本發(fā)明屬于磁耦驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊型磁耦驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

背景技術(shù)：

磁耦合電機(jī)是利用磁體的同性排斥、異性相吸作用進(jìn)行磁場(chǎng)耦合的傳動(dòng)電機(jī)，可將電機(jī)的轉(zhuǎn)子、靜子與負(fù)載進(jìn)行物理隔離，實(shí)現(xiàn)苛刻環(huán)境的零泄漏。通常，磁力耦合電機(jī)主要由三個(gè)基本部分組成：銅靜子、永磁轉(zhuǎn)子和磁耦單元。磁力耦合電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)部件與負(fù)載之間的物理隔離，柔性連接及防止電機(jī)堵轉(zhuǎn)，而且規(guī)避動(dòng)密封，密封可靠性非常高，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在化學(xué)、石油、有毒有害液體管道輸送工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐中。常規(guī)磁耦電機(jī)的磁力耦合電機(jī)的轉(zhuǎn)子與磁力耦合單元在物理上是隔離的，在改善傳動(dòng)柔性和防止電機(jī)堵轉(zhuǎn)的同時(shí)，采用靜密封設(shè)計(jì)可以保證密封的高可靠性。然而由于磁力耦合單元占據(jù)較大空間，因而電機(jī)整體的結(jié)構(gòu)軸向尺寸顯著增大，從而使得磁力耦合電機(jī)難以滿足對(duì)空間要求苛刻的工程應(yīng)用。

名稱(chēng)為《磁耦合泵裝置》的中國(guó)專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：200610071880.7）中公開(kāi)了一種能將驅(qū)動(dòng)磁體高精度地在軸線方向及徑向上定位的磁耦合泵裝置。該裝置具有由隔離壁隔出的泵室及電動(dòng)機(jī)室，在所述電動(dòng)機(jī)室中配置有：定子、轉(zhuǎn)子、驅(qū)動(dòng)磁體；所述泵室中配置有具有從動(dòng)磁體的葉輪在該裝置中，驅(qū)動(dòng)磁體與從動(dòng)磁體采用徑向環(huán)狀永磁體形式，其磁力耦合單元增加了泵的軸向方向尺寸，限制了該磁耦合泵的安裝空間。同時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體與磁力耦合用永磁體單獨(dú)布置，磁場(chǎng)利用效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊型磁耦驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊型磁耦電機(jī)，其特點(diǎn)是，本發(fā)明的磁耦電機(jī)包括電機(jī)殼體、內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承、內(nèi)轉(zhuǎn)子前端軸承、后端蓋、內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承、后端軸承以及位于電機(jī)殼體中的內(nèi)靜子和內(nèi)轉(zhuǎn)子，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子呈圓筒狀。其連接關(guān)系是，內(nèi)轉(zhuǎn)子的兩端分別與內(nèi)轉(zhuǎn)子前端軸承和內(nèi)轉(zhuǎn)子后端軸承連接，在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)、外側(cè)壁上分別均勻設(shè)置有數(shù)個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體，在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)還套裝有內(nèi)轉(zhuǎn)軸，內(nèi)轉(zhuǎn)軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子為同軸心設(shè)置。所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸的兩端分別與內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承和內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承連接，內(nèi)轉(zhuǎn)軸外周固定設(shè)置有數(shù)個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體。所述內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體依次設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體外周。內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體的永磁體極數(shù)均為相等的偶數(shù)極，且內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體與內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體的永磁體角度位置對(duì)等。內(nèi)轉(zhuǎn)軸、內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體通過(guò)電機(jī)殼體與內(nèi)轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體物理隔離。內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體通過(guò)磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)磁耦合旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

所述電機(jī)殼體的后端呈開(kāi)口狀并通過(guò)后端蓋密封，電機(jī)殼體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)凹槽，內(nèi)凹槽的內(nèi)側(cè)壁對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行物理隔離。所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸、內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承以及內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承均安裝在電機(jī)殼體的內(nèi)凹槽中。

在所述電機(jī)殼體內(nèi)凹槽的前端槽口處設(shè)置有前端蓋，所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸從前端蓋向外伸出。

所述后端蓋與電機(jī)殼體之間通過(guò)后端蓋鎖定螺釘連接固定，前端蓋與電機(jī)殼體之間通過(guò)前端蓋鎖定螺釘連接固定。

所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的后端的外表面粘貼有霍爾永磁體，在電機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置有與霍爾永磁體直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)用霍爾傳感器電路板。

