作為攪拌器驅(qū)動(dòng)單元的永磁電機(jī)（瑞士 蘇舍泵有限公司）
專(zhuān)利發(fā)明名稱(chēng)作為攪拌器驅(qū)動(dòng)單元的永磁電機(jī)
摘要
本發(fā)明涉及一種攪拌器驅(qū)動(dòng)單元，可配置于混合容器底部、壁或者封蓋處。 該攪拌器特別適用于需要相對(duì)大型并且慢速旋轉(zhuǎn)的攪拌器的場(chǎng)合。 因此討論例如用于稀釋容器以及木材加工工業(yè)相關(guān)的攪拌器。 本發(fā)明中攪拌器的驅(qū)動(dòng)單元的特征在于攪拌器驅(qū)動(dòng)單元包括與攪拌裝置(20)相對(duì)的攪拌器軸(42)的末端相連的盤(pán)(48)以及包裹該盤(pán)的外殼。
采用這種方式，向盤(pán)提供永磁體，其與設(shè)置在圍繞盤(pán)(48)的外殼(50)的至少一側(cè)壁(52，54)上與之相連的線圈(56)一同運(yùn)轉(zhuǎn)，構(gòu)成永磁電機(jī)。
（文章三）圖一
1．一種攪拌器，包括至少一個(gè)裝配法蘭(40)，并通過(guò)該法蘭使得所述攪拌器被安裝到容器或者塔：攪拌器軸(42)，由軸承(44，1 8)安裝在所述裝配法蘭(40)和從所述裝配法蘭(40)延伸進(jìn)所述容器或者塔的支撐部件(1 6)上；安裝于攪拌器軸的支撐部件側(cè)末端上的攪拌裝置(20)和用于攪拌器的驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于：驅(qū)動(dòng)單元包括與所述的攪拌裝置(20)相對(duì)地安裝到攪拌器軸(42)的一端的盤(pán)(48)，和以如下方式圍繞所述盤(pán)的外殼(50)，盤(pán)(48)設(shè)有與線圈(56)協(xié)同工作的永磁體，該線圈設(shè)置于圍繞盤(pán)(48)的外殼(50)的至少一個(gè)壁(52，54)或者與其相連而形成永磁電機(jī)。
2．根據(jù)權(quán)利要求l所述的攪拌器，其特征在于所述的線圈(56)設(shè)置于圍繞所述盤(pán)(48)的外殼(50)的一個(gè)人體徑向的側(cè)肇(52，54)。
3．根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的攪拌器，其特征在于所述的線圈(56)設(shè)置于圍繞所述盤(pán)(48)的外殼(50)的兩個(gè)大體徑向的側(cè)壁(52，54)。
4．根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的攪拌器，其特征在于所述的永磁體在盤(pán)(48)上按照相互間等圓周距設(shè)置。
5．根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的攪拌器，其特征在于外殼(50)通過(guò)其側(cè)壁(54)安裝到攪拌器法蘭(40)。
6．根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的攪拌器，其特征在于外殼(50)通過(guò)中間套管(52)安裝到攪拌器法蘭(40)。
7．根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的攪拌器，其特征在于外殼(50)與攪拌器法蘭(40)整合在一塊。
8．根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的攪拌器，其特征在于攪拌器法蘭(40)設(shè)行包括與法蘭(40)相連接的潤(rùn)滑軸承(44)的裝置。
9．根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的攪拌器，其特征在于其通過(guò)法蘭(40)安裝于容器或者塔的底部，壁或者封蓋處。
作為攪拌器驅(qū)動(dòng)單元的永磁電機(jī)本發(fā)明涉及一種攪拌器，特別涉及一種可配置于混合容器底部、壁或者封蓋處的攪拌器。本發(fā)明中的攪拌器特別適用于需要相對(duì)大型并且慢速旋轉(zhuǎn)的攪拌器，但要被使用的空間有限的場(chǎng)合。例如，用于稀釋容器、儲(chǔ)存塔以及木材加工工業(yè)相關(guān)的攪拌器。
