一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机的制作方法

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机。

背景技术：

制砂机广泛运用于大的冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门。物料由进料斗进入制砂机，经分料器将物料分成两部分，一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中，在叶轮内被迅速加速，其加速度可达数百倍重力加速度，然后以60-70米/秒的速度从叶轮三个均布的流道内抛射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料冲击破碎，然后一起冲击到涡支腔内物料衬层上，被物料衬层反弹，斜向上冲击到涡动腔的顶部，又改变其运动方向，偏转向下运动，从叶轮流道发射出来的物料形成连续的物料幕。这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次机率撞击、磨擦和研磨破碎作用。被破碎的物料由下部排料口排出。在整下破碎过程中，物料相互自行冲击破碎，不与金属元件直接接触，而是与物料衬层发生冲击、摩擦而粉碎，这就减少了角污染，延长机械磨损时间。涡动腔内部巧妙的气流自循环，消除了粉尘污染。

中国cn201720057514.x号专利公开一种精准定位制砂机，包括进料口，进料口的下方设置了下料仓，进料口的最底端为出料口，进料口中心固定有传动轴和联轴器，其特征在于，所述传动轴上端连接抛物盘皮带轮，所述传动轴下端设置有联轴器，所述联轴器下端连接打击盘皮带轮，所述传动轴中部设置有抛物盘和打击盘。本发明在下料仓上设合金衬板以及衬板护料仓可以在物料经过打击后保护制砂机内仓的寿命；在合金衬板上均匀设置喷雾口，喷雾可对出料口周围各个方向产生的沙尘进行清除，不留除尘死角，效果良好；本设计方便实用、结构简单、精准有力的实现打砂效果。该制砂机对砂石粉碎效果较好，粉碎后的砂石易对电机造成破坏，影响装置使用寿命。

中国cn201320425670.9号专利涉及一种集成式精细制砂机，包括进料口、皮带轮、壳体、转轮、转轴，其特征是：转轮设在壳体的内部，上端通过转轴与壳体上面的皮带轮相连接，下端通过转轴固定在固定架上，转轮表面交错地设置多个相同的金属棍，每个金属棍通过螺栓固定一个锤头。壳体为圆柱形，包括上盖、筒体和底部支架，筒体是由两个相同的弓形钢板组合而成，并通过螺栓连接在一起，筒体内表面均匀地设有多个反击板。本发明的有益效果是，设备坚固耐用，使用寿命长，安装维修方便，内部零部件易于更换，制砂效率高，破碎精度高，生产成本较低。既能将粗砂破碎成细沙，又能把废弃的粗砂石破碎成可以利用的细沙，提高了资源的利用率，减少资源的浪费。该制砂装置普通电机进行驱动，故障率高。

目前市面上所使用的制砂机使用过程中灰尘、噪音较大，影响电机的使用；此外，制砂机在制砂过程中转速较大、功率较高，目前大多数制砂机采用的是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，存在不能连续调速、地质适应性差等方面的问题。因此，急需设计一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机，通过所述无框式永磁同步直线电机驱动所述旋转轴转动，具有传动效率高、噪音低、扭矩大的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机，包括破碎腔，所述破碎腔左右两侧均设置有护板，所述护板内侧设置有撞击板，所述撞击板与所述护板之间通过伸缩装置连接，所述破碎腔顶部设置有进料口，所述破碎腔的底部设置有研磨腔，所述破碎腔与所述研磨腔之间设有振动筛；所述研磨腔包括设置在所述研磨腔底部左右两侧的下料口、从所述研磨腔底部中心伸入所述研磨腔的旋转轴，所述旋转轴包括旋转叶片、设置在旋转叶片上的研磨球，所述研磨腔的底部设置有支撑架，所述支撑架的底部设置有直接驱动所述旋转轴的无框式永磁同步直线电机；所述无框式永磁同步直线电机包括定子组件及转子组件；所述定子组件通过端盖固定安装于所述支撑架上，为所述转子组件提供旋转磁场；具有永磁特性的所述转子组件固定安装于所述旋转轴上，

