本發(fā)明涉及一種具鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的主動驅(qū)動單元以及具該主動驅(qū)動單元的直驅(qū)式固液分離設(shè)備，其最終產(chǎn)品形態(tài)是一種小型固液混合物離心分離設(shè)備，屬于離心機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在實驗室小試和中試研究過程中，最常用的固液分離設(shè)備主要是布氏漏斗加抽濾瓶的組合以及各種規(guī)格的離心機(jī)，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(chǎn)中的實際情況，并為生產(chǎn)提供必要的離心分離操作數(shù)據(jù)，更值得推薦的是離心機(jī)。

目前常用的離心機(jī)都是采用驅(qū)動裝置(主要是電機(jī))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(zhuǎn)鼓(相當(dāng)于從動離心單元)都是機(jī)械固定于傳動軸上，導(dǎo)致離心轉(zhuǎn)鼓的拆裝以及離心設(shè)備的清潔驗證比較困難，而且設(shè)備顯得過于復(fù)雜笨重、噪音和振動太大、制造工藝復(fù)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(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：

本發(fā)明的目的在于提供一種具鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的主動驅(qū)動單元以及具有該主動驅(qū)動單元的固液分離設(shè)備，該設(shè)備可以克服現(xiàn)有的固液分離設(shè)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(shù)方案：

為了克服現(xiàn)有固液混合物分離設(shè)備存在的各種缺陷或弊端，本發(fā)明提供了一種具從動離心單元鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的主動驅(qū)動單元以及具有該主動驅(qū)動單元的的直驅(qū)式固液分離設(shè)備，該主動驅(qū)動單元包括：

至少一個轉(zhuǎn)子單元(104、106)，所述轉(zhuǎn)子單元通過與適配的定子單元之間的電磁相互作用產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力使主動驅(qū)動單元繞電機(jī)軸中心線作旋轉(zhuǎn)運動；以及

轉(zhuǎn)子單元支撐件，所述轉(zhuǎn)子單元支撐件包括：

從動離心單元鎖定結(jié)構(gòu)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(chǎn)生周向和/或軸向運動并使其與主動驅(qū)動單元同速同軸旋轉(zhuǎn)；

間隔部(206)，其承擔(dān)轉(zhuǎn)子單元支撐部和從動離心單元的聯(lián)系中介并直接或間接控制處于離心狀態(tài)的目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分的流向；

至少一個承載轉(zhuǎn)子單元的轉(zhuǎn)子單元支撐部；

所述轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元通過如下軸連接方式中的任一種與電機(jī)軸發(fā)生關(guān)系：

通過位于間隔部中央的電機(jī)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(jī)軸固定連接，或與間隔部和/或電機(jī)軸為一體結(jié)構(gòu)(圖1)；

電機(jī)軸與轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元為一體結(jié)構(gòu)(圖2、圖4)；

所述主動驅(qū)動單元優(yōu)選通過旋轉(zhuǎn)支持單元以及抵緊后軸承并旋緊固定于電機(jī)軸上的螺母而固定于離心液體收集單元的底部。

根據(jù)本發(fā)明中所述的主動驅(qū)動單元或固液分離設(shè)備，為了確保在任何情況下轉(zhuǎn)子單元與定子單元之間的電絕緣，更為了確保轉(zhuǎn)子單元與電機(jī)軸之間的電絕緣，特別是為了確保目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分與主動驅(qū)動單元之間的電絕緣，從而提高設(shè)備的安全性，本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元或固液分離設(shè)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(zhuǎn)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(dǎo)電的絕緣材料層(圖2)；

