一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构及装配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114204723A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111409612.2H02K5/02(2006.01)(22)申请日2021.11.19H02K9/193(2006.01)H02K1/12(2006.01)(71)申请人武汉船用电力推进装置研究所（中H02K15/00(2006.01)国船舶重工集团公司第七一二研究H02K55/00(2006.01)所）地址430064湖北省武汉市洪山区南湖汽校大院(72)发明人周勇熊琪徐鸿董琦(74)专利代理机构武汉凌达知识产权事务所(特殊普通合伙)42221代理人刘念涛宋国荣(51)Int.Cl.H02K3/24(2006.01)H02K3/50(2006.01)H02K5/22(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构及装配方法(57)摘要本发明涉及一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，由圆筒，出线端端板，密封接线柱，出线端端帽，定子电枢，非出线端端帽，橡胶垫板，非出线端端板以及密封圈组成，圆筒为两端厚壁中间薄壁的圆环形结构，圆筒外的出线端端帽和非出线端端帽分别通过密封圈与定子电枢端面密封连接，出线端端板和非出线端端板为分别内嵌有金属法兰的圆环形结构，分别通过密封圈和压板与圆筒密封连接；还公开了其装配方法；既能有效控制定子温升，又能提高电机可靠性，进而来满足电机高热负荷、结构紧凑、转矩密度高等要求，适于大功率、低转速、结构紧凑、高转矩密度、运行成本低等要求的船舶推进用高温超导电动机或高温超导直驱风力发电机。CN114204723ACN114204723A权利要求书1/2页1.一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于：包括定子电枢（5）以及轴向插入定子电枢（5）内腔的圆筒（1），所述的圆筒（1）为两端厚壁中间薄壁结构，圆筒（1）外还分别套设有出线端端帽（4）和非出线端端帽（6），所述的出线端端帽（4）和非出线端端帽（6）分别通过密封圈（9）与定子电枢（5）端面密封连接，出线端端帽（4）上设置有冷却液体管路（43）和密封接线柱（3），出线端端帽（4）和非出线端端帽（6）外分别通过橡胶垫板（7）连接有出线端端板（2）和非出线端端板（8），所述的出线端端板（2）和非出线端端板（8）为分别内嵌有出线端金属法兰（21）和非出线端金属法兰（81）的圆环形结构，出线端金属法兰（21）和非出线端金属法兰（81）分别通过密封圈（9）和压板（10）与圆筒（1）密封连接。2.根据权利要求1所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的出线端金属法兰（21）和非出线端金属法兰（81）由不锈钢、铝合金、铜合金或钛合金等金属材料加工而成。3.根据权利要求2所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的出线端金属法兰（21）和非出线端金属法兰（81）的外端面分别设置有出线端第一复合材料层（24）和非出线端第一复合材料层（84），出线端金属法兰（21）和非出线端金属法兰（81）的内端面分别通过橡胶缓冲层设置有出线端第二复合材料层（25）和非出线端第二复合材料层（85）。4.根据权利要求3所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的出线端金属法兰（21）和非出线端金属法兰（81）的外端面分别开设有放置橡胶缓冲层的端面凹槽。5.根据权利要求4所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的密封圈（9）包括设置在金属法兰内缘面与圆筒（1）之间的径向密封圈和设置在金属法兰外端面与圆筒（1）、压板（10）之间的角密封圈，出线端金属法兰（21）和非出线端金属法兰（81）上还分别开设有放置径向密封圈的内孔凹槽和放置角密封圈的倒角。6.根据权利要求3所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的复合材料采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或硼纤维。7.根据权利要求1所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的出线端端帽（4）和非出线端端帽（6）采用金属加工而成。8.根据权利要求1所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的圆筒（1）采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或硼纤维缠绕而成。9.根据权利要求1所述的一种高温超导电机液体冷却气隙电枢定子结构，其特征在于，所述的出线端端板（2）和非出线端端板（8）制备方法是：步骤1，依据结构形状和尺寸制作出线端端板（2）和非出线端端板（8）的阳模和阴模；步骤2，制造带端面凹槽和内孔凹槽的金属法兰，同时对金属法兰的双面进行喷砂处理；步骤3，采用纤维布铺放的方式分别将金属法兰置于阳模表