CN101917103A

CN101917103A - 一种永磁同步热牵伸辊电机

Info

Publication number: CN101917103A
Application number: CN 201010221590
Authority: CN
Inventors: 任发翔; 李建文; 汪岳见; 顾美华
Original assignee: ZHEJIANG LANXIANG ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG LANXIANG ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2010-12-15

Abstract

本发明公开了一种永磁同步热牵伸辊电机，可用于民用丝、工业丝纺牵联合机中，它由中空的辊体部和电机总成组成。电机总成由后端盖部、定子组件、转子组件和前端盖部组成，前端盖部由前压盖、前端盖和安装于机座上的进出冷却液管组成，前端盖为延伸于辊体部内的筒体结构，沿辊体部轴向长度上内装有加热器，加热器固定在前端盖的底端面上，进出冷却液管与前端盖上开设的冷却通道相连通，且外接冷却回路，冷却通道为均匀开设于前端盖外缘的S形首尾连贯结构，该外缘表面还封装有封筒，冷却通道的轴向长度接近前端盖的轴向长度。由于采用上述技术方案，本发明高温、高速工作环境下冷却效果好、温升低、使用寿命长。

Description

一种永磁同步热牵伸辊电机

【技术领域】

本发明涉及一种永磁同步热牵伸辊电机，可用于民用化纤丝、工业化纤丝纺牵联合机中。

【背景技术】

在纺纤联合纺机中，热牵伸辊、分丝辊是关键部件，化纤纺丝就是通过热牵伸辊、分丝辊来实现的，热牵伸辊电机、分丝辊电机则分别是热辊和分丝辊的动力源。

图1为通常使用的热牵伸辊电机的典型结构示意图，图2为包括有封筒的前端盖结构示意图。电机总成2由前端盖部21、定子组件22、转子组件23和后端盖部24组成。定子组件22由机座221和带绕组铁心222组成，转子组件23包含有前轴承231、转子轴232、螺母233、波垫234、平垫235和尾风扇236，前端盖部21包括前压盖211、前端盖212和进出冷却液管213，辊体部1包括导丝盘11和加热器10，导丝盘11通过与转子轴232的锥面配合及螺母233、波垫234和平垫235的固定与电机总成2相连，加热器10固定在前端盖部21的前端盖212上，前端盖212呈筒状结构，在与前轴承231相对应的前端盖212外缘表面开设有供冷却液通过的环形凹槽2122，绕环形凹槽2122一周包覆焊接有封筒2121，位于后端盖部24内且在转子232的末端固定有尾风扇236，环形凹槽2122的冷却液进、出处还设有隔条2123。

仔细分析上述结构，不难发现其存在如下不足之处：

1、由于该环形凹槽2122轴向尺寸较短，其设计结构仅仅起到了冷却前轴承231的单一作用；

2、环形凹槽2122的设置，使得与前轴承231相对应的前端盖212处形成薄壁结构，致使前端盖212强度大大降低，电机总成2高速运行时噪声、振动加大，其高速运行可靠差；

3、环形凹槽2122的冷却液进、出处仅有隔条2123隔置，不能形成一个完全畅通的冷却液进、出回路，冷却过程中不能充分、完全地进行冷热交换，前端盖212冷却温度不均匀。由于封筒2121的壁厚较薄，冷却温度不均匀将导致薄壁焊接件结构的封筒2121易产生变形，从而引起焊缝处渗漏冷却液，损及辊体部1的加热器绝缘，严重时冷却液还会流出导丝盘11表面，污染丝锭，造成牵伸丝的批量报废；同时冷、热冷却液存在的压差，减弱了冷却液的流速，降低了冷却效果；

4、随着纺丝技术的不断发展，纺丝作业时辊体部1的加热温度高达250℃，热牵伸辊电机转速已达到5500r/min～8000r/min，在高温、高速工作状态下，由于辊体部1较长，而环形凹槽2122轴向尺寸较短，前端盖部21承受加热器10热辐射，并将热量传导至机座221，而电机总成2自身内部的温度本来就较高，这使得光靠设于转子组件23的尾风扇236对电机总成2的散热，其效果不很理想，电机总成2的整机温升高，加速了带绕组铁芯222内的绝缘老化，电机总成2故障率高，大大缩短了其使用寿命。

有鉴于此，现有结构的热牵伸辊电机亟需改进。

【发明内容】

本发明针对上述现有技术存在的不足而提供高温、高速工作环境下冷却效果好、温升低、使用寿命长的一种永磁同步热牵伸辊电机。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种永磁同步热牵伸辊电机，由中空的辊体部和电机总成组成，电机总成由后端盖部、前端盖部、定子组件和转子组件组成，后端盖部由后端盖、后压盖和风罩组成。定子组件由机座和带绕组铁心压装在一起，后端盖与机座固定连接，前端盖部由前压盖、前端盖和安装于机座上的进出冷却液管组成，前端盖为延伸于辊体部内的的筒体结构，其底端面与机座固连而其远端面与前压盖固连，进出冷却液管与前端盖上开设的冷却通道相连通，且外接冷却回路，转子组件包括前轴承、后轴承、永磁转子铁心、转子轴和尾风扇，尾风扇安装在转子轴末端，在转子轴上且与后端盖相对应的位置上安装有后轴承，前轴承安装在转子轴上与前端盖的远端相对应，转子轴延伸出前压盖，其伸出端与辊体部固连，沿辊体部轴向长度上内装有加热器，加热器固定在前端盖的底端面上，冷却通道为均匀开设于前端盖外缘的S形首尾连贯结构，该外缘表面还封装有封筒，冷却通道的轴向长度接近前端盖的轴向长度。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、由于将冷却通道的轴向长度进行加长设计，而且该冷却通道为均匀开设于前端盖外缘的“S”形首尾贯通结构，冷却液迂回流过的全程几乎覆盖整个前端盖本体，与传统的冷却结构相比，隔热距离大为延长，使加热器热传导到前端盖的热量和前轴承自身散发的热量随冷却液流经冷却通道时得到及时带走，起到实时、充分冷却前端盖和前轴承的作用。由于前端盖优良的冷却效果，充分隔绝前端盖向定子组件的热传导，大大降低了热牵伸辊电机在高温、高速运行时前轴承和电机总成的温升，前轴承使用寿命长，带绕组铁心的绝缘老化程度低，充分延长了电机总成的使用寿命，因此本发明在高温、高速环境下纺丝作业可靠性高；