(II)所述轉(zhuǎn)子單元與鄰接的轉(zhuǎn)子單元支撐件的各部分之間被非導(dǎo)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(zhuǎn)子單元的金屬部件，其與轉(zhuǎn)子單元支撐件的其余部分之間以及位于離心單元內(nèi)和/或外的目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分之間被非導(dǎo)電的絕緣材料層電絕緣地隔離(圖4)。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，所述目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分指的是待離心分離的混合物以及構(gòu)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(gòu)成的不導(dǎo)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(jù)轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)、第一或第二金屬部件的結(jié)構(gòu)、第一和第二金屬部件的連接方式、從動離心單元的結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)子單元支撐件的結(jié)構(gòu)決定，同時以方便生產(chǎn)與降低產(chǎn)品成本為準(zhǔn)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(dāng)于轉(zhuǎn)子單元與第一和/或第二金屬部件之間被非導(dǎo)電的絕緣材料層電絕緣地隔離，本電絕緣措施可以擴(kuò)大第一或第二金屬部件結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子單元支撐件結(jié)構(gòu)的可選擇范圍，故為首選。

根據(jù)本發(fā)明中所述的主動驅(qū)動單元，依據(jù)定子單元和轉(zhuǎn)子單元的相對布置方式，其轉(zhuǎn)子單元優(yōu)選自如下(1)～(4)所述的徑向氣隙磁通結(jié)構(gòu)、(5)或(6)所述的軸向氣隙磁通結(jié)構(gòu)共六種結(jié)構(gòu)中的任一種：

(1)徑向氣隙磁通的外定子單內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；

(2)徑向氣隙磁通的內(nèi)定子單外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；

(3)徑向氣隙磁通的內(nèi)外雙定子中間轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；

(4)徑向氣隙磁通的中間定子與內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子相結(jié)合的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；

(5)軸向氣隙磁通的單定子單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；

(6)軸向氣隙磁通的中間定子上下轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

具體地，所述徑向氣隙磁通結(jié)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子單元優(yōu)選內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子(圖3、圖4)，或內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子相結(jié)合的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括外側(cè)為外轉(zhuǎn)子、內(nèi)側(cè)為內(nèi)轉(zhuǎn)子(圖1、圖2)和外側(cè)為內(nèi)轉(zhuǎn)子、內(nèi)側(cè)為外轉(zhuǎn)子兩種情況；所述軸向氣隙磁通構(gòu)造的電機(jī)轉(zhuǎn)子優(yōu)選單定子單轉(zhuǎn)子或中間定子上下轉(zhuǎn)子的盤式結(jié)構(gòu)電機(jī)(俗稱盤式電機(jī))。

具體地，所述轉(zhuǎn)子單元特別優(yōu)選徑向氣隙磁通的中間定子與內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子相結(jié)合的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式在電機(jī)轉(zhuǎn)子處于離心運轉(zhuǎn)狀態(tài)時可以增加其平衡性，同時在市場上可以從用于洗衣機(jī)的直驅(qū)電機(jī)中選擇到符合參數(shù)要求的配件，降低產(chǎn)品成本。

根據(jù)本發(fā)明中所述的主動驅(qū)動單元，依據(jù)轉(zhuǎn)子單元的構(gòu)造方式，所述轉(zhuǎn)子單元優(yōu)選自如下(7)～(10)所述四種結(jié)構(gòu)中的任一種：

(7)導(dǎo)電繞組或鐵芯與導(dǎo)電繞組的組合；

(8)鐵芯及永磁體的組合；

(9)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)以及鐵芯的組合；

(10)永磁體、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)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(zhuǎn)子單元結(jié)構(gòu)優(yōu)選由永磁體和鐵芯組成，次選轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)以及鐵芯的組合，當(dāng)然也可以由鐵芯及其可通電導(dǎo)體繞組構(gòu)成，也或者是其它的轉(zhuǎn)子單元結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，所述具有兩個或兩個以上轉(zhuǎn)子單元的主動驅(qū)動單元(圖1、圖2)，其轉(zhuǎn)子單元以電機(jī)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(zhuǎn)子單元其規(guī)格相同，所述徑向并列的轉(zhuǎn)子單元其規(guī)格不相同(轉(zhuǎn)子單元的半徑不同，外側(cè)轉(zhuǎn)子單元的半徑大于內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子單元半徑)。

