CN1098336A - 在最严酷条件下启动的离心分离机 - Google Patents

Abstract

在最严酷条件下启动的离心分离机，包括具有固 定连接的排料机件的固定壳体，和一个在壳体中旋转 的滚筒，它与垂直的驱动轴固定连接，通过一个在最 严酷条件下启动的控制装置直接驱动，在工作时由驱 动轴、滚筒和电机转子组成的旋转系统被非弹性支 承，其旋转系统、设置在电机和滚筒之间的支承桥件 以及与支承桥件非弹性连接的电机定子构成一摆动 结构组件，该组件轴、径向地通过支承桥件设置在离 心分离机壳体内，并考虑到了摆动结构组件重心的影 响。

Description

本发明涉及一种在最严酷条件下启动的离心分离机。它具有带有固定连接的排料机件的固定壳体，在壳体中旋转的滚筒，该滚筒与垂直的驱动轴固定连接，该驱动轴直接由具有最严酷条件下启动并有调节功能的电机驱动且被支承在支承系统中，该支承系统承受由驱动轴、滚筒和电机转子组成的旋转系统的径、轴向作用力。

在最严酷条件下启动的离心分离机是公知的（其中如DE-OS2062131附图中所示的）。它具有一固定的壳体和与固定壳体固定连接的排料机件，在壳体中旋转的滚筒，该滚筒与一垂直的驱动轴固定连接，驱动轴由水平设置的电机驱动，其传动装置的功率通过一离合装置和联动装置被传递到滚筒和垂直驱动轴上。

所公知的另外的离心分离机（其中如DE-PS3125832C₂的图1所示），由一垂直设置的电机驱动，其传动装置的功率通过皮带传动传递到垂直设置的离心分离机的驱动轴上。

在这两种结构中，滚筒驱动轴相对于离心机壳体可摆动地旋转地支承在支承系统中，这易于承受旋转滚筒的轴、径向作用力。

对于在最严酷条件下启动的离心分离机的公知驱动的改进，由于是把电机的传动装置的功率传递到滚筒的驱动轴上，这样制造费用高，而且需要定期对传动装置、传递装置如离合装置、联动装置及在其它条件下的皮带传动装置进行保养。

对于在最严酷条件下启动的这类离心分离机的驱动装置必要的是，必需使配置的电机的驱动功率满足离心分离机的需要，以便确保离心分离机的无故障启动，此外还为了在离心分离机本身打开时（为了排出泥浆），由于滚筒打开过程较短，故很好地补偿滚筒的转速降低。超大的电机同样对离心分离机本身的费用和生产成本产生负作用。

对于不需要在最严酷条件下启动的具有小滚筒的小型离心机，如实验室离心机和牛奶离心机，其滚筒直接装到电机的驱动轴上或滚筒的驱动轴受力合理地与电机的驱动轴连接，这都是公知的。

CH253463公开一种小型离心机，它的电机借助例如用橡胶制成的弹性件可摆动地与离心机壳体相连，使得由于滚筒的剩余不平衡等而产生的摆动不会传到壳体上。电机轴同时也作为滚筒驱动轴的支承相对电机壳体的中间支承通过橡胶环弹性地支承在电机壳体中。在这类离机中，支承电机轴的弹性结构和电机的弹性悬置足以补偿由于滚筒旋进运动和滚筒可能的剩余不平衡等而产生的滚筒的偏移，也有可能出现下述情况，一方面，包括较小质量的滚筒和具有同时也可作为驱动轴的电机轴的较大的电机的总体系统的重心可位于驱动轴上的滚筒支承点之下；另一方面，根据滚筒本身的重心的高低将滚筒装到驱动轴上。因此，不需要用严格的合理形状确定重心的悬置点，以使滚筒及其重心的所有运动不受驱动轴及其支承的影响。

US-PS2587418，US-PS2265053和FR-1287551也公开了上述类型的另一些小型离心机，其具体的结构，特别是其电机的弹性设置和滚筒驱动轴的弹性支承与CH-PS253463相似，而只是其中所产生的轴向力不是象CH-PS253463中所述的由电机支承件承受，而是由设置在电机下方壳体内的弹性支承点承受，其总体系统包括滚筒、驱动轴和电机。

