CN104860172A - 内转子永磁同步曳引机 - Google Patents

Abstract

一种内转子永磁同步曳引机，解决了现有超高速、大载重曳引机定子线包散热效果不佳、不能够满足大扭矩曳引机手动盘车需要的技术问题，其技术要点是：作为转子的主轴通过转子连接套连接转子铁芯；设置在定子线包的通风孔作为第一组散热通风道，排列在定子线包外表面与机壳内表面的第一、第二通风槽之间围成第二组散热通风道；两组通风道分别与机壳上的离心风机连通；盘车机构的小齿轮轴通过行星减速机与盘车手轮连接，在盘车手轮带动下往复滑动，使小齿轮轴与盘车齿圈啮合或离开。其结构设计合理，装、卸容易，不损坏主轴，能够实现大扭矩的手动盘车，使用安全可靠，维护方便，显著提高散热效率，进一步确保其运行的可靠性和稳定性，延长使用寿命。

Description

内转子永磁同步曳引机

技术领域

本发明涉及一种高层建筑电梯用超高速、大载重曳引机，特别是一种内转子永磁同步曳引机。属于曳引机技术领域。

背景技术

随着城市的发展，城市人口越来越多，高层建筑也不断出现，越来越多的装配有超高速（额定速度不低于7.0m/s）、大载重（额定载重量不小于1600kg）曳引机的电梯被安装到了高层建筑中。但是，因现有的超高速、大载重曳引机的功率很大，故其定子线包的散热效果对运行的可靠性和稳定性的影响成为极突出的问题。

本申请人曾根据现有的超高速、大载重曳引机寿命低和装配维护困难等问题，设计出专利公开号为CN101973479A的“超高速大载重量外转子永磁同步曳引机”，其记载的结构包括机架，组装在机架上的双支撑主轴和定子线包，固定在主轴上的转子体、曳引轮、盘式制动装置、转子套，组装在主轴后端的编码器等部件。其中主轴通过前轴承和后轴承支撑在机架两端的机座和前支撑之间，设置通风散热用的通风孔的转子套固定在主轴的双支撑之间，通过转子套分别将转子体、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。通过盘式制动装置的盘车手轮穿过前支撑，利用固定在盘车手轮端部的齿轮与盘车齿圈相啮合，实现手动盘车。该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。但是，实际加工过程中发现，主轴和转子套采用过盈连接，装配时需要将转子套加热，由于存在过盈量，所以对过盈量的控制要求较高。因为如果控制不当，那么热装冷却后容易导致转子套的台阶面外径尺寸发生一定变化，此时为了保证装配精度，就需再次加工其台阶面外径，这样既会延长装配周期，又要增加装配成本。另外，因通风孔设置在转子套内部，故装配操作不当，有可能会导致定子线包的散热效果不佳。由于盘式制动装置靠人力驱动，直接用盘车手轮端部的齿轮驱动盘车齿圈的手动盘车，所以无法满足大扭矩（扭矩大于等于7000牛米）的曳引机需要。

专利公告号为CN203326814U的“一种易于散热的曳引机”，公开了包括机壳以及位于机壳内部且相互配合的定子绕组和转子的技术方案。其中，在曳引机的机壳上开设了通风孔，并且在机壳内设置散热风扇，对曳引机的机壳内部进行散热。但是，这种风扇的风力小、功率低，只能对定子和转子的外表面进行散热，大量的内部热量无法排除，而且该技术方案在曳引机的机壳内设置多个散热风扇以及与这些散热风扇连接的驱动电路，不仅耗能大，而且增加了曳引机出现故障的几率。专利公告号为CN202912535U的“无齿轮曳引机的手动盘车装置”，公开的结构满足了小型客梯和家用电梯等小载重电梯的需要。其结构特点是：盘车轮与曳引机的主轴直接连接，曳引机的曳引轮直接固定在主轴上，用盘车轮旋转主轴就可以带动曳引轮转动。主轴上安装有制动器，该制动器与松闸装置连接。盘车轮为手动驱动，当电梯需要盘车时，一人用手操作盘车轮，同时另一人打开松闸装置，使制动器打开。它只适用于家用电梯及小型客梯的小型无齿轮曳引机。由于电梯载重小和曳引机的曳引轮直径小，故此类电梯所需的手动盘车转矩也不大。因此，这种手动盘车装置只能应用到小扭矩、小载重的曳引机，而无法应用到大扭矩、大载重的曳引机。同样，在专利公告号为CN2756601Y的“永磁同步无齿轮曳引机”中，公开了一种盘车装置，其结构是由盘车齿圈和盘车小齿轮及盘车手轮组成，盘车齿圈直接固定在转子端面，制动器对称安装在盘车齿圈两侧。该机利用盘车手轮直径驱动与盘车齿圈相啮合的盘车小齿轮，因其所需的手动盘车转矩较小，故此类盘车装置也只能应用于小扭矩、小载重的曳引机。

