CN107048969B - 一种无轴封形式的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无轴封结构的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，包括底座、杯体、设置在底座内的电机、位于杯体内的螺杆、位于杯体顶端的杯盖，所述电机的输出轴与磁力联轴器架固定连接，所述杯体倒扣在底座和磁力联轴器架上，螺杆一端与杯盖连接，另一端与底轴连接，所述底轴中设内磁极，磁力联轴器中对应设有外磁极，电机运转时，通过外磁极和外导磁体与内导磁体和内磁极之间的磁驱动使得螺杆旋转，所述底轴和螺杆上还设有保护盖体；本发明通过将磁性材料的磁力作用在螺杆的径向来传递力矩从而驱动螺杆旋转，同时采用螺旋密封形式，有效地阻止果实残渣进入轴承区域和磁体区域。

Description

一种无轴封形式的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机

技术领域

本发明涉及榨汁机领域，尤其涉及一种利用磁性材料的磁力作用来传递力矩从而驱动榨汁螺杆旋转的榨汁机。

背景技术

现今，市场上的榨汁机按驱动方式主要分为两种，一种是传统的机械驱动形式，其主体结构一般包括电机原动机，旋转轴传动部分以及杯体与榨汁螺杆工作机。这种结构形式通常会因传动连接部分内的旋转轴需穿过杯体而设置密封环，因而不便于拆卸清洗；而且由于密封环的老化作用，在使用一段时间后这种连动部分与工作机间的动密封结构将极其不可靠，造成“跑，冒，滴，漏”等汁液泄露现象。

而另一种则是磁驱动结构方式，中国专利公开号CN105996713A，公开了榨汁机磁驱动结构和榨汁机，该磁驱动结构包括电机原动机，主动磁铁与从动磁铁传动部分以及榨汁螺杆工作机，由于该型结构电机上的旋转轴不需要穿过杯体，而通过圆盘形式的主从动磁铁的磁吸力传递力矩，将传动部分的动密封结构转变为工作机内部单一的静密封结构。因而从密封性能上来说，解决了榨汁机的无泄漏性能，且拆装与清洗相比传统的机械驱动形式要方便，但该类结构仍存在以下不足：

1)永磁材料的磁能利用率低；由于该型圆盘式磁路结构仅利用了磁性材料的磁吸力来传递力矩，且其磁体结构布置为分散磁体或单磁一体布置结构，因而其传可递的力矩相对较小；

2)该类型结构在运行时不稳定；由于该类结构为特殊的磁力传动方式，因而通常不设置滚动轴承而以导轴承代替，但导轴承结构通常会榨汁机榨汁留下的残渣而堵塞导轴承与轴承间的流道，而造成轴抱死事故；另一方面，由于在榨取果汁的初始阶段，其往往会因所榨取的果汁不足，而造成导轴承部位流体润滑冷却不充分。造成榨汁螺杆上的磁极区域与底座干磨，损坏磁极。但采用通常的滚动轴承时，又会因为残渣进入轴承内部而损坏内部滚珠从而使轴承损坏；

3)由于其磁作用力的方向为轴线方向，其在轴线方向始终有一个向下的附加磁轴向力，从而容易损坏座体或轴。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种无轴封结构的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，通过将磁性材料的磁力作用在螺杆的径向来传递力矩从而驱动螺杆旋转，同时采用静密封形式，有效地阻止果实残渣进入轴承区域和磁体区域。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种无轴封形式的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，包括底座、杯体、设置在底座内的电机、位于杯体内的螺杆、位于杯体底端的底轴和杯盖；

所述杯体由非导磁性材料制作而成，杯体底端密封、顶端开口，杯体底端面中心设有一个凹向杯体内的环形凹槽，杯盖置于杯体的杯口上且能密封杯体，所述螺杆的一端与短轴通过螺纹连接，所述短轴通过轴承与杯盖连接，轴承上设有密封端盖，所述螺杆的靠近短轴的外表面上设有一圈L形保护盖体，所述L形保护盖体的一端两侧面上设有螺纹并位于杯盖底面的环形槽内，L形保护盖体与环形槽之间设有间隙；

