CN1886323B - 无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统 - Google Patents

无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种驱动系统，驱动系统在其外径方面保持比至今通常的还小，可以简化和取消至今通常的单个驱动系统部件，使驱动管和绳索的磨损减到最小，并以附加的空气冷却为特征，所述空气冷却可通过驱动装置上简单的、机械上的改变设定为有效或无效。特别用于载人电梯和载货电梯的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统包括电动机(1)的定子，该电动机的定子在一侧上牢固地固定在第一支承端板(2)上，并且该定子在另一侧上可以附加地支承在外转子(4)的轴承端盖(2)中。该电动机(1)的定子在第一支承端板的一侧上具有外转子(4)的轴承(3)。在外转子(4)上永久磁铁(5)设置在内圆周上并且驱动管的绳槽(6)设置在外圆周上。外转子(4)在另一侧上通过带有突缘的轴(7)支承在第二支承端板(8)中。所述支承端板(2、8)和配属于支承端板的轴承端盖具有用于冷却电动机(1)的穿孔(13)。本发明的应用领域是电梯制造业和提升技术。

Description

无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统
技术领域
本发明涉及一种特别用于载人电梯和载货电梯的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统。
背景技术
在DE 4233759中已经说明了一种无传动机构的且紧凑的起重驱动装置，其驱动轮、电动机外转子和制动器构成共同的外壳。其中，电动机外转子设置在驱动轮内部。驱动轮和制动器作为共同的外壳支承在无转矩的轴上的至少两个位置上。除了无传动机构的结构形式，该解决方案的优点在于无转矩的轴。
在DE 199 10 925中说明了另外一种无传动机构的且紧凑的起重机驱动装置，其由辊形的支撑单元构成，在其外圆周上设置电动机定子并在一侧上具有圆圈形的槽用以容纳通过内壁支承在该槽中的驱动轮，其中驱动轮通过在圆环的内圆周和外圆周上垂直地设置的壁圆环形地构成，并且在外壁内圆周上支承电动机的外转子且在外圆周上具有绳槽，而且驱动轮的外壁全部包围电动机定子，其中，在电动机外转子和电动机定子之间设置电动机特有的气隙。
在DE 203 18 523中已经建议了一种无传动机构的且紧凑的起重机驱动装置，其中电动机转子固定在第一支承端板上。电动机外转子在定子固定装置的一侧上支承在定子上并且在另一侧上支承在第二支承端板中。外转子在内圆周上具有永久磁铁并且在外圆周上具有驱动管。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种驱动系统，该驱动系统在其外径方面保持比至今通常的还小，可以简化和取消至今通常的单个驱动系统部件，使驱动管和绳索的磨损减到最小，并以附加的空气冷却为特征，所述空气冷却可通过驱动装置上简单的、机械上的改变设定为有效或无效。
由本发明所获得的优点特别在于，除了在上述目的中已经列举的优点外，在制造外转子驱动系统时实现材料节省和劳动时间节省。在向上设置绳索导向装置以及在驱动管的中天点上设置制动器时，绳索和制动器的力相互作用。由此，机器的轴承暂时地卸载或不再加载较高负荷，这在力的叠加时出现。附加地，轴颈上的制动器还可以设置在机器外和/或机器内部。驱动管的更换和以其它的传动机构替换是可能的。此外，通过在机器支承端板和机器轴承端盖中的开口或穿孔可以实现加强空气冷却。通过在安装地点现场简单的、机械的改变，机器可从不足的附加的空气冷却重新装调到加强的空气冷却。在驱动管多件式的实施方式时，可以更容易地实现毛坯的滚轧处理。
