一种外转子伺服电滚筒的制作方法

本实用新型涉及一种输送机电动滚筒，尤其是一种外转子伺服电滚筒。

背景技术：

目前，应用于输送机上的电动滚筒是输送机的主要动力源，其结构包含有伺服电机外置式、外转子电机直驱式、内置内转子电机式等。

伺服电机外置式，即电机和减速器安装在滚筒的外面，减速器的输出轴通过皮带与滚筒相连提供动力，其缺点是占用空间大，噪音大。外转子电机直驱式，即在滚筒里安装外转子电机，滚筒即为电机的转子，不用减速器电机直接驱动转子即滚筒，其缺点是由于受滚筒体积的影响，电机的功率小，成本高，不利于量产。内置内转子电机式，即在滚筒内安装一个内转子电机和减速箱，减速机的输出轴与滚筒相连提供动力，其缺点是受滚筒的空间的影响，电机功率小，为满足滚筒大功率输出，齿轮箱结构复杂，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种外转子伺服电滚筒，能够节省外置伺服电机的安装空间，提高电机的效率，并降低输送机的成本。

按照本实用新型提供的技术方案，所述外转子伺服电滚筒，包括滚筒、外转子电机和齿轮减速箱，外转子电机安装于滚筒内；其特征是：所述滚筒包含有滚筒筒体和滚筒端盖，滚筒端盖固定安装于滚筒筒体两端部；所述外转子电机包含有电机定子、电机转子和定子轴，定子轴的两端转动支撑在滚筒端盖上，使滚筒能够相对定子轴自由转动，在定子轴上固定电机定子，电机转子相对电机定子转动设置；所述齿轮减速箱包括太阳齿轮、行星齿轮架、行星齿轮和内齿圈，所述太阳齿轮与电机转子相对固定设置，太阳齿轮与定子轴相对转动设置；所述行星齿轮架固定在定子轴上，行星齿轮架上转动安装行星齿轮，所述内齿圈与所述滚筒筒体相对固定；所述太阳齿轮与行星齿轮啮合，行星齿轮与内齿圈啮合。

作为本实用新型的进一步改进，还包括磁栅编码器，磁栅编码器包含有磁栅和编码器；所述磁栅配置在滚筒筒体上，随滚筒筒体转动；所述编码器配置在定子轴上。

作为本实用新型的进一步改进，所述电机转子的外径与所述滚筒筒体的内壁之间存在一定间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述电机转子套设在电机定子外围，电机转子的两端与电机端盖固定，电机端盖通过轴承与定子轴转动配合。

作为本实用新型的进一步改进，所述太阳齿轮连接至电机端盖，太阳齿轮为中空太阳齿轮，所述定子轴从所述太阳齿轮的中空腔穿过。

作为本实用新型的进一步改进，所述行星齿轮通过销轴转动安装在行星齿轮架上。

作为本实用新型的进一步改进，所述定子轴的两端通过轴承支撑在滚筒端盖上。

作为本实用新型的进一步改进，所述内齿圈与所述滚筒筒体的内壁过盈配合。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型采用永磁外转子电机配合减速齿轮箱，可以节约外置伺服电机的安装空间。

2、由于永磁外转子电机发热量小，滚筒内不需要注入冷却液，避免电滚筒漏油风险。

3、本实用新型使用减速齿轮箱可以提高所述电滚筒的输出转矩。

4、本实用新型采用磁栅式编码器可提高电滚筒的控制精度。

附图说明

图1为本实用新型所述外转子伺服电滚筒的结构示意图。

附图标记说明：1-滚筒；11-滚筒筒体；12-滚筒端盖；2-外转子电机；21-电机定子；22-电机转子；23-电机端盖；24-定子轴；3-磁栅编码器；31-磁栅；32-编码器；4-减速齿轮箱；41-太阳齿轮；42-行星齿轮架；43-行星齿轮；44-内齿圈；5-轴承；6-销轴。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1所示，本实用新型所述外转子伺服电滚筒包括滚筒1、外转子电机2和齿轮减速箱4，其中，外转子电机2安装于滚筒1内；所述滚筒1包含有滚筒筒体11和滚筒端盖12，滚筒端盖12固定安装于滚筒筒体11两端部；所述外转子电机2包含有电机定子21、电机转子22、定子轴24和电机端盖23，定子轴24的两端通过轴承5支撑在滚筒端盖12上，定子轴24上固定电机定子21，滚筒1可相对定子轴24自由转动，电机转子22套设在电机定子21外围，电机转子22的两端与电机端盖23固定，电机端盖23通过轴承与定子轴24转动配合，使电机转子22能够相对电机定子21自由转动；所述电机转子22的外径与所述滚筒筒体11的内壁之间存在一定间隙。所述齿轮减速箱4包括太阳齿轮41、行星齿轮架42、行星齿轮43和内齿圈44，所述太阳齿轮41连接至电机端盖23、能够随电机转子22转动，太阳齿轮41为中空太阳齿轮，所述定子轴24从所述太阳齿轮41的中空腔穿过；所述行星齿轮架42固定在定子轴24上，行星齿轮架42上通过销轴6转动安装行星齿轮43，所述内齿圈44与所述滚筒筒体11的内壁过盈配合或者相互固定；所述太阳齿轮41与行星齿轮43啮合，行星齿轮43与内齿圈44啮合。

