主动驱动单元及其固液分离设备制造技术

本发明专利技术涉及一种主动驱动单元及其直驱式固液分离设备，其特征在于主动驱动单元包括至少一个转子单元以及由从动离心单元锁定结构和/或锁定单元、间隔部和至少一个转子单元支撑部所构成的转子单元支撑件，而固液分离设备则包括主动驱动单元、从动离心单元、液体收集与排出单元、旋转支持单元以及包含至少一个定子单元的定子总成。本发明专利技术的有益之处是：该设备的主动驱动单元与从动离心单元可在锁定和解锁状态之间快速转换，各部件制造以及整机组装方便，设备安全性高且运转安静稳定，容易维护和清洁验证，可以克服现有固液分离设备存在的各种缺陷或弊端。

【技术实现步骤摘要】
主动驱动单元及其固液分离设备
本专利技术涉及一种具锁定结构和/或锁定单元的主动驱动单元以及具该主动驱动单元的直驱式固液分离设备，其最终产品形态是一种小型固液混合物离心分离设备，属于离心机领域。
技术介绍
在实验室小试和中试研究过程中，最常用的固液分离设备主要是布氏漏斗加抽滤瓶的组合以及各种规格的离心机，其中布氏漏斗加抽滤瓶的组合仅适合实验室小试研究，为了模拟生产中的实际情况，并为生产提供必要的离心分离操作数据，更值得推荐的是离心机。目前常用的离心机都是采用驱动装置(主要是电机)和固液分离装置(主要是液体收集排出腔和从动离心单元)分置、再组装而成，其离心转鼓(相当于从动离心单元)都是机械固定于传动轴上，导致离心转鼓的拆装以及离心设备的清洁验证比较困难，而且设备显得过于复杂笨重、噪音和振动太大、制造工艺复杂、维修不方便等各种缺陷或弊端，不能完全满足实验室小试和中试中固液混合物彻底分离的需要。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种具锁定结构和/或锁定单元的主动驱动单元以及具有该主动驱动单元的固液分离设备，该设备可以克服现有的固液分离设备存在的各种缺陷或弊端，更好地满足实验室小试和中试中固液混合物彻底分离的需要。技术方案：为了克服现有固液混合物分离设备存在的各种缺陷或弊端，本专利技术提供了一种具从动离心单元锁定结构和/或锁定单元的主动驱动单元以及具有该主动驱动单元的的直驱式固液分离设备，该主动驱动单元包括：至少一个转子单元(104、106)，所述转子单元通过与适配的定子单元之间的电磁相互作用产生的旋转力使主动驱动单元绕电机轴中心线作旋转运动；以及转子单元支撑件，所述转子单元支撑件包括：从动离心单元锁定结构和/或锁定单元(图5、图6)，用于锁定和/或解锁从动离心单元，阻止从动离心单元产生周向和/或轴向运动并使其与主动驱动单元同速同轴旋转；间隔部(206)，其承担转子单元支撑部和从动离心单元的联系中介并直接或间接控制处于离心状态的目标物质及其各组成成分的流向；至少一个承载转子单元的转子单元支撑部；所述转子单元支撑件或主动驱动单元通过如下轴连接方式中的任一种与电机轴发生关系：通过位于间隔部中央的电机轴安装孔(图3)；通过安装支架，所述安装支架与间隔部和电机轴固定连接，或与间隔部和/或电机轴为一体结构(图1)；电机轴与转子单元支撑件或主动驱动单元为一体结构(图2、图4)；所述主动驱动单元优选通过旋转支持单元以及抵紧后轴承并旋紧固定于电机轴上的螺母而固定于离心液体收集单元的底部。根据本专利技术中所述的主动驱动单元或固液分离设备，为了确保在任何情况下转子单元与定子单元之间的电绝缘，更为了确保转子单元与电机轴之间的电绝缘，特别是为了确保目标物质及其各组成成分与主动驱动单元之间的电绝缘，从而提高设备的安全性，本专利技术所述的主动驱动单元或固液分离设备具有如下(I)～(III)所述的三种电绝缘措施中的至少一种：(I)所述转子单元至少面向气隙的表面被使用适宜的处理工序处理后覆有非导电的绝缘材料层(图2)；(II)所述转子单元与邻接的转子单元支撑件的各部分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离(图1、图3)；(III)所述非电绝缘地承载着转子单元的金属部件，其与转子单元支撑件的其余部分之间以及位于离心单元内和/或外的目标物质及其各组成成分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离(图4)。