CN107207228B - 缆索绞车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种缆索绞车(1)，包括电动驱动马达(2)、传动装置(3)和旋转编码器(4)，其中所述电动驱动马达(2)与所述传动装置(3)联接，所述旋转编码器(4)以如下方式与所述电动驱动马达(2)和/或所述传动装置(3)关联：所述旋转编码器(4)提供用于确定驱动马达(2)和/或传动装置(3)的旋转速度的信号，为了实现旋转编码器的有利设置，根据本发明将所述旋转编码器(4)设置在所述电动驱动马达(2)和所述传动装置(3)之间。

Description

缆索绞车
技术领域
本发明涉及一种缆索绞车，包括电动驱动马达、传动装置和旋转编码器，其中所述电动驱动马达与所述传动装置联接，所述旋转编码器以如下方式分配给所述电动驱动马达和/或所述传动装置：所述旋转编码器提供用于确定驱动马达和/或传动装置的旋转速度的信号。
背景技术
德国公开文件DE 34 24 590 A1已经公开了一种包括电动驱动马达的环链葫芦(chain hoist)。所述驱动马达利用传动装置连接于链轮以驱动链子。所述传动装置通常具有传动输入轴，在传动输入轴的与驱动马达相对的末端处连接圆盘，以使圆盘随传动输入轴共同旋转。该圆盘是用于确定传动装置输入轴旋转速度的传感器装置的构件，所述传感器装置包括根据霍尔效应运转的传感器。为此目的，沿着圆盘的圆周以相距一定间隔的方式嵌入多个磁体，在磁体通过传动输入轴的旋转而移动经过霍尔传感器时由霍尔传感器检测该磁体。
此外，欧洲专利申请EP 0 476 459 A2描述了用于起重机的安全设备，其中将旋转速度传感器和旋转角度发送器分配给电动驱动马达，还额外分配给缆索卷筒。所述旋转速度传感器设计为增量传感器，并且所述旋转角度发送器设计为角度编码器。在所述驱动电机和缆索卷筒之间的传动装置区域中既不设置旋转速度传感器，也不设置旋转角度发送器。
另外，德国专利申请DE 103 39 440 A1公开了监测环链葫芦的方法，该方法评估旋转速度传感器的信号。在传动装置输入轴的与电动驱动马达相对的一端处设置所述旋转速度传感器。该旋转速度传感器设计为以分叉的方式围绕锯齿状锁紧垫圈(serrated lockwasher)外边缘啮合的挡光板。该锯齿状锁紧垫圈连接于传动装置输入轴以随该轴共同旋转，并且在该锯齿状锁紧垫圈的外边缘区域处设置有大致矩形的多个齿部，该多个齿部沿所述锯齿状锁紧垫圈的圆周均匀分布并与大致矩形的孔相交替。由移动经过的所述锯齿状锁紧垫圈的齿部产生的光束中断被评估为信号。
从涉及车辆转向驱动的JP 2010–200 543 A和涉及车辆电动窗升降器及镜子调整器的致动驱动的DE 197 49 009 A1中已知驱动马达和传动装置之间的旋转编码器的设置。从JP 2001–103 709 A中也已知相应的设置。
具有以下特征的缆索绞车已经从US 2005/0072965 A1中获知，即所述缆索绞车包括电动驱动马达、传动装置和旋转编码器，其中所述电动驱动马达与所述传动装置联接，所述旋转编码器以如下方式分配给所述电动驱动马达和/或所述传动装置：所述旋转编码器提供用于确定驱动马达和/或传动装置的旋转速度的信号。包括旋转编码器的另一缆索绞车从EP 2 179 959 A1中获知。
发明内容
本发明的目的是提供一种缆索绞车，该缆索绞车包括电动驱动马达、传动装置和旋转编码器，其中所述旋转编码器被有利地设置。
在包括电动驱动马达、传感装置和旋转编码器的缆索绞车具有以下技术特征的情况下实现该目的。本发明还进一步描述了本发明的有利的实施方式。
