CN109667303B - 一种电机直驱式卷扬装置及大型挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机直驱式卷扬装置及大型挖掘机，其包括：卷筒；转轴，与卷筒同轴设置，并与卷筒固定连接；至少一个电机，设于卷筒外部，每个电机包括定子、转子、外壳和电机轴，定子套在转子外，并固定在外壳内，转子套在电机轴外，并与电机轴固定连接，电机轴伸出外壳外，电机轴与转轴同轴设置，并与转轴固定连接，电机通过电机轴带动转轴和卷筒转动。本发明中的电机与卷筒之间无需设置庞大的减速机构，结构简单，密集紧凑，传动精度高，噪音小，使用寿命长，维修量小，使用和维修成本低，与现有技术相比，能为用户节省40％～60％的设备使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及露天矿大型挖掘机领域，尤其是一种电机直驱式卷扬装置及大型挖掘机。
背景技术
现有的大型挖掘机提升卷扬装置皆为由电机驱动减速机，减速机驱动卷扬机的卷筒，其结构复杂，机构庞大，传动精度低，噪音大，使用寿命短，维修量大，使用和维修成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种电机直驱式卷扬装置及大型挖掘机，以解决现有卷扬装置存在的结构复杂，机构庞大，传动精度低，噪音大，使用寿命短，维修量大，使用和维修成本高的问题。
为达到上述目的，本发明提出一种电机直驱式卷扬装置，其包括：卷筒；转轴，与所述卷筒同轴设置，并与所述卷筒固定连接；至少一个电机，设于所述卷筒外部，每个所述电机包括定子、转子、外壳和电机轴，所述定子套在所述转子外，并固定在所述外壳内，所述转子套在所述电机轴外，并与所述电机轴固定连接，所述电机轴伸出所述外壳外，所述电机轴与所述转轴同轴设置，并与所述转轴固定连接，所述电机通过所述电机轴带动所述转轴和所述卷筒转动。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述电机直驱式卷扬装置包括两个所述电机，所述卷筒位于两个所述电机之间。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述转轴为沿所述卷筒的轴向贯穿所述卷筒的一根通轴，每个所述电机的电机轴与所述通轴的端部连接。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述通轴的端部通过第一联轴器与所述电机轴连接。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述第一联轴器包括两个对接在一起的法兰联轴器，所述通轴和所述电机轴分别插入两个所述法兰联轴器内，并分别与两个所述法兰联轴器固定连接。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述卷筒内侧连接有腹板，所述腹板沿所述卷筒的径向设置，所述腹板的中心设有轴向贯通的轴孔，所述通轴穿过所述轴孔，并与所述腹板固定连接。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述转轴为固定连接在所述卷筒的端部的半轴，所述电机轴与所述半轴固定连接。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述电机轴插入所述半轴的中心孔内，并直接与所述半轴固定连接。
如上所述的电机直驱式卷扬装置，其中，所述半轴的一端与所述卷筒固定连接，所述半轴的另一端固定有一个第二联轴器，所述电机轴插入所述第二联轴器，并通过所述第二联轴器与所述半轴固定连接。
本发明还提出一种大型挖掘机，其包括如上所述的电机直驱式卷扬装置。
本发明的电机直驱式卷扬装置及大型挖掘机的特点和优点是：
本发明中的电机与卷筒之间无需设置庞大的减速机构，结构简单，密集紧凑，传动精度高，噪音小，使用寿命长，维修量小，使用和维修成本低，与现有技术相比，能为用户节省40％～60％的设备使用成本。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明的电机直驱式卷扬装置的第一个实施例的示意图；
图2是图1中卷筒的示意图；
图3是图1中通轴的示意图；
图4是图1中法兰联轴器的示意图；
图5是本发明的电机直驱式卷扬装置的第二个实施例的示意图；
图6是图5中卷筒的示意图；
图7是图5中半轴的示意图；
图8是本发明的电机直驱式卷扬装置的第三个实施例的示意图；
图9是图8中半轴的示意图；
图10是图9中半轴的侧视图；
图11是图8中第二联轴器的剖视图；
图12是图11中第二联轴器的侧视图；
图13是本发明中电机的示意图。
主要元件标号说明：
1、卷筒；2、电机；21、电机轴；3、通轴；4、第一联轴器；
41、法兰联轴器；5、腹板；6、6＇、半轴；7、第二联轴器；8、端板；
9、支座；10、第二轴承。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1、图5、图8、图13所示，本发明提出一种电机直驱式卷扬装置，其包括卷筒1、转轴和至少一个电机2，转轴与卷筒1同轴设置，并与卷筒1固定连接，电机2设于卷筒1外部，电机2包括定子、转子、外壳和电机轴21，定子套在转子外，并固定在外壳内，定子能在通电后产生旋转磁场，转子与定子之间具有环形间隙，转子能在定子产生的旋转磁场的作用下转动，转子套在电机轴21外，并与电机轴21固定连接，电机轴21伸出外壳外，电机轴21与转轴同轴设置，并与转轴固定连接，电机2通过电机轴21带动转轴和卷筒1转动。工作时，转子转动带动电机轴21转动，电机轴21带动转轴转动，转轴带动卷筒1转动。
