CN114080747B - 具有电机的输送设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有电机的输送设备，电机具有定子壳体(7)和转子，转子以不能相对转动的方式与空心轴连接，空心轴以能相对于定子壳体(7)转动的方式被支承，空心轴与实心轴(4)以不能相对转动的方式连接，实心轴至少部分地伸入空心轴的凹口中，定子壳体(7)与法兰(5)连接，法兰在背离电机的一侧上与第二支撑件(2)连接，实心轴(4)穿过第二支撑件(2)的凹口伸出并以能转动的方式支承在接纳在第一支撑件(1)中的第一轴承中，实心轴(4)以不能相对转动的方式与输送部件(3)连接，输送部件(3)布置在第一与第二支撑件(1；2)之间，法兰(5)借助穿过法兰(5)凹口的螺接件与第二支撑件(2)连接，每个螺接件都与法兰(5)间隔开，各螺接件穿过布置在相应螺接件与法兰(5)之间的相应弹性件。

Description

具有电机的输送设备
技术领域
本发明涉及具有电机的输送设备。
背景技术
众所周知，传送带是由减速电机驱动的。
作为最接近的现有技术从DE 10 2015 210 641 A1已知一种电机。
从US 2004/0 035 684 A1已知一种辊式输送设备。
从DE 10 2010 051 192 A1已知一种输送设备的制造方法，该输送设备包括以不能相对转动的方式连接在轴上的齿轮，该齿轮的齿部与另一齿轮的齿部啮合，以在第一通道区域和第二通道区域之间输送一输送介质。
发明内容
因此本发明的目的是，改进一种输送设备，使其能够以低成本的方式运行。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1中给出的特征的输送设备来实现。
对于具有电机的输送设备，本发明的重要特征在于，电机具有定子壳体和转子，
其中，转子以不能相对转动的方式与空心轴连接，该空心轴以能相对于定子壳体转动的方式被支承，
特别是其中，空心轴借助接纳在轴承法兰中的、与定子壳体连接的第一轴承以及借助第二轴承来支承，该第二轴承接纳在第二轴承法兰中并与定子壳体在定子壳体的背离第一轴承法兰的一侧上相连接，
其中，空心轴与实心轴以不能相对转动的方式、特别是力锁合地连接，实心轴至少部分地伸入空心轴的凹口中，
其中，定子壳体、特别是与定子壳体连接的第一轴承法兰与一法兰相连接，该法兰在背离电机的一侧上与第二支撑件连接，
其中，实心轴穿过第二支撑件的凹口伸出并以能转动的方式支承在接纳在第一支撑件中的第一轴承中，
其中，实心轴以不能相对转动的方式与输送部件、特别是辊子或齿轮相连接，
其中，输送部件布置在第一支撑件与第二支撑件之间，
其中，法兰借助穿过法兰凹口的螺接件与第二支撑件连接，特别是借助穿过法兰凹口伸出的螺纹杆或借助穿过法兰凹口伸出的具有螺栓头的螺栓与第二支撑件连接，
其中，每个螺接件都与法兰间隔开，各螺接件穿过布置在相应螺接件与法兰之间的相应弹性件，
特别是其中，各弹性件插入到沿轴向贯穿法兰的凹口中。
在此优点是，电机可以直接安装到支撑件上并被支撑件保持。空心轴因此可以直接与输送设备的要驱动的实心轴连接，也就是说在二者之间没有布置减速器/传动装置。以这种方式，可以节省减速器并且因此实现输送设备的低成本运行，特别是具有较低的能量损失。
然而，为了产生足够高的转矩，电机必须实施为同步电机。输送设备的起动转矩高，这是因为实心轴经由辊子驱动运输带或经由齿轮驱动输送链，并且运输带和输送链都被张紧。因此，会产生高摩擦力，即引起电机的高起动转矩。
由于电机经由法兰直接安装在第二支撑件上，因此热量也可以导出到支撑件上。
