CN219252922U - 一种大惯量精密离心机旋转驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，包括电机定子、电机转子、旋转主轴、电机定子固定体、第一轴承、第二轴承支撑座和轴承盖，所述电机定子同轴套装并固定于电机定子固定体内部，电机转子同轴套装于电机定子内部，旋转主轴同轴套装于电机转子内部，并且旋转主轴与电机转子固定连接，所述第一轴承同轴套装并限位于电机定子固定体内部下侧，旋转主轴一端安装于第一轴承内，所述电机定子固定体顶部与支撑座固定，支撑座中心安装有第二轴承，旋转主轴另一端穿过第二轴承与转盘固定连接，支撑座远离电机定子固定体的一端面固定连接轴承盖，用于压紧第二轴承，所述第一轴承和第二轴承同心。

Description

一种大惯量精密离心机旋转驱动机构

技术领域

本实用新型属于离心机技术领域，具体涉及一种大惯量精密离心机旋转驱动机构。

背景技术

离心机用于确定电子元器件、小型设备和其他电工电子产品经受稳态加速度（恒加速度）环境所产生的力（重力除外）作用下，如运行的车辆、空中运载工具、旋转机械和抛射体所产生的作用下，结构的适应性和性能是否良好，以及评定一些元器件的结构完好性。

目前市场现有的离心机旋转驱动基本分为两种：

1.电机（普通电机或伺服电机）通过联轴器连接旋转轴，旋转轴带动转盘进行旋转。

2.电机（普通电机或伺服电机）通过皮带轮或者减速机连接旋转轴，旋转轴带动转盘进行旋转，使其转盘转速升高，从而达到提高离心机加速度量级的目的。

现有技术的缺点：

1.传统的离心机旋转驱动机构采用上述第一种连接方式的弊端在于，负载惯量不能过大不然电机无法驱动。如只单纯的提高电机功率那设备整体尺寸也会加大，在空间限制的情况下此种设计限制条件太多不可取，同样也会造成成本的增加。

2.传统的离心机旋转驱动机构采用上述第二种连接方式的弊端在于，虽通过减速机构加大了驱动扭矩，但由于皮带轮或者减速机的加工问题，会带来旋转机构的转速的波动，从而影响离心机的加速度精度。

因此研发一种大惯量高精密离心机的旋转驱动机构很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种大惯量精密离心机旋转驱动机构。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，包括电机定子、电机转子、旋转主轴、电机定子固定体、第一轴承、第二轴承支撑座和轴承盖，所述电机定子同轴套装并固定于电机定子固定体内部，电机转子同轴套装于电机定子内部，旋转主轴同轴套装于电机转子内部，并且旋转主轴与电机转子固定连接，所述第一轴承同轴套装并限位于电机定子固定体内部下侧，旋转主轴一端安装于第一轴承内，所述电机定子固定体顶部与支撑座固定，支撑座中心安装有第二轴承，旋转主轴另一端穿过第二轴承与转盘固定连接，支撑座远离电机定子固定体的一端面固定连接轴承盖，用于压紧第二轴承，所述第一轴承和第二轴承同心。

优选的，所述电机定子固定体远离支撑座一侧设置有出线孔，外部电缆通过出线孔连接电机定子。

优选的，所述电机定子外壁上侧开设有安装槽，电机定子固定体内壁上侧设置有安装台阶，压环内圈限位于安装槽内，压环外圈通过螺钉固定于安装台阶处，通过螺钉固定压环将电机定子固定于电机定子固定体内部。

优选的，所述电机定子固定体内壁下侧开设有第一轴承安装槽，第一轴承同轴套装并限位于第一轴承安装槽内。

优选的，所述旋转主轴下端安装有测速编码器，测速编码器靠近第一轴承一侧的旋转主轴上套装有隔套，测速编码器远离第一轴承一侧的旋转主轴上紧固有第一螺母。

优选的，所述旋转主轴轴向中心为中空结构，中空结构用于后续加入固定芯轴，所述旋转主轴外壁为多级台阶结构，旋转主轴外壁从下至上分别设置有第一台阶、第二台阶、第三台阶、法兰台阶、第四台阶和第五台阶，所述第一台阶与测速编码器内圈配合，第二台阶与第一轴承的内圈配合，第三台阶与电机转子内圈配合，法兰台阶与电机转子顶部通过螺钉固定连接，第四台阶与第二轴承的内圈配合，第五台阶与转盘内圈配合并固定连接。

