滚筒式一体机及皮带输送机的制作方法

1.本实用新型一般地涉及电机领域。更具体地，本实用新型涉及一种滚筒式一体机及其皮带输送机。


背景技术：

2.皮带输送机广泛应用在人们的日常生活中，尤其是在矿井中被大量使用。目前，主要是采用电机直接驱动皮带输送机的滚筒，或通过减速机驱动皮带输送机的滚筒，从而使滚筒驱动皮带运行。然而，这种方式为皮带输送机提供动力时，电机需要安装在滚筒的一侧，从而占用了井下的空间，并且在空间狭小的井下，安装和使用都极不方便。
3.为了解决上述电机驱动方式存在的问题，出现了滚筒式电机。滚筒式电机的结构包括固定轴和套筒，固定轴固定安装在轴座上，套筒套装在固定轴上，电机绕组安装在固定轴上。滚筒式电机工作时，固定轴不动而套筒转动。这与传统电机外壳不动而转子转动的方式相反，从而使套筒直接作为皮带输送机的滚筒，驱动皮带运行。由于滚筒式电机能够安装到皮带输送机内部，降低了空间占用，使井下的安装和使用更为方便。
4.相关技术中的滚筒式一体机在使用例如高压的变压器时，变压器在运行时会产生高温并发生热量传递。这会引起电机腔体内部温度过高，影响电机腔内部的器件，使电机无法正常或高效地工作。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电机使用寿命更长的滚筒式一体机以及皮带输送机。
6.根据本实用新型的一方面，提供一种滚筒式一体机，包括：
7.滚筒，其具有一收容腔；
8.隔热板，其设置在所述滚筒内并将所述收容腔沿其轴向分隔为电机腔和变压腔；
9.电机模组，其设置在所述电机腔内；以及
10.变压器模组，其设置在所述变压腔内，所述隔热板用于阻断所述变压器模组产生的热量传递至所述电机模组上。
11.在本实用新型的一个实施例中，所述隔热板包括底板以及设置在所述底板上的水冷流道，所述水冷流道具有用于输入流体的进水口与用于输出流体的出水口。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述滚筒式一体机还包括设置在所述滚筒上的进水通道和出水通道，所述进水通道与所述进水口连通，所述出水通道与所述出水口连通。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述进水通道与所述隔热板焊接设置，所述出水通道与所述隔热板焊接设置。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述水冷流道具有多个，且以同心圆排布的方式设置在所述底板上。
15.在本实用新型的一个实施例中，所述电机模组包括转轴座以及转动设置在所述转
轴座上的转轴，所述转轴座固设在所述滚筒上，所述滚筒式一体机还包括绝缘板，所述绝缘板设置在所述转轴座朝向所述隔热板的一端上。
16.在本实用新型的一个实施例中，所述转轴座包括环形座体、安装在环形座体上的轴承、环绕所述环形座体轴线间隔固设在环形座体上的若干支撑筋，所述支撑筋的自由端与所述滚筒固定连接，所述环形座体的轴线与所述滚筒的轴线为同一直线，所述绝缘板贴设在所述环形座体朝向所述隔热板的一端上。
17.在本实用新型的一个实施例中，所述滚筒式一体机还包括接线箱，所述接线箱设置在所述滚筒的外壁上，且与所述变压腔对应。
18.在本实用新型的一个实施例中，所述滚筒式一体机还包括用于安装变频器的变频箱，所述变频箱设置在所述滚筒的外壁上。
19.根据本实用新型的另一方面，提供一种皮带输送机，包括如上任一实施例中所述的滚筒式一体机。
20.通过上面的陈述，本领域技术人员可以理解本实施例中的滚筒式一体机通过隔热板将滚筒的收容腔分隔为电机腔和变压腔，其中电机腔内安装有电机模组而变压腔内安装有变压器模组。由于隔热板的隔热作用，变压器产生的热量能够被隔热板隔断，由此将大大降低变压器模组产生的热量对电机模组的影响，从而使本实施例中的滚筒式一体机工作效率更高且使用寿命更长。
附图说明
21.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
22.图1是根据本实用新型第一实施例所述的滚筒式一体机的结构示意图；
23.图2是图1中的剖视图；
24.图3是图2中a处的局部放大示意图；
