CN102730527A - 磁流变电梯曳引传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁流变电梯曳引传动装置，包括支座、电磁调速电机、联轴器、设于支座上的磁流变传动装置、减速器、曳引轮、钢丝绳、轿厢与对重，其特征在于：所述电磁调速电机经联轴器和磁流变传动装置传动连接，所述磁流变传动装置再经减速器、曳引轮、钢丝绳和轿厢与对重传动连接。本发明的磁流变液可以在磁场的作用下在固、液两态之间快速转化，且屈服剪切应力的大小可以根据磁场的变化控制和调节，能满足节能、环保、工况、环境、安全、舒适性要求。

Description

磁流变电梯曳引传动装置

技术领域

本发明一种磁流变电梯曳引传动装置，应用于电梯曳引。

背景技术

磁流变液(MRF)是一种在外加磁场作用下流变特性能发生急剧变化的一种新型智能材料。在磁场作用下，磁流变液可以在几毫秒内由流体状态迅速变为固态，一旦磁场完全撤除，又能恢复到流体流动状态，因此其具有极好的可控性、可逆性、响应时间短以及能耗低的特性。基于这一特性设计的磁流变液传动器件具有响应快、结构简单、能耗低、容易控制等许多优点，在工程领域具有广泛的应用前景。

磁流变传动主要是依靠磁流变液作为传动介质，通过改变外加磁场强度，引起磁流变液的粘度和屈服应力发生变化，从而实现传递转矩和转速的无级变化，如将磁流变传动装置从动转子固定，则装置变为磁流变制动器。电梯曳引传动装置要求能实现转矩的传递及产生可靠的制动力矩，因此针对磁流变电梯曳引传动装置研究实质是研究设计能够满足转矩传递与制动力矩要求的磁流变液制动器。磁流变制动器是利用磁流变液的流变特性随外加磁场的变化而急剧变化的特点和机械设计方法相结合而开发的新型制动器，基于磁流变特性而设计的制动器具有结构简单、反应迅速、控制方便等优点，是一种很有潜力的新型制动器。

电梯是高层建筑不可缺少的交通运输工具。随着建筑物规模越来越大，电梯的安全可靠性、乘坐的舒适性、能耗、噪声等方面越来越受社会关注。如今， 智能化、绿色环保和产品的多品种将是电梯的发展方向。电梯的核心部分是它的曳引传动系统，电梯曳引驱动系统对电梯的起动加速、稳速运行和制动减速起着控制作用，其性能直接影响电梯的起动、制动、加减速度、平层精度和乘坐舒适性等指标。制动器是电梯曳引传动系统重要的安全装置，它的安全、可靠是保证电梯安全运行的重要因素之一。现有电梯电磁制动器虽具有结构紧凑、安装方便、电磁推力大、动作灵敏，制动可靠等优点，但能耗大、噪音高、振动冲击大是重点要解决的关键难题。另一方面，电梯的性能对于乘坐者而言，要求能够具有安全、舒适、速度可控、振荡小、平层精度高等性能；对于使用单位而言，还要求能够具有成本低、效率高、维护方便、空间占据体积小等特点。为此，一部优质电梯系统需要同时满足这两方面的性能要求，这就对电梯传动装置性能及其控制模式提出新的挑战。磁流变技术的出现为解决这一问题提供了新的途径。由于磁流变液可以在磁场的作用下在固、液两态之间快速转化，且屈服剪切应力的大小可以根据磁场的变化控制和调节。应用磁流变技术设计的制动器对电梯进行有效控制，就转变为通过对磁流变液剪切应力的调节，从而实现输出转矩和输出转速随电磁场而得到控制的目的。研制基于磁流变技术的制动器与转速可无级调节的电梯曳引驱动系统，同时满足节能、环保、工况、环境、安全、舒适性要求成为电梯驱动技术的发展方向。因此在电梯曳引传动工程领域进行磁流变技术的研究和相关器件的开发具有广泛而深入的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁流变电梯曳引传动装置，有助于解决目前电梯乘坐者对于电梯的起动、制动、加减速度、平层精度和乘坐舒适性要求更高，及能耗大、噪音高、振动冲击大等问题。