所述磁力联轴器架为底端封闭的中空圆柱状，所述电机的输出轴与磁力联轴器架的底端固定连接，螺杆的另一端与底轴的一端与固定连接，底轴的另一端隔着杯体底端中间的壁面位于磁力联轴器架内，磁力联轴器架插入在杯体底端的环形凹槽内，所述杯体与磁力联轴器架以及底轴之间均有间隙，杯体的底端边缘与底座可拆卸连接，底轴的外侧面上设有一圈保护盖体，所述保护盖体套在杯体的底端面环形凹槽上方，保护盖体的内外表面上均设有螺纹结构，并与环形凹槽之间设有间隙；

所述磁力联轴器架内设有外磁极，并且隔着杯体的杯壁，底轴内设有对应的内磁极，所述外磁极和内磁极的布置方式形成永磁推拉结构，所述电机运转时，通过外磁极与内磁极之间的磁驱动使得螺杆旋转。

优选地，所述磁力联轴器架中还设有外导磁体，所述外导磁体为软磁材料制成，并位于外磁体与磁力联轴器架之间。

优选地，所述底轴内还设有内导磁体，所述内导磁体为软磁材料制成，并位于内磁极与底轴之间。

优选地，所述外磁极和外导磁体设置在磁力联轴器架中的凹槽内，并通过塑料胶封的方式密封，联轴器端盖通过螺钉压紧固定住外磁极与外导磁体。

优选地，所述杯体的底端边缘部分倒扣在底座的凹槽上。

优选地，所述底轴的一端与螺杆通过螺纹连接。

优选地，所述密封端盖与杯盖之间设有密封圈。

优选地，所述内导磁体和内磁极安装在底轴的凹槽内，并通过塑料胶封的方式密封。

本发明的有益效果：

1)本发明通过磁驱动可避免振动传递，实现榨汁螺杆的平稳运行且对装配及制造精度要求较低。相比较于传统的机械驱动形式，本发明的主动件电机主轴不与从动件榨汁螺旋直接接触，不存在刚性连接的问题。在主动件发生突变或振动时不会直接传递到从动件上。相应的，从动件发生突变或振动时也不会影响主动件的工作状态，从而可避免振动或突变传递，实现工作机械的静音运行。另一方面本发明是通过磁方式进行传动的，摒弃了传统机械结构中的密封环等部件，且主动件与从动件间留有较大的间隙，因而对于装配及制造的要求较低。

2)本发明的永磁推拉结构所产生的磁场力作用在螺杆的径向方向，对螺杆的轴线方向不会产生附加的磁性轴向力，因而能够延长螺杆的使用寿命。

3)本发明中通过在螺杆上设置L形保护盖体以及在底轴上设置保护盖体，来有效地阻止果实残渣进入轴承区域和磁体区域，以便于轴承和磁体长时间安全运转。

4)本发明中因为电机主轴与螺杆不直接连接，因此在螺杆因加入果实过多而出现卡死现象时，不会造成电机主轴卡死，从而避免了传统机械机构中，因电机主轴卡死而烧坏电机的现象。

5)本发明的永磁推拉结构相比较于传统的磁力驱动方式同时利用了相邻磁极的磁斥力与磁吸力，其合成力的大小在旋转方向上是叠加的，这有助于获得高转矩。

附图说明

图1为本发明所述的一种无轴封形式的永磁推拉结构榨汁机的结构示意图。

图2为图1中A区域的局部放大图。

图3为图1中B区域的局部放大图。

图4为本发明所述底轴的结构示意图。

图5为本发明所述的永磁推拉结构的磁极布置原理图。

图6为本发明所述的永磁推拉结构的磁极工作原理图。

图7为本发明所述的永磁推拉结构的性能曲线图。

图8为传统的圆盘式间隙排列结构的性能曲线图。

其中：

1.底座；2.电机；3.磁力联轴器架；4.紧定螺钉；5.外磁极；6.外导磁体；7.螺钉；8.联轴器端盖；9.杯体；10.内导磁体；11.内磁极；12.底轴；13.螺杆；14.短轴；15.轴承；16.密封圈；17.密封螺钉；18.密封端盖；19.杯盖。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，本发明所述的一种无轴封结构的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，包括底座1、杯体9、设置在底座1内的电机2、位于杯体9内的螺杆13、位于杯体9底端的底轴12和位于杯体9顶端的杯盖19。