根據(jù)本發(fā)明中所述的主動驅(qū)動單元，其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子單元支撐件內(nèi)側(cè)間隔部位置的第一金屬部件；

(12)位于轉(zhuǎn)子單元支撐件外側(cè)的第二金屬部件；

(13)使轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元擁有完整結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)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(jié)構(gòu)中的任一種：

(14)各種結(jié)構(gòu)的花鍵；

(15)各種結(jié)構(gòu)的電機(jī)軸

(16)具內(nèi)側(cè)軸安裝結(jié)構(gòu)和外側(cè)連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子嵌件；

(17)具部分或全部間隔部的第一金屬部件；

(18)具間隔部和轉(zhuǎn)子單元支撐部的第一金屬部件；

(19)具鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的第一金屬部件；

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，所述第二金屬部件包括但不限于選自如下(20)～(22)所述三種結(jié)構(gòu)中的任一種：

(20)大致為圓筒狀或桶狀的第二金屬部件；

(21)具部分間隔部和轉(zhuǎn)子單元支撐部的第二金屬部件；

(22)具部分間隔部和鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的第二金屬部件。

具體地，本發(fā)明中所述的第一或第二金屬部件，優(yōu)選所述轉(zhuǎn)子單元支撐部與部分或全部間隔部為一體成型，特別優(yōu)選具有鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的第一金屬部件，所述鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元通過加工第一或第二金屬部件后形成，這樣可以增強(qiáng)鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所述一體成型工藝包括但不限于模制成型、切割成型、彎折成型、沖裁成型中的至少一種成型工藝，這樣便于制造和降低成本。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，所述第一和/或第二金屬部件優(yōu)選采用與轉(zhuǎn)子單元鐵芯相同的材料并使用適宜的制造工序制造而成，所述適宜的制造工序優(yōu)選包含模制工序、切割工序、彎折工序、沖裁工序中的至少一種制造工序。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，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?qū)υ摬考?yīng)于轉(zhuǎn)子單元支撐部和/或間隔部的部分進(jìn)行處理從而形成如下(23)～(26)所述四種結(jié)構(gòu)中的至少一種：

(23)沿徑向間隔分布的間隔部加強(qiáng)筋；

(24)沿周向間隔分布的瓦片狀、條狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子單元支撐部或轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋；

(25)沿周向間隔分布的鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元；

(26)冷卻用途的風(fēng)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、沖裁工序中的至少一種制造工序。

通常情況下，所述轉(zhuǎn)子單元支撐部為具連續(xù)周壁的圓筒狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)適合于徑向氣隙磁通結(jié)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)子。但是轉(zhuǎn)子單元支撐部為全金屬結(jié)構(gòu)則會顯著增加整個主動驅(qū)動單元的重量，為減少主動驅(qū)動單元的重量，應(yīng)盡可能增加使用比重較小的聚合物材料制作。通過處理第一或第二金屬部件所獲得的沿圓周方向間隔分布的多個瓦片狀、條狀或柱狀結(jié)構(gòu)既可以作為轉(zhuǎn)子單元支撐部，也可以作為轉(zhuǎn)子單元支撐部的金屬加強(qiáng)筋，在將轉(zhuǎn)子單元定位于其上并注塑成型為主動驅(qū)動單元后，相應(yīng)地可以減輕主動驅(qū)動單元的重量，同時位于瓦片狀或條狀結(jié)構(gòu)之間的間隙在注塑前或后可以同時起到固定轉(zhuǎn)子單元的卡槽的作用，其特別適合于具某些結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子單元(比如轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)以及鐵芯的組合)的主動驅(qū)動單元的制造。

具體地(圖1、圖2)，通過沖壓位于間隔部位置的金屬部件從而一體成型形成大致瓦片狀的轉(zhuǎn)子單元支撐部外加強(qiáng)筋(107)和內(nèi)加強(qiáng)筋(109)；

具體地(圖3)，通過切割與部分外側(cè)間隔部一體模制成型的第二金屬部件轉(zhuǎn)子單元支撐部位置并彎折切割件從而形成瓦片狀的轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋(301)和間隔部徑向內(nèi)加強(qiáng)筋(302)；