弹性件使得在实心轴与空心轴连接之后，可以将法兰与第二支撑件连接，并且进而能够实现法兰与转动轴线的对准/对齐。亦即，当空心轴的转动轴线稍微偏移时，法兰也可以偏移，然而其中，随着偏移量的增加，弹性件会产生越来越大的反作用力。以这种方式，可以实现法兰的移动，但如果移动太大，则实现复位的力作用。与没有弹性件的实施例相比，弹性件的作用是，当实心轴和/或空心轴的转动轴线由于制造公差而偏离其理想位置时，系统中会保留一定的残余应力，这可以防止松动。例如，轴承被加载以残余应力，并且系统的部件发生弹性偏移。总体而言，这是很小的残余应力，因此可以被系统吸收。优选地，法兰由比第二支撑件更软的材料制成。以这种方式，法兰本身也吸收一部分残余应力。
因此，由于系统中的残余应力，运行期间发生的机械振动也具有较低的振幅。
在有利的实施例中，用于以能转动的方式支承实心轴的第二轴承布置在第一支撑件中。在此优点是，实心轴可以在两侧被支承。这是因为，实心轴一方面支承在第二轴承中，另一方面经由空心轴支承在电机的轴承中。
在有利的实施例中，弹性件由弹性材料、特别是弹性体和/或橡胶制成，和/或弹性件构造成环形，
特别是其中，弹性件具有沿径向突出的凸圈/凸缘，该凸圈沿周向方向围绕环形构造的弹性件的环轴线形成环绕，特别是该凸圈沿轴向方向将弹性件限制在法兰上。在此优点是，复位力较小，并且因此可以克服系统中可能存在的游隙，但不会将高应力负载引入系统。
在有利的实施例中，法兰由弹性模量大于第二支撑件的弹性模量的材料一件式地和/或一体地制成。在此优点是，可以在法兰中吸收一部分残余应力，特别是通过弹性张紧。
在有利的实施例中，空心轴具有居中布置的、盲孔状实施的凹口或具有轴向贯穿空心轴的孔。在此优点是，实心轴可以插入到空心轴中，其中，夹紧环被推到空心轴上，当操纵夹紧环的拉紧螺栓时，该夹紧环使得空心轴收缩到实心轴上。
在替选的实施例中，沿轴向方向被空心轴覆盖的区域包括被定子壳体覆盖的区域，
尤其是使得，空心轴在两侧沿轴向方向和逆着轴向方向地从定子壳体突出。在此优点是，空心轴在两侧突出，从而为实心轴提供足够长的轴向连接区域。
在有利的实施例中，第二支撑件由钢制成并且法兰由铝制成。在此优点是，可以在法兰中至少部分地吸收残余应力。
在有利的实施例中，用于接纳弹性件的、轴向贯穿法兰件的凹口形成方形的孔图案，特别是当沿轴向观察时。在此优点是，可以使用法兰的角部区域。
在有利的实施例中，法兰实施为具有方形底面的截棱锥，
特别是其中，各弹性件布置在方形的各角部区域中。在此优点是，弹性件布置在大的径向距离处，并且因此在吸收残余应力时法兰仅轻微变形。
在有利的实施例中，弹性件在一其法线方向平行于电机的空心轴的转动轴线取向的平面上的垂直投影与定子壳体在该平面上的垂直投影间隔开。在此优点是，穿过弹性件的螺接件可以不受定子壳体阻碍地被操纵。这是因为被弹性件覆盖的空间区域径向地突出于被定子壳体覆盖的空间区域。
在有利的实施例中，变流器与定子壳体连接，
其中，弹性件在一其法线方向平行于电机的空心轴的转动轴线取向的平面上的垂直投影与变流器在该平面上的垂直投影间隔开。在此优点是，穿过弹性件的螺接件可以不受变流器阻碍地被操纵。这是因为被弹性件覆盖的空间区域径向突出于被变流器覆盖的空间区域。
在有利的实施例中，冷却肋/散热片成形在法兰上。在此优点是，从电机流到第二支撑件的热量在流过法兰期间便已可以至少部分地通过冷却肋散发到周围环境中。
冷却肋优选地沿轴向延伸并且基于实心轴的转动轴线沿周向彼此均匀地间隔开，然而其中，没有冷却肋布置在被各弹性件覆盖的、特别是被其凸圈覆盖的圆周角区域中，而是在被冷却肋沿轴向方向覆盖的区域中，被法兰覆盖的径向区域小于被弹性件覆盖的径向区域，和/或与被弹性件覆盖的径向区域间隔开。因此，保持了没有冷却肋的、可用于操纵螺接件的空间区域。
