CN101786580A - 内装永磁电机和行星齿轮集成系统的直驱绞车装置 - Google Patents

内装永磁电机和行星齿轮集成系统的直驱绞车装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内装永磁电机和行星齿轮集成系统的直驱绞车装置，包括滚筒、电机和刹车装置，所述滚筒由筒壁、底板、端盖和内隔板构成；所述底板和内隔板沿中心线设置有支撑轴，支撑轴与滚筒固定连接，支撑轴与内隔板之间设置有行星齿轮；所述端盖和内隔板沿中心线设置有电机轴，电机轴左端与内隔板固定连接，电机轴右端通过滚筒轴承与端盖活动连接。本发明直驱绞车装置机电一体化，结构合理，安装空间小，使得该系统可靠性增强；同时采用了永磁电机作为驱动电机，其效率和功率因数高，耗电量降低，能耗小，本发明中将电机置于滚筒内部，机电一体化，结构合理，安装空间小，对于桥式、门式起重机绞车和卷扬机系统也可以节省空间，减少起重机系统的重量。

Description

内装永磁电机和行星齿轮集成系统的直驱绞车装置
技术领域：
本发明属于绞车领域，涉及一种直驱绞车装置，尤其是内装永磁电机和行星齿轮集成系统直驱滚筒的绞车装置，适用于起升绞车、卷扬机等设备。
背景技术
现有绞车装置主要由动力系统、传动系统、工作系统、控制指示系统等及其附属部分组成。它以驱动电机为动力源，通过减速箱、主轴装置等传动系统和工作系统，使缠绕在主轴装置中滚筒上的钢丝绳收放，从而实现绞车、卷扬机等设备工作。
发明内容
传统绞车装置需要配备减速箱，其效率比较低、容易出现故障、可靠性差、且需要经常维护、占有较大的空间；多采用交流异步电动机，效率和功率因数较低，耗电量多。传统的绞车系统效率较低、可靠性差、耗电量多、空间利用率低。
为克服传统绞车装置的缺点，本发明内装永磁电机和行星齿轮集成系统的直驱绞车装置，包括滚筒1、电机4和刹车装置7，所述滚筒1由筒壁、底板、端盖和内隔板构成；所述底板和内隔板沿中心线设置有支撑轴，支撑轴与滚筒1固定连接，支撑轴与内隔板之间设置有行星齿轮2；所述端盖和内隔板沿中心线设置有电机轴3，电机轴3左端与内隔板固定连接，电机轴3右端通过滚筒轴承6与端盖活动连接；所述电机轴3上设置有电机4，电机4通过设置在电机4两端的电机轴承5与电机轴3活动连接。
所述电机轴3内部设置有引出线通道，所述引出线通道由电机轴3轴体的孔洞和与其连接的沿轴线设置的通道构成；所述引出线穿过引出线通道与外接线箱连接。所述滚筒1外部设置有刹车装置7。
本发明将永磁电机4和行星齿轮2装于滚筒1内部，由永磁电机4作为动力，由行星齿轮2直接驱动滚筒1。采用减速比适当的行星齿轮2驱动滚筒1，可以适当提高电机4转速，减小电机4的体积，使其电机4与行星齿轮2集成一起，增强系统的紧凑性。本发明机电一体化，结构合理，安装空间小，使得该系统可靠性增强；同时采用了永磁电机4作为驱动电机4，其效率和功率因数高，耗电量降低，能耗小，是对绞车装置的一大变革。本发明中将电机4置于滚筒1内部，机电一体化，结构合理，安装空间小，对于桥式、门式起重机绞车和卷扬机系统也可以节省空间，减少起重机系统的重量。
附图说明：
图1为传统绞车装置结构示意图；
图2为本发明绞车装置结构示意图。
