一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构的制作方法

1.本实用新型涉及永磁电机技术领域，特别涉及一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构。


背景技术：

2.永磁直驱滚筒，是一种将电机和减速器功能共同置于带式输送机驱动滚筒内的动力传动部件，其特点是体积小、结构紧凑、成本低、使用方便，运行平稳、工作可靠、适合在各种恶劣环境条件下运行。
3.永磁直驱滚筒电机，滚筒轴固定不动，相当于电机的定子部分，定子铁心由硅钢片叠压固定在轴上，其中嵌入定子绕组，当定子绕组通过三相对称交流电，能产生旋转磁场。滚筒筒面相当于电机的转子部分，是将永磁体表贴滚筒内表面上，将产生永久的静止磁场，当定子绕组通入对称三相交流电后，转子磁场随着定子磁场的旋转而旋转，滚筒开始工作。
4.目前，永磁滚筒的冷却方式大多采用水冷型，工艺复杂，容易出现漏水现象，导致滚筒内部电气故障，而且采用水冷型永磁滚筒现场需要配套冷却水系统，增加了使用的成本。永磁滚筒可用的工作场合很多，如水泥厂，钢厂等非隔爆场所，也可用在如煤矿等隔爆场所。当周围的环境为隔爆场所，永磁直驱滚筒需按隔爆标准的要求在机械结构和电气结构上做出相应的设计。当永磁直驱滚筒冷却方式采用水冷式时，冷却水管与定子轴连接处需采用螺纹隔爆面，螺纹在冷却水长期的侵蚀后，会出现隔爆失效的可能。除了螺纹隔爆面外，水冷滚筒的冷却水路也有可能存在锈蚀的可能，导致散热能力下降，影响设备正常使用，风冷滚筒则不存在这一问题，但现有的风冷滚筒电动机结构中，滚筒腔体内部与外部环境之间没有隔爆结构，不具备隔爆的效果。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构，其能够提高散热效率、增强结构可靠性、节约空间、降低成本，并具有良好的隔爆效果。
6.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
7.一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构，包括导风筒，所述导风筒包括圆筒以及固设于圆筒内壁的轴向通风圆盘，所述圆筒的一端端面设置有若干个进风孔，所述轴向通风圆盘设置有若干个导风孔，所述圆筒内壁设置有若干个散热筋；
8.所述导风筒的内侧固设有定子轴，所述定子轴远离进风孔的一端的中部设置有轴内主通风孔，所述轴内主通风孔通过若干个倾斜设置的轴内分支通风孔与导风筒内部连通；
9.所述导风筒的外侧固设有定子铁心，所述定子铁心设置有定子线圈；
10.所述导风筒的外侧还设置有转子套筒，所述转子套筒的端部固设有端盖，所述端盖与导风筒通过滚动轴承转动连接，所述转子套筒内壁固定有磁钢。
11.进一步的，所述定子轴远离轴内主通风孔的一端通过连接座与线圈接线盒连接，所述线圈接线盒通过定子引接线与定子线圈连接，定子引接线穿过导风筒和定子轴。
12.进一步的，所述端盖的内壁固设有环形凸起，所述环形凸起与转子套筒内壁之间设置有间隙；所述滚动轴承设置有内盖，所述内盖与导风筒外壁之间设置有间隙；所述连接座的一侧外壁设置有圆形槽，所述定子轴的端面与圆形槽底面固定连接，所述定子轴外壁与圆形槽内壁之间设置有间隙；所述连接座与线圈接线盒通过螺栓连接；所述线圈接线盒的盒体与盒盖通过螺栓连接；所述定子引接线与导风筒的连接处以及定子引接线与定子轴的连接处均采用封胶处理。
13.进一步的，所述定子轴固定于滚筒支座。
14.进一步的，所述定子轴设置轴内主通风孔的一端设置有风机，所述风机安装于滚筒支座。
15.进一步的，所述转子套筒外壁铸胶。
16.进一步的，所述定子铁心由冲片叠压而成。
17.本实用新型的有益效果：
18.1)本实用新型采用风冷式作为冷却方式，避免冷却水进入筒内，造成电气元件绝缘值降低的可能，省去了冷却的供水系统，节约了空间和减少了设备资金和维护的费用；