从属权利要求给出了其他的优点。本发明不限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员来说，尤其是从目的提出和/或与现有技术相比较而提出的目的中，可以得出权利要求和/或单独的权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其他合理的组合可能性。
附图说明
现在参考示意性附图进一步详细地阐述本发明：
图1示意性地示出了根据本发明的输送设备、特别是带式输送装置或皮带输送机，其具有直接进行驱动的电机；
图2示意性地示出了电机的剖视图；
图3示意性地示出了电机的俯视图。
具体实施方式
如在附图中所示，输送设备具有实心轴4，该实心轴通过轴承、尤其是滚动轴承可转动地支承在第一支撑件1中。
在与第一支撑件1间隔开的第二支撑件2中同样布置有用于可转动地支承实心轴4的第二轴承，其中，实心轴4在第二轴承的两侧伸出。
电机布置在第二支撑件2的背离第一支撑件1的一侧上。
为此，电机的法兰5与第二支撑件2螺接/螺纹连接。
在背离第二支撑件2的一侧上，电机的定子壳体7与法兰5螺接。
转子20以不能相对转动的方式布置在空心轴21上并且与其连接。
空心轴21通过电机的两个容纳在定子壳体7中的轴承可转动地被支承，这两个轴承尤其是容纳在与定子壳体7连接的两个轴承法兰中。
空心轴21与实心轴4以不能相对转动的方式连接，特别是借助收缩式螺栓以力锁合的方式连接。
在将设置有法兰5的电机装配在第二支撑件2上时，使用螺接件、如带螺母的螺栓或连接螺栓。
法兰5具有轴向贯通的凹口，螺接件穿过该凹口。当然，在各凹口中布置有相应的、环形地成形的弹性件30。各螺接件穿过相应的弹性件30。因此，螺接件不直接接触法兰5。亦即在每个螺接件与法兰之间分别布置一个弹性件30。
弹性件30优选设计为橡胶套管。
在将设置有法兰5的电机装配在第二支撑件2上时，弹性件30使电机定心。这是因为，实心轴4与空心轴21的同轴对准很重要。亦即，首先使实心轴4与空心轴21连接，然后才用螺母拧紧螺接件。因此，弹性件30在拧紧之前已经变形，以便补偿公差。
优选地，弹性件30分别在其轴向端部区域之一中具有环绕的凸圈，使得弹性件只能以如下深度插入到轴向穿孔中，即，直至相应的凸圈抵靠(在法兰上)。因此，各自的凸圈限制了各自的轴向插入。
变流器6与定子壳体7连接，从而电机可以通过变流器以转速调节或转矩调节的方式运行。
在两个支撑件1和2之间，辊子3以不能相对转动的方式与实心轴4连接。辊子3优选地驱动带子或皮带。
被法兰5覆盖的径向区域包括被辊子3包围的径向区域。被法兰覆盖的径向区域优选地以如下方式在径向上伸展得更远，即，使得可以在径向上在辊子3外部连接螺接件。
在此，轴向方向以平行于实心轴4的转动轴线的方式取向。
空心轴21实施有盲孔状的空腔。这意味着空心轴21的空腔不是贯通的而是盲孔状的。因此，空心轴21在其背离法兰5的端部区域上具有实心轴区域，该实心轴区域封闭邻接的空心轴区域。因此可以实现更高程度的保护。这是因为，没有液体可以从空腔进入到电机的内部空间。此外，实现了对插入空心轴区域中的实心轴4的轴向限制。
如从图1中可以看出的，法兰5的侧向伸展尺寸也大于变流器6在这个方向上的伸展尺寸。以这种方式，螺接件可以穿过弹性件30的贯通的凹口并因此也穿过法兰5的容纳弹性件30的轴向孔。因此，可由变流器6不受干扰且不受阻碍地实施对螺接件30的致动。因此有利的是，弹性件30在一其法线方向平行于电机的空心轴21的转动轴线取向的平面上的垂直投影与变流器在该平面上的垂直投影间隔开，特别是甚至与定子壳体在该平面上的垂直投影间隔开。
