CN108311277A - 一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，包括筒体、入料口、出料口、旋转机构，所述筒体下方设有筒体支撑座，所述入料口、出料口分别设有旋转轴承，通过所述旋转机构驱动筒体绕其轴线旋转，所述旋转机构为永磁同步电机；所述永磁同步电机包括转子组件及定子组件，所述转子组件包括动子以及绕所述轴线均匀布置在动子上的永磁体；所述定子组件与所述转子组件相对设置，所述定子组件由至少两个呈扇形块结构的定子单元组合而成，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组。本发明通过永磁同步电机直接驱动筒体旋转，从而达到传动效率高、噪音低、易维护检修，生产效率高。

Description

一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机
技术领域
本发明属于涉及矿石洗涤技术领域，尤其涉及一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机。
背景技术
圆筒洗矿机被广泛用于各种难洗矿石的洗涤。现有的圆筒洗矿机主要由筒体装置、齿轮传动装置、支撑部件等组成，筒体安装在支撑部件上，由齿轮传动装置带动筒体转动，完成矿石的清洗和筛分工作；齿轮传动装置主要由电动机、减速器、联轴器、小齿轮、小齿轮轴、大齿轮、齿轮润滑系统、滚圈、滚轮、托轮等构件组成，由于齿轮付传动装置构件多、易损件多，而且安装复杂，造成制造成本高、使用维修成本高、停机检修时间长、检修维护困难等问题；并且由于大齿轮紧挨着筒体连接，若矿浆泄露就很容易加剧大齿轮的磨损，降低大齿轮使用时间。
为此，专利CN201120484498.5公开了一种摩擦传动圆筒洗矿机，利用摩擦传动装置通过摩擦来带动筒体转动，减少传动装置的构件，降低因传动装置构件损坏造成的损失。该圆筒洗矿机结构虽在一定程度简化，但是其所述摩擦传动装置还包括变频调速电动机、减速器、联轴器和摩擦轮装置，传动装置构建多，安装复杂，并且在工作当中增加了摩擦副，传动效率低、噪音大，摩擦轮易受到磨损，导致筒体偏心，使得维修成本高、停机检修时间长，降低洗矿生产效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，所述圆筒洗矿机通过永磁同步电机直接驱动筒体旋转，从而达到传动效率高、噪音低、易维护检修，生产效率高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，包括筒体、入料口、出料口、旋转机构，所述筒体下方设有筒体支撑座，所述入料口、出料口分别设有旋转轴承，通过所述旋转机构驱动筒体绕其轴线旋转，所述旋转机构为永磁同步电机；所述永磁同步电机包括转子组件及定子组件，所述转子组件包括动子以及绕所述轴线均匀布置在动子上的永磁体；所述定子组件与所述转子组件相对设置，所述定子组件由至少两个呈扇形块结构的定子单元组合而成，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组。当永磁同步电机通电后，会产生绕轴线方向旋转的磁力，用于驱动转子组件旋转，从而带动圆筒洗矿机的筒体旋转，进行洗矿工作。另外所述定子组件为扇形块结构的定子单元组合而成，当其中某一个定子单元损坏，则单独更换其中一个定子单元即可，从而更便于设备的维修与护理。
进一步地，转子组件设置在所述筒体外侧壁、入料口或出料口。
进一步地，所述定子组件还包括有定子基座；所述定子铁芯固定安装于所述定子基座上；所述动子呈环形柱或环形盘结构；所述永磁体均布于所述动子的外侧壁和/或端面；所述定子基座套设在所述转子组件外；所述定子铁芯置于所述定子基座的内侧壁和/或端面，与所述永磁体相对应设置。通过定子绕组及永磁体的配合，在筒体径向和/或轴向对所述筒体提供旋转力矩，驱动筒体旋转，从而带动圆筒洗矿机工作。
进一步地，所述出料口设有洗矿喷管，所述洗矿喷管上连接输水管，所述输水管穿过所述定子基座与储水仓连接，用于对永磁同步电机进行冷却。在出料口必须对矿进行清洗，现有设备在使用过程中，水是直接喷入出料口，而在本发明中，在输水管中的水输送到出料口之前，先利用洗矿的水将电机的温度控制在要求范围内再用于洗矿，合理利用水资源，节能环保，实现资源最大化利用。
进一步地，所述永磁同步电机上设有测速装置，通过所述测速装置来反馈和控制圆筒洗矿机的转速，使得圆筒洗矿机可根据矿石的不同，设置不同的筒体转速，洗矿效果更佳。
进一步地，所述永磁同步电机上设有冷却水管。所述定子组件是需要电力产生旋转的磁场，在测试旋转磁场的同时带动所述筒体的转动，会伴随产生大量的热量，影响设备的正常运行，所述的冷却水管能快速将热量带走，保证设备的运行稳定。
进一步地，所述定子基座上均布有多个通孔，所述通孔上设有防水透气膜。当动子旋转时，利用通孔扰动气流，加快气体流动，使电机散热，确保设备正常运行。