优选的，所述第一轴承和第二轴承均为两对轴承，第一轴承为深沟球轴承，第二轴承为角接触球轴承。

优选的，所述支撑座中心开设有第二轴承安装槽，第二轴承同轴套装并限位于第二轴承安装槽内，所述第二轴承靠近转盘一侧的旋转主轴上紧固有第二螺母，用于压紧第二轴承内圈。

优选的，所述支撑座外周设置有支撑板，支撑座通过螺钉固定连接支撑板。

优选的，所述转盘通过螺钉刚性固定在旋转主轴上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型公开了一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，电机定子固定于电机定子固定体内部，电机转子与旋转主轴固定连接，电机转子直接驱动旋转主轴，旋转主轴与转盘直连驱动，减少普通驱动结构的电机功率耗损，以达到大惯量负载的高速驱动，另外此种直连驱动结构减少了常规电机的安装尺寸，进而缩小设备尺寸，降低了成本；

（2）本实用新型旋转主轴下侧与第一轴承配合，旋转主轴上侧与第二轴承配合，采用上下两对轴承固定旋转主轴，轴承安装槽、电机定子固定体、测速编码器采用精密定位配合，使第一轴承和第二轴承同心，进一步缩小机械安装带来的误差，从而达到设备转速的精密传动，提高离心机的加速度精度；

（3）本实用新型旋转主轴采用中空结构，在保证旋转主轴刚度的情况下进一步缩小了电机的功率耗损；如果负载增加，可在中空结构中加入固定芯轴，中空结构同时为设备后期进行通油、通气、通电等滑环的安装预留了空间。

附图说明

图1、本实用新型一种大惯量精密离心机旋转驱动机构的剖视结构示意图；

图2、本实用新型一种大惯量精密离心机旋转驱动机构的旋转主轴剖视结构示意图。

附图标记说明：

1、电机定子，2、电机转子，3、旋转主轴，4、电机定子固定体，5、第一轴承，6、测速编码器，7、第一螺母，8、隔套，9、压环，10、第二轴承，11、支撑座，12、轴承盖，13、第二螺母，14、转盘，15、支撑板；

1-1、安装槽；

3-1、第一台阶，3-2、第二台阶，3-3、第三台阶，3-4、法兰台阶，3-5、第四台阶，3-6、第五台阶；

4-1、出线孔，4-2、安装台阶，4-3、第一轴承安装槽；

11-1、第二轴承安装槽。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，包括电机定子1、电机转子2、旋转主轴3、电机定子固定体4、第一轴承5、第二轴承10、支撑座11和轴承盖12，所述电机定子1同轴套装并固定于电机定子固定体4内部，电机转子2同轴套装于电机定子1内部，旋转主轴3同轴套装于电机转子2内部，并且旋转主轴3与电机转子2固定连接，所述第一轴承5同轴套装并限位于电机定子固定体4内部下侧，旋转主轴3一端安装于第一轴承5内，所述电机定子固定体4顶部与支撑座11固定，支撑座11中心安装有第二轴承10，旋转主轴3另一端穿过第二轴承10与转盘14固定连接，支撑座11远离电机定子固定体4的一端面固定连接轴承盖12，用于压紧第二轴承10，所述第一轴承5和第二轴承10同心。

实施例2

如图1所示，优选的，所述电机定子固定体4远离支撑座11一侧设置有出线孔4-1，外部电缆通过出线孔4-1连接电机定子1。

所述出线孔4-1的轴向与电机定子固定体4的轴向平行，设计出线孔4-1便于电机接电。

如图1所示，优选的，所述电机定子1外壁上侧开设有安装槽1-1，电机定子固定体4内壁上侧设置有安装台阶4-2，压环9内圈限位于安装槽1-1内，压环9外圈通过螺钉固定于安装台阶4-2处，通过螺钉固定压环9将电机定子1固定于电机定子固定体4内部。