根据本专利技术所述的主动驱动单元，所述目标物质及其各组成成分指的是待离心分离的混合物以及构成待离心分离混合物的各个组成成分，所述绝缘材料层包括但不限于电绝缘的聚合物材料层、由位于第一和/或第二金属部件表面的金属氧化物构成的不导电的陶瓷层、用于铁芯的电绝缘骨架和/或电绝缘涂层，所述电绝缘措施的选择根据转子单元的结构、第一或第二金属部件的结构、第一和第二金属部件的连接方式、从动离心单元的结构以及转子单元支撑件的结构决定，同时以方便生产与降低产品成本为准则。具体地，所述3种电绝缘措施中首选编号(II)的第二种，对于该电绝缘措施而言，相当于转子单元与第一和/或第二金属部件之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离，本电绝缘措施可以扩大第一或第二金属部件结构的可选择范围、第一和第二金属部件连接方式的可选择范围、或转子单元支撑件结构的可选择范围，故为首选。根据本专利技术中所述的主动驱动单元，依据定子单元和转子单元的相对布置方式，其转子单元优选自如下(1)～(4)所述的径向气隙磁通结构、(5)或(6)所述的轴向气隙磁通结构共六种结构中的任一种：(1)径向气隙磁通的外定子单内转子结构；(2)径向气隙磁通的内定子单外转子结构；(3)径向气隙磁通的内外双定子中间转子结构；(4)径向气隙磁通的中间定子与内转子和外转子相结合的双转子结构；(5)轴向气隙磁通的单定子单转子结构；(6)轴向气隙磁通的中间定子上下转子结构。具体地，所述径向气隙磁通结构电机转子的转子单元优选内转子或外转子(图3、图4)，或内转子与外转子相结合的双转子结构，所述双转子结构包括外侧为外转子、内侧为内转子(图1、图2)和外侧为内转子、内侧为外转子两种情况；所述轴向气隙磁通构造的电机转子优选单定子单转子或中间定子上下转子的盘式结构电机(俗称盘式电机)。具体地，所述转子单元特别优选径向气隙磁通的中间定子与内转子和外转子相结合的双转子结构，这种结构形式在电机转子处于离心运转状态时可以增加其平衡性，同时在市场上可以从用于洗衣机的直驱电机中选择到符合参数要求的配件，降低产品成本。根据本专利技术中所述的主动驱动单元，依据转子单元的构造方式，所述转子单元优选自如下(7)～(10)所述四种结构中的任一种：(7)导电绕组或铁芯与导电绕组的组合；(8)铁芯及永磁体的组合；(9)转子导条、端环以及铁芯的组合；(10)永磁体、转子导条、端环以及铁芯的组合；其中所述永磁体包括但不限于钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁、塑磁磁铁中的任一种或它们两者或多者之间的组合，所述转子单元结构优选由永磁体和铁芯组成，次选转子导条、端环以及铁芯的组合，当然也可以由铁芯及其可通电导体绕组构成，也或者是其它的转子单元结构。根据本专利技术所述的主动驱动单元，所述具有两个或两个以上转子单元的主动驱动单元(图1、图2)，其转子单元以电机轴中心线为轴心沿轴向阵列或沿径向并列，所述轴向阵列的转子单元其规格相同，所述径向并列的转子单元其规格不相同(转子单元的半径不同，外侧转子单元的半径大于内侧转子单元半径)。根据本专利技术中所述的主动驱动单元，其转子单元支撑件包括如下(11)～(13)所述三者中的至少一者：(11)位于转子单元支撑件内侧间隔部位置的第一金属部件；(12)位于转子单元支撑件外侧的第二金属部件；(13)使转子单元支撑件或主动驱动单元拥有完整结构与功能的由聚合物材料模制成型的模制部件。具体地，所述转子单元支撑件包括第一金属部件、第二金属部件、相对于金属部件而言的由聚合物材料模制成型的部件中的任一者、任两者或三者。根据本专利技术所述的主动驱动单元，所述第一金属部件包括但不限于选自如下(14)～(19)所述六种结构中的任一种：(14)各种结构的花键；(15)各种结构的电机轴(16)具内侧轴安装结构和外侧连接结构的转子嵌件；(17)具部分或全部间隔部的第一金属部件；(18)具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动驱动单元，其特征在于，包括：至少一个转子单元，所述转子单元通过与适配的定子单元之间的电磁相互作用产生的旋转力使主动驱动单元绕电机轴中心线作旋转运动；以及转子单元支撑件，所述转子单元支撑件包括：从动离心单元锁定结构和/或锁定单元，用于锁定和/或解锁从动离心单元并使从动离心单元与主动驱动单元同速同轴旋转；间隔部，其承担转子单元支撑部和从动离心单元的联系中介并控制处于离心状态的目标物质及其各组成成分的流向；至少一个承载转子单元的转子单元支撑部；所述转子单元支撑件或主动驱动单元通过如下轴连接方式中的任一种与电机轴发生关系：通过位于间隔部中央的电机轴安装孔；通过安装支架，所述安装支架与间隔部和电机轴固定连接，或与间隔部和/或电机轴为一体结构；电机轴与转子单元支撑件或主动驱动单元为一体结构。

