CN110062742B - 用于输送机的轴向磁通电机 - Google Patents

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Abstract

一种输送带驱动系统，其包括轴向磁通电机。该轴向磁通电动机包括安装在固定轴上的定子和转子轴承。定子驱动被安装在转子轴承上的有齿转子。转子具有管状轴延伸部，其与能够适应标准链轮的驱动轴进行配合。转子的旋转引起驱动轴和链轮的旋转，以驱动输送带。

Description

用于输送机的轴向磁通电机
相关申请
本申请要求于2016年12月28日提交的题为“Axial Flux Motor for a Conveyor(用于输送机的轴向磁通电机)”的美国临时专利申请第62/439,710号的优先权，其内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明一般涉及动力驱动输送机，更具体地说，涉及用于驱动输送带驱动系统的轴向磁通电机，该输送带驱动系统使输送带沿环道移动。
背景技术
输送带用于将物品、包裹、食品、机器零件等从一个场所移动至另一个场所，例如在工厂、车间、制造设施等中。输送带通常使用驱动轴，在该驱动轴上安装有驱动输送带的驱动皮带轮或链轮。
发明内容
输送带驱动系统包括联接至驱动轴的轴向磁通电机。轴向磁通电机包括定子和由该定子驱动的具有外周齿的转子。转子联接至驱动轴，该驱动轴用于安装被联接至该轴的附加的传统链轮，使得驱动转子使驱动轴旋转，还使相关的附加链轮旋转。
根据一个方面，一种用于输送带的驱动链轮包括：圆盘形主体，该圆盘形主体具有多个周向齿和布置在该圆盘形主体上的多个磁体；以及连接器，该连接器从该圆盘形主体的第一侧延伸，以用于将圆盘形主体连接至驱动轴。
根据另一方面，一种用于输送带的驱动系统包括：固定轴，该固定轴沿纵向轴线延伸；定子，该定子安装至固定轴；转子，该转子使用轴承来可旋转地安装至固定轴，并通过气隙与定子间隔开；突起，该突起从转子延伸，以用于安装驱动轴；驱动轴，该驱动轴联接至突起；以及链轮，该链轮联接至驱动轴。
附图说明
图1是本发明一个实施例的已组装的输送带驱动系统的局部分解图；
图2是图1的输送带驱动系统的局部分解图；
图3是根据本发明的一个实施例的包括以相对紧密的间距联接的多个链轮的输送带驱动系统的等距视图；
图4示出了在链轮之间包括较大间距的输送带驱动系统；
图5示出了包括位于驱动轴的每个端部处的固定定子的输送带驱动系统；
图6示出了包括位于驱动轴的每个端部处的定子的传送带驱动系统，在所述驱动轴上安装有多个惰链轮；
图7示出了本发明的一个实施例的包括多个定子和转子的输送带驱动系统；
图8示出了本发明的另一实施例的输送带驱动系统；以及
图9是图8的输送带驱动系统的定子和转子的分解图。
具体实施方式
用于驱动输送机的电机包括安装在固定轴上的定子和转子轴承。定子驱动被安装在转子轴承上的相关转子。转子与用于安装链轮或其他皮带引导设备的驱动轴配合。将针对一些说明性实施例描述本发明，但本发明不限于所示实施例。
图1示出了体现本发明特征的输送带驱动系统。驱动系统10包括驱动链轮20，该驱动链轮20由驱动器30驱动并联接至沿中心轴线41延伸的驱动轴40。另一个链轮42联接至驱动轴40并且随之转动。驱动链轮20和所联接的链轮42共同接合并支撑输送带。并且，与传统的端部驱动轴不同，不需要齿轮箱。所联接的链轮42能够沿驱动轴40的旋转轴线固定，或者能够自由浮动。
驱动链轮20包括永磁转子。转子包括圆盘形主体23和沿主体23的外表面周向地间隔开的外周齿22。圆盘形主体23容纳一组永磁体或能够产生磁场的其他部件。驱动器30是包括一组缠绕线圈的定子，其通过气隙与驱动链轮20分离。定子固定至固定轴32，固定轴32延伸穿过转子20和驱动轴40。固定轴32安装至输送机框架。如图2所示，固定轴32包括轴承34，其用于将转子20可旋转地安装在远离定子30的选定距离处。
当由电机控制器通过电线通电时，该定子30产生磁通波，该磁通波使永磁转子20围绕轴40的轴线41旋转，还使齿22在环道中移动。由于转子20联接至驱动轴40，因此转子20的旋转使驱动轴40也与联接至该驱动轴40的任何附加链轮42一起旋转。
用于将转子20连接至驱动轴40的连接器包括沿中心轴线41延伸的中空突起，该中空突起用于与驱动轴40配合。示例性中空突起24包括形成方形形状的四个壁，该方形形状略小于轴40的内开口，使得突起24可以装配在轴40内部，以将驱动轴40联接至转子20。或者整个驱动轴可以是中空的，或者仅端部是中空的，该端部用于容纳连接器。驱动轴和转子因此被连接，使得转子绕中心轴线的旋转使驱动轴40也旋转。可以使用任何合适的用于联接转子和驱动轴的装置。
如图3和4所示，多个附加链轮42能够以任何合适的间距连接至驱动轴40。图3示出了输送机驱动系统10'，其采用定子30、转子20、联接至转子20的驱动轴40以及在驱动轴上分别间隔开三英寸左右的多个附加链轮42，而图4示出了输送机驱动系统10”，其采用定子30、转子20、联接至转子20的驱动轴40以及在驱动轴40上在转子20之间间隔六英寸左右的附加链轮42。
如图5和6所示，输送带驱动系统100和100'可包括在驱动轴40的每个端部处同步的定子30和链轮转子20，该驱动轴40上安装有附加链轮42。
如图7所示，输送带驱动系统200可沿驱动轴段40'包括多个驱动器。每个驱动器包括固定至固定轴32上的定子30，该固定轴32在每个端部处固定至输送机框架。具有周边齿的一对转子20可旋转地安装至固定轴并且由每个定子驱动。一对转子中的一个可以机械驱动而不是电驱动。转子30联接至驱动轴段40，每个驱动轴段安装有一组附加链轮42。定子和转子是同步的，使得分离的驱动轴段一致地转动。
根据本发明的另一实施例，图8和9中所示的输送带驱动系统300可包括多个驱动器，每个驱动器独立地安装至输送器框架。在图9的实施例中，每个定子330具有壳体，该壳体具有平坦的面向框架的端部331，该端部331用于附接至框架。每个定子330驱动一个或多个相关的转子320，转子320又联接至驱动轴，在该驱动轴上使用联接器324来安装有惰链轮342。固定至定子上的轴状突起332支撑转子。内部定子330包括从每侧延伸的轴状突起332，以支撑多个相关的转子，而外部定子330包括用于与相关的定子联接的面向内侧的突起332。
任何合适数量的定子、有齿转子和附加链轮可以以任何合适的配置和间隔使用，以形成输送带驱动系统。使用带有轴向磁通电机的方形驱动轴的能力允许以分布的方式安全且经济地将扭矩传递至输送带。因为每个方管部分相对较短，所以使扭转和齿错位最小化。通过电机控制和同步能够实现沿整个轴的齿对准。
因此，如这些几个示例所示，权利要求的范围并不意味着限于示例性版本的细节。

