一种立式永磁电机半直驱立磨驱动系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种永磁电机半直驱驱动系统，特别是涉及一种永磁电机半直驱立磨驱动系统。


背景技术：

2.目前，立式辊磨机的主机驱动系统都采用异步电机+联轴器+减速箱的模式。这种传统的立磨驱动系统效率低，启动不平稳，重载启动困难、易发生故障等缺点。其中异步电机功率因数低，电机要从电网中吸收大量无功电流，造成电网、变电设备及发电设备中有大量无功电流，进而使电网品质因数下降，加重电网、变电设备及发电设备负荷，同时无功电流在电网中均要消耗部分功能，影响了电能的有效利用。
3.随着永磁材料和控制技术的进一步发展，立式永磁直驱电机在立磨行业也得到了小范围应用，但是效果不理想。这是由于立磨主机磨盘转动所需的转速低、转矩大、承载力大等特点，在专利cn201510621927.1专利所述的永磁直驱电机中，这种电机为了满足立磨主机转速低、转矩大、承载大的需求，通过增大电机的永磁单元来增大电机的扭矩，使得设计出来的电机结构尺寸随之增大，造成成本高，并受限于立磨下部安装空间等问题而得不到广泛应用。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：本发明为达到节约空间、高效，节能，启动平衡，恒转矩控制的目的，
5.本实用新型的技术方案具体为：
6.一种立式永磁电机半直驱立磨驱动系统，由永磁电机和一级行星齿轮箱两大部分组成；所述的永磁电机包括壳体，壳体内部中间设置有转子轴，转子轴上套有转子，转子外圈为定子绕组；所述的一级行星齿轮箱包括箱体以及箱体内部的一级星形行星齿轮减速机机构，在箱体上部安装有至少一个推力瓦，在推力瓦上部安装有转盘，转盘与一级星形行星齿轮减速机机构中的星型架传动连接，一级星形行星齿轮减速机机构中的太阳轮与转子轴传动连接。
7.所述的壳体底部设置有电机底板，上部设置有输出法兰，在输出法兰与电机底板之间的壳体上设置有加强筋。
8.壳体内部设置有冷却通道。
9.在壳体外部安装有电源接线盒，电源接线盒内部有导线与定子绕组相连。
10.所述的永磁电机的转子轴上部端头直接加工成太阳轮。
11.转盘中央设有安装孔，安装孔与所述的星型架上部的轴相连接。
12.本实用新型的有益效果为：采用了永磁电机半直驱系统，即驱动系统由永磁同步电机与一级行星齿轮箱相结合来实现动力的传递，由于简化了减速装置，省去了联轴器，因此整个系统具有效率高、体积小、噪声低，输出转矩大，启动平衡，恒转矩控制等优点。在同
等工况下比立式永磁直驱电机空间减少20%。在同等工况下比传统立式辊磨机的主机驱动系统可节电≥6%。并能积极响应国家“碳达峰”、“碳中和”的政策规划。具体来说，本实用新型的特点和优点在于：
13.1、外形尺寸小，永磁电机半直驱驱动系统，通过一级行星齿轮箱来增大电机的输出扭矩，因此可以减少永磁电机的驱动单元，使系统的结构尺寸相比永磁直驱电机得到进一步减小优化，从而解决电机尺寸过大和系统结构空间尺寸过大的问题。
14.2、传动系统效率高，传动可靠，由于去掉了传动链中大部分的传动环节，使用一级星型传动系统、并增加推力瓦，在减小永磁直驱电机空间尺寸的同时保证系统的输出低转速、大扭矩和承载力大的特性，同时保证了系统的高效性，并保证了系统的可靠性。
15.3、电机轴与齿轮轴共用，电机的轴端直接加工成太阳轮，直接插入行星减速齿轮箱机构中，节省中间联轴器的应用，提高系统的传动效率。
16.4、具有承载力大的承载壳体，在电机壳体外部，电机上下法兰中间具有至少不少于4条的加强筋，用于承载，同时具有散热的作用。
17.5、具有承载力大的承载底板，电机筒体下法兰支承面积大于转子的2倍，可承受来自立磨的巨大轴向力及使受力平稳。
18.6、电机接口连接方便，电机的上法兰具有可定位的止口，上部的减速箱通过螺栓连接，方便维护。
19.7、具有液冷的中空壳体，电机壳体具有中空的通道，可以通过液体，使的电机可采用水冷或油冷的方式，冷却效果好。
20.8、齿轮箱采用的稀油冷却，通过外置稀油站循环进行冷却和润滑，效果明显。
附图说明
21.图1为本实用新型的主视图；
22.图2为本实用新型的俯视图；
23.图3为本实用新型的剖视图。
具体实施方式
24.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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
26.如图1、图2、图3所示，一种立式永磁电机半直驱立磨驱动系统，主要由永磁电机1和一级行星齿轮箱2两大部分组成。所述的永磁电机1包括壳体1-1，壳体1-1内部中间设置有转子轴1-4，转子轴1-4上套有转子1-3，转子1-3包括永磁体和硅钢片等，转子1-3外圈为定子绕组1-2。
27.所述的壳体1-1底部设置有电机底板1-6，上部设置有输出法兰1-7，在输出法兰1-7与电机底板1-6之间的壳体1-1上设置有加强筋1-8。
28.进一步地，壳体1-1为中空壳体，壳体1-1内部设置有冷却通道1-5。
29.进一步地，在壳体1-1外部安装有电源接线盒1-9，电源接线盒1-9内部有导线与定子绕组1-2相连。
30.本专利申请中的一级星形行星齿轮箱2包括箱体2-1，所述的箱体2-1底部安装有一级星形行星齿轮减速机机构，一级星形行星齿轮减速机机构包括内齿圈2-2、行星架2-3、行星轮2-4、太阳轮2-5等，在箱体2-1上部安装有至少一个推力瓦2-6，在推力瓦2-6上部安装有转盘2-7，转盘2-7中央设有安装孔，安装孔与上述的星型架2-3上部的轴相连接。所述的永磁电机1的转子轴1-4上部端头直接加工成太阳轮2-5，从而插入行星减速齿轮箱2机构中。
31.本实用新型的工作原理是：
32.外部电源连接到电源接线盒1-9，电流经过电源接线盒1-9内部的导线与定子绕组1-2相连，使定子绕组1-2产生电磁场，电磁场带动转子1-3包括永磁体和硅钢片等产生转动，动力由转子轴1-4传递给一级星形行星齿轮减速机构的太阳轮2-5，在内齿圈2-2的配合下，动力依次经过包括行星轮2-4、行星架2-3、传递给转盘2-7输出系统的动力。在这个过程中一级星形行星齿轮减速机构起到了对电机的减速和增大扭矩的作用，节省了中间联轴器，提高了系统的传动效率，同时也起到了减少电机驱动单元的目的。
33.来自立磨的巨大工作力通过转盘2-7，作用在推力瓦2-6上，由减速机的箱体2-1传递给电机壳体1-1，壳体1-1使用不少于4个的加强筋1-8，力经大面积的电机底板1-6向系统外部传递，大大增加了承重能力，系统能够承受来自立磨的巨大轴向载荷。
34.在壳体1-1内有冷却通道1-5，冷却通道1-5与外部循环冷却水系统连接，从而达到良好降温的目的。
35.一级行星齿轮箱2的箱体2-1上设置有进/回油通道和接口，润滑油由外部进入箱体2-1内部，对转盘2-7和推力瓦2-6之间形成的摩擦面、齿轮摩擦面、轴承摩擦面形成润滑，同时带走摩擦产生的热量。
36.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。