其中，所述定子组件包括有定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯为一体加工成型的环形柱状结构或环形盘状结构。

本发明所述制砂机的工作原理为：粗物料从进料口进入破碎腔，所述撞击板在伸缩装置的驱动下对粗物料施加夹紧力，使粗物料破碎成尺寸较小的细物料，物料掉落在振动筛上，尺寸较小的物料掉落至所述研磨腔内，尺寸较大的物料在所述破碎腔内进行破碎处理；本发明采用无框式永磁同步直线电机直接驱动所述旋转轴，电机转子直接与所述旋转轴连接，电机定子环绕在转子的周围，固定在支撑架上，以减少齿轮、减速箱等驱动中间环节，简化驱动方式及结构，提高驱动效率，实现所述旋转轴的直驱；同时，可根据需要选择电机的驱动方式，实现变频调速或伺服控制，以满足对驱动方式的灵活选择，提高机器的运行可靠性能，降低制造和使用成本，减少能源的损耗。

所述端盖上设有用于防止砂石进入所述无框式永磁同步直线电机内的密封结构。

本发明所述无框式永磁同步直线电机安装在所述制砂机下部，通过在端盖与旋转轴的连接处设置密封结构，防止砂石进入无框式永磁同步直线电机间隙中，对无框式永磁同步直线电机造成损坏。

所述端盖在竖直方向上设有若干所述密封结构。在竖直方向上设置多层密封结构，能够有效防止砂石损害电机。

所述密封结构为o型圈。

所述旋转轴一侧在竖直方向上设有两个所述旋转叶片，所述研磨球均布在所述旋转叶片上，上下两旋转叶片上的研磨球交错设置。将所述研磨球交错设置能够增大研磨球与砂石撞击的接触面积，促进砂石进行研磨。

所述破碎腔内从上至下设有多层过滤层，所述过滤层包括在水平方向上相互平行的圆棒组成，各所述圆棒之间设置有一定的间隙，所述圆棒两端固定安装在所述护板，所述撞击板上设有供所述圆棒通过的圆孔；各所述过滤层圆棒间的间隙从上至下依次缩小。

各层所述过滤层有圆棒组成，各圆棒之间设有一定的间隙，所述撞击板对砂石进行挤压破碎，颗粒较小的砂石掉落到下层过滤层上；各所述过滤层圆棒间的间隙从上至下依次减少，砂石经过层层筛选过滤，能够在所述破碎腔内充分粉碎，提高研磨效率。

所述无框式永磁同步直线电机外侧套设有用于防尘的电机罩。

所述转子组件包括转子基座及磁钢基板，所述转子基座固定安装于所述旋转轴上，所述磁钢基板绕所述旋转轴轴心线均布于所述转子基座上。所述转子基座可以为磁钢基板提供一个安装模板，在组装时，所述转子基座与磁钢基板可以提前装配完成，作为一个整体进入下一步的安装工序，安装方便，提高安装效率，也可防止零散的部件遗漏，不好管理的问题。

所述定子组件还包括有定子基座；所述定子基座固定安装于所述支撑架上；所述定子铁芯固定安装于所述定子基座上。所述定子基座可以为定子铁芯提供一个安装模板，在组装时，所述定子基座与定子铁芯可以提前装配完成，作为一个整体进入下一步的安装工序，安装方便，提高安装效率，也可防止零散的部件遗漏，解决零部件繁多不好管理的问题。

所述定子基座上设有开孔结构，所述开孔结构中填充有导热材料。

所述撞击板上设有锯齿结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用无框式永磁同步直线电机直接驱动所述旋转轴转动，减少了齿轮、减速箱等中间环节，简化驱动方式，提高驱动效率；

(2)本发明所述无框式永磁同步直线电机具有响应速度快，控制精度高的优点，可根据需要选择电机的驱动方式，实现变频调速或伺服控制，以满足对驱动方式的灵活选择，同时可提供大功率的能量输出；

