CN107949529B - 用于传送带设施的驱动器、将其安装到传送带设施上的方法和传送带设施 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于传送带设施(1)的驱动器(4)，该驱动器包括具有定子(7a)和转子(7b)的永磁励磁的同步电机(7)，其中在转子(7b)和定子(7a)之间形成间隙尺寸(S)。关于安全地安装驱动器方面，设置有保持装置(13)，该保持装置通过第一紧固件(15a)固定在定子上并且通过第二紧固件(15b)固定在转子上，从而保持间隙尺寸(S)。第一紧固件(15a)和/或第二紧固件(15b)设计为可拆卸的，以确保传送带设施(1)的无故障运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于传送带设施的驱动器，其包括具有定子和转子的永磁励磁的同步电机，其中，在转子和定子之间形成有间隙尺寸。本发明还涉及一种用于将驱动器安装在传送带设施系统上的方法，该传送带设施包括布置在驱动轴上的驱动辊，其中，该驱动器包括具有定子和转子的永磁励磁的同步电机。最后，本发明涉及一种具有这种驱动器的传送带设施。
背景技术
EP 2 562 102 A1公开了一种带有直接驱动器的传送带设施。其中所述的传送带设施设置用于重工业、尤其用于原材料工业或矿山工业，并且包括支撑结构、传送带和用于驱动传送带的驱动设备。驱动设备包括驱动轴、至少一个驱动轴轴承装置、驱动辊以及具有定子和转子的他励驱动电机，其是变频器馈电的交流同步电机形式的。驱动轴和驱动电机彼此无传动装置地连接并且转子和驱动轴布置为同轴的，其中，驱动轴被引导穿过转子。在此是一种直接驱动，其中，在驱动电机和驱动轴之间不存在如下部件，即，该部件将转子转速转换成与之偏差的驱动轴转速。驱动轴因此以与由转子所预设的速度相同的速度旋转。不仅驱动电机的驱动轴而且还有定子都布置在稳定的支撑结构上，从而在转子和定子之间确保了对于常规的马达运行来说所必需的间隙尺寸。在这种类型的应用中，在转子与定子之间的间隙尺寸通常为5至15mm。为了确保常规的运行，转子和定子之间的允许的位移通常在间隙尺寸的10％到15％的范围内。
在这种类型的无轴承的直接驱动器中，转子和定子分开运输。只有在安置时通过将转子以法兰的方式连接到驱动轴上才能使得电机完整。尤其是在永磁励磁的电机的情况下，也称为永磁励磁电机，由于很难掌控转子和定子之间的磁力，所以在施工地点的这种安装是要求非常苛刻的。因此，无轴的或者无轴承的永磁励磁的同步电机通常不应用在用于原材料工业或矿山工业的传送带设施中。
为了能够加强地使用无轴承直接驱动器的优点(没有自身的轴，没有自身的轴承，因此不用维护轴承，不用将电机和传动滚筒耦联)，需要将驱动器作为一个整体安全地运输并快速安装。
发明内容
因此，本发明的目的是确保安全地安装永磁励磁的同步电机的无轴驱动器。
该目的根据本发明通过一种用于传送带设施的驱动器实现，该驱动器包括具有定子和转子的永磁励磁的同步电机，其中，在转子与定子之间形成有间隙尺寸，其中，设置有保持装置，该保持装置通过第一紧固件固定在定子上，并且通过第二紧固件固定在转子上，并且其中，第一紧固件和 /或第二紧固件设计为可拆卸的。
根据本发明，该目的另外通过一种用于将驱动器安装在传送带设施上的方法来实现，该传送带设施包括布置在驱动辊上的驱动轴，其中，驱动器包括具有定子和转子的永磁励磁的同步电机，其中，
-在第一步骤中，将转子移入定子中，
-在第二步骤中，借助于通过第一紧固件固定在定子上并通过第二紧固件固定在转子上的保持装置，将转子相对于定子地固定，以便保持转子和定子之间的间隙尺寸，
-在第三步骤中，驱动器和驱动轴彼此无传动装置地连接，以及
-在第四步骤中，拆卸第一紧固件和/或第二紧固件。
最后，根据本发明该目的通过一种具有这种驱动器的传送带设施来实现。
以下关于驱动器所述的优点和优选设计方案可类似地转移到所述方法和传送带设施上。
驱动器是直接驱动器，在驱动马达和驱动轴之间没有将转子速度转换成与之不同的驱动轴速度的传动元件。在此，驱动器在安装的状态中尤其地布置在驱动滚筒和驱动轴轴承装置之间。
本发明基于在运输时的如下考虑，即在安装驱动器时以及晚些时候对传送带设施的维护工作时，通过利用保持装置将定子和转子彼此固定的方式来保持间隙尺寸恒定。这可以通过在一侧的保持装置与另一侧的定子或转子之间的直接的或间接的连接来实现。这防止了定子和转子之间的接触。在完成安装之后，当定子和转子稳固地安置在传送带设施中的其最终位置时，保持装置通过可拆卸的第一紧固件与定子分离和/或通过可拆卸的第二紧固件与转子分离，从而转子能够在传送带设施运行期间相对于定子旋转。
