CN110155864A - 一种升降平台的直驱结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及升降平台领域，尤其涉及一种升降平台的直驱结构，包括机架、横梁、升降平台及驱动单元，驱动单元包括螺杆及与螺杆同轴设置且螺纹连接的永磁电机，永磁电机包括电机外转子、电机内转子、上端盖及下端盖，电机内转子的上下两端分别固定连接有上轴套和下轴套，上端盖罩设在上轴套上并与上轴套之间形成上轴承室，下端盖罩设在下轴套上并与下轴套之间形成下轴承室，上、下轴套之中至少有一个与螺杆螺旋连接，永磁电机上端设有制动单元，制动单元包括刹车盘、止逆轴承、过渡轴套。本发明结构简单、紧凑，可节省安装空间，同时具有传动平稳性好、精度高等优点。

Description

一种升降平台的直驱结构

技术领域

本发明涉及升降装置技术领域，尤其涉及一种升降平台的直驱结构。

背景技术

别墅电梯，也叫家用电梯，即安装在私人住宅中，仅供单一家庭成员使用的电梯。家用电梯(别墅电梯)一般只有3-4层。家用电梯与公共的乘客电梯的技术规格有很大不同：比如载重不可以超过400kg，速度不可以超过0.4m/s，提升高度不超过12m。私人房屋的结构决定了在家用电梯或别墅电梯的选择上应采用无机房家用电梯结构，从而最大限度地节约建筑费用和建筑空间，同时照顾到房屋的外观和美观度。

但现有的螺杆式家用电梯(简称螺杆梯)一般采用齿轮箱直接驱动螺杆梯，存在轿厢振动大、噪音大、安装和传动复杂等缺陷。

虽有专利号201721314336、0公开了一种永磁电机驱动的螺杆式家用电梯。它包括可沿两根导轨上下移动的轿厢，还包括由螺杆和螺母组成的螺杆螺母传动机构；螺杆竖立并固定在轿厢的一侧，套在螺杆上的螺母通过螺母座与轿厢连接，螺母座固定在轿厢侧面的外壁上；永磁电机通过固定在轿厢顶面上的基座竖放设置于轿厢顶面上；永磁电机的主轴下端设有皮带轮；螺母上面设有带轮；永磁电机上的皮带轮与螺母上的带轮之间通过皮带传动连接。两根导轨，可设置于轿厢的同一侧，也可对称、分设于轿厢的两侧。本发明开发了一种永磁电机驱动的螺杆式家用电梯，该永磁电机驱动的螺杆式家用电梯结构设计更为合理，安装和传动简单方便，轿厢振动小，噪音小，更适合别墅使用，但其仍有以下缺点：

一、需要通过皮带传动，传动动力仍有损失；

二、皮带传动方式占用空间大，成本高；

三、皮带都是由橡胶做成的，在长时间的使用过程中，橡胶很容易出现干裂、变硬等问题，在使用一段时间之后，就需要对皮带进行更换，维护成本高；

四、由于设置皮带传送，零部件增多，产生的噪音也会较大。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种结构简单、紧凑、噪音小、可节省安装空间，同时具有传动平稳性好、精度高等优点的升降平台的直驱结构。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种升降平台的直驱结构，包括机架、可上下移动地设于机架上的横梁、设于横梁上的升降平台及驱动单元，所述驱动单元包括穿设在横梁上的螺杆及与螺杆同轴设置且螺纹连接的永磁电机，

所述永磁电机包括电机外转子、电机内转子、上端盖及下端盖，所述电机内转子的上下两端分别固定连接有上轴套和下轴套，所述上端盖罩设在上轴套上并与电机外转子固定连接，所述上端盖和上轴套之间设有上轴承室，所述下端盖罩设在下轴套上并与电机外转子固定连接，所述下端盖和下轴套之间设有下轴承室，所述上轴套、下轴套之中至少有一个设有内螺纹并与螺杆螺旋连接，所述永磁电机上还设有制动单元，所述制动单元包括与螺杆同轴设置的刹车盘、止逆轴承、过渡轴套，所述止逆轴承的外圈与下轴套固定连接，所述止逆轴承的内圈与过渡轴套的一端固定连接，所述刹车盘与过渡轴套的另一端连接。