根据本发明，在缆索绞车包括电动驱动马达、传动装置和旋转编码器的情况下，其中所述电动驱动马达与所述传动装置联接，所述旋转编码器以如下方式分配给所述电动驱动马达和/或所述传动装置：所述旋转编码器提供用于确定驱动马达和/或传动装置的旋转速度的信号，其中将所述旋转编码器设置在所述电动驱动马达和所述传动装置之间，所述旋转编码器包括圆盘和设计为霍尔传感器的传感器，所述圆盘同中心地设置在所述驱动马达的马达轴或所述传动装置的输入轴上，以随所述驱动马达的马达轴或所述传动装置的输入轴共同旋转，并且所述传感器扫描所述圆盘并紧固于接收件和/或所述传动装置。通过以下事实实现了所述旋转编码器的有利的设置，即所述圆盘为扁平和环形的，在边缘区域设置多个窗口，在圆周方向连贯的所述多个窗口彼此均匀隔开，所述传感器在所述多个窗口的区域中扫描所述圆盘，并且将所述圆盘和所述传感器相对于彼此设置为，使得可以在轴向上探测(tap)信号。这允许了在径向方向上观察时可以是小构造尺寸。
以一种有利的方式规定了，在所述传动装置的所述输入轴区域中将所述接收件设置在所述传动装置上，将电动驱动马达紧固于所述接收件，并且设置在所述接收件内部的是联接空间，在该联接空间中至少设置所述旋转编码器的功能部。因此，可以以省空间的方式在现有的联接空间中容纳所述旋转编码器。所述圆盘和邻接的传感器被理解为该旋转编码器的功能部。所述传感器的壳体的一部分可以接收到所述壳体的壁或所述接收件中。
所述联接空间还用于通过联轴器将所述电动驱动马达的所述马达轴连接到传动装置的所述输入轴。
在这种情况下，有利地由所述接收件在径向上以及由所述传动装置和所述电动驱动马达在轴向上限定所述联接空间。
在一种特别的结构实施方式中，所述接收件是环形的并相对于所述传动装置的输入轴同中心定向。
以一种特别有利的方式，所述联接空间是封闭的。因此以保护其免受环境影响的方式容纳所述旋转编码器。
在所述输入轴上设置旋转编码器使得改变或安装所述电动驱动马达更容易。
通过以下事实使得特别简单的组装和维护成为可能：从所述传动装置的壳体壁的外侧开始，将所述旋转编码器的传感器插入，穿过设置在所述壁的孔，抵靠所述外侧而突出到所述联接空间内。
以结构上简单的方式还规定了，将所述旋转编码器，尤其是其传感器，设置在邻接所述联接空间的所述传动装置的壳体内部空间的外面。因此，为了维护和组装目的，所述传感器尤其可以从所述传动装置的壳体外面可接近，而不需为了上述目的而不得不打开该壳体或其内部空间。
附图说明
将参考附图所示出的示例性实施方式，更详细地解释本发明的示例性实施方式，其中：
图1示出了缆索绞车1的必要构件的示意图，以及
图2示出了与传动装置3连接的电动驱动马达2的区域的放大截面图。
具体实施方式
图1示出了用于提升和降低负载的缆索绞车1的必要构件的示意图，该缆索绞车1包括电动驱动马达2、传动装置3、旋转编码器4和缆索卷筒5。电动驱动马达2通常具有在该驱动马达2的受驱动一侧突出的马达轴2a。马达轴2a经由联轴器6连接于传动装置3的输入轴3a，以随输入轴3a共同旋转。输入轴3a分配有旋转编码器4，输入轴3a的旋转速度可以通过该旋转编码器4确定。在输出侧，传动装置3经由输出轴3b和另一联轴器7连接于所述缆索卷筒5的卷筒轴5a。
图2示出了电动驱动马达2的受驱动侧部分和传动装置3的输入侧部分和其壳体3c的内部空间3g的放大截面图。电动驱动马达2设计为商用的具有带多个通孔的连接凸缘2b的电动马达，未示出的多个通孔用于用螺栓于固定优选为标准化的传动装置3。为了将驱动马达2安装在传动装置3的壳体3c上，圆筒状接收件3d形成在壳体3c上并相对于传动装置3的输入轴3a同中心定向，并平行于输入轴3a向外延伸。当驱动马达2和传动装置3为组装状态时，驱动马达2的连接凸缘2b开始抵靠接收件3d的背离传动器3的壳体3c的一端，并被螺栓固定于接收件3d。这产生了径向上由接收件3d限定以及轴向上由壳体3c的壁3e和驱动马达2的马达轴侧板2c限定的封闭联接空间8。在这种情况下，为了形成联接空间8，壁3e和板2c以宽度B相应地彼此间隔隔开。宽度B大约为50到140mm。在联接空间8内部，马达轴2a和轴向上与其对齐的输入轴3a经由联轴器6连在一起从而共同转动。以如下方式选择联轴器6的结构，尤其是其轴向长度，以及联接空间8的宽度B，即输入轴3a从壳体3c的壁3e、从而从壳体3c的内部空间3g突出大致长度L，直到将输入轴接收到联轴器6中为止。长度L大约为10到60mm。因此，在该联接空间8内部具有充足的空间用以接收旋转编码器4，从而旋转编码器4设置在邻接联接空间8的内部空间3g的外面并且从而与内部空间3g分开设置。