所述的內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承和內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承均為滑動(dòng)軸承，內(nèi)轉(zhuǎn)子前端軸承和內(nèi)轉(zhuǎn)子后端軸承均為滾動(dòng)軸承。

所述的電機(jī)殼體的內(nèi)凹槽后端設(shè)置有軸用擋圈。

所述的內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體與內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體的形狀相同。

所述的內(nèi)轉(zhuǎn)軸的端部設(shè)置有銷(xiāo)鍵槽。

所述的內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體的永磁體極數(shù)的范圍均為八、十、十二、十四、十六、十八。

本發(fā)明中，外部驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)內(nèi)靜子的磁激勵(lì)帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子以及內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體通過(guò)磁場(chǎng)耦合作用帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體以及內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于內(nèi)轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸，可以設(shè)置物理隔離層實(shí)現(xiàn)物理隔離、柔性連接以及防止電機(jī)堵轉(zhuǎn)，同時(shí)將內(nèi)轉(zhuǎn)軸套裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)，可以節(jié)約空間，縮短電機(jī)軸向尺寸，滿足結(jié)構(gòu)緊湊型的需求。

為了滿足磁動(dòng)力傳輸效率，所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體的極數(shù)相等且形狀相同，兩類(lèi)永磁體可協(xié)同增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，利于電機(jī)徑向尺寸的降低。

為了滿足電機(jī)的密封性，所述電機(jī)殼體的后端呈開(kāi)口狀并通過(guò)后端蓋密封，電機(jī)殼體的前端內(nèi)凹形成內(nèi)凹槽，內(nèi)凹槽的側(cè)壁作為所述內(nèi)轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)軸之間的物理隔離層，所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸、內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承以及內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承均安裝在所述電機(jī)殼體的前端內(nèi)凹槽中。

為了便于負(fù)載連接，所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸的端部設(shè)置有銷(xiāo)鍵槽。

為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)，在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的后端的外表面粘貼有霍爾永磁體，在所述電機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置有與霍爾永磁體相對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器電路板。

為了保證內(nèi)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性，電機(jī)殼體的內(nèi)凹槽后端設(shè)置有軸用擋圈。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊型磁耦驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有的有益效果是：

本發(fā)明采用磁耦連接，滿足柔性連接需求，布局巧妙，結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好，效率高，節(jié)約了電機(jī)的軸向空間，同時(shí)也利于電機(jī)徑向空間的降低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊型磁耦驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.內(nèi)轉(zhuǎn)軸 2.前端蓋 3.鎖定螺釘 4.內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承. 5.電機(jī)殼體 6.內(nèi)轉(zhuǎn)子前端軸承 7.內(nèi)靜子 8.后端蓋鎖定螺釘 9.后端蓋 10.霍爾傳感器電路板 11.霍爾永磁體12.內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體 13.內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承 14.軸用擋圈 15.內(nèi)轉(zhuǎn)子后端軸承 16.內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體 17.內(nèi)轉(zhuǎn)子 18.內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體.。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖以及具體的實(shí)施方式，對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊型磁耦驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示出內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18的軸向結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1、圖2中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊型磁耦電機(jī)，包括電機(jī)殼體5、內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承4、內(nèi)轉(zhuǎn)子前端軸承6、后端蓋9、內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承13、后端軸承15以及位于電機(jī)殼體5中的內(nèi)靜子7和內(nèi)轉(zhuǎn)子17，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子17呈圓筒狀。其連接關(guān)系是，內(nèi)轉(zhuǎn)子17的兩端分別連接在內(nèi)轉(zhuǎn)子前端軸承6和內(nèi)轉(zhuǎn)子后端軸承15上，在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子17的內(nèi)、外側(cè)壁上分別均勻設(shè)置有數(shù)個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18，在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子17內(nèi)還套裝有內(nèi)轉(zhuǎn)軸1，內(nèi)轉(zhuǎn)軸1與內(nèi)轉(zhuǎn)子17為同軸心設(shè)置。所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸1的兩端分別與內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承4和內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承13連接，內(nèi)轉(zhuǎn)軸1外周固定設(shè)置有內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12。所述內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、轉(zhuǎn)子外磁體18依次設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12的外周。