进一步地改进，所述永磁电机的上方设有与螺杆同轴设置的安全铜螺母。

进一步地改进，所述安全铜螺母的两端分别设有绝缘螺母，所述绝缘螺母的螺距大于螺杆的螺距，所述安全铜螺母上设有安全检测电极。

进一步地改进，所述上轴承室和下轴承室内均设有深沟球轴承和圆锥滚子轴承，两个所述圆锥滚子轴承均设于靠近电机内转子的一侧，且位于上轴承室和下轴承室的两圆锥滚子轴承对称设置。

进一步地改进，所述刹车盘和止逆轴承之间还设有调心球轴承。

进一步地改进，所述上轴套设有内螺纹并与螺杆螺旋连接，所述上轴套由自润滑工程塑料制成。

进一步地改进，所述螺杆上设有导向装置，所述导向装置设于横梁上。

进一步地改进，所述导向装置包括设于横梁上的安装板，所述安装板上设有供螺杆通过的通孔，所述通孔的沿其周向设有复数个导向轮，其中至少一个导向轮设有压缩弹簧使其可相对螺杆做相向或相背运动。

进一步地改进，所述导向轮的外表面呈向内凹的弧形状。

进一步地改进，横梁包括上横梁和下横梁，所述永磁电机设于上横梁或下横梁上且位于上横梁和下横梁之间，所述导向装置设有两个，两个导向装置分别设于上横梁和下横梁上且位于永磁电机上下两侧。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明采用了永磁电机作为驱动电机，其效率和功率因数高，耗电量降低、节能，同时，采用螺杆直接与永磁电机连接，通过永磁电机直接驱动升降平台直接在螺杆上做升降运动，取消皮带传动，节省空间，节约成本，使动力传输直接，减少传动动力损失，还去除了皮带传动时带来的噪音；由于设置了止逆轴承，本发明升降平台上升时，可关闭刹车盘，使刹车盘与过渡轴套上端卡接，禁止过渡轴套转动，此时，止逆轴承的外圈随着电机内转子转动，内圈不动，使永磁电机只能在螺杆上做上升运动，从而带动升降平台做上升运动，同时在上升时，由于止逆轴承的作用，电梯临时停止时无需动用到刹车盘；升降平台下降时，打开刹车盘，此时，由于过渡轴套可自由转动，止逆轴承的内圈同样可自由转动，止逆轴承不起作用，升降平台可下降，当升降平台需要停止时，关闭刹车盘即可；进一步，通过设置安全铜螺母，增加了永磁电机对侧向力的承受力，延长了电机使用寿命，增强了其安全性；通过设置的绝缘螺母与安全检测电极用于检测上轴套或下轴套中内螺纹以及螺杆上外螺纹的磨损情况，便于及时更换相应部件，提高使用的安全性；进一步，通过设置深沟球轴承和圆锥滚子轴承，使永磁电机可以承受较大的径向载荷和轴向载荷；进一步，通过设置调心球轴承，当螺杆或过渡轴套出现挠曲时，可以自动调整，减少各个轴承负担，同时可以补偿由于加工、安装等引起的同心度误差，保持本发明运行稳定；进一步，由自润滑工程塑料制成的上轴套，能够整个运行过程更加顺畅，降低运行噪音，增加运行的舒适性，且不需要在螺杆与上轴套之间喷油润滑，减少了维护成本；进一步，通过设置的导向装置，进一步增加了升降平台运行的稳定性。本发明结构不仅适用于电梯领域，还适用于工业传动领域等。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例驱动单元的剖面图；