19.2)本实用新型风冷的风路采用由风机端排风的形式，风由进风孔进入导风筒内，导风筒内壁焊有用于增加散热面积的散热筋，能够提高散热效率和增强结构可靠性；与定子铁心发生热交换后的冷却风，通过风机排到环境中，空气在使用空间里无处不在，将他作为冷却介质，可大大降低冷却成本，便于永磁滚筒安装与布局，也是可再生和环保的冷却介质；
20.3)当永磁滚筒周围的环境为隔爆场所时，永磁直驱滚筒冷却方式采用风冷式，去除了冷却水管，隔爆形式只需采用间隙隔爆面和封胶隔爆面，大大提高了产品的可靠性和安全性，避免了采用水冷冷却方式时隔爆失效的情况，并解决了现有风冷滚筒不具备隔爆的效果的问题。
21.本实用新型的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构的通风冷却风路图；
24.图3是图2的a-a剖视图；
25.图4是本实用新型实施例提供的轴向通风圆盘的结构示意图。
26.说明书附图中的附图标记包括：
27.1-风机，2-滚筒支座，3-端盖，4-滚动轴承，5-转子套筒，6-磁钢，7-定子铁心，8-定子线圈，9-导风筒，10-定子轴，11-线圈接线盒，12-连接座，13-定子引接线，14-散热筋，15-轴向通风圆盘，16-进风孔，17-导风孔，18-轴内分支通风孔，19-轴内主通风孔。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.为了解决现有技术存在的问题，如图1至图4所示，本实用新型提供了一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构，包括导风筒9，导风筒9包括圆筒以及固设于圆筒内壁的轴向通风圆盘15，圆筒的一端端面设置有若干个进风孔16，轴向通风圆盘15设置有若干个导风孔17，圆筒内壁设置有若干个散热筋14；
31.导风筒9的内侧固设有定子轴10，定子轴10远离进风孔16的一端的中部设置有轴内主通风孔19，轴内主通风孔19通过若干个倾斜设置的轴内分支通风孔18与导风筒9内部连通，外界环境中的空气经导风筒9的进风孔16进入导风筒9，再向轴向通风圆盘15的导风孔17移动进行散热，最后经定子轴10的轴内分支通风孔18和轴内主通风孔19排出到环境中；
32.导风筒9的外侧固设有定子铁心7，定子铁心7设置有定子线圈8；
33.导风筒9的外侧还设置有转子套筒5，转子套筒5的端部固设有端盖3，端盖3与导风筒9通过滚动轴承4转动连接，转子套筒5内壁固定有磁钢6，定子线圈8通电后，使转子滚筒、端盖3和磁钢6旋转。
34.本实施例中，导风筒9固定在定子轴10上，优选的，导风筒9与定子轴10通过过盈配合进行联结。定子铁心7固定在导风筒9上，优选的，定子铁心7与导风筒9通过过盈配合进行联结。轴向通风圆盘15和散热筋14均与圆筒内壁焊牢固定。定子轴10只有端部开孔，保证工作的稳定性，通过轴内主通风孔19和倾斜设置的轴内分支通风孔18能够减小阻力，稳定风速，提高散热效果。
35.进一步的，定子轴10远离轴内主通风孔19的一端通过连接座12与线圈接线盒11连接，线圈接线盒11通过定子引接线13与定子线圈8连接，定子引接线13穿过导风筒9和定子轴10，用于给定子线圈8通电，当三相电流通入定子的三相对称绕组中时，电流产生的磁动势合成一个幅值大小不变的旋转磁动势。由于其幅值大小不变，这个旋转磁动势的轨迹便形成一个圆，成为圆形旋转磁动势。由于永磁滚筒的转速恒为同步转速，因此转子主磁场与定子圆形旋转磁动势产生的旋转磁场保持相对静止。两个磁场相互作用，在定子与转子之间的气隙中形成一个合成磁场，它与转子主磁场发生相互作用，产生了一个推动滚筒旋转的电磁转矩，使其旋转。
36.进一步的，端盖3的内壁固设有环形凸起，环形凸起与转子套筒5内壁之间设置有间隙；滚动轴承4设置有内盖，内盖与导风筒9外壁之间设置有间隙；连接座12的一侧外壁设置有圆形槽，定子轴10的端面与圆形槽底面固定连接，定子轴10外壁与圆形槽内壁之间设置有间隙；连接座12与线圈接线盒11通过螺栓连接；线圈接线盒11的盒体与盒盖通过螺栓连接；定子引接线13与导风筒9的连接处以及定子引接线13与定子轴10的连接处均采用封
