CN103121640B - 永磁式恒制动摆线减速卷扬机 - Google Patents

永磁式恒制动摆线减速卷扬机 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、内端顺次联接针齿壳与内端盖，联接件内有摆线减速部件，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、针齿壳、针销及输出机构，绳筒一侧辐板内孔花键套与输出轴外花键滑配，绳筒用轴承分别支承在空心输出轴与右机架轴颈上。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，一种永磁式恒制动摆线减速卷扬机。
背景技术  为“电机一制动器”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  本发明目的提供一种制动力矩要多大有多大，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；采用半埋齿摆线：①单级减速比119-179，《齿轮手册》上1-12页：摆线效率η≈0.94，三级行星η≈0.94；②承载力为日本6000型双支点针销结构1.5-2.0倍；
(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)制动力矩要多大有多大，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(制动)与通电(作功)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1.2.及3.一种永磁式恒制动摆线减速卷扬机，包括底座1、紧固在底座上左、右机架6、29、置于两机架间的绳筒5、永磁电机、制动件及减速部件，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外端联接外端盖38，圆机壳7与外端盖38联接件内装有制动件，所述圆机壳7内端顺次联接针齿壳4与内端盖37，圆机壳7与针齿壳4与内端盖37的联接件内装有摆线减速部件，减速部件置于绳筒5内孔，永磁电机包括机座30、定子31、永磁铁32、转子33及转子轴34，机座30联接在右机架29上，永磁电机、制动件、减速部件同轴，维修时在绳筒底部放一叠板、拧下圆机壳固紧螺钉然后用起 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的一端，中心轴27的另一端与电机30转子轴联接，中间盘12一侧为第一从动V型槽盘，第一从动V型槽盘与第一主动V型槽盘10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，所述空心轴25套在中心轴27之外，所述中间盘12的另一侧为第二主动V型槽盘，第二主动V型槽盘与第二从动V型槽盘14间有第二钢球13，均布在保持架上钢球数与V型槽数相等； 
(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，摩擦副分离的理论轴向距离为x；
(c)所述复位弹簧15一端靠紧弹簧座圈16内底，另一端靠紧第二从动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外端面靠紧第一轴承19内圈端面，而开口端与第二从动V型槽盘14端面间的间隙为x；
(III)所述摆线减速部件包括空心轴25、偏心轴承24、摆线轮22、针齿壳4、针销20、内端盖37及销轴式输出机构，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，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，空心输出轴26用第四轴承2支承在内端盖37内孔，均载圈21置于二摆线轮间，提高了柱销的弯曲强度，所述针销20半埋在针齿壳4中，称为半埋齿结构，半埋齿论述见王文斌《机械设计手册》卷3.174-129页：“RV…针齿半埋在针齿壳的针销孔内，没有弯曲变形”，半埋孔针销与轮齿为滚动啮合，销与半埋孔接触应力仅为许用值6-8％，减速比179时毋须抽齿；
(IV)所述绳筒5内腔一侧辐板内孔联接花键套36，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。
所述恒制动外筒摆线减速卷扬机的特征在于：摆线轮22为相同的四片轮，其中：第一摆线轮与第二摆线轮、第三摆线轮与第四摆线轮相位差180°、第二摆线轮与第三摆线轮相位相同，摆线轮间有均载圈21，承载力为额定的2倍，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联接第一主动V型槽盘10的V型槽面对钢球11产生正压力：轴向分力推动中间盘11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停止，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，因而制动力矩要多大有多大。

Claims (2)

1.一种永磁式恒制动摆线减速卷扬机，包括底座(1)、紧固在底座上左机架(6)、右机架(29)、置于两机架之间的绳筒(5)、永磁电机、制动件及减速部件，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)外端联接外端盖(38)，圆机壳(7)与外端盖(38)联接件内装有制动件，所述圆机壳(7)内端顺次联接针齿壳(4)与内端盖(37)，圆机壳(7)与针齿壳(4)与内端盖(37)的联接件内装有摆线减速部件，减速部件置于绳筒(5)内孔，永磁电机包括机座(30)、定子(31)、永磁铁(32)、转子(33)及转子轴(34)，机座(30)联接在右机架(29)上，永磁电机、制动件、减速部件同轴；
(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)的一端，所述中心轴(27)的另一端与电机转子轴联接，中间盘(12)一侧为第一从动V型槽盘，第一从动V型槽盘与第一主动V型槽盘(10)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，所述空心轴(25)套在中心轴(27)之外，所述中间盘(12)的另一侧为第二主动V型槽盘，第二主动V型槽盘与第二从动V型槽盘(14)之间有第二钢球(13)，均布在保持架上钢球数与主、从动V型槽盘槽数相等；
(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，摩擦副分离的理论轴向距离为x；
(c)所述复位弹簧(15)一端靠紧弹簧座圈(16)内底，另一端靠紧第二从动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)外端面靠紧第一轴承(19)内圈端面，而开口端与第二从动V型槽盘(14)端面间的间隙为x；
(III)所述摆线减速部件包括空心轴(25)、偏心轴承(24)、摆线轮(22)、针齿壳(4)、针销(20)、内端盖(37)及销轴式输出机构，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)，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，空心输出轴(26)用第四轴承(2)支承在内端盖(37)内孔，均载圈(21)置于二摆线轮之间，所述针销(20)半埋在针齿壳(4)中，称为半埋齿结构；
(IV)所述绳筒(5)内腔一侧辐板内孔联接花键套(36)，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所述永磁式恒制动摆线减速卷扬机，其特征在于：摆线轮(22)为相同的四片轮，其中：第一摆线轮与第二摆线轮、第三摆线轮与第四摆线轮相位差180°、第二摆线轮与第三摆线轮相位相同，摆线轮间有均载圈(21)。
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