本发明涉及一种环形永磁无齿轮球磨机直驱电机，属于球磨机驱动设备技术领域。
背景技术：
工业生产中，特别是重工业生产中，球磨机作为生产物料粉碎作业过程的关键性设备，在选矿、水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥以及玻璃陶瓷等相关行业有着广泛的应用。在传统球磨设备中，所使用的传动方式主要为开放式周边齿轮传动，即采用绕线式异步电机带动减速机——减速机(或大型绕线式同步电机)带动小齿轮——小齿轮与安装在磨机滚筒上的大齿圈啮合驱动磨机运行的传动方式。在这种驱动模式中存在着传动效率低、机械磨损严重、电能消耗大、故障率高、占用空间大、设备维护工作量大等诸多缺陷。
目前球磨机的传动方式根据磨机规格不同有如下几种：
(1)同步电动机传动：大型球磨机采用低速同步电动机直接带动球磨机的小齿轮，小齿轮再带动大齿圈使球磨机转动。
(2)绕线式异步电机齿轮减速器传动：绕线式异步电机转动，齿轮减速器带动小齿轮、大齿圈而驱动球磨机。
(3)异步电机三角皮带传动：小型球磨机采用异步电动机通过三角带带动小齿轮，大齿圈而驱动球磨机。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种环形永磁无齿轮球磨机直驱电机，所采取的技术方案如下：
本发明的目的在于提供一种环形永磁无齿轮球磨机直驱电机，包括定子和转子，其中，转子通过分块式转子铁芯或固定转子铁芯的转子支架固定安装在球磨机筒体的外表面，并与球磨机筒体同心；定子为分段式定子，采用拼装的形式构成整圆套装在转子外围，并与转子同心；所述分块式转子铁芯采用小扇形冲片叠压拼装而成，转子的磁钢一部分磁钢包裹于极靴内，另一部分内嵌于转子铁芯中，扇形冲片结构与球磨机筒体之间具有空气隔磁槽。
优选地，分段式定子包括定子外壳和底脚腿，并通过位于定子外壳底部的底脚腿固定在球磨机基座或地面上。
优选地，还包括安装在电机定子外围的防护罩。
优选地，还包括通过三相电源线与电机连接的控制器。
更优选地，分段式定子分为3的整数倍数量的圆弧段。
更优选地，分段式定子的线圈结构为集中绕组，并在定子绕组的最外围设有冷却水管。
优选地，分块式转子铁芯的两端安装有塑料扇叶。
优选地，分段式定子的定子铁芯、绕组线圈和圆弧形外壳通过真空环氧灌封技术形成一体。
以上所述直驱电机在设有旋转筒体的设备中的应用也在本发明的保护范围之内。
优选地，所述设有旋转筒体的设备为水泥灌浆车、混凝土搅拌车、洗衣机、离心机、旋转筒式烘干机、传动滚筒、滚筒式
筛分机、滚筒式印刷机、圆筒式粉碎机，在使用时可将球磨机筒体替换为所用设备的筒体。
对于电源线与电机的具体连接方式，定子绕组中线圈的具体缠绕方式，分段式定子铁芯如何通过真空环氧灌装技术组成一体等，本领域技术人员可根据现有技术和实际需要进行连接、布置、设定和组装。
本发明获得的有益效果：
一、本发明取消了传统球磨机中的减速机、小齿轮和大齿圈等齿轮传动机构，有效的提高了系统传动效率；
二、避免和减少了齿轮的维修维护工作，延长了设备的检修周期和使用寿命，提高了设备的可靠性；
三、由于取消了齿轮机构，将开式周边传动的润滑油/脂全部取消，有利于改善工作环境；
四、避免了由于齿轮啮合磨损造成的筒体位置偏差，提高了设备运行的可靠性；
五、由于取消了减速机等齿轮传动机构，开大大减小球磨机的占地面积和安装调试工作量；
六、采用专用控制器调速运行可实现磨机盘车，方便现场工作，提高工作效率，减轻工作强度。
附图说明
图1为本发明提供的直驱电机的立体结构示意图(省略防护罩和控制装置)。
图2为本发明提供的直驱电机的正视结构示意图。
图3为本发明提供的直驱电机定子的结构示意图。
图4为本发明提供的直驱电机转子的结构示意图。
图5为本发明提供的直驱电机的局部剖视图。
图6为将本发明的直驱电机安装在球磨机上的立体结构示意图。
图7为本发明直驱电机的分段式定子其中一段的立体结构示意图。
图中，1，定子；2，转子铁芯；3，定子外壳；4，冷却水管；5，扇叶；6，转子支架；7，磁钢；8，空气隔磁槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明，但本发明不受以下详细说明的限制。
本发明所提供的电机可以用于具有旋转筒体的设备之中。如水泥搅拌车、滚筒式粉碎机、滚筒式干燥机、洗衣机、离心机等等。下面将该直驱电机结合在球磨机中进行详细说明。
其中，图1为本发明一种优选方案中直驱电机的立体结构示意图(省略防护罩和控制装置)，图2为直驱电机的正视结构示意图，图3为定子结构示意图，图4为装置结构示意图。图5为本发明提供的直驱电机的局部剖视图。图6为将本发明的直驱电机安装在球磨机上的立体结构示意图。图7为本发明直驱电机的分段式定子其中一段的立体结构示意图。
