主動驅動單元及其固液分離設備制造技術

本發明專利技術涉及一種主動驅動單元及其直驅式固液分離設備，其特征在于主動驅動單元包括至少一個轉子單元以及由從動離心單元鎖定結構和/或鎖定單元、間隔部和至少一個轉子單元支撐部所構成的轉子單元支撐件，而固液分離設備則包括主動驅動單元、從動離心單元、液體收集與排出單元、旋轉支持單元以及包含至少一個定子單元的定子總成。本發明專利技術的有益之處是：該設備的主動驅動單元與從動離心單元可在鎖定和解鎖狀態之間快速轉換，各部件制造以及整機組裝方便，設備安全性高且運轉安靜穩定，容易維護和清潔驗證，可以克服現有固液分離設備存在的各種缺陷或弊端。

【技術實現步驟摘要】
主動驅動單元及其固液分離設備
本專利技術涉及一種具鎖定結構和/或鎖定單元的主動驅動單元以及具該主動驅動單元的直驅式固液分離設備，其最終產品形態是一種小型固液混合物離心分離設備，屬于離心機領域。
技術介紹
在實驗室小試和中試研究過程中，最常用的固液分離設備主要是布氏漏斗加抽濾瓶的組合以及各種規格的離心機，其中布氏漏斗加抽濾瓶的組合僅適合實驗室小試研究，為了模擬生產中的實際情況，并為生產提供必要的離心分離操作數據，更值得推薦的是離心機。目前常用的離心機都是采用驅動裝置(主要是電機)和固液分離裝置(主要是液體收集排出腔和從動離心單元)分置、再組裝而成，其離心轉鼓(相當于從動離心單元)都是機械固定于傳動軸上，導致離心轉鼓的拆裝以及離心設備的清潔驗證比較困難，而且設備顯得過于復雜笨重、噪音和振動太大、制造工藝復雜、維修不方便等各種缺陷或弊端，不能完全滿足實驗室小試和中試中固液混合物徹底分離的需要。
技術實現思路
專利技術目的：本專利技術的目的在于提供一種具鎖定結構和/或鎖定單元的主動驅動單元以及具有該主動驅動單元的固液分離設備，該設備可以克服現有的固液分離設備存在的各種缺陷或弊端，更好地滿足實驗室小試和中試中固液混合物徹底分離的需要。技術方案：為了克服現有固液混合物分離設備存在的各種缺陷或弊端，本專利技術提供了一種具從動離心單元鎖定結構和/或鎖定單元的主動驅動單元以及具有該主動驅動單元的的直驅式固液分離設備，該主動驅動單元包括：至少一個轉子單元(104、106)，所述轉子單元通過與適配的定子單元之間的電磁相互作用產生的旋轉力使主動驅動單元繞電機軸中心線作旋轉運動；以及轉子單元支撐件，所述轉子單元支撐件包括：從動離心單元鎖定結構和/或鎖定單元(圖5、圖6)，用于鎖定和/或解鎖從動離心單元，阻止從動離心單元產生周向和/或軸向運動并使其與主動驅動單元同速同軸旋轉；間隔部(206)，其承擔轉子單元支撐部和從動離心單元的聯系中介并直接或間接控制處于離心狀態的目標物質及其各組成成分的流向；至少一個承載轉子單元的轉子單元支撐部；所述轉子單元支撐件或主動驅動單元通過如下軸連接方式中的任一種與電機軸發生關系：通過位于間隔部中央的電機軸安裝孔(圖3)；通過安裝支架，所述安裝支架與間隔部和電機軸固定連接，或與間隔部和/或電機軸為一體結構(圖1)；電機軸與轉子單元支撐件或主動驅動單元為一體結構(圖2、圖4)；所述主動驅動單元優選通過旋轉支持單元以及抵緊后軸承并旋緊固定于電機軸上的螺母而固定于離心液體收集單元的底部。根據本專利技術中所述的主動驅動單元或固液分離設備，為了確保在任何情況下轉子單元與定子單元之間的電絕緣，更為了確保轉子單元與電機軸之間的電絕緣，特別是為了確保目標物質及其各組成成分與主動驅動單元之間的電絕緣，從而提高設備的安全性，本專利技術所述的主動驅動單元或固液分離設備具有如下(I)～(III)所述的三種電絕緣措施中的至少一種：(I)所述轉子單元至少面向氣隙的表面被使用適宜的處理工序處理后覆有非導電的絕緣材料層(圖2)；(II)所述轉子單元與鄰接的轉子單元支撐件的各部分之間被非導電的絕緣材料層電絕緣地隔離(圖1、圖3)；(III)所述非電絕緣地承載著轉子單元的金屬部件，其與轉子單元支撐件的其余部分之間以及位于離心單元內和/或外的目標物質及其各組成成分之間被非導電的絕緣材料層電絕緣地隔離(圖4)。