所述杯体9由非导磁性材料制作而成，杯体9底端密封、顶端开口，杯盖19置于杯体9的杯口且能密封杯体9，所述螺杆13的一端与短轴14通过螺纹连接，所述短轴14通过轴承15与杯盖19连接，轴承15上设有密封端盖18，密封端盖18通过密封螺钉17与杯盖19连接，并且密封端盖18与杯盖19之间设有密封圈16。

所述螺杆13靠近短轴14的外侧设有一圈L形保护盖体1301，如图3所示，所述L形保护盖体1301的一端两侧表面上设有螺纹，并且位于杯盖19底面的环形槽内，与环形槽之间设有间隙形成输液螺纹结构。

所述磁力联轴器架3为底端封闭的中空圆柱状，所述电机2的输出轴与磁力联轴器架3通过紧定螺钉4固定连接，如图2所示，杯体9底端中心面设有一个凹向杯体9内的环形凹槽20，螺杆13的另一端与底轴12的一端与通过螺纹连接，底轴12的另一端隔着杯体9底端中间的壁面位于磁力联轴器架3内，磁力联轴器架3插入在杯体9底端的环形凹槽20内，所述杯体9与磁力联轴器架3以及底轴12之间均有间隙，如图2和图4所示，底轴12外侧设有一圈保护盖体1201，所述保护盖体1201套在杯体9的底端面环形凹槽20上方，并与环形凹槽20之间设有间隙，所述保护盖体1201的内外表面上设有螺纹结构，并与环形凹槽20之间设有间隙，形成输液螺纹结构。如图1所示，杯体9的底端边缘部分与底座1可拆卸连接。

所述磁力联轴器架3中的凹槽内设有外磁极5和外导磁体6，并通过塑料胶封的方式密封，隔着杯体9的杯壁，底轴12内设有对应的内导磁体10和内磁极11，并也通过塑料胶封的方式密封，内磁极和外磁极的布置方式形成本发明的磁路推拉结构。所述内导磁体10和外导磁体6为软磁材料，用于防止发生磁泄露现象干扰外部磁场。电机2运转时，通过外磁极5与内磁极11之间的磁驱动使得螺杆3旋转。

本发明的工作原理：

本发明的磁路推拉结构布置原理图如图5所示，外磁极5与内磁极11由若干块磁性不同的磁体依N极S极依次交错布置而成。在静止状态时，由N极发出的磁力线穿过杯体9指向S极，磁极间发出的磁力线依次对应。

当电机2启动时，如图6所示，电机主轴带动磁力联轴器架3的外磁极5以角速度ω旋转，当外磁极5形成一定的磁偏角θ时，外磁极5对内磁极11的磁合力F带动榨汁螺杆旋转。其中在榨取过程中形成的果实残渣飞溅至下部内磁体区域以及上部轴承区域时，一部分会被保护盖体1301和保护盖体1201直接阻拦掉，在输液螺纹结构的作用下，下部内磁体区域以及上部轴承区域会形成一个局部高压区域，在压差的作用下，另一部分混杂在果汁中的果实残渣向其它区域排出，从而避免了果实残渣进入下部内磁体区域以及上部轴承区域。

当榨取过程结束时，可分别将榨汁螺旋从短轴14以及底轴12上拆卸下来进行清洗；同时当发生意外情况致使磁体失效时，可以将底轴12进行更换达到更换磁极的目的。同时，磁力联轴器架3上的外磁极5也方便进行快速更换。而当加入的果实较多卡死从动的螺杆13时，由于电机主轴2与螺杆13是通过磁性连接的方式，因而电机2上的主轴仍然可以带动磁力联轴器架3运动，实现过载保护功能。

