一种无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的脱水机的制作方法

本实用新型涉及脱水机技术领域，具体涉及到一种无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的污泥脱水机。

背景技术：

在市政工程、化工、制药等行业内，生产制造的过程中会产生污泥，未经过很好处理处置的污泥进入环境后，将会直接给水体、土地和大气带来二次污染，对生态环境和人类的活动构成严重的威胁，因此，污泥在处理上是非常必要的。目前常用一种叠螺式污泥脱水机对污泥进行处理，叠螺式污泥脱水机属于螺旋压榨脱水机，可以减少沉淀池及污泥浓缩池，节约污水站建设成本。叠螺式污泥脱水机运用多重环片自动清洗过滤技术代替了传统滤筛过滤，自身清洗过滤技术确保脱水机连续稳定的泥水分离效果，通过螺杆直径和螺距变化产生的强大挤压力，以及游动环与固定环之间的微小缝隙，实现对污泥进行挤压脱水。

例如中国(cn201520104686.9)公开了一种一体式叠螺污泥脱水机，包括内部分为上仓和下仓的箱体，箱体顶部安装有混合电机，所述上仓内设置有混合系统和加药管，所述下仓内设置有叠螺体和滤液槽，所述叠螺体安装在滤液槽上，所述上仓通过进泥管与叠螺体的输入端相连，所述叠螺体在下仓内倾斜设置，叠螺体输出端伸出箱体设置。，通过电机驱动叠螺体实现对污泥的脱水。该脱水机结构虽在一定程度简化，但是其传动装置还包括多个电动机和连接装置，电动、传动装置构建多，安装复杂，影响传动效率，降低脱水效率。

另外在现有技术中，驱动动力源主要采用双速电机主驱动与液压马达辅助组合的驱动方式或变频电机驱动方式，所述的双速电机主驱动与液压马达辅助组合的驱动方式有以下缺点：1、不能连续调速、低速运行时不能提供大扭矩；2、结构复杂，场地适应性差；3、传动效率低，故障率高影响脱水速度；4、液压马达和电机不能同时驱动等问题；5、响应速度慢，能耗高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的污泥脱水机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的脱水机，包括主体、所述主体两端的进料箱和出料箱，所述主体靠近进料箱一端设有浓缩部，所述主体靠近出料箱一端设有脱水部，所述主体轴线上设有一根旋转轴并贯穿所述主体及所述进料箱和出料箱，所述旋转轴上安装有叠螺片，所述叠螺片的螺距从浓缩部到脱水部逐渐变小，所述旋转轴的端部设有无框组合式低速大扭矩永磁同步电机，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机驱动所述旋转轴和叠螺片绕轴线旋转，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机包括转子组件及定子组件，所述转子组件包括动子以及绕所述轴线均匀布置在动子上的永磁体，所述动子套设在所述旋转轴上；所述定子组件与所述转子组件相对设置，所述定子组件由至少两个呈扇形块结构的定子单元组合而成，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组。当永磁同步电机通电后，会产生绕轴线方向旋转的磁力，可以低速驱动转子组件旋转，为旋转轴上的叠螺片提供较大的扭矩，在浓缩部对污泥进行挤压浓缩，脱水部对污泥进一步脱水。述定子组件为扇形块结构的定子单元组合而成，当其中某一个定子单元损坏，则单独更换其中一个定子单元即可，从而更便于设备的维修与护理。

进一步的，所述转子组件设置在所述进料箱前部或出料箱后部。

具体的，所述定子组件还包括有定子基座；所述定子铁芯固定安装于所述定子基座上；所述永磁体均布于所述动子的外侧壁和/或端面；所述定子基座套设在所述转子组件外；所述定子铁芯置于所述定子基座的内侧壁，与所述永磁体相对应设置。通过定子绕组及永磁体的配合，在旋转轴径向和/或轴向对所述筒体提供较大的旋转力矩，驱动旋转轴及叠螺片旋转，从而带动脱水机工作。

具体的，所述叠螺片与所述主体之间设有固定环和游动环，所述固定环和所述游动环相互层叠并环绕在所述叠螺片及旋转轴外围；所述固定环和所述游动环之间形成的滤缝从浓缩部到脱水部逐渐变小。所述游动环直径大于所述固定环直径，所述旋转轴旋转驱动所述游动环在固定环间上下游动。当电机通电后，叠螺片的旋转带动游动环上下游动，清理出缝隙中的污泥，从而达到自清洁的目的。

