本技术属于发电机，特别涉及一种鼓形花键连接的增程器发电机结构。
背景技术：
1、在碳达峰碳中和战略目标的引导下，减排和能源转型成为汽车工业发展的必由之路。在此背景下，近年来，电动汽车技术取得了长足发展，越来越多类型的电动汽车被人们设计和开发，目前市场上的电动汽车主要分为纯电动汽车和混合动力汽车。纯电动汽车由于电池技术的限制，续驶里程始终不能达到理想水平，另外充电站、电池回收等配套设施和方案仍不完善，使纯电动汽车的日常使用受到很大的限制；混合动力汽车系统集成和控制较为复杂，技术实现难度较大，动力输出部分仍会直接与发动机相连，使发动机无法长时间在高效状态下工作，尾气排放及燃油经济性仍不理想。增程式电动汽车是在纯电动汽车平台上增加了一套增程器发电系统，当动力电池电量不足时增程器发动机工作，带动发电机为整车提供额外的电能，继而延长续驶里程，因此其兼具了纯电动平台简单、电气化程度高和混动平台无里程焦虑、电池放电程度低等优点，被认为是由传统动力汽车进一步向纯电动汽车过渡的理想方案。
2、增程器发电系统在设计时主要考虑发电机和发动机的紧密度和运行效率，二者通常采用柔性联轴器或法兰螺栓直连的方式进行连接。柔性联轴器连接是通过柔性联轴器将发电机轴和发动机曲轴进行连接，该方式能够在一定程度上补偿两轴间因加工装配造成的偏差，同时具有缓冲减振的作用。但是存在以下问题：柔性联轴器常需采用橡胶等弹性材料，存在强度低、寿命短、耐温差等问题；其次，受其自身传动效率的影响，增程器系统效率也会降低；另外，柔性联轴器的安装增加了轴向空间，且成本较高。
3、法兰螺栓连接的方式是在发电机轴和发动机曲轴连接处增设法兰螺孔结构，通过螺栓将两轴刚性连接，该方式结构简单，能够减小增程器轴向长度，降低成本。但是存在的问题是：法兰螺栓直连对两轴间的偏差较为敏感，相关零部件的加工装配公差要求很高，装配性较差；另外，刚性连接的方式无法避免发动机端冲击波动载荷的后传，对发电机的平稳运转会产生不利影响。
4、中国专利公告号：cn111106712a公开了一种增程式电动汽车发电机结构。该发电机结构转子支架前端中心位置通过螺栓与发动机轴连接，后端通过轴承支撑在后端盖上，壳体直接安装在发动机端盖上，减去了前端盖结构，同时取消了发动机飞轮和齿圈组件。
5、该专利通过法兰螺栓直连加后端轴承支撑的方式对发电机转子组件进行连接安装，壳体定子组件直接安装于发动机端盖上，减去了前端盖、前端轴承及发动机飞轮齿圈组件，简化了结构，减小了增程器轴向长度，但却存在以下缺陷：
6、1、发电机与发动机合装过程复杂，转子组件和壳体定子组件需单独与发动机对应接口进行装配，工艺性、测试性、后期维修性较差；
7、2、装配过程中转子组件和壳体定子组件同轴度难以保证，导致发电机定转子间气隙不均匀度增大，从而影响发电机运行的稳定性和可靠性，加剧振动噪音；
8、3、在相关零部件加工装配误差累积的作用下，发电机转子组件通过法兰螺栓刚性连接加后端轴承支撑的安装方式易产生过定位的问题，从而导致转子支架和曲轴产生额外的内应力，加剧轴承磨损，降低轴系的可靠性；
9、4、发电机转子组件通过法兰螺栓与发动机曲轴刚性连接，导致发动机端冲击波动载荷工况的后传，不利于发电机的平稳运转；
10、5、取消了发动机启动齿圈结构，当车辆动力电池失电时无法及时启动发动机运转为电池充电，整车增程系统设计冗余度降低。
技术实现思路
1、本实用新型的主要目的在于提供一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，以解决现有增程器发电机轴与发动机曲轴采用柔性联轴器或法兰螺栓连接时轴向空间占用大、装配性差、系统运行效率及可靠性低等问题。
2、为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，包括电机壳体、电机端盖、定子组件、转子组件、电机轴、前后端轴承和启动齿盘，所述电机壳体连接于发动机机体上，所述电机壳体为圆筒状空腔结构，空腔内沿径向设有隔板，将空腔分为前后两个腔室，所述电机壳体后端设置有电机端盖，所述电机壳体后腔室设置有定子组件，所述电机轴通过所述前后端轴承支撑于电机壳体隔板和电机端盖上，所述电机轴上安装有转子组件，所述转子组件位于所述电机壳体后腔室且与所述定子组件对正，所述电机轴通过前端设置的鼓形花键与发动机曲轴连接进行驱动，所述电机轴上位于所述电机壳体前腔室还安装有启动齿盘。
3、进一步地，所述电机壳体前端通过止口定位和螺栓固定的方式与发动机机体连接。
4、进一步地，所述电机壳体内部设有冷却水道，所述冷却水道呈螺旋形。
5、进一步地，所述电机端盖和所述电机壳体隔板中心设有用于轴承安装的孔位，所述电机端盖通过止口定位和螺栓固定的方式与所述电机壳体后端连接。