25.图4是图1中的隔热板的结构示意图；
26.图5是图1中的部分结构示意图；
27.附图标号说明：100、滚筒；101、收容腔；102、电机腔；103、变压腔；110、前盖；120、后盖；130、环形侧壁；200、隔热板；210、底板；220、水冷流道；300、电机模组；310、转轴座；311、环形座体；312、轴承；313、支撑筋；320、转轴；410、进水通道；420、出水通道；500、绝缘板；600、接线箱；700、变频箱。
具体实施方式
28.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
29.下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。
30.参考图1
‑
图5，本实用新型的实施例提供了一种滚筒式一体机，其包括滚筒100、隔
热板200、电机模组300以及变压器模组，其具有一收容腔101；隔热板200设置在滚筒100内并将收容腔101沿其轴向分隔为电机腔102和变压腔103；电机模组300设置在电机腔102内；变压器模组设置在变压腔103内，隔热板200能够阻断变压器模组产生的热量传递至电机模组300上。本实施例中的滚筒式一体机，通过隔热板200将滚筒100的收容腔101分隔为电机腔102和变压腔103，电机腔102内安装有电机模组300，变压腔103内安装有变压器模组，由于隔热板200的隔热作用，进而变压器产生的热量能够被隔热板200隔断，将大大降低变压器模组产生的热量对电机模组300的影响，从而使本实施例中的滚筒式一体机的寿命更长，并且器件在操作时也更为高效。在一个应用场景中，本实用新型的变压器模组可以实现为10kv变压器。
31.参考图3，在一个实施例中，隔热板200包括底板210以及设置在底板210上的水冷流道220(或简称为“水道”)，水冷流道220具有用于输入流体的进水口与用于输出流体的出水口。在本实施例中，当变压器开始工作时，通过进水口向水冷流道220内输入冷水，然后冷水经水冷流道220的出水口排除。在冷水流经水冷流道220时，冷水能够带走很大一部分变压器产生的热量，进而只有很少或没有热量传递至电机腔102。这样的布置不仅减小了高温环境对于电机模组300的损害，也同时延长了电机模组300的使用寿命。根据不同的应用场景，这里使用的冷水也可以由其它一些相变材料来替换。
32.具体地，本实施例中的滚筒式一体机还可以包括设置在滚筒100上的进水通道410和出水通道420，进水通道410与进水口连通，出水通道420与出水口连通，以实现水道的连通和内部水流的流动。进一步地，进水通道410上还可以设有电磁阀，以便控制进水通道410的通断。通过这样的设置，在工作过程中无需经常安装和拆卸与进水通道410连接的相关管路，从而减小地维护成本。
33.优选地，进水通道410与隔热板200焊接设置，出水通道420与隔热板200焊接设置。通过这样的焊接，本实用新型的方案可以保证进水通道410和出水通道420与隔热板200连接的稳定性，避免随着时间的推移而出现连接不稳定的情况。
34.在一个实施例中，本实用新型的滚筒100可以呈圆柱状。类似地，收容腔101也可以呈圆柱状而底板210可以呈圆盘状。具体地，底板210安装在滚筒100上，且底板210的轴线与滚筒100的轴线为同一直线。参考图4，在一个实施例中，可以布置有多个水冷流道220，且以同心圆排布的方式设置在底板210上。通过这样的同心圆布置方式，本实施例中的水冷流道220能够充分利用底板210的表面积，使本实施例中的隔热板200的隔热效果更佳。在一些应用场景中，各水冷流道220之间可以是连通的，从而无需安装多个进水通道410和出水通道420。在另一个实施例中，水冷流道220也可以呈环形盘旋绕制在底板210上。当然，根据本实用新型公开内容的教导，本领域技术人员也可以想到令水冷流道220具有其它规则的排布。
