CN103121639B - 永磁式恒制动内摆线减速卷扬机 - Google Patents

永磁式恒制动内摆线减速卷扬机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及起重卷扬机技术领域,一种永磁式恒制动内摆线减速卷扬机包括底座、左右机架、绳筒、永磁电机、制动件及减速部件,其特征在于:左机架内孔联接圆机壳,圆机壳外端联接外端盖,联接件内装制动件、内端顺次联接内摆线齿圈与内端盖,联接件内有内摆线减速部件,永磁电机包括机座、定子、永磁铁、转子及转子轴,永磁电机、制动件、减速部件同轴,制动件包括双组V型槽盘机构、摩擦副及弹簧,减速部件包括空心轴、偏心轴承、摆线轮、内摆线齿圈及输出机构,绳筒一侧辐板内花键与输出轴外花键滑配,绳筒用轴承分别支承在输出轴与右机架上。有益效果(1)制动力矩要多大有多大;(2)制动时无火花,性能可靠;(3)结构简单、重量轻45-55%。

Description

永磁式恒制动内摆线减速卷扬机
【技术领域】
本发明涉及起重、卷扬机技术领域,一种永磁式恒制动内摆线减速卷扬机。
【背景技术】
为“电机-制动器”平行于卷筒、中心距大、必需配JZQ软齿面或QJ中硬齿面平行轴式减速器结构,因而体积大、笨重,如JM16:3750×2400×1850、8.8t.,JM20:3950×2560×1950、9.9t.,JM32:4500×2850×2100、20t.,JM50:4930×3050×2250、38t.。
【发明内容】
本发明目的提供制动力矩大,体积小、重量轻45-55%、“永磁电机-制动-减速”同轴的永磁式恒制动内摆线减速卷扬机,适应矿井等部门需要。技术方案如下:
(1)永磁电机-制动-减速同轴:通过改变永磁电机磁极对数、频率降低输入转数,因而特别适用于大吨位机型,如极对数p=3、30HZ时n=600rpm,i=143,则n2≈4.2rpm;内摆线齿圈取代针轮,结构简单、减速比119-179,;内摆线齿圈与摆线轮为纯滚动啮合,因此在输入功率相同情况下,体积降一个等级;《齿轮手册》上1-12页:摆线效率η≈0.94,三级行星η≈0.94;
(2)双组钢球V型槽装置、摩擦副与弹簧创新:双组钢球V型槽装置是无级变速器中钢球V型槽自动加压装置的改进(阮忠唐《机械无级变速器》90页):
第一组由主动V型槽盘、中间盘一侧从动V型槽盘及居于二盘V型槽面中间的钢球组成,中间盘与锥盘联接;
第二组由中间盘另一侧主动V型槽盘、第二从动V型槽盘及居于二盘V型槽面中间的钢球组成。
工作原理:通电时,输入轴上第一组主动V型槽盘V型槽面对钢球产生正压力,其轴向分力推动中间盘从动V型槽盘使摩擦副分离,制动力矩消失,其周向分力用以驱动与第二组从动V型槽盘联接的输出轴作功;断电时,阻力矩使第二组从动V型槽盘V型槽面对钢球产生正压力,其轴向分力使摩擦副压紧,制动力矩等于阻力矩。
背景技术必需选用过大制动器来保证制动。
【有益效果】本发明创造性在于:
(1)制动力矩大,处于恒制动状态;(2)制动时无火花,使用性能可靠;
(3)结构简单、机加工工艺性能好、重量减轻45-55%。
【附图说明】图1,本发明实施例结构示意图
图2.与3.分别为钢球G与V型槽面断电与通电时受力原理图
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明详加描述:
参照图1-3,一种永磁式恒制动内摆线减速卷扬机,
包括底座1、紧固在底座上的左、右机架6、29、绳筒5、永磁电机、制动件及内摆线减速部件,所述绳筒5置于左、右机架间,其特征在于:
(I)所述左机架6内孔联接圆机壳7,所述圆机壳7的外端联接外端盖36,所述圆机壳7与外端盖36形成的内腔装有制动件,所述圆机壳7的内端顺次联接内摆线齿圈4与内端盖37,所述圆机壳7、内摆线齿圈4与内端盖37三者形成的内腔装有内摆线减速部件,所述内摆线减速部件置于绳筒5内孔,所述永磁电机包括机座30、定子31、永磁铁32、转子33及转子轴(34),所述机座30联接在右机架29上,所述永磁电机、制动件、内摆线减速部件三者同轴,维修时在绳筒底部放一叠板、拧下固紧螺钉然后用起顶螺钉便可将制动-减速部件拉出;
(II)所述制动件包括双组V型槽盘机构、摩擦副及复位弹簧15,其中:
(a)所述双组V型槽盘机构中,第一主动V型槽盘10联接在中心轴27一端,中心轴的另一端与电机30转子轴相联接,中间盘12的一侧为第一从动V型槽盘,第一从动V型槽盘的V型槽与第一主动V型槽盘10的V型槽之间有第一钢球11,第二从动V型槽盘14与空心轴25的轴端外花键滑动联接,空心轴25套在中心轴27之外,中间盘12的另一侧为第二主动V型槽盘,第二主动V型槽盘的V型槽与第二从动V型槽盘14的V型槽之间有第二钢球13,所述第一、二钢球11、13均布在保持架上,所述第一、二钢球11、13的钢球数量与其两侧主、从动V型槽盘的槽数相等;
(b)摩擦副由内锥体8与锥盘9组成,其中内锥体8联接在圆机壳7内孔,锥盘9与双组V型槽盘机构的中间盘12联接,摩擦副具有分离的理论轴向距离;
(c)所述复位弹簧15一端靠紧弹簧座圈16内底,另一端靠紧从动V型槽盘14端面,复位弹簧15使锥盘9与内锥体8摩擦副压紧,所述弹簧座圈16外端面靠紧轴承19内圈端面,而开口端与第二从动V型槽盘14端面间的间隙等于摩擦副分离的理论轴向距离;
(III)内摆线减速部件包括空心轴25、偏心轴承24、摆线轮22、内摆线齿圈4、内端盖37及销轴式输出机构,所述销轴式输出机构包括空心输出轴26、柱销23、柱套、均载盘18及均载圈21,所述空心轴25两端用第一、二轴承19、3分别支承在均载盘18与空心输出轴26内孔,所述均载盘18轴颈外圆用第三轴承17支承在圆机壳7内孔,所述空心输出轴26用第四轴承2支承在内端盖37内孔,所述均载圈21置于二摆线轮间,提高了柱销的弯曲强度,内摆 线的啮合特点是互为包络线的摆线等距线齿轮作为共轭曲线齿轮机构,其优点:单级减速比可达200(见于《没有针轮的摆线变速机》机械传动2006.04);内摆线齿圈与外齿摆线轮为纯滚动、完全润滑状态啮合,因此在输入功率相同的情况下,承载能力提高了1-2倍;
(IV)所述绳筒5内腔一侧辐板内孔联接花键套20,其内花键与空心输出轴26外花键滑配,绳筒5用第五、六轴承35、28分别支承在空心输出轴26与右机架29轴颈上。
所述永磁式恒制动内摆线减速卷扬机,其特征在于:所述摆线轮22为相同的四片,其中第一片轮与第二片轮相位差180°、第二片轮与第三片轮相位相同,第三片轮与第四片轮相位差180°,承载力为额定2倍,所述的四片摆线轮,两两摆线轮之间有均载圈21,使每一对应于摆线轮的柱销段为简支结构,提高了柱销的弯曲强度。
工作原理:通电时,与中心轴27联接第一组主动V型槽盘V型槽面对钢球11产生正压力:轴向分力推动从动V型槽盘使摩擦副分离,制动力矩消失;周向分力驱动与第二从动V型槽盘14花键联接的空心轴25转动作功。显然第一组钢球V型槽装置功能是离合器,第二组钢球V型槽装置功能是联轴器;当断电时,中心轴27仃止,阻力矩使第二从动V型槽盘14的V型槽面对钢球13产生正压力,其轴向分力使摩擦副压紧,因而制动力矩大。

