CN103842271A - 端盖设计和移除工具 - Google Patents

Abstract

在此提供一种机动化滚筒（03000），该机动化滚筒具有在其中带有一个电动机（04200）的一个滚筒壳体（03700）、以及带有一个端盖凹陷（46920）的一个具有确定直径的端盖（03570）。一个端盖移除工具（46940）具有一个较大直径的外圆周几何形状、以及一个工具凹陷（46930）。该工具凹陷与该端盖凹陷互补。一条连结绳（46910）具有与该端盖凹陷和该工具凹陷的组合相对应的一种截面几何形状。一个入口使得能够进入通道，并且安装了一个柔性构件（46910）穿过该入口以占据该通道。一个滑动锤（46950）施加一个轴向向外力，由此该端盖响应于通过该柔性构件传送到该端盖安排上的向外力而被轴向向外推动。该移除工具可以具有一个圆周螺旋形几何形状，该圆周螺旋形几何形状被配置成用于接合该端盖的一个外圆周螺旋形几何形状。

Description

端盖设计和移除工具

与其他申请的关系

本申请要求以下专利申请的申请日的权益：2011年8月11日提交的美国临时专利申请序号61/522,587；2012年1月25日提交的美国临时专利申请序号61/590,790；以及2012年6月28日提交的美国临时专利申请序号61/665,888，所有这些专利申请的披露内容都通过引用结合在此。

发明领域

本发明总体上涉及高功率紧凑型电动机，且更具体来说，涉及一种电动机和减速机系统，该电动机是一种外转子电动机，该外转子电动机特别适用于在传送机等中用来在滚筒壳体周围驱动传送机皮带等的机动化滚筒，且更具体来说，涉及卫生传送机机动化滚筒应用。另外，本发明涉及一种卫生系统，该卫生系统监测高功率紧凑型电动机内的流体压力、以及传送机辊和支撑结构内的流体压力，该卫生系统特别适用于卫生传送机应用。

背景技术

机动化滚筒被主要配置成使得一个电动机和减速机被布置在一个滚筒壳体中，并且电动机的旋转是由减速机减速并且随后传送到滚筒壳体上，以使得当外轴被固定到传送机的框架上时，该滚筒壳体能够旋转。在一些实施例中，滚筒壳体驱动一条扁平皮带或带齿皮带或模块式皮带。

当前可供使用的机动化滚筒具有一个滚筒壳体并且该电动机和减速机被容纳在此滚筒壳体内。轴承和密封件被布置在滚筒壳体的两个端部区段处，具有多个端罩以用于闭合被布置在这些轴承与滚筒壳体之间的这些端部区段。迷宫式密封件（Labyrinth）频繁用于端罩中来保护这些密封件免于被用来清洗食品加工设备的高压水。使用了第一安装轴和第二安装轴，这些安装轴能够相对于滚筒壳体旋转。因此，滚筒壳体围绕第一安装轴和第二安装轴的中心轴线旋转。该第一安装轴含有一个中空部分，连接到电动机上的电动机布线引线通过该中空部分离开机动化滚筒。已知的机动化滚筒部分地用油填充，这对开放式齿轮箱和轴承进行润滑，并且当油移动贯穿机动化滚筒时，将来自电动机的热量传送至辊的滚筒的内周边上。

已知电动机具有附接有轴的一个内转子。这个电动机转子轴也充当用于减速机的输入轴。该减速机具有联接到壳体上的一个输出轴，而该减速机的固定参考点（该减速机的外壳）相对于滚筒壳体旋转并且相对于电动机定子和安装轴没有旋转运动。当电动机被供能时，已知电动机的轴进行旋转。这个旋转的速度是由减速机来减速，并且减速机输出功率随后通过输出轴被传送到滚筒壳体上，由此驱动滚筒壳体进行旋转。为了实现顺畅的操作，电动机输出轴的中心轴线以及第一安装轴和第二安装轴的中心轴线必须彼此大致对准。

食品加工行业经常是一个二十四小时的周期，典型地采用两个生产班次和一个清洗班次。焦点在于高生产量，并且停工时间是不可接受的。设备故障必须是可立即修复的或可用备用部件更换的。

现有的机动化滚筒本质上是定制产品。在机动化滚筒的选择中涉及四个变量。这些变量是：皮带速度、皮带宽度、皮带拉力以及皮带轮直径。在分析中也可以包括另外的选项，如防护套（lagging）、各种电气选项以及对加强轴的需要。

当前，该行业主要使用以一个固定速度进行操作的AC感应电动机。必须选择一个电动机速度和一个齿轮减速安排来提供最高的可能皮带拉力用于该应用，同时产生最低量的热量。热量问题是非常重要的，因为机动化滚筒是一种致使热量移除非常困难的闭合系统。因此，在不同的极中，连同多个二级和三级齿轮箱一起，针对每个直径来考虑大量电动机。

当前，该行业使用受皮带轮的直径和轴向长度限制的螺旋齿轮传动。因此，为了通过齿轮箱传送必要的转矩，经常有必要的是使用一个较大直径的皮带轮，该皮带轮通常不是市场优选的。

为了有恰当的机动化滚筒可供用于每个应用，制造商将需要存有成千上万的可能性，这在经济上是不可行的。因此，每个电动机均是基于上述四个变量来定制，从而导致该行业有不可接受的长的交付时间。由于零停工时间是市场的需求，因此食品加工客户必须存有他所使用的所有电动机的备用品。这可能要有多达数百个电动机，从而要求较高的资本投资和成本。

因此，本发明的一个目的是产生一个模块式机动化滚筒，该模块式机动化滚筒可以通过以其最小轴向长度（在下文中，基础单元）所生产的一个机动化滚筒来消除客户对大备用备件库存的需要，该模块式机动化滚筒在该机动化滚筒的一端上包括可以安装有各种部件的一个安装面。除其他外，此类部件还包括多个端盖、另外的延伸滚筒壳体以及一个延伸轴，该延伸轴可以调节链轮的附接。

本发明的另一个目的是增加机动化滚筒的转矩密度，以使得模块化基础单元可以是处于一个优选直径和轴向长度的一个单一单元。

本发明的另一个目的是提供一个电动机，该电动机在一个广泛速度范围内维持一个相对恒定的转矩和效率曲线，以使得一个单一基础单元可以在一个给定的生产设备范围内用于所有应用中。

客户由于本领域中所存在的灾难性故障的高可能性而要求多个备用品和备件。本领域中导致灾难性故障的一个原因是高的皮带拉力和/或机动化滚筒上的皮带拉伸，这会给内部部件带来严重和直接的损坏。现有的机动化滚筒使用多个分段轴或偏轴。一个偏轴被固定到传送机上并进入机动化滚筒中并且被附接到一个电动机凸缘上。该电动机凸缘被附接到电动机上，并且该电动机被附接到一个齿轮箱上。该齿轮箱被附接到离开机动化滚筒的一个偏轴上并且随后被附连到传送机上。这些偏轴段是大致共轴的抑或与电动机轴部分平行。然而，轴的轴向分开减损了轴的横轴刚性，从而导致偏轴之间并且因此电动机与传送装置之间的弯曲和未对准。

此类未对准造成低效率、高磨损以及经常传送装置或电动机的灾难性故障。现有技术对缓解这个问题的工作包括：随着机动化滚筒的轴向长度的增加，增大该机动化滚筒内的第一安装轴或第二安装轴的直径。本领域的其他技术人员已通过使用轴向较长的端盖来寻求补偿。

因此，本发明的一个目的是调节机动化滚筒的所有部件之间的未对准并且调节（而不是最小化）导致进入机动化滚筒中的偏转的固有力。

现有技术的另一个显著问题是它不能完全符合市场的食品安全需求。首先，应该注意的是，现有产品是填充有油的，以便使齿轮、轴承以及密封件润滑。油还将来自电动机芯的热量传送给壳体，在壳体中，热量可以通过传导给皮带而移除。进一步来说，系统效率低下在系统中产生了热量并且积聚了压力，从而迫使油泄漏穿过橡胶唇缘密封件——尤其是在轴中在密封件处存在刻痕的情况下。油泄漏造成了食品污染的风险。