法兰5优选地由如下的材料制成，即，该材料比第二支撑件2的材料更软，也就是具有更高的弹性模量，并且比弹性件30更硬，也就是具有更低的弹性模量。此外，该材料优选具有比钢更高的导热性。因此，从定子壳体7流入到法兰5的热量可以在法兰5中扩散并传递到第二支撑件2，该第二支撑件因此也可以由钢制成。这是因为，扩散的热流被较差的导热体也可以充分吸收，并可以传递到周围环境中。
法兰5优选在其外侧具有沿轴向方向延伸的冷却肋。
空心轴21居中地轴向贯穿法兰，即在轴向两侧伸出。
法兰5棱锥形地成型并且具有方形的底面。
如图3所示，法兰5在其法线平行于轴向方向(即平行于空心轴21的转动轴线)取向的平面中的垂直投影的外周为方形。
在根据本发明的另外的实施例中，使用轴向贯通的空腔代替盲孔状空腔。空心轴21于是即具有轴向贯通的圆柱形空腔，特别是其中，空心轴实施为空心圆柱体。因此实现了低成本的设计，其中实心轴4的插入深度不固定。
在根据本发明的另外的实施例中，空心轴21的轴向端部并不布置在被转子20覆盖的轴向区域中，而是被空心轴21覆盖的轴向区域甚至包括整个被转子20覆盖的轴向区域。尤其是，空心轴在B侧、特别是以及在A侧从电机突出，特别是从其定子壳体7突出。
定子壳体的热量也可以通过法兰被导出到第二支撑件2。因此可以实现电机的改进的散热。
在根据本发明的另外的实施例中，没有设置容纳在第二支撑件2中的轴承、即第二轴承，而是空心轴21的布置在电机中的轴承在实心轴4与空心轴21连接之后也承担对实心轴4的支承。因此，实心轴4仅通过容纳在第一支撑件1中的第一轴承并且通过容纳在定子壳体7中的轴承来支承。因此可以减少损失，尤其是减少向第二支撑件2中的热输入。
附图标记列表：
1 支撑件
2 支撑件
3 辊子
4 实心轴
5 法兰
6 变流器
7 定子壳体
20 转子
21 空心轴
30 弹性件，特别是橡胶套管

Claims (15)

1.一种具有电机的输送设备，
电机具有定子壳体和转子，
转子以不能相对转动的方式与空心轴连接，所述空心轴以能相对于定子壳体转动的方式被支承，
空心轴借助接纳在轴承法兰中的、与定子壳体连接的第一轴承以及借助接纳在第二轴承法兰中的、与定子壳体在定子壳体的背离第一轴承法兰的一侧上相连接的第二轴承来支承，
空心轴与实心轴以不能相对转动的方式连接，所述实心轴至少部分地伸入到空心轴的凹口中，
与定子壳体连接的第一轴承法兰与法兰连接，所述法兰在背离电机的一侧上与第二支撑件连接，
实心轴穿过第二支撑件的凹口伸出并以能转动的方式支承在接纳于第一支撑件中的第一轴承中，
实心轴以不能相对转动的方式与输送部件相连接，
输送部件布置在第一支撑件和第二支撑件之间，
法兰借助穿过法兰凹口的螺纹杆或借助穿过法兰凹口的、具有螺栓头的螺栓与第二支撑件连接，
每个螺接件都与法兰间隔开，各螺接件穿过布置在相应螺接件与法兰之间的相应的弹性件，
各弹性件插入到沿轴向贯穿法兰的凹口中，在法兰上成形有冷却肋，法兰的材料具有比钢更高的导热性，第二支撑件由钢制成。
2.一种具有电机的输送设备，
电机具有定子壳体和转子，
转子以不能相对转动的方式与空心轴连接，所述空心轴相对于定子壳体以能转动的方式被支承，
空心轴与实心轴以不能相对转动的方式连接，所述实心轴至少部分地伸入到空心轴的凹口中，
定子壳体与法兰连接，所述法兰在背离电机的一侧上与第二支撑件连接，
实心轴穿过第二支撑件的凹口伸出并以能转动的方式支承在接纳于第一支撑件中的第一轴承中，
