CN111943069A - 内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卷扬机领域,具体是内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,包括电机,电机的输出端链接有减速机,减速机的一端连接有连接座,连接座的内部固定有花键轴,花键轴的一端链接有联轴器,联轴器的外部固定有左端盖,左端盖的一侧通过螺丝安装有卷筒组,卷筒组的一端连接有底座,底座的顶部安装有重量传感器,卷筒组的一端连接有限制器,卷筒组包括有卷筒本体,电机的输出端连接有行星减速机扭力臂支承,卷筒组的两端均安装有盘式制动器。本发明的有益效果整个卷扬装置采用“一”字型直联驱动布置型式,大大减少在卷筒径向的尺寸,高速端电机和减速机采用直联,高速端无制动器、连轴器和传动轴。
Description
技术领域
本发明涉及卷扬机领域,具体是内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置。
背景技术
卷扬机是起重行业常用的一种起重或牵引设备,主要由结构底架、异步电动机、联轴器、传动轴、制动器、平行轴卧式减速机、卷筒以及其它相关附件组成,其传动布置型式为“U”布置因为采用的布置型式为“U”布置,占用的面积大,在一些狭窄的空间内安装不下,比如一些空间面积受限的启闭机泵房、一些巷道内或一些山洞中等。
中国专利号CN109715547A提供一种能够防止因放下的吊载物着地而发生的钢索的随机缠绕的电动卷扬机装置。电动卷扬机装置包括:卷扬机卷筒(5),卷绕有钢索(2);电动机(8),使卷扬机卷筒(5)旋转;操作部(13a);检测部(18),检测对应于钢索(2)的张力的指标值的张力指标值,以及控制器(12),控制电动机(8)的工作。控制器(12),在操作部(13a)被向放下操作方向操作的状态下,在钢索(2)的张力的平均值为规定的张力基准值以下时,使电动机(8)的工作停止,钢索(2)的张力的平均值对应于在规定期间内的张力指标值的平均值。
现有的直驱电动卷扬装置,传动链较长,存在一定的能量损失,采用标准异步电动机,电机效率低,特别是当负载约轻,电机能效约低,起升速度不调速,当采用变频电机时,最大调速比为1:10,调速范围窄缺点,电动机为异步电机,存在转差率,运行精度低,因此亟需研发内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置。
发明内容
本发明的目的在于提供内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,以解决上述背景技术中提出的传动链较长,存在一定的能量损失,采用标准异步电动机,电机效率低,特别是当负载约轻,电机能效约低,起升速度不调速,当采用变频电机时,最大调速比为1:10,调速范围窄缺点,电动机为异步电机,存在转差率,运行精度低问题。
本发明的技术方案是内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,包括电机,所述电机的输出端链接有减速机,所述减速机的一端连接有连接座,所述连接座的内部固定有花键轴,所述花键轴的一端链接有联轴器,所述联轴器的外部固定有左端盖,所述左端盖的一侧通过螺丝安装有卷筒组,所述卷筒组的一端连接有底座,所述底座的顶部安装有重量传感器,所述卷筒组的一端连接有限制器,所述卷筒组包括有卷筒本体,所述电机的输出端连接有行星减速机扭力臂支承,所述卷筒组的两端均安装有盘式制动器,所述电机包括有转子输出轴、左支撑轴承和右支撑轴承,且转子输出轴的两端分别转动在左支撑轴承和右支撑轴承的内部,所述电机的一端安装有前罩法兰,所述电机的外部安装有电机外壳,所述电机外壳的外部设置有罩板,所述转子输出轴的外部设置有电机定子绕组,所述电机定子绕组的内部设置有电机转子,所述电机的另一端安装有电机后端盖,所述电机的输出轴一端安装有旋转变压器,所述电机外壳的顶部安装有离心式风机,所述电机外壳的一侧安装有电机接线盒。
进一步地,所述卷筒本体的内部固定有腹板,所述卷筒本体的一端固定有右端盖。
进一步地,所述腹板的一侧固定有传动轴,所述传动轴的一端固定有固定套。
进一步地,所述腹板的一侧焊接有肋板,且肋板的一侧焊接在传动轴的外壁上。
进一步地,所述左端盖和右端盖的一侧固定有法兰盘,所述法兰盘的一侧开有安装孔。
进一步地,所述左端盖和右端盖均包括有前端法兰,所述前端法兰的一侧固定有若干茎肋。
进一步地,所述前端法兰的一侧设置有支板,所述支板的内部安装有套管,且若干茎肋的一侧固定在支板的一侧。
进一步地,所述支板和前端法兰的底部固定有底板,所述底板的顶部开有固定孔。
进一步地,所述底板的顶部焊接有三角肋,所述三角肋的一侧焊接在前端法兰的一侧。
进一步地,所述底板的顶部固定有竖肋,且竖肋的两侧分别焊接在支板和前端法兰的一侧。
本发明通过改进在此提供内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,与现有技术相比,具有如下改进及优点:
(1)整个卷扬装置采用“一”字型直联驱动布置型式,大大减少了在卷筒径向的尺寸,高速端电机和减速机采用直联,高速端无制动器、连轴器和传动轴。