进一步的，所述出料箱中靠近脱水部的一面设有背压板，背压板提供压力对污泥进行脱水，所述背压板与所述旋转轴和出料箱壁之间留有出泥间隙。

进一步的，所述旋转轴与所述动子之间设置有胀紧套。

进一步的，所述主体为圆筒形，所述主体的表面上均匀的开设有若干长方形窗口；所述进料箱的上部设有进料口，所述出料箱的下部设有出料口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、采用无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的脱水机能够灵活的调节电机转速，以提供低速大扭矩对污泥进行脱水；2、采用永磁同步电机直接驱动脱水机，可以减少现有设备齿轮、减速箱、摩擦轮等驱动中间环节，简化驱动方式及结构，提高驱动效率，实现脱水机的快速响应；3、无框组合式低速大扭矩永磁同步电机设置在旋转轴外部两端，占地空间小，安装方便、便于维修，通风散热效果好；4、采用无框组合式低速大扭矩永磁同步电机的脱水机故障少、噪音小、能连续不停机脱水；5、合理设置的固定环和游动环，可以防止滤缝堵塞，具有自我清洗的功能；6、本实用新型的定子组件采用若干扇形块结构的定子单元组合而成，更便于设备的维护，降低维修成本，节约停机时间，提高设备的生产效率。

附图说明

图1为本实用新型一种新型无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的脱水机的结构示意图；

图2为图1中a处放大示意图；

图3为本实用新型定子铁芯的一种结构示意图；

图4为本实用新型定子铁芯的另一种结构示意图；

图5为本实用新型另一种新型无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的脱水机的结构示意图；

图中：1-主体、2-进料箱、3-出料箱、4-浓缩部、5-脱水部、6-旋转轴、7-叠螺片、8-电机、9-固定环、10-游动环、11-转子组件、1101-动子、1102-永磁体、12-定子组件、1201-定子铁芯、1202-定子基座、13-背压板、14-胀紧套、15-进料口、16-出料口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图所示,一种无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的脱水机，包括主体1、所述主体1两端的进料箱2和出料箱3，所述主体1靠近进料箱2一端设有浓缩部4，所述主体1靠近出料箱3一端设有脱水部5，所述主体1轴线上设有一根旋转轴6并贯穿所述主体1及所述进料箱2和出料箱3，所述旋转轴6上安装有叠螺片7，所述叠螺片7的螺距从浓缩部4到脱水部5逐渐变小，所述旋转轴6的端部设有无框组合式低速大扭矩永磁同步电机8，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机8驱动所述旋转轴6和叠螺片7绕轴线旋转，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机8包括转子组件11及定子组件12，所述转子组件11包括动子1101以及绕所述轴线均匀布置在动子上的永磁体1102，所述动子1101套设在所述旋转轴6上；所述定子组件12与所述转子组件11相对设置，所述定子组件12包括有定子铁芯1201及缠绕在所述定子铁芯1201上的定子绕组；所述定子组件12由至少两个呈扇形结构的定子单元组合而成。

具体的,所述定子组件12至少是由两个呈扇形块结构的定子单元首尾拼接而围成的环形结构,或是至少是由两个呈扇形柱结构的定子单元绕轴线沿圆周方向均匀布置而形成的结构。

优选地，所述旋转轴6与所述动子1101之间通过胀紧套连接；所述出料箱3中靠近脱水部5的一面设有背压板13，所述背压板13与所述旋转轴6和出料箱3箱壁之间留有出泥间隙。

进一步的，所述主体1为圆筒形，所述主体1的表面上均匀的开设有若干长方形窗口；所述进料箱2的上部设有进料口15，所述出料箱3的下部设有出料口16

进一步的，所述转子组件11设置在所述进料箱2前部或出料箱3后部。

进一步的,所述定子组件12设置在所述转子组件11的外侧面和/或端面。

在实际生产过程中，根据场地的要求，可以将所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机直驱的脱水机的主体设置成水平的或倾斜的。本实用新型中以水平设置的脱水机作为具体实施方式，下面具体阐述定子组件12和转子组件11以及电机8的布置方式，使用时可采用以下几种布置方式的永磁同步电机来直驱离心选矿机。

