CN112202284A - 一种永磁直驱反应釜 - Google Patents

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CN112202284A CN201910608704.XA CN201910608704A CN112202284A CN 112202284 A CN112202284 A CN 112202284A CN 201910608704 A CN201910608704 A CN 201910608704A CN 112202284 A CN112202284 A CN 112202284A
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王向东
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Abstract

本发明公开了一种永磁直驱反应釜，包括绕组总成、永磁总成、支撑轴、隔离罩、导体总成、搅拌轴、壳体、第一轴承、第二轴承、第三轴承、釜体，永磁总成包括上磁环、永磁轭铁和下磁环，绕组总成与上磁环同心套装，导体总成与下磁环同心设置并由隔离罩隔开，导体总成与搅拌轴固定连接；绕组总成通电产生感应磁场，磁场与上磁环作用带动永磁总成旋转，随后将动力传递给导体总成，导体总成带动搅拌轴旋转完成搅拌的过程。本发明的永磁直驱反应釜结构简单、紧凑，轴向尺寸小，能够适应高温环境，效率高、可靠性高、维护简单。

Description

一种永磁直驱反应釜
技术领域
本发明涉及反应釜，具体地说是一种新型、简易、可靠的一体化永磁直驱反应釜。
背景技术
反应釜是化工产业中常见的装置，根据具体需求，有很多种不同的反应釜，包括材质、结构等区别。目前常见的反应釜的机械传动方式是电机连接减速机再带动搅拌机构，这就导致了传动结构复杂，且在一些易燃、易爆、有毒、腐蚀及贵重介质下工作的搅拌机构需要具备很高的密封性，也就导致其成本较高，维护工作量较大。随着磁性材料的发展，磁力驱动技术也越来越广泛。磁力驱动技术可实现电机与负载之间非接触的扭矩传递，已运用到反应釜上。但是部分反应釜中温度较高，会影响永磁体的磁性，因此无法完全采用磁传动来实现静密封。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种永磁直驱反应釜，该反应釜能够解决现有反应釜传动结构复杂、密封要求高、磁传动部件中的永磁体在高温下会退磁等缺陷，提供一种结构简单、将动密封转化为静密封、可用于高温环境下的永磁直驱反应釜。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种永磁直驱反应釜，包括绕组总成、永磁总成、支撑轴、隔离罩、导体总成、搅拌轴、壳体、第一轴承、第二轴承、第三轴承、釜体，其特征在于：绕组总成、永磁总成、支撑轴、隔离罩和导体总成均设置于壳体内，所述的支撑轴固定于壳体内，所述的绕组总成固定在支撑轴上，所述的永磁总成通过第一轴承和第二轴承与支撑轴连接，永磁总成包括上磁环、永磁轭铁和下磁环，绕组总成与上磁环同心套装，绕组总成的外圆周面与上磁环的内圆周面正对并且由气隙隔开，所述的导体总成与下磁环同心设置并由隔离罩隔开，导体总成与隔离罩之间由气隙隔开，下磁环与隔离罩之间由气隙隔开，导体总成与搅拌轴固定连接，搅拌轴通过第三轴承与釜体连接，上述设置构成一种永磁直驱反应釜；绕组总成通电产生旋转的感应磁场，感应磁场与上磁环相互作用带动永磁总成旋转，使得导体总成切割下磁环的磁力线产生感应磁场并随永磁总成同方向旋转，导体总成带动搅拌轴旋转完成搅拌的过程。
所述的绕组总成包括铁芯和绕组，铁芯沿径向向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块，调磁块数量为p3，绕组极对数为p1，所述的上磁环的磁极对数为p2,调磁块数量p3、绕组极对数p1和上磁环磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。
所述的永磁总成中的上磁环通过2p2块永磁体N极和S极间隔且周向均匀排列形成磁极对数为p2的磁环；或通过4p2块永磁体采用海尔贝克阵列周向排列形成磁极对数为 p2的磁环。
所述的永磁总成中的下磁环通过2p4块永磁体N极和S极间隔且周向均匀排列形成磁极对数为p4的磁环；或通过4p4块永磁体采用海尔贝克阵列周向排列形成磁极对数为 p4的磁环。
所述的导体总成包括导体和导体轭铁，导体材质为铜、铝或其他导电材料。
