本发明涉及电动滚筒,尤其是一种外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒。
背景技术:
1、电动滚筒是带驱动的筒体结构,筒体转动,并靠电动滚筒二端轴支撑。电动滚筒中,减速器设置在筒体内部,电机设置在筒体内部或外部,其中内置电机的电动滚筒结构紧凑、使用方便。在内置电机的电动滚筒中,有两个发热源:电机和减速器,其中减速器产生的热量约占15%,而大部分热量由电机产生。电机有两个发热源:定子绕组的电流密度和叠片铁芯的磁密度。通过增加这些密度,电机产生热量使温度增加。如果没有充分的散热,油温升高,油粘度降低,可能无法提供足够的润滑,导致机械部件过早失效。此外,油温升高会增加内部压力,从而影响电动滚筒的密封系统,并有可能发生漏油。尤其在高温环境下,电动滚筒长时间连续工作的场合,电机经常会损坏。
2、此外,如果应用要求电动滚筒外设有用于皮带牵引的橡胶包胶,则橡胶包胶将阻止电动滚筒通过筒体散发热量。因为不锈钢筒体的传热性能较差,用于卫生和食品加工应用领域的不锈钢电动滚筒对温度升高特别敏感,因此应用效果不佳。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供一种外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,提升了滚筒散热性能和刚性。
2、本发明采用的技术方案如下:
3、一种外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,所述电动滚筒包括筒体,其为电动滚筒转动的输出件,筒体内两端分别设有减速器支撑体和电机,所述减速器支撑体输入轴与电机输出轴连接,筒体一端通过与其同轴的内端环与所述减速器支撑体连接,所述内端环上设有若干进气孔;
4、所述减速器支撑体包括内壁设有齿圈的齿圈传动筒、左支撑轴、减速器、右盘轴和端盖,所述齿圈传动筒和端盖连接成外壳,所述外壳通过支撑轴承与所述左支撑轴配合、通过端盖轴承与所述右盘轴配合,并在配合位置外侧设置密封件;所述减速器支撑体输入轴与右盘轴之间通过小轴承配合;所述减速器为一级、二级或三级齿轮减速器,或者为一级或二级行星齿轮减速器;
5、所述筒体另一端设有用于固定支撑电机的空心支撑轴,其内通过输出轴承与所述电机输出轴配合;
6、所述空心支撑轴上设有与其密封连接的回转支撑,其包括与筒体连接的支撑盖和与所述支撑盖连接后在内部形成腔体的支撑座;所述支撑座通过支撑轴承与所述空心支撑轴配合;所述支撑盖上设有若干出气环槽;
7、所述电机上设有风扇,且电机上远离其输出轴输出方向的一端设有分隔环片,其用于分隔筒体内部空间,使得在所述风扇的抽吸作用下,空气从进气孔进入,经所述减速器支撑体的所述外壳表面,并穿过电机内部空隙,再经支撑座的外表面导流,最后通过所述出气环槽排出筒外;
8、所述电动滚筒的装配及预紧方式包括:
9、首先,装配所述减速器支撑体、预紧所述减速器支撑体的端盖轴承和支撑轴承304,并将所述减速器支撑体与电机装配成整体;
10、然后,按照以下任一种方式进行装配:一是,先从一端将所述整体塞进筒体,再从筒体另一端将所述分隔环片与电机固定,在所述内端环内孔定位下将所述整体紧固在筒体内;二是,先将所述分隔环片与电机固定,再从筒体一端将所述整体塞进筒体,在所述内端环内孔定位下将所述整体紧固在筒体内;
11、最后,将所述回转支撑安装在所述空心支撑轴上,靠所述支撑盖将筒体轴向夹紧。
12、进一步技术方案为:
13、所述电动滚筒还包括旋转接头、鼓风装置或抽风装置;
14、所述旋转接头的结构为:
15、包括气管接头和内凸台壳体;
16、所述气管接头入口与鼓风装置连接,出口与所述左支撑轴的空心腔连接,左支撑轴侧壁上设有第一通孔,所述内凸台壳体设置在左支撑轴上,与齿圈传动筒连接,在所述第一通孔与内端环的进气孔之间形成进气通道;
17、或者,所述气管接头出口与抽风装置连接,入口与所述空心支撑轴的空心腔连接,空心支撑轴侧壁上设有第二通孔,所述内凸台壳体设置在空心支撑轴上,与支撑盖连接,在所述支撑盖的出气环槽出口与所述第二通孔之间形成出气通道;
18、所述内凸台壳体与左支撑轴或空心支撑轴之间的圆周接触面上设有轴向间隔的第一密封圈、第二密封圈。
19、所述电机为外转子电机,所述风扇为外转子风扇,其与所述外转子电机的外转子连接;
20、或者,所述电机为内转子电机,所述风扇为内转子风扇,其设置在所述内转子电机的内转子输出轴上。
21、所述电机为外转子电机时,所述减速器支撑体为三级齿轮减速器支撑体,其结构为:
22、包括作为所述左支撑轴的第一支撑轴,其与左齿轮架、作为所述右盘轴的右支撑盘轴沿轴向依次连接成支撑架,其内通过二级齿轮轴设置一级大齿轮、通过三级齿轮轴设置二级大齿轮、通过三级支撑轴设置三级大齿轮;
23、还包括作为所述减速器支撑体输入轴的第一输入轴,其与所述一级大齿轮啮合传动,各级齿轮轴和与其同级的大齿轮啮合传动,所述三级大齿轮与作为所述齿圈传动筒的内齿圈筒啮合传动。
24、所述内齿圈筒包括组合内齿圈、组合法兰盖、端部压环,所述组合法兰盖设置在所述组合内齿圈一端,所述端部压环设置在组合法兰盖外圈,并与所述内端环连接。
25、所述减速器支撑体为二级行星齿轮减速器支撑体,其结构为:
26、包括作为所述左支撑轴的第二支撑轴,其与左侧齿轮架、内齿圈作为所述右盘轴的右法兰盘轴沿轴向依次连接成支撑架,其内通过行星轮盘轴设置一级支撑轴、通过二级支撑轴设置二级行星轮;所述一级支撑轴上设置一级行星轮,所述行星轮盘轴通过大平键与二级中心轮轴连接;