2、由于呈“S”形首尾贯通的冷却通道是间隔均匀分布于前端盖的外缘，前端盖未开设冷却通道的地方仍有足够的壁厚，故完全满足必需的强度需求，这不同于现有技术的前端盖的环形凹槽2122为整体相同厚度的薄壁结构，故本发明的电机总成高速运行时噪声小、振动小，电机总成运行可靠；

3、由于本发明的冷却通道为“S”形首尾贯通，设计上没有死角，保证了冷却液在通道内能得到快速充分的流通，大大增加了冷却速度，前端盖及其封筒一直处于一个较低温度的状态，使之不再因冷热温度不均而产生变形，杜绝了由于冷却液的渗透，造成辊体部的加热器绝缘损坏和批量牵伸丝报废的现象。

【附图说明】

下面结合附图就本发明作进一步详细说明。

图1为现有热牵伸辊电机的典型结构示意图；

图2为包括封筒的前端盖结构示意图；

图3为本发明一种永磁同步热牵伸辊电机的结构示意图；

图4为本发明中包括封筒的前端盖结构示意图；

图5为图4的展开图。

【具体实施方式】

请参阅图3～图5所示，是本发明的较佳实施例。

一种永磁同步热牵伸辊电机，由中空的辊体部1和电机总成2组成，电机总成2由后端盖部24、定子组件22、转子组件23和前端盖部21组成。后端盖部24由后端盖241、后压盖242和风罩243组成，定子组件22由机座221和带绕组铁心222压装在一起，后端盖241与机座221固定连接，前端盖部21由前压盖211、前端盖212和位于机座221上的进出冷却液管213组成，前端盖212为延伸于辊体部1内的筒体结构，其底端面与机座221固连而其远端面与前压盖211固连，进出冷却液管213与前端盖212上开设的冷却通道2122相连通，且外接冷却回路，转子组件23由前轴承234、永磁转子铁心236、转子轴235、后轴承237、尾风扇238、螺母231、波垫232和平垫233组成，永磁转子铁心236为内嵌有高性能稀土材料制成的磁钢，前轴承234安装在转子轴235上与前端盖212的远端相对应，在转子轴235上且与后端盖241相对应的位置上安装有后轴承237，尾风扇238安装在转子轴235末端，转子轴235延伸出前压盖211且与辊体部1固连，沿辊体部1轴向长度上内装有加热器10，加热器10固定在前端盖212的底端面上，冷却通道2122为均匀开设于前端盖212外缘的“S”形首尾连通结构，该外缘表面还封装有封筒2121，通过焊接方式将封筒2121与前端盖212构成一体，冷却通道2122的轴向长度接近前端盖212的轴向长度。

在使用时，循环泵所输出的冷却液由进出冷却液管213的输入管流入，经由前端盖212上部的冷却通道入口，迂回流过冷却通道全程，这种结构使靠近加热器10且承受其热辐射的整个前端盖212、前轴承234得到充分冷却，同时阻止了前端盖212向定子组件22的热传导，冷热交换后的冷却液经由前端盖212下部的冷却通道出口，由冷却液管213的输出管回流至外接冷却回路，此时的回流液由于带出了前端盖212和前轴承234的热量，温度较高，回流液经冷却处理后再行循环冷却前端盖212和前轴承234。

上述所述仅作为本发明的较佳实施例而已，本发明的构思也适用于高速运行的分丝辊电机的前轴承的散热和其电机总成的带绕组铁心的隔热，以及其它类似用途的电机核心部件的散热和隔热。

Claims

1.一种永磁同步热牵伸辊电机，由中空的辊体部和电机总成组成，电机总成由后端盖部、前端盖部、定子组件和转子组件组成，后端盖部由后端盖、后压盖和风罩组成，定子组件由机座和带绕组铁心压装在一起，后端盖与机座固定连接，前端盖部由前压盖、前端盖和安装于机座上的进出冷却液管组成，前端盖为延伸于辊体部内的的筒体结构，其底端面与机座固连而其远端面与前压盖固连，进出冷却液管与前端盖上开设的冷却通道相连通，且外接冷却回路，转子组件包括转子轴、前轴承、后轴承、永磁转子铁心和尾风扇，尾风扇安装在转子轴末端，在转子轴上且与后端盖相对应的位置上安装有后轴承，前轴承安装在转子轴上且与前端盖的远端相对应，转子轴延伸出前压盖，其伸出端与辊体部固连，沿辊体部轴向长度上内装有加热器，加热器固定在前端盖的底端面上，其特征是冷却通道为均匀开设于前端盖外缘的S形首尾连贯结构，该外缘表面还封装有封筒，冷却通道的轴向长度接近前端盖的轴向长度。