35.在一个实施例中，电机模组300包括转轴座310、转动设置在转轴座310上的转轴320以及安装在转轴320上且收容于电机腔102内的绕组，转轴座310固设在滚筒100上。具体地，转轴座310包括环形座体311、安装在环形座体311上的轴承312、环绕环形座体311轴线间隔固设在环形座体311上的若干支撑筋313。支撑筋313的自由端与滚筒100固定连接，环形座体311的轴线与滚筒100的轴线为同一直线。
36.本实施例中的滚筒100包括前盖110、后盖120以及用于连接前盖110和后盖120的环形侧壁130，转轴座310具有两个，其中一个固定于前盖110上，另一个固定于环形侧壁130
上。
37.参考图3，在一个实施例中，滚筒式一体机还包括绝缘板500，绝缘板500设置在转轴座310朝向隔热板200的一端上。具体地，绝缘板500可以贴设在环形座体311朝向隔热板200的一端上。参考图1和图2，在一个实施例中，滚筒式一体机还可以包括接线箱600。该接线箱600设置在滚筒100的外壁上，且与变压腔103对应。
38.参考图1和图2，在一个实施例中，滚筒式一体机还可以包括用于安装变频器的变频箱700，变频箱700设置在滚筒100的外壁上。
39.尽管未示出，本实用新型的变频器可以包括预充电电路、整流单元、直流回路以及逆变单元。在一个实施例中，所述整流单元可以包括整流器件和滤波器，其中所述整流器利用具有单向导电特性的元器件，可以将变压器输出的电压较高且方向和大小变化的交流电转换成单向脉动性直流电。所述滤波器用于滤除所述脉动直流电压中的交流成分。
40.在另一个实施例中，所述直流回路可以包括直流母线和储能电容，并且用于将所述整流单元输出的直流电进行缓冲和储能。所述逆变单元用于将经过所述直流回路处理后的所述直流电转变为多路(例如至少三路)交流电，以便向所述电机输出。在一个应用场景中，所述逆变单元输出的交流电例如可以为四路。所述预充电电路布置于所述整流单元的输入端，并且用于通过所述高压交流电对所述直流回路中的储能电容进行预充电。
41.进一步，所述直流回路可以包括由多个电容和电感等储能元件组成的电路，并且其可以位于所述整流单元和逆变单元之间，其中所述电容例如可以是电解电容。当所述变频器加电时，变频器的直流回路中的电解电容在没有建立电压之前，其充电瞬间相当于短路状态。此时，由于整流单元输出的直流电压极高，因此充电电流非常大，进而有可能会损害整流二极管、直流母线上的电解电容和其他变频器部件。基于此原因，为了限制充电电流过大，必须对直流回路中的电解电容进行预充电。
42.当所述电解电容预充电过程完成后，所述整流单元即可以通过直流回路向所述逆变单元输出直流电。由于所述电动机为属于感性负载，因此无论电动机处于何种运行状态，其功率因数总不为1。因此在直流回路和电动机之间总会有无功功率的交换，这种无功功率需要直流回路中的储能元件来进行缓冲，以便使整流单元输出的直流电压始终保持平稳。基于上述原理，所述直流回路用于接收和存储整流单元发送来的直流电，并且将所述直流电进行抑制干扰等处理。
43.在变频器工作过程中，首先，变压器输出的高压交流电经过预充电电路处理后，将其转变为小电流交流电。随后，整流单元将该小电流交流电转换为小电流直流电，并且通过该小电流直流电对直流回路中的储能电容进行预充电。当预充电过程完成后，断开预充电电路，此时变压器输出的高压交流电经过整流单元进行整流处理，进而输出高压直流电。接着，该高压直流电经过直流回路的储能和干扰抑制等处理之后，流向逆变单元。最后，逆变单元将所述高压直流电进行逆变处理，以便将其进行频率转换，并且通过多路输出给电机，从而驱动电机运转。
44.根据上文的描述，本领域技术人员也可以理解本实用新型还提供了一种皮带输送机，其包括如上任一实施例中所述的滚筒式一体机，由于滚筒式一体机的使用寿命更长，因此本实施例中的皮带输送机也同样具有更长的使用寿命。
45.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相
连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。
47.另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
48.虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。