CN202107412U - 一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机 - Google Patents

Abstract

一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，属于电梯曳引机技术领域。包括减速箱、制动器、电机、编码器、盘手轮，减速箱包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆轴、曳引轮，蜗杆轴枢置于箱体上，蜗杆轴的一端伸出箱体外，且在蜗杆轴伸出端方向上安装有制动器、电机、编码器和盘手轮，主轴枢置于箱体上，蜗轮安装于箱体内的主轴上且与蜗杆轴啮合，曳引轮安装在箱体外的主轴上，其特点是：所述的电机采用永磁同步电机，所述的减速箱在箱体上还增设有一用于夹持曳引轮的紧急制动装置。优点：曳引机性能稳定，安全性高，且体积小，重量轻，易于安装；传动总效率高，节能效果好；维修成本低。

Description

一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机

技术领域

本实用新型属于电梯曳引机技术领域，具体涉及一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机。

背景技术

随着电梯越来越广泛的应用，人们对电梯的要求也越来越高。曳引机是影响电梯稳定运行的关键部件之一，不但要求它性能安全稳定，体积小重量轻，而且还要追求成本低廉，节能环保。目前公知曳引机的主要类型有异步电机配蜗轮蜗杆减速的曳引机、无齿轮永磁同步直驱式曳引机。这两类曳引机各自具有自身的缺点，具体如下：1、异步电机驱动的蜗轮副曳引机,其缺点是：第一、效率较低，考虑到异步电机效率和蜗轮副啮合效率的损失，整机效率通常比较低；第二、有齿轮润滑油，更换润滑油不绿色环保；第三、由于异步电机体积比较大，与蜗轮副减速箱只是实现简单组合，所以导致整机外形尺寸比较大，在安装上比较难实现多种方式的灵活安装；第四、一般不安装有GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》所规定的轿厢上行超速保护装置，在紧急情况下无法迅速制停电梯轿厢，安全性不够。2、永磁同步无齿轮电梯曳引机,其存在的不足是:首先，由于没有增扭矩的齿轮机构，当需要输出大的扭矩时，通常体积、重量较大，成本高，所以永磁同步无齿轮电梯曳引机通常均采用小绳轮和2:1的悬挂方式来减少转矩输出，减小整机体积，但小绳轮带来绳轮、钢丝绳的磨损问题，而2:1的悬挂方式则带来井道布置问题，需要安装轿顶反绳轮和对重反绳轮，同时钢丝绳需要多增加一个井道高，附加的费用比较高；其次，维修成本高，因电机与曳引机外壳为一体，如果出现故障，现场无法维修，只能整个更换曳引机。

为此，本申请人进行了积极而有效的尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的任务是要提供一种结构简单紧凑、传动总效率高、成本低、节能效果好、维护方便、制动效果显著、能确保电梯使用安全的带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，包括减速箱、制动器、电机、编码器、盘手轮，所述的减速箱包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆轴、曳引轮，所述的蜗杆轴枢置于箱体上，蜗杆轴的一端伸出箱体外，且在蜗杆轴伸出端方向上安装有制动器、电机、编码器和盘手轮，所述的主轴枢置于箱体上，所述的蜗轮安装于箱体内的主轴上且与蜗杆轴相啮合，所述的曳引轮安装在箱体外的主轴上，其特点是：所述的电机采用永磁同步电机，所述的减速箱在箱体上还增设有一紧急制动装置，该紧急制动装置对应于曳引轮的安装位置处，用于夹持所述的曳引轮。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的紧急制动装置采用电磁钳盘式制动器或鼓式制动器。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述箱体的底部设置有一对底脚，所述箱体的侧部设置有一对侧底脚，所述的一对侧底脚与一对底脚之间呈垂直设置。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，当曳引机采用立式安装时，所述的紧急制动装置安装在箱体的侧底脚上；当曳引机采用卧式安装时，所述的紧急制动装置安装在箱体102的底脚111上。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的电磁钳盘式制动器包括静盘、电磁线圈、动盘、钳座、制动弹簧、第一摩擦片和第二摩擦片，所述的静盘内设置有电磁线圈，静盘与动盘之间设置有制动弹簧，第一摩擦片安装于动盘上，第二摩擦片安装于钳座上，第一摩擦片和第二摩擦片位于曳引轮宽度方向的两侧，用于夹持所述曳引轮的两侧侧面。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的蜗杆轴的蜗杆头数是3～5。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的制动器为钳式制动器。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的制动器为鼓式制动器。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述蜗杆轴的延伸段直接构成电机的电机轴。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的蜗杆轴与电机的电机轴通过联轴器联接成一根轴。