之前已知的攪拌器，如圖l或者US5040899中公開(kāi)的，攪拌器由與裝配法蘭連接的結(jié)構(gòu)組成，并通過(guò)裝配法蘭固定于使用處。在圖l的結(jié)構(gòu)中，具有設(shè)置于攪拌器法蘭內(nèi)的攪拌器軸的軸承。同樣地，圖1中的延伸至容器內(nèi)部的錐體支撐部件，典一個(gè)末端設(shè)置于法蘭上，而攪拌器軸的第二軸承設(shè)置在所述支撐部件的另一末端。換句話說(shuō)，攪拌器軸整體支撐到裝配法蘭。在容器內(nèi)部，攪拌裝置裝配于攪拌器軸的末端，其通常為常規(guī)的螺旋推進(jìn)器。傳動(dòng)齒輪附裝到攪拌器軸鄰近裝配法蘭外部的另一末端，所述傳動(dòng)齒輪構(gòu)成攪拌器減速齒輪的一部分分。減速齒輪的其他部分被設(shè)置成與所述傳動(dòng)齒輪接觸，使得其驅(qū)動(dòng)軸與軸承裝配，優(yōu)選但并非必要的令減速齒輪的一個(gè)末端安裝到上述裝配法蘭，并在與裝配法蘭連接設(shè)置的主體部分卜接近它的另一末端。在所述驅(qū)動(dòng)軸外部末端提供聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器的一部分裝配于常規(guī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸上。在圖中的實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)也通常直接位于聯(lián)軸器后方，位于容器外部。
在某情況況中，上述公開(kāi)的攪拌器驅(qū)動(dòng)巾的齒輪實(shí)現(xiàn)的減速傳動(dòng)被皮帶傳動(dòng)代替。
上述實(shí)施方案的缺點(diǎn)在于容器外部的徑向需要相對(duì)大的窄問(wèn)。這樣有時(shí)可能對(duì)容器和與容器連接裝配的攪拌器的定位造成相當(dāng)多限制。
其他缺點(diǎn)是取決于攪拌器驅(qū)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的多種因素，例如：
零件易于磨損，如軸承，傳動(dòng)齒輪或者皮帶，需要驅(qū)動(dòng)單元維護(hù)，如換油，潤(rùn)滑或者拉緊皮帶，操作和條件的控制和監(jiān)控，由驅(qū)動(dòng)單元引起的攪拌器附加負(fù)載，如齒輪力引起的軸向負(fù)載或者拉緊皮帶引起的徑向負(fù)載， 由于驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜而易于損壞。
本發(fā)明的目的在于通過(guò)新的無(wú)需維護(hù)的驅(qū)動(dòng)單元消除現(xiàn)有技術(shù)中攪拌器的至少一些缺點(diǎn)，該驅(qū)動(dòng)單元直接配置于攪拌器軸而無(wú)需單獨(dú)的減速齒輪或者類(lèi)似物。
本發(fā)明中攪拌器的其它特征在附隨的權(quán)利要求中是顯而易見(jiàn)的。
本發(fā)明中裝置的優(yōu)點(diǎn)例如：
驅(qū)動(dòng)單元不含傳動(dòng)過(guò)程中易于磨損的零件，如軸承，傳動(dòng)齒輪或者皮帶。
驅(qū)動(dòng)單元不需要維護(hù)，如換油，潤(rùn)滑或者拉緊皮帶。
驅(qū)動(dòng)單元不需要控制和監(jiān)控。
驅(qū)動(dòng)單元的損壞風(fēng)險(xiǎn)幾乎不存在。
無(wú)攪拌器附加負(fù)載，如齒輪力引起的軸向負(fù)載或者拉緊皮帶引起的徑向負(fù)載。
驅(qū)動(dòng)單元保護(hù)攪拌器軸和攪拌裝黃不受過(guò)載引起的損壞，因?yàn)樵O(shè)備的轉(zhuǎn)矩曲線是水平的。
對(duì)本發(fā)明的攪拌器參考附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖l示意性圖示了現(xiàn)有技術(shù)中的攪拌器；圖2示意性圖示了本發(fā)明中的攪拌器。
圖1公開(kāi)了現(xiàn)有技術(shù)中攪拌器的常規(guī)結(jié)構(gòu)，其中攪拌器2由與裝配法蘭10連接的結(jié)構(gòu)組成，并通過(guò)裝配法蘭設(shè)置于使用處。圖1的結(jié)構(gòu)中，于攪拌器法蘭10內(nèi)設(shè)置了攪拌器軸14的軸承12。同樣地，本實(shí)施方案中的延伸至容器(未表示，但應(yīng)位于圖中法蘭10的右側(cè))內(nèi)部的錐體支撐部件16，其一個(gè)末端固定在法蘭10上。攪拌器軸1 4的第二軸承1 8設(shè)置在所述支撐部件的另一末端。
換句話說(shuō)，攪拌器軸1 4在其一個(gè)末端直接被整體支承到裝配法蘭1 0，并在其另一一末端通過(guò)支撐部件1 6支撐。在容器內(nèi)部，攪拌裝置20裝配于攪拌器軸14的末端，其通常為常規(guī)的多刀刃螺旋推進(jìn)器。傳動(dòng)齒輪22直接在裝配法蘭10外部(由容器看)與攪拌器軸1 4的另一末端相連，所述傳動(dòng)齒輪構(gòu)成攪拌器2減速齒輪的一部分。減速齒輪的其它部分被設(shè)置成與所述傳動(dòng)齒輪22接觸，使得其驅(qū)動(dòng)軸24優(yōu)選但并非必要的在其一端以軸承安裝在上述裝配法蘭10上，并接近它的另一端安裝到與裝配法蘭1 0連接設(shè)置的主體部件26上。所述 驅(qū)動(dòng)軸24通過(guò)常規(guī)聯(lián)軸器28與常規(guī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)30的軸32連接。在圖中的實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)30也通常直接位于聯(lián)軸器28后方，位于容器外部。
