永磁滚筒一体机的制作方法

本发明属于电机设备技术领域，更具体地说，是涉及一种永磁滚筒一体机。

背景技术：

变频器是滚筒电机的主要零部件，是通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器作为一种变频电源广泛应用于各行业中，对于一些特定的场合，比如煤炭井下，由于巷道宽度有限，而矿用的变频器要求防爆，体积往往较大，占地空间大。电机与变频器之间通过电缆连接，变频器输出电流中含有高次谐波，会对周围设备产生不利影响。当滚筒电机与变频器距离较远时，采用在变频器输出端加输出电抗器和滤波器来削弱这种影响造成系统组成复杂，成本高,且变频器输出的高次谐波会对所托电机的耐压要求高，易造成电机烧毁。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种永磁滚筒一体机，旨在解决当滚筒电机与变频器距离较远时，采用在变频器输出端加输出电抗器和滤波器来削弱这种影响造成系统组成复杂，成本高，且变频器输出的高次谐波会对所托电机的耐压要求高，易造成电机烧毁。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种永磁滚筒一体机，包括：

滚筒，两端设有端盖，所述滚筒的内壁上设有转子磁钢；

定子轴，轴向贯穿所述滚筒，外壁上设有与所述转子磁钢相对安装的定子线圈，两个所述端盖通过轴承转动设置在所述定子轴上，用于带动所述滚筒沿所述定子轴转动；以及

变频器，设于所述定子轴上。

进一步地，所述永磁滚筒一体机还包括：

接线盒，固设于所述定子轴的一端，所述变频器安装于所述接线盒内。

进一步地，所述永磁滚筒一体机还包括：

冷却箱，固设于所述定子轴上，所述定子线圈设于所述冷却箱的外壁上，所述定子轴贯穿所述冷却箱，将所述冷却箱内腔分隔成环形冷却腔，用于冷却定子线圈；

冷却通道，设于所述定子轴的一端，所述冷却通道内设有隔板，所述隔板沿所述冷却通道长度方向将所述冷却通道分隔成进冷腔和排冷腔，所述进冷腔和所述排冷腔分别连通所述环形冷却腔；以及

安装板，固设于所述定子轴上，且位于所述滚筒内，所述安装板内设有冷却通路，所述冷却通路的两端分别连通所述环形冷却腔，所述变频器安装于所述安装板上。

进一步地，所述冷却通路往复弯折开设于所述安装板内。

进一步地，所述永磁滚筒一体机还包括：

冷却箱，固设于所述定子轴上，所述定子线圈设于所述冷却箱的外壁上，所述定子轴贯穿所述冷却箱，将所述冷却箱内腔分隔成环形冷却腔，用于冷却定子线圈；

冷却通道，设于所述定子轴的一端，所述冷却通道内设有隔板，所述隔板沿所述冷却通道长度方向将所述冷却通道分隔成进冷腔和排冷腔，所述进冷腔和所述排冷腔分别连通所述环形冷却腔；以及

分隔套，位于所述冷却箱的内侧，所述分隔套内壁与所述定子轴外壁构成的分隔腔，所述变频器安装于所述分隔腔内。

进一步地，所述永磁滚筒一体机还包括：

安装板，设于所述分隔腔内并固定在所述定子轴上，所述变频器安装于所述安装板上，所述安装板内设有冷却通路，所述冷却通路的两端分别连通所述环形冷却腔。

进一步地，所述冷却通路往复弯折设开于所述安装板内。

进一步地，所述永磁滚筒一体机还包括：

导热板，设于所述分隔腔内壁上，所述变频器安装于所述导热板上。

本发明提供的永磁滚筒一体机的有益效果在于：与现有技术相比，本发明永磁滚筒一体机，变频器安装在定子轴上，而不再与滚筒电机分开安装，无须安装输出电抗器和滤波器，使系统组成更加简单，降低了成本，降低了电机的耐压要求，避免造成电机烧毁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的永磁滚筒一体机的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的永磁滚筒一体机的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的永磁滚筒一体机的结构示意图三；

图4为本发明实施例提供的永磁滚筒一体机安装板的冷却通路的示意图；

图5为图3中A处的放大图；

图6为图3中B处的放大图；

图7为本发明实施例提供的永磁滚筒一体机的结构示意图四；

图中：1、滚筒；2、端盖；3、转子磁钢；4、定子轴；5、定子线圈；6、变频器；7、接线盒；8、冷却箱；801、环形冷却腔；802、分隔腔；9、冷却通道；901、进冷腔；911、进口管；902、排冷腔；912、排出管；10、隔板；11、安装板；111、冷却通路；12、定位板；13、螺纹套管；14、密封垫圈；15、导热板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现对本发明提供的电动滚筒1一体机进行说明。请参阅图1至图3，电动滚筒1一体机，包括滚筒1、转子磁钢3、定子轴4、定子线圈5和变频器6。