因此，本发明的又一个目的是消除油在机动化滚筒中的使用。

第二，现有电动机设计的一个显著问题在于在滚筒单元的外部存在多个滋生点，在这些滋生点中，细菌菌落（即，病原体）可以生长。缓解这个问题的工作的实例包括在端盖中使用一个迷宫式密封件，该迷宫式密封件用于保护旋转轴密封件免受高压冲洗。而且，外部螺栓和垫圈用于将端盖连接到滚筒壳体上，并且在滚筒壳体与其端盖之间存在另外的细菌滋生区域。

因此，本发明的又一个目的是消除细菌菌落可能繁殖生长的滋生点。

第三，驱动模块式传送机皮带或带齿驱动皮带的现有机动化滚筒主要通过带沟槽的橡胶或聚氨酯防护套来接合皮带。这种防护套将破裂、升起或下凹，由此不仅为细菌产生了另外的滋生点，而且用于隔离电动机内的热量。结果是当前可供使用的电动机的额定值必须典型地减小约18%。这意味着产生了与所执行工作有关的更多热量，这是由于电动机正以减小的效率运行。因此，防护套导致皮带轮花费更长的一段时间到达稳定状态，并且当皮带轮确实达到稳定状态条件时，与没有聚合物防护套的情况相比，皮带轮在一个更高的温度下达到稳定状态，这最终导致更高的皮带温度。这种另外的热量随后必须从防护套中由传送机皮带移除。当传送机皮带沿传送机移动时，热量典型地是通过对流到环境中抑或通过传导到正传送的食品中来从皮带中移除的。食品行业人员所希望的是没有来自驱动系统的热量进入食品中。

其他现有技术安排通过将链轮安装到滚筒壳体而不是防护套上来驱动模块式传送机皮带或带齿驱动皮带。在此类安排中，传送机皮带并不直接接触滚筒壳体，并且因此滚筒电动机仍需要减小额定值。进一步来说，这些链轮，在它们到壳体的各种安装结构中，产生了细菌菌落可以生长的多个滋生点或死空间。

因此，本发明的一个目的是降低机动化滚筒的稳定状态温度。

本发明的另一个目的是提高热量从电动机内的绕组散逸到滚筒壳体的内表面上的速率。

第四，食品行业关心机动化滚筒内的材料与正传送的食品之间的潜在交叉污染。因此，该行业继续寻求一种将宣布产生交叉污染可能性的条件的的存在的解决方案。例如，很多食品行业客户要求红色染料或蓝色染料被添加到一种食用级油中，以使得当油泄漏时，可以检测到。这个所提出的解决方案并非确实有效的，这是因为在机动化滚筒操作了一段时间后，油变黑并且红色染料和蓝色染料不再充当警示。另外，即使当不存在任何实际的油泄漏时，交叉污染仍然是一个威胁，这是因为细菌菌落将在一个迷宫式密封件或未注意到的密封件中生长，细菌菌落随后在高压清洗程序的执行过程中被推进到传送机中。

因此，本发明的又一个目的不仅仅是消除油在一个闭合系统中的使用，而且是监测旋转轴密封件和静态端盖密封件的腐蚀，以便及时警告系统操作员这些密封件的整体性已受损。

发明内容

以上和其他目的是通过本发明实现的，本发明根据其第一装置方面提供具有一个滚筒壳体和布置在该滚筒壳体内的一个电动机的一个机动化滚筒。根据本发明，提供一个端盖移除安排，该端盖移除安排包括一个端盖，该端盖具有带有一个第一标称直径的一个外圆周几何形状，该圆周几何形状具有一个端盖凹陷。一个移除工具具有一个内圆周几何形状，该内圆周几何形状具有比该第一标称直径更大的一个第二标称直径。另外，在内圆周几何形状中提供一个工具凹陷。在一个有利的实施例中，工具凹陷被配置成与端盖凹陷互补。一条连结绳具有响应于端盖凹陷和工具凹陷的组合的一种截面几何形状。

根据本发明的另一个方面，提供一种机动化滚筒，该机动化滚筒具有一个滚筒壳体和布置在该滚筒壳体内的一个电动机。一个端盖移除安排被提供，并且具有一个端盖，该端盖具有带有一个第一标称直径的一个外圆周螺旋形几何形状。一个移除工具设有具有一个第二更大标称直径的一个内圆周螺旋形几何形状。该内圆周螺旋形几何形状被配置成接合外圆周螺旋形几何形状。

在本发明的另一个装置方面中，提供一个传送机辊，该传送机辊具有一个滚筒壳体，该滚筒壳体具有一个外表面、一个内表面以及一个中心轴。滚筒壳体是在中心轴周围共轴地安排的。根据本发明，提供一个滚筒壳体闭合安排，该滚筒壳体闭合安排具有一个安装面，该安装面被布置在滚筒壳体内在一个预定的轴向向内距离处。安装面具有一个安装面同心突起物，该安装面同心突起物在一个轴向向外方向上延伸。一个端盖安排具有一个端盖同心突起物，该端盖同心突起物被确定尺寸以接合安装面的安装面同心突起物。端盖安排具有一个第一外周边，该第一外周边被确定尺寸以容纳在滚筒壳体的内表面内。

在一个实施例中，端盖安排设有一个第二外周边，该第二外周边被径向确定尺寸以与滚筒壳体的外表面相对应。在一些实施例中，第二外周边构成一个外端盖表面，并且在外端盖表面中提供用于与一个端盖移除工具相接合的一个径向向内端盖凹陷。

端盖移除工具包括一个内工具表面，该内工具表面具有一个径向向外工具凹陷，该径向向外工具凹陷用于与外端盖表面中的端盖凹陷对接以形成一个通道，该通道的截面由端盖凹陷和工具凹陷组成。一个入口被提供用于使得能够进入通道。一个柔性构件被提供用于占据通道，该柔性构件通过入口进入通道。一个力产生安排向内工具表面施加一个轴向向外力，由此端盖安排响应于通过柔性构件传送到端盖安排上的轴向向外力而被轴向向外推动。

在一个有利的实施例中，力产生安排是一个滑动锤。

在本发明的另一个实施例中，端盖安排设有一个第一环形腹板部分，该第一环形腹板部分用于闭合中心轴与端盖同心突起物之间的一个第一区域。一个第二环形腹板部分也被提供用于闭合端盖同心突起物与第二外周边之间的一个第二区域，该第一环形腹板部分和该第二环形腹板部分具有一种轴向弹性特性。

在一些实施例中，端盖安排设有一个径向取向的滚筒壳体界面表面，并且进一步提供插入在该径向取向的滚筒壳体界面表面与滚筒壳体之间的一个静态密封件。以此方式，第二环形腹板部分的轴向弹性特性维持静态密封件上的一个弹簧力。

该轴向弹性特性使得端盖安排能够在其安装到滚筒壳体上的过程中变形成一种凹形构型。在一些实施例中，一个旋转密封件在第一环形腹板的一个径向向内部分与中心轴之间密封地连通。

一个密封压缩板是与端盖安排的一个第一环形腹板部分轴向相邻布置，该第一环形腹板部分闭合中心轴与用于支撑旋转密封件的端盖同心突起物之间的一个第一区域。在一些实施例中，进一步提供一个紧固件，该紧固件用于将密封压缩板轴向向外推向端盖安排的第一环形腹板部分。

滚筒壳体闭合安排进一步设有插入在安装面同心突起物与端盖同心突起物之间的一个压纹弹簧箍。在一些实施例中，端盖安排设有一个径向取向的滚筒壳体界面表面，并且进一步提供插入在该径向取向的滚筒壳体界面表面与滚筒壳体之间的一个静态密封件。在一个有利的实施例中，滚筒壳体是一个机动化滚筒壳体。

附图说明

通过结合附图阅读以下详细说明来促进对本发明的理解，附图中：

图1是一个常规机动化滚筒的简化示意性示图；

图2是另一个常规机动化滚筒的简化示意性示图；

图3(a)是本发明的机动化滚筒的一个实施例的简化端视图，以一个局部剖视图中示出了插入中心轴中用于接合大转矩联接器的键。

图3(b)是本发明的一个具体实施例的一个机动化滚筒的轴向截面图，其中一个外转子是使用滚筒壳体内的一个中空孔输入轴连接到一个摆线减速机上，并且其中具有整体链轮几何形状的一个延伸壳体部件被附接到基础单元的安装面上；

