CN101594025A - 高频三相异步振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种高频三相异步振动电机，包括由长形圆柱体结构的机座(3)和位于该机座中部的转子(11)及定子(14)组成的三相异步电机，其中：所述转子(11)及定子(14)，它们均由多个具有槽形的冲片组成；所述三相异步电机，在其两端的端盖(2)中各设有一组偏心块；每组偏心块由两个偏心块(18)组成，它们分别布置在端盖(2)的内、外两侧，并且以键(19)与转子(11)的转子轴相连。本发明不仅具有机体强度可靠、振幅小、频率高和激振力作用点距离较宽等优点，而且将其装配在振动机械上使用，能使振动机械运行平稳，构件受力均匀，有效延长振动机械使用寿命，对于要求在宽距离、高频传递传递激振力的场合尤其适用。

Description

高频三相异步振动电机

技术领域

本发明涉及振动机械的动力设备，特别是一种高频三相异步振动电机。

背景技术

随着我国经济社会的发展，对能源的需求越来越大。国内矿用振动筛在参数设计上已与国际接轨，但在可靠性上与国外产品还有较大的差距。国外的主流振动筛产品使用寿命一般为5年以上，但价格昂贵，且折旧率高，维护费用也高。而国内同规格产品使用寿命仅为2～3年左右，部分产品甚至只有几个月。振动筛可靠性问题主要表现为筛框和激振器关键零部件的早期失效，导致振动筛不能正常工作、修复困难或修复成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高频三相异步振动电机，将此振动电机装配在振动机械上使用，可有效延长振动机械的使用寿命。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括由长形圆柱体结构的机座和位于该机座中部的转子及定子组成的三相异步电机。所述转子及定子，它们均由多个具有槽形的冲片组成。所述三相异步电机，在其两端的端盖中各设有一组偏心块；每组偏心块由两个偏心块组成，它们分别布置在端盖的内、外两侧，并且以键与转子的转子轴相连。

本发明装在振动机械上，以独特的细长杆为结构，通过机座的机脚传递激振力，因此与现有技术相比具有以下的主要优点：

其一.由于在定子和转子的设计上采用高频技术，因此电机振幅小，频率高，电磁效率更高、定子绕组温升更低，因而电机适应性更强。

其二.由于机座采用球墨铸铁作材料，故使机体的强度高，机械性能好。

其三.由于机座为长形的圆柱体结构(类似细长杆结构)，产生的激振力作用点距离(地脚孔的距离)较宽，对于要求在宽距离传递激振力的场所尤其适用。

其四.采用了具有承载能力大和寿命长的振动电机专用轴承，并采用了耐高温、抗挤压、抗氧化的振动电机专用润滑脂，确保在振动状态下轴承的良好润滑，使设备的使用寿命延长。

其五.由于主体结构达到IP54防护等级，绝缘等级提高到F级，电机使用范围更宽、工作更可靠。

其六.独有、合理的支撑结构及工艺设计，特别振动轴承的采用，使轴承的工作条件得到根本的改善，受力分布得到优化，磨损更均匀，润滑更充分、工作温升更低，寿命更长。

总之，本发明针对目前矿用振动筛的要求而提供了一种新型的激振源，在已取得的细长杆结构技术上，采用高频技术，不仅具有机体强度可靠、振幅小、频率高和激振力作用点距离较宽等优点，而且将其装配在振动机械上使用，能使振动机械运行平稳，构件受力均匀，有效延长振动机械使用寿命，对于要求在宽距离、高频传递传递激振力的场合尤其适用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的左端局部剖视图。

图3是图1的右端局部剖视图。

图4是图1的中端局部剖视图。

图5是图1的左视图。

图6是图5的A向局部剖视图。

图7是定子14的冲片结构示意图。

图8是图7的B向放大图。

图9是图7的C向放大图。

图10是转子11的冲片结构示意图。

图11是图10的D向放大图。

图12是图10的E向放大图。

图13是本发明的安装状态示意图。

图中：1.端罩；2.端盖；3.机座；4.吊耳；5.出线保护装置；6.螺钉；7.第一轴承外盖；8.第一轴承；9.轴承内盖；10.第一隔圈；11.转子；12.第二轴承；13.第二隔圈；14.定子；15.内座盖；16.紧定螺钉；17.第二轴承外盖；18.偏心块；19.键；20.油杯；21.第一密封圈；22.接线图；23.出线盒盖；24.第二密封圈；25.尼龙电缆密封套；26.振动筛侧板；27.电机；28.螺栓；29.振动筛。

