CN214314927U - 一种密炼机永磁驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密炼机永磁驱动系统，包括永磁同步电动机、行星减速机和永磁电动机驱动器，永磁同步电动机的输出轴与行星减速机的输入轴连接在一起，永磁电动机驱动器与永磁同步电动机连接在一起，所述永磁电动机输出转速为200rpm至300rpm，所述行星减速机为一级行星减速机，所述行星减速机的输出轴连接有相向转动的双轴输出器，双轴输出器的输出轴分别与密炼机的两个转子相连。本实用新型的有益效果是：替代了直流电机繁琐复杂的驱动系统，实现了低速驱动低速、传动链短、低振动、低温升、低噪声。

Description

一种密炼机永磁驱动系统

技术领域

本实用新型属于橡胶机械技术领域中的密炼机动力装置的技术范畴，尤其涉及应用于密炼机驱动的一种密炼机永磁驱动系统。

背景技术

密闭式炼胶机简称密炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械，主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。

密炼机工作时，两转子相对回转，密炼机负载类型是恒转矩负载 密炼机的负载特点是高过载，工作周期内频繁过载，故障率高。

国内1250KW密炼机情况：

1、国内 1 2 5 0 KW密炼机有 1 0 0 0 台以上；

2、动力系统大多为直流电机 和三级减速器配合 ；

3、能耗高 ， 运行成本高 ， 维护成本高 ；

4、密炼机在橡胶行业化工行业是耗能大户，改造意义大。

目前使用三相异步电动机或高压直流电机驱动，过载能力差，高故障、高耗电、高噪声等问题，直接影响生产。

综上所述，迫切需要一种新型的密炼机驱动装置来解决密炼机驱动的过载能力差，高故障、高耗电、高噪声等问题。

发明内容

为克服上述现有技术缺陷，本实用新型提供一种密炼机永磁驱动系统。

本实用新型所采用的具体技术方案为：

一种密炼机永磁驱动系统，包括永磁同步电动机、行星减速机和永磁电动机驱动器，永磁同步电动机的输出轴与行星减速机的输入轴连接在一起，永磁电动机驱动器与永磁同步电动机连接在一起，所述永磁电动机输出转速为200rpm至300rpm，所述行星减速机为一级行星减速机，所述行星减速机的输出轴连接有相向转动的双轴输出器，双轴输出器的输出轴分别与密炼机的两个转子相连。

采用这样的设计，利用永磁电动机高压低速的特性，使得电动机的输出转速降低到200rpm至300rpm，并与减速机相配合，实现转速和减速机体积的最优配合，将原来的三级减速变成一级行星减速机，进一步减小电动机和减速机的整体体积，而双轴输出器的设置，则实现了现在同一台电动机驱动两个密炼机转子的现状，同时设置了永磁电动机驱动器，所述永磁电动机驱动器是一种专门驱动低速大扭矩永磁电动机的伺服驱动器，主要用于控制和调节三相交流同步电机的速度和转矩，该永磁同步电动机驱动器采用高性能的矢量控制技术，低速高转矩输出，采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化，功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击，功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电，经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机，功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程，整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路，实现了低速驱动低速 传动链短 低振动、低温升、低噪声 ；能效高（节电率高达2 0 % ~ 3 0 %） 可靠性高 性价比高 维护工作量小；过载能力强、抗冲击载荷能力强 ；易于智能控制，动态响应及时，易于通过变频调速寻找最佳工作点 ；系统结构紧凑，体积小，重量轻，节省占地面积 。

作为本实用新型的进一步改进，所述双轴输出器内设有一对啮合的圆柱齿轮，用来实现双轴输出器的相向转动，此处可以采用皮带、链条等方式利用变向辅助轮系，组合出相向转动的输出轴组合，本方案优选圆柱齿轮啮合，圆柱齿轮啮合可以直接实现相互啮合的两个转轴发生相向转动，结构简单，传动效率高。

作为本实用新型的进一步改进，所述行星减速机和永磁同步电动机设置在同一个机壳内，由于行星减速机机构紧凑，可以直接套设在电动机输出轴上，因此采用这样的设计，进一步减小了电动机和减速机的整体体积。

作为本实用新型的进一步改进，所述永磁同步电动机输出轴与行星减速机输入轴采用花键联轴器联接。

采用这样的设计花键联轴器轴线方向一端设有输入端内花键，另一端设有输出端内花键，花键联轴器在所述输出端内花键的一端设有惯性轮，惯性轮为圆盘形且与所述花键联轴器同轴，这样的设计使得花键联轴器在起到连接作用的同时还能够利用惯性轮的惯性来稳定电动机和减速记得启动及停止时的震动，过载能力强、抗冲击载荷能力强 。

优选的，永磁同步电动机、行星减速机和双轴输出器共用同一个冷却器，且分别单独与所述冷却器相连。

优选的，所述冷却器与双轴输出器的并列排布在同一水平面上，且位于永磁同步电动机和密炼机之间。

优选的，所述永磁同步电动机与双轴输出器之间采用万向联轴器相连。

本实用新型的积极效果是：

替代了传统的直流电机繁琐复杂的驱动系统，原直流电机1000rpm输入，变成永磁电机200--300rpm输入，原三级 减速变成一级行星减速，再加一对圆柱齿轮输出，满足双轴输出4～ 40rpm要求，实现了：