(2)整个结构为两点静定结构,即卷筒两侧各一个连接座,减速机外壳增加扭力臂辅助支承,此扭力臂支承的主要作用是承受卷筒因为负载而产生的扭矩,扭力臂可以设置在钢丝绳下绳的同侧,也可以设置在下绳侧的对侧。
(3)制动器采用卷扬机构低速端安装,直接制动卷筒组法兰,独立于卷扬装置整个传动系统,不受传统系统制造和安装精度的影响,卷扬装置既可以采用单制动,也可以采用双制动型式,制动器采用钳盘式工作制动器,可以液压钳盘式制动器,也可以是电磁钳盘式制动器。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的卷筒组结构示意图;
图3是本发明的法兰盘结构示意图;
图4是本发明的连接座结构示意图;
图5是本发明的盘式制动器示意图;
图6是本发明的电机结构示意图;
图7是本发明的电机侧视结构示意图。
附图标记说明:
1电机、2减速机、3连接座、4联轴器、5卷筒组、6花键轴、7重量传感器、8限制器、9底座、10左端盖、11、卷筒本体、12腹板、13传动轴、14右端盖、15固定套、16肋板、17法兰盘、18安装孔、19前端法兰、20茎肋、21支板、22管套、23竖肋、24三角肋、25底板、26固定孔、27行星减速机扭力臂支承、28盘式制动器、29转子输出轴、30左支承轴承、31前罩法兰、32电机外壳、33罩板、34电机定子绕组、35电机转子、36电机后端盖、37右支承轴承、38旋转变压器、39离心式风机、40电机接线盒。
具体实施方式
下面将结合附图1至图4对本发明进行详细说明,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,如图1-图4所示,包括电机1,电机1的输出端链接有减速机2,减速机2的一端连接有连接座3,卷筒本体11,两侧各一个连接座3,减速机2外壳增加扭力臂辅助支承,此扭力臂支承的主要作用是承受卷筒本体11因为负载而产生的扭矩,扭力臂可以设置在钢丝绳下绳的同侧,也可以设置在下绳侧的对侧,连接座3的内部固定有花键轴6,花键轴6的一端链接有联轴器4,联轴器4的外部固定有左端盖10,左端盖10的一侧通过螺丝安装有卷筒组5,卷筒组5的一端连接有底座9,底座9的顶部安装有重量传感器7,卷筒组5的一端连接有限制器8,卷筒组5包括有卷筒本体11,整个卷扬装置采用“一”字型直联驱动布置型式,大大减少了在卷筒本体11径向的尺寸,高速端电机1和减速机2采用直联,高速端无制动器、连轴器和传动轴,电机1的输出端连接有行星减速机扭力臂支承27,卷筒组5的两端均安装有盘式制动器28,电机1包括有转子输出轴29、左支撑轴承30和右支撑轴承37,且转子输出轴29的两端分别转动在左支撑轴承30和右支撑轴承37的内部,电机1的一端安装有前罩法兰31,电机1的外部安装有电机外壳32,电机外壳32的外部设置有罩板33,转子输出轴29的外部设置有电机定子绕组34,电机定子绕组34的内部设置有电机转子35,电机1的另一端安装有电机后端盖36,电机1的输出轴一端安装有旋转变压器38,电机外壳32的顶部安装有离心式风机39,电机外壳32的一侧安装有电机接线盒40。
进一步地,卷筒本体11的内部固定有腹板12,腹板12不仅便于对卷筒本体11的支撑,同时对传动轴13进行固定在卷筒本体11的内部,卷筒本体11的一端固定有右端盖14。
进一步地,腹板12的一侧固定有传动轴13,传动轴13的一端固定有固定套15。
进一步地,腹板12的一侧焊接有肋板16,肋板16能够增加传动轴13与腹板12固定的稳定性,且肋板16的一侧焊接在传动轴13的外壁上。
进一步地,左端盖10和右端盖14的一侧固定有法兰盘17,法兰盘17便于左端盖10和右端盖14的连接,法兰盘17的一侧开有安装孔18。
进一步地,左端盖10和右端盖14均包括有前端法兰19,前端法兰19的一侧固定有若干茎肋20,茎肋20能够增加支板21和前端法兰19之间的稳定性。
进一步地,前端法兰19的一侧设置有支板21,支板21的内部安装有套管22,且若干茎肋20的一侧固定在支板21的一侧。
进一步地,支板21和前端法兰19的底部固定有底板25,底板25便于左端盖10和右端盖14固定安装到指定位置,底板25的顶部开有固定孔26。
进一步地,底板25的顶部焊接有三角肋24,三角肋24的一侧焊接在前端法兰19的一侧,三角肋24能够增加前端法兰19固定在底板25上。
进一步地,底板25的顶部固定有竖肋23,竖肋23能够增加支板21和前端法兰19连接的稳定性,且竖肋23的两侧分别焊接在支板21和前端法兰19的一侧。