胶处理。
37.本实施例中，如图1所示，端盖3内壁的环形凸起与转子套筒5内壁之间设置间隙，即端盖3与转子套筒5之间采用圆筒间隙隔爆面a；滚动轴承4内盖与导风筒9外壁之间设置有间隙，即滚动轴承4与导风筒9之间采用圆筒间隙隔爆面b；连接座12圆形槽内壁与定子轴10外壁之间设置间隙，即定子轴10与连接座12之间采用圆筒间隙隔爆面e；连接座12与线圈接线盒11通过螺栓连接，即连接座12与接线盒11之间采用平面间隙隔爆面f；线圈接线盒11的盒体与盒盖通过螺栓连接，即接线盒与环境之间采用圆筒间隙隔爆面g；定子引接线13与导风筒9的连接处采用封胶处理，即定子引接线13与导风筒9之间采用封胶隔爆面c；定子引接线13与定子轴10的连接处采用封胶处理，即定子引接线13与定子轴10之间采用封胶隔爆面d。上述隔爆面中，隔爆面a、b、e、f、g的配合采用隔爆外壳“d”保护，其原理为通过控制结合面最小宽度和最大间隙的尺寸来进行隔爆；隔爆面c、d的配合采用浇封“m”保护，其原理为将结合面的空隙封住来进行隔爆。另外，滚动轴承4采用现有技术，滚动轴承4在安装时配合内盖和外盖使用也采用现有技术，本技术只是在滚动轴承4内盖与导风筒9外壁之间进行了隔爆设置。连接座12为长方形腔体结构，线圈接线盒11采用现有技术中接线盒的结构，本技术只是对接线盒的盒体与盒盖的连接方式进行了设置，由于连接座12与线圈接线盒11的接触面以及盒体与盒盖的接触面均存在粗糙度，因此，采用螺栓连接的方式，使连接座12与线圈接线盒11的接触面以及盒体与盒盖的接触面之间不会毫无间隙的贴合，达到隔爆结合面要求尺寸使其具有隔爆的效果。
38.本实施例中，定子轴10固定于滚筒支座2，使用时，滚筒支座2与带式输送机的支架连接。
39.本实施例中，定子轴10设置轴内主通风孔19的一端设置有风机1，风机1安装于滚筒支座2。
40.本实施例中，转子套筒5外壁铸胶，以提高转子套筒5外壁与皮带之间的摩擦力。
41.本实施例中，定子铁心7由冲片叠压而成，以减小运行时产生的铁耗，其冲片槽中嵌放有定子线圈8，定子铁心7以及设置定子线圈8的方式可采用现有技术。
42.本实用新型一种风冷隔爆型永磁直驱滚筒结构的工作原理：
43.永磁直驱滚筒一般是指皮带输送机的动力滚筒，以往的皮带输送机由异步电动机通过减速机向滚筒提供动力，使皮带输送机运转，永磁直驱滚筒则将动力滚筒直接变成了永磁同步电动机，省去了减速机，大大减少了维护量，而且转速调节方便；
44.如图2所示，在永磁滚筒定子线圈8通入电流前，先开启风机1使其产生的冷却回路，冷却风从滚筒周围的环境经进风孔16进入导风筒9中，通过导风筒9后进入定子轴10的轴内分支通风孔18和轴内主通风孔19，再通过风机1排入到环境中；当风路通畅时，将滚筒定子线圈8通入电流，使滚筒开始运行，处在工作状态的滚筒会产生热量，当热量传到导风筒9内壁时，导风筒9中的冷却风通过吹拂导风筒9内表面，将热量随冷却风一起排到滚筒外环境中，这样冷却风就起到了降低滚筒温度的作用。
45.本技术采用风冷式作为冷却方式时，避免冷却水进入筒内，造成电气元件绝缘值降低的可能，并且省去了冷却的供水系统，节约了空间和减少了设备资金和维护的费用；风冷的风路采用由风机1端排风的形式，风由进风孔16进入导风筒9内，导风筒9内壁焊有用于增加散热面积的散热筋14，这样可提高散热效率和增强结构可靠性；与定子铁心7发生热交
换后的冷却风，通过风机1排到环境中，空气在使用空间里无处不在，将他作为冷却介质，可大大降低冷却成本，便于永磁滚筒安装与布局，也是可再生和环保的冷却介质。
46.本技术采用间隙隔爆面和封胶隔爆面的方式隔爆，大大提高了产品的可靠性和安全性。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。