作为本实施例的进一步改进，所述外转子伺服电滚筒还包括磁栅编码器3，磁栅编码器3包含有磁栅31和编码器32；所述磁栅31配置在滚筒筒体11上，随滚筒筒体11转动；所述编码器32配置在定子轴24上；所述编码器32与磁栅31相配合以检测滚筒筒体的转速和转角，并将所检测信号传输至伺服驱动器上，可以实现自动控制。

本实用新型所述外转子伺服电滚筒的工作原理：本实用新型采用永磁外转子电机配合减速齿轮箱，可以节约外置伺服电机的安装空间。在工作时，电机转子22转动，电机端盖23与电机转子22相对固定，从而带动太阳齿轮41转动；与太阳齿轮41啮合的行星齿轮43绕销轴6进行自转，驱动与行星齿轮43的内齿圈44转动，从而使与内齿圈44相对固定或者过盈配合的滚筒筒体11实现转动。本实用新型的外转子伺服电滚筒中采用永磁外转子电机，相比现有三相异步内转子电滚筒发热量高的缺陷，本实用新型发热量小，不需要注入冷却液，能够避免电滚筒漏油的风险，并且使用减速齿轮箱可以提高所述电滚筒的输出转矩；同时本实用新型简化了外置伺服电机和同步带驱动的安装结构，提高设备的安装效率。

技术特征：

1.一种外转子伺服电滚筒，包括滚筒(1)、外转子电机(2)和齿轮减速箱(4)，外转子电机(2)安装于滚筒(1)内；其特征是：所述滚筒(1)包含有滚筒筒体(11)和滚筒端盖(12)，滚筒端盖(12)固定安装于滚筒筒体(11)两端部；所述外转子电机(2)包含有电机定子(21)、电机转子(22)和定子轴(24)，定子轴(24)的两端转动支撑在滚筒端盖(12)上，使滚筒(1)能够相对定子轴(24)自由转动，在定子轴(24)上固定电机定子(21)，电机转子(22)相对电机定子(21)转动设置；所述齿轮减速箱(4)包括太阳齿轮(41)、行星齿轮架(42)、行星齿轮(43)和内齿圈(44)，所述太阳齿轮(41)与电机转子(22)相对固定设置，太阳齿轮(41)与定子轴(24)相对转动设置；所述行星齿轮架(42)固定在定子轴(24)上，行星齿轮架(42)上转动安装行星齿轮(43)，所述内齿圈(44)与所述滚筒筒体(11)相对固定；所述太阳齿轮(41)与行星齿轮(43)啮合，行星齿轮(43)与内齿圈(44)啮合。

2.如权利要求1所述的外转子伺服电滚筒，其特征是：还包括磁栅编码器(3)，磁栅编码器(3)包含有磁栅(31)和编码器(32)；所述磁栅(31)配置在滚筒筒体(11)上，随滚筒筒体(11)转动；所述编码器(32)配置在定子轴(24)上。

3.如权利要求1所述的外转子伺服电滚筒，其特征是：所述电机转子(22)的外径与所述滚筒筒体(11)的内壁之间存在一定间隙。

4.如权利要求1所述的外转子伺服电滚筒，其特征是：所述电机转子(22)套设在电机定子(21)外围，电机转子(22)的两端与电机端盖(23)固定，电机端盖(23)通过轴承与定子轴(24)转动配合。

5.如权利要求4所述的外转子伺服电滚筒，其特征是：所述太阳齿轮(41)连接至电机端盖(23)，太阳齿轮(41)为中空太阳齿轮，所述定子轴(24)从所述太阳齿轮(41)的中空腔穿过。

6.如权利要求1所述的外转子伺服电滚筒，其特征是：所述行星齿轮(43)通过销轴(6)转动安装在行星齿轮架(42)上。

7.如权利要求1所述的外转子伺服电滚筒，其特征是：所述定子轴(24)的两端通过轴承(5)支撑在滚筒端盖(12)上。

8.如权利要求1所述的外转子伺服电滚筒，其特征是：所述内齿圈(44)与所述滚筒筒体(11)的内壁过盈配合。

技术总结
本实用新型涉及一种外转子伺服电滚筒，包括滚筒、外转子电机和齿轮减速箱，外转子电机安装于滚筒内；其特征是：所述滚筒包含滚筒筒体和滚筒端盖；所述外转子电机包含电机定子、电机转子和定子轴，定子轴的两端转动支撑在滚筒端盖上，定子轴上固定电机定子，电机转子相对电机定子转动设置；所述齿轮减速箱包括太阳齿轮、行星齿轮架、行星齿轮和内齿圈，所述太阳齿轮与电机转子相对固定设置，太阳齿轮与定子轴相对转动设置；所述行星齿轮架固定在定子轴上，行星齿轮架上转动安装行星齿轮，所述内齿圈与所述滚筒筒体相对固定；所述行星齿轮与太阳齿轮和内齿圈啮合。本实用新型能够节省外置伺服电机的安装空间，提高电机的效率，并降低输送机的成本。

技术研发人员：李功燕;欧阳庆生;祝宇
受保护的技术使用者：中科微至智能制造科技江苏有限公司
技术研发日：2019.10.10
技术公布日：2020.04.10