本发明的技术特征在于：

一种磁流变电梯曳引传动装置，包括支座、电磁调速电机、联轴器、设于支座上的磁流变传动装置、减速器、曳引轮、钢丝绳、轿厢与对重，其特征在于：所述电磁调速电机经联轴器和磁流变传动装置传动连接，所述磁流变传动装置再经减速器、曳引轮、钢丝绳和轿厢与对重传动连接。

本发明的有益效果是：本发明的磁流变液可以在磁场的作用下在固、液两态之间快速转化，且屈服剪切应力的大小可以根据磁场的变化控制和调节，能满足节能、环保、工况、环境、安全、舒适性要求。

附图说明

图1为本发明实施例磁流变电梯曳引传动装置总体布置图。

图2为本发明实施例的磁流变传动装置结构示意图。

其中：图1中，电磁调速电机1、联轴器2、传感器3、磁流变传动装置4、减速器5、曳引轮6、钢丝绳7、轿厢与对重8、磁场强度测量仪9、支座10、测速仪11、转矩测量仪12；

图2中，主动轴1、从动轴14、右端盖3、左端盖11、主动转子4、从动转子10、磁流变液5、磁轭6、励磁线圈7、隔磁环8、轴承2、O型密封圈9、橡胶油封12、圆螺母13。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

参考图1和图2，本发明涉及一种磁流变电梯曳引传动装置，包括支座、电磁调速电机、联轴器、设于支座上的磁流变传动装置、减速器、曳引轮、钢丝绳、轿厢与对重，所述电磁调速电机经联轴器和磁流变传动装置传动连接，所述磁流变传动装置再经减速器、曳引轮、钢丝绳和轿厢与对重传动连接。

上述磁流变传动装置包括左、右端盖及贯穿右端盖的主动轴、贯穿左端盖的从动轴，所述主动轴的左端部固连有主动转子，所述从动轴的右端部固连有位于主动转子内运转的从动转子，所述主动转子与从动转子之间设有工作间隙，所述工作间隙内设有磁流变液，所述主动转子的径向周部设有磁轭，所述磁轭内设有用以驱动磁流变液的励磁线圈。

上述联轴器与磁流变传动装置之间还设置有传感器，所述传感器上还电路连接有测速仪及转矩测量仪。

上述磁流变传动装置上还连接有磁场强度测量仪。

上述主动转子上还设置有隔磁环。

上述主动轴及从动轴与右端盖及左端盖之间还设置有角接触球轴承。

具体实施过程：

电梯是利用曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力。电梯的曳引机主要是由曳引绳、电动机、减速器、曳引轮、制动器和联轴器组成。根据电梯运行的速度和载荷来选用电动机和制动器。

综合电梯曳引传动系统与磁流变制动装置，设计出图1为磁流变电梯曳引传动装置总体布置图，装置由电磁调速电机1、联轴器2、传感器3、磁流变传动装置4、减速器5、曳引轮6、钢丝绳7、轿厢与对重8、磁场强度测量仪9、支座10、测速仪11、转矩测量仪12等部分组成。

如图2所示，该磁流变电梯曳引传动装置，主要是依靠磁流变液作为传动介质，通过改变外加磁场强度，引起磁流变液的粘度和屈服应力发生变化，从而实现传递转矩和转速的无级变化。因该磁流变电梯曳引传动装置需起制动作用，将从动转子固定。转矩由电动机轴传出后经主动轴1、从动轴14、右端盖3、左端盖11、主动转子4、从动转子10、磁流变液5、磁轭6、励磁线圈7、隔磁环8、轴承2、O型密封圈9、橡胶油封12、圆螺母13等组成。整个装置主要分为转动、磁路、支承、润滑密封四个部分。