如圖2所示，內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18的永磁體極數(shù)均為相等的偶數(shù)極，本實(shí)施例中偶數(shù)極為八個(gè)，且內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16與內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18的永磁體角度位置對(duì)等。內(nèi)轉(zhuǎn)軸1、內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12通過(guò)電機(jī)殼體5與內(nèi)轉(zhuǎn)子17、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18物理隔離。內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18通過(guò)磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)磁耦合旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

所述電機(jī)殼體5的后端呈開(kāi)口狀并通過(guò)后端蓋9密封，電機(jī)殼體5的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)凹槽，內(nèi)凹槽的內(nèi)側(cè)壁作為內(nèi)轉(zhuǎn)子17與內(nèi)轉(zhuǎn)軸1的物理隔離層。所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸1、內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承4以及內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承13均安裝在電機(jī)殼體5的內(nèi)凹槽中。

在所述電機(jī)殼體5內(nèi)凹槽的前端槽口處設(shè)置有前端蓋2，所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸1從前端蓋2向外伸出。

所述后端蓋9與電機(jī)殼體5之間通過(guò)后端蓋鎖定螺釘8連接固定，前端蓋2與電機(jī)殼體5之間通過(guò)前端蓋鎖定螺釘3連接固定。

所述內(nèi)轉(zhuǎn)子17的后端的外表面粘貼有霍爾永磁體11，在電機(jī)殼體5內(nèi)設(shè)置有與霍爾永磁體11直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)用霍爾傳感器電路板10。

內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承4和內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承13為滑動(dòng)軸承，內(nèi)轉(zhuǎn)子前端軸承6和內(nèi)轉(zhuǎn)子后端軸承15為滾動(dòng)軸承。

所述的電機(jī)殼體5的內(nèi)凹槽后端設(shè)置有軸用擋圈14。

所述的內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12與內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16的形狀相同。

所述的內(nèi)轉(zhuǎn)軸1的端部設(shè)置有銷(xiāo)鍵槽。內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18材質(zhì)采用永磁體。

為了保證電機(jī)殼體5的密封性能，所述電機(jī)殼體5的后端呈開(kāi)口狀并通過(guò)后端蓋9密封，該電機(jī)殼體5內(nèi)凹形成內(nèi)凹槽，該內(nèi)凹槽的側(cè)壁作為所述內(nèi)轉(zhuǎn)子17和內(nèi)轉(zhuǎn)軸1之間的物理隔離層，所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸1、內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承4以及內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承13均安裝在所述電機(jī)殼體5的前端內(nèi)凹槽中，為了便于負(fù)載連接，所述內(nèi)轉(zhuǎn)軸1的端部設(shè)置有銷(xiāo)鍵槽，負(fù)載與內(nèi)轉(zhuǎn)軸1之間通過(guò)銷(xiāo)鍵連接，電機(jī)殼體5與負(fù)載之間也可以通過(guò)法蘭連接。

為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速檢測(cè)，在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子17的后端的外表面粘貼有霍爾永磁體11，在所述電機(jī)殼體5內(nèi)設(shè)置有與所述霍爾永磁體11相對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器電路板10。

從圖1還可以看出，在實(shí)施過(guò)程中，內(nèi)轉(zhuǎn)軸1的前后兩段分別設(shè)置有內(nèi)轉(zhuǎn)軸前端軸承4和內(nèi)轉(zhuǎn)軸后端軸承13的止推凸臺(tái)，內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16和內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18直接粘貼在內(nèi)轉(zhuǎn)子17上。

本發(fā)明的工作原理是：

外部驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)內(nèi)靜子7的磁激勵(lì)帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16、內(nèi)轉(zhuǎn)子17以及內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體18轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體16通過(guò)磁場(chǎng)耦合作用帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體12以及內(nèi)轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，由于內(nèi)轉(zhuǎn)子17與內(nèi)轉(zhuǎn)軸1之間通過(guò)磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)物理隔離、柔性連接以及防止電機(jī)堵轉(zhuǎn)，同時(shí)將內(nèi)轉(zhuǎn)軸1套裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子17內(nèi)，能夠節(jié)約空間，縮短電機(jī)軸向尺寸，滿足結(jié)構(gòu)緊湊型的需求。

應(yīng)當(dāng)指出的是，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改性、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，內(nèi)轉(zhuǎn)軸永磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子外磁體的永磁體極數(shù)均為相等的偶數(shù)極，本實(shí)施例中偶數(shù)極為十二個(gè)。