无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机制造技术

本发明专利技术公开了无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，包含有驱动电机、轧机机架、轧辊及用于支承所述轧辊的支承轴承；驱动电机为无框式永磁同步电机，包含相对的转子组件和定子组件；定子组件固连于轧机机架上，转子组件与轧辊固连；定子组件中的定子铁心为一体加工成型的环状结构，定子绕组缠绕在定子铁心内。本发明专利技术转子组件直接与轧辊连接，本发明专利技术将动力部件作为电机的动子，电机与机械部分融为一体，减少齿轮、减速箱等驱动中间环节，简化驱动方式及结构，提高驱动效率，减少能源的损耗。

Framed permanent magnet synchronous motor direct drive roller wedge rolling mill

The invention discloses a roller type cross wedge rolling mill directly driven by a frameless permanent magnet synchronous motor, comprising a driving motor, a rolling mill stand, a roll and a supporting bearing for supporting the roll; a driving motor is a frameless permanent magnet synchronous motor, comprising a relative rotor component and a stator component; the stator component is fixed on the mill stand and rotates. The stator core in the stator assembly is processed into a ring structure, and the stator winding is wound in the stator core. The rotor assembly of the invention is directly connected with the roller. The power component is used as the motor's driver, and the motor and the mechanical part are integrated to reduce the intermediate driving links such as gears and reducers, simplify the driving mode and structure, improve the driving efficiency and reduce the energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机
本专利技术涉及锻压机械设备领域，具体涉及一种无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机。
技术介绍
楔横轧技术1961年出现的轧钢技术，它适于轧制变断面回转体。它是利用两个装在同向旋转轧辊上的楔形模具,使坯料产生连续局部变形，最终轧成各种阶梯轴类零件。该技术因具有高效、节材、节能等特点而广泛应用于各种带旋转体类零件的生产。目前，应用最多的是辊式楔横轧机，而辊式楔横轧机有两辊式和三辊式两种，其辊轮的驱动一般采用电机、三角传动皮带、减速箱及传动齿轮组成，由于中间传动部件多，功率损耗较大，传动精度较低，不便于轧制零件的精确加工。因此，上述存在的问题还需进一步加以改善优化。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的问题，提供了一种无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，转子组件直接与轧辊连接，定子组件固定在轧机机架上，本专利技术将动力部件作为电机的动子，电机与机械部分融为一体，减少齿轮、减速箱等驱动中间环节，简化驱动方式及结构，提高驱动效率，减少能源的损耗。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。