图3(c)是横过图3B的A-A的简化截面视图，该截面视图中示出了安装面；

图4是证明了本发明的一些方面的一个具体说明性实施例的一个机动化滚筒的轴向截面图，其中一个外转子是使用滚筒壳体内的一个中心输入轴连接到一个摆线减速机上；

图5是图4的实施例的简化示意性截面示图的部分B-B的放大图；

图6是本发明的一个外转子感应电动机实施例的、具有二十四个槽的定子的一部分的简化示意性截面示图；

图7是图6的定子实施例的简化示意性截面示图的一个分割部分的放大图，该图更详细地示出了二十四个槽中的两个；

图8是本发明的外转子感应电动机实施例的、具有三十二个大致圆形槽的一个转子的简化示意性截面示图；

图9是图8的转子实施例的简化示意性截面示图的一部分的放大图，该图更详细地示出了三十二个大致圆形槽中的一个；

图10是多个转子导条的简化示意性截面示图，这些转子导条被插入穿过图7和图8的转子安排的大致圆形槽并且被固定在一个端环内，而无需进行模铸；

图11是可用于本发明的实践中的一个绕组分布的简化示意性示图；

图12是说明了通过本发明的一个具体说明性实施例实现的、在负荷状态下在定子与转子之间的紧密联锁的一个感应电动机的简化磁通量图；

图13(a)是使用了具有多个磁铁嵌入在转子叠层内的一个外转转子的一个永磁电动机的简化示意性截面示图；

图13(b)是示出了在每个磁铁极性对的中心的螺栓孔的外转转子叠层的截面示图；

图14(a)是使用了一个外转转子的一个内部永磁铁同步电动机的简化磁通量图。图14(b)是北南磁铁紧密接近处的磁通量的放大视图；

图15是具有一个永磁铁转子外壳的一种永磁铁转子系统的简化示意性等轴示图，在该永磁铁转子外壳中，多个永磁铁元件被安排成一种螺旋形构型；

图16是图15的永磁铁转子外壳实施例的简化示意性端平面示图；

图17是图16的永磁铁转子外壳实施例的截面A-A的简化示意性示图；

图18是穿过一个外转子的轴向截面的简化示意性示图，该外转子具有特别适于在机动化滚筒中使用的一个滚筒壳体，并且这可用于描述冷却气体在本发明的一个单一离心叶轮中的流动；

图19是穿过一个常规摆线减速机的截面图，该常规摆线减速机通常被安装到一个标准外部电动机上；

图20是穿过本发明的一个摆线减速机的截面图，该摆线减速机被安装在一个机动化滚筒内；

图21是一个机动化滚筒的简化示意性示图，该机动化滚筒使用了具有中空孔输入端的一个谐波减速机，其中波发生器的长轴处于水平位置中；

图22是一个机动化滚筒的简化示意性示图，该机动化滚筒使用了具有中空孔输入端的一个谐波减速机，其中波发生器的长轴处于竖直位置中；

图23是本发明的摆线减速机的中空孔输入端的简化等轴示图，该中空孔输入端使用了多个突出翼片来接纳电动机输入端并且使用了多个整体偏心滚道来接合多个输入齿轮；

图24是本发明的摆线减速机的中空孔输入端的另一个简化等轴示图，该中空孔输入端使用了多个突出翼片来接纳电动机输入端并且使用了多个整体偏心滚道来接合多个输入齿轮；

图25是在本发明的一个实施例的一个电动机的外转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接的简化局部分解等轴示意性示图。

图26(a)是根据本发明构造而成的一个机动化滚筒的侧平面视图的简化示意性示图；图26(b)是一个轴联接器的平面截面示图；并且图26(c)是机动化滚筒的端视图；

图27是图26(a)、图26(b)以及图26(c)的实施例的简化示意性局部截面侧平面示图，这些图沿图26(a)的截面A-A取得，并且示出了其间的结构元件之间的联接；

图28是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接的简化示意性示图，其中高速联接器具有两个槽对；

图29是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接系统的简化局部分解等轴示意性示图，其中高速联接器具有两个槽对；

图30是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接系统的另一个简化局部分解等轴示意性示图，其中高速联接器具有两个槽对；

图31是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接系统的一个替代性简化局部分解等轴示意性示图，其中高速联接器具有两个翼片对而不是槽；

图32是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接系统的替代性简化局部分解等轴示意性示图，其中高速联接器具有一对翼片和一对槽；

图33是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接系统的一个替代性简化局部分解等轴示意性示图，其中高速联接器具有与一个槽成对的一个翼片；

图34是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子与一个摆线减速机之间的联接系统的替代性简化局部分解等轴示意性示图，其中高速联接器具有在水平轴线上的槽对，与一个在竖直轴线上成对的翼片/槽；

图35是在本发明的一个实施例的一个电动机的转子、一个摆线减速机与一个中心轴之间的联接系统的一个替代性简化局部分解等轴示意性示图，其中一个无键衬套接合中心轴而不是键直接插入到中心轴中；

图36是本发明的一个实施例的一个机动化滚筒的轴向截面图，其中一个延伸轴被安装到基础单元的安装面上；

图37是本发明的一个实施例的一个机动化滚筒的轴向截面图，其中延伸轴的夹紧环是与基础单元的安装环直接相接触，而不使用一个介入安装面；

图38是本发明的一个具体实施例的一个机动化滚筒的轴向截面图，其中一个延伸壳体部件被附接到基础单元的安装面上并且通过一个大中心螺母保持在适当位置中；

图39是作为本发明的一个实施例用于将延伸壳体部件附接到一个机动化滚筒的基础单元上的安装面系统的等轴分解视图；

图40是一个压纹弹簧箍的等轴示图；

图41是将端盖保持在本发明的机动化滚筒上的压纹弹簧箍的一个实施例的等轴剖视图；

图42(a)是端盖中所使用的压缩几何形状的一个实施例的简化截面示图，其中端盖与本发明的机动化滚筒中的静态滚筒壳体密封件相接触，并且图42(b)是端盖中所使用的压缩几何形状的一个实施例的简化截面示图，其中端盖与本发明的机动化滚筒中的静态滚筒壳体密封件相接触，响应于一个安装力的施加，该端盖通过在安装后变形的一个压纹弹簧箍的操作而保持处于固定关系；

图43是本发明的机动化滚筒的端盖在一个实施例中的简化轴向截面示图，其中该端盖在压纹弹簧箍03420与外周边之间的径向距离内具有一个相对薄的壁，以便使得抵靠在静态滚筒密封件上的端盖的弹簧样特性最大化；

图44是端盖中所使用的压缩几何形状的一个实施例的简化截面示图，其中端盖接触本发明的一个机动化滚筒的旋转轴密封件；

图45是本发明的一个机动化滚筒的旋转轴密封压缩系统的一个实施例的分解视图的剖视图；

图46是在端盖移除工具附接到本发明的机动化滚筒的端盖上时，该端盖移除工具的等轴图；

图47是图46的等轴分解视图；

图48是可用于在电动机内可选地使用排空或加压的电动机的卫生设备中的一个流体端口、以及用于通过本发明的机动化滚筒的密封区域中的一个环形腔室来循环清洗液体的一对流体端口的一个具体说明性实施例的简化示意性示图；并且

图49是可用于本发明的机动化滚筒的卫生设备中的、且更具体来说用于监测密封件的状态的一个流体端口系统的简化示意图。

图50是本发明的一个具体实施例的一个机动化滚筒的轴向截面图，其中一个延伸壳体部件是使用多个夹紧螺栓附接到基础单元的安装面上，并且该基础单元的滚筒壳体具有与延伸滚筒壳体上的一个对应倒角相配合的一个倒角。

具体实施方式

附图中的以下项目标号用于以下详细说明中：

图1是一种现有技术机动化滚筒的简化示意性示图，该机动化滚筒使用了一个内转转子电动机1010、一个斜齿轮减速机1020以及连接到该斜齿轮减速机外壳1020上的一个第一偏轴1030，该斜齿轮减速机外壳连接到电动机外壳1040上。电动机外壳1040被连接到一个电动机外壳凸缘1050上，该电动机外壳凸缘被连接到一个第二偏轴1060上。这个机动化滚筒是一种使用油（未示出）来将电动机热量（未示出）传递给滚筒壳体1070的闭合式充油热系统。

图2是一种现有技术机动化滚筒的简化示意性示图，该机动化滚筒使用了一个内转转子电动机2010、一个摆线减速机2020以及连接到摆线减速机2020的外壳（未明确标出）上的一个第一偏轴2030。摆线减速机2020的外壳被连接到一个电动机定子外壳（未明确标出）和包围该电动机的一个支撑凸缘2050上。支撑凸缘2050被进一步连接到一个第二偏轴2060上。

