CN213086242U - 主轴机械装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种主轴机械装置，包括机架和主轴，且所述主轴的端部突伸到所述机架的外侧；所述主轴机械装置还包括安装法兰、定子组件以及转子组件，所述主轴穿过所述安装法兰；所述安装法兰固定在所述机架的外侧，所述安装法兰具有用以径向支撑及固定所述定子组件的安装部；所述转子组件包括转子轭铁以及永磁体，所述转子轭铁包括环形的磁轭部，且所述永磁体均匀设置在所述磁轭部的内壁或内部；所述转子轭铁与所述主轴固定连接，且在所述主轴的径向方向上，所述定子组件设置于所述安装部与所述永磁体之间。本实用新型实施例通过将转子组件设于定子组件的外部，不仅可增大转子组件的惯量，减小主轴的转速波动，还可降低制造成本。

Description

主轴机械装置

技术领域

本实用新型实施例涉及纺织机械领域，更具体地说，涉及一种主轴机械装置。

背景技术

衣食住行是人们工作生活必不可少的。随着经济的发展，人们越来越注重衣着打扮，对纺织品的需求及品质要求也不断提高。纺织机械装置(纺织设备) 是纺织行业最重要的设备之一，为后续的印染、针缝等提供了原料。

随着纺织行业的不断发展，纺织机械也在不断更新进步。从最早的有梭织机到后来的剑杆织机、喷水织机、喷气织机，织机的能效不断提高。如图1所示，是现有纺织机械装置的结构示意图。在该纺织机械装置中，驱动组件11 (主电机)为纺织机械装置的主轴12提供工作所需的驱动力；其中驱动组件11 包括机壳111、定子112和内置转子113，内置转子113设于定子112的内部，而定子112装设在机壳111内，并通过安装法兰13将机壳111固定连接到纺织机械装置的墙板14，使内置转子113与主轴相连接，驱动主轴旋转。

但是，由于现有纺织机械装置的内置转子113设于定子112的内部，因此受定子112的内部转子腔的空间限制，导致现有纺织机械装置的内置转子113的外径较小，不利于增大内置转子113的惯量(转子的惯量与转子的外径成正比)，从而无法有效减小主轴的转速波动，致使主轴运行的稳定性较差，存在振动。并且，内置转子113运行时会产生较大热量，而设置于定子112内部的内置转子 113与外部空气的接触面积小，无法有效将热量传递到外部空气中，从而使内置转子113具较高温度。为避免内置转子113上的永磁体受高温影响而退磁失效，需要使用高耐温的永磁体，从而大大增加了制造成本。

此外，由于纺织机械装置的定子112需要通过机壳111及安装法兰13固定到墙板14，从而使得整体结构复杂化(机壳111起到的作用较低)，不仅增大了拆装难度，还会进一步增加制造成本。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述现有纺织机械装置的内置转子受定子限制、无法减小主轴转速波动、主轴运行的稳定性差且需要使用高耐温的永磁体、大大增加了制造成本以及拆装难度大的问题，提供一种主轴机械装置。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种主轴机械装置，包括机架和主轴，且所述主轴的端部突伸到所述机架的外侧；所述主轴机械装置还包括安装法兰、定子组件以及转子组件，所述主轴穿过所述安装法兰；所述安装法兰固定在所述机架的外侧，所述安装法兰具有用以径向支撑及固定所述定子组件的安装部；所述转子组件包括转子轭铁以及永磁体，所述转子轭铁包括环形的磁轭部，且所述永磁体均匀设置在所述磁轭部的内壁或内部；所述转子轭铁与所述主轴固定连接，且在所述主轴的径向方向上，所述定子组件设置于所述安装部与所述永磁体之间。

优选地，所述转子轭铁包括连接在所述磁轭部的轴向的一端的端板部，所述端板部具有轴孔，且所述主轴通过穿设到所述轴孔、并以与所述端板部固定的方式与所述转子轭铁固定连接。

优选地，所述磁轭部的厚度大于所述端板部的厚度。

优选地，所述安装部与所述主轴同轴、并呈环形设置，且所述安装部的环形内壁围合形成避让通孔，所述定子组件固定在所述安装部的环形外壁上。

优选地，所述机架包括设备墙板，所述主轴的端部突伸到所述设备墙板外侧；所述安装法兰固定在所述设备墙板上，且所述安装法兰的避让通孔与所述主轴同轴，所述主轴的端部经穿过所述避让通孔伸展至所述安装法兰外，并与所述转子轭铁固定连接。