按照本发明的扩展构造，其中定子不只在一侧上牢固地固定在支承端板上。在另一侧，定子通过轴承端盖的突缘支承在第二支承端板中。根据一种解决方案，其可以安装附加的驱动轮。这可以扩展地使用起重机驱动装置。在一个完美的解决方案中，在机器操作侧上设置传感器并且经由传感器轴连接到位于机器另一侧上的、具有突缘的旋转轴，以便经由机器的旋转部分获得机器或载重轿厢的移动的信息。按照一种优选的构造，该传感器轴在一定的距离内具有减小的直径。由此实现传感器可弹性弯曲地调整并且转矩稳定。在本发明的扩展构造中，在支撑外转子轴承端盖的支承端板外侧安装传感器。为此，轴承端盖的突缘在支承端板外侧上终止。按照有利的扩展构造，在支承端板外侧上取消在用于电动机定子的穿孔或带有突缘的轴或轴承端盖的突缘的区域中其他通常的盖罩和密封罩或密封圈。借助于有利的扩展构造，通过在驱动管的绳槽的区域中安装电磁装置来建立电磁场，其借助于电磁力将绳索吸在绳槽的槽底。对于具有小的绳索直径的绳索，这证明特别有利。按照有利的扩展构造，用于电动机定子绕组的电缆进线在下面穿过轴承下方的叠片铁心和穿过第一支承端板引向外导引。然后电缆从这里引向接线盒。按照有利的扩展构造，在驱动管或外转子的中天点上设置制动器时，绳索和制动器的力部分地相互抵消。至少作用于轴承上的力在制动过程中不再增大。当然也可以在外圆周上还分布地设置其它的制动器。按照有利的扩展构造，在电动机外部可以附加地或只在带有突缘的轴上设置制动器。但也可以在支承端板和电动机之间，在带有突缘的轴的一侧上，亦即在外转子驱动系统内部设置制动器，例如在具有制动作用的弹簧压力制动器的实施形式中，可以在电动机轴承端盖的方向上或在与制动板相对的外圆周方向上设置制动器。由此，可以使驱动系统的制动作用达到最佳程度。为了改善外转子驱动系统电动机中的空气冷却，按照有利的扩展构造，在第一支承端板中和/或在配属的电动机轴承端盖上设置穿孔，其可以使电动机中的热空气向外进行空气交换。在按照有利的扩展构造中，驱动系统的定子固定装置的相对的两侧同样具有穿孔。在此穿孔也可以只设置在轴承端盖中，或者设置在轴承端盖和支承端板中。为了改善机器内部的空气导流，按照有利的扩展构造，在支承端板和电动机之间的外部区域内，在其他开口的缝隙中设置有迷宫环或迷宫式汽封环形式的密封件。由此，在空气穿流过电动机内部之前，阻止空气从机器流出。在按照有利的扩展构造中，穿孔可以在支承端板的内侧上或轴承端盖的外侧上具有可取下的封板，其可固定在机器上特定的固定点上。由此，可以通常作为封闭的机器的机器供应，并且由顾客在相应的合适的使用地点毫无问题地转变为打开的机器。按照有利的扩展构造，在穿孔区域中在轴承端盖的内侧设置气流导板，其把冷空气流引向机器内部中特殊的区域。在按照有利的扩展构造中，外转子作为驱动管由至少两个空心圆筒部件构成。这些空心圆筒部件在它们的接合处分别具有卷边，然而该卷边在相应另一个空心圆筒部件上左右相对地制成。因此空心圆筒部件搭接另一个空心圆筒部件，并且获得足够的稳定性。总而言之，在单个滚轧处理空心圆筒部件时可以实现更简易的工艺。
附图说明
以下借助附图更详细地说明本发明。其中：
图1示出外转子驱动系统的剖视图；
图2示出用于产生电磁场的装置和穿过驱动轮与绳索的力线的示意图；
图3示出具有附加的内部制动器的外转子驱动系统的剖视图，以及
图4示出具有附加的电动机定子支承的外转子驱动系统的剖面图。
具体实施方式
电动机1的定子在一侧牢固地固定在第一支承端板2上。第一支承端板2和位于电动机1定子的对置的一侧上的第二支承端板8竖立在共同的基座上。电动机1的定子在第一支承端板2上具有电动机1的外转子4的轴承3。在外转子4的内圆周上设置永久磁铁5，在外圆周上设置驱动管的绳槽6。在使用另一个传动机构时取消驱动管的绳槽6。外转子4在轴承3的相对的一侧具有支承在第二支承端板8中的、带有突缘的轴7。所述带有突缘的轴7在实施例之一中穿过第二支承端板8。在外侧上可固定附加的驱动轮(图中未示出)。在第一支承端板2的外侧上在中心安装传感器9。传感器9与转矩稳定的传感器轴10相连接，该传感器轴10穿过电动机1定子的穿孔一直通到带有突缘的轴7并在那里牢固地连接。这在实施例中通过在中心穿过带有突缘的轴7的穿孔来实现。在驱动管的下面、内部和/或上面设置用以产生电磁场的电磁装置12。该装置产生力线，这些力线通过绳槽6的槽底并穿过绳的绳环延伸，并因此实现将绳压紧在绳槽6的槽底上。这特别在小的绳索直径时符合期望。合乎逻辑的是，可以用另一个传动机构替换绳槽6。用于电动机1的定子绕组的电缆进线穿过轴承3下面的定子铁心和穿过第一支承端板2向外导引。制动器11在绳索导向装置中朝上设置在外转子4外侧上的中天点上。由此抵消制动器上相反的作用力，并且没有附加的力作用在该轴承上且因此使该轴承负载。此外，制动器11也还在可以侧向地设置在机器上的圆周上。除此之外，在电动机或第二支承端板8的外面也可以将制动器11设置在带有突缘的轴7上。在图3中示出了制动器11作为内部制动器15的另外一种结构方案。在此弹簧压力制动器15位于第二支承端板8和电动机1之间。可以将制动作用一下子对准电动机1的轴承端盖，或者在另一个实施形式中由内部对准与制动板17相对的外圆周。