根據本專利技術所述的主動驅動單元，所述目標物質及其各組成成分指的是待離心分離的混合物以及構成待離心分離混合物的各個組成成分，所述絕緣材料層包括但不限于電絕緣的聚合物材料層、由位于第一和/或第二金屬部件表面的金屬氧化物構成的不導電的陶瓷層、用于鐵芯的電絕緣骨架和/或電絕緣涂層，所述電絕緣措施的選擇根據轉子單元的結構、第一或第二金屬部件的結構、第一和第二金屬部件的連接方式、從動離心單元的結構以及轉子單元支撐件的結構決定，同時以方便生產與降低產品成本為準則。具體地，所述3種電絕緣措施中首選編號(II)的第二種，對于該電絕緣措施而言，相當于轉子單元與第一和/或第二金屬部件之間被非導電的絕緣材料層電絕緣地隔離，本電絕緣措施可以擴大第一或第二金屬部件結構的可選擇范圍、第一和第二金屬部件連接方式的可選擇范圍、或轉子單元支撐件結構的可選擇范圍，故為首選。根據本專利技術中所述的主動驅動單元，依據定子單元和轉子單元的相對布置方式，其轉子單元優選自如下(1)～(4)所述的徑向氣隙磁通結構、(5)或(6)所述的軸向氣隙磁通結構共六種結構中的任一種：(1)徑向氣隙磁通的外定子單內轉子結構；(2)徑向氣隙磁通的內定子單外轉子結構；(3)徑向氣隙磁通的內外雙定子中間轉子結構；(4)徑向氣隙磁通的中間定子與內轉子和外轉子相結合的雙轉子結構；(5)軸向氣隙磁通的單定子單轉子結構；(6)軸向氣隙磁通的中間定子上下轉子結構。具體地，所述徑向氣隙磁通結構電機轉子的轉子單元優選內轉子或外轉子(圖3、圖4)，或內轉子與外轉子相結合的雙轉子結構，所述雙轉子結構包括外側為外轉子、內側為內轉子(圖1、圖2)和外側為內轉子、內側為外轉子兩種情況；所述軸向氣隙磁通構造的電機轉子優選單定子單轉子或中間定子上下轉子的盤式結構電機(俗稱盤式電機)。具體地，所述轉子單元特別優選徑向氣隙磁通的中間定子與內轉子和外轉子相結合的雙轉子結構，這種結構形式在電機轉子處于離心運轉狀態時可以增加其平衡性，同時在市場上可以從用于洗衣機的直驅電機中選擇到符合參數要求的配件，降低產品成本。根據本專利技術中所述的主動驅動單元，依據轉子單元的構造方式，所述轉子單元優選自如下(7)～(10)所述四種結構中的任一種：(7)導電繞組或鐵芯與導電繞組的組合；(8)鐵芯及永磁體的組合；(9)轉子導條、端環以及鐵芯的組合；(10)永磁體、轉子導條、端環以及鐵芯的組合；其中所述永磁體包括但不限于釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵、塑磁磁鐵中的任一種或它們兩者或多者之間的組合，所述轉子單元結構優選由永磁體和鐵芯組成，次選轉子導條、端環以及鐵芯的組合，當然也可以由鐵芯及其可通電導體繞組構成，也或者是其它的轉子單元結構。根據本專利技術所述的主動驅動單元，所述具有兩個或兩個以上轉子單元的主動驅動單元(圖1、圖2)，其轉子單元以電機軸中心線為軸心沿軸向陣列或沿徑向并列，所述軸向陣列的轉子單元其規格相同，所述徑向并列的轉子單元其規格不相同(轉子單元的半徑不同，外側轉子單元的半徑大于內側轉子單元半徑)。根據本專利技術中所述的主動驅動單元，其轉子單元支撐件包括如下(11)～(13)所述三者中的至少一者：(11)位于轉子單元支撐件內側間隔部位置的第一金屬部件；(12)位于轉子單元支撐件外側的第二金屬部件；(13)使轉子單元支撐件或主動驅動單元擁有完整結構與功能的由聚合物材料模制成型的模制部件。具體地，所述轉子單元支撐件包括第一金屬部件、第二金屬部件、相對于金屬部件而言的由聚合物材料模制成型的部件中的任一者、任兩者或三者。根據本專利技術所述的主動驅動單元，所述第一金屬部件包括但不限于選自如下(14)～(19)所述六種結構中的任一種：(14)各種結構的花鍵；(15)各種結構的電機軸(16)具內側軸安裝結構和外側連接結構的轉子嵌件；(17)具部分或全部間隔部的第一金屬部件；(18)具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種主動驅動單元，其特征在于，包括：至少一個轉子單元，所述轉子單元通過與適配的定子單元之間的電磁相互作用產生的旋轉力使主動驅動單元繞電機軸中心線作旋轉運動；以及轉子單元支撐件，所述轉子單元支撐件包括：從動離心單元鎖定結構和/或鎖定單元，用于鎖定和/或解鎖從動離心單元并使從動離心單元與主動驅動單元同速同軸旋轉；間隔部，其承擔轉子單元支撐部和從動離心單元的聯系中介并控制處于離心狀態的目標物質及其各組成成分的流向；至少一個承載轉子單元的轉子單元支撐部；所述轉子單元支撐件或主動驅動單元通過如下軸連接方式中的任一種與電機軸發生關系：通過位于間隔部中央的電機軸安裝孔；通過安裝支架，所述安裝支架與間隔部和電機軸固定連接，或與間隔部和/或電機軸為一體結構；電機軸與轉子單元支撐件或主動驅動單元為一體結構。