实心轴以不能相对转动的方式与输送部件相连接，
输送部件布置在第一支撑件与第二支撑件之间，
法兰借助穿过法兰凹口的螺接件与第二支撑件连接，
每个螺接件都与法兰间隔开，各螺接件穿过布置在相应螺接件与法兰之间的相应的弹性件，
沿轴向方向被空心轴覆盖的区域包括被定子壳体覆盖的区域，在法兰上成形有冷却肋，法兰的材料具有比钢更高的导热性，第二支撑件由钢制成。
3.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
用于以能转动的方式支承实心轴的第二轴承布置在第一支撑件中。
4.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
弹性件由弹性材料制成，
和/或
弹性件被构造成环形。
5.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
弹性件具有沿周向方向围绕环形构造的弹性件的环轴线环绕的、沿径向突出的凸圈，凸圈沿径向在弹性件上突出。
6.根据权利要求5所述的输送设备，
其特征在于，
凸圈沿轴向方向将弹性件限制在法兰上。
7.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
法兰由弹性模量大于第二支撑件的弹性模量的材料一件式地和/或一体地制成。
8.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
空心轴具有居中布置的、盲孔状实施的凹口或具有轴向贯穿空心轴的孔。
9.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
沿轴向方向被空心轴覆盖的区域包括被定子壳体覆盖的区域，
使得空心轴在两侧沿轴向方向和逆着轴向方向地从定子壳体突出。
10.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
而法兰由铝制成。
11.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
当沿轴向方向观察时，用于接纳弹性件的、沿轴向贯穿法兰件的凹口形成方形的孔图案。
12.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
法兰被实施为具有方形底面的截棱锥，
相应的弹性件布置在方形的相应角部区域中。
13.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
弹性件在一其法线方向平行于电机的空心轴的转动轴线取向的平面上的垂直投影与定子壳体在该平面上的垂直投影间隔开。
14.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
变流器与定子壳体连接，
弹性件在一其法线方向平行于电机的空心轴的转动轴线取向的平面上的垂直投影与变流器在该平面上的垂直投影间隔开。
15.根据权利要求1或2所述的输送设备，
其特征在于，
电机的转子装有永磁体，
和/或
电机是同步电机，
和/或
法兰的冷却肋沿轴向延伸并以实心轴的转动轴线为基准沿周向彼此均匀地间隔开，
在被各弹性件的凸圈覆盖的圆周角区域中没有布置冷却肋，而是在被冷却肋沿轴向方向覆盖的区域中，被法兰覆盖的径向区域小于被弹性件覆盖的径向区域，和/或与被弹性件覆盖的径向区域间隔开。
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