所述电机定子1装入电机定子固定体4内部，使用压环9及螺钉固定，防止电机定子1转动。

如图1所示，优选的，所述电机定子固定体4内壁下侧开设有第一轴承安装槽4-3，第一轴承5同轴套装并限位于第一轴承安装槽4-3内。

实施例3

如图1所示，优选的，所述旋转主轴3下端安装有测速编码器6，测速编码器6靠近第一轴承5一侧的旋转主轴3上套装有隔套8，测速编码器6远离第一轴承5一侧的旋转主轴3上紧固有第一螺母7。

所述隔套8及测速编码器6装入旋转主轴3下端，用第一螺母7紧固在旋转主轴3上，由于测速编码器6的内圈具有一定径向攒动，需配合隔套8，用以调节测速编码器6的安装调节量。

如图2所示，优选的，所述旋转主轴3轴向中心为中空结构，中空结构用于后续加入固定芯轴，所述旋转主轴3外壁为多级台阶结构，旋转主轴3外壁从下至上分别设置有第一台阶3-1、第二台阶3-2、第三台阶3-3、法兰台阶3-4、第四台阶3-5和第五台阶3-6，所述第一台阶3-1与测速编码器6内圈配合，第二台阶3-2与第一轴承5的内圈配合，第三台阶3-3与电机转子2内圈配合，法兰台阶3-4与电机转子2顶部通过螺钉固定连接，第四台阶3-5与第二轴承10的内圈配合，第五台阶3-6与转盘14内圈配合并固定连接。

所述中空结构还可安装通油、通气、通电等各类滑环装置。

实施例4

如图1所示，优选的，所述第一轴承5和第二轴承10均为两对轴承，第一轴承5为深沟球轴承，第二轴承10为角接触球轴承。

当第一轴承5和第二轴承10在负载较小的情况下可分别减少一对。

所述第一轴承5起到支撑的作用，主要承受径向载荷，所述第二轴承10可同时承受径向和轴向载荷，同时静载荷容量更大，旋转精度更高。

如图1所示，优选的，所述支撑座11中心开设有第二轴承安装槽11-1，第二轴承10同轴套装并限位于第二轴承安装槽11-1内，所述第二轴承10靠近转盘14一侧的旋转主轴3上紧固有第二螺母13，用于压紧第二轴承10内圈。

如图1所示，优选的，所述支撑座11外周设置有支撑板15，支撑座11通过螺钉固定连接支撑板15。

所述支撑板15用于电机与其他附件的连接。

如图1所示，优选的，所述转盘14通过螺钉刚性固定在旋转主轴3上。

所述第二轴承10安装在支撑座11的第二轴承安装槽11-1内，支撑座11用螺钉固定在电机定子固定体4上，旋转主轴3上端穿过第二轴承10，并通过轴承盖12压紧，第二螺母13用于压紧第二轴承10内圈，通过调节第二螺母13来调节旋转主轴3的轴向窜动间隙。

本实用新型的工作原理如下：

如图1所示，本实用新型公开了一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，包括电机定子1、电机转子2、旋转主轴3、电机定子固定体4、第一轴承5、第二轴承10、支撑座11和轴承盖12，所述电机定子1同轴套装并固定于电机定子固定体4内部，电机转子2同轴套装于电机定子1内部，旋转主轴3同轴套装于电机转子2内部，并且旋转主轴3与电机转子2固定连接，旋转主轴3一端与第一轴承5配合，另一端与第二轴承10配合，旋转主轴3另一端穿过第二轴承10与转盘14固定连接，第一轴承5和第二轴承10同心，电机定子1通电后，电机转子2旋转从而带动旋转主轴3，旋转主轴3带动转盘14转动从而达到需要的加速度值。支撑座11、电机定子固定体4和测速编码器6两两之间精密配合，从而保证上下两对轴承的同心度，达到缩小旋转主轴3在转动过程中的偏摆，进而达到更高转速的传递。

本实用新型公开了一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，电机定子固定于电机定子固定体内部，电机转子与旋转主轴固定连接，电机转子直接驱动旋转主轴，旋转主轴与转盘直连驱动，减少普通驱动结构的电机功率耗损，以达到大惯量负载的高速驱动，另外此种直连驱动结构减少了常规电机的安装尺寸，进而缩小设备尺寸，降低了成本。