【技術特征摘要】
1.一種主動驅動單元，其特征在于，包括：至少一個轉子單元，所述轉子單元通過與適配的定子單元之間的電磁相互作用產生的旋轉力使主動驅動單元繞電機軸中心線作旋轉運動；以及轉子單元支撐件，所述轉子單元支撐件包括：從動離心單元鎖定結構和/或鎖定單元，用于鎖定和/或解鎖從動離心單元并使從動離心單元與主動驅動單元同速同軸旋轉；間隔部，其承擔轉子單元支撐部和從動離心單元的聯系中介并控制處于離心狀態的目標物質及其各組成成分的流向；至少一個承載轉子單元的轉子單元支撐部；所述轉子單元支撐件或主動驅動單元通過如下軸連接方式中的任一種與電機軸發生關系：通過位于間隔部中央的電機軸安裝孔；通過安裝支架，所述安裝支架與間隔部和電機軸固定連接，或與間隔部和/或電機軸為一體結構；電機軸與轉子單元支撐件或主動驅動單元為一體結構。2.根據權利要求1所述的主動驅動單元，其特征在于：所述主動驅動單元具有如下所述的電絕緣措施中的至少一種：所述轉子單元至少面向氣隙的表面被使用適宜的處理工序處理后覆有非導電的絕緣材料層；所述轉子單元與鄰接的轉子單元支撐件的各部分之間被非導電的絕緣材料層電絕緣地隔離；所述非電絕緣地承載著轉子單元的金屬部件，其與轉子單元支撐件的其余部分之間以及位于離心單元內和/或外的目標物質及其各組成成分之間被非導電的絕緣材料層電絕緣地隔離。3.根據權利要求1所述的主動驅動單元，其特征在于：所述轉子單元選自如下所述結構中的任一種：導電繞組或鐵芯與導電繞組的組合；鐵芯及永磁體的組合；轉子導條、端環以及鐵芯的組合；永磁體、轉子導條、端環以及鐵芯的組合；其中所述永磁體選自釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵、塑磁磁鐵中的任一種或它們兩者或多者之間的組合；所述具有兩個或兩個以上轉子單元的主動驅動單元，其轉子單元以電機軸中心線為軸心沿軸向陣列或沿徑向并列。4.根據權利要求2所述的主動驅動單元，其特征在于：所述轉子單元支撐件包括如下所述三者中的至少一者：位于轉子單元支撐件內側間隔部位置的第一金屬部件；位于轉子單元支撐件外側的第二金屬部件；使轉子單元支撐件或主動驅動單元擁有完整結構與功能的由聚合物材料模制成型的模制部件。5.根據權利要求4所述的主動驅動單元，其特征在于：所述第一金屬部件選自如下所述結構中的任一種：花鍵；電機軸；具內側軸安裝結構和外側連接結構的轉子嵌件；具部分或全部間隔部的第一金屬部件；具間隔部和轉子單元支撐部的第一金屬部件；具鎖定結構和/或鎖定單元的第一金屬部件；所述第二金屬部件選自如下所述結構中的任一種：大致為圓筒狀或桶狀的第二金屬部件；具轉子單元支撐部和部分間隔部的第二金屬部件；具部分間隔部和鎖定結構和/或鎖定單元的第二金屬部件。6.根據權利要求5所述的主動驅動單元，其特征在于：對于所述采用適宜的制造工序制造而成的第一和/或第二金屬部件，再通過適宜的制造工序對該部件轉子單元支撐部和/或間隔部進行處理從而形成如下所述結構中的至少一種：沿徑向間隔分布的間隔部加強筋；沿周向間隔分布的瓦片狀、條狀結構的轉子單元支撐部或轉子單元支撐部加強筋；沿周向間隔分布的鎖定結構和/或鎖定單元；冷卻用途的風扇扇葉；所述適宜的制造工序包含模制工序、切割工序、彎折工序、沖壓工序中的至少一種制造工序。7.根據權利要求5所述的主動驅動單元，其特征在于：所述第一金屬部件和/或第二金屬部件在位于間隔部的位置具有以電機軸中心線為軸心并間隔分...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐凌霄，
申請(專利權)人：唐凌霄，
類型：發明
國別省市：江蘇,32