具體地(圖4)，通過切割與與部分內(nèi)側(cè)間隔部一體模制成型的第一金屬部件的轉(zhuǎn)子單元支撐部位置并彎折切割件從而形成瓦片狀的轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋(301)和間隔部徑向外加強(qiáng)筋(401)。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，所述通過適宜的制造工序制造成型的第一金屬部件和/或第二金屬部件在位于間隔部的位置具有以電機(jī)軸中心線為軸心并間隔分布的用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和/或用于連接的結(jié)構(gòu)包括但不限于如下(27)～(30)所述四種結(jié)構(gòu)中的至少一種：

(27)凹槽或卡槽；

(28)通孔或卡孔；

(29)卡扣連接結(jié)構(gòu)或卡止連接結(jié)構(gòu)；

(30)凸起或卡狀凸起；

所述結(jié)構(gòu)的分布方式選自如下(31)或(32)所述兩種方式中的至少一種：

(31)沿周向和徑向；

(32)沿周向和軸向；

所述結(jié)構(gòu)用于增強(qiáng)轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以對抗離心力的破壞作用，或者用于第一和第二金屬部件之間的固定連接或模制成型連接。

具體地，所述通過適宜的制造工序制造成型的第一金屬部件、第二金屬部件，其相互鄰接的部件之間實現(xiàn)固定連接的凹槽或卡槽、通孔或卡孔、卡扣連接結(jié)構(gòu)或卡止連接結(jié)構(gòu)、凸起或卡狀凸起連接結(jié)構(gòu)優(yōu)選通過使用適宜的制造工序處理相應(yīng)的部件形成，所述適宜的制造工序包括但不限于模制工序、切割工序、彎折工序、沖壓工序中的至少一種制造工序，所述“相應(yīng)的部件”就是第一金屬部件、第二金屬部件。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，所述同時具有第一和第二金屬部件的轉(zhuǎn)子單元支撐件，從軸向方向觀察，所述第一和第二金屬部件中的上述(27)～(30)的結(jié)構(gòu)在徑向方向上具有重疊、交叉、對峙(圖2)、交錯(相對于對峙，所述兩結(jié)構(gòu)錯開一定角度)四種狀態(tài)中的至少一種，所述第一金屬部件和第二金屬部件之間被非電絕緣地固定連接或被聚合物材料模制連接而電絕緣地隔離(圖2、圖3)，所述固定連接方式包括但不限于焊接、熔接、卡接、壓接、插接、過盈連接、螺栓連接、緊固件連接中的任一種、或它們兩者或多者之間的聯(lián)合，優(yōu)選電絕緣的模制連接方式。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元，所述間隔部上側(cè)和/或下側(cè)具有用作加強(qiáng)轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的徑向加強(qiáng)筋(305)和/或周向加強(qiáng)筋(306)，所述徑向和/或周向加強(qiáng)筋優(yōu)選在以聚合物材料模制成型為擁有完整結(jié)構(gòu)與功能的轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元時所形成，所述加強(qiáng)筋可以兼作從動離心單元的鎖定結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明，所述主動驅(qū)動單元或用于主動驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)子單元支撐件優(yōu)選自如下(33)～(35)所述三種方法中的任一種方法制造而成：

(33)將間隔部和轉(zhuǎn)子單元支撐部中的任一者或兩者通過適宜的制造工序制造成型后的部件與轉(zhuǎn)子單元一起組裝成型和/或模制成型為轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元；

(34)將通過適宜的制造工序制造成型的第一金屬部件、第二金屬部件、轉(zhuǎn)子單元三者中的任一者、任兩者或三者一起置于模具中模制成型為轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元；

