一种具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机的制作方法

1.本实用新型专利属于电机设计领域，具体涉及一种具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机。


背景技术：

2.直驱力矩电机主要指电机直接驱动负载，不需经过传动装置(如传动皮带等)，节省了诸如减速箱等连接机构，使整体机构具有体积小，运行可靠，噪声低等特点。另外，直驱力矩电机也具有高精度，高响应，定位准确等优势，在检测、机床等行业应用较多。
3.但是现有技术的直驱力矩电机仅能外接适配装置，通过电机轴带动适配装置工作，电机主体与适配装置的连接方式单一，只能是在电机前端依次连接适配设备，这样导致再对适配设备替换部件，或者维护时，拆卸过程非常麻烦，以挤出装置为例，传统的挤出装置生产线主要采用传统的伺服电机、高密度紧密减速机、挤出机的连接方式，每次转换产品线、更换挤出螺杆时，都需要将挤出装置机头部分先拆下来，然后将挤出装置机头整体向前移，预留出可以抽出螺杆的空间，再将挤出螺杆从减速箱前端整体抽出来，不仅费时费工，还对厂房空间要求较大，每次由于更换产品而更换螺杆，都像是给生产线进行一次大修一样，还产生大量的废油，废液，废气等污染环境的副产品。另外，更麻烦的是更换完之后还需要重新对生产线进行调试校准，重新调试设置生产工艺参数才能满足需求。也就是说现有的挤出装置生产线在满足单一原材料大批量需求产品生产方面有一定的优势，但是在适应靠产品创新研发抢占市场的新发展趋势下，逐渐暴露出产品线转换周期长，运营维护成本高，研发验证新产品速度慢费用高等劣势。
4.以上问题的根本原因都是，电机不具备可拆卸的结构，只能一味从电机前端依次连接适配设备，从而导致要替换某个机械结构，需要将整个装置全部拆卸。
5.为了解决以上问题，提出本实用新型。


