列的進(jìn)氣和出水內(nèi)通道排出。再有，電力控制盒是下進(jìn)線(xiàn)口進(jìn)線(xiàn)。因此，電力控制盒總成的防水性能可達(dá)到IP23M要求。③，殼體、側(cè)邊和蓋板夾成的一個(gè)布線(xiàn)槽型腔不僅兼具阻水功能，還有對(duì)電力導(dǎo)線(xiàn)的束線(xiàn)功能，可歸束電力控制盒內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)。④，變頻器在控制盒殼體內(nèi)的略微后傾式正面安裝，及可拆卸的電力控制盒前板面，不僅使變頻發(fā)電機(jī)的變頻器安裝維護(hù)方便，也使電力導(dǎo)線(xiàn)接插方便。
[0019]第七方面的結(jié)構(gòu)特征是:以渦流型腔的電機(jī)外殼為基礎(chǔ)，在主出風(fēng)口部位的上部設(shè)有夾空的隔層結(jié)構(gòu)，且內(nèi)隔層出風(fēng)口的一側(cè)邊是斜口下延伸結(jié)構(gòu)。另，在主出風(fēng)口旁的電機(jī)渦殼腹板底部設(shè)有輔助出風(fēng)口。發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，①，主出口部位的夾空隔層，可阻隔消聲器熱量對(duì)電機(jī)的熱傳導(dǎo)和輻射；②，內(nèi)隔層的出風(fēng)口是斜口下延伸結(jié)構(gòu)，可防止一定斜度的雨水從主出風(fēng)口直接進(jìn)入電機(jī)的轉(zhuǎn)子工作殼腔，主出風(fēng)口排出的氣流和汽油機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)排出的氣流匯集后，吹向消聲器側(cè)邊散熱，可分隔和減少消聲器熱量向汽油機(jī)箱體傳遞；④，從輔助出風(fēng)口排出氣流，吹向汽油機(jī)油底殼部位，不僅有助于汽油機(jī)箱體降溫，也可以改善機(jī)組底部區(qū)域的通風(fēng)散熱條件。
[0020]第八方面的結(jié)構(gòu)特征是:安裝動(dòng)力機(jī)芯總成的減震架，是4條板沖壓件搭焊而成的“井”字形薄板焊件，不是整體鋼板沖壓件或型鋼焊接件。這種條板沖壓搭焊件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，振奮緩沖性好，作用機(jī)理類(lèi)同于汽車(chē)底盤(pán)上的懸掛板簧，在與機(jī)組減震塊和減振膠墊組合，可以充分利用板件之間相互的輕度錯(cuò)位摩擦、碰撞和板條柔性吸收機(jī)組震動(dòng)能量。
[0021]第九方面的結(jié)構(gòu)特征是:使用帶撐板法蘭的筒形消聲器，單支點(diǎn)立式安裝，筒體與汽油機(jī)箱體之間的空間為主出風(fēng)口通道。這類(lèi)消聲器不僅熱輻射面積小、導(dǎo)風(fēng)面弧型好，占用空間小，而且消聲器僅與汽油機(jī)缸頭單支點(diǎn)連接，立式安裝連接后，消聲器成為汽油機(jī)缸頭振動(dòng)體單元的一個(gè)組成部份，加之連接懸譬短，連接結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，安裝方便。
[0022]第十方面的結(jié)構(gòu)特征是:在控制盒一端，與電機(jī)后蓋的進(jìn)風(fēng)口之間設(shè)有一根軟連接水平喉管。用于協(xié)調(diào)和緩沖機(jī)組機(jī)芯(振動(dòng)體)和控制盒(非振動(dòng)體)之間的振動(dòng)分隔與連接過(guò)渡，阻斷機(jī)組機(jī)芯工作振動(dòng)對(duì)機(jī)組其它非振動(dòng)體傳遞剛性振動(dòng)能量。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)組軸側(cè)外觀(guān)視圖。其中，圖1-1為前軸側(cè)視圖；圖1-2為后軸側(cè)視圖。
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的主要構(gòu)件分解視圖。右下角框內(nèi)所示為電力控制盒件10的分解視圖。
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的基本構(gòu)型布局圖。圖示為拆去燃油箱后的上平面俯視圖。
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力傳動(dòng)布置圖。圖示是沿動(dòng)力軸的軸線(xiàn)剖開(kāi)的正垂面剖視圖。
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的變頻器安裝與機(jī)組減振件布設(shè)示意圖。圖示是沿汽油機(jī)氣缸軸線(xiàn)剖開(kāi)的機(jī)組右面視圖。
[0028]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的電力部份冷卻系統(tǒng)構(gòu)件的進(jìn)、出風(fēng)口示意圖。圖中示意控制盒后殼和變頻器罩蓋兩個(gè)構(gòu)件上的進(jìn)出風(fēng)口形狀和布設(shè)位置。
[0029]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的電力部份冷卻系統(tǒng)構(gòu)件的進(jìn)、出風(fēng)口示意圖。圖示為渦型電機(jī)外殼的正、反面兩個(gè)軸側(cè)視圖，示意主排風(fēng)口、輔排風(fēng)口和夾空隔腔層的布設(shè)。
[0030]圖8、圖9為本發(fā)明實(shí)施例的電力部份強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)示意圖。
[0031]其中:圖8-1是從右軸側(cè)方向示意的冷卻空氣進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)與氣流方向。
[0032]圖8-2是從拆去燃油箱后的上平面俯視方向示意的冷卻空氣進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)與氣流方向。
[0033]圖8-3是示意電機(jī)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)下，冷卻空氣在渦型電機(jī)外殼內(nèi)的流動(dòng)方向。
[0034]圖9-1是從后視方向示意出風(fēng)口位置和冷卻空氣排風(fēng)方向。
[0035]圖9-2是從仰視