CN104907141B - 一种弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，包括支架，支架两端设置有轴承座、轴承、轴承盖、辊轮、筒体、进料螺旋、出料螺旋以及进料器和出料器，筒体外侧中部设置有弧形直线电机和盘形直线电机，弧形直线电机和盘形直线电机包括定子组件和转子组件，定子组件固定在支架固定板上，转子组件固定在筒体上，转子组件上装有屏闪测速装置，进料器和出料器分别通过螺栓紧固在两端轴承座的轴承盖上。本发明的有益效果：本发明球磨机结构简单，维护方便，噪音小，能耗低，控制精确及安全性能高。
Description
技术领域
本发明涉及球磨机领域，具体来说，涉及一种弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机。
背景技术
随着我国经济的快速发展以及工业化进程的不断加快，一方面增强了我国国力、改善了人民生活水平，另一方面工业化的发展也带来了巨大的能源消耗和严重的环境污染问题。目前，我国已成为世界上煤炭、钢铁、铁矿石、氧化铝、铜、水泥消耗量最大的国家，是世界上能源消耗第二大国家。为推进我国经济结构调整，转变经济增长方式，节能、降耗、环保已成为未来我国实现可持续发展的基本国策和长远战略发展方针。
目前，我国规模以上工业企业的能源消耗量占了全社会能源消耗的70%左右，高能耗行业主要集中在矿山、水泥、冶金、电力等国民经济的基础性产业。在我国球磨机是矿山、水泥、火电等工业企业生产中进行物料粉碎的关键性设备，其能源消耗十分巨大。据统计，在矿山行业球磨机的耗电量占整个生产环节的40~50%，在水泥行业球磨机的耗电量可以达到总用电量的70%，在火力行业球磨机的耗电量占厂用电量的30%，全国球磨机耗电总量占全国发电总量的比例高达2%，造成了极大的能源和材料消耗。球磨机是工业生产中的耗能大户，其主要是电机通过减速机多级减速齿轮传动，结构复杂、传动效率低、噪音大、能耗高。
针对上述相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中上述的问题，本发明提出一种弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其采用的专用弧形直线电机具有低转速大扭矩，噪音小且节能效果十分明显。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，包括支架，所述支架两端设置有轴承座、轴承、轴承盖、辊轮、筒体、进料螺旋、出料螺旋以及进料器和出料器，所述轴承座固定设置于所述支架上端，所述轴承设置于所述轴承座内，所述轴承盖压紧所述轴承外圈且固定设置于所述轴承座上端，所述辊轮通过轴承固定设置于轴承座上端，所述筒体通过螺栓与所述辊轮固定连接，所述进料螺旋和出料螺旋分别固定设置于两端辊轮内，在所述筒体外侧中部设置有弧形直线电机和盘形直线电机，所述弧形直线电机和所述盘形直线电机分别包括定子组件一、转子组件一和定子组件二、转子组件二，所述定子组件一和定子组件二均固定设置于支架的固定板上，所述转子组件一和转子组件二均固定设置于筒体的大轮缘上，所述进料器和所述出料器分别通过螺栓紧固在两端所述轴承座的轴承盖上。
进一步地，所述转子组件一包括导电外圈以及导磁内圈，所述导电外圈与导磁内圈固定在一起，且沿所述大轮缘的外圆周设置，所述导磁内圈设置于所述导电外圈与大轮缘之间，所述定子组件一包括至少一个定子一以及固定所述定子一的定子座一，所述定子座一固定于所述支架中部，所述定子一设置于所述转子组件一的外圆周侧部，每个所述定子一均包括定子铁芯一以及定子绕组一，所述定子绕组一设置于所述定子铁芯一内，所述转子组件二包括导电外环以及导磁内环，所述导电外环与导磁内环固定在一起，且呈圆环状设置于所述大轮缘的左侧端面，所述导磁内环设置于所述导电外环与大轮缘之间，所述定子组件二包括至少一个定子二以及固定所述定子二的定子座二，所述定子座二固定设置于所述支架中部，所述定子二设置于所述转子组件二的左侧端面侧部，每个所述定子二均包括定子铁芯二以及定子绕组二，所述定子绕组二设置于所述定子铁芯二内。
进一步地，所述转子组件一和转子组件二的底部还设置有屏闪测速装置，所述屏闪测速装置可通过测定反馈所述转子组件一和转子组件二的速度来精确控制筒体的转动。