Claims (2)

1.一种永磁式恒制动内摆线减速卷扬机,包括底座(1)、紧固在底座上的左、右机架(6、29)、绳筒(5)、永磁电机、制动件及内摆线减速部件,所述绳筒(5)置于左、右机架间,其特征在于:
(I)所述左机架(6)内孔联接圆机壳(7),所述圆机壳(7)的外端联接外端盖(36),所述圆机壳(7)与外端盖(36)形成的内腔装有制动件,所述圆机壳(7)的内端顺次联接内摆线齿圈(4)与内端盖(37),所述圆机壳(7)、内摆线齿圈(4)与内端盖(37)三者形成的内腔装有内摆线减速部件,所述内摆线减速部件置于绳筒(5)内孔,所述永磁电机包括机座(30)、定子(31)、永磁铁(32)、转子(33)及转子轴(34),所述机座(30)联接在右机架(29)上,所述永磁电机、制动件、内摆线减速部件三者同轴;
(II)所述制动件包括双组V型槽盘机构、摩擦副及复位弹簧(15),其中:
(a)所述双组V型槽盘机构中,第一主动V型槽盘(10)联接在中心轴(27)一端,中心轴的另一端与电机(30)转子轴相联接,中间盘(12)的一侧为第一从动V型槽盘,第一从动V型槽盘的V型槽与第一主动V型槽盘(10)的V型槽之间有第一钢球(11),第二从动V型槽盘(14)与空心轴(25)的轴端外花键滑动联接,空心轴(25)套在中心轴(27)之外,中间盘(12)的另一侧为第二主动V型槽盘,第二主动V型槽盘的V型槽与第二从动V型槽盘(14)的V型槽之间有第二钢球(13),所述第一、二钢球(11、13)均布在保持架上,所述第一、二钢球(11、13)的钢球数量与其对应的两侧主、从动V型槽盘的槽数相等;
(b)摩擦副由内锥体(8)与锥盘(9)组成,其中内锥体(8)联接在圆机壳(7)内孔,锥盘(9)与双组V型槽盘机构的中间盘(12)联接,摩擦副具有分离的理论轴向距离;
(c)所述复位弹簧(15)一端靠紧弹簧座圈(16)内底,另一端靠紧从动V型槽盘(14)端面,复位弹簧(15)使锥盘(9)与内锥体(8)摩擦副压紧,所述弹簧座圈(16)外端面靠紧轴承(19)内圈端面,而开口端与第二从动V型槽盘(14)端面间的间隙等于摩擦副分离的理论轴向距离;
(III)内摆线减速部件包括空心轴(25)、偏心轴承(24)、摆线轮(22)、内摆线齿圈(4)、内端盖(37)及销轴式输出机构,所述销轴式输出机构包括空心输出轴(26)、柱销(23)、柱套、均载盘(18)及均载圈(21),所述空心轴(25)两端用第一、二轴承(19、3)分别支承在均载盘(18)与空心输出轴(26)内孔,所述均载盘(18)轴颈外圆用第三轴承(17)支承在圆机壳(7)内孔,所述空心输出轴(26)用第四轴承(2)支承在内端盖(37)内孔,所述均载圈(21)置于二摆线轮间;
(IV)所述绳筒(5)内腔一侧辐板内孔联接花键套(20),其内花键与空心输出轴(26)外花键滑配,绳筒(5)用第五、六轴承(35、28)分别支承在空心输出轴(26)与右机架(29)轴颈上。
2.根据权利要求1所述永磁式恒制动内摆线减速卷扬机,其特征在于:所述摆线轮(22)为相同的四片,其中第一片轮与第二片轮相位差180°、第二片轮与第三片轮相位相同,第三片轮与第四片轮相位差180°,所述的四片摆线轮,两两摆线轮之间有均载圈(21)。
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