(35)直接將轉(zhuǎn)子單元置于模具中模制成型為主動驅(qū)動單元；

所述鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元跟隨制造程序同步形成；

所述方法(33)～(35)中適宜的制造工序優(yōu)選包括但不限于模制、切割、彎折、沖壓成型工序中的至少一種制造工序。

具體地，優(yōu)選將轉(zhuǎn)子單元與第一和/或第二金屬部件一起模制成型為主動驅(qū)動單元，特別優(yōu)選將轉(zhuǎn)子單元和各種規(guī)格的金屬花鍵置于模具中以聚合物材料模制成型為主動驅(qū)動單元，同時形成從動離心單元的鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元。

根據(jù)本發(fā)明，所述固液分離設(shè)備至少包括：

定子總成，所述定子總成包含至少一個與轉(zhuǎn)子單元相適配的定子單元，所述定子單元與轉(zhuǎn)子單元通過電磁相互作用構(gòu)成可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動的電機(jī)器；

權(quán)利要求1所述的具鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的主動驅(qū)動單元，所述主動驅(qū)動單元通過旋轉(zhuǎn)支持單元固定于離心液體收集與排出單元的底部；

從動離心單元，所述從動離心單元與具鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的主動驅(qū)動單元相適配；

包含附屬頂蓋的大致為桶狀結(jié)構(gòu)的離心液體收集與排出單元；

旋轉(zhuǎn)支持單元，所述旋轉(zhuǎn)支持單元至少包括電機(jī)軸、軸承室以及軸承；

其中所述定子總成、軸承室以及軸承采用其軸心與電機(jī)軸軸心重合的方式布置于大致為桶狀結(jié)構(gòu)的離心液體收集與排出單元的底部。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元或固液分離設(shè)備，所述以電機(jī)軸中心線為軸心并間隔分布于主動驅(qū)動單元和/或從動離心單元上的用于阻止主動驅(qū)動單元和從動離心單元之間產(chǎn)生周向和/或軸向運動的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)選包括但不限于選自如下(36)～(40)所述五種結(jié)構(gòu)中的至少一種：

(36)凹槽或卡槽；

(37)通孔或卡孔(110、305)；

(38)卡扣連接結(jié)構(gòu)或卡止連接結(jié)構(gòu)；

(39)凸起或卡狀凸起；

(40)可樞轉(zhuǎn)地進(jìn)行軸向鎖定的圓弧狀凸起(115、310)，所述單個圓弧狀凸起具有從其中一端到另一端緩慢降低高度的斜面；

所述位于從動離心單元、主動離心單元上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)相互適配從而用于阻止從動離心單元與主動離心單元之間和/或從動離心單元各組成部件之間產(chǎn)生周向和/或軸向運動以及用于解除所述鎖定狀態(tài)。

具體地，所述(37)中卡孔形狀的選擇以最大程度地減小主動驅(qū)動單元和從動離心單元連接部位的應(yīng)力疲勞損害為標(biāo)準(zhǔn)，其形狀優(yōu)選為圓弧狀卡孔(305)，其位置優(yōu)選處于間隔部的邊緣；所述(40)中的圓弧狀凸起與位于從動離心單元連接部位的圓弧狀凸起為互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，通過二者的相對旋轉(zhuǎn)(即樞轉(zhuǎn))實現(xiàn)兩者之間的軸向鎖定，軸向鎖定后所得到的圓弧狀凸起其兩端高度相同。

根據(jù)本發(fā)明所述的主動驅(qū)動單元或固液分離設(shè)備，所述位于從動離心單元、主動離心單元上的用于阻止從動離心單元與主動離心單元之間和/或從動離心單元各組成部件之間產(chǎn)生周向和/或軸向運動的鎖定和/或解鎖單元(圖6、圖7)包括：

包括但不限于上述(36)～(40)所述的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)，所述鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)位于主動驅(qū)動單元(110、305)、從動離心單元、鎖定柱(310)、鎖定筒(115)上；