进一步地，所述转子组件二与大轮缘的结合缝隙处设置有骑缝螺钉，所述转子组件二与大轮缘通过螺钉紧固。
进一步地，所述导电外圈和所述导电外环由导电金属材料制成，所述导磁内圈和所述导磁内环由导磁金属材料制成。
进一步地，所述导电外圈与导磁内圈及所述导电外环与导磁内环均通过爆炸焊结合而成。
进一步地，所述筒体和所述辊轮内壁均设置有耐磨衬板。
进一步地，所述筒体内靠近出料端设置有过滤物料的篦板。
进一步地，所述支架左右两端设置有光栅安全保护装置。
本发明的有益效果：电机的转子与筒体结合在一起，直接驱动筒体转动，减少了传统球磨机的传动链，传动效率高；
转子组件上装有屏闪测速装置，测速信号反馈给PLC以程序数字化控制电机运转，筒体速度控制精确；
电机启动电流小，对电网无冲击，电量消耗低，节电约30%；
制动靠电机本身电磁力制动，制动效果好，安全性能高；
电机通过电磁力驱动，噪音小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机的结构示意图；
图2为图1的侧面结构示意图；
图3为图2中M的放大示意图。
图中：
1、支架；2、轴承座；3、轴承；4、轴承盖；5、辊轮；6、筒体；61、大轮缘；62、骑缝螺钉；63、螺钉；7、进料螺旋；8、出料螺旋；9、进料器；10、出料器；11、篦板；12、弧形直线电机；121、转子组件一；1211、导电外圈；1212、导磁内圈；122、定子组件一；1221、定子一；1222、定子座一；12211、定子铁芯一；12212、定子绕组一；13、盘形直线电机；131、转子组件二；1311、导电外环；1312、导磁内环；132、定子组件二；1321、定子；1322、定子座二；13211、定子铁芯二；13212、定子绕组二；14、耐磨衬板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，根据本发明的实施例所述的一种弧形直线电机驱动的数控电动球磨机，包括支架1，在支架1上设置有轴承座2、轴承3、轴承盖4、辊轮5、筒体6、进料螺旋7、出料螺旋8、进料器9、出料器10、篦板11、弧形直线电机12、盘形直线电机13和衬板14。
支架1是设备的承重部件，为焊接件。轴承座2固定在支架1上。轴承3安装在轴承座2内。在本实施例中，轴承座2的上方设置有加油口，定期加油保证轴承室的良好润滑。轴承盖4固定在轴承座2上，压紧轴承3的外圈，且能密封轴承室。辊轮5安装固定于轴承3的内圈。筒体6的两端法兰通过螺栓联接两端辊轮5成一回转整体。进料螺旋7和出料螺旋8分别固定于辊轮5内。进料器9和出料器10分别安装固定于轴承盖4上。篦板11固定于筒体6内靠近出料端。衬板14固定于筒体6和辊轮5的内壁上。
在支架1的中部设置有弧形直线电机12和盘形直线电机13，弧形直线电机12包括转子组件一121以及定子组件一122。转子组件一121为弧形直线电机12的次级，定子组件一122为初级。转子组件一121固定在筒体6的大轮缘61上。定子组件一122固定在支架1的固定板上且位于转子组件一121的外圆周侧面。盘形直线电机13包括转子组件二131以及定子组件二132。转子组件二131为盘形直线电机13的次级，定子组件二132为初级。转子组件二131固定在筒体6的大轮缘61上。定子组件二132固定在支架1的固定板上且设置在转子组件二131的左侧端面侧部。弧形直线电机12的转子组件一121和盘形直线电机13的转子组件二131及筒体6的大轮缘61是本设备球磨机的能量储存部件。弧形直线电机12的定子组件一122和盘形直线电机13的转子组件二132通过电磁力分别直接驱动转子组件一121和转子组件二131带动筒体6转动，减少了传统球磨机的传动链，传动效率高，且机械故障率低。另一方面，弧形直线电机12和盘形直线电机13的散热性好，易于数控。而且能频繁正反转启动，其启动电流小，对电网无冲击，电量消耗低，节电约30%。
