作為攪拌器驅動單元的永磁電機（瑞士 蘇舍泵有限公司）

專利發明名稱作為攪拌器驅動單元的永磁電機

 

   摘要

        本發明涉及一種攪拌器驅動單元，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大型并且慢速旋轉的攪拌器的場合。  因此討論例如用于稀釋容器以及木材加工工業相關的攪拌器。  本發明中攪拌器的驅動單元的特征在于攪拌器驅動單元包括與攪拌裝置(20)相對的攪拌器軸(42)的末端相連的盤(48)以及包裹該盤的外殼。

采用這種方式，向盤提供永磁體，其與設置在圍繞盤(48)的外殼(50)的至少一側壁(52，54)上與之相連的線圈(56)一同運轉，構成永磁電機。

 

（文章三）圖一

 　　1．一種攪拌器，包括至少一個裝配法蘭(40)，并通過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末端上的攪拌裝置(20)和用于攪拌器的驅動單元，其特征在于：驅動單元包括與所述的攪拌裝置(20)相對地安裝到攪拌器軸(42)的一端的盤(48)，和以如下方式圍繞所述盤的外殼(50)，盤(48)設有與線圈(56)協同工作的永磁體，該線圈設置于圍繞盤(48)的外殼(50)的至少一個壁(52，54)或者與其相連而形成永磁電機。

　　2．根據權利要求l所述的攪拌器，其特征在于所述的線圈(56)設置于圍繞所述盤(48)的外殼(50)的一個人體徑向的側肇(52，54)。

　　3．根據前述任意一項權利要求所述的攪拌器，其特征在于所述的線圈(56)設置于圍繞所述盤(48)的外殼(50)的兩個大體徑向的側壁(52，54)。

　　4．根據前述任意一項權利要求所述的攪拌器，其特征在于所述的永磁體在盤(48)上按照相互間等圓周距設置。

　　5．根據前述任意一項權利要求所述的攪拌器，其特征在于外殼(50)通過其側壁(54)安裝到攪拌器法蘭(40)。

　　6．根據前述任意一項權利要求所述的攪拌器，其特征在于外殼(50)通過中間套管(52)安裝到攪拌器法蘭(40)。

　　7．根據前述任意一項權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．根據前述任意一項權利要求所述的攪拌器，其特征在于攪拌器法蘭(40)設行包括與法蘭(40)相連接的潤滑軸承(44)的裝置。

　　9．根據前述任意一項權利要求所述的攪拌器，其特征在于其通過法蘭(40)安裝于容器或者塔的底部，壁或者封蓋處。

　　作為攪拌器驅動單元的永磁電機本發明涉及一種攪拌器，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。本發明中的攪拌器特別適用于需要相對大型并且慢速旋轉的攪拌器，但要被使用的空間有限的場合。例如，用于稀釋容器、儲存塔以及木材加工工業相關的攪拌器。

　　之前已知的攪拌器，如圖l或者US5040899中公開的，攪拌器由與裝配法蘭連接的結構組成，并通過裝配法蘭固定于使用處。在圖l的結構中，具有設置于攪拌器法蘭內的攪拌器軸的軸承。同樣地，圖1中的延伸至容器內部的錐體支撐部件，典一個末端設置于法蘭上，而攪拌器軸的第二軸承設置在所述支撐部件的另一末端。換句話說，攪拌器軸整體支撐到裝配法蘭。在容器內部，攪拌裝置裝配于攪拌器軸的末端，其通常為常規的螺旋推進器。傳動齒輪附裝到攪拌器軸鄰近裝配法蘭外部的另一末端，所述傳動齒輪構成攪拌器減速齒輪的一部分分。減速齒輪的其他部分被設置成與所述傳動齒輪接觸，使得其驅動軸與軸承裝配，優選但并非必要的令減速齒輪的一個末端安裝到上述裝配法蘭，并在與裝配法蘭連接設置的主體部分卜接近它的另一末端。在所述驅動軸外部末端提供聯軸器，該聯軸器的一部分裝配于常規驅動電機的軸上。在圖中的實施方案中，驅動電機也通常直接位于聯軸器后方，位于容器外部。

　　在某情況況中，上述公開的攪拌器驅動巾的齒輪實現的減速傳動被皮帶傳動代替。

　　上述實施方案的缺點在于容器外部的徑向需要相對大的窄問。這樣有時可能對容器和與容器連接裝配的攪拌器的定位造成相當多限制。

　　其他缺點是取決于攪拌器驅動的機械結構的多種因素，例如：

　　零件易于磨損，如軸承，傳動齒輪或者皮帶，需要驅動單元維護，如換油，潤滑或者拉緊皮帶，操作和條件的控制和監控，由驅動單元引起的攪拌器附加負載，如齒輪力引起的軸向負載或者拉緊皮帶引起的徑向負載，　　由于驅動單元結構相對復雜而易于損壞。