所述的永磁总成中的下磁环为筒状结构，下磁环设置于永磁轭铁的内圆周面上；所述的导体总成为筒状结构，导体设置于导体总成的外圆周面上，下磁环的内圆周面与导体的外圆周面正对。
所述的永磁总成中的下磁环为盘状结构，下磁环设置于永磁轭铁的下端面上；所述的导体总成为盘状结构，导体设置于导体总成的上端面上，下磁环的下端面与导体的上端面正对。
所述的隔离罩采用不导磁且不导电的材料。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明通过绕组总成产生的旋转磁场与上磁环作用将电能转换为动能并实现低速输出，通过下磁环与导体总成的涡流感应磁场相互作用，最终达到带动搅拌轴旋转的功能，且上磁环与下磁环构成一个整体，简化了传动部分的机械结构；该永磁直驱反应釜无减速机构，使得整个驱动结构更加简单、紧凑，轴向尺寸小，且与搅拌轴相连的导体总成能够适应高温环境，效率高、可靠性高、维护简单，适宜推广使用。
附图说明
图1为本发明的永磁直驱反应釜实施例一结构示意图；
图2为图1的截面A-A结构示意图；
图3为图1的截面B-B结构示意图；
图4为本发明的永磁直驱反应釜实施例二结构示意图；
图5为图4的截面C-C结构示意图；
图6为图4的截面D-D结构示意图。
其中：1绕组总成；1-1铁芯；1-2绕组；1-3调磁块；2永磁总成；2-1上磁环； 2-2永磁轭铁；2-3下磁环；3支撑轴；4隔离罩；5导体总成；5-1导体；5-2导体轭铁；6搅拌轴；7壳体；8第一轴承；9第二轴承；10第三轴承；11釜体。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、2所示：一种永磁直驱反应釜，包括绕组总成(1)、永磁总成(2)、支撑轴(3)、隔离罩(4)、导体总成(5)、搅拌轴(6)、壳体(7)、第一轴承(8)、第二轴承(9)、第三轴承(10)、釜体(11)。绕组总成(1)、永磁总成(2)、支撑轴(3)、隔离罩(4)和导体总成(5)均设置于壳体(7)内，支撑轴(3)固定于壳体内，绕组总成(1)固定在支撑轴(3)上；绕组总成(1)包括铁芯(1-1)和绕组(1-2)，铁芯(1-1) 沿径向向外凸起一方块状形成调磁块(1-3)；永磁总成(2)通过第一轴承(8)和第二轴承(9)与支撑轴(3)连接，永磁总成(2)包括上磁环(2-1)、永磁轭铁(2-2)和下磁环(2-3)，绕组总成(1)与上磁环(2-1)同心套装，绕组总成(1)的外圆周面与上磁环(2-1)的内圆周面正对并且由气隙隔开，导体总成(5)与下磁环(2-3)同心设置并由隔离罩(4)隔开，导体总成(5)与隔离罩(4)之间由气隙隔开，下磁环 (2-3)与隔离罩(4)之间由气隙隔开，导体总成(5)与搅拌轴(6)固定连接，搅拌轴通过第三轴承(10)与釜体(11)连接。具体到绕组(1-2)、调磁块(1-3)和上磁环(2-1)之间的结构关系，调磁块(1-3)数量为p3，绕组(1-2)极对数为p1，上磁环(2-1)的磁极对数为p2,调磁块(1-3)数量p3、绕组(1-2)极对数p1和上磁环(2-1) 磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。具体到永磁总成(2)中上磁环(2-1)和下磁环(2-2) 中永磁体的排布，永磁总成(2)中的上磁环(2-1)通过2p2块永磁体N极和S极间隔且周向均匀排列形成磁极对数为p2的磁环，或通过4p2块永磁体采用海尔贝克阵列周向排列形成磁极对数为p2的磁环；永磁总成(2)中的下磁环(2-2)通过2p4块永磁体N极和S极间隔且周向均匀排列形成磁极对数为p4的磁环，或通过4p4块永磁体采用海尔贝克阵列周向排列形成磁极对数为p4的磁环。具体到导体总成(5)的结构与材质，导体总成(5)包括导体(5-1)和导体轭铁(5-2)，导体(5-1)材质为铜、铝或其他导电材料。具体到隔离罩(4)的材质，隔离罩(4)采用不导磁且不导电的材料。
实施例一
在上述结构的基础上，如图1、3所示，永磁总成中的下磁环(2-3)为筒状结构，下磁环(2-3)设置于永磁轭铁(2-2)的内圆周面上；导体总成(5)为筒状结构，导体(5-1)设置于导体总成(5)的外圆周面上，下磁环(2-2)的内圆周面与导体(5-1) 的外圆周面正对。
实施例二
在上述结构的基础上，如图4、5、6所示，永磁总成(2)中的下磁环(2-3)为盘状结构，下磁环(2-3)设置于永磁轭铁(2-2)的下端面上；所述的导体总成(5)为盘状结构，导体(5-1)设置于导体总成(5)的上端面上，下磁环(2-2)的下端面与导体(5-1)的上端面正对。
