CN101973479B - 超高速大载重量外转子永磁同步曳引机 - Google Patents
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Abstract
一种超高速大载重量外转子永磁同步曳引机，解决了现有技术存在的影响使用寿命等问题，包括机架、组装其上的主轴、定子线包、转子套和固定在转子套上的转子体、曳引轮、盘式制动装置以及组装在主轴后端的编码器，其技术要点是：带有后轴承的机座和带有前轴承的前支撑分别固定在机架的两端，主轴通过前、后轴承支撑在机座和前支撑之间，内周贴附永磁体的转子体置于定子线包的外部，转子套上设置通风散热用的通风孔及孔外侧端的防尘胶堵，通过其分别与转子体、制动盘和曳引轮相连接与主轴固定成为整体式结构。它结构设计紧凑、受力分布合理、与同类产品相比，具有占地面积小、节省材料、耗能小、运行效率高、使用安全可靠、安装和维护方便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种超高层建筑用的电梯曳引机，特别是一种采用设计独特的带有通风孔的转子套，并通过其将转子体、制动盘、曳引轮相连接与主轴固定成为整体的超高速大载重量外转子永磁同步曳引机，其超高速是指额定速度不低于7.0m/s，大载重量是指额定载重量不小于1600kg。属于电梯驱动技术领域。
背景技术
超高速大载重量的电梯是超高层建筑中不可或缺的垂直交通工具。目前，应用于超高层建筑中的电梯曳引机有直流曳引机，也有无齿轮永磁同步曳引机。直流电动机自身结构所带有的电刷和换向器，使得直流曳引机体积庞大，维护工作量大，运行可靠性较低，使其运行受到了很大的限制。而现有交流永磁同步曳引机或为悬臂结构，运动部件受力条件不良，或为支撑结构，但存在一些固有缺点。
如专利公开号为CN101259941A的“一种外转子式永磁同步无齿轮曳引机”，其曳引轮和块式制动器工作受力均悬臂结构，除带轮幅的转轴制造工艺比较复杂外，由于悬臂梁的外伸，转轴受力不合理，导致曳引机转轴的变形较大，转轴及轴承易损坏，直接影响到曳引机的寿命。另外其振动和噪声大，不适用于驱动高速大载重量电梯。专利公开号为CN101234724A的“具有两端支撑的外转子式永磁同步无齿轮曳引机”，公开了一种直接固定曳引轮的转轴为两端支撑结构，虽然改善了转轴的受力状态，但是其曳引轮用螺钉直接固定在转子上，曳引轮可更换性差，且更换时易造成转子磁钢的振动与损坏。此外，这种结构的曳引机制动器不易安装，并且存在不利于曳引机的散热和对外转子防护的问题。类似结构的还有专利公告号为CN201574016U的 “一种带支撑的永磁同步曳引机”，它也是采用直接固定曳引轮的转轴为两端支撑结构，除存在上述缺陷外，其定子与转轴之间还有铁芯座和轴承存在。这不仅使其装配困难，而且一旦此轴承损坏，将造成维护的极大困难。在专利公告号为CN201195655Y的“永磁同步无齿轮曳引机”中，记载了一种直接固定曳引轮的转轴利用前、后支承的内转子式结构，其与外转子式结构相比，存在曳引机体积大，功率密度小，转轴受力条件差等缺点。
发明内容
本发明提供了一种超高速大载重量外转子永磁同步曳引机，解决了现有技术存在的曳引机寿命低和装配维护困难等问题，除保留外转子式永磁同步曳引机的结构紧凑、功率密度大、占地面积小、节省材料、耗能小、运行效率高等特点外，与同类产品相比，其结构设计、受力分布更加合理，显著改善受力条件，大大增加曳引机的运行速度，提高曳引机的载重量和运行性能，进一步增加运行的安全可靠性，有利于安装和维护和延长使用寿命。
本发明的技术方案是：该超高速大载重量外转子永磁同步曳引机包括机架，组装在所述机架上的双支撑主轴和定子线包，固定在所述主轴上的转子体、曳引轮、盘式制动装置以及组装在主轴后端的编码器，其技术要点是：带有后轴承的机座和带有前轴承的前支撑分别固定在所述机架的两端，所述主轴通过所述前轴承和后轴承支撑在所述机座和前支撑之间，内周贴附永磁体的所述转子体置于定子线包的外部，设置通风散热用的通风孔及孔外侧端的防尘胶堵的转子套固定在所述主轴的双支撑之间，通过所述转子套分别将所述转子体、制动盘和曳引轮相连接与主轴固定在一起，成为整体式结构。
所述曳引轮上固定有盘车齿圈，盘车手轮穿过前支撑与盘车齿圈相啮合。
所述制动盘外周径向设置固定在在机座上的左制动器和右制动器。
设置在所述转子套上的通风散热用的通风孔与固定在机座上部的风机相连通。