技术实现要素：

6.本实用新型具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机，在无需对原有的机械结构和加热、冷却设备拆卸的情况下，可以直接将适配装置装配件3及其内部连接的适配装置的连接单元一同从电机主体1的电机轴2中拆出，或者仅是将适配装置的连接单元单独从适配装置装配件3中拆出。使得适配装置的拆卸维护更换更加灵活方便，不仅节省了大量的产品生产线运营维护时间和费用支出，提升了生产效率，还有效地降低了运营管理成本。
7.本实用新型通过以下技术方案实现：
8.本实用新型第一方面提供具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机，其包括：
9.电机主体1；
10.电机轴2，其位于所述电机主体1内部，为中空结构，所述电机轴2和所述电机主体1之间设置有止退螺母5，可防止电机轴2轴向移动；
11.适配装置装配件3，其位于所述电机轴2的中空结构内，用于与适配装置的连接单
元连接，所述适配装置装配件3和所述电机轴2之间通过连接螺栓4连接固定；
12.电机驱动器，驱动所述电机轴2旋转，并控制所述电机轴2的旋转速度；电机驱动器是本领域电机的必备部件，属于标准产品，安装在电机的驱动控制柜里面。
13.拆掉连接螺栓4，可以将所述适配装置装配件3及其内部连接的适配装置的连接单元一同从所述电机主体1的电机轴2中拆出；
14.拆卸所述适配装置装配件3与其内部的适配装置的连接单元之间的连接关系，可将适配装置的连接单元单独从所述适配装置装配件3中拆出。
15.其中，所述具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机的电机主体1的内部还具有电机定转子组件6，其中转子与所述电机轴2连接，与所述电机轴同时旋转运动，此设计为本领域通常的设计。
16.优选地，所述适配装置装配件3内部还有水冷拉杆7，其与所述电机主体1外的水冷接头8连接，以向所述适配装置装配件3内部连接的适配装置（挤出机的挤出螺杆n2）供冷却水降温；
17.所述水冷拉杆7和所述适配装置装配件3之间通过水冷拉杆锁紧螺母9连接固定。其中，拆卸过程中，可以拆下水冷接头8和水冷拉杆锁紧螺母9后，直接将水冷拉杆7从适配装置装配件3中拆出。
18.优选地，所述电机主体1内部还具有推力轴承10和深沟球轴承11，所述推力轴承10设置于所述电机主体1内部前端，所述深沟球轴承11设置于所述电机主体1内部后端，两者均位于电机轴2外侧，以在径向方向上支撑托起所述电机轴2，使所述电机轴2可以旋转。
19.优选地，所述电机主体1后端外侧还具有传感器和信息反馈组件12，其用于接受电机轴2的位置和转速信息，并将上述信息反馈至所述电机驱动器，从而进一步根据需求通过所述电机驱动器调控所述电机轴2的位置和转速。
20.优选地，所述传感器和信息反馈组件12外侧具有传感器保护壳13。
21.优选地，所述电机主体1前段外侧还具有适配装置适配法兰14，其与适配装置的外壳连接。
22.优选地，所述适配装置包括但不限于单螺杆橡胶或塑料材料挤出机；注胶、注塑机；开炼机、密炼机；破碎机；带张力的收卷类设备等，另外任何可与直驱力矩电机连接的装置均可与本实用新型的具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机连接使用；
23.当所述适配装置为挤出机时，所述适配装置的连接单元为挤出螺杆，其位于所述适配装置装配件3内部，并与所述适配装置装配件3内壁连接，所述电机轴2带动所述适配装置装配件3和挤出螺杆旋转，从而实现挤出动作；同时，挤出过程中挤出材料又反作用于挤出螺杆，挤出螺杆将该作用力依次通过适配装置装配件3、连接螺栓4传递给所述电机轴2，由于止退螺母5的存在，所述电机轴2进而将该作用力传递给电机主体1，所述电机主体1将该力传递而安装基座，而安装基座是固定的，故安装基座进而施加反向力，依次通过所述电机轴2、连接螺栓4、适配装置装配件3将该作用力传递给挤出螺杆，该作用力即给电机主体1产生的背压。
24.本技术仅是以挤出装置为例，说明该电机的连接方式，除此之外，本电机还可适用于注胶、注塑机；开炼机、密炼机；破碎机；带张力的收卷类设备等。而涉及的制造工艺主要为，薄膜类产品的稳定传递、收卷。适用的行业也广，主要涉及包装、建筑、汽车、医疗等其它
众多行业。
25.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
26.1、本实用新型具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机，在无需对原有的机械结构和加热、冷却设备拆卸的情况下，可以直接将所述适配装置装配件3及其内部连接的适配装置的连接单元一同从所述电机主体1的电机轴2中拆出，或者仅是将适配装置的连接单元单独从所述适配装置装配件3中拆出。也就是说，本实用新型自主研发的电机，可单独实现前拆或后拆的功能，具体的为，本实用新型的空心直驱力矩电机，具有空心的电机轴2，且电机轴2的空腔内可拆卸的连接有适配装置装配件3，两者通过连接螺栓4连接固定，这样在更换适配装置时，仅需要拆卸连接螺栓4，就可以将所述适配装置装配件3及其内部连接的适配装置的连接单元一同从所述电机主体1的电机轴2中拆出，更换过程不会涉及电机的其他部件，无需对原有的机械结构和加热、冷却设备进行二次调试校准。另外根据实际需求，拆卸过程中也可以单独拆卸适配装置装配件3内部的适配装置的连接单元。拆卸的方式也可以根据厂房的实际情况，选择从电机前端或者电机后端拆出。使得适配装置的拆卸维护更换更加灵活方便，不仅节省了大量的产品生产线运营维护时间和费用支出，提升了生产效率，还有效地降低了运营管理成本。
27.2、本实用新型的具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机，可以适用于单螺杆橡胶或塑料材料挤出机；注胶、注塑机；开炼机、密炼机；破碎机；带张力的收卷类设备等，具有转速低，扭矩大，应用范围广泛的优势。
28.以该电机直接用于挤出装置为例，挤出螺杆直接安装于所述适配装置装配件3内部，省掉了减速箱，再需要替换挤出螺杆时，本电机可以实现从前端和后端拆卸挤出螺杆，可以很好的适用工厂环境，不用搬运挤出设备，提高了效率，减少安全隐患。而使用现有的传统电机，不能将挤出螺杆从电机后端拆出，必须要将挤出螺杆前端的挤出装置机头、加热设备、冷却设备全部拆除，继续向前移动，预留出拔出挤出螺杆的空间，不仅费时费工，还对厂房空间要求较大，每次由于更换产品而更换螺杆，都像是给生产线进行一次大修一样，还产生大量的废油，废液，废气等污染环境的副产品。而本实用新型自主研发的具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机，可以使挤出螺杆直接从电机的中空电机轴2后端拆卸，不对挤出机前端的部件进行拆卸，特别是多种材料共用机头复合挤出时，可以大大提供工作效率和设备安全，人身安全。
29.3、在优选地实施方案中，本实用新型具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机还包括传感器和信息反馈组件12，用于接受电机轴2的位置和转速信息，并将上述信息反馈至所述电机驱动器，从而进一步根据需求通过所述电机驱动器调控所述电机轴2的位置和转速，可以针对需求量精准控制电机。