具体实施方式

本发明是一种将动力源和振动源合成一体的细长结构的高频三相异步振动电机，包括由长形圆柱体结构的机座3和位于该机座中部的转子11及定子14组成的三相异步电机。其中：动力源是三相异步电机，振动源是偏心块，它们构成振动设备的激振源。

所述三相异步电机，其结构如图1至图4所示：在其两端的端盖2中各设有一组偏心块；每组偏心块由两个偏心块18组成，它们分别布置在端盖2的内、外两侧，并且以键19与转子11的转子轴相连。转子11的转子轴的中部由端盖2内部的第二轴承12支撑，转子轴的两端各与端盖2内的第一轴承8相连；在每个端盖2的内、外两侧，分别布置有以键19相连的一个偏心块18。该电机的外部设有端罩1，并通过螺钉与端盖2紧固相连。

本发明在定子14和转子11的设计上采用高频技术，重新设计定子和转子，使它们均由多个具有槽形的冲片组成(见图7-图12)，降低电机热负荷值，从而降低电机的绕组温升，使电机的电磁效率更高。冲片的数量一般为160个，或者依据实际情况而定。

所述转子11的冲片，其结构如图7-图9所示：在冲片的内圈，以轴线为起点圆周均匀分布着24个类似“Ω”形状的槽(图8)，在冲片外圈圆周均匀分布着4个不规则锯齿状的槽(图9)。

所述定子14的冲片，其结构如图10所示：在冲片的内圈以轴线为起点，圆周分布着20个类似倒置的“Ω”形状的槽(图11)，在冲片外圈轴线上设有1个槽(图12)。

本发明提供的高频三相异步振动电机由于电机运行转速快，频率高，轴承的温度也就升高。为解决这一问题，我们采用低黏度的润滑脂(如日本产SKF润滑脂)，并如图5所示：在端罩1上设有多个通风的气孔(例如：图5画了25个气孔)，使气孔的进风量大于出风量，改善了轴承散热条件，提高了电机的环境适应能力。

本发明提供的高频三相异步振动电机(简称本电机)在轴向设计上，使电机轴采用阶梯轴结构，并设计造成轴向游隙结构，并且将两块偏心块分布在端盖的两侧，较之以往这样可消除电机轴即转子11在循环应力振动状态下，电机轴的弯曲和部件热变形对第一轴承8使用寿命的影响。本电机为细长杆结构，为了避免转子长时间负载而产生变形，因此在转子中段设有两组第二轴承12，以起支撑作用。为了避免第一轴承8和第二轴承12在转子上的轴向移动，因此，在第一轴承8和转子11的连接处，设有阻挡轴承内圈移动的第一隔圈10；在第二轴承12和转子11的连接处，设有阻挡轴承内圈移动的第二隔圈13；轴承内盖9和第一轴承外盖7分别通过螺栓与端盖2固定相连，第二轴承外盖17通过螺栓和内座盖15固定相连。

在内座盖15与机座3的接触面上设有紧定螺钉16，其作用是可阻止内座盖15轴向移动，并使它与机座3紧固相连。

在本电机的端部设有润滑油装置油杯20，其通过机座3上的注油孔与第二轴承12两侧的轴承室连通。因此，加油时，油杯内的润滑油通过注油孔往第二轴承12两侧的轴承室加润滑油。

在机座3的顶部设有电机出线的保护装置5，如图6所示：该装置由出线盒盖23，第二密封圈24，尼龙电缆密封套25组成，另外在出线盒盖底部设有方便用户使用的接线图22。