從圖1的實(shí)施例并不清楚，但由于減速齒輪是機(jī)械的，其需要潤(rùn)滑，這意味著減速齒輪必須設(shè)置在攪拌器主體26中密封和封閉的空間內(nèi)。除密封之外，主體中所述空間還需要油量監(jiān)控裝置，例如可以是浸入量尺，液位控制窗或者類(lèi)似裝置。
將電機(jī)產(chǎn)生的相對(duì)小的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變?yōu)楦m合攪拌器的較大轉(zhuǎn)矩同時(shí)將電機(jī)的高的轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚢杵鬏^低的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的另一方法是使用皮帶驅(qū)動(dòng)。但是還需要監(jiān)控皮帶狀態(tài)以及考慮到可能的皮帶損壞的保護(hù)外殼。兩種驅(qū)動(dòng)類(lèi)型都使得攪拌器和驅(qū)動(dòng)器本身的軸受到徑向和軸向負(fù)載。
例如，通過(guò)設(shè)置新型永磁電機(jī)作為攪拌器驅(qū)動(dòng)，在圖2的攪拌器中上述問(wèn)題已被解決。該水磁電機(jī)也被稱(chēng)為磁通量電機(jī)。圖2所示的攪拌器部分包括一些與現(xiàn)有技術(shù)的攪拌器相同的部件，主要作為容器內(nèi)部零件。相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于所述零件。換句話說(shuō)，本發(fā)明的攪拌器通過(guò)裝配法蘭40與容器相連，攪拌器的支撐部件16從裝配法蘭40延伸至容器內(nèi)部，所述支撐部件為網(wǎng)錐形或者其他適合的形狀。軸42的軸承結(jié)構(gòu)1 8以及至少軸承設(shè)備所需密封物位于所述支撐部什1 6的另一末端。實(shí)際的攪拌器設(shè)備20固定配置在攪拌器軸42上。
攪拌器軸42也在裝配法蘭40上與軸承44一起固定。與現(xiàn)有技術(shù)方案不同，攪拌器軸42由容器的壁，底部或者封蓋處進(jìn)一步延伸，使得在軸42上設(shè)置與裝配法蘭40間隔的徑向盤(pán)48，優(yōu)選的，但非必須的，直接在軸42的一個(gè)末端設(shè)置，在相互問(wèn)等圓周距內(nèi)向盤(pán)48提供永磁體。所述盤(pán)48和軸末端被外殼50包裹，在外殼的徑向壁52，54上或與之相連處裝設(shè)線圈56，其基本朝向楹永磁體。但是，所述線圈56可僅在盤(pán)48的一側(cè)，即只在外殼50的一側(cè)壁上，但優(yōu)選在盤(pán)48兩側(cè)的外殼50上設(shè)置線圈56。換句話說(shuō)，所述盤(pán)48形成永磁電機(jī)46的轉(zhuǎn)子48，所述具有線圈56的外殼50形成所述電機(jī)的定子。在圖中的實(shí)施方案中，定子50通過(guò)中間套管58與攪拌器的裝配法蘭40相連。
因?yàn)轵?qū)動(dòng)單元46按永磁電機(jī)原理運(yùn)行，采用這種方式，通過(guò)定子50的線圈56到裝沒(méi)水磁體的轉(zhuǎn)子48，電力地產(chǎn)生軸42的轉(zhuǎn)矩。永磁電機(jī)的運(yùn)行由變頻器控制，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度和其產(chǎn)牛的轉(zhuǎn)矩可被可靠和精確的控制。 上述實(shí)施方案使得攪拌器驅(qū)動(dòng)能夠設(shè)置在位于非常接近于容器壁或者類(lèi)似位置，其中攪拌器法蘭與其連接。實(shí)際上，僅軸承44的潤(rùn)滑需要一些到容器壁或者類(lèi)似物的距離，但是其優(yōu)選被設(shè)置于容器外部進(jìn)行，即在攪拌器的裝配法蘭40和永磁電機(jī)46的定子50之間進(jìn)行。但是，通過(guò)在法蘭40中構(gòu)造軸承座，使得軸承位于較接近攪拌裝置20的某些區(qū)域，軸承的潤(rùn)滑可以通過(guò)法蘭本身的通道進(jìn)行，由此永磁電機(jī)的定子可以直接設(shè)置于攪拌器的裝配法蘭上。
某些情況下，甚至可能將攪拌器法蘭40與外殼50整合，更接近地，外殼50的側(cè)壁54朝向法蘭40。
由上述說(shuō)明可知，提供了一種新型攪拌器，其相對(duì)于之前的攪拌器更為簡(jiǎn)單，更可靠以及更少空間消耗。但是，可以理解的是，本發(fā)明不局限于該公開(kāi)的實(shí)施方案，其旨在覆蓋其特征的各種結(jié)合和／或修改以及本發(fā)明所附權(quán)利要求定義的范圍內(nèi)的其它應(yīng)用。
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