优选地，所述机架包括固定在设备墙板的端盖，且所述端盖与主轴之间具有轴承；所述安装法兰以扣于所述端盖的外侧的方式固定在所述设备墙板上。

优选地，所述端板部垂直于所述主轴；所述端板部具有朝向所述安装法兰延伸的第一凸环，且所述轴孔贯穿所述第一凸环。

优选地，所述端板部具有向远离所述安装法兰的方向延伸的第二凸环，且所述第二凸环与所述主轴同轴；所述主轴机械装置包括从动轮，且所述从动轮固定安装在所述第二凸环上。

优选地，所述主轴突伸到所述机架外侧的部分包括多个装配段，且所述多个装配段呈直径逐步减小的台阶形。

优选地，所述主轴最外侧的装配段为直径逐渐缩小的圆台形，且所述转子组件通过锁紧螺母固定在所述最外侧的装配段。

本实用新型实施例的主轴机械装置具有以下有益效果：通过将转子组件设于定子组件的外部，这样转子轭铁的外形尺寸不会受到定子组件的限制，能够有效提高转子轭铁体积的可设计性，从而增大转子组件的惯量，以减小主轴的转速波动，提高主轴运行的稳定性，使主轴机械装置具高精度；并且，将转子组件设于定子组件的外部，可有效增大转子组件与外部空气之间的接触面积，使转子组件上的热量能够高效转移至外部空气中，提高风冷散热效果，以降低转子组件的温度，既能够保证转子组件的可靠性，又无需使用具高耐温的永磁体，可以有效降低制造成本；此外，定子组件直接通过安装法兰固定到机架上，无需设置供定子组件装设的机壳，因此能够大大简化主轴机械装置的结构设计，使整体结构更加合理实用，不仅可进一步降低制造成本，还能降低拆装难度，使得维护更加方便。

附图说明

图1是现有纺织机械装置剖面的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的主轴机械装置剖面的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，是本实用新型实施例提供的主轴机械装置剖面的结构示意图，该主轴机械装置具体可应用于剑杆织机、喷水织机或喷气织机中。本实施例中的主轴机械装置包括机架2和主轴3，且主轴3的端部突伸到机架2的外侧，以形成主轴3的输入端，方便对主轴3进行驱动。

进一步地，主轴机械装置还包括安装法兰4、定子组件6以及转子组件5，其中安装法兰4固定在机架2的外侧。为将转子组件5以位于定子组件6外的方式设计，可在安装法兰4设置与主轴3同轴的避让通孔，以供主轴3穿过，避免接触造成摩擦碰撞。另外，安装法兰4具有用以径向支撑、及固定定子组件6的安装部41，即定子组件6能够以环绕安装部41的方式固定在安装法兰4上，由此实现定子组件6与机架2的固定连接。

上述转子组件5包括转子轭铁51以及永磁体，其中转子轭铁51包括呈环形的磁轭部511，且磁轭部511的内壁的形状和大小与设于安装法兰4上的定子组件6的形状和大小相适配。特别地，上述永磁体均匀设置在磁轭部511的内壁，而转子轭铁51与主轴的端部固定连接，且在主轴3的径向方向上，定子组件6 设置于安装部41与永磁体之间，即定子组件6位于转子轭铁41的磁轭部511的环形空腔内，以达成将转子组件5设于定子组件6及安装法兰4的外部的设计。在运行时，转子轭铁51处于定子组件6产生的朝外的旋转磁场中，且由于转子轭铁41与主轴3固定连接，因此可在电磁转矩的作用下由转子轭铁41驱动主轴3 的端部旋转，从而带动整条主轴3运行转动，为主轴3提高驱动力。

上述主轴机械装置通过将转子组件5设于定子组件6的外部，这样转子轭铁 51的外形尺寸不会受到定子组件6的限制，能够有效提高转子轭铁51的体积的可设计性，即可使转子轭铁51的体积和重量更大，由此增大转子组件5的惯量，以减小主轴3的转速波动(由于转子组件5与主轴3相固定连接，增大转子组件5 的惯量可同步加大主轴3的转动惯量值，而主轴3的转动惯量值越大，主轴3的转速波动就越小)，提高主轴3的运行稳定性，减弱转速波动所带来的振动效果，不仅能够降低对主轴机械装置使用寿命的影响，还能有效提高主轴机械装置的精度，特别是在纺织设备的应用中，可使得加工后的纺织产品的质量更高。

