[發(fā)明專利]全密封驅(qū)動(dòng)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710090794.5
• 申請(qǐng)日: 2007-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101286685A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉新廣
• 主分類號(hào): H02K29/06
• 分類號(hào): H02K29/06;H02K9/06;H02K7/14;F04D29/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密封傳動(dòng)技術(shù)，特別是一種全密封驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的泵、閥門(mén)、反應(yīng)釜等裝置的轉(zhuǎn)軸與殼體之間的密封，用靜止密封件包夾轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)，是動(dòng)態(tài)密封，其中的流體難免會(huì)滲漏到外面。磁傳動(dòng)裝置應(yīng)用于諸如泵、閥門(mén)、反應(yīng)釜等，能將其改進(jìn)成全密封的，徹底杜絕流經(jīng)其中的流體向外滴、冒、滲、漏，從而延長(zhǎng)使用壽命，節(jié)約資源，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。然而，現(xiàn)有的全密封磁傳動(dòng)裝置，存在缺陷，因而應(yīng)用受到限制，以全密封磁傳動(dòng)泵為例說(shuō)明如下：

1.現(xiàn)有的全密封磁傳動(dòng)泵由泵體、磁傳動(dòng)裝置、磁傳動(dòng)裝置支持架、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)(或驅(qū)動(dòng)機(jī))組成，這種泵比由泵體、聯(lián)軸器及電動(dòng)機(jī)組成的傳統(tǒng)泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、效率低、成本高；

2.現(xiàn)有的全密封磁傳動(dòng)泵，磁傳動(dòng)裝置的主從件中均設(shè)置磁體，磁體若處于超過(guò)其臨界溫度的介質(zhì)中會(huì)失磁。若介質(zhì)的溫度低于轉(zhuǎn)子的永磁體的臨界溫度，但溫度依然較高時(shí)，也嚴(yán)重威脅永磁體，使其壽命大大縮短，對(duì)以上兩種情況，現(xiàn)有的全密封磁傳動(dòng)泵不能勝任。

現(xiàn)有的全密封磁傳動(dòng)閥門(mén)、反應(yīng)釜等也存在類似的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種全密封磁驅(qū)動(dòng)裝置，克服現(xiàn)有磁傳動(dòng)裝置的缺陷，既能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、縮小體積、降低成本、提高效率，又能用于低溫、常溫、高溫(超過(guò)永磁體臨界溫度)介質(zhì)中工作的器械，因而用途廣。

本發(fā)明按下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明運(yùn)用機(jī)、電、磁、光一體化技術(shù)，分別將泵、閥門(mén)、反應(yīng)釜與驅(qū)動(dòng)它們的電機(jī)設(shè)計(jì)成一體。本發(fā)明由定子、轉(zhuǎn)子及控制系統(tǒng)構(gòu)成。本說(shuō)明將泵的葉輪、閥門(mén)的球頭或閘板、反應(yīng)釜的攪動(dòng)棒稱為工作件。工作件固接在轉(zhuǎn)子軸的一端，轉(zhuǎn)子軸的另一端固接矩形齒輪狀的軟磁轉(zhuǎn)子體；工作件被一外殼囊括，轉(zhuǎn)子體用非金屬材料或碳纖維材料制成的帶沿的密封圓筒包圍，且密封圓筒不與轉(zhuǎn)子體接觸，轉(zhuǎn)子軸通過(guò)設(shè)置在工作件的外殼和密封圓筒端面內(nèi)部的軸承支撐定位，密封圓筒的沿固接在工作件的外殼外壁，在密封圓筒的沿與工作件外殼的外壁之間夾著密封圈，這樣整個(gè)轉(zhuǎn)子被密封；定子類似于普通電機(jī)的定子，由硅鋼片疊成的定子鐵心、漆包線圈、長(zhǎng)條形永磁體及定子外殼組成，長(zhǎng)條形永磁體的長(zhǎng)方向沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向，且軸對(duì)稱地嵌在定子鐵心之中，定子鐵心內(nèi)圓套在前述密封圓筒的外圓或離開(kāi)一間隙，且使定子鐵心的端面與轉(zhuǎn)子體的端面對(duì)齊，定子外殼固定在工作件的外殼外壁；控制系統(tǒng)由若干轉(zhuǎn)子位置傳感器和控制器組成，傳感器固定在密封圓筒的端面，檢測(cè)轉(zhuǎn)子體的齒與定子鐵心的齒(定子兩線槽之間夾的部分)的相對(duì)位置信息并傳給控制器。轉(zhuǎn)子體與定子鐵心的齒數(shù)及數(shù)槽數(shù)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)確定。

磁體的磁力線總是力圖走磁阻最小的路徑閉合，這是磁體的一個(gè)磁特性，在此，暫且稱為磁阻效應(yīng)。所述全密封驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，控制器根據(jù)傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子體的齒與定子鐵心的齒數(shù)的相對(duì)位置的信息，使定子某些齒周圍的線圈通電，這些齒成為電磁鐵，其磁力線立即穿過(guò)密封圓筒壁沿周向吸引轉(zhuǎn)子上離它們最近(距離越近磁阻越小)的齒，欲使轉(zhuǎn)子上的這些齒的徑向?qū)ΨQ中心與通電線圈包圍的定子齒的徑向?qū)ΨQ中心重合，從而對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，控制系統(tǒng)循環(huán)控制定子線圈電流的方向并有規(guī)律地通斷，轉(zhuǎn)子就被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這就是本發(fā)明的工作原理。

本發(fā)明定子鐵心中長(zhǎng)條形永磁體能提高裝置的工作效率，而且，當(dāng)裝置斷電時(shí)，長(zhǎng)條形永磁體能使轉(zhuǎn)子與定子的相對(duì)位置保持。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際情況，可以不設(shè)置永磁體，特別是裝置所處高溫環(huán)境時(shí)。但是，長(zhǎng)條形永磁體使轉(zhuǎn)子與定子的相對(duì)位置保持這個(gè)特點(diǎn)，用在閥門(mén)中，起到斷電保持閘門(mén)狀態(tài)作用，這比靠電磁力保持閘門(mén)狀態(tài)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是節(jié)省電能，二是斷電時(shí)不生熱，能延長(zhǎng)定子線圈壽命。

除了具有現(xiàn)有磁傳動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)外，與現(xiàn)有磁傳動(dòng)裝置相比，本發(fā)明有益的效果是：

1.由于本發(fā)明將泵、閥門(mén)、反應(yīng)釜與它們的驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)成一體，省掉了現(xiàn)有的全密封磁傳動(dòng)泵、全密封磁傳動(dòng)閥門(mén)及全密封磁傳動(dòng)反應(yīng)釜中的磁傳動(dòng)裝置、磁傳動(dòng)裝置支持架、聯(lián)軸器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸，而且本發(fā)明的轉(zhuǎn)子體僅是一個(gè)耐高溫的軟磁材料制成的矩形齒輪狀的，因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)單、體積小、材料便宜、工藝性好，所以本發(fā)明不但造價(jià)低、易裝配、轉(zhuǎn)子正常耗損后易更換且費(fèi)用低；而且效率高、可靠性高。