进一步地，所述筒体内壁设有衬板，可防止筒体内壁被矿石刮伤，有效延长设备的使用寿命，降低维修成本。
进一步地，所述动子与所述筒体外侧壁/入料口/出料口之间通过键连接。所述筒体在运作过程中，需要承担非常巨大的传动扭矩，通过键连接一方面可以增强所述筒体的扭矩传递能力，保证扭矩传递的可靠性，另一方面可以方便所述动子的定位安装，且键槽加工方便，传送扭矩稳定可靠，相关技术及规范成熟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、采用永磁同步电机直接驱动圆筒洗矿机，可以减少现有设备齿轮、减速箱、摩擦轮等驱动中间环节，简化驱动方式及结构，提高驱动效率，实现圆筒洗矿机的快速响应；2、本发明圆筒洗矿机可根据需要选择电机的驱动方式，实现变频调速或伺服控制，以满足对驱动方式的灵活选择；3、本发明圆筒洗矿机通过电磁力驱动，无接触传动，运行可靠，噪音小，结构简单，制造和使用成本低，电机易于装配，能源的损耗大大减少；4、本发明圆筒洗矿机采用永磁同步电机具有响应速度快，控制精度高的优点，同时可提供大功率的能量输出，安全性能好；5、本发明的定子组件采用若干扇形块结构的定子单元组合而成，更便于设备的维护，降低维修成本，节约停机时间，提高设备的生产效率；6、本发明充分利用洗矿过程中的水资源对电机进行降温，合理利用水资源，节能环保，实现资源最大化利用。
附图说明
图1为本发明一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机的结构示意图；
图2为本发明另一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机的结构示意图；
图3为本发明另一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机的结构示意图；
图4为本发明另一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机的结构示意图；
图中：1.入料口；2.锁紧螺母；3.永磁同步电机；4.转子组件；4-1.动子；4-2.永磁体；5.定子组件；6.定子基座；7.筒体支撑座；8.筒体；9.旋转轴承；10.出料口；11.洗矿喷管；12.输水管。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，包括筒体8、入料口1、出料口10、旋转机构，所述筒体8下方设有筒体支撑座7，所述入料口1、出料口10分别设有旋转轴承9，通过所述旋转机构驱动筒体8绕其轴线旋转，所述旋转机构为永磁同步电机3；所述永磁同步电机3包括转子组件4及定子组件5，所述转子组件4包括动子4-1以及绕所述轴线均匀布置在动子4-1上的永磁体4-2；所述定子组件5与所述转子组件4相对设置，所述定子组件5由至少两个呈扇形块结构的定子单元组合而成，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组。在所述转子组件4端部设有锁紧螺母2。
具体地，所述定子组件5可以是由两个呈扇形块结构的定子单元组合而成，所述扇形块的定子单元相对所述轴线对称设置。所述定子组件5也可以是由首尾相拼接的n(n＞2)个扇形块定子单元围成的环形结构，还可以是由首尾不相接绕轴线沿圆周方向均匀布置的n(n＞2)个扇形块结构的定子单元组合而成。
在具体实施方式中，所述转子组件4可以设置在所述筒体8外侧壁、入料口1或出料口10任一位置。
为提高圆筒洗矿机的控制精度，在本实施例中，可在所述永磁同步电机3上设置测速装置，通过所述测速装置来反馈和控制圆筒洗矿机的转速，使得圆筒洗矿机可根据矿石的不同，设置不同的筒体8转速，洗矿效果更佳。
作为本发明优选地实施方式，所述永磁同步电机3上设有冷却水管。利用所述冷却水管快速将电机运行过程中产生的热量带走，保证设备的运行稳定。
作为本发明优选地实施方式，所述定子基座6上均布有多个通孔，所述通孔上设有防水透气膜。当动子4-1旋转时，利用通孔扰动气流，加快气体流动，使电机散热，确保设备正常运行，防水透气膜可有效防止水分进入电机，防止电机受潮损坏。
作为本发明优选地实施方式，所述筒体8内壁设有衬板，可防止筒体8内壁被矿石刮伤，有效延长设备的使用寿命，降低维修成本。
作为本发明优选地实施方式，所述动子4-1与所述筒体8外侧壁、入料口1或出料口10之间通过键连接。利用键槽来安装动子4-1，加工方便，传送扭矩稳定可靠。
下面具体阐述定子组件5及转子组件4的装配方式，使用时可采用以下几种装配方式的永磁同步电机3来直驱圆筒洗矿机。
实施例一
如图1所示，所述转子组件4设置在所述入料口1外壁上。