区别于现有纺织机械装置将内置转子设于定子的内部，上述主轴机械装置将转子组件5设于定子组件6的外部，可有效增大转子组件5与外部空气之间的接触面积，便于与外部空气进行热交换，使转子组件5上的热量能够高效的转移至外部空气中，提高风冷散热效果，以降低转子组件5的温度，既能够保证转子组件5的可靠性，又无需使用具高耐温的永磁体，从而可以有效降低主轴机械装置的制造成本。

此外，由于定子组件6直接通过安装法兰4固定到机架2上，从而无需设置供定子组件6装设的机壳，因此能够大大简化主轴机械装置的结构设计，使整体结构更加合理实用，不仅可进一步降低制造成本，还能降低拆装难度，使得主轴机械装置的维护更加方便。

由于转子轭铁51与主轴3固定连接，因此可由转子组件5直接驱动主轴3，无需设置用于传递扭矩的传动件，能够使驱动操作更加稳定可靠，同时有效减小扭矩的损失。

具体地，转子轭铁51包括连接在磁轭部511的轴向的一端的端板部512，且该端板部512具有与主轴3的端部相适配的轴孔，因此转子轭铁51可通过主轴3 的端部穿设到端板部512的轴孔的方式与主轴3相固定。并且，为保证转子轭铁 51与主轴3之间连接的稳定性和可靠性，可在轴孔和主轴3的端部分别设置相对应的平键槽，由此可通过增设平键使转子轭铁51与主轴3同步旋转，避免转子轭铁51与主轴3之间相对滑动。

为使转子轭铁51的结构更加简单实用，优选将磁轭部511的厚度以大于端板部512的厚度的方式设置。由于磁轭部511处于定子组件6产生的旋转磁场中，因此使磁轭部511的厚度大于端板部512的厚度，可在保证转子轭铁51的结构强度的同时，使转子组件5受更大的电磁转矩。当然，磁轭部511的厚度与端板部 512的厚度之间的比例可根据实际情况调整。

在本实用新型的一个实施例中，安装部41具体可呈环形设置而上述优选设置的避让通孔可由该安装部41的环形内壁围合而成。相对于现有纺织机械装置设置供定子装设的机壳的结构，上述结构更加的简单实用，不仅能够降低拆装难度，简化装配工艺，还可有效控制加工成本。在实际应用中，定子组件6可直接安装在安装部41的环形外壁上，也通过增设连接构件装设在安装部41的环形外壁上。当然，定子组件6还可通过其他的安装方式固定连接在机架2上，具体可根据实际情况确定。

上述机架2包括设备墙板21，该设备墙板21上设置有避让主轴3的避空孔位，且上述主轴3的端部通过穿过该避空孔位，以突伸至设备墙板21的外侧。上述安装法兰4固定在设备墙板21上，从而可将定子组件6固设在设备墙板21 的外侧，便于与固定在主轴3的端部上的转子组件5相对应，以保证转子组件5 与定子组件6之间连接的稳定性，可靠的为主轴3提供驱动力。

在本实用新型的实施例中，机架2包括固定在设备墙板21的端盖22，且端盖22与主轴3之间具有轴承23，从而实现主轴3相对于机架2的活动连接，使得主轴3能够在转子组件5的驱动下旋转。为确保定子组件6与转子组件5之间的连接，将安装法兰4以扣于端盖22的外侧的方式固定在设备墙板21上。

为保证主轴3与转子轭铁51之间的受力平衡，优选将转子轭铁51的端板部 512沿垂直于主轴3的方向设置，不仅便于组装，还能够有效避免因受力不均而影响稳定性。

另外，转子轭铁51的端板部512具有朝向安装法兰4延伸的第一凸环512a (第一凸环512a具体可突伸至端板部512的轴孔内)，且端板部512的轴孔贯穿该第一凸环512a，因此可增大主轴3与轴孔之间的接触面积，提高端板部512 与主轴3的连接强度，避免运行时扭矩过大或使用时间长致使轴孔变形或磨损，而损伤或损坏转子轭铁51。

在本实用新型的又一实施例中，转子轭铁51的端板部512具有向远离安装法兰4的方向延伸的第二凸环512b，且第二凸环512b与主轴3同轴。上述主轴机械装置还包括从动轮7，且从动轮7固定安装在第二凸环512b上。由于第二凸环 512b与主轴3同轴，因此在转子组件5驱动主轴3旋转的同时，可使从动轮7与主轴3同轴旋转。

具体地，上述从动轮7可通过传动组件(例如传动皮带、传动带轮)与附加机械机构(附加机械机构具体可以为纺织机械上的凸轮开口机构、多臂开口机构等等)连接，从而在转子组件5驱动主轴3旋转的同时，可同步通过从动轮 7驱动附加机械机构运转，提高结构设计的实用性，无需另外设置驱动源，有效简化结构，降低制造成本。

