CN105449927A - 一种台式切割工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种台式切割工具，包括机壳，所述机壳的内部设置有无刷电机和控制器，所述无刷电机包括电机转轴，所述电机转轴的外端部可联动地套装有输出盘片，所述电机转轴的轴线垂直于所述输出盘片的操作面且经过所述输出盘片的圆心；所述电机转轴的内端外周部同轴套装有转子铁芯，所述转子铁芯的外周面上设置有永磁体，所述机壳的内部还设置有与所述永磁体相配合的定子。该台式切割工具的结构简单紧凑，使用寿命较长，且传动效率较高。

Description

一种台式切割工具
技术领域
本发明涉及机加工设备技术领域，特别涉及一种台式切割工具。
背景技术
现有的台式切割工具，其驱动方式通常为电机驱动，电机通常采用串激电机，该种串激电机具有碳刷结构，串激电机同时通过碳刷实现电流换向，碳刷和转子磨损是工具使用寿命的瓶颈之一，且碳刷磨损产生碳粉，对环境造成了一定污染；另一方面，为了满足其实际工作过程中的工况需要，通常需要采用齿轮传动机构来实现其电机轴与输出轴之间的传动方向改变和减速目的。然而，该种装配结构由于存在较多的齿轮等传动件，传动效率低下，并导致其整体所需的装配空间较大，装配结构较为复杂；同时齿轮为易磨损件，较多的齿轮传动件的存在导致了台式切割工具的整体使用寿命受到不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种台式切割工具，该台式切割工具的结构简单紧凑，使用寿命较长，且传动效率较高。
为解决上述技术问题，本发明提供一种台式切割工具，包括机壳，所述机壳的内部设置有无刷电机和控制器，所述无刷电机包括电机转轴，所述电机转轴的外端部可联动地套装有输出盘片，所述电机转轴的轴线垂直于所述输出盘片的操作面且经过所述输出盘片的圆心；
所述电机转轴的内端外周部同轴套装有转子铁芯，所述转子铁芯的外周面上设置有永磁体，所述机壳的内部还设置有与所述永磁体相配合的定子。
优选地，所述控制器位于所述机壳的内部。
优选地，所述电机转轴上同轴套装有冷却风扇。
优选地，所述定子包括定子铁芯、多个缠绕于所述定子铁芯内的定子漆包线组及设置于所述定子铁芯内的冷风通道。
优选地，所述冷风通道由相邻两个所述定子漆包线组之间的间隙及所述定子铁芯与所述转子铁芯之间的间隙组成。
优选地，所述电机转轴与所述转子铁芯之间设置有绝缘层，且所述机壳为塑料制件。
优选地，所述绝缘层为环氧树脂管。
优选地，所述台式切割工具由工频交流电驱动，所述控制器中设置有用于交直流转换的滤波整流模块。
优选地，所述输出盘片为砂轮片、金刚石锯片中的任一种，所述台式切割工具是斜切锯、拉杆式斜切锯、型材切割机中的任一种。
优选地，所述台式切割工具由直流低压电源或电池包驱动。
相对上述背景技术，本发明所提供的台式切割工具，包括机壳，所述机壳的内部设置有无刷电机和控制器，所述无刷电机包括电机转轴，所述电机转轴的外端部可联动地套装有输出盘片，所述电机转轴的轴线垂直于所述输出盘片的操作面且经过所述输出盘片的圆心；所述电机转轴的内端外周部同轴套装有转子铁芯，所述转子铁芯的外周面上设置有永磁体，所述机壳的内部还设置有与所述永磁体相配合的定子。工作过程中，所述永磁体在所述定子的磁场作用下驱动所述电机转轴转动，同时带动所述输出盘片同轴联动以实现相应的切削切割作业。所述台式切割工具的整体工作结构中无需齿轮等传动结构，整体装配结构简单紧凑，使用寿命较长，且其仅需无刷电机转轴及其相关磁性定、转子配合件即可实现传动机构的减速，有效避免了动力损耗，使得所述台式切割工具的传动效率较高。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明一种具体实施方式所提供的台式切割工具的结构示意图；