图3是本发明实施例导向装置的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1至图3，本实施例提供一种升降平台的直驱结构，包括机架1、可上下移动地设于机架1上的横梁、设于横梁上的升降平台2及驱动单元，所述驱动单元包括穿设在横梁上的螺杆31及与螺杆31同轴设置且螺纹连接的永磁电机32，所述永磁电机32包括电机外转子321、电机内转子322、上端盖323及下端盖324，所述电机内转子322的上下两端分别固定连接有上轴套325和下轴套326，所述上端盖323罩设在上轴套325上并与电机外转子322固定连接，所述上端盖323和上轴套325之间设有上轴承室，所述下端盖324罩设在下轴套326上并与电机外转子322固定连接，所述下端盖324和下轴套326之间设有下轴承室，所述上轴套325、下轴套326之中至少有一个设有内螺纹并与螺杆31螺旋连接，在本实施例中，所述上轴套325设有内螺纹并与螺杆31螺旋连接，所述永磁电机32上还设有制动单元33，所述制动单元33包括与螺杆31同轴设置的刹车盘331、止逆轴承332、过渡轴套333，所述止逆轴承332的外圈通过一安装座335与下轴套326固定连接，即所述止逆轴承332的外圈与安装座335固定连接，所述安装座335通过螺丝与下轴套326固定连接，所述止逆轴承332的内圈与过渡轴套333的一端固定连接，所述刹车盘331与过渡轴套333的另一端连接。

在本实施例中，所述刹车盘331和止逆轴承332之间还设有调心球轴承334，当螺杆31或过渡轴套333出现挠曲时，可以通过调心球轴承334自动调整，减少各个轴承室内轴承的负担，同时可以补偿由于加工、安装等引起的同心度误差，保持本发明运行稳定。

在实际应用中，所述下轴套326也可以设有内螺纹并与螺杆31螺旋连接，或上轴套325及下轴套326均设有内螺纹并与螺杆31螺旋连接。

本发明采用了永磁电机32作为驱动电机，其效率和功率因数高，耗电量降低、节能，同时，采用螺杆31直接与永磁电机32连接，通过永磁电机32直接驱动升降平台2直接在螺杆31上做升降运动，取消皮带传动，节省空间，节约成本，使动力传输直接，减少传动动力损失，还去除了皮带传动时带来的噪音；由于设置了止逆轴承332，本发明升降平台2上升时，可关闭刹车盘331，使刹车盘331与过渡轴套333上端卡接，禁止过渡轴333套转动，此时，止逆轴承332的外圈随着电机内转子322转动，内圈不动，使永磁电机32只能在螺杆31上做上升运动，从而带动升降平台2做上升运动，同时在上升时，由于止逆轴承332的作用，电梯临时停止时无需动用到刹车盘331，减少刹车盘331的使用次数，延长刹车盘331的使用寿命；升降平台2下降时，打开刹车盘331，此时，由于过渡轴套333可自由转动，止逆轴承332的内圈同样可自由转动，所以止逆轴承332不起作用，升降平台2可下降，当升降平台2需要停止时，关闭刹车盘331即可。

当然，本发明升降平台2在上升时，刹车盘331也可以处于打开状态，但其从安全方面上考虑远远不及关闭时。

在本实施例中，所述永磁电机32的上方设有与螺杆31同轴设置的安全铜螺母34，增加了永磁电机32对侧向力的承受力，延长了电机使用寿命，增强了其安全性，进一步，所述安全铜螺母34的两端分别设有绝缘螺母35，所述绝缘螺母35的螺距大于螺杆31的螺距，所述安全铜螺母34上设有安全检测电极36，用于检测上轴套325中内螺纹以及螺杆31上外螺纹的磨损情况，便于及时更换相应部件，提高使用的安全性，具体的，在正常情况下，绝缘螺母35与螺杆31不接触，当上轴套中325内螺纹以及螺杆31上外螺纹的出现磨损时，其螺距会增大，并逐渐与绝缘螺母35的螺距吻合，使螺杆31上的外螺纹与绝缘螺母35的内螺纹接触摩擦产生静电，并通过设于安全铜螺母34上的安全检测电极36检测出静电，从而便于及时更换相应部件，提高使用的安全性。