一种无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，包含有工作轧机和用于驱动所述工作轧机作业的驱动电机，所述工作轧机包含轧机机架、轧辊以及用于支承所述轧辊的支承轴承；所述轧辊的输入端采用所述驱动电机进行直接驱动；所述轧辊的个数至少为两个；每个所述轧辊与所述轧机机架之间设有支承轴承；所述驱动电机为无框式永磁同步电机，包含转子组件和定子组件；其中，所述定子组件与所述转子组件相对，所述定子组件提供一个旋转的磁场带动所述转子组件转动；所述定子组件固连于所述轧机机架上，所述转子组件与至少一个所述轧辊固连；所述定子组件包括有定子基座、定子铁心和定子绕组，所述定子铁心为一体加工成型的环状结构，所述定子绕组缠绕在所述定子铁心内。本专利技术提供了无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，转子组件直接与轧辊连接，定子组件固定在轧机机架上，定子组件为转子组件提供一个旋转的磁场从而带动轧辊旋转运动，本专利技术将动力部件作为电机的动子，电机与机械部分融为一体，减少齿轮、减速箱等驱动中间环节，简化驱动方式及结构，提高驱动效率，减少能源的损耗。无框式永磁同步电机的结构无固定框架，定子组件的外型可与轧机机架的实际情况相结合来设计，便于与所述辊式楔横轧机相配合安装，具有响应速度快，控制精度高的优点，同时可提供大功率的能量输出。优选地，所述转子组件包括转子基座和磁钢基板，所述磁钢基板为粘贴或镶嵌在转子基座上的永磁材料；所述转子基座与所述轧辊固连；所述磁钢基板环布和/或周布于所述转子基座上，且与所述定子绕组相对。优选地，所述定子组件沿其轴向设有至少一层定子铁心，且每层所述定子铁心均与所述磁钢基板相对分布。多层所述定子组件的设计，通过无框式永磁同步电机直接驱动所述轧辊，提供更高的功率。优选地，所述定子基座和所述转子基座之间存在气隙，所述气隙的两端还分别设有至少两层平行设置的密封圈；所述密封圈的外圈和内圈中有一圈呈钩型结构，所述钩型结构与所述密封圈的本体连接处内嵌有呈环形分布的弹性滚珠；所述钩型结构的自由端位于多个所述密封圈形成的空间中，且所述钩型结构依次交错与所述定子基座和所述转子基座自由接触。定子组件与转子组件之间的间隙即气隙是不应允许有灰尘进入的，现有的驱动电机未在定子组件与转子组件之间设置密封，因此对使用环境有一定的要求，而增设密封圈可以扩大无框式永磁同步电机的使用范围，即可在环境较为恶劣的条件下使用；其次，所述密封圈采用弧面与平面接触形成线接触密封，相较于面面接触而言，所述密封圈在旋转运动中，摩擦较小，且双层的设计，提高了所述密封圈的密封性能；而呈中心对称的钩形结构形如流线型结构，便于将灰尘收集以达到二次隔离达到密封的效果，相较于一般的密封形式密封性能更为优质。优选地，所述无框式永磁同步电机的数量与所述轧辊的数量相同；每个所述无框式永磁同步电机均与所述轧辊的输入端固定相连。优选地，所述无框式永磁同步电机的数量少于所述轧辊的数量；所述无框式永磁同步电机均与所述轧辊的输入端一一对应固定相连，余下的所述轧辊通过中间传动组件相连。优选地，所述中间传动组件包括有一惰轮、以及两个分别与所述惰轮外啮合的齿轮；所述齿轮与对应的所述轧辊固连，所述惰轮与所述轧机机架通过依次相连的旋转轴承和用于周向移动的活动轴活动连接，所述活动轴的轴心与所述惰轮的中心重合；所述活动轴在所述轧机机架的周向移动轨道上运动并采用相互倾斜的定位件将所述活动轴与所述轧机机架固定；所述惰轮的中心位于两个所述齿轮的中轴线上，且所述惰轮的周向调节方向与所述中轴线重合。所述惰轮的转轴中心活动设计相较于固定安装的惰轮，其与所述齿轮的啮合紧密程度可以调节，也可以避免在动力传递过程中啮合卡死的现象，而相互倾斜交错的定位件有利于所述惰轮的稳定安装，对比于平行分布的定位件，可以降低零件松动的概率。优选地，所述定子组件上还设有冷却装置；所述冷却装置包含有环形布置在所述定子铁心上的冷却水管，和/或所述定子基座上的冷却风道，所述冷却风道的方向与所述转子组件的旋转平面垂直。所述定子组件产生旋转的磁场且带动所述轧辊的转动，会伴随产生大量的热量，影响设备的正常运行，所述冷却水管内的循环水及时将设备产生的热量带出，其次，所述冷却风道还可带走部分热量，辅助加强散热冷却功能，使设备保持一个稳定适宜的温度，冷却效果好，保证设备的运行稳定。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、转子组件直接与轧辊连接，定子组件环绕在转子组件的轴向和/或周向且固定在轧机机架上，以减少齿轮、减速箱等驱动中间环节，简化驱动方式及结构，提高驱动效率，实现辊式楔横轧机的直驱。