CN117060640B - 一种可快速降温的高效起重机用电机、电动葫芦和起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可快速降温的高效起重机用电机，包括电机外壳，电机外壳的两端分别连接有托架和刹车外壳；所述电机外壳内设置有转轴、电机转子和电机定子；刹车外壳内设置有刹车磁力座、刹车片和制动盘，所述电机转子靠近所述刹车外壳的一侧表面设置有多个叶片，刹车磁力座上设置有与所述电机外壳内部腔体连通的第一环形通孔，制动盘上设置有第二环形通孔，托架和刹车外壳的表面分别设置有进风口和排风口。通过在电机的前后两端分别设置进风口和排风口，利用电机转动过程中带动叶片转动，从而实现气流穿过电机内部实现降温，同时利用气流将刹车片和制动盘之间摩擦产生的粉末带走，有利于保证制动效果。本发明还公开了一种电动葫芦和起重机。
Description
技术领域
本发明涉及一种可快速降温的高效起重机用电机、电动葫芦和起重机，属于起重机械技术领域。
背景技术
随着产业不断升级和自动化不断发展，起重机用高绝缘等级的电机也不断普及，用于满足不同行业不同环境的使用需求。
但是在使用过程中，由于电机温度升高会导致效率降低，迫切需要行之有效的降温方式，而起重机电机会随着起重机同步运行，比较常用的液体等降温又不适合配备，而且液体降温排出的气体中可能含有不适合起重机运行环境的一些成分。
因此现有的起重机用电机的散热方式往往只有通过提高电机外壳导热性和外部增加风扇加快空气流动来散热降温，将电机内腔空气内循环达到内部热平衡，通过热传递给马达外壳等部件，然后马达外壳等部件与空气做热交换（风扇为外壳散热用）。但是这种散热方式对于大功率的电机而言，散热效果往往无法满足实际的需求。
另外，现有的起重机用电机，在制动时通常采用制动盘与刹车片摩擦进行制动，在制动过程中，两者之间摩擦会产生粉末或细小的颗粒，在制动完成两者分离后，摩擦产生的部分粉末或颗粒会残留在其表面，在长期使用的情况下，残留物达到一定量时会影响制动效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可快速降温的高效起重机用电机、电动葫芦和起重机，通过在电机的前后两端分别设置进风口和排风口，利用电机转动过程中带动叶片转动，从而实现气流穿过电机内部实现降温，同时利用气流将刹车片和制动盘之间摩擦产生的粉末带走，有利于保证制动效果。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种可快速降温的高效起重机用电机，包括电机外壳，所述电机外壳的两端分别连接有托架和刹车外壳；所述电机外壳内设置有转轴、电机转子和电机定子；所述刹车外壳内设置有刹车磁力座、刹车片和制动盘，所述电机转子靠近所述刹车外壳的一侧表面设置有多个叶片，所述刹车磁力座上设置有与所述电机外壳内部腔体连通的第一环形通孔，所述制动盘上设置有第二环形通孔，所述托架和刹车外壳的表面分别设置有进风口和排风口。
前述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述刹车外壳内表面设置有位于所述刹车片和制动盘连接处的环形导向凸起。
前述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述叶片为倾斜状，且倾斜方向与起重机带动负载上升时电机转动的方向相同。
前述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述叶片为倾斜状，且倾斜方向与起重机带动负载上升时电机转动的方向相反。
前述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述进风口处设置有第一过滤网和转动板，所述转动板可转动连接在所述托架上，且转动板的转轴上设置有扭簧。
前述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述第一环形通孔处设置有第二过滤网。
前述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述托架的侧面设置有多个进风口，所述多个进风口呈环形布置。
前述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述排风口设置在所述刹车外壳侧面的中心位置处，所述电机外壳的表面设置有散热翅片。
一种电动葫芦，所述电动葫芦内安装有如前述的高效起重机用电机。