鎖定柱(309)或鎖定筒(114)，所述鎖定柱或鎖定筒及位于其上的鎖定結(jié)構(gòu)優(yōu)選與主動驅(qū)動單元一體成型形成；

作為可選結(jié)構(gòu)的彈性件，所述彈性件包括但不限于密封橡膠圈和金屬彈簧(602)，其提供密封和/或軸向的鎖緊力；

鎖定件(501、601)，所述鎖定件上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)(502)與鎖定柱或鎖定筒上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)相互配合，通過鎖定件繞鎖定柱或鎖定筒的旋轉(zhuǎn)運動，或通過鎖定件在鎖定柱或鎖定筒上的軸向和/或徑向的線性運動(比如拔、插、按壓)實現(xiàn)主動驅(qū)動單元和從動離心單元之間的鎖定和/或解鎖。

根據(jù)本發(fā)明所述的任一種轉(zhuǎn)子單元支撐件或主動驅(qū)動單元，或固液分離設(shè)備，其制造所使用的聚合物材料是選自聚烯烴(包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯-1(PB-1))或鹵代聚烯烴、聚環(huán)烯烴、聚砜、聚醚酮、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺(PA)、聚酰亞胺、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯、聚縮醛、聚苯乙烯(PS)、丙烯晴/丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、液晶聚合物(LCP)、以及聚苯硫醚(PPS)中的任一種，或者是這些中的兩者或多者的共聚物，其中優(yōu)選耐酸、堿和/或耐有機(jī)溶劑都比較強(qiáng)的聚合物材料，以提高設(shè)備的使用壽命。

進(jìn)一步詳細(xì)地，所述聚合物材料優(yōu)選為增強(qiáng)聚合物材料，所述增強(qiáng)聚合物材料至少包括按重量計占5％到50％，優(yōu)選是按重量計占7％到30％的纖維增強(qiáng)填料。

更進(jìn)一步詳細(xì)地，特別優(yōu)選包含按重量計占7％到12％玻璃纖維增強(qiáng)填料的聚丙烯。

有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的主動驅(qū)動單元及其固液分離設(shè)備，其優(yōu)點是：

(1)、設(shè)備制造和組裝簡單，整機(jī)重量輕，便于搬運；

(2)、由于主動驅(qū)動單元所采取的電絕緣措施，提高了整個設(shè)備的安全性；

(3)、主動驅(qū)動單元直接驅(qū)動離心單元執(zhí)行固液分離任務(wù)，電能/機(jī)械能轉(zhuǎn)化效率高，降低了設(shè)備運轉(zhuǎn)的能耗；

(4)、設(shè)備同軸度高并且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、安靜，避免了常規(guī)皮帶驅(qū)動的固液分離設(shè)備由于同軸度偏差引起的震動和噪音；

(5)、從動離心單元的更換、設(shè)備的清潔驗證非常容易；

(6)、設(shè)備維護(hù)簡單，使用費用低。

附圖及附圖說明

附圖1為具鎖定結(jié)構(gòu)和鎖定單元的主動驅(qū)動單元1結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為具鎖定結(jié)構(gòu)和鎖定單元的主動驅(qū)動單元2結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為具鎖定結(jié)構(gòu)和鎖定單元的主動驅(qū)動單元3結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為具鎖定結(jié)構(gòu)和鎖定單元的主動驅(qū)動單元4結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為模制成型具鎖定結(jié)構(gòu)和鎖定單元的主動驅(qū)動單元5結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6為鎖定單元1結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖7為鎖定單元2結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