滚筒1的两端设有端盖2，滚筒1的内壁上设有转子磁钢3；定子轴4轴向贯穿滚筒1，外壁上设有与转子磁钢3相对安装的定子线圈5，两个端盖2通过轴承转动设置在定子轴4上，用于带动滚筒1沿定子轴4转动；变频器6，设于定子轴4上。

滚筒1的内壁周向安装有转子磁钢3，转子磁钢3可整块敷设，也可使用磁钢条的形式间隔敷设，滚筒1的两端分别通过螺栓安装有端盖2，端盖2的中部开设有通孔，通孔内安装有轴承，定子轴4贯穿两个轴承，定子轴4的周向安装有定子线圈5，定子轴4固定，滚筒1通过轴承相对于定子轴4转动，从而滚筒1带动其内壁上安装的转子磁钢3转动，转动的转子磁钢3与定子线圈5由于相对转动产生电能，变频器6安装在定子轴4上，减少了连接线的长度。

本发明提供的电动滚筒1一体机，与现有技术相比，本发明电动滚筒1一体机，变频器6安装在定子轴4上，而不再与滚筒1电机分开安装，无须安装输出电抗器和滤波器，使系统组成更加简单，降低了成本，降低了电机的耐压要求，避免造成电机烧毁。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1，电动滚筒1一体机还包括接线盒7。

接线盒7固设于定子轴4的一端，变频器6安装于接线盒7内。本实施例中，接线盒7通过焊接或栓接的方式安装在定子轴4的一端，位于滚筒1的外部，将变频器6的整流模块、逆变模块及控制板安装在接线盒7内，此时滚筒1电机的接线盒7内的接线柱为变频器6进线电源接线柱，电机的引接线直接接至变频器6输出端，由于变频器6和电机之间距离很短，滚筒1电机的引接线接逆变模块，使滚筒1电机直接与变频器6集成为一体，省去了输出电抗器，节省了成本，提高了可靠性。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1，电动滚筒1一体机还包括冷却箱8和冷却通道9。

冷却箱8固设于定子轴4上，定子线圈5设于冷却箱8的外壁上，定子轴4贯穿冷却箱8，将冷却箱8内腔分隔成环形冷却腔801，用于冷却定子线圈5；冷却通道9开设于定子轴4的一端，冷却通道9内设有隔板10，隔板10沿冷却通道9长度方向将冷却通道9分隔成进冷腔901和排冷腔902，进冷腔901和排冷腔902分别连通环形冷却腔801。本实施例中，冷却箱8为圆筒形箱体，与定子轴4同轴，固定于定子轴4的外部，定子轴4贯穿冷却箱8，冷却箱8的内壁和定子轴4穿入冷却箱8的部分的外壁，形成一个封闭的环形冷却腔801，环形冷却腔801内通有循环的冷却水或冷风，冷却水或冷风用于与安装在冷却箱8外壁上的定子线圈5进行热交换，带走定子线圈5的热量，为定子线圈5降温。冷却通道9为盲孔结构，自定子轴4的端部沿定子轴4的长度方向开设，隔板10为环形板，将冷却通道9分隔成内部的进冷腔901，和位于进冷腔901外周呈圆环形的排冷腔902，进冷腔901和排冷腔902分别连通环形冷却腔801，用于对环形冷却腔801提供低温冷却水或冷风，排出热交换后升温的冷却水和冷风。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1，进冷腔901通过进口管911连通环形冷却腔801，排冷腔902通过排出管912连通环形冷却腔801，进口管911的出口位于环形冷却腔801的顶部，排出管912的出口位于环形冷却腔801的底部。本实施例中，进口管911和排出管912分别固定开设于冷却通道9的末端，进口管911使进冷腔901和环形冷却腔801连通，排出管912使排冷腔902和环形冷却腔801连通。冷却水或冷风通过冷却通道9的进冷腔901进入，再通过进口管911进入环形冷却腔801的底部，随着冷却水或冷风的不断进入，冷却水或冷风自环形冷却腔801底部向上其顶部不断上升，全部充满环形冷却腔801，最后由环形冷却腔801的顶部的排出管912排入排冷腔902，环形冷却腔801内的冷却水或冷风能够完全被利用，在环形冷却腔801不断上升的过程中充分与定子线圈5进行热交换，换热冷却效果更佳。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图2，电动滚筒1一体机还包括冷却箱8、冷却通道9和安装板11。