1、低速驱动低速 传动链短 低振动、低温升、低噪声 ；

2、 能效高（节电率高达2 0 % ~ 3 0 %） 可靠性高 性价比高 维护工作量小；

3、过载能力强、抗冲击载荷能力强 ；

4、易于智能控制，动态响应及时，易于通过变频调速寻找最佳工作点 ；

5、系统结构紧凑，体积小，重量轻，节省占地面积 。

附图说明

图1是本实用新型一种密炼机永磁驱动系统应用布置图；

图2是图1中所示本实用新型一种密炼机永磁驱动系统中永磁同步电动机、行星减速机和永磁电动机驱动器组合的正视图；

图3是图2中所示本实用新型一种密炼机永磁驱动系统中花键联轴器的结构示意图；

图例说明：1—永磁电动机驱动器， 2—永磁同步电动机， 3—花键联轴器，4—行星减速机，5—输入端内花键，6—输出端内花键，7—大万向联轴器，8—密炼机，9—双轴输出器，10—惯性轮，11—冷却器，12—小万向联轴器，13—复合型永磁电动机驱动器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述：

具体实施例：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一：

一种密炼机永磁驱动系统，永磁同步电动机2、行星减速机4和永磁电动机驱动器1，永磁电动机驱动器1设置在远离永磁同步电动机2的位置，并通过导线与永磁同步电动机2连接在一起，永磁同步电动机2输出轴连接在花键联轴器3的输入端内花键5，花键联轴器3的输出端内花键6连接在行星减速机4的输入端，行星减速机4的输出端通过小万向联轴器12与双向输出器9的输入端连接，双轴输出器9内设有一对啮合的圆柱齿轮，双向输出器9的两个输出轴分别通过大万向联轴器7与密炼机8的两个转子连接在一起。

实施例二：

一种密炼机永磁驱动系统，永磁同步电动机2、行星减速机4和永磁电动机驱动器1，永磁电动机驱动器1设置在远离永磁同步电动机2的位置，并通过导线与永磁同步电动机2连接在一起，永磁同步电动机2输出轴连接在花键联轴器3的输入端内花键5，花键联轴器3的输出端内花键6连接在行星减速机4的输入端，花键联轴器3上靠近输入端内花键5的一端设有惯性轮10，行星减速机4的输出端通过小万向联轴器12与双向输出器9的输入端连接，双轴输出器9内设有一对啮合的圆柱齿轮，双向输出器9的两个输出轴分别通过大万向联轴器7与密炼机8的两个转子连接在一起。

具体使用时：以实施例二为例说明具体使用时的工作过程，

永磁电动机驱动器1驱动永磁同步电动机2转动，永磁同步电动机2转到进而带动，花键联轴器3转动，由于花键联轴器3上靠近输入端内花键5的一端设有惯性轮10，花键联轴器启动时需要克服惯性轮10的惯性，进而消耗一部分转动动能，起动抗过载和抗冲击载荷的作用，花键联轴器3转动带动行星减速机4转动，进一步将转速降低到40rpm以下，行星减速机4通过小万向联轴器12带动双轴输出器9中的一个轴转动，由于双轴输出器9两个输出轴通过圆柱齿轮啮合在一起，因此当一个转动时，另一个开始相向转动，进而通过大万向联轴器7带动密炼机8的两个转子发生相向运动。

前述内容已经宽泛地概述出各个实施例的一些方面和特征，其应该被解释为仅是各个潜在应用的说明。其他有益结果可以通过以不同方式应用公开的信息或通过组合公开的实施例的各个方面来获得。在由权利要求限定的范围的基础上，结合附图地参考对示例性实施例的具体描述可获得其他方面和更全面的理解。

此外本实用新型还公开了以下技术方案：

方案一：

永磁同步电动机、行星减速机和双轴输出器共用同一个冷却器，且分别单独与所述冷却器相连。

方案二：

优选的，所述冷却器与双轴输出器的并列排布在统一水平面上，且位于永磁同步电动机和密炼机之间。

方案三：

如图1，永磁电动机驱动器为复合型永磁电动机驱动器13，固定在永磁同步电动机的机壳上。

上述实施例对本实用新型做了详细说明。当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述例子，相关技术人员在本实用新型的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种密炼机永磁驱动系统，包括永磁同步电动机、行星减速机和永磁电动机驱动器，永磁同步电动机的输出轴与行星减速机的输入轴连接在一起，永磁电动机驱动器与永磁同步电动机连接在一起，其特征在于，所述永磁电动机输出转速为200rpm至300rpm，所述行星减速机为一级行星减速机，所述行星减速机的输出轴连接有相向转动的双轴输出器，双轴输出器的输出轴分别与密炼机的两个转子相连。

2.根据权利要求1所述一种密炼机永磁驱动系统，其特征在于，所述双轴输出器内设有一对啮合的圆柱齿轮，用来实现双轴输出器的相向转动。

3.根据权利要求2所述一种密炼机永磁驱动系统，其特征在于，所述行星减速机和永磁同步电动机设置在同一个机壳内。

4.根据权利要求3所述一种密炼机永磁驱动系统，其特征在于，所述永磁同步电动机输出轴与行星减速机输入轴采用花键联轴器联接。

5.根据权利要求1至3其中任意一项所述一种密炼机永磁驱动系统，其特征在于，所述永磁同步电动机、行星减速机和双轴输出器共用同一个冷却器，且分别单独与所述冷却器相连。

6.根据权利要求5所述一种密炼机永磁驱动系统，其特征在于，所述冷却器与双轴输出器的并列排布在同一水平面上，且位于永磁同步电动机和密炼机之间。

7.根据权利要求6所述一种密炼机永磁驱动系统，其特征在于，所述永磁同步电动机与双轴输出器之间采用万向联轴器相连。

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