30.4、水冷组件向适配装置（挤出机中挤出螺杆n2）提供冷却水，通过热交换降低电机轴2在旋转过程中产生的热量，提高电机动态性能和热负荷能力。
附图说明
31.图1为本实用新型具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机结构示意图；
32.图2为本实用新型实施例中具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机用于挤出装置上，挤出装置整体结构示意图；
33.图3为本实用新型实施例中具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机用于挤出装置上，挤出装置挤出螺杆n2从电机主体1后端拆卸的结构示意图；
34.图4为本实用新型实施例中具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机用于挤出装置上，挤出装置挤出螺杆n2从电机主体1后端拆卸时，电机主体1后端局部示意图；
35.附图标记的名称：1
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电机主体、2
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电机轴、3
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适配装置装配件、4
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连接螺栓、5
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止退螺母、6
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电机定转子组件、7
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水冷拉杆、8
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水冷接头、9
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水冷拉杆锁紧螺母、10
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推力轴承、11
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深沟球轴承、12
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传感器和信息反馈组件、13
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传感器保护壳、14
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适配装置适配法兰、n1
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挤出装置机头、n2
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挤出螺杆、n3
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机筒、n4喂料部件、n5
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有可拆卸结构的空心直驱力矩电机。
具体实施方式
36.下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
37.本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
38.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。
39.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
42.实施例1
43.如图1所示，本实施例为具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机，其包括：电机主体1；电机轴2，其位于所述电机主体1内部，为中空结构，所述电机轴2和所述电机主体1之间设置有止退螺母5，可防止电机轴2轴向移动；适配装置装配件3，其位于所述电机轴2的中空结
构内，用于与适配装置的连接单元连接，所述适配装置装配件3和所述电机轴2之间通过连接螺栓4连接固定；电机驱动器，驱动和控制所述电机轴2的旋转速度；
44.拆掉连接螺栓4，可以将所述适配装置装配件3及其内部连接的适配装置的连接单元一同从所述电机主体1的电机轴2中拆出；拆卸所述适配装置装配件3与其内部的适配装置的连接单元之间的连接关系，可将适配装置的连接单元单独从所述适配装置装配件3中拆出。
45.其中，所述具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机的电机主体1的内部还具有电机定转子组件6，其中转子与所述电机轴2连接，与所述电机轴同时旋转运动，此设计为本领域通常的设计。
46.所述适配装置装配件3内部还有水冷拉杆7，其与所述电机主体1外的水冷接头8连接，以向所述适配装置装配件3内部的挤出螺杆n2内部供冷却水降温；
47.所述水冷拉杆7和所述适配装置装配件3之间通过水冷拉杆锁紧螺母9连接固定。其中，拆卸过程中，可以拆下水冷接头8和水冷拉杆锁紧螺母9后，直接将水冷拉杆7从适配装置装配件3中拆出。
48.所述电机主体1内部还具有推力轴承10和深沟球轴承11，所述推力轴承10设置于所述电机主体1内部前端，所述深沟球轴承11设置于所述电机主体1内部后端，两者均位于电机轴2外侧，以在径向方向上支撑托起所述电机轴2，使所述电机轴2可以旋转。
49.所述电机主体1后端外侧还具有传感器和信息反馈组件12，其用于接受电机轴2的位置和转速信息，并将上述信息反馈至所述电机驱动器，从而进一步根据需求通过所述电机驱动器调控所述电机轴2的位置和转速。
50.所述传感器和信息反馈组件12外侧具有传感器保护壳13。
51.所述电机主体1前段外侧还具有适配装置适配法兰14，其与适配装置的外壳连接。
52.当将该具有可拆卸结构的空心直驱力矩电机应用于挤出装置时，挤出装置除了空心直驱力矩电机（n5）外，还包括：挤出装置机头n1、挤出螺杆n2、机筒n3、喂料部件n4；挤出螺杆一端与电机主体1内部的挤出螺杆适配件3连接，且伸入挤出螺杆适配件3内部；
53.机筒位于挤出螺杆外侧，且机筒前端与挤出装置机头连接，其后端与喂料部件连接，喂料部件后端与空心直驱力矩电机的电机主体1的前端外壳连接（见图2）；
54.当电机轴2内部同时具有水冷拉杆7时，仅需要拆卸水冷接头8、水冷拉杆锁紧螺母9和连接螺栓4后，将水冷拉杆7、挤出螺杆适配件3、挤出螺杆一同从电机轴2后端拆出即可，更换螺杆的方式简单高效，省时省工（见图3）。