1)转动部分

转动部分主要包括主动轴1、从动轴14、主动转子4和从动转子10。主动转子与主动轴固定联接，从动转子与从动轴固定联接，磁流变液分布在主动转子和从动转子之间形成的工作间隙内。动力传递过程为：动力源电机—主动轴—主动转子－磁流变液－从动转子－从动轴—负载。当励磁线圈无电流时，磁流变液呈Newton流体磁流变传动装置呈传递转矩状态；当通过调整通过励磁线圈7的电流大小，可得到所需要的变化磁场，此时磁流变传动装置作为磁流变液制动器工作，旋转轴通过磁流变液与固定壳体黏性连接，根据磁流变液链化反应理论，磁流变液在电控系统控制的不同磁场下，通过发生不同程度的链化反应而产生不同的制动力矩，所以通过调节电控系统就可以得到不同的制动力矩，而且励磁线圈7的电流范围在一定程度上决定了磁流变液制动器可以控制的制动力矩范围。

2)磁路部分

磁路部分主要包括励磁源和磁回路。励磁线圈为励磁源，由低电阻漆包线绕制在绝缘的线圈骨架内，整个励磁线圈放置在磁轭中的线圈窗口中。当给励磁线圈通电时，励磁线圈产生磁场，这样就会在磁轭－主动转子－磁流变液－从动转子－磁流变液－主动转子－磁轭之间形成磁回路。通过调节励磁线圈的电流大小就可以调节磁回路中的磁场强度大小。

3)支承部分

磁流变液电梯曳引传动装置的从动轴和主动轴分别通过角接触球轴承支承在传动装置的左、右端盖上，轴承安装方式为背靠背安装，通过圆螺母对轴承内圈进行预紧传动装置左、右端盖通过螺钉与磁轭联接。

4)密封润滑部分

传动装置主动转子与隔磁环之间固定联接，属于静密封，因此该处通过O型圈进行密封；主动转子与从动轴之间存在相对运动，属于动密封，此处用橡胶油封进行密封，并通过油封挡圈将橡胶油封压紧在主动转子内。滚动轴承处涂抹有润滑油脂进行润滑。

本发明不局限上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的磁流变电梯曳引传动装置。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种磁流变电梯曳引传动装置，包括支座、电磁调速电机、联轴器、设于支座上的磁流变传动装置、减速器、曳引轮、钢丝绳、轿厢与对重，其特征在于：所述电磁调速电机经联轴器和磁流变传动装置传动连接，所述磁流变传动装置再经减速器、曳引轮、钢丝绳和轿厢与对重传动连接。

2.根据权利要求1所述的磁流变电梯曳引传动装置，其特征在于：所述磁流变传动装置包括左、右端盖及贯穿右端盖的主动轴、贯穿左端盖的从动轴，所述主动轴的左端部固连有主动转子，所述从动轴的右端部固连有位于主动转子内运转的从动转子，所述主动转子与从动转子之间设有工作间隙，所述工作间隙内设有磁流变液，所述主动转子的径向周部设有磁轭，所述磁轭内设有用以驱动磁流变液的励磁线圈。

3.根据权利要求2所述的磁流变电梯曳引传动装置，其特征在于：所述联轴器与磁流变传动装置之间还设置有传感器，所述传感器上还电路连接有测速仪及转矩测量仪。

4.根据权利要求3所述的磁流变电梯曳引传动装置，其特征在于：所述磁流变传动装置上还连接有磁场强度测量仪。

5.根据权利要求2或4所述的磁流变电梯曳引传动装置，其特征在于：所述主动转子上还设置有隔磁环。

6.根据权利要求5所述的磁流变电梯曳引传动装置，其特征在于：所述主动轴及从动轴与右端盖及左端盖之间还设置有角接触球轴承。

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