发明内容

本发明的目的是提供一种内转子永磁同步曳引机，它解决了现有超高速、大载重曳引机定子线包散热效果不佳，不能够满足大扭矩曳引机手动盘车的需要等技术问题，其结构设计合理，装、卸容易，不损坏主轴，能够实现大扭矩的手动盘车，使用安全可靠，维护方便，显著提高散热效率，进一步确保其运行的可靠性和稳定性，延长使用寿命。

本发明所采用的技术方案是：该内转子永磁同步曳引机包括机架，组装在机架上的机座和前支撑，组装在机座上的内置定子线包和转子铁芯的机壳，通过前、后调心滚子轴承组装在前支撑和机座之间的主轴，与主轴组装在一起的曳引轮和编码器，由制动盘和左、右制动器构成的制动装置，带有离心风机的通风机构，以及由相互啮合的小齿轮轴、盘车齿圈和盘车手轮组成的盘车机构，其技术要点是：作为转子的所述主轴与曳引轮固定连接，制动装置的制动盘组装在曳引轮上，定子线包内的转子铁芯通过转子连接套与作为转子的主轴组装在一起；组装在机壳内腔的定子线包沿轴向分别设置通风孔作为通风机构的第一组散热通风道；在定子线包的外表面沿轴向排列有第一通风槽，在机壳的内表面与定子线包相对应的外表面沿轴向排列有第二通风槽，利用第一、第二通风槽分别围成的空间作为通风机构的第二组散热通风道；第一组、第二组散热通风道分别与固定在机壳上的离心风机相连通；盘车机构的盘车齿圈固定在制动装置的制动盘上，与盘车齿圈相啮合的小齿轮轴通过行星减速机与盘车手轮连接，行星减速机通过滑轨组装在机架的支架上，并在盘车手轮带动下沿滑轨的长度方向往复滑动，使小齿轮轴与盘车齿圈啮合或离开。

组装在一起的所述转子连接套与作为转子的主轴为锥形接触面连接，转子连接套的锥孔与主轴的锥面通过键连接，并通过挡板和螺栓将转子连接套与主轴进行轴向固定。

本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明是在本申请人在先专利（CN101973479A）的结构基础上，所以主要针对其存在的主轴和转子套采用过盈连接，加工时对过盈量的控制要求较高，如果控制不当，会延长装配周期，增加装配成本；通风孔设置在转子套内部，若装配操作不当，则有可能导致定子线包散热效果不佳；并且不能够满足大扭矩曳引机手动盘车需要等技术问题而改进的。该内转子永磁同步曳引机将原过盈连接的转子套与主轴设置成一体式结构，即将一体式主轴作为转子，定子线包内的转子铁芯通过转子连接套与作为转子的主轴组装在一起，就无须再考虑对过盈量的控制要求较高的问题，这样既可增大主轴强度，减少过盈装配工序，又能形成自锁，在工作时不会脱离主轴，从而更进一步确保其运行的可靠性和稳定性。因此，其结构设计合理，能够达到装、卸容易，不损坏主轴，使用安全可靠，维护方便的目的。另外，因组装在机壳内腔的定子线包沿轴向分别设置通风孔作为通风机构的第一组散热通风道，在定子线包的外表面沿轴向排列的第一通风槽与机壳的内表面上沿轴向排列的第二通风槽分别围成的空间作为第二组散热通风道，第一组、第二组散热通风道与固定在机座上部的离心风机相连通，故可实现强制通风冷却，起到通风散热的作用。与同类产品相比，其通风机构不再受装配操作不当的影响，充分利用这两组散热通风道，能显著提高定子线包散热效率，具有延长使用寿命的优点。由于曳引轮固定在主轴上，制动装置的制动盘组装在曳引轮上，盘车机构的盘车齿圈固定在制动盘上，与盘车齿圈相啮合的小齿轮轴通过行星减速机与盘车手轮连接，行星减速机通过滑轨组装在机架的支架上，并在盘车手轮带动下沿滑轨的长度方向往复滑动，行星减速机有效地增大了盘车手轮的扭矩，所以能够满足大扭矩曳引机手动盘车的需求，在紧急情况下能够快速地实现大扭矩的手动盘车，安全性高。因此，本发明解决了现有超高速、大载重曳引机定子线包散热效果不佳，并且不能够满足手动盘车大扭矩曳引机的需要等技术问题。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的一种结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1中的机壳和定子线包的一种结构示意图。

图中序号说明：1机架，2机座，3机壳，4定子线包，5转子铁芯，6转子连接套，7主轴，8挡板，9离心风机，10曳引轮，11制动盘，12盘车齿圈，13前支撑，14前调心滚子轴承，15编码器，16小齿轮轴，17行星减速机，18盘车手轮，19滑轨，20支架，21左制动器，22右制动器，23通风孔，24第一通风槽，25第二通风槽,26后调心滚子轴承。