本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明是在现有外转子式永磁同步曳引机的结构基础上，主要针对曳引轮及其支撑连接部件存在的问题进行改进设计的，改善了曳引机的受力条件和载重量，提高了运行性能，所以很容易实现。其除保留现有外转子式永磁同步曳引机的结构紧凑、功率密度大、占地面积小、节省材料、耗能小、运行效率高等特点外，因采用设计独特的带有通风孔的转子套，并通过其将转子体、制动盘、曳引轮与主轴连接固定成为整体，固定转子套的主轴采用前、后轴承支撑在前支撑和机座之间的双支撑机构，内周贴附永磁体的转子体置于定子线包的外部构成的外转子，故使主轴不承受转矩，只承受径向负荷，这不仅减轻了外转子的承载力，显著改善了曳引轮的受力条件，而且使曳引轮装卸更加方便，更换曳引轮时有效防止了转子永磁体的振动与损坏，非常有利于曳引轮的安装和维护。由于充分利用设计独特的转子套通风孔的通风散热作用，所以有效地降低了曳引机的温升，从而可以大大增加曳引机的运行速度，提高曳引机的载重量和运行性能。因此，与同类产品相比，本发明的结构设计、受力分布更加合理，装卸和维护方便，具有运行效率高、性能好，进一步增加运行的安全可靠性，延长曳引机的使用寿命等特点。基本上解决了现有技术存在的曳引机寿命低和装配维护困难等问题，它尤其适用于驱动超高速大载重量电梯。
附图说明
以下结合附图1和附图2对本发明作进一步描述。
图1为本发明的一种结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图中序号说明： 1机架、2、接线盒、3后轴承、4编码器、5主轴、6定子线包、7永磁体、8风机、9转子体、10机座、11制动盘、12转子套、13曳引轮、14通风孔、15盘车齿圈、16防尘胶堵、17前支撑、18前轴承、19盘车手轮、20右制动器、21左制动器。
具体实施方式
根据图1～2详细说明本发明的具体结构。该超高速大载重量外转子永磁同步曳引机是在现有外转子式永磁同步曳引机的结构基础上，主要针对其存在的曳引机寿命低和装配维护困难等问题进行改进设计的。它包括机架1、组装在机架1上的双支撑主轴5、定子线包6、转子套12、转子体9、曳引轮13、盘式制动装置以及编码器4等部件。其中盘式制动装置由制动盘11、盘车齿圈15、盘车手轮19及右制动器20、左制动器21等构成。编码器4安装在主轴5的后端，以检测转子体9的磁极位置。
该曳引机机的带有后轴承3的机座10和带有前轴承18的前支撑17，分别固定在机架1的两端，主轴5通过前轴承18和后轴承3支撑在机座10和前支撑17之间，构成了改善主轴5受力条件的双支撑结构。定子线包6压装在机座10上，内周贴附永磁体7的转子体9置于定子线包6的外部，形成外转子机构。独特设计的转子套12上设置有通风散热用的通风孔14及孔外侧端的防尘胶堵16，将转子套12固定安装在主轴5的双支撑之间。利用带有通风孔的转子套12，通过转子套12分别将转子体9、制动盘11和曳引轮13相连接与主轴5固定在一起，成为整体式结构。这样就使主轴不承受转矩，只承受径向负荷，不仅减轻了外转子的承载力，改善了曳引机的受力条件，而且大大提高了曳引机的速度、载重量和运行效率、增加了使用安全可靠等运行性能，使曳引轮13的安装、维护更加方便。转子套12上设置通风散热用的通风孔14及孔外侧端的防尘胶堵16，并且通风孔14与固定在机座10上部的风机8相连通，所以可实现强制通风冷却，既能起到通风散热的作用，又达到防尘的效果。机座10后部安装有接线盒2，便于线缆的安装维护。
为了更好地通过制动盘11对曳引机起到制动作用，在盘式制动装置的制动盘11的外周径向设置固定在机座10上的左制动器21和右制动器20。同时还可以利用固定在盘式制动装置的曳引轮13上的盘车齿圈15，通过盘车手轮19穿过前支撑17，利用固定在盘车手轮19端部的齿轮与盘车齿圈15相啮合，实现手动盘车。
使用时，接通电源，转子体9转动，带动转子套12旋转，转子套12同时带动制动盘11、曳引轮13、主轴5及编码器4一同旋转。其控制操作与其它曳引机相同。
Claims (4)
1.一种超高速大载重量外转子永磁同步曳引机，包括机架，组装在所述机架上的双支撑主轴和定子线包，固定在所述主轴上的转子体、曳引轮、盘式制动装置以及组装在主轴后端的编码器，其特征在于：带有后轴承的机座和带有前轴承的前支撑分别固定在所述机架的两端，所述主轴通过所述前轴承和后轴承支撑在所述机座和前支撑之间，内周贴附永磁体的所述转子体置于定子线包的外部，设置通风散热用的通风孔及孔外侧端的防尘胶堵的转子套固定在所述主轴的双支撑之间，通过所述转子套分别将所述转子体、制动盘和曳引轮相连接与主轴固定在一起，成为整体式结构。
2.根据权利要求1所述的超高速大载重量外转子永磁同步曳引机，其特征在于：所述曳引轮上固定有盘车齿圈，盘车手轮穿过前支撑与盘车齿圈相啮合。
3.根据权利要求1所述的超高速大载重量外转子永磁同步曳引机，其特征在于：所述制动盘外周径向设置固定在在机座上的左制动器和右制动器。
4.根据权利要求1所述的超高速大载重量外转子永磁同步曳引机，其特征在于：设置在所述转子套上的通风散热用的通风孔与固定在机座上部的风机相连通。
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