弧形直线电机12的转子组件121包括导电外圈1211以及导磁内圈1212，导电外圈1211与导磁内圈1212固定在一起，且沿转子组件一121的外圆周设置，导磁内圈1212设置在导电外圈1211与筒体6的大轮缘61之间。导电外圈1211与导磁内圈1212通过爆炸焊接方式固定在一起。导磁内圈1212固定在筒体6的大轮缘61上，为了防止导磁内圈1212与大轮缘61相互之间转动，在导磁内圈1212和大轮缘61结合缝的左右端面分别设置有骑缝螺钉62和螺钉63进行紧固。定子组件一122包括至少一个定子一1221以及固定定子一122的定子座一1222，定子座一1222固定在支架1的固定板上。在本实施例中，设置了两个定子一1221以及定子座1222。定子一1221对称与转子组件一121的转动轴线设置，且设置在转子组件一121的圆周外侧面。每个定子一122包括定子铁芯一12211以及定子绕组一12212，定子绕组一12212设置在定子铁芯一122111内。在定子组件一122与转子组件一121之间设有间隙。
盘形直线电机13的转子组件二131包括导电外环1311以及导磁内环1312，导电外环1311与导磁内环1312固定在一起，且设置在转子组件二131的左侧端面侧部，导磁内环1312设置在导电外环1311与筒体6的大轮缘61之间。导电外环1311与导磁内环1312通过爆炸焊接方式固定在一起。导磁内环1312通过螺钉63固定在筒体6的大轮缘61上。定子组件二132包括至少一个定子二1321以及固定定子二1321的定子座二1322，定子座二1322固定在支架1的固定板上。在本实施例中，设置了两个定子二1321以及定子座二1322。定子二1321对称与转子组件二131的转动轴线设置，且设置在转子组件二131的左侧端面侧部。每个定子二1321包括定子铁芯二13211以及定子绕组二13212，定子绕组二13212设置在定子铁芯二13211内。在定子组件二132与转子组件二131之间设有间隙。
弧形直线电机12的导电外圈1211和盘形直线电机13的导电外环是由导电金属材料制成，弧形直线电机12的导磁内圈1212和盘形直线电机13的导磁内环1312是由导磁金属材料制成。在本实施例中，导电外圈1211和导电外环1311是1-3mm的导电金属，例如：铜片。导磁内圈1212和导磁内环1312是5-10mm的导磁金属，例如：A3钢片。
当弧形直线电机12的定子绕组1222和盘形直线电机13的定子绕组1322通入交变电流后，会产生沿圆周方向旋转的磁场，可驱动转子组件一121和转子组件二131作旋转运动。而转子组件121和转子组件二131与大轮缘61旋转即带动筒体6旋转。分别改变两台弧形直线电机12和盘形直线电机13的旋转磁场方向，可以轻易控制并实现对转子组件一121和转子组件二131的旋转加速和减速制动。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，对称固定在支架1固定板上的弧形直线电机12和盘形直线电机13电磁力驱动转子组件一121和转子组件二131，转子组件121和转子组件二131与大轮缘61通过骑缝螺钉62固定连接。转子组件一121和转子组件二131转动通过大轮缘61带动筒体6和辊轮5转动，轴承3将筒体6和辊轮5固定支撑在轴承座2上，辊轮5转动同时带动进料螺旋7和出料螺旋8转动。转子组件121和转子组件二131的底部还设置有屏闪测速装置，测速装置通过测定反馈所述转子组件速度从而精确控制筒体6转动。支架1左右两端设置有光栅安全保护装置，确保人或异物进入设备有效工作区域，设备能紧急停车，可有效避免设备损坏及人身伤害，安全性能高。弧形直线电机12和盘形直线电机13内部设置有电磁制动，能实现设备任意时候停车。
在本实施例中，还设置有数控系统。数控系统包括测速装置以及PLC控制器。测速装置安装在转子组件121和转子组件二131的底部，测速装置信号反馈给PLC按程序数字化控制弧形直线电机12和盘形直线电机13运转，速度控制精确。还可以通过触摸屏对运行参数进行数字化设置，程序控制设备整个运行过程。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，使得本发明球磨机结构简单，维护方便，噪音小，能耗低，控制精确及安全性能高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，包括支架（1），所述支架（1）两端设置有轴承座（2）、轴承（3）、轴承盖（4）、辊轮（5），两端的所述辊轮（5）之间设置有筒体（6），所述筒体（6）的一端设置有进料螺旋（7）和进料器（9），所述筒体（6）的另一端设置有出料螺旋（8）和出料器（10），所述轴承座（2）固定设置于所述支架（1）上端，所述轴承（3）设置于所述轴承座（2）内，所述轴承盖（4）压紧所述轴承（3）外圈且固定设置于所述轴承座（2）上端，