(3)本发明在所述定子基座上设置开孔结构，并在所述开孔结构中填充导热材料，既起到了快速散热的作用还保证了所述无框式永磁同步直线电机的整体性和密封性；

(4)本发明通过在端盖与旋转轴的连接处设置密封结构，防止砂石进入无框式永磁同步直线电机间隙中，对无框式永磁同步直线电机造成损坏，延长无框式永磁同步直线电机的使用寿命；

(5)本发明各层所述过滤层有圆棒组成，各圆棒之间设有一定的间隙，所述撞击板对砂石进行挤压破碎，颗粒较小的砂石掉落到下层过滤层上；各所述过滤层圆棒间的间隙从上至下依次减少，砂石经过层层筛选过滤，能够在所述破碎腔内充分粉碎，提高研磨效率。

附图说明

图1为本发明所述一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机的结构示意图；

图2为本发明实施例1所述无框式永磁同步直线电机的结构示意图；

图3为本发明实施例2所述无框式永磁同步直线电机的结构示意图；

图4为本发明实施例3所述无框式永磁同步直线电机的结构示意图；

图中：1、破碎腔；2、护板；3、撞击板；4、伸缩装置；5、进料口；6、研磨腔；7、振动筛；8、下料口；9、旋转轴；10、旋转叶片；11、研磨球；12、支撑架；13、无框式永磁同步直线电机；14、定子组件；141、定子基座；142、弧形定子铁芯；143、盘形定子铁芯；15、转子组件；151、转子基座；152、弧形磁钢基板；153、盘形磁钢基板；16、端盖；17、密封结构；18、过滤层。

具体实施方式

下面本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例提供一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机，包括破碎腔1，所述破碎腔1左右两侧均设置有护板2，所述护板2内侧设置有撞击板3，所述撞击板3与所述护板2之间通过伸缩装置4连接，所述破碎腔1顶部设置有进料口5，所述破碎腔1的底部设置有研磨腔6，所述破碎腔1与所述研磨腔6之间设有振动筛7；所述研磨腔6包括设置在所述研磨腔6底部左右两侧的下料口8、从所述研磨腔6底部中心伸入所述研磨腔6的旋转轴9，所述旋转轴9上设置在所述旋转轴9上的旋转叶片10、设置在旋转叶片10一端的研磨球11，所述研磨腔6的底部设置有支撑架12，所述支撑架12的底部设置有直接驱动所述旋转轴9的无框式永磁同步直线电机13；所述无框式永磁同步直线电机13包括定子组件14及转子组件15；所述定子组件14通过端盖16固定安装于所述支撑架12上，为所述转子组件15提供旋转磁场；具有永磁特性的所述转子组件15固定安装于所述旋转轴9上，

其中，所述定子组件14包括有弧形定子铁芯142及缠绕在所述弧形定子铁芯142上的定子绕组，所述弧形定子铁芯142为一体加工成型环形柱状结构。

所述转子组件15包括转子基座151及弧形磁钢基板152，所述转子基座151固定安装于所述旋转轴9上，所述弧形磁钢基板152绕所述旋转轴9轴心线均布于所述转子基座151上；所述旋转轴9末端呈圆柱形结构；所述转子基座151为环形柱；所述转子基座151固定安装于所述旋转轴9末端；所述弧形磁钢基板152均布于所述环形柱的侧壁；所述环形柱侧壁为双层结构；所述定子组件14还包括有定子基座141；所述定子基座141固定安装于所述支撑架12上。

所述端盖16上设有用于防止砂石进入所述无框式永磁同步直线电机13内的密封结构17。

所述密封结构17为o型圈。

所述无框式永磁同步直线电机13外侧套设有用于防尘的电机罩。

所述撞击板3上设有锯齿结构。

通电后，所述弧形定子铁芯142为所述弧形磁钢基板152提供一个径向上旋转的磁场，促使所述定子组件14及转子组件15为所述旋转轴9提供绕所述旋转轴9轴心线旋转的力矩，直接驱动所述旋转轴9旋转工作；所述端盖16与旋转轴9的连接处设有用于防止砂石进入所述无框式永磁同步直线电机13内的o型圈密封结构17，能够有效防止砂石、尘土进入无框式永磁同步直线电机13内，延长装置的使用寿命。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机，与实施例1相比，不同之处在于，所述定子组件14包括有盘形定子铁芯143及缠绕在所述盘形定子铁芯143上的定子绕组，所述盘形定子铁芯143为一体加工成型环形盘状结构；所述旋转轴9一侧在竖直方向上设有两个所述旋转叶片10，所述研磨球11均不在所述旋转叶片10上，上下两旋转叶片10上的研磨球11交错设置。