一种起重机，所述起重机内安装有如前述的高效起重机用电机。
本发明的有益效果是：
1、通过在电机的前后两端分别设置进风口和排风口，利用电机转动过程中带动叶片转动，从而实现气流穿过电机内部实现降温，同时利用气流将刹车片和制动盘之间摩擦产生的粉末带走，有利于保证制动效果。
2、通过将叶片设置成倾斜状，且倾斜方向与起重机带动负载上升时电机转动的方向相同，则在电机转动带动负载上升的过程中，同步驱动叶片转动，由于其倾斜方向与转动方向一致，因此叶片转动过程中可以产生大量的气流，从而在上升的过程中实现气流的流动完成降温，该种叶片设置方式适用于电机功率较大，且做功时间较长的情况，需要在电机做功的同时对电机进行降温；
3、通过将叶片设置成倾斜状，且倾斜方向与起重机带动负载上升时电机转动的方向相反，则在电机转动带动负载上升的过程中，同步驱动叶片转动，但是由于叶片的倾斜方向与电机转动相反，因此叶片转动过程中不会产生太大的气流，同样气流也不会对叶片转动产生太大的阻力，因此电机的输出功率几乎可以完全用在带动负载上，而且在负载下降的过程中，电机转动方向相反，此时可以带动叶片转动并产生较大气流，形成气流流动完成对电机降温，而在下降过程中电机无需对负载进行做功，无需考虑功率损耗的问题，因此该种叶片设置方式适用于电机大单向做功，短时间运行的情况，既可降低上升时候的功率输出损耗，又可提升下降过程中能量回馈，达到快速有效散热的作用，实现绿色低碳的目标。
附图说明
图1是本发明一种可快速降温的高效起重机用电机的结构示意图。
实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种可快速降温的高效起重机用电机，包括电机外壳10，所述电机外壳10的两端分别连接有托架90和刹车外壳50；所述电机外壳10内设置有转轴20、电机转子30和电机定子40；所述刹车外壳50内设置有刹车磁力座60、刹车片70和制动盘80，所述电机转子30靠近所述刹车外壳50的一侧表面设置有多个叶片31，所述刹车磁力座60上设置有与所述电机外壳10内部腔体连通的第一环形通孔61，所述制动盘80上设置有第二环形通孔81，所述托架90和刹车外壳50的表面分别设置有进风口91和排风口52。
在电机转子30转动的过程中，可以利用叶片31的转动带动电机外壳10内气流的流通，使气流从进风口91处进入，从开风口52处排出，利用流通的空气对电机进行降温，同时利用气流将刹车片70和制动盘80之间摩擦产生的粉末带走，有利于保证制动效果。
为了确保部分气流可以穿过刹车片70和制动盘80之间的间隙，在所述刹车外壳50内表面设置有位于所述刹车片70和制动盘80连接处的环形导向凸起51，气流从第一环形通孔61出来后收到环形导向凸起51的阻挡，在此产生一定的气流回旋，从而使部分气流顺利进入刹车片70和制动盘80之间的间隙，并从第二环形通孔81中排出，将两者之间摩擦产生的粉末或颗粒排除。
本实施例中，所述叶片31为垂直于电机转子30的侧面设计。在电机转动带动负载上升或下降的过程中，同步驱动叶片31转动，在叶片转动的同时带动电机壳体内气流流动，从而实现在电机升降的过程中同步对电机进行降温。
所述进风口91处设置有第一过滤网92和转动板93，所述转动板93可转动连接在所述托架90上，且转动板93的转轴上设置有扭簧，通过第一过滤网92确保不会有杂物进入电机内部影响电机的正常使用，利用转动板93和扭簧的设计，确保气流只能从排风口52排出，实现对电机降温的同时，可以确保气流通过刹车片70和制动盘80之间的间隙。只有当电机内部形成负压时，转动板93才会在负压作用下打开，在电机内部没有形成负压的情况下，转动板93利用自动闭合及扭簧加压的方式关闭进风口91。
所述第一环形通孔61处设置有第二过滤网62，进一步避免有杂物进入到制动腔体内并进入到刹车片70和制动盘80之间，影响后期的制动效果。
所述托架90的侧面设置有多个进风口91，所述多个进风口呈环形布置，确保进风量。所述排风口52设置在所述刹车外壳50侧面的中心位置处，结合制动盘80上的第二环形通孔81，便于顺利的排风，且排风口52处设置有第三过滤网（图中未示出），确保设备停机时，杂物不会进入到电机内。
实施例2
如图1所示，一种可快速降温的高效起重机用电机，包括电机外壳10，所述电机外壳10的两端分别连接有托架90和刹车外壳50；所述电机外壳10内设置有转轴20、电机转子30和电机定子40；所述刹车外壳50内设置有刹车磁力座60、刹车片70和制动盘80，所述电机转子30靠近所述刹车外壳50的一侧表面设置有多个叶片31，所述刹车磁力座60上设置有与所述电机外壳10内部腔体连通的第一环形通孔61，所述制动盘80上设置有第二环形通孔81，所述托架90和刹车外壳50的表面分别设置有进风口91和排风口52。
