[发明专利]具有分节定子的旋转电机

说明书

技术领域

本发明大致涉及一种旋转电机（Rotating electrical machine），特别是一种具有分节定子的旋转电机。该旋转电机可以是用于研磨机(Grinding mill)比如自动（AG）研磨机或半自动（SAG）研磨机的无齿轮研磨机驱动装置（Gearless Mill Drive;简称GMD）。

背景技术

大直径、低速旋转电机通常采用刚性定子组件，研磨机是这种类型的旋转电机的一个示例。研磨机广泛用于矿物处理应用，最常用的类型是自动（AG）研磨机和半自动（SAG）研磨机，在自动（AG）研磨机中供给材料自身用作研磨介质，在半自动（SAG）研磨机中辅助研磨材料，一般为钢球，被添加到供给材料中。

研磨机通常采用无齿轮研磨机驱动装置（GMD），通常也称为环形电机，在无齿轮研磨机驱动装置中，研磨机滚筒用作转子，定子组件包围转子。GMD定子组件通常具有分节结构，周向相邻的定子节段彼此刚性地连接。

研磨机通常沿径向方向、轴向方向和周向方向承受瞬时载荷，特别是在起动期间如果研磨机中的材料已经稳定并且形成通常所称的“冻结载荷”(Frozen charge)，其中平动和扭转冲击载荷特别容易产生问题（problematic）。这些瞬时载荷已知能够对现有无齿轮研磨机驱动装置的定子组件的一些零件造成疲劳损坏。

因此，需要一种具有改进的定子组件的改进的旋转电机，比如研磨机。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种旋转电机，其包括具有旋转轴的转子和包围转子的定子组件，该定子组件包括：

多个周向布置的定子节段；以及

多个链接元件，其中至少一个链接元件在周向相邻的定子节段中的每一个之间延伸，其中，每个链接元件提供周向相邻的定子节段之间的刚性周向连接，使得所述链接的定子节段形成扭转刚性环形定子，每个链接元件还提供周向相邻的定子节段之间的径向柔性连接，以允许相邻链接的定子节段之间沿径向方向的相对运动。

本文中使用的术语“径向”、“周向”和“轴向”指的是相对于转子的旋转轴的方向。

链接元件将周向地布置的定子节段链接在一起，以为所形成的环形定子提供沿扭转方向的受控制的硬度，使得链接的定子节段有效地形成扭转刚性环形定子。由于单独的定子节段能够沿径向方向独立地运动，因此环形定子可以在存在转子的局部挠曲的情况下局部地挠曲，例如由于平移和/或扭转的冲击载荷(Shock load)。因此局部地控制转子与单独的定子节段之间的气隙。疲劳应力还由于定子组件的抗疲劳性的改进而被减小。另外，分节定子组件具有轻质结构并且易于就地组装。

链接元件可被紧固至定子节段的轴向面。第一链接元件可以在周向相邻的定子节段的第一轴向面之间延伸，第二链接元件可以在周向相邻的定子节段的第二轴向面之间延伸。轴向面可以包括定位在每个定子节段上的轴向面板。

链接元件可以是长形的（elongate）并且每个链接元件可以在周向相邻的定子节段之间沿周向方向延伸。链接元件例如可以包括线性支柱。

每个链接元件的相对端部可被紧固至周向相邻的定子节段，用于围绕平行于所述旋转轴的轴线的枢转运动。这允许周向相邻的链接定子节段之间沿径向方向的相对运动。

在一个实施例中，周向相邻的定子节段的周向相对面可以彼此间隔开。这可以便于每个单独的定子节段相对于周向相邻的定子节段的独立的运动。在另一个实施例中，周向相邻的定子节段的周向相对面可以彼此接触。在这种情况下，如果在周向相邻的定子节段之间延伸的一个或更多个链接元件向接触表面施加预加荷载则可能是有利的。

周向相邻的定子节段的周向相对面可以包括低摩擦材料以便于沿径向方向滑动接触。在周向相邻的定子节段的周向相对面彼此接触的实施例中则是特别有利的。

每个定子节段可以包括与转子配合的至少一个滚动元件。这确保每个定子节段在转子的旋转过程中相对于转子分别地引导。所述滚动元件中的一个或更多个可以设置在每个定子节段的每个轴向面的周向相对端部处。每个定子节段有利地通过四个滚动元件支承在转子上，所述四个滚动元件在每个角上一个，用于最大的稳定性。

转子可以包括可以与滚动元件配合的周向延伸的引导装置。引导装置轴向地限制多个定子节段中的每一个。期望提供两个轴向间隔的周向延伸引导装置。所述引导装置或每个引导装置可以包括导轨。

支承装置可以设置在定子节段中的至少一个与基部结构之间以将定子组件安装在基部结构上。