工作原理:整个卷扬装置采用“一”字型直联驱动布置型式,大大减少了在卷筒本体11径向的尺寸,高速端电机11和减速机2采用直联(法兰+花键的连接型式,电机1无底座设计),高速端无制动器、连轴器4和传动轴13。整个结构为两点静定结构,即卷筒本体11两侧各一个连接座3,减速机2外壳增加扭力臂辅助支承,此扭力臂支承的主要作用是承受卷筒本体11因为负载而产生的扭矩,扭力臂可以设置在钢丝绳下绳的同侧,也可以设置在下绳侧的对侧。制动器采用卷扬机构低速端安装,直接制动卷筒组5法兰,独立于卷扬装置整个传动系统,不受传统系统制造和安装精度的影响,卷扬装置既可以采用单制动,也可以采用双制动型式,制动器采用钳盘式工作制动器,可以液压钳盘式制动器,也可以是电磁钳盘式制动器;低速大扭矩内转子永磁电机1:首次用同步低速大扭矩内转永磁电机1用在卷扬机上;首次创新设计出卷扬机专用的低速大扭矩永磁电机1,电机1额定转速≤360r/min,额定工作频率≤35HZ,电机1的极数≥16,在相同功率下,其额定输出扭矩是传统高速永磁电机1的1.5倍以上,而传统标准永磁电机1的转速≥600r/min,工作频率≥50HZ。低转速大扭矩参数创新设计的目的是:在起升速度一定的情况下,电机1输入转速低,可以使行星减速机的传动等级降低,进而可以提高行星减速机的使用寿命和改善行星减速机的发热情况;卷筒组5(型式是短轴式焊接卷筒本体11,就是卷筒本体11中心不是通轴,而是末端短轴,外侧安装在超载限制器-轴承座内,内侧焊接于卷筒本体11内支承板上),卷筒组5上加工有钢丝绳绳槽,并安装有钢丝绳压板组件,见图,特别是卷筒组5左端盖10,采用两级连接,外侧与卷筒组5法兰螺栓组活连接,内侧与卷筒本体11联轴器4螺栓组活连接,这可以突出写一下,这种方式方便卷筒组5和传动部的拆、装维修。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:包括电机(1),所述电机(1)的输出端链接有减速机(2),所述减速机(2)的一端连接有连接座(3),所述连接座(3)的内部固定有花键轴(6),所述花键轴(6)的一端链接有联轴器(4),所述联轴器(4)的外部固定有左端盖(10),所述左端盖(10)的一侧通过螺丝安装有卷筒组(5),所述卷筒组(5)的一端连接有底座(9),所述底座(9)的顶部安装有重量传感器(7),所述卷筒组(5)的一端连接有限制器(8),所述卷筒组(5)包括有卷筒本体(11),所述电机(1)的输出端连接有行星减速机扭力臂支承(27),所述卷筒组(5)的两端均安装有盘式制动器(28),所述电机(1)包括有转子输出轴(29)、左支撑轴承(30)和右支撑轴承(37),且转子输出轴(29)的两端分别转动在左支撑轴承(30)和右支撑轴承(37)的内部,所述电机(1)的一端安装有前罩法兰(31),所述电机(1)的外部安装有电机外壳(32),所述电机外壳(32)的外部设置有罩板(33),所述转子输出轴(29)的外部设置有电机定子绕组(34),所述电机定子绕组(34)的内部设置有电机转子(35),所述电机(1)的另一端安装有电机后端盖(36),所述电机(1)的输出轴一端安装有旋转变压器(38),所述电机外壳(32)的顶部安装有离心式风机(39),所述电机外壳(32)的一侧安装有电机接线盒(40)。
2.根据权利要求1所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述卷筒本体(11)的内部固定有腹板(12),所述卷筒本体(11)的一端固定有右端盖(14)。
3.根据权利要求2所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述腹板(12)的一侧固定有传动轴(13),所述传动轴(13)的一端固定有固定套(15)。
4.根据权利要求2所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述腹板(12)的一侧焊接有肋板(16),且肋板(16)的一侧焊接在传动轴(13)的外壁上。
5.根据权利要求1所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述左端盖(10)和右端盖(14)的一侧固定有法兰盘(17),所述法兰盘(17)的一侧开有安装孔(18)。
6.根据权利要求1所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述左端盖(10)和右端盖(14)均包括有前端法兰(19),所述前端法兰(19)的一侧固定有若干茎肋(20)。
7.根据权利要求6所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述前端法兰(19)的一侧设置有支板(21),所述支板(21)的内部安装有套管(22),且若干茎肋(20)的一侧固定在支板(21)的一侧。
8.根据权利要求7所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述支板(21)和前端法兰(19)的底部固定有底板(25),所述底板(25)的顶部开有固定孔(26)。
9.根据权利要求8所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述底板(25)的顶部焊接有三角肋(24),所述三角肋(24)的一侧焊接在前端法兰(19)的一侧。
10.根据权利要求8所述的内转子低速大扭矩永磁直驱电动卷扬装置,其特征在于:所述底板(25)的顶部固定有竖肋(23),且竖肋(23)的两侧分别焊接在支板(21)和前端法兰(19)的一侧。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20201117 |