可以在所有当前的实施方式中形成旋转编码器4。优选并如图2所示的，旋转编码器4的一个实施方式具有圆盘4a，该圆盘4a由按霍尔效应运转的传感器4b以非接触方式来扫描。圆盘4a具有中央开口以便将其同中心且具有少量的间隙地推到输入轴3a上，并用固定环9将其固定在面向传动装置3的一侧。在圆盘4a的孔中设置了向内突出的凸耳，该凸耳卡合到输入轴3a中的纵向槽中。在相反一侧，例如经由套筒，圆盘4a抵靠在所述联轴器6。圆盘4a是圆形、环形和穿孔的金属片部件，其在外边缘区域中相距边缘一定小间隔处具有多个梯形窗口4c，所述多个梯形窗口从圆周方向观察时彼此等间距隔开。在这种情况下，将所述多个窗口设置为均匀分配在圆盘4a的整个圆周上并均由腹板4d彼此分开，所述腹板4d由窗口4c之间的圆盘4a的材料构成。所述多个窗口4c同样是穿孔的并因此是圆盘4a中的开孔。通过旋转输入轴3a，在圆盘4a的圆周方向引导所述多个窗口4c经过传感器4b，传感器4b检测窗口4c和腹板4d之间的变化，将该变化评估为计数脉冲。使用这种计数脉冲，则在控制器10(见图1)中以每分钟的转数计算输入轴3a的旋转速度。优选地，设置30个在圆周方向连贯的窗口4c，圆盘的直径为140mm。用其它数量的窗口代替30个和用其它直径也是可行的。
在这种情况下，传感器4b设计为在传感器4b中霍尔传感器和磁体的固定组合的所谓偏置霍尔传感器。多个窗口4c和腹板4d移动经过该传感器4b产生了磁体磁通线的不同偏离度，然后由霍尔传感器检测到所述偏离度作为按照计数脉冲的磁通密度调制。
另外，图2更详细地示出了传感器4b的安装位置。如图2所示，联接空间8可以在传动装置一侧经由内部空间3g从壳体3c内部进入，并可以经由孔11从壳体3c外面进入。传感器4b从外面穿过孔11，即从壳体3c的外侧3h开始，穿过壳体3c的壁3e而插入，使得传感器4b随其壳体的一部分接收到壁3e中。在这种情况下，传感器4b或其紧固于壳体3c的保持部开始抵靠外侧3h，从而为了维护和组装的目的使该传感器可以从传动装置3的壳体3c外面轻松接近，而不需为了上述目的而不得不打开该壳体3c或其内部空间3g。传感器4b从外侧3h开始，穿过孔11突出，并从孔11向内突出进入联接空间8并终止在离待扫描的圆盘4a的小间隔A处。间隔A为0.2mm到5mm。因为传感器4b设置在壁3e的部分3f中，其中所述壁3e延长传动装置3的壳体3c，从而一方面支承接收件3d的一部分，另一方面限定联接空间8，所以传感器4b由于远离内部空间3g安装，而与传动装置3的内部空间3g不接触。以相应的方式，在输入轴3a的方向上观察，接收件3d和由此的联接空间8侧向上偏置定向，以使得在该方向上观察，只有接收件3d的一部分覆盖了传动装置3的壳体3c。接收件3d的在侧向上邻接被覆盖部分的部分在传动装置一侧被壁3e的部分3f所限定，如上所述，将传感器4b接收进入该壁3e的孔11。
将具有传感器4b的旋转编码器4设计为以分叉的方式绕锯齿状锁紧垫圈外边缘啮合的挡光板也是可行的。该锯齿状锁紧垫圈则连接于传动装置3的输入轴3a以随该轴共同旋转，并且在该锯齿状锁紧垫圈的外边缘区域处设置有大致矩形的多个齿部，该多个齿部沿所述锯齿状锁紧垫圈的圆周均匀分布并与大致矩形的孔相交替。由移动经过的所述锯齿状锁紧垫圈的齿部产生的光束中断被转动速度传感器评估为信号。对作相应处理的即磁化的输入轴3a的旋转运动进行直接的非接触的探测(tapping)也将是可行的。