101、安裝支架安裝孔； 102、電機(jī)軸孔； 103、安裝支架；

104、內(nèi)轉(zhuǎn)子單元； 105、永磁體； 106、外轉(zhuǎn)子單元；

107、外加強(qiáng)筋； 108、連接橋； 109、內(nèi)加強(qiáng)筋；

110、卡孔A； 111、注塑絕緣孔； 112、外轉(zhuǎn)子；

113、內(nèi)轉(zhuǎn)子； 114、鎖定筒； 115、圓弧狀凸起A；

116、絕緣層E； 117、絕緣層F； 118、絕緣層G；

119、絕緣層H； 201、電機(jī)軸； 202、第一金屬部件；

203、通孔； 204、卡槽A； 205、卡狀凸起；

206、間隔部； 207、絕緣層I； 208、絕緣層J；

301、加強(qiáng)筋； 302、徑向內(nèi)加強(qiáng)筋； 303、花鍵；

304、卡槽B； 305、卡孔B； 306、第二金屬部件；

307、徑向加強(qiáng)筋； 308、周向加強(qiáng)筋； 309、鎖定柱；

310、圓弧狀凸起B(yǎng)； 401、徑向外加強(qiáng)筋； 501、鎖定件B；

502、鎖定頭； 601、鎖定件D； 602、彈簧。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明中的主動驅(qū)動單元及其固液分離設(shè)備的示例性實施例。

“周向”即圓周方向，是指以電機(jī)軸中心線上一點為圓心所形成的垂直于電機(jī)軸中心線的圓的圓周方向；

“軸向”是指與電機(jī)軸中心線重合或平行的方向；

“徑向”是指垂直于電機(jī)軸中心線并通過位于中心線上的圓心的半徑方向；

“過盈連接”是指利用零件間的配合過盈來實現(xiàn)兩個零件間的連接，其裝配方法包括壓入法、熱脹配合法、冷縮配合法等；

“卡接”是指通過包括但不限于兩零件上相互配合的凹槽與凸起、卡槽/卡孔/卡口與卡扣或燕尾槽與燕尾榫之間的鑲嵌連接從而限制兩零件之間產(chǎn)生相對位移的連接方式；

“模制成型”是指生產(chǎn)工序中通過使用模具獲得目標(biāo)幾何形狀的物體的過程，包括但不限于沖壓成型、沖裁成型、鑄造成型、注塑成型等方式，所述“熔接”為“模制成型”的一種特殊形式；

“切割成型”是指采用除“模制成型”以外的，包括但不限于車、刨、銑、鉆孔、磨、切(割)等工藝獲得目標(biāo)幾何形狀物體的過程；

“彎折成型”是指采用包括但不限于卷制、繞制、彎曲等工藝獲得目標(biāo)幾何形狀物體的過程，比如將某種物體卷制或繞制成圓筒狀物體或?qū)⑵鋸澢扇我饨嵌取?/p>

實施例1

本實施例主動驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

如圖1A所示，一體沖壓成型的第一金屬部件具有轉(zhuǎn)子單元支撐部外加強(qiáng)筋(107)和內(nèi)加強(qiáng)筋(109)、注塑絕緣孔(111)、連接橋(108)、用于增強(qiáng)注塑后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的通孔以及固定從動離心單元的卡孔A(110)，安裝支架(103)具安裝支架安裝孔(101)和電機(jī)軸孔(102)。

如圖1B所示，將第一金屬部件和由導(dǎo)磁磁軛以及粘貼于其上的永磁體(105)構(gòu)成的轉(zhuǎn)子單元(105、106)定位于模具中，其中轉(zhuǎn)子單元(105、106)與轉(zhuǎn)子單元支撐部外加強(qiáng)筋和內(nèi)加強(qiáng)筋之間不接觸，然后注塑成型為圖1C所示的主動驅(qū)動單元，該主動驅(qū)動單元具有外轉(zhuǎn)子(112)、內(nèi)轉(zhuǎn)子(113)、鎖定筒(114)、鎖定結(jié)構(gòu)-圓弧狀凸起A(115)、電絕緣的安裝支架安裝孔(101)以及如圖1D所示的位于轉(zhuǎn)子單元與第一金屬部件之間的電絕緣層E(116)、電絕緣層F(117)、電絕緣層G(118)、電絕緣層H(119)。