其中：1为滚筒；2为行星齿轮；3为电机轴；4为电机；5为电机轴承；6为滚筒轴承；7为刹车装置。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1、2，内装永磁电机和行星齿轮集成系统的直驱绞车装置，包括滚筒1、电机4和刹车装置7，所述滚筒1由筒壁、底板、端盖和内隔板构成；所述底板和内隔板沿中心线设置有支撑轴，支撑轴与滚筒1固定连接，支撑轴与内隔板之间设置有行星齿轮2；所述端盖和内隔板沿中心线设置有电机轴3，电机轴3左端与内隔板固定连接，电机轴3右端通过滚筒轴承6与端盖活动连接；所述电机轴3上设置有电机4，电机4通过设置在电机4两端的电机轴承5与电机轴3活动连接。
所述电机轴3内部设置有引出线通道，所述引出线通道由电机轴3轴体的孔洞和与其连接的沿轴线设置的通道构成；所述引出线穿过引出线通道与外接线箱连接。所述滚筒1外部设置有刹车装置7。
本发明由永磁电机4和行星齿轮2集成，置于滚筒1内部，直接驱动滚筒1。
本发明将永磁电机4和行星齿轮2装于滚筒1内部，由永磁电机4作为动力，由行星齿轮2直接驱动滚筒1。采用减速比适当的行星齿轮2驱动滚筒1，可以适当提高电机4转速，减小电机4的体积，使其电机4与行星齿轮2集成一起，增强系统的紧凑性。本发明机电一体化，结构合理，安装空间小，使得该系统可靠性增强；同时采用了永磁电机4作为驱动电机4，其效率和功率因数高，耗电量降低，能耗小，是对绞车装置的一大变革。
本发明中将电机4置于滚筒1内部，机电一体化，结构合理，安装空间小，对于桥式、门式起重机绞车和卷扬机系统也可以节省空间，减少起重机系统的重量。
以一台300kW绞车装置为例，对比传统绞车装置与现有装置方案，如表1所示。一台300kW永磁电机4是在原异步电动机的基础上只改变转子而成的，性能对比如表2所示。与改制前相比，有功节电率为7.2％，每年可节电16.6万kWh，节电费6.66万元。
表1传统方案与直接驱动方案对比
传统方案(常规电机4+减速机)   直接驱动方案(永磁电机4+行星齿轮2) 结论
重量   电机4+减速机+高速轴零件约：6.1t   电机4+行星齿轮2约：5.6t 两者重量上相差不太大
传统方案(常规电机4+减速机)   直接驱动方案(永磁电机4+行星齿轮2) 结论
空间布置  布置图见图1滚筒1外部件(电机4、减速箱、联轴节)等占据很大空间。  布置图见图2电机4和行星齿轮2被置于滚筒1内部，节省大量空间。 直接驱动方案节省大量空间，布置也更加紧凑；同时使得整个绞车装置重量以及价格降低。
表2相同功率的永磁电机4与异步电机4性能对比
  永磁电机4   异步电机4
  额定功率(kW)   300   300
  额定电压(V)   380   380
  额定效率(％)   95.5   91.5
  额定功率因数   0.963   0.89
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (2)

1.内装永磁电机和行星齿轮集成系统的直驱绞车装置，包括滚筒(1)、电机(4)和刹车装置(7)，其特征在于：所述滚筒(1)由筒壁、底板、端盖和内隔板构成；所述底板和内隔板沿中心线设置有支撑轴，支撑轴与滚筒(1)固定连接，支撑轴与内隔板之间设置有行星齿轮(2)；所述端盖和内隔板沿中心线设置有电机轴(3)，电机轴(3)左端与内隔板固定连接，电机轴(3)右端通过滚筒轴承(6)与端盖活动连接；所述电机轴(3)上设置有电机(4)，电机(4)通过设置在电机(4)两端的电机轴承(5)与电机轴(3)活动连接。
2.如权利要求1所述直驱绞车装置，其特征在于：所述滚筒(1)外部设置有刹车装置(7)。
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