这种保持装置的主要优点是在安装和拆装驱动器时的高度的灵活性和安全性。特别是在使用装载的永久励磁的转子时克服了转子和定子之间的磁力较强的问题。因此，可以将驱动器作为整体而不是其各个部件来运输和安装。
包括这种驱动器的传送带设施也具有其他优点。在将直接驱动器定位在驱动滚筒和驱动轴轴承装置之间时，驱动轴的挠度被大大降低。这种布置的另一个优点是驱动轴轴承装置的不受限制的可接近性。因此，可以在不拆装驱动器的情况下执行轴承更换。
根据一个优选实施方案，至少第二紧固件为了解除保持装置到转子的连接而设计为能拆卸的，从而保持装置仅与转子解耦。在传送带设施的运行时，保持装置此外与定子耦联。在此，主要优点是，在运行中保持装置保持不动，即其不与转子一同旋转。通过这种方式确保了对保持装置的静态支承，这通常比保持装置在运行期间一同旋转时更不容易受到干扰。
优选地，保持装置如下地设计，即，在第一紧固件或第二紧固件已拆卸的情况下，在保持装置与定子或转子之间产生气隙。尤其是，根据到定子或转子的连接是否解除，使保持装置与他们保持一定距离，从而不存在可能影响驱动器在运行期间的正常功能的接触。
另外优选地，保持装置设计用于容纳密封件。因此，在传送带设施的运行期间使用保持装置来保护直接驱动器以防灰尘和潮湿。
优选地，保持装置设计为弯曲的法兰环，其特别地具有连续的环周。通过其环形的构造，保持装置特别适用于在端侧直接或间接的连接在定子和转子上，其中，存在尽可能大的接触表面。在该接触面的区域中设置有紧固件，该紧固件尤其均匀地分布在法兰环的环周上。
有利地通过将第一紧固件和/或第二紧固件设计为螺栓的方式，保持装置以特别简单的方式与转子和定子连接。螺栓连接能够容易地建立和解除。另外，在维护和修理工作中可以多次建立和解除该螺栓连接，因此不需要使用新的或其他的紧固件。
有利的是，保持装置由金属材料制成，特别是由钢制成。金属材料最好地符合在保持装置被用于将转子相对于定子固定时对该保持装置的稳定性和负载能力方面的要求。
根据该方法的优选实施方案，第一和第二方法步骤在不同于其他步骤的安装地点的地点处执行。因此，转子已经在驱动器制造商处就被移到定子壳体中并且在那里通过保持装置固定，因为在施工现场不能实现这种苛刻的工作或者只能在非常高的成本下实现。
关于改善的到传送带设施上的组件的可接近性，根据该方法的另一优选实施方案，在对传送带设施系统的组件进行维护和维修工作时，将已拆卸的第一紧固件或第二紧固件再次用于建立转子和定子之间的连接并且将驱动器与驱动轴分离。在例如对驱动轴或驱动滚筒的必要工作中，在安装驱动器之后，已解除的保持装置和转子或定子之间的连接被再次建立。通过这种方式，间隙尺寸保持恒定并且转子可以与驱动轴解耦，而不必将转子移出定子壳体。
附图说明
参考附图更详细地解释本发明的实施例。在此示出：
图1以纵截面示出具有直接驱动器和用于驱动器的保持装置的传送带设施的第一实施变体方案，
图2示出了根据图1的传送带设施的装配的纵截面，
图3以纵截面示出传送带设施的第二实施变体方案，该传送带设施具有直接驱动器和用于驱动器的保持装置。
具体实施方式
相同的参考标号在不同的附图中具有相同的含义。
图1示意性地并且高度简化地示出了用于重工业、特别是用于原材料工业或矿山工业的传送带设施1。传送带设施1被支承在支撑结构2上。根据图1的传送带设施系统1包括传送带3和用于驱动传送带3的驱动器 4、驱动轴5、两个驱动轴轴承装置5a、5b以及驱动辊6。驱动辊6在此由实心材料制成，但也可以设计为中空的。驱动辊6和驱动器4布置在两个驱动轴轴承装置5a、5b之间。
在驱动辊6侧面的驱动轴5处能够可选地在背向驱动电机7的一侧上布置有另外的驱动电机。其他的驱动辊6也可以布置在驱动轴5上。
在装入传送带设施1中之前在其初始状态中，驱动器4是无轴、无轴承的驱动器，其包括永磁励磁的同步电机7，该永磁励磁同步电机此外被称为驱动电机，其包括定子7a和转子7b。转子7b和定子7a位于电机壳体7c中，定子7a与该电机壳体固定地连接。在驱动器4的装入状态下，在电机壳体7c的面对驱动辊6的一侧上安置有密封件9，该密封件保护驱动器4以防灰尘和潮湿。
驱动轴5和驱动电机7彼此无传动装置地连接，其中，转子7b和驱动轴5同轴地布置。将驱动轴5引导穿通过转子7b并且伸出超过转子7b。为了将转子7b固定在驱动轴5上，在所示的实施例中设置有轴法兰11。在此以12表示转子空心轴，在该转子空心轴上安置有转子叠片组(包括磁体)，但是可以被看作是转子7b的组件。
定子7a和转子7b之间的间距被称为间隙尺寸S并且保持该间隙尺寸对于驱动电机7的常规运行来说是至关重要的。为了在安装驱动器4或在传送带设施1上进行修理和维护工作时保持该间距，设置有保持装置13，该保持装置13使定子7a和转子7b相对彼此地固定。