实施例一

如图1-图3所示，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机8设置在出料箱3后部的旋转轴6上，所述定子组件12还包括有定子基座1202；所述定子铁芯1201固定安装于所述定子基座1202上，对应在所述动子1101外侧面的定子基座一端安装在所述出料箱3后部箱壁上、另一端通过螺栓连接对应在所述动子1101端面上的定子基座；所述动子1101呈环形柱结构；所述永磁体1102均布于所述动子11-1的外侧壁和端面上；所述定子铁芯1201为扇形柱结构，由4个绕轴线沿圆周方向均匀布置的扇形柱结构的定子单元构成，与定子基座一起套设在所述转子组件11的外侧面和端面上；

所述定子铁芯1201置于所述定子基座1202的内侧壁，所述定子铁芯1201与所述永磁体1102相对设置。

当永磁同步电机通电后，会产生绕轴线方向旋转的磁力，可以直接低速驱动转子组件11旋转，为旋转轴6上的叠螺片7提供较大的扭矩，在浓缩部4对污泥进行挤压浓缩，在脱水部5对污泥进一步脱水。

实施例二

如图1、图2和图4所示，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机8设置在出料箱3后部的旋转轴6上，所述定子组件12还包括有定子基座1202；所述定子铁芯1201固定安装于所述定子基座1202上，对应在所述动子1101外侧面的定子基座一端安装在所述出料箱3后部箱壁上、另一端通过螺栓连接对应在所述动子1101端面上的定子基座；所述动子1101呈扇形结构；所述永磁体1102均布于所述动子11-1的外侧壁和端面上；所述定子基座1202呈扇形结构并套设在所述转子组件11的外侧面和端面上；

所述定子铁芯1201由6个扇形块结构拼接而成并置于所述定子基座1202内，所述定子铁芯1201与所述永磁体1102相对设置。

当永磁同步电机通电后，所述动子1101为所述定子铁芯1201提供一个轴向上旋转的磁场，促使所述定子组件12及转子组件11为所述旋转轴6及叠螺片7提供绕所述旋转轴6轴心线旋转的力矩，直接驱动污泥脱水机进行脱水工作

实施例三

如图5所示，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机8设置在进料箱2前部的旋转轴6上，所述定子组件12还包括有定子基座1202；所述定子铁芯1201固定安装于所述定子基座1202上，对应在所述动子1101外侧面的定子基座一端安装在所述进料箱2前部箱壁上、另一端通过螺栓连接对应在所述动子1101端面上的定子基座；所述动子1101呈环形柱结构；所述永磁体1102均布于所述动子11-1的外侧壁和端面上；所所述定子铁芯1201为扇形柱结构，由4个绕轴线沿圆周方向均匀布置的扇形柱结构的定子单元构成，与定子基座一起套设在所述转子组件11的外侧面和端面上；

所述定子铁芯1201置于所述定子基座1202的内侧壁，所述定子铁芯1201与所述永磁体1102相对设置。

所述定子铁芯1201置于所述定子基座1202的内侧壁，所述定子铁芯1201为一体成型的环形柱，与所述永磁体1102相对设置。

当永磁同步电机通电后，会产生绕轴线方向旋转的磁力，可以直接低速驱动转子组件11旋转，为旋转轴6上的叠螺片7提供较大的扭矩，在浓缩部4对污泥进行挤压浓缩，在脱水部5对污泥进一步脱水。

实施例四

根据实际的需要，可以只在所述动子1101外侧面上设置所述定子基座；或只在所述动子1101的端面上设置所述定子基座；其它设置与实例一或二或三一致。

实施例五

本实施例中，所述无框组合式低速大扭矩永磁同步电机的转子组件11和定子组件12的布置和与实施例一或二或三中一致，不同之处在于，所述叠螺片7与所述主体1之间设有固定环9和游动环10，所述固定环9和所述游动环10相互层叠并环绕在所述叠螺片7及旋转轴6外围；所述固定环9和所述游动环10之间形成的滤缝从浓缩部4到脱水部5逐渐变小。所述游动环10的直径大于所述固定环9的直径，所述旋转轴6旋转驱动所述游动环10在固定环9间上下游动。当电机通电后，旋转轴6和叠螺片7的旋转带动游动环10上下游动，清理出缝隙中的污泥，从而达到自清洁的目的。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。