所述转子组件15包括转子基座151及盘形磁钢基板153，所述转子基座151固定安装于所述旋转轴9上，所述盘形磁钢基板153绕所述旋转轴9轴心线均布于所述转子基座151上；所述旋转轴9末端呈圆柱形结构；所述转子基座151为一端面设有封板的环形柱；所述转子基座151固定安装于所述旋转轴9末端；所述盘形磁钢基板153均布于所述环形柱的端面；所述环形柱侧壁为双层结构，所述定子组件14还包括有定子基座141；所述定子基座141固定安装于所述支撑架12上；所述盘形定子铁芯143固定安装于所述定子基座141上；所述定子基座141上设有圆形开孔结构，所述圆形开孔结构中填充有石墨。

通电后，所述的盘形定子铁芯143为所述盘形磁钢基板153提供一个轴向上旋转的磁场，促使所述定子组件14及转子组件15为所述旋转轴9提供绕所述旋转轴9轴心线旋转的力矩，直接驱动所述旋转轴9旋转工作；所述研磨球11交错设置对砂石进行研磨，研磨球11与砂石的接触面积大，研磨充分。

所述定子基座141上开设有条形开孔结构起到散热作用，可根据本发明所述无框式永磁同步直线电机13的具体工作状态选择开孔的形状，并在所述开孔结构中填充导热硅胶，进一步提高散热速率，且保证所述无框式永磁同步直线电机13的整体性和密闭性。

实施例3

如图4所示，本实施例提供一种无框式永磁同步直线电机直驱的制砂机，与实施例1相比，不同之处在于，所述定子组件14包括有弧形定子铁芯142及盘形定子铁芯143，所述的弧形定子铁芯142及盘形定子铁芯143缠绕有定子绕组；所述弧形定子铁芯142为一体加工成型环形柱状结构，所述盘形定子铁芯143为一体加工成型环形盘状结构；所述破碎腔1内从上至下设有多层过滤层18，所述过滤层18包括在水平方向上相互平行的圆棒组成，各所述圆棒之间设置有一定的间隙，所述圆棒两端固定安装在所述护板2，所述撞击板3上设有供所述圆棒通过的圆孔；各所述过滤层18圆棒间的间隙从上至下依次缩小。

作为本实施例的优选，所述转子组件15包括转子基座151、弧形磁钢基板152及盘形磁钢基板153，所述转子基座151固定安装于所述旋转轴9上，所述弧形磁钢基板152及盘形磁钢基板153绕所述旋转轴9轴心线均布于所述转子基座151上；所述旋转轴9末端呈圆柱形结构；所述转子基座151为环形柱；所述转子基座151固定安装于所述旋转轴9末端；所述弧形磁钢基板152均布于所述环形柱的外侧壁，所述盘形磁钢基板153均布于所述环形柱的端面；所述环形柱侧壁为双层结构；所述定子组件14还包括有定子基座141；所述定子基座141固定安装于所述机架上；所述弧形定子铁芯142及盘形定子铁芯143固定安装于所述定子基座141上。

通电后，所述的盘形定子铁芯143为所述盘形磁钢基板153提供一个轴向上旋转的磁场；所述的弧形定子铁芯142为所述弧形磁钢基板152提供一个径向上旋转的磁场，共同促使所述定子组件14及转子组件15为所述旋转轴9提供绕所述旋转轴9轴心线旋转的力矩，直接驱动所述旋转轴9旋转工作；本发明砂石在所述破碎腔1内破碎，层层筛分过滤，有助于提高破碎效率，促进研磨效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。