27、还包括作为所述减速器支撑体输入轴的第二输入轴,其与所述一级行星轮啮合传动,一级行星轮与所述内齿圈啮合,所述二级中心轮轴与所述二级行星轮啮合传动,二级行星轮与作为所述齿圈传动筒的输出齿圈转筒啮合传动。
28、所述减速器支撑体为耦合齿圈二级行星齿轮减速器支撑体,其结构为:
29、包括作为所述左支撑轴的第三支撑轴、作为所述右盘轴的右行星轮盘轴;
30、所述第三支撑轴与左侧支架连接成左支撑架,所述左侧支架通过长二级支撑轴设置大二级行星轮,其与长二级中心轮轴啮合传动;
31、所述右行星轮盘轴通过长一级支撑轴设置大一级行星轮,其与所述减速器支撑体输入轴的第三输入轴啮合传动,所述长一级支撑轴通过左行星轮盘轴与长二级中心轮轴相连,长二级中心轮轴两端分别通过内孔轴承、内轴承与所述左支撑架配合;
32、所述左行星轮盘轴位于所述左侧支架与大一级行星轮之间;
33、大一级行星轮、大二级行星轮分别与作为所述齿圈传动筒的耦合双齿圈转筒内壁上的齿圈对应啮合传动;
34、所述内轴承位于靠近所述长二级中心轮轴远离所述第三支撑轴的一端,所述长二级中心轮轴上设有短套筒,其轴向两端分别与所述内轴承、左行星轮盘轴抵接。
35、所述分隔环片成圆环状,其内圈套置在电机的安装法兰上,外圈与筒体内壁同轴,且所述外圈与筒体内壁之间抵接而转动摩擦、或设有转动密封、或留有间隙。
36、所述电机输出轴与所述减速器支撑体输入轴通过厚壁套筒连接,并通过销钉锁紧。
37、所述减速器支撑体和回转支撑分别为密封结构,均采用高等级合成油脂进行润滑。
38、本发明的有益效果如下:
39、本发明减速器支撑体与电机装配成整体后,再紧固分隔环片与所述整体,最后装配筒体右侧回转支撑,并将筒体轴向夹紧。与现有技术的技术区别、显著效果是:采用电机风扇对电机进行抽风(不是鼓风),从电机各缝隙中抽风的气流大、散热效果好;通过分隔环片对筒内空间进行分隔,形成了独特的热风外排的内部风冷结构:电机风扇对电机是抽风、对回转支撑是排风作用,回转支撑中支撑座的外表面起导流作用。原理上,外源空气从左向右(减速器端向电机端)流动,并排出而散热,即先流过温升低的减速器、后流过温升高的电机,而不是靠筒体散热。实现了外源空气沿减速器支撑体外表面、电机内部的顺序冷却,从而减速器可采用油脂润滑,而避免高温泄漏与失效。
40、本发明通过设置旋转接头、配合鼓风或抽风装置,进一步增强了风冷效果。
41、本发明电动滚筒的装配和预紧结构,既提高传动精度、降低噪音,又在筒体内部形成电机与减速器支撑体构成的组合刚性结构,与筒体共同抵抗弯曲变形。
42、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
1.一种外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,所述电动滚筒包括筒体(4),其为电动滚筒转动的输出件,筒体(4)内两端分别设有减速器支撑体和电机,所述减速器支撑体输入轴与电机输出轴连接,其特征在于,筒体(4)一端通过与其同轴固定的内端环(41)与所述减速器支撑体连接,所述内端环(41)上设有若干进气孔(411);
2.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述电动滚筒还包括旋转接头(6)、鼓风装置或抽风装置;
3.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述电机为外转子电机(11),所述风扇为外转子风扇(107),其与所述外转子电机(11)的外转子(108)连接;
4.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述电机为外转子电机(11)时,所述减速器支撑体为三级齿轮减速器支撑体(21),其结构为:
5.根据权利要求4所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述内齿圈筒(206)包括组合内齿圈(2061)、组合法兰盖(2062)、端部压环(2063),所述组合法兰盖(2062)设置在所述组合内齿圈(2061)一端,所述端部压环(2063)设置在组合法兰盖(2062)外圈,并与所述内端环(41)连接。
6.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述减速器支撑体为二级行星齿轮减速器支撑体(22),其结构为:
7.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述减速器支撑体为耦合齿圈二级行星齿轮减速器支撑体(23),其结构为:
8.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述分隔环片(5)成圆环状,其内圈套置在电机的安装法兰上,外圈与筒体(4)内壁同轴,且所述外圈与筒体(4)内壁之间抵接而转动摩擦、或设有转动密封、或留有间隙。
9.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述电机输出轴与所述减速器支撑体输入轴通过厚壁套筒(114)连接,并通过销钉(115)锁紧。
10.根据权利要求1所述的外源空气强制风冷内置电机和减速器的电动滚筒,其特征在于,所述减速器支撑体和回转支撑(3)分别为密封结构,均采用高等级合成油脂进行润滑。