参考附图标记列表
1 缆索绞车
2 电动驱动马达
2a 马达轴
2b 连接凸缘
2c 板
3 传动装置
3a 输入轴
3b 输出轴
3c 壳体
3d 接收件
3e 壁
3f 壁3e的一部分
3g 内部空间
3h 外侧
4 旋转编码器
4a 圆盘
4b 传感器
4c 窗口
4d 腹板
5 缆索卷筒
5a 卷筒轴
6 联轴器
7 另一联轴器
8 联接空间
9 固定环
10 控制器
11 孔
A 间隔
B 宽度
L 长度

Claims (10)

1.缆索绞车(1)，包括电动驱动马达(2)、传动装置(3)和旋转编码器(4)，其中所述电动驱动马达(2)与所述传动装置(3)联接，所述旋转编码器(4)以如下方式分配给所述电动驱动马达(2)和/或所述传动装置(3)：所述旋转编码器(4)提供用于确定驱动马达(2)和/或传动装置(3)的旋转速度的信号，其中，所述旋转编码器(4)设置在所述电动驱动马达(2)和所述传动装置(3)之间，所述旋转编码器(4)包括圆盘(4a)和设计为霍尔传感器的传感器(4b)，所述圆盘(4a)同中心地设置在所述驱动马达(2)的马达轴(2a)或所述传动装置(3)的输入轴(3a)上，以随所述驱动马达(2)的马达轴(2a)或所述传动装置(3)的输入轴(3a)共同旋转，并且所述传感器(4b)扫描所述圆盘(4a)并紧固于接收件(3d)和/或所述传动装置(3)，其特征在于，所述圆盘(4a)为扁平和环形的，在边缘区域设置多个窗口(4c)，在圆周方向连贯的所述多个窗口彼此均匀隔开，所述传感器(4b)在所述多个窗口(4c)的区域中扫描所述圆盘(4a)，并且，将所述圆盘(4a)和所述传感器(4b)相对于彼此设置为，使得可以在轴向上探测信号。
2.如权利要求1所述的缆索绞车(1)，其特征在于，在所述传动装置(3)的所述输入轴(3a)区域中将所述接收件(3d)设置在所述传动装置(3)上，将所述电动驱动马达(2)紧固于所述接收件(3d)，并且设置在所述接收件(3d)内部的是联接空间(8)，在该联接空间中至少设置所述旋转编码器(4)的功能部。
3.如权利要求2所述的缆索绞车(1)，其特征在于，在所述联接空间(8)中，所述电动驱动马达(2)的所述马达轴(2a)经由联轴器(6)连接于所述传动装置(3)的输入轴(3a)。
4.如权利要求2或3所述的缆索绞车(1)，其特征在于，由所述接收件(3d)在径向上以及由所述传动装置(3)和所述电动驱动马达(2)在轴向上限定所述联接空间(8)。
5.如权利要求2所述的缆索绞车(1)，其特征在于，所述接收件(3d)是环形的并相对于所述传动装置(3)的输入轴(3a)同中心定向。
6.如权利要求2所述的缆索绞车(1)，其特征在于，所述联接空间(8)是封闭的。
7.如权利要求1所述的缆索绞车(1)，其特征在于，所述旋转编码器(4)设置在所述输入轴(3a)上。
8.如权利要求2所述的缆索绞车(1)，其特征在于，从所述传动装置(3)的壳体(3c)的壁(3e)的外侧(3h)开始，将所述旋转编码器(4)的传感器(4b)插入，穿过设置在所述壁(3e)中的孔(11)，抵靠所述外侧(3h)而突出到所述联接空间(8)内。
9.如权利要求2所述的缆索绞车(1)，其特征在于，将所述旋转编码器(4)设置在邻接所述联接空间(8)的所述传动装置(3)的壳体(3c)的内部空间(3g)的外面。
10.如权利要求9所述的缆索绞车(1)，其特征在于，将所述旋转编码器(4)的传感器(4b)，设置在邻接所述联接空间(8)的所述传动装置(3)的壳体(3c)的内部空间(3g)的外面。
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