Claims (11)

1.一种用于输送带的驱动链轮，包括：
圆盘形主体，所述圆盘形主体具有多个周向齿和布置在所述圆盘形主体上的多个磁体；
位于所述圆盘形主体中的开口，所述开口具有用于将所述圆盘形主体能够旋转地安装到固定轴的轴承；以及
中空突起，所述中空突起从所述圆盘形主体的第一侧延伸，以用于将所述圆盘形主体连接至驱动轴，所述驱动轴用于驱动安装到所述驱动轴的附加链轮。
2.根据权利要求1所述的驱动链轮，其中，所述中空突起具有方形形状。
3.一种用于输送带的驱动系统，包括：
固定轴，所述固定轴沿纵向轴线延伸；
定子，所述定子固定至所述固定轴，所述固定轴从所述定子的第一侧延伸；
转子，所述转子使用轴承来能够旋转地安装至所述固定轴，并通过气隙与所述定子间隔开，所述转子包括用于驱动所述输送带的外周驱动齿；
中空突起，所述中空突起从所述转子延伸，以用于安装驱动轴；
驱动轴，所述驱动轴固定至所述中空突起，所述中空突起装配在所述驱动轴的端部内部，并且所述固定轴延伸穿过所述转子、所述中空突起和所述驱动轴；以及
安装到所述驱动轴并且能够随所述驱动轴旋转的链轮，所述链轮具有用于驱动所述输送带的外周驱动齿。
4.根据权利要求3所述的驱动系统，其中，所述固定轴安装至输送机框架。
5.根据权利要求3所述的驱动系统，其中，所述定子包括一组缠绕线圈。
6.根据权利要求3所述的驱动系统，其中，所述转子包括圆盘形主体和一组磁体。
7.根据权利要求3所述的驱动系统，其中，所述中空突起具有方形形状。
8.根据权利要求7所述的驱动系统，其中，所述驱动轴是被配置为接收所述中空突起的中空的方形。
9.根据权利要求3所述的驱动系统，还包括在所述驱动轴上间隔开的多个链轮。
10.根据权利要求3所述的驱动系统，还包括安装至所述固定轴的第二定子和由所述第二定子驱动的第二转子。
11.根据权利要求3所述的驱动系统，其中，所述定子固定至输送机框架。
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