第一支承端板2在驱动系统内部中具有穿孔13，用以目标定向的冷空气导流。同样，外转子4的配属的轴承端盖在轴承3上方具有穿孔13。在电动机1的另一轴承侧上，第二支承端板8和/或外转子4的位于第二支承端板8之后的轴承端盖同样具有穿孔13。可以考虑的是，只在一侧具有穿孔13的实施方式。然而这限制了冷却效果。为了进一步提高冷却能力，可在支承端板2与8和电动机1之间，在外部区域中设置密封件16。这通过迷宫式系统实现。
可取下的、优选为圆盘形状的封板14在轴承端盖的穿孔13的外侧上或在支承端板2、8上的穿孔13的内侧上旋紧。封板14通常随着机器的供应安装且可毫无问题地拆卸，并且在特殊的点上，例如在支承端板2、8上固定。由此，该机器可以快速地由封闭的机器转变为打开的机器。
为了进一步提高冷却能力，可在轴承端盖内侧上在穿孔13的末端上设置气流导板，用于电动机1内部目标定向的空气导流。
在本发明的变形中，电动机1的定子除了牢固地固定之外还在另一侧附加地支承，如图4中所示，亦即电动机1的定子在一侧牢固地固定在第一支承端板2中，并且支承在外转子4的轴承端盖18中的相对的一侧上。外转子4在那侧通过轴承端盖18的突缘19支承在第二支承端板8中。电动机1的定子在第一支承端板2的一侧上具有外转子4的轴承3。在外转子4上，其中也在内圆周上设置永久磁铁5，并且在外圆周上设置绳槽6或其它的驱动管传动机构。轴承端盖18的突缘19通过第二支承端板8的外侧封闭。在轴承端盖18的突缘19的端面上安装传感器9。
在支承端板2和8的外侧上，没有其他通常的盖罩和密封罩或密封圈设置在用于电动机1定子的穿孔或带有突缘的轴7或轴承端盖18的突缘19的区域中。
为了简化在滚轧处理作为驱动管的外转子4时的制造技术，驱动管由至少两个空心圆筒部件构成，其中这些空心圆筒部件在它们的接合处分别具有卷边(Bund)。该线束在相应另一个空心圆筒部件上的卷边左右相对地制成。因此空心圆筒部件搭接另一个空心圆筒部件，其中两个空心圆筒部件在外圆周上接合之后焊接并因此获得足够的稳定性。
附图标记清单
1-电动机定子
2-第一支承端板
3-轴承
4-电动机外转子
5-永久磁铁
6-绳槽
7-带有突缘的轴
8-第二支承端板
9-传感器
10-传感器轴
11-制动器
12-用于产生电磁场的装置
13-穿孔
14-封板
15-内部制动器、弹簧压力制动器
16-密封件
17-制动板
18-轴承端盖
19-突缘

Claims (18)

1.一种无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，电动机(1)的定子在一侧牢固地固定在第一支承端板(2)上，并且电动机(1)的定子在第一支承端板(2)的那侧具有电动机(1)的外转子(4)的轴承(3)，在外转子(4)上永久磁铁(5)设置在内圆周上，并且驱动管的绳槽(6)设置在外圆周上，并且外转子(4)在另一侧通过带有突缘的轴(7)支承在第二支承端板(8)中。
2.一种无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，电动机(1)的定子在一侧牢固地固定在第一支承端板(2)上，并且在相对的一侧支承在外转子(4)的轴承端盖(18)中，并且电动机(1)的定子在第一支承端板(2)的那侧具有电动机(1)的外转子(4)的轴承(3)，在外转子(4)上永久磁铁(5)设置在内圆周上，并且绳槽(6)或驱动管的其它传动机构设置在外圆周上，并且外转子(4)在另一侧通过轴承端盖(18)的突缘(19)支承在第二支承端板(8)中。
3.按照权利要求1所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，带有突缘的轴(7)穿过第二支承端板(8)并在外侧上支承附加的驱动轮。