如图7和图8所示，同等体积情况下，本发明磁路推拉结构能排列出较多的磁极，相对来说可以传递较大转矩或可以减小外形尺寸。如图7所示，当转角增量dθ＝θ时静磁能从-jH增大到jH，如图8所示，当转角增量dθ＝2θ时，静磁能从-jH增大到jH。可见，本发明中采用的磁路推拉结构所能传递的力矩明显要优于传统的圆盘式分散磁路设计。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种无轴封形式的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，包括底座（1）、杯体（9）、设置在底座（1）内的电机（2）、位于杯体（9）内的螺杆（13）、位于杯体（9）底端的底轴（12）和杯盖（19）；

所述杯体（9）由非导磁性材料制作而成，杯体（9）底端密封、顶端开口，杯体（9）底端面中心设有一个凹向杯体（9）内的环形凹槽（20），杯盖（19）置于杯体（9）的杯口上且能密封杯体（9），所述螺杆（13）的一端与短轴（14）通过螺纹连接，所述短轴（14）通过轴承（15）与杯盖（19）连接，轴承（15）上设有密封端盖（18），所述螺杆（13）靠近短轴的外表面上设有一圈L形保护盖体（1301），所述L形保护盖体（1301）的一端两侧面上设有螺纹并位于杯盖（19）底面的环形槽内，L形保护盖体（1301）与环形槽之间设有间隙；

磁力联轴器架（3）为底端封闭的中空圆柱状，所述电机（2）的输出轴与磁力联轴器架（3）的底端固定连接，螺杆（13）的另一端与底轴（12）的一端固定连接，底轴（12）的另一端隔着杯体（9）底端中间的壁面位于磁力联轴器架（3）内，磁力联轴器架（3）插入在杯体（9）底端的环形凹槽（20）内，所述杯体（9）与磁力联轴器架（3）以及底轴（12）之间均有间隙，杯体（9）的底端边缘与底座（1）可拆卸连接，底轴（12）的外侧面上设有一圈保护盖体（1201），所述保护盖体（1201）套在杯体（9）的底端面环形凹槽（20）上方，保护盖体（1201）的内外表面上均设有螺纹，并与环形凹槽（20）之间设有间隙；

所述磁力联轴器架（3）内设有外磁极（5），并且隔着杯体（9）的杯壁，底轴（12）内设有对应的内磁极（11），所述电机（2）运转时，外磁极（5）与内磁极（11）由若干块磁性不同的磁体依N极S极依次交错布置而成，通过外磁极（5）与内磁极（11）之间的磁驱动使得螺杆（13）旋转。

2.根据权利要求1所述的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，所述磁力联轴器架（3）中还设有外导磁体（6），所述外导磁体（6）为软磁材料制成，并位于外磁极（5）与磁力联轴器架（3）之间。

3.根据权利要求1所述的无轴封形式的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，所述底轴（12）内还设有内导磁体（10），所述内导磁体（10）为软磁材料制成，并位于内磁极（11）与底轴（12）之间。

4.根据权利要求2所述的无轴封形式的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，所述外磁极（5）和外导磁体（6）设置在磁力联轴器架（3）中的凹槽内，并通过塑料胶封的方式密封，联轴器端盖（8）通过螺钉（7）压紧固定住外磁极（5）与外导磁体（6）。

5.根据权利要求1所述的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，所述杯体（9）的底端边缘部分倒扣在底座（1）的凹槽上。

6.根据权利要求1所述的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，所述底轴（12）的一端与螺杆（13）通过螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，所述密封端盖（18）与杯盖（19）之间设有密封圈（16）。

8.根据权利要求3所述的永磁推拉结构磁力驱动榨汁机，其特征在于，所述内导磁体（10）和内磁极（11）安装在底轴（12）的凹槽内，并通过塑料胶封的方式密封。

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