所述辊轮（5）通过轴承（3）固定设置于轴承座（2）上端，所述筒体（6）通过螺栓与所述辊轮（5）固定连接，所述进料螺旋（7）和出料螺旋（8）分别固定设置于两端辊轮（5）内，其特征在于，在所述筒体（6）外侧中部设置有弧形直线电机（12）和盘形直线电机（13），所述弧形直线电机（12）和所述盘形直线电机（13）分别包括定子组件一（122）、转子组件一（121）和定子组件二（132）、转子组件二（131），所述定子组件一（122）和定子组件二（132）均固定设置于支架（1）的固定板上，所述转子组件一（121）和转子组件二（131）均固定设置于筒体（6）的大轮缘（61）上，所述进料器（9）和所述出料器（10）分别通过螺栓紧固在两端所述轴承座（2）的轴承盖（4）上。
2.根据权利要求1所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述转子组件一（121）包括导电外圈（1211）以及导磁内圈（1212），所述导电外圈（1211）与导磁内圈（1212）固定在一起，且沿所述大轮缘（61）的外圆周设置，所述导磁内圈（1212）设置于所述导电外圈（1211）与大轮缘（61）之间，所述定子组件一（122）包括至少一个定子一（1221）以及固定所述定子一（1221）的定子座一（1222），所述定子座一（1222）固定于所述支架（1）中部，所述定子一（1221）设置于所述转子组件一（121）的外圆周侧部，每个所述定子一（1221）均包括定子铁芯一（12211）以及定子绕组一（12212），所述定子绕组一（12212）设置于所述定子铁芯一（12211）内，所述转子组件二（131）包括导电外环（1311）以及导磁内环（1312），所述导电外环（1311）与导磁内环（1312）固定在一起，且呈圆环状设置于所述大轮缘（61）的左侧端面，所述导磁内环（1312）设置于所述导电外环（1311）与大轮缘（61）之间，所述定子组件二（132）包括至少一个定子二（1321）以及固定所述定子二（1321）的定子座二（1322），所述定子座二（1322）固定设置于所述支架（1）中部，所述定子二（1321）设置于所述转子组件二（1322）的左侧端面侧部，每个所述定子二（1321）均包括定子铁芯二（13211）以及定子绕组二（13212），所述定子绕组二（13212）设置于所述定子铁芯二（13211）内。
3.根据权利要求1所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述转子组件一（121）和转子组件二（131）的底部还设置有屏闪测速装置，所述屏闪测速装置可通过测定反馈所述转子组件一（121）和转子组件二（131）的速度来精确控制筒体（6）的转动。
4.根据权利要求2所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述转子组件二（131）与大轮缘（61）的结合缝隙处设置有骑缝螺钉（62），所述转子组件二（131）与大轮缘（61）通过螺钉（63）紧固。
5.根据权利要求2所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述导电外圈（1211）和所述导电外环（1311）由导电金属材料制成，所述导磁内圈（1212）和所述导磁内环（1312）由导磁金属材料制成。
6.根据权利要求2所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述导电外圈（1211）与导磁内圈（1212）及所述导电外环（1311）与导磁内环（1312）均通过爆炸焊接方式固定在一起。
7.根据权利要求1所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述筒体（6）和所述辊轮（5）内壁均设置有耐磨衬板（14）。
8.根据权利要求1所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述筒体（6）内靠近出料端设置有过滤物料的篦板（11）。
9.根据权利要求1所述的弧形及盘形直线电机直驱的数控球磨机，其特征在于，所述支架（1）左右两端设置有光栅安全保护装置。
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