6、进一步地，所述定子组件与所述电机壳体内壁过盈连接，所述电机壳体过盈热套于所述定子组件外侧。
7、进一步地，所述电机壳体隔板中心位置处设置有前端轴承，所述电机端盖中心位置处设置有后端轴承，所述电机轴通过前端轴承和后端轴承双端简支于电机壳体内部。
8、进一步地，所述启动齿盘和所述转子组件分别通过平键连接安装于所述电机轴的前后段。
9、进一步地，所述启动齿盘内侧设有中心孔、减重孔和辐板。
10、进一步地，所述电机轴通过前端的鼓形花键与发动机曲轴输出端的内花键配合连接。
11、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
12、1、鼓形花键的连接方式能够补偿电机轴和发动机曲轴间轴向、径向、角度以及综合不对中情况，提高装配工艺性，避免两轴连接结构和支撑轴承的额外磨损情况；
13、2、鼓形花键连接有效避免了采用联轴器连接时轴向空间占用大及传动效率低等缺点；
14、3、鼓形花键连接只传递扭矩，不传递轴向和径向力，在一定程度上避免了发动机端复杂工况载荷后传对发电机平稳运转产生影响；
15、4、启动齿盘用于提供外接驱动启动发动机的接口，其外缘齿形可与驱动齿轮啮合传动从而启动发动机运转，能够提高增程器系统运行的可靠性和效率；
16、5、通过设计启动齿盘内侧的辐板和减重孔结构能够对轴系的转动惯量进行调整匹配，有助于提高增程器系统的运行效率和平稳性；
17、6、启动齿盘与电机定转子分隔在两个独立腔室，便于对启动齿盘啮合传动进行润滑，避免齿轮啮合磨损产生铁屑进入定转子气隙对发电机运转产生不利影响；
18、7、轴承双端简支的支撑方式能够有效保证发电机转子轴系的支撑刚度和定转子气隙的不均匀度，有利于提高发电机运转的可靠性，降低振动噪音；
19、8、轴承双端简支的方式有助于发电机结构的模块化设计和合装工艺，有助于增程器系统维修性和部件测试性的提高。
1.一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：包括电机壳体(6)、电机端盖(7)、定子组件(8)、转子组件(9)、电机轴(10)、前端轴承(4)、后端轴承(11)和启动齿盘(5)，所述电机壳体(6)连接于发动机机体(1)上，所述电机壳体(6)为圆筒状空腔结构，空腔内沿径向设有隔板，将空腔分为前后两个腔室，所述电机壳体(6)后端设置有电机端盖(7)，所述电机壳体(6)后腔室设置有定子组件(8)，所述电机轴(10)通过所述前端轴承(4)、后端轴承(11)支撑于电机壳体(6)隔板和电机端盖(7)上，所述电机轴(10)上安装有转子组件(9)，所述转子组件(9)位于所述电机壳体(6)后腔室且与所述定子组件(8)对正，所述电机轴(10)通过前端设置的鼓形花键(3)与发动机曲轴(2)连接进行驱动，所述电机轴(10)上位于所述电机壳体(6)前腔室还安装有启动齿盘(5)。
2.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述电机壳体(6)前端通过止口定位和螺栓固定的方式与发动机机体(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述电机壳体(6)内部设有冷却水道(12)，所述冷却水道(12)呈螺旋形。
4.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述电机端盖(7)和所述电机壳体(6)隔板中心设有用于轴承安装的孔位，所述电机端盖(7)通过止口定位和螺栓固定的方式与所述电机壳体(6)后端连接。
5.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述定子组件(8)与所述电机壳体(6)内壁过盈连接，所述电机壳体(6)过盈热套于所述定子组件(8)外侧。
6.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述电机壳体(6)隔板中心位置处设置有前端轴承(4)，所述电机端盖(7)中心位置处设置有后端轴承(11)，所述电机轴(10)通过前端轴承(4)和后端轴承(11)双端简支于电机壳体(6)内部。
7.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述启动齿盘(5)和所述转子组件(9)分别通过平键连接安装于所述电机轴(10)的前后段。
8.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述启动齿盘(5)内侧设有中心孔(14)、减重孔(15)和辐板(13)。
9.根据权利要求1所述的一种鼓形花键连接的增程器发电机结构，其特征在于：所述电机轴(10)通过前端的鼓形花键(3)与发动机曲轴(2)输出端的内花键配合连接。