本实用新型由于采用上述结构后，具有的有益效果：首先，该蜗轮副曳引机由于增设了紧急制动装置，具备了永磁同步无齿轮曳引机的上行超速功能，使得曳引机的性能更稳定，安全性更高，并且采用永磁同步电机驱动，体积小，重量轻，更易于安装；其次，减速箱采用3～5头的蜗轮副匹配，相对于1～2头的蜗轮副其啮合效率得到提高，再加上该曳引机是由永磁同步电机驱动的，比传统的蜗轮副曳引机效率更高，更节能；又，采用蜗轮副传动，维修成本低，避免了永磁同步无齿轮曳引机出现故障时，现场无法维修，只能整个更换曳引机的缺点。

附图说明

图1为本实用新型永磁电机驱动齿轮曳引机立式安装时的立体图。

图2为本实用新型永磁电机驱动齿轮曳引机立式安装时的正面剖视图。

图3为本实用新型永磁电机驱动齿轮曳引机立式安装时的侧面剖视图。

图4为图2在电磁钳盘式制动器处于释放状态时的A-A剖视图。

图5为图2在电磁钳盘式制动器处于制动状态时的B-B剖视图。

图中:1.减速箱、101.滚动轴承、102.箱体、103.主轴、104.蜗轮、105.蜗杆轴、106.曳引轮、107.滚动轴承、108.蜗杆轴透盖、109.安装框架、110.侧底脚、111.底脚、112.透盖、113.滚动轴承、114.盖板、115.闷盖、116.滚动轴承；2.联轴器、201.制动轮、202.电机连接法兰；3.制动器；4.电机、401.电机前盖、402.电机轴、403.定子部件、404.电机壳、405.转子部件、406.电机后盖；5.编码器；6.盘手轮；7.紧急制动装置、71.电磁钳盘式制动器、711.静盘、712.衬套、713.电磁线圈、714.动盘、715.钳座、716.第一摩擦片、717.第二摩擦片、718.螺栓组件、719.制动弹簧、72.安装座、73.导杆。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型技术方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

请参见图1、图2，一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，包括减速箱1、联轴器2、制动器3、电机4、编码器5、盘手轮6和紧急制动装置7。所述的减速箱1包括箱体102、主轴103、蜗轮104、蜗杆轴105、曳引轮106，所述的蜗杆轴105两端通过一对滚动轴承101、107转动地置于箱体102上,且蜗杆轴105的一端（图2示意的上端）伸展至箱体102外，蜗杆轴105的轴向依靠蜗杆轴透盖108压住滚动轴承107的外圈而实现轴向定位。所述的联轴器2包括电机连接法兰202和制动轮201，所述的电机连接法兰202与制动轮201通过联接件构成一体，所述的制动轮201通过键套装在伸出箱体102外的蜗杆轴105的一端上，实现联轴器2与减速箱1的联接。所述的制动器3既可以是盘式制动器,也可以是鼓式制动器,本实用新型优选采用鼓式制动器,该鼓式制动器通过安装框架109安装于减速箱1的箱体102上，所述的鼓式制动器3属于公知的已有技术，在这里不再赘述。所述的电机4为永磁同步电机，该永磁同步电机包括电机壳404、定子部件403、转子部件405、电机轴402、电机前盖401和电机后盖406，所述的电机壳404一端安装有电机前盖401、另一端安装有电机后盖406，电机前盖401与制动器的安装框架109通过螺栓相连；所述的转子部件405套装在电机轴402上，所述的电机轴402的两端通过轴承支撑在电机前盖401和电机后盖406上，电机轴402的一端在伸出电机前盖401后通过键套装有联轴器2的电机连接法兰202，电机轴402的的另一端在伸出电机后盖406后依次安装有编码器5和盘手轮6；所述的定子部件403固定于电机壳404内且与转子部件405相对应。

