基于外转子电机主轴的玻璃纤维拉丝机

技术领域

本发明涉及拉丝机技术领域，特别涉及一种基于外转子电机主轴的玻璃纤维拉丝机。

背景技术

玻璃纤维拉丝机是一种将玻璃熔液拉制呈纤维丝状并按一定规律绕制成纤维卷的机械设备。拉丝机能够实现这一功能，主要依靠主轴、叶轮机构的旋转动作，而叶轮旋转所需要的动力则由安装在主轴上的电机提供。

传统的主轴电机方案有以下几种：一是选用标准电机，通过联轴器与主轴直连；二是选用标准电机，通过带轮、同步带与主轴相连；三是选用电机组件，电机组件包括电机定子和电机转子，电机定子与电机壳体连接为一体，作为电机外层且固定在机架上；电机转子镶嵌在主轴后端且作为电机内层，通电后电机驱动主轴带着叶轮做旋转运动。以上三种主轴电机方案，电机都位于主轴后端的拉丝机机身内部，占据了拉丝机机身长度方向的空间，导致拉丝机机身太长。

随着自动化技术的不断发展，玻璃纤维拉丝也逐渐建设自动化生产线，以不断提高产量和生产效率。但传统的拉丝机由于机身过长，导致占用空间较大，在有限的生产车间内，往往会导致其他自动化设备安装位置受限，影响整个自动化生产线的建设。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于外转子电机主轴的玻璃纤维拉丝机。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于外转子电机主轴的玻璃纤维拉丝机，包括机架以及安装在机架上的编排机构、翻转机构、主轴叶轮机构、挡丝机构、控制机构，所述主轴叶轮机构包括固定安装在机架上的主轴，所述主轴前端固定套设有定子组件，所述定子组件外转动设置有转子组件，所述转子组件外固定连接有电机壳体，所述电机壳体外设置有叶轮，所述叶轮内为空心状，所述电机壳体与叶轮内腔过盈配合。

通过采用上述技术方案，将定子组件、转子组件以及电机壳体放置于主轴前端的叶轮内部，定子组件与主轴固定连接组成不动件，转子组件、电机壳体和叶轮固定连接组成动件，通过定子组件与转子组件通电后两者之间产生的电磁感应驱动叶轮旋转，即将主轴叶轮机构的驱动部件内置于主轴前端的叶轮内部，从而有效压缩拉丝机的机身长度，减小拉丝机长度方向上的占地空间，以提高拉丝机对各种自动化生产线的适配性。

进一步的，所述主轴上套设有定子垫圈，所述定子组件通过定子垫圈压装固定在主轴上。

通过采用上述技术方案，设置定子垫圈，使定子组件与主轴固定连接，从而组合在一起形成不动件。

进一步的，所述主轴前端和后端分别设置有前轴承和后轴承，所述前轴承和后轴承的外圈分别与电机壳体两端固定连接，所述后轴承前侧设置有后轴承压盖，所述后轴承压盖固定在主轴上。

通过采用上述技术方案，设置前轴承和后轴承，用于支撑电机壳体，使得电机壳体可以相对主轴转动。

进一步的，所述前轴承、后轴承外侧的主轴上设置有前止油环、后止油环。

通过采用上述技术方案，设置前止油环、后止油环，对前轴承、后轴承以及其内的定子组件、转子组件进行密封防护。

进一步的，所述前止油环包括第一前止油环和第二前止油环，所述第二前止油环前侧的主轴上固定设置有锁紧螺母，所述主轴位于后止油环处为台阶状，所述后止油环后侧抵靠在该台阶处。

通过采用上述技术方案，设置锁紧螺母用于锁紧第一前止油环和第二前止油环，避免其松动；后止油环后侧抵靠在主轴的台阶，前侧抵紧后轴承，从而避免松动，影响密封效果。

进一步的，所述电机壳体后端设置有后端盖。

通过采用上述技术方案，在电机壳体后端设置后端盖，可以起到密封防护和压装轴承的作用。

进一步的，所述主轴前端设置有轴前端盖，所述轴前端盖上设置有固定板，所述固定板上设置有测速传感器，所述叶轮内腔前端固定设置有测速盘座，所述测速盘座上设置有测速盘，所述测速传感器用于测量测速盘转速。

通过采用上述技术方案，在轴前端盖上设置测速传感器，在叶轮内腔前端设置测速盘，从而可以通过测速传感器测得叶轮的转速。

进一步的，所述主轴为空心轴，其内沿其轴芯方向设置有通道，所述通道用于定子组件以及测速传感器走线。

通过采用上述技术方案，将主轴设为空心轴，定子组件以及测速传感器的电源线、信号线从主轴内的通道进行布线，这样走线方便，不会受到其他运动部件的影响。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本申请中，通过将定子组件、转子组件以及电机壳体放置于主轴前端的叶轮内部，定子组件与主轴固定连接组成不动件，转子组件、电机壳体和叶轮固定连接组成动件，通过定子组件与转子组件通电后两者之间产生的电磁感应驱动叶轮旋转，即将主轴叶轮机构的驱动部件内置于主轴前端的叶轮内部，从而有效压缩拉丝机的机身长度，减小拉丝机长度方向上的占地空间，以提高拉丝机对各种自动化生产线的适配性。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例主轴叶轮机构的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例主轴的剖面结构示意图。