公知的小型离心机驱动轴的支承的实施例和离心机壳体中电机相对于旋转系统和离心机壳体的设置由于是直接驱动滚筒的驱动轴，所以不能传递与在最严酷条件下启动的离心分离机不同的轴、径向负荷。其中所述的离心分离机中的滚筒的质量比驱动电机的质量重许多倍，其驱动轴例如通过一螺母合理地与滚筒固定接连。这样，在具有大质量滚筒和较小重电机的离心分离机中其旋转系统的重心就很高。

另外，由于完整的结构设计其驱动轴要固定到滚筒重心之下或附近，这样必须在滚筒和驱动轴之间形成一形状合理的轴向固定连接。由于滚筒产生的所有摆动，如由于剩余不平衡、滚筒中不均匀的添加泥浆，借助螺母的轴向固定连接导致滚筒作旋进运动时产生的摆动通过驱动轴并因此被直接传递到支承上。

其含义是，把类似的小型离心机的直接驱动传递结构用于具有大质量滚筒的离心分离机上不能保证旋转系统足够稳定，因此，由于驱动轴的支承和整个旋转系统的超负荷实际上提高了离心机的易受干扰性而且不能排除离心分离机超载工作时的危险机。

DE-OS3714627描述了一种离心分离机，其中具有大质量的滚筒的驱动轴直接通过一调频电机来驱动。

其驱动装置确保滚筒在最严酷条件下平稳启动，它的电机不能配置的太大，而且需要针对离心分离机的确定操作。在其附图中所示的和在实施例中所述的旋转系统的支承的缺点已在上面作了描述。它的实施方案至今没有落实，原因在于它的大质量的滚筒的驱动轴不能无传动地被驱动。

本发明的目的在于提供一种上述类型的离心分离机，它具有直接通过驱动电机而驱动的驱动轴，以消除驱动轴支承系统的超负荷，使产生的滚筒偏移不直接通过驱动轴传递到其支承上，并提供了壳体内的稳定旋转系统。

发明目的通过权利要求1的特征部分中的特征来实现。

对权利要求1的标的物的有益的扩展将在从属权利要求2至6中给出。

由滚筒、驱动轴和电机转子组成的离心分离机的旋转系统非弹性地形成于其支承系统中，由电机定子与在电机定子与滚筒之间设置的支承桥件（该桥件与电机定子刚性连接）构成一摆动结构组件，该组件通过支承桥件在轴向和径向弹性地与离心分离机的壳体连接。

有益的是，在离心分离机壳体和支承桥件之间承受轴、径向力的弹性件切向地置于摆动结构组件的重心的周围，使得其反力的作用线穿过摆动结构组件的重心。

为了消除作用在支承桥件和固定于离心分离机之间的弹性件上的摆动结构组件的轴向作用力，本发明提出了使支承桥件垂直延伸到电机的下面并固定在一非弹性角运动的壳体基点上。该实施例特征适用于大的滚筒。

从离心分离机的工作环境条件可知，其支承桥件和壳体之间的弹性件立体地置于支承桥件的平面内。

本发明提供了在最严酷条件下启动的离心分离机的稳定旋转滚筒和直接驱动的滚筒驱动轴。由于滚筒的偏移、剩余不平衡、旋进运动等产生的负荷，尽管滚筒是形状合理地固定于驱动轴上，但负荷不传递到旋转系统的支承系统上，而只是穿过支承系统并由弹性件承受，并通过摆结构组件重心位置和此类元件得到补偿。

通过省去传递传动功率的装置如联动装置和离合装置或皮带传动，实际上降低了制造成本，电机只能用于相应的确定目的。

同时，这样的离心机实际上省去了维修并不易被干扰。

下面参照附图对本发明作进一步描述，其中：

图1是概略地示出的本发明的离心分离机壳体的垂直断面图；

图2是概略地示出的本发明的带有基点的离心分离机壳体的垂直断面图；

图3是本发明的旋转系统的示意图；

图4是本发明的摆动结构组件系统的示意图。

图1概略地示出的离心分离机实际上包括壳体1，具有转子2、定子14和伸出的电机轴的调频电机，伸出的电机轴同时作为驱动轴4，在滚筒3和定子14之间设置的支承桥件5，在支承桥件5周围设置的弹性件9，弹性件9与刚性地设置在壳体1中的角撑件10弹性连接，在特殊情况下伸出的电机轴形成驱动轴支承在由电机壳体中的径向轴承7和径向止推轴承8组成的特殊系统中，带有支承锥体和螺纹的驱动轴的上端支承有滚筒3并借助螺母6完成受力合理的连接。