最后將電機(jī)軸與安裝支架固定連接后的安裝部件通過安裝支架安裝孔(101)固定于間隔部，從而獲得完整結(jié)構(gòu)的主動驅(qū)動單元。

實施例2

本實施例主動驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。

如圖2A所示，一體沖壓成型后形成第一和第二金屬部件，其中第一金屬部件(202)具有電機(jī)軸孔、用于增強(qiáng)注塑后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的通孔(203)、卡狀凸起以及由相鄰卡狀凸起所構(gòu)成的卡槽A(204)，第二金屬部件具有徑向連接橋和周向連接橋、轉(zhuǎn)子單元支撐部外加強(qiáng)筋和內(nèi)加強(qiáng)筋、用于增強(qiáng)注塑后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的通孔(203)、位于間隔部(206)邊緣的鎖定結(jié)構(gòu)-卡孔A(110)、卡狀凸起(205)以及由相鄰卡狀凸起所構(gòu)成的卡槽A。

如圖2B所示，將第一金屬部件固定于電機(jī)軸后，使之與第二金屬部件以及轉(zhuǎn)子單元(105、106)三者一起定位于模具中(轉(zhuǎn)子單元與轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋之間接觸)，然后注塑成型為圖2C所示的主動驅(qū)動單元，該主動驅(qū)動單元具有外轉(zhuǎn)子(112)、內(nèi)轉(zhuǎn)子(113)、電機(jī)軸(201)、以及通過噴涂工藝形成的用于實現(xiàn)與定子單元電絕緣的絕緣層I(207)和絕緣層J(208)以及如圖2D所示的鎖定筒(114)、鎖定結(jié)構(gòu)一圓弧狀凸起A(115)、位于間隔部邊緣的鎖定結(jié)構(gòu)-卡孔A。

實施例3

本實施例主動驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。

實施例3

本實施例主動驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。

如圖3A所示，一體沖壓成型的第二金屬部件(306)具有轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋(301)、間隔部徑向內(nèi)加強(qiáng)筋(302)、位于間隔部邊緣的從動離心單元鎖定結(jié)構(gòu)一卡孔B(305)、位于間隔部徑向內(nèi)加強(qiáng)筋上用于增強(qiáng)注塑后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的通孔(203)以及由相鄰的間隔部徑向內(nèi)加強(qiáng)筋所形成的卡槽B(304)。

如圖3B所示，將第一金屬部件-花鍵(303)、第二金屬部件和轉(zhuǎn)子單元(106)三者一起定位于模具中，其中轉(zhuǎn)子單元與轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋之間不接觸，然后注塑成型為如圖3C和圖3D所示的主動驅(qū)動單元，該主動驅(qū)動單元具有外轉(zhuǎn)子(112)、注塑成型的徑向加強(qiáng)筋(307)和周向加強(qiáng)筋(308)、位于間隔部邊緣的從動離心單元鎖定結(jié)構(gòu)-卡孔B以及鎖定柱(309)、鎖定結(jié)構(gòu)-圓弧狀凸起B(yǎng)(310)。

實施例4

本實施例主動驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖見圖4。

如圖4A所示，一體沖壓成型的第一金屬部件具有電機(jī)軸孔(102)、用于增強(qiáng)注塑后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的通孔(203)、轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋(301)、間隔部徑向外加強(qiáng)筋(401)以及位于間隔部徑向外加強(qiáng)筋上的從動離心單元鎖定結(jié)構(gòu)-卡孔A(110)。

如圖4B所示，將第一金屬部件固定于電機(jī)軸后，使之和轉(zhuǎn)子單元(106)一起定位于模具中(轉(zhuǎn)子單元與轉(zhuǎn)子單元支撐部加強(qiáng)筋之間接觸)，然后注塑成型(注塑料覆蓋整個第一金屬部件和電機(jī)軸端部以獲得對離心的目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分的電絕緣)，從而獲得如圖4C和圖5所示的完整結(jié)構(gòu)的主動驅(qū)動單元，該主動驅(qū)動單元具有外轉(zhuǎn)子(112)、電機(jī)軸(201)、注塑成型的徑向加強(qiáng)筋(307)和周向加強(qiáng)筋(308)以及鎖定柱(309)、鎖定結(jié)構(gòu)-圓弧狀凸起B(yǎng)(310)。

上述對實施例的描述是為了便于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其它實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的任何改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。