CN103818695A

CN103818695A - 一种用于煤矿运输的磁悬浮托辊

Info

Publication number: CN103818695A
Application number: CN201410104104.7A
Authority: CN
Inventors: 胡坤; 王爽; 李德永; 胡雅琳
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明公开了一种用于煤矿运输的磁悬浮托辊，该磁悬浮托辊设有两边端盖，托辊外壁，螺钉与所述的磁悬浮结构侧面的端口可拆的固连；所述的磁悬浮结构内可转动的设有一转子，一主轴，一定子套筒，一环形永磁体，一定子叠片，线圈和两个定子圆盘。该磁悬浮结构，端盖及托辊外壁均为铁磁材料制成，利用所述定子圆盘，定子叠片以及线圈产生磁力作用，将所述转子轴悬浮于空中，使转子轴与定子圆盘以及定子叠片之间没有机械接触。本发明可以使托辊内部摩擦转变成非机械接触，减少甚至消除摩擦，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点。当磁悬浮托辊用于防磁性干扰要求比较高的环境中时，有效的将本磁悬浮结构对外界磁环境隔离。

Description

一种用于煤矿运输的磁悬浮托辊

所属技术领域

本发明涉及一种工程机械机构领域，具体的说是一种煤矿运输的磁悬浮托辊。

背景技术

随着井下巷道的延伸和开采效率的提高，带式输送机不断向大运量、长运距、高带速发展。托辊是带式输送机的重要部件，种类多，数量大。它占了一台带式输送机总成本的35%，产生了70%以上的阻力，因此托辊的质量尤为重要。托辊的作用是支撑输送带和物料重量，所以托辊运转必须灵活可靠。

同时磁悬浮技术被越来越多的运用到现代运输工具中，如磁悬浮列车，电磁推进器导弹等。磁悬浮托辊是基于磁悬浮技术和传统矿山机械结合出的新型托辊，较普通托辊相比，磁悬浮托辊的内部摩擦为非机械接触，将降低托辊工作的摩擦，延长托辊的工作寿命，减少更换和拆卸所用时间，因此提高工作效率，它的出现更使带式输送机工作效率大大提高。

发明内容

为了弥补现有托辊的缺陷，本发明的目的在于提出一种磁悬浮式托辊，利用磁力作用将转子和主轴悬浮于空中，使转子联同主轴，与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直，轴芯与磁浮线是平行的，所以转子和主轴的重量就固定在运转的轨道上，利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑，形成整个转子和主轴悬空，在固定运转轨道上。

本发明的进一步目的在于提供一种磁悬浮托辊，其能够解决现有托辊中摩擦过大不可避免的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种磁悬浮托辊，包括两边端盖，托辊外壁，螺钉与所述的磁悬浮结构侧面的端口可拆的固连；所述的磁悬浮结构内可转动的设有一转子，一主轴，一定子套筒，一环形永磁体，一定子叠片，线圈和两个定子圆盘，该转子和主轴（为了简便，下文称为转子轴）设置为过盈配合，无法拆卸，该转子轴的两端均伸出所述磁悬浮结构和端盖，该转子轴与所述定子圆盘间存在气隙，该转子轴与所述定子叠片间存在气隙，该转子轴与所述定子圆盘同心放置，该转子轴与所述定子叠片同心放置；所述定子叠片上缠绕若干所述线圈，该定子叠片与所述环形永磁体同心放置，并且该定子叠片外端与所述环形永磁体内圈固连；所述线圈全部按照某一固定方向缠绕于所述定子叠片上；所述两个定子圆盘平行布置，中间存在平行空间，并且平行空间内放置所述定子叠片，线圈及环形永磁体；所述的定子叠片，线圈及环形永磁体产生磁力在所述转子轴圆周上均匀分布，将所述转子轴悬浮于空中，与定子叠片和定子圆盘之间没有机械接触；

其中，所述磁悬浮结构，端盖及托辊外壁均为铁磁材料制成，对外可以形成磁屏蔽。当磁悬浮托辊用于防磁性干扰要求比较高的环境中时，必须考虑本磁悬浮托辊对外部的有效隔离；

所述定子套筒与该托辊外壁是过盈配合；

所述两边端盖与该定子套筒用螺钉连接；

所述定子叠片是齿槽结构，即在所述环形永磁体的内侧圆周壁上均匀齿向分布，相邻的径向齿间构成齿槽；

本发明的优点与效益：

本发明的结构设计可以使托辊内部摩擦转变成非机械接触，减少甚至消除摩擦，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点。