保持装置13在此构造成弯曲的金属法兰环，其由钢制成并具有基本上连续的环周。法兰环13在此如下地成型，即，其以环形的侧面位于电机壳体7c上并且在接触面的区域中与电机壳体7c连接并因此间接地与定子7a连接。通过另一环形侧面，法兰环13也以类似的方式间接地与转子 7b连接。为了将保持装置13固定在定子7a或电机壳体7c上设置有第一紧固件15a，并且为了将保持装置13固定在转子7b上设置有第二紧固件 15b(参见图2)，这些紧固件在所示实施例中构成为螺栓。然而，可以使用其他类型的紧固件，但应该注意的是，它们应当适合于保持装置13与定子7a和转子7b之间的可解除的连接。
参照图2对驱动器4的安装和保持装置13的功能进行更详细地解释。
在制造驱动器4的第一步骤中，将转子7b移入定子7a中。接下来，借助于通过第一螺栓15a固定在定子7a上并通过第二螺栓15b固定在转子7b上的保持装置13将转子7b相对于定子7a固定。以这种方式，使转子7b和定子7a之间的间隙尺寸S保持不变。特别地，驱动器4的制造在不同于传送带设施1的运行地点的另外地点处进行。因此，如图2所示，为了在传送带设施1中使用，能够将驱动器4作为一个整体来运输，并且在现场将其装入。
只有在驱动器4装入传送带设施系统1中时，驱动电机7才由轴、即驱动轴5来填充，该驱动轴与转子7b无传动装置地连接并由转子使该驱动轴旋转。
在此，轴法兰11和密封件9布置在驱动轴5上。当驱动器4如箭头 P1所示那样放置在驱动轴5上时，解除通过螺栓15b的保持装置13与转子7b之间的连接，以便产生根据图1的驱动器4的运行状态，在该运行状态中转子7b可以旋转。只有在电机壳体7c已经以螺栓方式连接到轴承 5b的轴承端盖时，才允许解除连接15b。由此才确保了气隙S的保持。为了使转子7b的旋转运动不受保持装置13影响，保持装置13移动到距驱动器4一定距离，从而在保持装置13与转子7b之间出现气隙L(见图1 和图2)。然而，保持装置13保持稳固地连接到定子7a并且还用作密封件 9的载体。例如，密封件9在此通过螺栓15b与保持装置13连接。
也可以考虑的是，可选择地拆卸螺栓15a，从而将保持装置13从定子上拆卸下来并且仅保持固定在转子7b并且随之旋转。
为了完成驱动器4的安装，此外将驱动轴轴承装置5b安装在驱动轴5 上，这由箭头P2表示。在所示的实施例中，驱动轴轴承装置5b在装配状态下集成在电机壳体7c中。
图3以纵截面示意性地示出了用于传送带设施1的第二驱动器4。驱动器4同样包括驱动轴5、两个驱动轴轴承装置5a、5b、驱动辊6以及具有定子7a和转子7b的永磁励磁的驱动电机7。与运行传送设施的第一实施例的不同之处在于，驱动轴轴承装置5b不是电机壳体7c的组成部分，而是支承在单独的轴承结构17上、特别是由钢制成的轴承结构。
上述装置的主要优点在于，在维护情况下驱动轴支承组件5a，5b的良好可接近性，而完全不需要卸下驱动器4。在例如对驱动滚筒6进行维护工作的情况中，保持装置13从新与转子7b连接，从而使间隙尺寸S固定，并且然后可以卸下驱动器4。
Claims (28)
1.一种用于传送带设施(1)的驱动器(4)，所述驱动器包括带有定子(7a)和转子(7b)的永久激励的同步电机(7)，其中，在所述转子(7b)和所述定子(7a)之间形成有间隙尺寸(S)，其特征在于，设置有保持装置(13)，所述保持装置通过第一紧固件(15a)固定在所述定子(7a)上并通过第二紧固件(15b)固定在所述转子(7b)上，其中，所述第一紧固件(15a)和/或所述第二紧固件(15b)设计为能拆卸的，其中，所述保持装置(13)如下地设计，即，在所述第一紧固件(15a)或者第二紧固件(15b)被拆卸时，在所述保持装置(13)与所述定子(7a)或所述转子(7b)之间产生气隙(L)。
2.根据权利要求1所述的驱动器(4)，其特征在于，至少所述第二紧固件(15a)为了解除所述保持装置(14)到所述转子(7b)的连接而设计为能拆卸的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器(4)，其特征在于，所述保持装置(13)设计用于容纳密封件(9)。
4.根据权利要求1或2所述的驱动器(4)，其特征在于，所述保持装置(13)设计为成弯曲的法兰环。
5.根据权利要求中3所述的驱动器(4)，其特征在于，所述保持装置(13)设计为成弯曲的法兰环。
6.根据权利要求中5所述的驱动器(4)，其特征在于，所述法兰环具有连续的环周。
7.根据权利要求1或2所述的驱动器(4)，其特征在于，所述第一紧固件(15a)和/或所述第二紧固件(15b)设计为螺栓。
8.根据权利要求6所述的驱动器(4)，其特征在于，所述第一紧固件(15a)和/或所述第二紧固件(15b)设计为螺栓。