这个机动化滚筒是一种使用了外部空气（由弯箭头示出）的开放式热系统，外部空气被推入该机动化滚筒中并流动横过该电动机和减速机并且离开该机动化滚筒的相对端，以便将电动机热量传递到周围环境中。

图3(b)是构造为本发明的一个具体说明性实施例的一个机动化滚筒03000的侧视平面轴向截面示图。在这个实施例中，外部转子03230的径向内部周边围绕径向外部定子03220旋转并被连接到一个摆线减速机03100上，该摆线减速机在一个滚筒壳体03700内使用了一个中空孔输入轴03110，并且其中一个延伸壳体附接件03560被附接到基础单元03010的安装面03512上。

本发明的机动化滚筒03000包括一个滚筒壳体03700并且电动机03200和摆线减速机03100被容纳在滚筒壳体03700的内部。轴承03710、03711被布置在滚筒壳体的在中心轴03210上的两个端部区段处，从而构成基础单元03010。在这个实施例中，一个延伸壳体附接件03560被安装到在基础单元03010右侧的安装面03512上。基础单元03010加上所安装的延伸壳体附接件03560是密封的，从而形成一种闭合式热系统。

电动机输出端（该电动机输出端是转子03230上的一对翼片03247）通过一个高速联接器03310联接到摆线减速机输入端03110上，从而降低了速度并且提高了转矩。摆线外壳（该摆线外壳是一个内部齿环形齿轮03160）被直接连接到滚筒壳体03700上，以使得该滚筒壳体围绕固定的中心轴03210旋转。

电动机03200的定子03220被附连到中心轴03210上。该中心轴和定子绕组引线03223在有足够的间隙的情况下穿过摆线减速机03100的中空孔偏心输入端03110，以便调节中心轴03210在操作中将经历的偏转。外转转子03230通过转子轴承03231和03232安装到中心轴03210上。

摆线减速机03100的固定参考点由一个大转矩联接器03350和大转矩中心轴键03351（图3a）附连到中心轴03210上。

主要端盖03410通过一个压纹弹簧箍03420和一个端盖安装面03430附接到基础单元03010上。

图4至图12涉及本发明的一个实施例，其中外转转子属于一个感应电动机。图4是穿过一个机动化滚筒04000的简化轴向截面图，其中一个电动机04200具有根据本发明的一个实施例的原理构造而成的一个外部转子04230。外转转子04230改进了电动机的转矩密度，由此可以在一个外转转子中以一个较小的直径抑或一个较短的轴向长度实现在一个内转转子中可实现的相同转矩。在图4中，外转转子04230如所述属于一个感应电动机。一个定子04220被附连到定子轴04210上并且外部转子04230被安排成围绕定子04220和定子轴04210旋转，该定子和定子轴是固定的。

图5是图4的电动机的部分B-B的放大图。此处可以看出，外部转子04230由轴承04231和04232可旋转地支撑在定子轴04210上（在图5中仅部分地示出），在本发明的这个具体的说明性实施例中，这些轴承是常规的滚珠轴承。

图6是外转子感应电动机04200（在此图中未示出）的定子04220的一部分的简化示意性横轴向截面表示。在本发明的一些实施例中，定子04220的所表示部分与定子04220的一个铁磁叠片元件04221（在此图中总体上标出）相对应。在本发明的这个具体的说明性实施例中，定子04220被配置成具有二十四个槽（其中每一个都在图中单独地编号）。

图7是图6的定子04220的一个分割部分的放大图。此图更详细地示出了二十四个槽中的两个。如此图中所示，代表性槽07224和07225各自大致径向地延伸穿过定子04220，并且具有大致V形的构型。在本发明的这个具体的说明性实施例中，每个此类槽均具有多个大致向内部分07226，这些大致向内部分减小槽开口的圆周尺寸并且由此增强定子绕组（未示出）保持在这些槽内的安全性。

图8是本发明的外转子感应电动机实施例的、具有三十二个大致圆形槽08235的转子04230的简化示意性截面表示。

图9是图8的转子实施例的一部分的放大图，该图更详细地示出了三十二个大致圆形槽中的一个。

转子包括32个圆形槽，如图8和图9中所示。32根导条的使用确保了不存在危险的寄生性同步锁定转矩。当存在两个磁极时，在具有24个磁齿的定子（如上所述）与具有32个磁齿的转子之间的磁动势的最小公谐波阶数是95和97。这将在零转速下产生一个较小的转矩下降。因此，本申请的外转子并不需要是歪斜的，以便消除这些寄生性同步转矩。对于导条来说，简单的截面形状（如圆形或正方形）将是适当的。

图10示出了多个导电转子导条10236，这些导电转子导条在本发明的一些实施例中是由铝制成，并且在这个实施例中被直接插入转子槽08235中，如在此所示。短路元件使转子导体的对应端短路。

图11是可用于本发明的实践中的一个绕组分布的简化示意性表示。2-极绕组可以被自动地插入一个单层分布中，如此图中所示。例如，在本发明的这个具体的说明性实施例中，将一个导线部分11224进行绕组在编号1与14的槽之间形成回路。类似地，导线部分11225在编号23与12的槽之间形成回路，导线部分11226在编号13与2的槽之间形成回路，并且导线部分11227在编号11与24的槽之间形成回路。

图12是说明了通过本发明的一个具体说明性实施例实现的在负荷状态下在定子与转子之间的紧密联锁的简化的通量图。此图中示出了在负荷状态下在定子与转子之间的紧密联锁。从此图中可以看出，在转子背铁中存在最高的通量密度。

由于转子定位在定子外部，因此在面向定子的区域处的转子直径大于内转子构型的情况。电动机的转矩与电动机气隙的体积成比例（L*π*D²/4），其中L是有效堆叠长度并且D是转子直径。由于直径D大于内部转子感应电动机的直径，因此对于一个给定的转矩来说，堆叠长度L的一个减小的值是可实现的。本发明的外转子感应电动机的一个说明性实施例具有0.7的D/L比率。通过与内转子感应电动机构型进行比较，外转子的解决方案具有一个更高的（转矩）:（总体积）比率。

电动机中的主要损耗分量是定子绕组铜损耗。在具有闭合式热系统的一个常规机动化滚筒中，将来自定子的热量散逸到周围环境中的主要方式是通过将电动机热量传导到油中，油进而将电动机热量传导到滚筒壳体中。滚筒壳体中的热量随后可以被传导到传送机皮带中（如果存在一条皮带的话），或对流到周围环境中（如果不存在皮带的话）。

然而，本发明的一个显著特征是不使用油。相反，一条气体流回路18249（参见图18）（其在一些实施例中是一条空气流回路）是通过使用具有（例如）多个旋转鳍片的一个或多个轴向式空气叶轮而产生。在图18的实施例中，一个离心旋转鳍片18240被附接到主要转子端盖18233上。这个风扇叶轮鳍片，与外转转子一样，具有与其附接到内转转子上的情况相比更大的直径，并且因此具有更大的有效气体流。该气体流回路在转子与定子之间具有一条轴向环形流路径并且在转子与滚筒壳体的内表面之间在相反的方向上具有另一条环形轴向流路径，该内表面是大致不可渗透的。次级转子端盖18234仅仅是辐条式的（spoked），以便对由离心旋转鳍片18240产生的气体流回路具有最小的影响。

在其他在此未示出的实施例中，轴向鳍片设计被嵌入主要和次级转子端盖中来产生气体流。

外转转子大大降低了将由于常规机动化滚筒中所固有的偏转和未对准而造成的灾难性电动机故障的可能性。在本发明中，如图3中所示，电动机03200的固定定子轴03210用作通过基础单元轴承03710和03711安装到滚筒壳体03700上的机动化滚筒03000的固定中心轴03210。在此结构中，在操作过程中，唯一显著偏转的部分是固定中心轴03210。定子03220被直接附连到中心轴03210上并且外转转子03230由主要转子端盖03233中的转子轴承03231和次级转子端盖03234中的转子轴承03232附连到固定中心轴上。因此，定子03220和外转转子03230在固定中心轴03210偏转时，一前一后地移动。