本发明中的电机2与卷筒1之间无需设置庞大的减速机构，结构简单，密集紧凑，传动精度高，噪音小，使用寿命长，维修量小，使用和维修成本低，与现有技术相比，能为用户节省40％～60％的设备使用成本。
优选地，电机为低速大扭矩电机，更适用于直接驱动卷筒1转动，例如低速大扭矩电机为永磁低速大扭矩电机，当然还可以是其它低速大扭矩电机。
进一步，电机轴21的两端外侧壁与外壳之间分别设有第一轴承，电机轴21与第一轴承过盈配合(紧配合)，外壳通过第一轴承支撑电机轴21，或者说电机轴21通过第一轴承能转动地设置在外壳上。
在一个可行的技术方案中，电机直驱式卷扬装置包括一个电机2，电机2设置在卷筒1的一端外侧。
如图1、图5、图8所示，在另一个可行的技术方案中，电机直驱式卷扬装置包括两个电机2，卷筒1位于两个电机2之间。
如图1、图3所示，在第一个具体实施例中，转轴为沿卷筒1的轴向贯穿卷筒1的一根通轴3，每个电机2的电机轴21与通轴3的端部连接。当电机2为两个时，两个电机2的电机轴21分别与通轴3的两端连接。
如图1所示，进一步，通轴3的端部通过第一联轴器4与电机轴21连接。
如图1、图4所示，更进一步，第一联轴器4包括两个对接在一起的法兰联轴器41，通轴3和电机轴21分别插入两个法兰联轴器41内，并分别与两个法兰联轴器41固定连接，即通轴3的端部与电机轴21通过双联轴器连接，采用双联轴器，对中性好，便于同轴调整。其中，法兰联轴器41具有凸缘，两个法兰联轴器41的凸缘贴靠在一起，并通过螺栓连接。
如图1、图2所示，进一步，卷筒1内侧连接有腹板5，例如卷筒1内侧连接有两块腹板5，两块腹板5沿卷筒1的轴向间隔设置，每块腹板5沿卷筒1的径向设置，每块腹板5的中心设有轴向贯通的轴孔，通轴3穿过轴孔，并与腹板5固定连接，例如采用键连接。
如图3所示，更进一步，通轴3为花键轴，通轴3与卷筒1内侧的腹板5通过花键连接。
再如图3所示，进一步，通轴3为阶梯轴，通轴3的直径由通轴3的中部向两端递减。
如图5、图7所示，在第二个具体实施例中，转轴为固定连接在卷筒1的端部的半轴6，电机轴21与半轴6固定连接，具体是，电机轴21插入半轴6的中心孔内，直接与半轴6固定连接。当电机2为两个时，半轴6也为两个，两个半轴6分别固定在卷筒1的两端，以分别连接两个电机2的电机轴21。
本实施例中的半轴6为空心轴。
如图6所示，进一步，卷筒1的端部具有端板8，半轴6的一端与卷筒1的端板8焊接，半轴6与电机轴21通过花键连接。
如图8所示，在第三个具体实施例中，转轴为固定连接在卷筒1的端部的半轴6＇，电机轴21与半轴6＇固定连接，具体是，半轴6＇的一端与卷筒1固定连接，半轴6＇的另一端固定有一个第二联轴器7，电机轴21插入第二联轴器7，并与第二联轴器7固定连接，即半轴6＇与电机轴21之间通过联轴器连接，而非直接连接。当电机2为两个时，半轴6＇也为两个，两个半轴6＇分别固定在卷筒1的两端，用于连接两个电机2的电机轴21。
如图9、图10、图11、图12所示，本实施例中的半轴6＇为实心轴或空心轴，第二联轴器7为具有凸缘的法兰联轴器。
如图8所示，进一步，卷筒1的端部具有端板8，半轴6＇的一端与卷筒1的端板8焊接，半轴6＇的另一端的端部与第二联轴器7的凸缘贴靠在一起并通过螺栓连接。
例如，本发明中的电机轴21为实心轴，结构强度高。
本发明还提出一种大型挖掘机，其包括上述的电机直驱式卷扬装置。
如图1、图5、图8所示，进一步，大型挖掘机还包括机架，机架具有支撑转轴的支座9。当转轴为通轴3时，通轴3的两端分别穿过支座9，并通过第二轴承10能转动地与支座9连接；当转轴为半轴6、6＇时，半轴6、6＇穿过支座9，并通过第二轴承10能转动地与支座9连接。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。
Claims (2)
1.一种电机直驱式卷扬装置，其特征在于，所述电机直驱式卷扬装置包括：
卷筒；
转轴，与所述卷筒同轴设置，并与所述卷筒固定连接；
至少一个电机，设于所述卷筒外部，每个所述电机包括定子、转子、外壳和电机轴，所述定子套在所述转子外，并固定在所述外壳内，所述转子套在所述电机轴外，并与所述电机轴固定连接，所述电机轴伸出所述外壳外，所述电机轴与所述转轴同轴设置，并与所述转轴固定连接，所述电机通过所述电机轴带动所述转轴和所述卷筒转动；
其中，所述电机直驱式卷扬装置包括两个所述电机，所述卷筒位于两个所述电机之间；所述转轴为分别固定连接在所述卷筒的两端端部的两个半轴，所述半轴的直径大于所述电机轴的直径，每个所述半轴的一端与所述卷筒固定连接，每个所述半轴的另一端固定有一个第二联轴器，所述第二联轴器为具有凸缘的法兰联轴器，所述半轴的另一端的端部与所述第二联轴器的凸缘贴靠在一起，两个所述电机的电机轴插入所述第二联轴器，并通过所述第二联轴器分别与两个所述半轴固定连接。
2.一种大型挖掘机，其特征在于，所述大型挖掘机包括如权利要求1所述的电机直驱式卷扬装置。
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