旋转驱动设备及具有该设备的离心分离器制造技术

一种旋转驱动设备，其包括： 外壳； 可旋转地放置在该外壳内的转子； 被支撑到在该外壳上用于旋转驱动该转子的驱动单元； 将驱动单元弹性支撑到外壳上的支撑部分，该支撑部分具有隔振橡胶件； 检测支撑部分或其周围区域的温度并输出温度数据的温度传感器； 执行支撑部分的冷却和加热之一的温度调节装置；和 基于来自于温度传感器的温度数据来控制由温度传感器产生的温度的控制器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋转驱动设备，特别是涉及用于驱动设备、例如离心分离器中的支撑部分，在该设备中作为旋转体的转子易于失去平衡而导致大的振动。
技术介绍
在传统旋转驱动设备、例如离心分离器中，用驱动装置、例如电机获得的转矩通过旋转轴传递到转子上，从而使转子旋转。转子可安装有数个每一个都封装有试样的试管，每一个试管中的试样的离心分离受转子旋转的影响。用于离心分离器中的转子的示例包括角度转子，其中以相等间隔布置的并且插入有试样的插入孔的角度是不变的；和摇摆转子，其中装有安装了试管的容器(称为“存储桶”)，随转子的旋转一起摇摆。当执行离心操作时，使用者将试管安装到这些转子中，每一个试管装有用于离心分离的试样。在这种情况中，如果在数个试管中包含有不同量的试样，或者如果某个插入孔没有插入试管，转子和试管作为一个整体的重心便与旋转的中心轴线相偏离，即发生偏心重力，从而转子的旋转变得不平衡。离心分离器的转速在例如从300到1000rpm的范围内以10rpm的增量设置，在从1000rpm到最大转速的范围内以100rpm的增量设置。在这种情况下，根据驱动装置的质量和支撑部分的弹簧常数确定的支撑系统的谐振点可以存在于其操作范围内。例如，如果使用具有低刚性的弹性轴作为旋转轴，该旋转轴在低转速范围内便具有大的谐振点，一旦超过该谐振点，便可以以稳定方式获得高转速。当处于不平衡状态的转子旋转时，转子便产生振动，该振动被传递给驱动装置或外壳。特别是，振动在上述谐振点附近变得极其剧烈，这经常导致旋转轴或类似部件的断裂。因此，为了在谐振点将振动抑制到低的水平，在驱动装置和外壳之间设置具有振动阻尼功能的支撑部分。通常而言，用于此目的的支撑部分包括用于阻挡振动向外传递的弹簧元件和用于减弱振动的阻尼元件、例如隔振橡胶件。因此，为了在谐振点减小谐振扩大，所选择的隔振橡胶件应该具有高的能量吸收因子(高的衰减因子)。然而，隔振橡胶件的真实温度不仅取决于其被使用时的室温(2-40℃)，还在很大程度上由于感应电机在驱动过程中所产生的热量而变化。在这种情况下，橡胶件的阻尼特性将变为去除了初始的高的衰减因子，这最终导致设备中振动或噪声的产生。例如，设想转子处于不平衡状态，相对于下述两种情况进行转子振幅的测量一种情况是橡胶件的温度处于可以使用离心分离器的室温范围内的最高值(当衰减因子和动弹性模量处于最低值时)；另一种情况是橡胶件的温度处于最低值(当衰减因子和动弹性模量处于最高值时)。在图8中示出了测量值。如图8图表中的实线A所示，当隔振橡胶件的温度处于最高值时，在第一谐振点的振幅可以被抑制到低转速范围中的较低水平。然而，在3500到6000rpm的范围内出现急剧的振动峰值，振幅在支撑系统在4000rpm附近的谐振点达到其最大水平。另一方面，如图8中的虚线A所示，当隔振橡胶件的温度处于最低值时，在3500到6000rpm的范围内不出现急剧的振动峰值，例如在隔振橡胶件的温度处于最高值时所观察到的峰值。然而，处于第一谐振点的振幅在初始低转速区域中变得非常大。应该注意的是，低转速区域中的峰值指的是在使用具有低弹性的弹性轴作为旋转轴的情况时观察到的第一谐振点。在这种情况中，峰值不可避免地出现在设备的操作范围内。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种旋转驱动设备和一种离心分离器，其中由于隔振橡胶件的温度特性可以防止出现振动中大的变化，并且可以表现出理想的阻尼效果以实现稳定驱动。