所述定子组件5还包括有定子基座6，所述定子基座6安装在筒体支撑座7上；所述定子铁芯固定安装于所述定子基座6上；所述动子4-1呈环形柱结构；所述永磁体4-2均布于所述动子4-1的外侧壁；所述定子基座6套设在所述转子组件4外；所述定子铁芯置于所述定子基座6的内侧壁，与所述永磁体4-2相对应设置；所述定子铁芯由4个绕轴线沿圆周方向均匀布置的扇形块结构的定子单元构成。当永磁同步电机3通电后，通过定子绕组及永磁体4-2的配合，在筒体8径向上对所述筒体8提供旋转力矩，用于驱动转子组件4旋转，从而带动圆筒洗矿机的筒体8旋转，带动圆筒洗矿机工作。
实施例二
如图2所示，所述转子组件4设置在所述出料口10外壁上。
所述定子组件5还包括有定子基座6，所述定子基座6安装在筒体支撑座7上；所述定子铁芯固定安装于所述定子基座6上；所述动子4-1呈环形盘结构；所述永磁体4-2均布于所述动子4-1的端面；所述定子基座6套设在所述转子组件4外；所述定子铁芯置于所述定子基座6的端面，与所述永磁体4-2相对应设置；所述定子铁芯由2个绕轴线对称布置的扇形块结构的定子单元构成。通过定子绕组及永磁体4-2的配合，在筒体8轴向对所述筒体8提供旋转力矩，驱动筒体8旋转，从而带动圆筒洗矿机工作。
实施例三
如图3所示，所述转子组件4设置在所述筒体8外侧壁中部。
所述定子组件5还包括有定子基座6，所述定子基座6安装在机架上；所述定子铁芯固定安装于所述定子基座6上；所述动子4-1呈环形柱结构；所述永磁体4-2均布于所述动子4-1的外侧壁和顶面；所述定子基座6套设在所述转子组件4外；所述定子铁芯置于所述定子基座6的内侧壁和底面，与所述永磁体4-2相对应设置，所述定子铁芯为扇形块结构。通过定子绕组及永磁体4-2的配合，在筒体8径向和轴向对所述筒体8提供旋转力矩，驱动筒体8旋转，从而带动圆筒洗矿机工作。
实施例四
与上述实施例不同之处在于，所述出料口10设有洗矿喷管11，所述洗矿喷管11上连接输水管12，所述输水管12穿过所述定子基座6与储水仓连接，用于对永磁同步电机3进行冷却，具体地，所述输水管12以螺旋缠绕的方式穿过所述定子基座6上，这样提高定子基座与水的接触面积，提高冷却效率，如图4所示，图4仅展示了电机安装在入料口1处的结构，并不作为本发明输水管安装方式的限定。现有设备中，用于洗矿的水仅只用于洗矿，电机则需要重新安装水管来进行冷却，大量消耗水资源，造成水资源的浪费，而本实施例，将洗矿的水先用于冷却电机，后用于洗矿，使得水资源利用最大化，节能环保。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，包括筒体、入料口、出料口、旋转机构，所述筒体下方设有筒体支撑座，所述入料口、出料口分别设有旋转轴承，通过所述旋转机构驱动筒体绕其轴线旋转，所述旋转机构为永磁同步电机；所述永磁同步电机包括转子组件及定子组件，所述转子组件包括动子以及绕所述轴线均匀布置在动子上的永磁体；所述定子组件与所述转子组件相对设置，所述定子组件由至少两个呈扇形块结构的定子单元组合而成，所述定子单元包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组。
2.根据权利要求1所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，转子组件设置在所述筒体外侧壁、入料口或出料口。
3.根据权利要求1所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，所述定子组件还包括有定子基座；所述定子铁芯固定安装于所述定子基座上；所述永磁体均布于所述动子的外侧壁和/或端面；所述定子基座套设在所述转子组件外；所述定子铁芯置于所述定子基座的内侧壁和/或端面，与所述永磁体相对应设置。
4.根据权利要求3所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，所述出料口设有洗矿喷管，所述洗矿喷管上连接输水管，所述输水管穿过所述定子基座与储水仓连接，用于对永磁同步电机进行冷却。
5.根据权利要求1所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，所述永磁同步电机上设有测速装置，通过所述测速装置来反馈和控制圆筒洗矿机的转速。
6.根据权利要求1所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，所述永磁同步电机上设有冷却水管。
7.根据权利要求3所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，所述定子基座上均布有多个通孔，所述通孔上设有防水透气膜。
8.根据权利要求1所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，所述筒体内壁设有衬板。
9.根据权利要求1所述的一种组合式永磁同步电机直驱的圆筒洗矿机，其特征在于，所述动子与所述筒体外侧壁/入料口/出料口之间通过键连接。
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