本电机的轴承是振动器失效问题的多发部，也是振动电机可靠性问题的重点。轴承可靠程度，一方面是轴承性能及质量无法满足专业要求引起的；另一方面在轴承的设计选用方面存在许多需要重视的问题。总之，轴承的可靠性问题已经成为制约振动电机可靠的主要因素之一。因此，只有合理的设计选用轴承，方能保证轴承在大激振力、循环应力振动的条件下工作，达到和满足设计及使用要求。在设计选用轴承时，应考虑轴承的性能、结构形式选用及技术参数、轴承发热引起轴变形的弥补、合理的配合选用、轴承润滑的保证等综合因素。本电机的轴承是一种大游隙、内圈带挡圈的中宽系列圆柱滚子轴承，该系列轴承既可保证承载负荷，又能保证安装方便，有利于轴向串动。所述中宽系列滚子轴承可由市场购买(例如NJ2309EMC4，NJ2310EMC4)。

如图1所示：端盖2通过螺钉6与机座3的端部固定相连。为了防止雨水、灰尘进入本电机，在端盖2与机座3之间设有第一密封圈21(见图4)。机座3上设有吊耳4。

本电机通过其机座3的安装孔安装在振动筛上，其安装关系如图13所示：在振动筛29的两端设有振动筛侧板26，振动筛板上设有安装孔，通过螺栓28将电机27与振动筛侧板26紧固相连。电机27就是本发明提供的高频三相异步振动电机。

为确保本电机的独特性能与可靠使用，其机座3、内座盖15、端盖2、第一轴承外盖7、轴承内盖9、第二轴承外盖17均采用耐振材料(QT400-18高强度、高延伸率的球墨铸铁)制成。转子11的转轴采用调质处理的40Cr钢，以增加其抗疲劳的能力；各连接零部件，均采取紧固、防振、防松的技术措施。

根据实际需要，本发明可以有VL-13152-W、VL-20152-W、VL-25152-W等系列产品，整机使用寿命大于10000小时，防护等级IP54，其主要技术指标见表1。

本发明的工作过程是：当高频三相异步电机运转时，定子14的绕组接上交流电，建立旋转磁场，依靠电磁感应作用，使转子11的绕组中感生电流，产生电磁转矩，使转子旋转，其转子上的偏心块随之旋转，产生离心力，从而形成振动设备的激振源。激振力通过机座3的止口使高频三相异步电机直接参与振动，力的传递直接通过振动筛侧板，导致振动筛工作。

本发明的主要技术参数见表1。

附表

表1  主要技术参数

型号	最大激振力(kN)	振动次数次/分	额定功率(kN)	额定电流(A)
					VL-13152-W	13	2810	1.5	3.15
VL-20152-W	20	2790	1.5	3.15
					VL-25152-W	25	2790	1.5	3.15

Claims (7)

1.一种高频三相异步振动电机，包括由长形圆柱体结构的机座(3)和位于该机座中部的转子(11)及定子(14)组成的三相异步电机，其特征是：

所述转子(11)及定子(14)，它们均由多个具有槽形的冲片组成；

所述三相异步电机，在其两端的端盖(2)中各设有一组偏心块；每组偏心块由两个偏心块(18)组成，它们分别布置在端盖(2)的内、外两侧，并且以键(19)与转子(11)的转子轴相连。

2.根据权利要求1所述的高频三相异步振动电机，其特征是转子(11)的冲片结构是：在冲片的内圈，以轴线为起点圆周分布着24个槽，在冲片外圈圆周分布着4个槽。

3.根据权利要求1所述的高频三相异步振动电机，其特征是定子(14)的冲片结构是：在冲片的内圈以轴线为起点，圆周分布着20个槽，在冲片外圈轴线上设有1个槽。

4.根据权利要求1所述的高频三相异步振动电机，其特征是：在端盖(2)的外部设有以螺钉与之相连的端罩(1)，该端罩上设有多个均匀分布的通风孔。

5.根据权利要求1所述的高频三相异步振动电机，其特征是：在该电机的端部设有油杯(20)，该油杯通过机座(3)上的注油孔与第二轴承(12)两侧的轴承室连通。

6.根据权利要求5所述的高频三相异步振动电机，其特征是：油杯(20)内装有振动电机专用的低黏度的润滑脂。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述高频三相异步振动电机的用途，其特征是：该电机通过螺栓装在振动筛(29)上，用于宽距离、高频传递激振力的场合。

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