图2为图1中无刷电机部分的轴向结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种台式切割工具，该台式切割工具的结构简单紧凑，使用寿命较长，且传动效率较高。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供的台式切割工具的结构示意图；图2为图1中无刷电机部分的轴向结构示意图。
在具体实施方式中，本发明所提供的台式切割工具，包括机壳11，机壳11的内部设置有无刷电机和控制器14，所述无刷电机包括电机转轴12，电机转轴12的外端部可联动地套装有输出盘片13，电机转轴12的轴线垂直于输出盘片13的操作面且经过输出盘片13的圆心；电机转轴12的内端外周部同轴套装有转子铁芯121，转子铁芯121的外周面上设置有永磁体122，机壳11的内部还设置有与永磁体122相配合的定子123。工作过程中，永磁体122在定子123的磁场作用下驱动电机转轴12转动，同时带动输出盘片13同轴联动以实现相应的切削切割作业。所述台式切割工具的整体工作结构中无需齿轮等传动结构，整体装配结构简单紧凑，使用寿命较长，且其仅需无刷电机转轴及其相关磁性定、转子配合件即可实现传动机构的减速，有效避免了动力损耗，使得所述台式切割工具的传动效率较高。
进一步地，控制器14设置于机壳11的内部。将控制器14设置于机壳11内部能够进一步提高所述台式切割工具的组件集成度，并使其结构更加紧凑。该控制器能够实现交流电源到直流电的滤波、整流，以及对所述无刷电机的起停、调速控制、过流保护、断电保护和软启动等控制功能。
本实施例中的无刷电机在实际工作中具有以下特点：效率高，电机效率在80％以上；整机使用寿命长，因为没有碳刷和齿轮，使用寿命在1200小时以上；噪音低，噪音值在65db(分贝)左右；体积小，重量轻；具有电流过载保护和突来电保护。
另一方面，定子123包括定子铁芯124、多个缠绕于定子铁芯124内的定子漆包线组125及设置于定子铁芯124内的冷风通道126。通过设置冷风通道43，以便空气流动，有效降低定子漆包线组42的温度，进而提高电流密度，确保本实施例中的无刷电机为高功率密度的无刷电机，即，单位体积的电机产生的功率较高。
另外，冷风通道126由相邻两个定子漆包线组125之间的间隙及定子铁芯124与转子铁芯121之间的间隙组成。定子漆包线向定子铁芯124上缠绕，形成定子漆包线组125。在缠绕过程中，相邻两个定子漆包线组125之间存在间隙，以供空气流动，相邻两个定子漆包线组125之间的间隙与定子铁芯124与转子铁芯121之间的间隙连通，进一步加强了空气流动，提高了冷却效果。
如下面数据表显示，以定子4的直径为55mm-65mm，定子高度为20mm的无刷电机为例：
表1现有技术中与本发明的比较数据
由此可知，本发明实施例提供的无刷电机的尺寸(定子直径及高度)均小于现有技术中的无刷电机的尺寸，但是，功率大于现有技术中的无刷电机的功率，因此，其单位体积的电机产生的功率较高，使得本发明实施例提供的无刷电机为高功率密度电机。
具体地，电机转轴12上同轴套装有冷却风扇15。该冷却风扇15能够在工作过程中为所述无刷电机降温，以保证其主体工作组件的稳定可靠作业。
另一方面，电机转轴12与转子铁芯121之间设置有绝缘层127，绝缘层127为环氧树脂管，机壳11为塑料制件。该绝缘层与塑料机壳相互配合形成双重绝缘结构，能够有效保证所述台式切割工具符合相应的绝缘安全要求，并提高其使用安全性。
当然，上述绝缘层为环氧树脂管仅为优选方案，其材质并不局限于上文所述的环氧树脂管，只要是能够满足所述台式切割工具的实际使用需要均可。