冷却箱8固设于定子轴4上，定子线圈5设于冷却箱8的外壁上，定子轴4贯穿冷却箱8，将冷却箱8内腔分隔成环形冷却腔801，用于冷却定子线圈5；冷却通道9设于定子轴4的一端，冷却通道9内设有隔板10，隔板10沿冷却通道9长度方向将冷却通道9分隔成进冷腔901和排冷腔902，进冷腔901和排冷腔902分别连通环形冷却腔801；安装板11固设于定子轴4上，且位于滚筒1内，安装板11内设有冷却通路111，冷却通路111的两端分别连通环形冷却腔801，变频器6安装于安装板11上。本实施例中，对于轴向空间较大的滚筒1电机，即定子线圈5安装在定子轴4上后，在滚筒1内且位于冷却箱8一侧的定子轴4还留有较多的空间，此时可将安装板11焊接或栓接固定在定子轴4上，位于定子线圈5的一侧，安装板11内开设有冷却通路111，通过管道或导水槽连通冷却箱8的环形冷却腔801，将冷却水通过导水槽，冷风通过管道引入变频器6安装板11的冷却通路111中，实现对变频器6器件的冷却。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图4，冷却通路111往复弯折开设于安装板11内。本实施例中，冷却通路111呈蛇形往复弯折，增大了冷却通路111中的冷却水或冷风在安装板11上的流经长度，能够更好的为安装于安装板11上的变频器6冷却。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图3、图5和图6，电动滚筒1一体机还包括冷却箱8、冷却通道9和分隔套。

冷却箱8固设于定子轴4上，定子线圈5设于冷却箱8的外壁上，定子轴4贯穿冷却箱8，将冷却箱8内腔分隔成环形冷却腔801，用于冷却定子线圈5；冷却通道9设于定子轴4的一端，冷却通道9内设有隔板10，隔板10沿冷却通道9长度方向将冷却通道9分隔成进冷腔901和排冷腔902，进冷腔901和排冷腔902分别连通环形冷却腔801；分隔套位于冷却箱8的内侧，分隔套内壁与定子轴4外壁构成的分隔腔802，变频器6安装于分隔腔802内。本实施例中，对于轴向空间不大的场合，将变频器6安装于定子轴4和分隔套之间的分隔腔802内，利用分隔腔802外侧的环形冷却腔801对变频器6器件的冷却。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图3、图5和图6，永磁滚筒1一体机还包括安装板11。安装板11设于分隔腔802内并固定在定子轴4上，变频器6安装于安装板11上，安装板11内设有冷却通路111，冷却通路111的两端分别连通环形冷却腔801。本实施例中，安装板11固设于定子轴4上，且位于分隔腔802内，对于轴向空间较小的滚筒1电机，即定子线圈5安装在定子轴4上后，在滚筒1内且位于冷却箱8一侧的定子轴4还留有的空间有限，此时可将安装板11焊接或栓接固定在定子轴4上，位于分隔腔802内，安装板11内开设有冷却通路111，通过管道或导水槽连通冷却箱8的环形冷却腔801，将冷却水通过导水槽，冷风通过管道引入变频器6安装板11的冷却通路111中，实现对变频器6器件的冷却。

定子轴4的侧壁上垂直设有定位板12，定位板12与定子轴4焊接或栓接固定，冷却箱8的一端设有铰接可开启的盖体，盖体位于分隔腔802的一侧，定位板12靠近端盖2的端面上设有卡块，卡块与定子轴4外壁形成卡槽，开启盖体将安装板11和变频器6放入分隔腔802内，沿定子轴4滑至卡槽内，完成定位，此时，安装板11上的冷却通路111的进口和出口，与环形冷却腔801用于连通安装板11的连接管道相对，通过螺栓将安装板11远离所述定位板12的一端固定在定子轴4上，连接管道为外螺纹管道，连接管道的连接端螺纹安装有螺纹套管13，螺纹套管13连接安装板11上的冷却通路111的进口与连接管道，或连接安装板11上的冷却通路111的出口与连接管道，连接管道与冷却通路111进口或冷却通路111出口之间设有密封垫圈14，增加连接的密闭性，此外螺纹套管13为柔性管，如橡胶管道，当冷却通路111的进口和出口与连接管道出现安装错位时，可利用柔性管沿轴向弯折一定的角度，进行良好的连接密封。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图4，冷却通路111往复弯折设开于安装板11内。本实施例中，冷却通路111呈蛇形往复弯折，增大了冷却通路111中的冷却水或冷风在安装板11上的流经长度，能够更好的为安装于安装板11上的变频器6冷却。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图7，永磁滚筒1一体机还包括导热板15。导热板15设于分隔腔802内壁上，变频器6安装于导热板15上。本实施例中，导热板15为金属板，可选用铜锌合金，导热性能良好，与分隔腔802内壁随型，栓接于分隔腔802的内壁上，变频器6安装在导热板15上，变频器6通过导热板15与环形冷却腔801内的冷却水或冷风进行热交换，用于冷却变频器6。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。