　　本發明的目的在于通過新的無需維護的驅動單元消除現有技術中攪拌器的至少一些缺點，該驅動單元直接配置于攪拌器軸而無需單獨的減速齒輪或者類似物。

　　本發明中攪拌器的其它特征在附隨的權利要求中是顯而易見的。

　　本發明中裝置的優點例如：

　　驅動單元不含傳動過程中易于磨損的零件，如軸承，傳動齒輪或者皮帶。

　　驅動單元不需要維護，如換油，潤滑或者拉緊皮帶。

　　驅動單元不需要控制和監控。

　　驅動單元的損壞風險幾乎不存在。

　　無攪拌器附加負載，如齒輪力引起的軸向負載或者拉緊皮帶引起的徑向負載。

　　驅動單元保護攪拌器軸和攪拌裝黃不受過載引起的損壞，因為設備的轉矩曲線是水平的。

　　對本發明的攪拌器參考附圖進行詳細說明。

　　圖l示意性圖示了現有技術中的攪拌器；圖2示意性圖示了本發明中的攪拌器。

　　圖1公開了現有技術中攪拌器的常規結構，其中攪拌器2由與裝配法蘭10連接的結構組成，并通過裝配法蘭設置于使用處。圖1的結構中，于攪拌器法蘭10內設置了攪拌器軸14的軸承12。同樣地，本實施方案中的延伸至容器(未表示，但應位于圖中法蘭10的右側)內部的錐體支撐部件16，其一個末端固定在法蘭10上。攪拌器軸1 4的第二軸承1 8設置在所述支撐部件的另一末端。

　　換句話說，攪拌器軸1 4在其一個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支撐部件1 6支撐。在容器內部，攪拌裝置20裝配于攪拌器軸14的末端，其通常為常規的多刀刃螺旋推進器。傳動齒輪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，所述傳動齒輪構成攪拌器2減速齒輪的一部分。減速齒輪的其它部分被設置成與所述傳動齒輪22接觸，使得其驅動軸24優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連接設置的主體部件26上。所述　　驅動軸24通過常規聯軸器28與常規驅動電機30的軸32連接。在圖中的實施方案中，驅動電機30也通常直接位于聯軸器28后方，位于容器外部。

　　從圖1的實施例并不清楚，但由于減速齒輪是機械的，其需要潤滑，這意味著減速齒輪必須設置在攪拌器主體26中密封和封閉的空間內。除密封之外，主體中所述空間還需要油量監控裝置，例如可以是浸入量尺，液位控制窗或者類似裝置。

　　將電機產生的相對小的轉矩轉變為更適合攪拌器的較大轉矩同時將電機的高的轉動速度轉變為攪拌器較低的轉動速度的另一方法是使用皮帶驅動。但是還需要監控皮帶狀態以及考慮到可能的皮帶損壞的保護外殼。兩種驅動類型都使得攪拌器和驅動器本身的軸受到徑向和軸向負載。

　　例如，通過設置新型永磁電機作為攪拌器驅動，在圖2的攪拌器中上述問題已被解決。該水磁電機也被稱為磁通量電機。圖2所示的攪拌器部分包括一些與現有技術的攪拌器相同的部件，主要作為容器內部零件。相同的附圖標記對應于所述零件。換句話說，本發明的攪拌器通過裝配法蘭40與容器相連，攪拌器的支撐部件16從裝配法蘭40延伸至容器內部，所述支撐部件為網錐形或者其他適合的形狀。軸42的軸承結構1 8以及至少軸承設備所需密封物位于所述支撐部什1 6的另一末端。實際的攪拌器設備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。與現有技術方案不同，攪拌器軸42由容器的壁，底部或者封蓋處進一步延伸，使得在軸42上設置與裝配法蘭40間隔的徑向盤48，優選的，但非必須的，直接在軸42的一個末端設置，在相互問等圓周距內向盤48提供永磁體。所述盤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線圈56，其基本朝向楹永磁體。但是，所述線圈56可僅在盤48的一側，即只在外殼50的一側壁上，但優選在盤48兩側的外殼50上設置線圈56。換句話說，所述盤48形成永磁電機46的轉子48，所述具有線圈56的外殼50形成所述電機的定子。在圖中的實施方案中，定子50通過中間套管58與攪拌器的裝配法蘭40相連。

　　因為驅動單元46按永磁電機原理運行，采用這種方式，通過定子50的線圈56到裝沒水磁體的轉子48，電力地產生軸42的轉矩。永磁電機的運行由變頻器控制，電機轉動速度和其產牛的轉矩可被可靠和精確的控制。　　上述實施方案使得攪拌器驅動能夠設置在位于非常接近于容器壁或者類似位置，其中攪拌器法蘭與其連接。實際上，僅軸承44的潤滑需要一些到容器壁或者類似物的距離，但是其優選被設置于容器外部進行，即在攪拌器的裝配法蘭40和永磁電機46的定子50之間進行。但是，通過在法蘭40中構造軸承座，使得軸承位于較接近攪拌裝置20的某些區域，軸承的潤滑可以通過法蘭本身的通道進行，由此永磁電機的定子可以直接設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的側壁54朝向法蘭40。

　　由上述說明可知，提供了一種新型攪拌器，其相對于之前的攪拌器更為簡單，更可靠以及更少空間消耗。但是，可以理解的是，本發明不局限于該公開的實施方案，其旨在覆蓋其特征的各種結合和／或修改以及本發明所附權利要求定義的范圍內的其它應用。