图13至图17涉及本发明的一个实施例，其中外转转子属于一个永磁电动机。图13是外转永磁电动机03200的截面示图。在这个说明性实施例中，磁铁被嵌入在一个铁磁转子元件（如转子03230）的内圆周周边表面与外圆周周边表面之间的多个磁铁接纳槽中，在北磁铁13244与南磁铁13243的多个极性对中。该转子在定子03220周围旋转。这些磁铁被安排成使得每隔一个磁铁具有一个相反的极性，从而形成北成对磁铁13244与南成对磁铁13243的交替模式。所示磁铁是在两个拐角中间具有一个磁铁面的矩形。进一步来说，这些磁铁对被安排成使得邻近的极性拐角位于远端相同极性拐角的径向外侧。以此方式，磁通量由成角度的磁铁对聚集并且因此导致在定子03220中产生通过控制动力电子装置（未示出）而感测到的一个反馈，以便确定转子03230相对于定子03220的位置。这个设计的一个优势在于不要求任何另外的物理编码器或传感器插入机动化滚筒03000中，以用于控制动力电子装置适当地驱动电动机03200。

进一步来说，在这个说明性实施例中，转子03230并不使用一个外壳。相反，转子叠片03241（图13b中所示）在相同极性的磁铁对之间使用一个圆周间隙或孔13246，叠片堆叠借助于转子叠片夹紧螺栓03242（图3）而通过该圆周间隙或孔紧固在这两个转子端盖之间。这个设计使得电动机03200的总体直径最小化，从而使得能够实现更大的转矩密度。

图14a和图14b进一步示出穿过通过这个说明性实施例形成的转子叠片模式的磁通量环路。

图15、图16以及图17示出了永磁电动机的另一个实施例。在这个实施例中，这些磁铁未嵌入外转转子中，而是磁铁15245被表面安装到转子外壳的内部周边（未明确标出）上。在这个实施例中，这些磁铁被配置成螺旋形，这减小了齿槽转矩。然而，在其他实施例中，不要求螺旋形（spiral）或螺旋状（helical）的构型并且这些磁铁是（例如）通过一种粘合剂而沿转子外壳的内周边轴向地表面安装。

图19是穿过一个常规摆线减速机19100的截面示图，该摆线减速机通常是通过将摆线减速机外壳的面（未明确标出）螺栓连接到外部电动机（此图中未示出）上而安装到一个标准外部电动机上。在这个现有技术的示图中，摆线减速机外壳19160充当该减速机的固定参考点。在摆线减速机外壳19160的内周边周围，插入多个环销19161。在一些低减速比中，这些环销19161由多个环销衬套19162封装，这些环销衬套进而充当接合外部齿轮或摆线盘19140的内部齿环形齿轮。在其他较高的减速比中（未示出），这些环销在无衬套的情况下插入外壳中并且直接接合摆线盘。

偏心输入轴19111旋转并推动摆线盘19140围绕内部齿环形齿轮的环销衬套19162摆动。在图19中，围绕摆线减速机外壳19160的内圆周存在十二个环销衬套19162或内部齿轮齿，并且围绕摆线盘19140的外圆周存在十一个叶片或外部齿轮齿。偏心输入轴19111的每次完整的绕转导致摆线盘19140的叶片接合随后的每个环销衬套19162。因此，在这个说明性实施例中，由于摆线盘19140具有十一个叶片并且存在十二个环销衬套19162，因此摆线盘19140已经仅接合这十二个环销衬套19162中的十一个，从而有效地导致摆线盘19140将一个环销衬套向后旋转。总体上，一个摆线盘具有n个外齿，这些外齿在环形齿轮中接合至少n+1个内齿。随着摆线盘19140旋转，摆线盘19140中的开孔19141接合导销19152和导销衬套19153，从而导致导销19152和衬套19153随摆线盘19140旋转。这些导销19152和衬套19153被附连到一个导销支撑环（未示出）上，该导销支撑环充当减速机的输出端。

这个概念清楚地用于图2的常规滚筒电动机中，其中摆线减速机外壳19160（在图2中标记为2020）的面被螺栓连接到一个常规电动机上。图2的一个输出轴2030被刚性地连接到图19的导销19152和导销衬套19153的内部。

图20是穿过本发明的一个摆线减速机20100的截面图，该摆线减速机被安装在一个机动化滚筒（此图中未示出）内。与其中摆线减速机外壳的面被螺栓连接到电动机上的现有技术不同，在这个说明性实施例中，摆线减速机外壳20160（其为内部环形齿轮）被直接安装到滚筒壳体03700的内周边上。因此，摆线减速机外壳20160并不用作减速机的固定参考点，而是相反用作减速机的输出端，与滚筒壳体03700一起同步地旋转。

在图20的实施例中，围绕摆线外壳20160的内圆周示出了二十个环销20161和二十个环销衬套20162，这些环销和环销衬套充当内环形齿轮。围绕摆线盘20140的外圆周存在十九个叶片。在这个实施例中，导销20152和导销衬套20153被附连到一个导销支撑环03150（也称为一个导销外壳）（图20中未示出）上，该导销支撑环通过一个大转矩联接器03350（图20中未示出）联接到中心固定轴03210（图20中未示出）上，以便充当摆线减速机20100的固定参考点。随着偏心输入轴20110旋转，摆线盘20140中的开孔20141接合导销20152和导销衬套20153，该摆线盘在导销20152和导销衬套20153周围摆动。摆线盘20140的这种摆动运动接合了随后的每个环销衬套20162。由于存在比摆线盘20140上的叶片更多的环销衬套20162，因此偏心输入轴20110每完整旋转一次，摆线外壳20160的内部环形齿轮就前进一个环销衬套20153。因此，该内部环形齿轮相对于输入轴以减小的速率旋转。

在图20的优选说明性实施例中，摆线减速机20100的偏心输入轴20110是管状的、具有一个中空孔，由此使得机动化滚筒03000（图20中未示出）的定子绕组引线03223（图20中未示出）和中心轴03210（图20中未示出）穿过摆线减速机20100的中心。具有相同优选实施例的图3示出了穿过摆线减速机03100的中空孔偏心输入轴03110的定子绕组引线03223和中心轴03210。这个设计的一个优势在于，摆线减速机03100被安装到滚筒壳体03700上，该滚筒壳体是机动化滚筒03000的刚性最大的元件。在中空孔输入轴20110与中心轴03210之间存在足够的间隙，以使得当中心轴偏转时，不会对摆线减速机03100具有任何影响，因为中心轴与中空孔偏心输入轴20110无接触。

图3和图20的优选实施例的另一个优势在于，从摆线减速机元件的滚动动作中产生的热量通过摆线减速机外壳20160、03160与滚筒壳体03700的直接接触而立即传导到滚筒壳体03700上。

通过将摆线外壳20160直接接合到滚筒壳体03700上，一个更大的摆线减速机20100可以在一个给定的滚筒壳体直径范围内使用，从而使得一个更大转矩密度的机动化滚筒03000能够用于一个给定的轴向长度。由于摆线减速机是固有地轴向紧凑的，因此对于滚筒壳体的轴向长度与可供使用的内径来说，转矩密度被最大化。

在其中要求高速减速的一些实施例中，大转矩减速机的另一个实施例是图21中示出的谐波减速机21800。图21是一个机动化滚筒21000的简化示意性示图，该机动化滚筒使用了具有中空孔输入端的一个谐波减速机21800，其中波发生器21810的长轴处于水平位置中。谐波减速机21800使用与摆线减速机相同的基础原理进行操作，这是因为刚性圆形花键21830具有比由波发生器21810驱动的柔性花键构件21820更多的齿。波发生器21810的每次绕转都有效地导致刚性圆形花键21830前进超过柔性花键构件21820的齿数的齿数。

在这个实施例中，刚性圆形花键21830被直接安装到滚筒壳体03700上并充当谐波减速机21800的输出端。柔性花键21820是通过一个附连销21831附连到中心轴上并充当谐波减速机21800的固定参考点。波发生器21810（其为谐波减速机21800的输入端）是中空的，以便允许定子引线03223和中心轴03210穿过谐波减速机21800的中心。

图22示出了图21的同一个谐波减速机，其中波发生器的长轴处于竖直位置中。

图23和图24是本发明的摆线减速机的中空孔输入端03110的简化等轴示图。该中空孔输入端具有大致管状的构型，使用被称为突出翼片23130的突起物来接纳电动机输入端并且使用整体偏心的滚道23120来接合摆线盘输入齿轮（未示出）。在这个说明性实施例中，摆线减速机的输入轴是中空的，从而使得中心轴和定子绕组引线能够穿过摆线减速机的中心。