更具体地，所述台式切割工具由工频交流电(AC:110-127V/220-240V)驱动，控制器14中设置有用于交直流转换的滤波整流模块。在实际装配使用过程中，所述台式切割工具是通过滤波整流模块实现交流电到直流电的转化，再输入到电机，这是无刷电机通行的技术方案。
进一步地，输出盘片13为砂轮片、金刚石锯片中的任一种，所述台式切割工具是斜切锯、拉杆式斜切锯、型材切割机中的任一种。当然，该输出盘片13并不局限于上文所述的砂轮片、金刚石锯片等，工作人员可以根据实际工况需要灵活选择输出盘片13的材质，即，只要是能够满足所述台式切割工具的实际使用需要均可。
此外，机壳11的底部设置有底座16。该底座16能够为机壳11及其相关组件提供足够的结构支持力，并保证所述台式切割工具的整体运行过程更加平稳可靠。
更具体地，所述台式切割工具由直流低压电源或电池包驱动。
为了更好地说明本发明中无刷电机应用于台式切割工具后的改进效果，现将台式切割工具应用串激电机和无刷同轴电机的相关资料列入下表：
注：以上表格中的噪音值均为各工具带工作盘片空载状态下的噪音值。
综上可知，本发明中提供的台式切割工具，包括机壳，所述机壳的内部设置有无刷电机和控制器，所述无刷电机包括电机转轴，所述电机转轴的外端部可联动地套装有输出盘片，所述电机转轴的轴线垂直于所述输出盘片的操作面且经过所述输出盘片的圆心；所述电机转轴的内端外周部同轴套装有转子铁芯，所述转子铁芯的外周面上设置有永磁体，所述机壳的内部还设置有与所述永磁体相配合的定子。工作过程中，所述永磁体在所述定子的磁场作用下驱动所述电机转轴转动，同时带动所述输出盘片同轴联动以实现相应的切削切割作业。所述台式切割工具的整体工作结构中无需齿轮等传动结构，整体装配结构简单紧凑，使用寿命较长，且其仅需无刷电机转轴及其相关磁性定、转子配合件即可实现传动机构的减速，有效避免了动力损耗，使得所述台式切割工具的传动效率较高。
以上对本发明所提供的台式切割工具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种台式切割工具，包括机壳，其特征在于：所述机壳的内部设置有无刷电机和控制器，所述无刷电机包括电机转轴，所述电机转轴的外端部可联动地套装有输出盘片，所述电机转轴的轴线垂直于所述输出盘片的操作面且经过所述输出盘片的圆心；
所述电机转轴的内端外周部同轴套装有转子铁芯，所述转子铁芯的外周面上设置有永磁体，所述机壳的内部还设置有与所述永磁体相配合的定子。
2.如权利要求1所述的台式切割工具，其特征在于：所述控制器位于所述机壳的内部。
3.如权利要求1所述的台式切割工具，其特征在于：所述电机转轴上同轴套装有冷却风扇。
4.如权利要求1所述的台式切割工具，其特征在于：所述定子包括定子铁芯、多个缠绕于所述定子铁芯内的定子漆包线组及设置于所述定子铁芯内的冷风通道。
5.如权利要求4所述的台式切割工具，其特征在于：所述冷风通道由相邻两个所述定子漆包线组之间的间隙及所述定子铁芯与所述转子铁芯之间的间隙组成。
6.如权利要求1所述的台式切割工具，其特征在于：所述电机转轴与所述转子铁芯之间设置有绝缘层，且所述机壳为塑料制件。
7.如权利要求6所述的台式切割工具，其特征在于：所述绝缘层为环氧树脂管。
8.如权利要求1所述的台式切割工具，其特征在于：所述台式切割工具由工频交流电驱动，所述控制器中设置有用于交直流转换的滤波整流模块。
9.如权利要求1所述的台式切割工具，其特征在于：所述输出盘片为砂轮片、金刚石锯片中的任一种，所述台式切割工具是斜切锯、拉杆式斜切锯、型材切割机中的任一种。
10.如权利要求1所述的台式切割工具，其特征在于：所述台式切割工具由直流低压电源或电池包驱动。
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