9.根据权利要求1或2所述的驱动器(4)，其特征在于，所述保持装置(13)由金属材料构成。
10.根据权利要求8所述的驱动器(4)，其特征在于，所述保持装置(13)由金属材料构成。
11.根据权利要求10所述的驱动器(4)，其特征在于，所述金属材料是钢。
12.一种用于将驱动器(4)安装到传送带设施(1)上的方法，所述传送带设施包括布置在驱动轴(5)上的驱动辊(6)，其中，所述驱动器(4)包括永久激励的同步电机(7)，所述同步电机包括定子(7a)和转子(7b)，
其特征在于，
在第一步骤中，将所述转子(7b)移入到所述定子(7a)中，
在第二步骤中，借助于保持装置(13)将所述转子(7b)相对于所述定子(7a)地固定，所述保持装置通过第一紧固件(15a)固定在所述定子(7b)上并通过第二紧固件(15b)固定在所述转子(7b)上，从而保持在所述转子(7b)和所述定子(7a)之间的间隙尺寸(S)，
在第三步骤中，所述驱动器(4)和所述驱动轴(5)彼此无传动装置地连接，
在第四步骤中，拆卸所述第一紧固件(15a)和/或所述第二紧固件(15b)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将至少所述第二紧固件(15b)拆卸并且将所述转子(7b)与所述保持装置(13)分离。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，通过将所述第一紧固件(15a)或第二紧固件(15b)拆卸，在所述保持装置(13)与所述定子(7a)或所述转子(7b)之间形成气隙(L)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将密封件(9)安置到所述保持装置(13)上。
16.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，使用弯曲的法兰环作为所述保持装置(13)。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使用弯曲的法兰环作为所述保持装置(13)。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述法兰环具有连续圆周。
19.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述保持装置(13)通过螺栓连接与所述定子(7a)和/或所述转子(7b)连接。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述保持装置(13)通过螺栓连接与所述定子(7a)和/或所述转子(7b)连接。
21.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，使用由金属材料制成的保持装置(13)。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，使用由金属材料制成的保持装置(13)。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述保持装置(13)由钢制成。
24.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述第一步骤和所述第二步骤在不同于其他步骤的安装地点的地点处执行。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一步骤和所述第二步骤在不同于其他步骤的安装地点的地点处执行。
26.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，在所述传送带设施(1)上进行维护工作期间，使用已拆卸的所述第一紧固件(15a)和/或第二紧固件(15b)从新建立在所述定子(7a)和所述转子(7b)之间的连接，并且将驱动器(4)与驱动轴(5)分离。
27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，在所述传送带设施(1)上进行维护工作期间，使用已拆卸的所述第一紧固件(15a)和/或第二紧固件(15b)从新建立在所述定子(7a)和所述转子(7b)之间的连接，并且将驱动器(4)与驱动轴(5)分离。
28.一种传送带设施(1)，所述传送带设施具有无轴的根据权利要求1至11中任一项所述的驱动器(4)。
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