图25是可用于说明本发明的一个实施例的在电动机的外转子、摆线减速机与中心轴之间的动力传输联接安排的简化的局部分解等轴示意性示图。此图证明了本发明如何以一种轴向紧凑的方式调节在所有机动化滚筒中所固有的未对准和偏转。

电动机03200的中心轴03210在整个机动化滚筒03000（在此图中未明确标出）上延伸，确切地说延伸穿过摆线减速机的中空孔偏心输入轴20110的中心。在这个优选的说明性实施例中，在电动机03200与摆线减速机的偏心输入轴20110之间的由中心轴03210的偏转所引起的角度和同心未对准是通过一个高速联接器03310来调节。

突出转子翼片03247接合轴向狭窄的高速联接器03310的外圆周上的槽。另外，摆线减速机的中空孔偏心输入轴20110的突出翼片23130接合高速联接器03310的内圆周中的槽。高速联接器03310的外槽与转子翼片03247之间的适当的间隙，和高速联接器03310的内槽与中空孔偏心输入轴翼片23130之间的适当的间隙，连同中心轴03210的外径与高速联接器03310的内径之间的适当的间隙使得该联接器能够成角度并在各种驱动面上滑动。

导销20152和导销衬套20153（摆线盘20140绕它们摆动）被附连到主要导销支撑环03150上。主要导销支撑环03150在主要导向支撑环相对的电动机03200上具有多个内槽。这些内槽接纳大转矩联接器03350的突出翼片。大转矩联接器03350在内圆周上具有多个键槽并由多个轴键03351附连到中心轴上。以此方式，摆线减速机的固定参考点被有效地连接到中心轴03210上。

图26a是具有根据本发明构造而成的一个联接器安排（此图中未示出）的机动化滚筒03000的简化示意性示图。图26b是一个轴联接器03350的平面截面示图，并且图26c是机动化滚筒03000的端视图。这些图中示出机动化滚筒03000具有安排成围绕中心电动机轴03210可旋转的一个滚筒壳体03700。该滚筒壳体在图26a的左手侧上由一个端盖03410密封到中心电动机轴03210上。

图27是图25的实施例的沿图25a的截面A-A取得的简化截面示图并且示出了在电动机、减速机与轴之间的联接。如此图中所示，一个电动机03200是通过联接到摆线减速机输入端27110上的上述高速联接器03310来联接的。在本发明的这个具体的说明性实施例中，摆线减速机固定参考物27150由大转矩联接器03350连接到中心电动机轴03210上。滚筒壳体03700借助其与摆线驱动输出端27160的连接而被推动进行旋转。大转矩联接器03350防止摆线减速机固定参考物27150相对于中心电动机轴03210的旋转运动，同时当中心轴03210在负荷下弯曲时，调节中心轴03210相对于摆线减速机固定参考物27150的未对准。高速联接器03310还调节在电动机03200与摆线输入端27110之间的、由中心电动机轴03210的弯曲引起的未对准。在这个截面示图中，没有看到转子翼片03247，这是因为一个转子翼片在图的表面外侧并且另一个转子翼片在中心电动机轴后面。

图28是本发明的一个实施例的在电动机03200的转子03230、摆线减速机03100与中心轴03210之间的联接的简化示意性示图。

图29是在电动机03200的转子03230、摆线减速机03100与中心电动机轴03210之间的联接系统的简化局部分解等轴示图。

图30是在电动机03200的转子03230、摆线减速机03100与中心电动机轴03210之间的联接系统的、从第二个角度观察到的另一个简化局部分解等轴示图。先前已讨论过的结构元件是以类似的方式标出。如这些图中所示，高速联接器被配置成围绕外圆周具有两个径向向外的槽，以用于接纳电动机03230的转子翼片03247，和围绕内圆周的两个径向向内的槽，以用于接纳摆线减速机输入端27110的突出翼片。高速联接器的这些槽或凹口充当键槽并以相对于彼此大致90°的位移来安排。

高速联接器在任一时间点都具有四个有效正交驱动面。在图35中，该图中示出了一个说明性实施例，两个有效驱动面35312、35314是彼此平行的并可以被视为第一对正交驱动面；并且另两个有效驱动面35316、35318是彼此平行的并可以被视为第二对正交驱动面。在这个说明性安排中，第一对有效驱动面是与第二对有效驱动面正交的。

两个正交驱动面35312、35314从可以被视为驱动元件的转子翼片中主动接收来自两个对应正交驱动面35311、35313的转矩。

两个正交驱动面35318、35316将转矩传送到摆线减速机输入端27110的两个对应正交驱动面35317、35315上，该摆线减速机输入端可以被视为具有一对驱动元件。因此，总共八个正交驱动面是在操作过程中持续接合的。

多种正交安排是可能的。图31是示出了一个高速联接器31310的简化等轴示意性示图，该高速联接器在外圆周周围具有突出翼片，以用于接纳来自外转转子的槽，并且在内圆周周围具有突出翼片，以用于接纳中空孔偏心摆线减速机输入轴中的槽。

图32是一个简化的等轴示意性示图，示出了高速联接器32310的内圆周周围的、以用于接纳转子翼片的槽，和高速联接器32310的内圆周周围的、以用于接纳摆线减速机的中空孔偏心输入轴的槽的突出翼片。

图33是一个简化等轴示意性示图，进一步示出了高速联接器（也称为接合联接器或速度联接器）33319的内圆周周围的、以用于接纳转子翼片的两个槽，和内圆周周围的一个突出翼片以及内圆周周围的一个槽，以便接纳来自摆线减速机的中空孔偏心输入轴的一个对应的槽和翼片。

图34是通过从图中排除中心轴来更清楚地示出这个说明性实施例的高速联接器34310的简化等轴示意性示图。这种高速联接的一个优势在于，转子与摆线减速机的输入端之间的角度和同心未对准得到调节，而不间断的转矩仍被输送到摆线减速机上。

如所述，图29至图30的摆线固定参考物27150是相对于中心轴03210固定的，但当该系统在横向负荷下时，允许调节由于中心轴的弯曲而造成的未对准。这个调节是通过一个参考联接器安排实现的，在该参考联接器安排中一个大转矩联接器（也称为接合联接器或参考联接器）03350是通过与一个径向轴键03351接合而可旋转地固定到中心轴03210上，该径向轴键接合在大转矩联接器03350内纵向延伸的一个对应的键槽。大转矩联接器03350被圆周地配置成具有多个突出翼片，以便配合在摆线减速机的固定参考物中的一个对应槽内。因此，该大转矩联接器也采用了用于图35的高速联接器的正交驱动面的同一概念。

图35是大转矩联接器附连到轴上的方式的一个说明性实施例的另一个简化示意性示图。使用了一个无键衬套35352，而不是使用具有多个匹配键的键槽。无键衬套的优势在于，在本发明的实践中可以使用一个较小直径的中心轴。

图36是本发明的一个实施例的一个机动化滚筒36000的简化轴向截面示图，其中一个延伸轴36560被安装到基础单元03010（在图3中标示）的安装面36512上。延伸轴36560通过使用多个紧固件（延伸夹紧螺栓36532）刚性地连接到附连到安装面03512上的夹紧环36530上，这些紧固件延伸穿过夹紧环36530并且拧入安装面03512的相对侧上的安装环03510中。该安装环被定位在离旋转式功率输送装置的确定区域有某一距离处或定位在减速机将动力输送给滚筒壳体之处。

在安装面03512的轴向向内处是安装环03510。安装环03510在其轴向向外面的外圆周上具有一个倒角。安装环03510的倒角是与弹簧环03511直接相接触的。该弹簧环（其可以由具有渐进纹理的一种硬化金属形成）可以具有一种总体上是（例如）圆形的或菱形的或矩形的的截面几何形状。当一种可附接的部件未被安装到安装面03512上时，弹簧环03511、安装环03510以及安装面03512是通过多个安装环对准螺栓36513保持在适当位置。在这个说明性实施例中，延伸夹紧螺栓36532用于将夹紧环36530拉向安装环03510，因此导致安装环03510上的倒角被抵着弹簧环03511进行拉动，从而迫使该弹簧环径向地扩张到滚筒壳体03700中，由此将延伸轴36560的横轴力传送到滚筒壳体03700中。