【技术特征摘要】
1.一种主动驱动单元，其特征在于，包括：至少一个转子单元，所述转子单元通过与适配的定子单元之间的电磁相互作用产生的旋转力使主动驱动单元绕电机轴中心线作旋转运动；以及转子单元支撑件，所述转子单元支撑件包括：从动离心单元锁定结构和/或锁定单元，用于锁定和/或解锁从动离心单元并使从动离心单元与主动驱动单元同速同轴旋转；间隔部，其承担转子单元支撑部和从动离心单元的联系中介并控制处于离心状态的目标物质及其各组成成分的流向；至少一个承载转子单元的转子单元支撑部；所述转子单元支撑件或主动驱动单元通过如下轴连接方式中的任一种与电机轴发生关系：通过位于间隔部中央的电机轴安装孔；通过安装支架，所述安装支架与间隔部和电机轴固定连接，或与间隔部和/或电机轴为一体结构；电机轴与转子单元支撑件或主动驱动单元为一体结构。2.根据权利要求1所述的主动驱动单元，其特征在于：所述主动驱动单元具有如下所述的电绝缘措施中的至少一种：所述转子单元至少面向气隙的表面被使用适宜的处理工序处理后覆有非导电的绝缘材料层；所述转子单元与邻接的转子单元支撑件的各部分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离；所述非电绝缘地承载着转子单元的金属部件，其与转子单元支撑件的其余部分之间以及位于离心单元内和/或外的目标物质及其各组成成分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离。3.根据权利要求1所述的主动驱动单元，其特征在于：所述转子单元选自如下所述结构中的任一种：导电绕组或铁芯与导电绕组的组合；铁芯及永磁体的组合；转子导条、端环以及铁芯的组合；永磁体、转子导条、端环以及铁芯的组合；其中所述永磁体选自钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁、塑磁磁铁中的任一种或它们两者或多者之间的组合；所述具有两个或两个以上转子单元的主动驱动单元，其转子单元以电机轴中心线为轴心沿轴向阵列或沿径向并列。4.根据权利要求2所述的主动驱动单元，其特征在于：所述转子单元支撑件包括如下所述三者中的至少一者：位于转子单元支撑件内侧间隔部位置的第一金属部件；位于转子单元支撑件外侧的第二金属部件；使转子单元支撑件或主动驱动单元拥有完整结构与功能的由聚合物材料模制成型的模制部件。5.根据权利要求4所述的主动驱动单元，其特征在于：所述第一金属部件选自如下所述结构中的任一种：花键；电机轴；具内侧轴安装结构和外侧连接结构的转子嵌件；具部分或全部间隔部的第一金属部件；具间隔部和转子单元支撑部的第一金属部件；具锁定结构和/或锁定单元的第一金属部件；所述第二金属部件选自如下所述结构中的任一种：大致为圆筒状或桶状的第二金属部件；具转子单元支撑部和部分间隔部的第二金属部件；具部分间隔部和锁定结构和/或锁定单元的第二金属部件。6.根据权利要求5所述的主动驱动单元，其特征在于：对于所述采用适宜的制造工序制造而成的第一和/或第二金属部件，再通过适宜的制造工序对该部件转子单元支撑部和/或间隔部进行处理从而形成如下所述结构中的至少一种：沿径向间隔分布的间隔部加强筋；沿周向间隔分布的瓦片状、条状结构的转子单元支撑部或转子单元支撑部加强筋；沿周向间隔分布的锁定结构和/或锁定单元；冷却用途的风扇扇叶；所述适宜的制造工序包含模制工序、切割工序、弯折工序、冲压工序中的至少一种制造工序。7.根据权利要求5所述的主动驱动单元，其特征在于：所述第一金属部件和/或第二金属部件在位于间隔部的位置具有以电机轴中心线为轴心并间隔分...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐凌霄，
申请(专利权)人：唐凌霄，
类型：发明
国别省市：江苏,32