4.按照权利要求1或3所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在第一支承端板(2)区域中，一传感器(9)安装在电动机(1)定子的轴端上并且与转矩稳定的传感器轴(10)相连接，该传感器轴(10)通过电动机(1)定子的穿孔一直通到带有突缘的轴(7)并且在那里牢固地连接。
5.按照权利要求4所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，传感器轴(10)在一定的距离内具有减小的直径。
6.按照权利要求2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，轴承端盖(18)的突缘(19)在第二支承端板(8)的外侧上终止，并且在轴承端盖(18)的突缘(19)的端面上安装一传感器(9)。
7.按照权利要求2或3所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在第一支承端板(2)和第二支承端板(8)的外侧上，在用于电动机(1)定子的穿孔的区域中或在带有突缘的轴(7)的区域中或在轴承端盖(18)的突缘(19)的区域中不设有盖罩和密封罩或密封圈。
8.按照权利要求1或2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在驱动管的下面、内部和/或上面将用以产生电磁场的电磁装置(12)设置在驱动管的绳槽(6)的槽底上。
9.按照权利要求1或2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，用于电动机(1)定子绕组的电缆进线穿过轴承(3)下方的定子铁心并且穿过第一支承端板(2)。
10.按照权利要求1或2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在外转子(4)外侧上分布地在圆周上设置制动器(11)。
11.按照权利要求1所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在电动机(1)和第二支承端板(8)外部，在带有突缘的轴(7)上设置制动器(11)，和/或在电动机(1)内部，在第二支承端板(8)和外转子(4)之间设置至少一个内部制动器(15)。
12.按照权利要求2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在其上牢固地固定有电动机(1)定子的第一支承端板(2)和/或外转子(4)的配属的轴承端盖在轴承(3)上方具有穿孔(13)。
13.按照权利要求12所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，第二支承端板(8)和/或外转子(4)的位于第二支承端板(8)后面的轴承端盖具有穿孔(13)。
14.按照权利要求1或2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在支承端板(2、8)和电动机(1)之间，在外部区域中设置密封件(16)。
15.按照权利要求12所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，所述穿孔(13)在支承端板(2、8)的内侧上或在轴承端盖的外侧上具有可取下的封板(14)，该封板(14)可固定在驱动系统上特定的固定点上。
16.按照权利要求12所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，在轴承端盖内侧上的穿孔(13)的端部上设置气流导板。
17.按照权利要求1或2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，外转子(4)作为驱动管由至少两个空心圆筒部件构成，其中这些空心圆筒部件在它们的接合处分别具有卷边，但该卷边在相应另一个空心圆筒部件上左右相反地制成。
18.按照权利要求1或2所述的无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统，其特征在于，所述无传动机构的且紧凑的外转子驱动系统用于载人电梯或载货电梯。
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