当磁悬浮托辊用于防磁性干扰要求比较高的环境中时，有效的将本磁悬浮结构对外界磁环境隔离。

附图说明

图1为磁悬浮托辊的结构示意图，

图2为定子叠片结构图,

图3为线圈缠绕示意图，

图4为定子圆盘结构图，

图5为端盖结构图，

图6为转子轴结构图。

其中1、端盖，2托辊外壁，3、环形永磁体，4、定子圆盘，5、螺钉，6、气隙，7、气隙，8、转子，9、主轴，10、定子叠片，11线圈，12、单个定子片，13、螺纹孔，14、转子轴,15、螺纹孔。

具体实施方式

图1，图2中，一种磁悬浮托辊，包括两边端盖1，托辊外壁2，螺钉5与所述的磁悬浮结构侧面的端口可拆的固连；所述的磁悬浮结构内可转动的设有一转子8，一主轴9，一环形永磁体3，一定子叠片10，线圈11和两个定子圆盘4，该转子8和主轴9（为了简便，下文称为转子轴）设置为过盈配合，无法拆卸，该转子轴14的两端均伸出所述磁悬浮结构和端盖1，该转子轴14与所述定子圆盘4间存在气隙，该转子轴14与所述定子叠片10间存在气隙，该转子轴14与所述定子圆盘4同心放置，该转子轴14与所述定子叠片10同心放置；所述定子叠片10上缠绕若干所述线圈11，该定子叠片10与所述环形永磁体3同心放置，并且该定子叠片10外端与所述环形永磁体3内圈固连；所述线圈11全部按照某一固定方向缠绕于所述定子叠片10上；所述两个定子圆盘4平行布置，中间存在平行空间，并且平行空间内放置所述定子叠片10，线圈11及环形永磁体3；所述的定子叠片10，线圈11及环形永磁体3产生磁力在所述转子轴14圆周上均匀分布，将所述转子轴14悬浮于空中，与定子叠片10和定子圆盘4之间没有机械接触。

图2中，该转子8和主轴9（为了简便，下文称为转子轴14）设置为过盈配合，无法拆卸。

图3中，所述单个定子叠片12固连于所述环形永磁体3内圈，并呈均匀圆周分布。

图4中，所述线圈11按照某一固定方向缠绕于所述单个定子叠片12上。

图5中，所述螺纹孔13如图示分布在所述定子圆盘4上。

图6中，所述螺纹孔15如图示分布在所述端盖1上。

图5，图6中，所述螺钉5通过所述螺纹孔13,15将所述端盖1和所述定子圆盘4可拆的固连。

Claims

1.一种磁悬浮托辊，包括两边端盖，托辊外壁，螺钉与所述的磁悬浮结构侧面的端口可拆的固连；所述的磁悬浮结构内可转动的设有一转子，一主轴，一定子套筒，一环形永磁体，一定子叠片，线圈和两个定子圆盘，该转子和主轴（为了简便，下文称为转子轴）设置为过盈配合，无法拆卸，该转子轴的两端均伸出所述磁悬浮结构和端盖，该转子轴与所述定子圆盘间存在气隙，该转子轴与所述定子叠片间存在气隙，该转子轴与所述定子圆盘同心放置，该转子轴与所述定子叠片同心放置；所述两个定子圆盘平行布置，中间存在平行空间，并且平行空间内放置所述定子叠片，线圈及环形永磁体。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，在所述转子轴中心线上方的所述磁悬浮结构中，利用所述定子圆盘，定子叠片以及线圈产生磁力作用，将所述转子轴悬浮于空中，使转子轴与定子圆盘以及定子叠片之间没有机械接触。

3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，所述定子叠片上缠绕若干所述线圈，所述的定子叠片与所述环形永磁体同心放置，并且该定子叠片外端与所述环形永磁体内圈固连。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，所述线圈全部按照某一固定方向缠绕于所述定子叠片上。

5.根据权利要求3所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，所述的定子叠片，线圈及环形永磁体产生磁力在所述转子轴圆周上均匀分布，将所述转子轴悬浮于空中，与定子叠片和定子圆盘之间没有机械接触。

6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，所述磁悬浮结构，端盖及托辊外壁均为铁磁材料制成，对外可以形成磁屏蔽。当磁悬浮托辊用于防磁性干扰要求比较高的环境中时，必须考虑本磁悬浮托辊对外部的有效隔离。

7.根据权利要求1所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，所述定子套筒与该托辊外壁是过盈配合。

8.根据权利要求3所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，所述定子叠片是齿槽结构，即在所述环形永磁体的内侧圆周壁上均匀齿向分布，相邻的径向齿间构成齿槽。

9.根据权利要求1所述的一种磁悬浮托辊，其特征在于，所述两边端盖与该定子套筒用螺钉连接。