在实际应用中，上述从动轮7可采用皮带轮，传动组件为皮带传动件，这样从动轮7可通过驱动皮带传动件，带动附加机械机构。当然，从动轮7也可采用齿轮，传动组件为链条传动件，具体可根据实际情况确定。

上述主轴3突伸到机架2外侧的部分包括多个装配段，且多个装配段朝向主轴3的端部方向呈直径逐步减小的台阶形。该设置方式可使得主轴3的结构更加合理，同时便于主轴3与装设在端盖22内的轴承23之间的牢固连接。

优选地，上述主轴3的最外侧的装配段31为直径逐渐缩小的圆台形，且圆台形的自由端设有突起设置的螺杆结构。另外，转子组件5的轴孔与主轴3的外侧的装配段31相适配，因此转子组件5可通过转子轭铁51的轴孔套设到主轴3 的最外侧装配段31、由螺母锁紧到主轴3的螺杆结构的方式，固定在主轴3的最外侧的装配段31上。

由于主轴3的最外侧的装配段31为直径逐渐缩小的圆台形，且轴孔与主轴3 的最外侧的装配段31相适配，因此在轴孔装设到最外侧的装配段31时，呈圆台形的最外侧的装配段31会限制转子轭铁51朝向主轴3的内侧方向上的移动，而螺母会限制了转子轭铁51朝向主轴3的外侧方向上的移动，从而将定子轭铁51 与主轴3完全固定。该结构为最优化结构，不仅能够提高装配的方便性，还能有效吸收加工误差，以降低加工难度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种主轴机械装置，包括机架和主轴，且所述主轴的端部突伸到所述机架的外侧；其特征在于，所述主轴机械装置还包括安装法兰、定子组件以及转子组件，所述主轴穿过所述安装法兰；所述安装法兰固定在所述机架的外侧，所述安装法兰具有用以径向支撑及固定所述定子组件的安装部；所述转子组件包括转子轭铁以及永磁体，所述转子轭铁包括环形的磁轭部，且所述永磁体均匀设置在所述磁轭部的内壁或内部；所述转子轭铁与所述主轴固定连接，且在所述主轴的径向方向上，所述定子组件设置于所述安装部与所述永磁体之间。

2.根据权利要求1所述的主轴机械装置，其特征在于，所述转子轭铁包括连接在所述磁轭部的轴向的一端的端板部，所述端板部具有轴孔，且所述主轴通过穿设到所述轴孔、并以与所述端板部固定的方式与所述转子轭铁固定连接。

3.根据权利要求2所述的主轴机械装置，其特征在于，所述磁轭部的厚度大于所述端板部的厚度。

4.根据权利要求1所述的主轴机械装置，其特征在于，所述安装部与所述主轴同轴、并呈环形设置，且所述安装部的环形内壁围合形成避让通孔，所述定子组件固定在所述安装部的环形外壁上。

5.根据权利要求4所述的主轴机械装置，其特征在于，所述机架包括设备墙板，所述主轴的端部突伸到所述设备墙板外侧；所述安装法兰固定在所述设备墙板上，且所述安装法兰的避让通孔与所述主轴同轴，所述主轴的端部经穿过所述避让通孔伸展至所述安装法兰外，并与所述转子轭铁固定连接。

6.根据权利要求5所述的主轴机械装置，其特征在于，所述机架包括固定在设备墙板的端盖，且所述端盖与主轴之间具有轴承；所述安装法兰以扣于所述端盖的外侧的方式固定在所述设备墙板上。

7.根据权利要求2所述的主轴机械装置，其特征在于，所述端板部垂直于所述主轴；所述端板部具有朝向所述安装法兰延伸的第一凸环，且所述轴孔贯穿所述第一凸环。

8.根据权利要求2所述的主轴机械装置，其特征在于，所述端板部具有向远离所述安装法兰的方向延伸的第二凸环，且所述第二凸环与所述主轴同轴；所述主轴机械装置包括从动轮，且所述从动轮固定安装在所述第二凸环上。

9.根据权利要求1所述的主轴机械装置，其特征在于，所述主轴突伸到所述机架外侧的部分包括多个装配段，且所述多个装配段呈直径逐步减小的台阶形。

10.根据权利要求9所述的主轴机械装置，其特征在于，所述主轴最外侧的装配段为直径逐渐缩小的圆台形，且所述转子组件通过锁紧螺母固定在所述最外侧的装配段。

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