2、无框式永磁同步电机的定子基座可以配合设备的结构，因此无固定形态，有利于配合所述工作轧机的具体结构及性能制作符合要求的永磁同步电机，降低了工作轧机的生产制造成本。3、提高机器的运行可靠性能，降低制造和使用成本，减少能源的损耗。4、永磁同步电机具有响应速度快，控制精度高的优点，同时可提供大功率的能量输出。5、增设电机内部的密封设置，所述密封圈采用弧面与平面接触形成线接触密封，相较于面面接触而言，所述密封圈在旋转运动中，摩擦较小，且双层的设计，提高了所述密封圈的密封性能；而呈中心对称的钩形结构形如流线型结构，便于将灰尘收集以达到二次隔离达到密封的效果，相较于一般的密封形式密封性能更为优质，防止灰尘进入，同时每处的密封圈设有多层，提高密封效果。6、本专利技术中惰轮的转轴中心活动设计相较于固定安装的惰轮，其与所述齿轮的啮合紧密程度可以调节，也可以避免在动力传递过程中啮合卡死的现象，而相互倾斜交错的定位件有利于所述惰轮的稳定安装，对比于平行分布的定位件，可以降低零件松动的概率。附图说明图1是实施例1的无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机的示意图。图2是实施例1的电机剖视图。图3是图2中的B向图。图4是实施例1的中间传动组件的示意图。图5是实施例1的惰轮安装的示意图。图6是实施例2的无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机的示意图。图7是实施例3的密封圈的安装示意图。图8是实施例3的密封圈结构剖视图。图9是图8中A-A向图。图10是实施例4中冷却装置的分布示意图。图中：1、轧机机架；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，包含有工作轧机和用于驱动所述工作轧机作业的驱动电机，所述工作轧机包含轧机机架、轧辊以及用于支承所述轧辊的支承轴承；其特征在于，所述轧辊的输入端采用所述驱动电机进行直接驱动；所述轧辊的个数至少为两个；每个所述轧辊与所述轧机机架之间设有支承轴承；所述驱动电机为无框式永磁同步电机，包含转子组件和定子组件；其中，所述定子组件与所述转子组件相对，所述定子组件提供一个旋转的磁场带动所述转子组件转动；所述定子组件固连于所述轧机机架上，所述转子组件与至少一个所述轧辊固连；所述定子组件包括有定子基座、定子铁心和定子绕组，所述定子铁心为一体加工成型的环状结构，所述定子绕组缠绕在所述定子铁心内。

【技术特征摘要】
1.一种无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，包含有工作轧机和用于驱动所述工作轧机作业的驱动电机，所述工作轧机包含轧机机架、轧辊以及用于支承所述轧辊的支承轴承；其特征在于，所述轧辊的输入端采用所述驱动电机进行直接驱动；所述轧辊的个数至少为两个；每个所述轧辊与所述轧机机架之间设有支承轴承；所述驱动电机为无框式永磁同步电机，包含转子组件和定子组件；其中，所述定子组件与所述转子组件相对，所述定子组件提供一个旋转的磁场带动所述转子组件转动；所述定子组件固连于所述轧机机架上，所述转子组件与至少一个所述轧辊固连；所述定子组件包括有定子基座、定子铁心和定子绕组，所述定子铁心为一体加工成型的环状结构，所述定子绕组缠绕在所述定子铁心内。2.根据权利要求1所述的无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，其特征在于，所述转子组件包括转子基座和磁钢基板，所述磁钢基板为粘贴或镶嵌在转子基座上的永磁材料；所述转子基座与所述轧辊固连；所述磁钢基板环布和/或周布于所述转子基座上，且与所述定子绕组相对。3.根据权利要求2所述的无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，其特征在于，所述定子组件沿其轴向设有至少一层定子铁心，且每层所述定子铁心均与所述磁钢基板相对分布。4.根据权利要求2所述的无框式永磁同步电机直驱的辊式楔横轧机，其特征在于，所述定子基座和所述转子基座之间存在气隙，所述气隙的两端还分别设有至少两层平行设置的密封圈；所述密封圈的外圈和内圈中有一圈呈钩型结构，所述钩型结构与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄诚，杨勇强，
申请(专利权)人：湖北环一电磁装备工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42