在本实施例中，所述上轴承室和下轴承室内均设有深沟球轴承327和圆锥滚子轴承328，两个所述圆锥滚子轴承328均设于靠近电机内转子321的一侧，且位于上轴承室和下轴承室的两圆锥滚子轴承328对称设置。

在本实施例中，所述螺杆31上还设有两个导向装置4，具体的，所述横梁包括上横梁11和下横梁12，所述永磁电机32设于上横梁11上且位于上横梁11和下横梁12之间，两个导向装置4分别设于上横梁11和下横梁12上且位于永磁电机32上下两侧，所述导向装置4包括分别设于上横梁11及下横梁12上的安装板41，所述安装板41上设有供螺杆31通过的通孔42，所述通孔42的沿其周向设有三个导向轮，其中一个导向轮43a的一侧设有压缩弹簧44使其可相对螺杆31做相向或相背运动，另外两个导向轮43b、43c均固设在安装板41上，各个所述导向轮均由自润滑工程塑料制成且外表面呈向内凹的弧形状。

在实际应用中，所述导向轮的个数也可以为四个或五个，其仍可实现本发明目的。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种升降平台的直驱结构，包括机架、可上下移动地设于机架上的横梁、设于横梁上的升降平台及驱动单元，其特征在于：所述驱动单元包括穿设在横梁上的螺杆及与螺杆同轴设置且螺纹连接的永磁电机，

所述永磁电机包括电机外转子、电机内转子、上端盖及下端盖，所述电机内转子的上下两端分别固定连接有上轴套和下轴套，所述上端盖罩设在上轴套上并与电机外转子固定连接，所述上端盖和上轴套之间设有上轴承室，所述下端盖罩设在下轴套上并与电机外转子固定连接，所述下端盖和下轴套之间设有下轴承室，所述上轴套、下轴套之中至少有一个设有内螺纹并与螺杆螺旋连接，

所述永磁电机上还设有制动单元，所述制动单元包括与螺杆同轴设置的刹车盘、止逆轴承、过渡轴套，所述止逆轴承的外圈与下轴套固定连接，所述止逆轴承的内圈与过渡轴套的一端固定连接，所述刹车盘与过渡轴套的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述永磁电机的上方设有与螺杆同轴设置的安全铜螺母。

3.根据权利要求2所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述安全铜螺母的两端分别设有绝缘螺母，所述绝缘螺母的螺距大于螺杆的螺距，所述安全铜螺母上设有安全检测电极。

4.根据权利要求1所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述上轴承室和下轴承室内均设有深沟球轴承和圆锥滚子轴承，两个所述圆锥滚子轴承均设于靠近电机内转子的一侧，且位于上轴承室和下轴承室的两圆锥滚子轴承对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述刹车盘和止逆轴承之间还设有调心球轴承。

6.根据权利要求1所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述上轴套设有内螺纹并与螺杆螺旋连接，所述上轴套由自润滑工程塑料制成。

7.根据权利要求1所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述螺杆上设有导向装置，所述导向装置设于横梁上。

8.根据权利要求7所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述导向装置包括设于横梁上的安装板，所述安装板上设有供螺杆通过的通孔，所述通孔的沿其周向设有复数个导向轮，其中至少一个导向轮设有压缩弹簧使其可相对螺杆做相向或相背运动。

9.根据权利要求8所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述导向轮的外表面呈向内凹的弧形状。

10.根据权利要求7-9任一权利要求所述的一种升降平台的直驱结构，其特征在于：所述横梁包括上横梁和下横梁，所述永磁电机设于上横梁或下横梁上且位于上横梁和下横梁之间，所述导向装置设有两个，两个导向装置分别设于上横梁和下横梁上且位于永磁电机上下两侧。