在电机转子30转动的过程中，可以利用叶片31的转动带动电机外壳10内气流的流通，使气流从进风口91处进入，从开风口52处排出，利用流通的空气对电机进行降温，同时利用气流将刹车片70和制动盘80之间摩擦产生的粉末带走，有利于保证制动效果。
为了确保部分气流可以穿过刹车片70和制动盘80之间的间隙，在所述刹车外壳50内表面设置有位于所述刹车片70和制动盘80连接处的环形导向凸起51，气流从第一环形通孔61出来后收到环形导向凸起51的阻挡，在此产生一定的气流回旋，从而使部分气流顺利进入刹车片70和制动盘80之间的间隙，并从第二环形通孔81中排出，将两者之间摩擦产生的粉末或颗粒排除。
本实施例中，所述叶片31为倾斜状，且倾斜方向与起重机带动负载上升时电机转动的方向相同。在电机转动带动负载上升的过程中，同步驱动叶片31转动，由于其倾斜方向与转动方向一致，因此叶片转动过程中可以产生大量的气流，从而在上升的过程中实现气流的流动并完成对电机降温，该种叶片设置方式适用于电机功率较大，且做功时间较长的情况，需要在电机做功的同时对电机进行降温。当然该种结构的叶片设计，在电机驱动负载上升的过程中，由于叶片受到的风阻较大，因此电机需要牺牲掉一部分动能用于驱动叶片转动。而在负载下降的过程中，虽然叶片随电机反转时，由于其倾斜方向的原因，不会产生太大的气流，但是下降过程中电机也无需对负载进行做功，因此不会产生太大的热量，此时无需降温，或者通过电机外壳的表面设置的散热翅片即可满足散热要求。
所述进风口91处设置有第一过滤网92和转动板93，所述转动板93可转动连接在所述托架90上，且转动板93的转轴上设置有扭簧，通过第一过滤网92确保不会有杂物进入电机内部影响电机的正常使用，利用转动板93和扭簧的设计，确保气流只能从排风口52排出，实现对电机降温的同时，可以确保气流通过刹车片70和制动盘80之间的间隙。只有当电机内部形成负压时，转动板93才会在负压作用下打开，在电机内部没有形成负压的情况下，转动板93利用自动闭合及扭簧加压的方式关闭进风口91。
所述第一环形通孔61处设置有第二过滤网62，进一步避免有杂物进入到制动腔体内并进入到刹车片70和制动盘80之间，影响后期的制动效果。
所述托架90的侧面设置有多个进风口91，所述多个进风口呈环形布置，确保进风量。所述排风口52设置在所述刹车外壳50侧面的中心位置处，结合制动盘80上的第二环形通孔81，便于顺利的排风。
实施例3
如图1所示，一种可快速降温的高效起重机用电机，包括电机外壳10，所述电机外壳10的两端分别连接有托架90和刹车外壳50；所述电机外壳10内设置有转轴20、电机转子30和电机定子40；所述刹车外壳50内设置有刹车磁力座60、刹车片70和制动盘80，所述电机转子30靠近所述刹车外壳50的一侧表面设置有多个叶片31，所述刹车磁力座60上设置有与所述电机外壳10内部腔体连通的第一环形通孔61，所述制动盘80上设置有第二环形通孔81，所述托架90和刹车外壳50的表面分别设置有进风口91和排风口52。
在电机转子30转动的过程中，可以利用叶片31的转动带动电机外壳10内气流的流通，使气流从进风口91处进入，从开风口52处排出，利用流通的空气对电机进行降温，同时利用气流将刹车片70和制动盘80之间摩擦产生的粉末带走，有利于保证制动效果。
为了确保部分气流可以穿过刹车片70和制动盘80之间的间隙，在所述刹车外壳50内表面设置有位于所述刹车片70和制动盘80连接处的环形导向凸起51，气流从第一环形通孔61出来后收到环形导向凸起51的阻挡，在此产生一定的气流回旋，从而使部分气流顺利进入刹车片70和制动盘80之间的间隙，并从第二环形通孔81中排出，将两者之间摩擦产生的粉末或颗粒排除。
本实施例中，通过将叶片设置成倾斜状，且倾斜方向与起重机带动负载上升时电机转动的方向相反，则在电机转动带动负载上升的过程中，同步驱动叶片转动，但是由于叶片的倾斜方向与电机转动相反不会产生太大的气流，同样气流也不会对叶片转动产生太大的阻力，因此电机的输出功率几乎可以完全用在带动负载上（即电机驱动负载上升的过程中，叶片不会产生气流对电机进行降温），而在负载下降的过程中，电机转动方向相反，此时可以带动叶片转动并产生较大气流，形成气流流动完成对电机降温，而且在下降过程中电机无需对负载进行做功，无需考虑功率损耗的问题，因此该种叶片设置方式适用于电机大单向做功，短时间运行的情况，既可降低上升时候的功率输出损耗，又可提升下降过程中能量回馈，达到快速有效散热的作用，实现绿色低碳的目标。一般来说，这种结构设计跟适用于大部分起重机，没有特殊要求的情况下，大部分起重机在上下运动时都是单向做功，短时间运行，一般不超过一分钟，绝大部分运行周期不超过20s，而在起重机一般的平移动作并不需要电机做功，因此即使在电机驱动负载上升的过程中虽然没有进行很好的降温，但是由于其作用时间很短，利用下降过程中的气流流动完成降温也足以满足电机的散热需要。