图37是本发明的另一个实施例的一个机动化滚筒37000的简化轴向截面表示，其中延伸轴37560的夹紧环37530直接与基础单元03010（在图3中标示）的安装环37510相接触，而不使用一个介入安装面。在这个实施例中，安装环37510具有与图36中类似的一个倒角并且通过使用延伸穿过夹紧环37530的多个紧固件而类似地抵着弹簧环37511拉动。

图38是本发明的一个具体实施例的一个机动化滚筒的简化轴向截面示图，其中一个延伸壳体附接件03560（在图3中标示）被附接到基础单元03010（在图3中标示）的安装面03510上并且通过一个大的中心螺母38551保持在适当位置中。在安装延伸壳体附接件03560之前，通过使用拧入安装环03510中的多个紧固件（未示出）来将带螺纹的凸缘38550安装到安装面03512上，由此将安装环03510的倒角抵着弹簧环03511拉动，以使得弹簧环03511径向地扩张到滚筒壳体03700中。另外，夹紧环03530被插入延伸壳体附接件03560中并且一个次级弹簧环03531被插入一个圆周凹槽中，该圆周凹槽位于夹紧环03530轴向外侧的延伸壳体附接件03560的内周边中。随后，延伸壳体附接件03560被放置到基础单元03010上并且一个中心螺母38551是从壳体延伸附接件03560的相对端插入的。这个中心螺母38551被拧到螺纹凸缘38550上，由此将夹紧环03531抵着次级弹簧环03531拉动，从而导致次级弹簧环03531径向地扩张到延伸壳体附接件03560中。

图39是作为本发明的一个实施例用于将延伸壳体部件03560附接到一个机动化滚筒03000的基础单元03010上的安装面系统的等轴分解视图。在这个实施例中，使用多个延伸夹紧螺栓03532与配合凸轮平面垫圈03533，而不是使用一个中心螺母。图38中所证明的相同原理在图39中示出。另外，一个螺栓保持件03534通过确保延伸夹紧螺栓03532在安装过程中保留在夹紧环03530中来帮助安装延伸壳体附接件03560，同时提供（accommodating）尚未拧到安装环03510中的延伸夹紧螺栓03532所要求的额外距离。

端盖是通过一个压纹弹簧箍连接到机动化滚筒上。图40是一个压纹弹簧箍03420（也称为公差环）的简化示图。

图41是在本发明的一个滚筒壳体闭合安排中将端盖03570保持在机动化滚筒上的压纹弹簧箍03571的一个实施例的等轴剖视图。压纹弹簧箍03571被布置在端盖03570与安装面03512的两个同心突起物（也称为圆柱形几何形状）之间，并且当这两个同心突起物在一个端盖组件中被嵌套在一起时，压纹弹簧箍03571被压缩，从而在这两个同心突起物之间产生一种过盈配合。端盖和安装面的这些配合的同心突起物具有不同的标称直径。

在另一个说明性实施例中，一个静态聚合物密封件被布置在端盖与滚筒壳体之间。图42(a)是这样一个实施例的简化截面示图。一个聚合物密封件03572被封闭在端盖03570与滚筒壳体03700之间。一个环形压缩几何形状围绕着端盖03570的轴向向内面的外圆周。当端盖03570由压纹弹簧环保持在适当位置中时，该环形压缩几何形状对密封件03572强加一个压缩力。

在另一个实施例中（图中未示出），环形压缩几何形状位于滚筒壳体的一个轴向向外面上，围绕着端盖的外圆周。

图42(b)是端盖中所使用的压缩几何形状（其中端盖与本发明的机动化滚筒中的静态滚筒壳体密封件相接触）和端盖中所使用的环形压缩几何形状（其中端盖与旋转密封件（也称为径向密封件）相接触）的一个实施例的简化截面示图，响应于一个安装力的施加，该端盖通过在安装后变形的一个压纹弹簧箍的操作而与聚合物旋转密封件保持固定关系。旋转密封件的实例包括旋转唇缘密封件、旋转轴密封件或聚合物旋转唇缘密封件。图42(b)的实施例与图42(a)的实施例具有相似性，并且因此先前已讨论过的结构元件以类似的方式标出。

图43是另一个说明性实施例的简化截面示图，其中通过将端盖03410设计成在压纹弹簧箍与外直径之间的径向距离内具有一个薄壁（也称为环形腹板）来抵着密封件03450保持一个压缩力，以便形成由于环形腹板的轴向弹性特性而引起的一种弹簧效应。在这个实施例中，端盖的中心部分由压纹弹簧箍03420轴向向内保持得比端盖03410的外部分与外静态密封件03450之间的自然接触点稍远，由此保持一个恒定压缩力抵着静态密封件03450。

由于端盖03570覆盖机动化滚筒03000的一侧上的安装面03512，并且由于压缩的压纹弹簧箍03571要求三吨的力来将它移除，因此端盖03570已被设计成具有与一个移除工具夹相配合的一种几何形状，该移除工具夹用于在现场进行简单的移除。图46是在端盖移除工具附接到机动化滚筒的端盖上时，该端盖移除工具的一个实施例的简化等轴示图。图47是图46的实施例的简化等轴分解示图。端盖03410具有一种凹陷的外圆周几何形状46920，该外圆周几何形状也称为端盖凹陷。移除工具夹46940具有一种凹陷的内圆周几何形状46930，该内圆周几何形状也称为工具凹陷，与端盖03410的几何形状46920相对应。当移除工具夹46940被放置在端盖03410上时，两个凹陷的几何形状46920、46930形成一个圆形通道。具有与圆形通道相比略小的直径的连结绳46910是通过移除工具夹46940中的一个切向孔或入口插入的。所插入的连结绳46910有效地锁定端盖03410，以便移除工具夹46940，该工具夹现在可以通过一个力产生安排（如滑动锤46950）轻易地移除。

图44是端盖中所使用的压缩几何形状的一个实施例的简化截面示图，其中该端盖接触机动化滚筒的旋转轴密封件。一个聚合物密封件03542被直接放置抵靠着端盖03570。端盖03570在其轴向向内面上，围绕其外圆周具有一个环形压缩几何形状。一个密封压缩板03540由多个紧固件03541附接到端盖上，从而压缩密封压缩板03540与端盖03570之间的密封件03542，以便形成一个端盖密封组件。一个显著的压缩力被施加在端盖03570的环形压缩几何形状上，从而防止细菌进入密封件03542与端盖03570之间。

在另一个实施例中（图中未示出），环形压缩几何形状位于密封压缩板的一个轴向向外面上，围绕着端盖的内圆周。

图45是一个机动化滚筒的旋转轴密封压缩系统的一个实施例的简化局部截面示图。

图48是用于机动化滚筒的旋转轴密封件的一种就地清洗系统的简化示意性示图。该就地清洗系统包括：

一个轴48210，该轴具有第一清洗导管48610和第二清洗导管48611；

一个入口端口48620，该入口端口被附接到第一清洗导管48610上；

一个出口端口48621，该出口端口被附接到第二清洗导管48611上；

一个端盖48570；

一个第一轴向向外聚合物径向密封件48630；

一个第二轴向向外聚合物径向密封件48631；

一个环形腔室48613，该环形腔室形成在第一径向密封件48630与第二径向密封件48631之间；

一个密封压缩板48540；

一个密封间隔环48541；以及

多个紧固件。

在这个说明性实施例中，密封件48630、48631被堆叠在端盖48570与密封压缩板48540之间并且由密封间隔环48541隔开，从而形成环形腔室48613。多个紧固件将密封压缩板48540轴向拉向端盖48570。在一个优选实施例中，端盖48570在其轴向向内面上围绕其内圆周包括一个环形压缩几何形状（图48中未示出），这施加了一个压缩力抵着径向密封件48630。在另一个实施例中（图48中也未示出），一个环形压缩几何形状位于密封间隔环的一个轴向向外面上，围绕着端盖的内圆周。

清洗剂通过入口端口48620输送到第一清洗导管48610中且进入环形腔室48613中并且离开第二清洗导管48611和出口端口48621。当需要时，出口端口48621可以用于限制流动，从而在环形腔室48613中积聚更大的压力。当这个压力充分增加时，聚合物密封件48630将向外和向上偏转并且清洗流体将在密封件48630的径向面与轴48210的表面之间穿过。