图中：10、机架；20、主轴；21、定子垫圈；22、前轴承；23、后轴承；24、后轴承压盖；25、前止油环；251、第一前止油环；252、第二前止油环；26、后止油环；27、锁紧螺母；28、轴前端盖；281、固定板；282、测速传感器；29、通道；30、定子组件；40、转子组件；50、电机壳体；51、后端盖；60、叶轮；61、测速盘座；62、测速盘。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-3所示，本申请实施例公开一种基于外转子电机主轴的玻璃纤维拉丝机，包括机架10以及安装在机架10上的编排机构、翻转机构、主轴叶轮机构、挡丝机构、控制机构，本实施例对主轴叶轮机构进行改进，通过将传统的外置驱动电机驱动主轴20和叶轮60旋转改进为在主轴20前端的叶轮60内腔内内置外转子电机结构以驱动叶轮60转动，进而大大压缩了拉丝机的机身长度，减小拉丝机在其长度方向上的占地空间，提高了拉丝机对各种自动化生产线的适配性。

具体结构为，主轴叶轮机构包括固定安装在机架10上的主轴20、定子组件30、转子组件40、电机壳体50以及叶轮60。主轴20是固定不动的，在主轴20前端套设定子垫圈21，定子组件30通过定子垫圈21压装固定在主轴20上，使得主轴20与定子组件30固定连接为一体，组合形成不动件。转子组件40转动设置在定子组件30的外圈，在转子组件40外设置电机壳体50，转子组件40与电机壳体50之间通过螺栓连接，固定在一起。电机壳体50外设置叶轮60，叶轮60内为空心状，将电机壳体50与叶轮60内腔过盈配合，从而使得电机壳体50与叶轮60连接为一体，以致转子组件40、电机壳体50、叶轮60三者固定连接为一体，组合形成转动件。通电后，定子组件30与转子组件40之间产生电磁感应，使得转子组件40相对定子组件30转动，从而驱动叶轮60转动。

进一步的设置为，在主轴20前端和后端分别设置有前轴承22和后轴承23，前轴承22和后轴承23的内圈固定在主轴20上，前轴承22和后轴承23的外圈分别与电机壳体50两端固定连接，使得电机壳体50与主轴20连接且可以相对于主轴20转动，通过前轴承22和后轴承23对电机壳体50起到支撑作用。在后轴承23前侧设置有后轴承压盖24，后轴承压盖24固定在主轴20上，用于压紧后轴承23。

前轴承22、后轴承23外侧的主轴20上设置有前止油环25、后止油环26，前止油环25、后止油环26采用机械式迷宫密封结构，可对其内的前轴承22、后轴承23以及定子组件30、转子组件40起到密封防护的作用。具体设置时，前止油环25包括第一前止油环251和第二前止油环252，第二前止油环252前侧的主轴20上固定设置有锁紧螺母27，锁紧螺母27旋拧在主轴20前端的螺纹上，用于锁紧第一前止油环251和第二前止油环252。主轴20位于后止油环26处为台阶状，后止油环26后侧抵靠在该台阶处，后止油环26前侧抵靠在后轴承23上，从而实现两侧固定。在电机壳体50的后端还设置有后端盖51，可以起到密封防护和压装后轴承23的作用。

主轴20前端设置有轴前端盖28，轴前端盖28上设置有固定板281，固定板281上设置有测速传感器282，在叶轮60内腔前端固定设置有测速盘座61，测速盘座61上设置有测速盘62，测速传感器282与测速盘62配合，用于测量测速盘62转速。当叶轮60转动时，测速盘62会随叶轮60一同转动，测速传感器282测得测速盘62的转速，也即为叶轮60的转速。

进一步设置为，主轴20为空心轴，在主轴20内沿其轴芯方向设置通道29，通道29用于定子组件30以及测速传感器282走线。在主轴20的轴身上还需要设置有径向的穿线孔，穿线孔与通道29连通，即定子组件30以及测速传感器282的电源线、信号线等通过主轴20上的穿线孔进入通道29，沿通道29向后布线并在主轴20后端穿出，这样布线较为隐秘，不需要从电机壳体50或叶轮60上穿出，避免了电机壳体50和叶轮60的转动对走线的影响。

本实施例中一种基于外转子电机主轴的玻璃纤维拉丝机的使用原理为：。主轴20固定在机架10上并与定子组件30固定连接为一体，组合形成不动件。转子组件40与电机壳体50通过螺栓连接，电机壳体50与叶轮60内腔过盈配合，从而使得转子组件40、电机壳体50、叶轮60三者固定连接为一体，组合形成转动件。通电后，定子组件30与转子组件40之间产生电磁感应，使得转子组件40相对定子组件30转动，从而驱动叶轮60转动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。