从图1-7可知，该直驱电机主要是定子1和转子组成。其中，定子1为分段式定子，采用叠压拼装的形式构成整圆套装在转子外围，并与转子同心。在定子1的外围还设有冷却水管4和定子外壳3。其中，分段式定子1的定子铁芯、绕组线圈与圆弧形外壳通过真空环氧灌封形成一体。分段式定子1的绕组是由分块式铁芯和漆包铜绕线以中心式绕组的形式绕制而成，按照具体的电气参数进行串并联接线，并预留进线与出现接头以及冷却水管接头。具体的连接方式本领域技术人员可根据具体需要进行设置。分段式定子可根据不同球磨机的尺寸采用3的整数倍的圆弧段拼装成整圆。在安装时，电机定子套装在球磨机的筒体外部独立，位置同轴安装。
在定子1的内部，转子固定安装在球磨机筒体的外壁上。转子包括分块式转子铁芯2、扇叶5，转子支架6和磁钢7。转子铁芯2采用小扇形冲片叠压拼装而成，转子的一部分磁钢7包裹于圆形的极靴内，并可根据需要进行手动旋转，另一部分磁钢7则内嵌于转子铁芯2中。转子铁芯2的扇形冲片结构与球磨机筒体之间具有空气隔磁槽8。在转子的内部设有转子支架6，在实际应用中可以以球磨机筒体作为转子支架6，也可单独设一个转子支架6再固定安装在球磨机筒体外壁上。转子和定子与球磨机筒体同轴同心。在转子铁芯2的两端安装有用于磁极旋转、固定、防护和转子冷却通风的扇叶5，扇叶的材质可优选塑料。
分块式转子铁芯2具有磁场短路结构，该结构是由固定式磁极和旋转式磁极两部分构成。当旋转式磁极旋转至固定角度时，转子对外不显磁性。转子的小扇形磁极冲片采用特殊磁路和结构设计，确保在内嵌式切向磁路中不产生漏磁问题。
在定子和转子的外部还设有防护罩，将定子和转子罩住形成直驱电机的外壳体。同时，该直驱电机还设有通过三相电源线与定子绕组电线等部件连接的控制器，以便对电机的启动与停机、输出的功率等操作和参数进行控制。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
技术特征：
1.一种环形永磁无齿轮球磨机直驱电机，包括定子和转子，其特征在于，转子通过分块式转子铁芯或固定转子铁芯的转子支架固定安装在球磨机筒体的外表面，并与球磨机筒体同心；定子为分段式定子，采用拼装的形式构成整圆套装在转子外围，并与转子同心；所述分块式转子铁芯采用小扇形冲片叠压拼装而成，转子的磁钢一部分磁钢包裹于极靴内，另一部分内嵌于转子铁芯中，扇形冲片结构与球磨机筒体之间具有空气隔磁槽。
2.权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，分段式定子包括定子外壳和底脚腿，并通过位于定子外壳底部的底脚腿固定在球磨机基座或地面上。
3.权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，还包括安装在电机定子外围的防护罩。
4.权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，还包括通过三相电源线与电机连接的控制器。
5.权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，分段式定子分为3的整数倍数量的圆弧段。
6.权利要求5所述的直驱电机，其特征在于，分段式定子的线圈结构为集中绕组，并在定子绕组的最外围设有冷却水管。
7.权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，分块式转子铁芯的两端安装有塑料扇叶。
8.权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，分段式定子的定子铁芯、绕组线圈和圆弧形外壳通过真空环氧灌封技术形成一体。
9.权利要求1-8任一所述直驱电机在设有旋转筒体的设备中的应用。
10.权利要求9所述的应用，其特征在于，所述设有旋转筒体的设备为水泥灌浆车、混凝土搅拌车、洗衣机、离心机、旋转筒式烘干机、传动滚筒、滚筒式筛分机、滚筒式印刷机、圆筒式粉碎机。
技术总结
本发明公开了一种环形永磁无齿轮球磨机直驱电机，属于球磨机驱动设备技术领域。该直驱电机包括定子和转子，其中，转子通过分块式转子铁芯固定安装在球磨机筒体的外表面，并与球磨机筒体同心；定子为分段式定子，采用叠压拼装的形式构成整圆套装在转子外围，并与转子同心；所述分块式转子铁芯采用小扇形冲片叠压拼装而成，转子的磁钢一部分磁钢包裹于极靴内，另一部分内嵌于转子铁芯中，扇形冲片结构与球磨机筒体之间具有空气隔磁槽。本发明取消了传统球磨机中的减速机、小齿轮和大齿圈等齿轮传动机构，有效的提高了系统传动效率，避免和减少了齿轮的维修维护工作，延长了设备的检修周期和使用寿命，提高了设备的可靠性。
技术研发人员：郝广政
受保护的技术使用者：哈尔滨三跃驱动技术股份有限公司
文档号码：201610792632
技术研发日：2016.08.31
技术公布日：2016.11.16
声明：
“环形永磁无齿轮球磨机直驱电机的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：哈尔滨三跃驱动技术股份有限公司;
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2024年12月20日 ~ 22日 