图48进一步具有一个流体导管48612和一个流体端口48622，其中流体可以被注入或从滚筒腔室48615中移除，该滚筒腔室是一个密封区域。

图49是结合有一个传送机部件（被称为滚筒电动机）的一种密封监测系统的示意图。在这个实施例中，该密封监测系统包括一个密封滚筒腔室48615，一条流体管线49100从该密封滚筒腔室延展（proceed），在该流体管线中存在一个传感器49200，该传感器用于测量报告给控制器49300的压力。在所述传感器49200之后的是一个阀49400，该阀随后被连接到泵49500上。阀49400与泵49500两者均可由控制器49300控制。泵49500可能能够将流体（特别是气体）添加到滚筒腔室48615中或从该滚筒腔室中抽出。可替代地，传感器49200可以按一种不同于所示方式的方式结合，以便测量所述流体管线49100中的流体流。可替代地，传感器49200可以被安装到密封滚筒腔室48615的内部并且可以被附接到流体管线49100上或该传感器可以按某个其他方式连接到外部环境中。

图50是本发明的另一个具体实施例的一个机动化滚筒的轴向截面图，其中一个延伸壳体附接件50560被附接到安装环50510上。在这个实施例中，滚筒壳体50700设有一个内部斜切倒角并且延伸壳体附接件50560设有一个配合外部斜切倒角（统称为配合倒角50450）相配合，通过这些倒角滚筒壳体50700和延伸壳体附接件50560通过拧入安装环50510中的多个延伸夹紧螺栓50532相接在一起。

在安装面50512的轴向向内处是安装环50510。安装环50510在其轴向向外面的外圆周的周边上具有一个凹槽。这个凹槽是与弹簧环50511直接相接触。

在延伸壳体附接件50560的倒角端的轴向向内处是一个径向安装的凹槽，在该凹槽中设有一个弹簧环50531。在弹簧环50531的轴向向内处是夹紧环50530。延伸夹紧螺栓50532用于将夹紧环50530拉向安装环50510，因此导致延伸壳体附接件50560上的倒角在压缩下与滚筒壳体50700上的倒角共轴地配合，从而导致产生配合的倒角50450，由此将延伸壳体附接件50560的横轴力传送到滚筒壳体50700中。

总之，前述内容是至少部分地针对：

消除电动机系统对油的需要，这种需要会造成卫生应用中的交叉污染的风险；

在一个固定直径和电动机长度范围内提高电动机的转矩密度；

随着可变负荷提供更大的稳定性；

使用定子与转子之间和转子与滚筒壳体之间的圆周气体湍流来通过一种气体将芯定子热量传送给滚筒壳体，其中该芯定子热量可以由皮带移除；

避免对另外的位置传感器的需要，这些位置传感器用于通过使用磁铁来将转子位置传达给动力电子装置，在一些实施例中，这些磁铁被嵌入在叠片堆叠中并且由此导致转子圆周周围的磁通量发生变化，这种变化可以由连接到定子绕组上的动力电子装置检测到；并且

调节通过皮带拉动所引起的偏转。

虽然本发明已就具体实施例和应用而进行了描述，但本领域普通技术人员可以根据这一传授内容产生另外的实施例，而不超出本发明在此所述的范围或不脱离其精神。因此，应理解，本披露中的附图和说明书是提供来促进对本发明的理解的，而不应该解释为限制本发明的范围。

Claims (16)

1.在具有滚筒壳体和布置在该滚筒壳体内的电动机的一个机动化滚筒中的一种端盖移除安排，包括：

一个端盖，该端盖具有一种带有第一标称直径的外圆周几何形状，该圆周几何形状具有一个端盖凹陷；

一个移除工具，该移除工具具有一种内圆周几何形状，该内圆周几何形状具有比该第一标称直径更大的一个第二标称直径以及在该内圆周几何形状中的一个工具凹陷，该工具凹陷被配置成与该端盖凹陷互补；以及

一条连结绳，该连结绳具有响应于该端盖凹陷和该工具凹陷的组合的一种截面几何形状。

2.在具有滚筒壳体和布置在该滚筒壳体内的电动机的一个机动化滚筒中的一种端盖移除安排，包括：

一个端盖，该端盖具有一种带有第一标称直径的外圆周螺旋形几何形状；以及

一个移除工具，该移除工具具有一种带有第二更大标称直径的内圆周螺旋形几何形状，该内圆周螺旋形几何形状被配置成用于接合该外圆周螺旋形几何形状。

3.在具有一个带有外表面、内表面以及中心轴的滚筒壳体的一个传送机辊中的一种滚筒壳体闭合安排，该滚筒壳体是围绕该中心轴共轴地安排的，该滚筒壳体闭合安排包括：

一个安装面，该安装面被布置在该滚筒壳体内一个预定的轴向向内距离处，所述安装面具有在一个轴向向外方向上延伸的一个安装面同心突起物；以及

一个端盖安排，该端盖安排具有一个端盖同心突起物，该端盖同心突起物被确定尺寸以接合该安装面的安装面同心突起物，所述端盖安排具有一个第一外周边，该第一外周边被确定尺寸以容纳在该滚筒壳体的内表面内。

4.如权利要求3所述的滚筒壳体闭合安排，其中所述端盖安排进一步设有一个第二外周边，该第二外周边被径向地确定尺寸以与该滚筒壳体的外表面相对应。

5.如权利要求4所述的滚筒壳体闭合安排，其中该第二外周边构成一个外端盖表面，在该外端盖表面中提供了用于与一个端盖移除工具相接合的一个径向向内端盖凹陷。

6.如权利要求5所述的滚筒壳体闭合安排，其中该端盖移除工具包括：

一个内工具表面，该内工具表面具有一个径向向外工具凹陷，该径向向外工具凹陷用于与该外端盖表面中的端盖凹陷对接而形成一个通道，该通道在截面上由该端盖凹陷和该工具凹陷构成；

一个入口，该入口用于使得能够进入该通道；

一个柔性构件，该柔性构件用于占据该通道，所述柔性构件通过所述入口进入该通道；以及

一个力产生安排，该力产生安排用于向所述内工具表面施加一个轴向向外力，由此所述端盖安排响应于通过所述柔性构件传送到所述端盖安排上的该轴向向外力而被轴向向外推动。

7.如权利要求6所述的滚筒壳体闭合安排，其中所述力产生安排包括一个滑动锤。

8.如权利要求4所述的滚筒壳体闭合安排，其中所述端盖安排设有一个第一环形腹板部分，该第一环形腹板部分用于闭合该中心轴与该端盖同心突起物之间的一个第一区域；和一个第二环形腹板部分，该第二环形腹板部分用于闭合该端盖同心突起物与该第二外周边之间的一个第二区域，所述第一环形腹板部分和所述第二环形腹板部分具有一种轴向弹性特性。

9.如权利要求8所述的滚筒壳体闭合安排，其中所述端盖安排设有一个径向取向的滚筒壳体界面表面，进一步提供了插入在该径向取向的滚筒壳体界面表面与该滚筒壳体之间的一个静态密封件，由此所述第二环形腹板部分的轴向弹性特性在所述静态密封件上维持一个弹簧力。

10.如权利要求8所述的滚筒壳体闭合安排，其中该轴向弹性特性使得该端盖安排能够在其安装到该滚筒壳体上的过程中变形成一种凹形构型。

11.如权利要求8所述的滚筒壳体闭合安排，其中进一步提供了一个旋转密封件，该旋转密封件用于在该第一环形腹板的一个径向向内部分与该中心轴之间密封地连通。

12.如权利要求11所述的滚筒壳体闭合安排，其中进一步提供了一个密封压缩板，该密封压缩板是与所述端盖安排的一个第一环形腹板部分轴向相邻布置的，该第一环形腹板部分闭合该中心轴与用于支撑该旋转密封件的该端盖同心突起物之间的一个第一区域。

13.如权利要求12所述的滚筒壳体闭合安排，其中进一步提供了一个紧固件，该紧固件用于将所述密封压缩板轴向向外推向所述端盖安排的所述第一环形腹板部分。

14.如权利要求3所述的滚筒壳体闭合安排，其中进一步提供了插入在该安装面同心突起物与该端盖同心突起物之间的一个压纹弹簧箍。

15.如权利要求3所述的滚筒壳体闭合安排，其中所述端盖安排设有一个径向取向的滚筒壳体界面表面，进一步提供了插入在该径向取向的滚筒壳体界面表面与该滚筒壳体之间的一个静态密封件。

16.如权利要求3所述的滚筒壳体闭合安排，其中该滚筒壳体是一个机动化滚筒壳体。

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