所述进风口91处设置有第一过滤网92和转动板93，所述转动板93可转动连接在所述托架90上，且转动板93的转轴上设置有扭簧，通过第一过滤网92确保不会有杂物进入电机内部影响电机的正常使用，利用转动板93和扭簧的设计，确保气流只能从排风口52排出，实现对电机降温的同时，可以确保气流通过刹车片70和制动盘80之间的间隙。只有当电机内部形成负压时，转动板93才会在负压作用下打开，在电机内部没有形成负压的情况下，转动板93利用自动闭合及扭簧加压的方式关闭进风口91。
所述第一环形通孔61处设置有第二过滤网62，进一步避免有杂物进入到制动腔体内并进入到刹车片70和制动盘80之间，影响后期的制动效果。
所述托架90的侧面设置有多个进风口91，所述多个进风口呈环形布置，确保进风量。所述排风口52设置在所述刹车外壳50侧面的中心位置处，结合制动盘80上的第二环形通孔81，便于顺利的排风。
本发明还提供了一种电动葫芦，所述电动葫芦内安装有如前述的高效起重机用电机；一种起重机，所述起重机内安装有如前述的高效起重机用电机。
综上所述，本发明提供的一种可快速降温的高效起重机用电机，通过在电机的前后两端分别设置进风口和排风口，利用电机转动过程中带动叶片转动，从而实现气流穿过电机内部实现降温，同时利用气流将刹车片和制动盘之间摩擦产生的粉末带走，有利于保证制动效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种可快速降温的高效起重机用电机，包括电机外壳（10），所述电机外壳（10）的两端分别连接有托架（90）和刹车外壳（50）；所述电机外壳（10）内设置有转轴（20）、电机转子（30）和电机定子（40）；所述刹车外壳（50）内设置有刹车磁力座（60）、刹车片（70）和制动盘（80），所述刹车磁力座（60）设置为靠近电机转子（30），刹车片（70）设置于刹车磁力座（60）与制动盘（80）之间，其特征在于：所述电机转子（30）靠近所述刹车外壳（50）的一侧表面设置有多个叶片（31），所述刹车磁力座（60）上设置有与所述电机外壳（10）内部腔体连通的第一环形通孔（61），所述制动盘（80）上设置有第二环形通孔（81），所述托架（90）和刹车外壳（50）的表面分别设置有进风口（91）和排风口（52），所述刹车外壳（50）内表面设置有位于所述刹车片（70）和制动盘（80）连接处的环形导向凸起（51），所述叶片（31）为倾斜状，且倾斜方向与起重机带动负载上升时电机转动的方向相同。
2.根据权利要求1所述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述进风口（91）处设置有第一过滤网（92）和转动板（93），所述转动板（93）可转动连接在所述托架（90）上，且转动板（93）的转轴上设置有扭簧。
3.根据权利要求1所述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述第一环形通孔（61）处设置有第二过滤网（62）。
4.根据权利要求1所述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述托架（90）的侧面设置有多个进风口（91），所述多个进风口呈环形布置。
5.根据权利要求1所述的一种可快速降温的高效起重机用电机，其特征在于：所述排风口（52）设置在所述刹车外壳（50）侧面的中心位置处，所述电机外壳（10）的表面设置有散热翅片。
6.一种电动葫芦，其特征在于：所述电动葫芦内安装有如权利要求1-5中任意一项所述的高效起重机用电机。
7.一种起重机，其特征在于：所述起重机内安装有如权利要求1-5中任意一项所述的高效起重机用电机。
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Patent Citations (4)
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