本实用新型旋转主轴下侧与第一轴承配合，旋转主轴上侧与第二轴承配合，采用上下两对轴承固定旋转主轴，轴承安装槽、电机定子固定体、测速编码器采用精密定位配合，使第一轴承和第二轴承同心，进一步缩小机械安装带来的误差，从而达到设备转速的精密传动，提高离心机的加速度精度。

本实用新型旋转主轴采用中空结构，在保证旋转主轴刚度的情况下进一步缩小了电机的功率耗损；如果负载增加，可在中空结构中加入固定芯轴，中空结构同时为设备后期进行通油、通气、通电等滑环的安装预留了空间。

上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：包括电机定子（1）、电机转子（2）、旋转主轴（3）、电机定子固定体（4）、第一轴承（5）、第二轴承（10）、支撑座（11）和轴承盖（12），所述电机定子（1）同轴套装并固定于电机定子固定体（4）内部，电机转子（2）同轴套装于电机定子（1）内部，旋转主轴（3）同轴套装于电机转子（2）内部，并且旋转主轴（3）与电机转子（2）固定连接，所述第一轴承（5）同轴套装并限位于电机定子固定体（4）内部下侧，旋转主轴（3）一端安装于第一轴承（5）内，所述电机定子固定体（4）顶部与支撑座（11）固定，支撑座（11）中心安装有第二轴承（10），旋转主轴（3）另一端穿过第二轴承（10）与转盘（14）固定连接，支撑座（11）远离电机定子固定体（4）的一端面固定连接轴承盖（12），用于压紧第二轴承（10），所述第一轴承（5）和第二轴承（10）同心。

2.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述电机定子固定体（4）远离支撑座（11）一侧设置有出线孔（4-1），外部电缆通过出线孔（4-1）连接电机定子（1）。

3.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述电机定子（1）外壁上侧开设有安装槽（1-1），电机定子固定体（4）内壁上侧设置有安装台阶（4-2），压环（9）内圈限位于安装槽（1-1）内，压环（9）外圈通过螺钉固定于安装台阶（4-2）处，通过螺钉固定压环（9）将电机定子（1）固定于电机定子固定体（4）内部。

4.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述电机定子固定体（4）内壁下侧开设有第一轴承安装槽（4-3），第一轴承（5）同轴套装并限位于第一轴承安装槽（4-3）内。

5.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述旋转主轴（3）下端安装有测速编码器（6），测速编码器（6）靠近第一轴承（5）一侧的旋转主轴（3）上套装有隔套（8），测速编码器（6）远离第一轴承（5）一侧的旋转主轴（3）上紧固有第一螺母（7）。

6.根据权利要求5所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述旋转主轴（3）轴向中心为中空结构，中空结构用于后续加入固定芯轴，所述旋转主轴（3）外壁为多级台阶结构，旋转主轴（3）外壁从下至上分别设置有第一台阶（3-1）、第二台阶（3-2）、第三台阶（3-3）、法兰台阶（3-4）、第四台阶（3-5）和第五台阶（3-6），所述第一台阶（3-1）与测速编码器（6）内圈配合，第二台阶（3-2）与第一轴承（5）的内圈配合，第三台阶（3-3）与电机转子（2）内圈配合，法兰台阶（3-4）与电机转子（2）顶部通过螺钉固定连接，第四台阶（3-5）与第二轴承（10）的内圈配合，第五台阶（3-6）与转盘（14）内圈配合并固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述第一轴承（5）和第二轴承（10）均为两对轴承，第一轴承（5）为深沟球轴承，第二轴承（10）为角接触球轴承。

8.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述支撑座（11）中心开设有第二轴承安装槽（11-1），第二轴承（10）同轴套装并限位于第二轴承安装槽（11-1）内，所述第二轴承（10）靠近转盘（14）一侧的旋转主轴（3）上紧固有第二螺母（13），用于压紧第二轴承（10）内圈。

9.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述支撑座（11）外周设置有支撑板（15），支撑座（11）通过螺钉固定连接支撑板（15）。

10.根据权利要求1所述的一种大惯量精密离心机旋转驱动机构，其特征在于：所述转盘（14）通过螺钉刚性固定在旋转主轴（3）上。

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