具体实施方式

根据图1～3详细说明本发明的具体结构。该内转子永磁同步曳引机主要针对现有超高速、大载重曳引机存在的定子线包散热效果不佳，并且不能够满足大扭矩曳引机手动盘车需要等技术问题而设计的。将原过盈连接的转子套与主轴设置成一体式结构，即将一体式主轴作为转子。它包括机架1，组装在机架1上的机座2和前支撑13，组装在机座2上的内置定子线包4和转子铁芯5的机壳3，通过前、后调心滚子轴承14、26组装在前支撑13和机座2上的主轴7，与主轴7组装在一起的曳引轮10和编码器15，由制动盘11和左制动器21、右制动器22组成的制动装置，带有离心风机9、第一组散热通风道和第二组散热通风道的通风机构，以及由相互啮合的小齿轮轴16、盘车齿圈12、盘车手轮18和行星减速机17组成的盘车机构等件。

其中作为转子的主轴7通过紧固件与曳引轮10固定连接，制动装置的制动盘11通过紧固件组装在曳引轮10上。作为转子的主轴7通过转子连接套6与定子线包4内的转子铁芯5组装在一起。

通风机构的离心风机9固定在机壳3上。如图3所示，组装在机壳3内腔的定子线包4沿轴向分别设置多个通风孔23，作为通风机构的第一组散热通风道。在定子线包4的外表面沿轴向排列有多个第一通风槽24，在机壳3的内表面与定子线包4相对应的外表面沿轴向排列有多个第二通风槽25，利用第一、第二通风槽24、25分别围成的空间作为通风机构的第二组散热通风道。第一组、第二组散热通风道分别与固定在机壳3上的离心风机9相连通。使用过程中，离心风机9吸入冷空气，冷空气将定子线包4散发的热量沿着第一组、第二组散热通风道，排放到定子线包4的外部，提高了散热效率，进一步确保其运行的可靠性和稳定性，延长使用寿命。另外，为了保证更佳通风效果，还可以设置两台离心风机9。

盘车机构的盘车齿圈12固定在制动装置的制动盘11上，与盘车齿圈12相啮合的小齿轮轴16通过行星减速机17与盘车手轮18连接。行星减速机17通过滑轨19组装在机架1的支架20上，并在盘车手轮18带动下沿滑轨19的长度方向往复滑动，使小齿轮轴16与盘车齿圈12啮合或离开。由于该内转子永磁同步曳引机的额定扭矩为7000NM，仅靠人力进行盘车是不现实的，所以设置了行星减速机17，用来增大盘车手轮18的扭矩，在紧急情况下快速地实现大扭矩的手动盘车。

组装在一起的转子连接套6与作为转子的主轴7为锥形接触面连接，转子连接套6的锥孔与主轴7的锥面通过键连接。并且通过挡板8和螺栓将转子连接套6与主轴7进行轴向固定。这种连接方式便于拆卸，又能形成自锁，因此，在工作时，转子连接套6不会脱离主轴7，达到安装、维护方便的目的。

Claims (2)

1. 一种内转子永磁同步曳引机，包括机架，组装在机架上的机座和前支撑，组装在机座上的内置定子线包和转子铁芯的机壳，通过前、后调心滚子轴承组装在前支撑和机座之间的主轴，与主轴组装在一起的曳引轮和编码器，由制动盘和左、右制动器构成的制动装置，带有离心风机的通风机构，以及由相互啮合的小齿轮轴、盘车齿圈和盘车手轮组成的盘车机构，其特征在于：作为转子的所述主轴与曳引轮固定连接，制动装置的制动盘组装在曳引轮上，定子线包内的转子铁芯通过转子连接套与作为转子的主轴组装在一起；组装在机壳内腔的定子线包沿轴向分别设置通风孔作为通风机构的第一组散热通风道；在定子线包的外表面沿轴向排列有第一通风槽，在机壳的内表面与定子线包相对应的外表面沿轴向排列有第二通风槽，利用第一、第二通风槽分别围成的空间作为通风机构的第二组散热通风道；第一组、第二组散热通风道分别与固定在机壳上的离心风机相连通；盘车机构的盘车齿圈固定在制动装置的制动盘上，与盘车齿圈相啮合的小齿轮轴通过行星减速机与盘车手轮连接，行星减速机通过滑轨组装在机架的支架上，并在盘车手轮带动下沿滑轨的长度方向往复滑动，使小齿轮轴与盘车齿圈啮合或离开。

2.根据权利要求1所述的内转子永磁同步曳引机，其特征在于，组装在一起的所述转子连接套与作为转子的主轴为锥形接触面连接，转子连接套的锥孔与主轴的锥面通过键连接，并通过挡板和螺栓将转子连接套与主轴进行轴向固定。