壳体1装在基板15上，基板15置于基底中，通过公知的固定方式与基底连接。

图2概略地示出一实施例，其中，在图1所示的电机的下面增设3与壳体1刚性连接的径、轴向非弹性基点13，与电机壳体下部垂直的支承桥件5被非弹性角运动地限定。在图2的实施例中，与支承桥件5刚性连接的电机定子14可看作延长的支承桥件。

该实施例特别适用于大轴向作用力的场合。

图3示出了旋转系统16。它包括电机转子2，支承于由径向轴承7和径向止推轴承8组成的非弹性支承系统中的电机轴，在该实施例中，电机轴同时可作为驱动轴4，在驱动轴4的上端具有支承锥体和螺纹，其上装有滚筒3，借助螺母6完成受力合理的连接。

图4示出了摆动结构组件17。它包括旋转系统16、电机定子14和在滚筒3与电机之间设置的支承桥件5，支承桥件5与电机定子刚性连接并在其周围设置了受摆结构组件的重心12影响的弹性件9，弹性件9切向地设置在摆动结构组件的重心12周围的圆周上，使其中一条反作用力作用绕总是穿过摆动结构组件17的重心12。

弹性件9均匀地分布在支承桥件5的周围。

另一种可能是将在圆周方向上紧密分布的弹性件9设置在支承桥件5上。

将非弹性结构的摆动组件17通过支承桥件5和弹性件9安装于固定连接在壳体1上的角撑架之上，并由此通过预压弹性件9受力合理地与压环18和螺栓（图1和图2表示的力作用线）连接。

通过旋转系统16的非弹性结构和支承桥件5并考虑到壳体1的重心12的影响，且通过弹性连接摆动结构组件17的非弹性，使得由于旋转的、并与驱动轴4受力合理连接的滚筒3而产生的轴、径向力穿过驱动轴4的非弹性支承系统由围绕摆动结构组件17的重心12呈切向设置的弹性件承受。

若采用在壳体1中设置非弹性基点13的实施例，那么其弹性件只承受径向力，它可选择如图2所示的弹性件结构。在这种情况下，轴向作用力由非弹性基点13承受。

在该实施例中，可以把驱动轴4和电机轴设计成一个整体的轴，也可把电机轴和驱动轴设计成两体的有特殊支承的轴，并将两轴受力合理地连接。在这种情况下，两种支承系统即驱动轴的支承系统和电机轴的支承系统是呈非弹性的，如所述的整体轴的情况。

Claims (6)

1、在最严酷条件下启动的离心分离机，它具有被固定连接的排料机件的固定壳体，和在壳体中旋转的滚筒，该滚筒固定连接在垂直的驱动轴上，该驱动轴直接由在最严酷条件下启动有调节功能的电机来驱动，并支承于支承系统中，该支承系统承受由驱动轴、滚筒和电机转子组成的旋转系统的径、轴向作用力，其特征在于，其旋转系统(16)是非弹性支承，其旋转系统(16)和设置在电机定子(14)与滚筒之间的支承桥件(5)以及刚性固定连接在支承桥件(5)上的电机定子(14)构成一摆动结构组件(17)，它通过支承桥件(5)并考虑到摆动结构组件(17)的重心(12)径、轴向地与离心分离机的壳体(1)弹性连接。

2、如权利要求1的离心分离机，其特征在于，由于旋转系统（16）而产生的轴、径向力通过设置在支承桥件和离心分离机壳体（1）之间的一个或多个弹性件（9）承受，其弹性件切向置于摆动结构组件（17）重心（12）的周围，使得反力作用线穿过摆动结构组件（17）的重心（12）。

3、如权利要求1或2的离心分离机，其特征在于，支承桥件（5）垂直延伸到定子（14）壳体的下部分，并通过与固定连接到壳体（1）上的基点（13）与离心分离机的壳体（1）非弹性角运动地连接。

4、如权利要求1至3之一的离心分离机，其特征在于，支承桥件（5）和壳体（1）之间的弹性件（9）立体地置于支承桥件（5）的平面内。

5、如权利要求1至4之一的离心分离机，其特征在于，驱动轴（4）和电机轴是不可分的轴。

6、如权利要求1至4之一的离心分离机，其特征在于，驱动轴（4）和电机轴通过一固定非弹性可拆的连接件而连接。

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