本专利技术的这一目的和其它目的可以通过包括外壳、转子、驱动单元、支撑部分、温度传感器、温度调节装置和控制器的旋转驱动设备实现。转子可旋转地放置在该外壳内。驱动单元被支撑到该外壳上用于旋转驱动该转子。支撑部分将驱动单元弹性地支撑到外壳上。该支撑部分包括隔振橡胶件。温度传感器检测支撑部分或其周围区域的温度并输出温度数据。温度调节装置执行支撑部分的冷却或加热。控制器基于来自于温度传感器的温度数据来控制由温度传感器产生的温度，以将支撑部分的温度控制到预定温度。附图说明在附图中图1是根据本专利技术第一实施例的离心分离器的部分横截面图；图2是根据本专利技术第二实施例的离心分离器的部分横截面图；图3是根据本专利技术第三实施例的离心分离器的部分横截面图；图4是根据第三实施例的用于热敏电阻的恒压电路的示意图；图5是一个图表，示出了热敏电阻的温度和阻值之间的关系；图6是一个图表，示出了隔振橡胶件的温度和衰减因子之间的关系；图7是一个图表，示出了隔振橡胶件的温度和动弹性模量之间的关系；和图8是一个图表，示出了隔振橡胶件的由于温度差值导致的振动差值。具体实施例方式下面结合图1说明根据本专利技术第一实施例的离心分离器1。一个水平延伸的隔板(电机基部)2被支撑到一个主体(未示出)上，一个上腔室3由主体和隔板2限定。在隔板2中形成一个中心开口2a。在隔板2的顶部设置有一个用于限定一个离心腔4的端部封闭的管状隔离件5，并且在隔离件5的内周表面上设置有一个用于冷却离心腔4内部的冷却管6。在隔离件5的底部形成有一个与隔板2的开口2a同中心的开口5a。作为驱动装置的感应电机7的电机壳8被插入并放置在由在这些开口2a和5a内限定的空间中。在上腔室3的上端开口上设置一个盖9，从而可以打开和关闭该腔室。电机壳8的上部由一个端支架10盖住，该端支架10通过一个作为支撑件的隔振橡胶件11被支撑到隔板2上。因此，电机壳8被悬置支撑，并且感应电机7的振动被隔振橡胶件11减弱。一个延伸到离心腔4中的旋转轴(弹性轴)13被同轴地连接到感应电机7的转子(输出轴)12上。一个冠状部分14设置在旋转轴13的上端部，并且一个角度转子15被可拆卸地安装在冠状部分14上。角度转子15整体为圆形形状，并具有相对于旋转轴心X按预定角度取向的插入孔17。数个每一个都封装有一个试样的试管16被插入倾斜的插入孔17中。端支架10具有一个构成为电机壳8的一部分的凸缘部分10A、从该凸缘部分10A伸出并且容纳输出轴12的中空轴承支撑部分10B和旋转轴13。凸缘部分10A通过上述隔振橡胶件11被支撑到隔板2上。输出轴12借助于放置在轴承支撑部分10B中的轴承24和放置在电机壳8底部中的轴承25被支撑到电机壳8上。输出轴12的轴向负荷施加到上述轴承24和25上。隔离件5的底部开口5a由一个围绕轴承支撑部分10B放置的盖18封闭，盖18的顶表面由一个橡胶体19盖住，从而防止空气在转子15旋转时通过开口5a被吸入离心腔4中。用于测量隔振橡胶件11的温度的温度传感器20被放置在隔振橡胶件11和凸缘部分10A之间。用作为温度调节装置的珀耳帖效果元件21设置在紧接在隔振橡胶件11之下和隔板2的底侧上的位置并用于加热或冷却隔振橡胶件11。数个散热片22从珀耳帖效果元件21向下悬置。要求温度调节装置21通过与在感应电机7被旋转驱动时产生的热量无关地控制橡胶件11的温度来提供隔振橡胶件11的理想阻尼效果，否则隔振橡胶件11会过热而承受其阻尼特性中的变化。在这种情况下，珀耳帖效果元件21是一种引起某种现象的元件，因此当电流流经两种不同类的导体或半导体的触点时，在该触点出现产生热量或吸收热量现象。如果电流方向反向，该热量产生/吸收便反过来。另外，温度传感器20和珀耳帖效果元件21与一个控制器23相连。控制器23用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：楠元昭二，高桥广之，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：