本发明的永磁直驱反应釜使用时，绕组总成(1)通电产生旋转的感应磁场，感应磁场与上磁环(2-1)相互作用带动永磁总成(2)旋转，使得导体总成(5)切割下磁环(2-3)的磁力线产生感应磁场并随永磁总成(2)同方向旋转，导体总成(5)带动搅拌轴(6)旋转完成搅拌的过程。
本发明通过绕组总成产生的旋转磁场与上磁环作用将电能转换为动能并实现低速输出，通过下磁环与导体总成的涡流感应磁场相互作用，最终达到带动搅拌轴旋转的功能，且上磁环与下磁环构成一个整体，简化了传动部分的机械结构；该永磁直驱反应釜无减速机构，使得整个驱动结构更加简单、紧凑，轴向尺寸小，且与搅拌轴相连的导体总成能够适应高温环境，效率高、可靠性高、维护简单，适宜推广使用。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种永磁直驱反应釜，包括绕组总成(1)、永磁总成(2)、支撑轴(3)、隔离罩(4)、导体总成(5)、搅拌轴(6)、壳体(7)、第一轴承(8)、第二轴承(9)、第三轴承(10)、釜体(11)，其特征在于：绕组总成(1)、永磁总成(2)、支撑轴(3)、隔离罩(4)和导体总成(5)均设置于壳体(7)内，所述的支撑轴(3)固定于壳体内，所述的绕组总成(1)固定在支撑轴(3)上，所述的永磁总成(2)通过第一轴承(8)和第二轴承(9)与支撑轴(3)连接，永磁总成(2)包括上磁环(2-1)、永磁轭铁(2-2)和下磁环(2-3)，绕组总成(1)与上磁环(2-1)同心套装，绕组总成(1)的外圆周面与上磁环(2-1)的内圆周面正对并且由气隙隔开，所述的导体总成(5)与下磁环(2-3)同心设置并由隔离罩(4)隔开，导体总成(5)与隔离罩(4)之间由气隙隔开，下磁环(2-3)与隔离罩(4)之间由气隙隔开，导体总成(5)与搅拌轴(6)固定连接，搅拌轴通过第三轴承(10)与釜体(11)连接，上述设置构成一种永磁直驱反应釜；绕组总成(1)通电产生旋转的感应磁场，感应磁场与上磁环(2-1)相互作用带动永磁总成(2)旋转，使得导体总成(5)切割下磁环(2-3)的磁力线产生感应磁场并随永磁总成(2)同方向旋转，导体总成(5)带动搅拌轴(6)旋转完成搅拌的过程。
2.根据权利要求1所述的一种永磁直驱反应釜，其特征在于：所述的绕组总成(1)包括铁芯(1-1)和绕组(1-2)，铁芯(1-1)沿径向向外凸起一方块状或者其它形状形成调磁块(1-3)，调磁块(1-3)数量为p3，绕组(1-2)极对数为p1，所述的上磁环(2-1)的磁极对数为p2,调磁块(1-3)数量p3、绕组(1-2)极对数p1和上磁环(2-1)磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。
3.根据权利要求1所述的一种永磁直驱反应釜，其特征在于：所述的永磁总成(2)中的上磁环(2-1)通过2p2块永磁体N极和S极间隔且周向均匀排列形成磁极对数为p2的磁环；或通过4p2块永磁体采用海尔贝克阵列周向排列形成磁极对数为p2的磁环。
4.根据权利要求1所述的一种永磁直驱反应釜，其特征在于：所述的永磁总成(2)中的下磁环(2-2)通过2p4块永磁体N极和S极间隔且周向均匀排列形成磁极对数为p4的磁环；或通过4p4块永磁体采用海尔贝克阵列周向排列形成磁极对数为p4的磁环。
5.根据权利要求1所述的一种永磁直驱反应釜，其特征在于：所述的导体总成(5)包括导体(5-1)和导体轭铁(5-2)，导体(5-1)材质为铜、铝或其他导电材料。
6.根据权利要求1所述的一种永磁直驱反应釜，其特征在于：所述的永磁总成(2)中的下磁环(2-3)为筒状结构，下磁环(2-3)设置于永磁轭铁(2-2)的内圆周面上；所述的导体总成(5)为筒状结构，导体(5-1)设置于导体总成(5)的外圆周面上，下磁环(2-2)的内圆周面与导体(5-1)的外圆周面正对。
7.根据权利要求1所述的一种永磁直驱反应釜，其特征在于：所述的永磁总成(2)中的下磁环(2-3)为盘状结构，下磁环(2-3)设置于永磁轭铁(2-2)的下端面上；所述的导体总成(5)为盘状结构，导体(5-1)设置于导体总成(5)的上端面上，下磁环(2-2)的下端面与导体(5-1)的上端面正对。
8.根据权利要求1所述的一种永磁直驱反应釜，其特征在于：所述的隔离罩(4)采用不导磁且不导电的材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113683283A (zh) * 2021-08-30 2021-11-23 扬州大学 全自动小型污泥脱水干燥机及其脱水方法

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