[发明专利]一种永磁直驱辊筒

说明书

本发明涉及一种永磁直驱辊筒，其属于机械传动领域。本发明通过在永磁直驱辊筒的辊筒转子内壁与内永磁转子外壁间设置一对磁钢，从而提高永磁直驱辊筒柔性启动性能，改善大载荷下对负载冲击的缓冲吸振性能。本发明同时具有防倒转或顺滑机构、制动机构，本发明所述永磁直驱辊筒可用作大型皮带输送机的传动系统，具有结构简单紧凑、缓冲减震性能好、安全、高效、可靠的特点。

技术领域

本发明涉及机械传动领域，更具体地，其涉及一种永磁直驱辊筒。

背景技术

皮带输送机是矿山、冶金、煤炭、电力等行业广泛使用的运输机械。目前国内皮带输送机均采用异步电机与减速装置串联的方式连接，该传动系统主要包括电动机、液力耦合器、减速机、联轴器、辊筒及输送皮带等，这种结构存在一定的缺陷：第一，异步电机的转差损耗以及各次谐波引起的谐波损耗，导致异步电机的效率不高，电机在选型时，往往功率偏大，即存在“大马拉小车”的现象，因此整个传动系统传递效率低，浪费电能。第二，多级机械装备串联模式，传动链长，传动形式落后，不但降低了传动效率，而且系统故障率高，增加了维护成本。第三，多级串联传动，各部件之间需精度对中，否则振动剧烈，安装与运行效率低。

永磁同步电机具有良好的低速性能，在低速及低负载率运行时，具有高效率、高功率因数的特点，并且具有结构简单、体积小、过载能力强等优点，它可以省去减速装置，同时满足皮带输送机对转速和转矩的要求。中国专利CN 101944813B中记载了一种用于皮带输送机的外转子直驱式永磁同步电动机，包括固定在支架上的转轴；转轴两端有轴承分别连接电机前端盖和电机后端盖，电机前端盖和电机后端盖之间有外转子机壳，外转子机壳内有永磁铁；转轴上有辅铁，辅铁上安装定子，定子由定子铁心和三相定子绕组组成。此专利结构虽然克服了传统皮带输送机传动系统串联部件多、效率低等问题，但也存在一定的缺陷：第一，无柔性传动与缓冲吸振特性，且对于带载长皮带无法实现正常启动；第二，无反向逆止功能，带载有坡度皮带停机时在重力作用下会出现皮带反向倒转或顺滑现象，对正常生产造成影响；第三，无制动功能，当皮带输送机在运行过程中出现紧急状况需要紧急停车时，无法实现紧急停车制动，存在安全隐患。第四，输送皮带布置于外转子机壳，通过轴承直接将径向载荷传递给定子，因无其他辅助支撑，定子轴需承受巨大的弯矩和扭矩组合作用，对于长宽皮带更加不利，会导致永磁电机内部出现“扫膛”现象。

因此，针对目前皮带输送机传动系统串联部件多、效率低、故障率高、振动大等诸多问题，需要一种结构简单紧凑、安装方便、效率高、安全、隔振减振的供皮带输送机使用的永磁直驱辊筒。

发明内容

为了克服现有技术中皮带输送机传动系统存在的传动链长、串联部件多、传动效率低、故障率高、振动大等技术问题，提供了一种永磁直驱辊筒，以及一种皮带输送系统。

本发明提供方案1.一种永磁直驱辊筒，所述永磁直驱辊筒包括轴承盖、定子轴、定子绕组、内永磁转子、辊筒转子、第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁、轴承I、轴承II和支座，其中所述第一永磁铁布置于内永磁转子内壁，与所述定子绕组形成磁耦合，所述第二永磁铁布置于内永磁转子外壁，且与所述布置于辊筒转子内壁的第三永磁铁形成磁耦合。通过设置内永磁转子与辊筒转子之间的磁耦合传动结构，解决了大型皮带输送机的柔性启动问题，提高了皮带输送系统的启动特性和遇负载冲击的缓冲吸振特性，同时，可极大的改善直驱辊筒的隔振减振效果，并使系统具有过载保护特性。

方案2.如方案1所述的永磁直驱辊筒，在所述定子轴与所述内永磁转子之间设置逆止器，防止有倾角皮带输送机带载停机时皮带发生倒转或顺滑现象，从而不影响正常生产。

方案3.如方案1或2所述的永磁直驱辊筒，所述永磁直驱辊筒还包括制动系统，作为紧急停车制动用，提高系统安全性能。

方案4.如方案3所述的永磁直驱辊筒，所述制动系统为制动轮或制动盘。

方案5.如方案4所述的永磁直驱辊筒，将所述制动轮或制动盘设置在所述辊筒转子的一端。