请参阅图3，本实用新型所述主轴103的右端通过滚动轴承116可转动地枢置于闷盖115上、主轴103的左端通过滚动轴承113可转动地枢置于在透盖112上，且靠近透盖112一侧的主轴103轴端伸展至减速箱1外,闷盖115和透盖112配装在箱体102上，且与箱体102之间采用螺栓连接；主轴103中间套装有蜗轮104，蜗轮104与主轴103之间采用键连接；曳引轮106套装在箱体102外的主轴103轴端，且与主轴103之间采用键连接，曳引轮106的外端依靠盖板114与主轴103压牢成一体。

请参阅图2并结合图3, 本实用新型在所述减速箱1的箱体102底部设置有一对底脚111,而在所述的减速箱1的箱体102侧部设置有一对侧底脚110,一对侧底脚110与一对底脚111之间呈90°的直角关系。当一对底脚111与基础连接时，曳引机实现立式安装，紧急制动装置安装在侧底脚110上。当一对侧底脚110与基础连接时，曳引机实现卧式安装，紧急制动装置安装在底脚111上。

请参阅图4、图5，本实施例所述的紧急制动装置7优选采用电磁钳盘式制动器71，该电磁钳盘式制动器71包括静盘711、电磁线圈713、动盘714、钳座715、第一摩擦片716、第二摩擦片717、制动弹簧719等，所述的静盘711内设置有电磁线圈713，静盘711与动盘714之间设置有制动弹簧719，第一摩擦片716粘贴在动盘714上，第二摩擦片717粘贴在钳座715的内侧，所述的第一摩擦片716和第二摩擦片717位于曳引轮106宽度方向的两侧并且呈平行设置，用于夹持所述曳引轮106的两侧侧面。如图4所示，所述的静盘711上开设有安装孔，安装孔内设置有衬套712，衬套712中穿设有一导杆73，该导杆73通过螺钉固定在一安装座72上，所述的安装座72通过螺钉固定在箱体102的侧底脚110上，实现了电磁钳盘式制动器71的安装。如图5所示，所述的静盘711、动盘714和钳座715通过螺栓组件718顺次连接，其中：静盘711与钳座715之间构成为固定连接，动盘714与静盘711是活动连接，并调定两者之间的工作间隙为A。

   下面结合图1、图2、图3、图4和图5叙述本实用新型的动作原理： 

   电机4的定子部件403通电产生交变磁场与转子部件405上的永磁体产生的磁场相互作用，产生转矩，转矩通过键连接带动蜗杆轴105旋转，蜗杆轴105的旋转又带动与之啮合的蜗轮104，蜗轮104的旋转又通过键连接被传递到主轴103上，主轴103通过键连接带动曳引轮106旋转，最终由曳引轮106带动曳引轮槽中的钢丝绳，由钢丝绳拉动轿箱上下运动。在电机4的定子部件403通电的同时，鼓式制动器3不产生对制动轮201的制动力矩，使电梯曳引机正常运动。电磁钳盘式制动器71的电磁线圈713也处于通电状态，在动盘714、静盘711及工作间隙A之间形成磁回路，产生电磁力，使动盘714和静盘711相互吸引，在吸引移动的过程中，动盘714向左移动，静盘711带动钳座715顺着导杆73向右移动，移动的最终结果是工作间隙A分配到了曳引轮106的两侧（如图4所示），使动盘714和钳座715内侧的第一、第二摩擦片716、717不再夹持曳引轮106，曳引轮106自由转动。

当电梯运行产生超速时，速度达到上行限速器（图中未示出）的机械动作时，上行限速器输出动作信号，切断该曳引机的电源，鼓式制动器3同时失电，对制动轮201产生制动力矩，使得制动轮201不能转动，制动轮201通过键使蜗杆轴105不能转动，继而使与蜗杆轴105啮合的蜗轮104无法转动，蜗轮104再通过键使主轴103无法转动，最后主轴103通过键再使曳引轮106制停，这个制停过程比较缓慢，不能快速制停曳引轮。但是本实用新型通过增设的紧急制动装置7能在紧急情况下迅速制停曳引轮，具体的过程如下：当电梯曳引机被切断电源的瞬间，电磁钳盘式制动器71的电磁线圈713也瞬时失电，静盘711和动盘714之间瞬时失去电磁吸力，动盘714在制动弹簧719的推力作用下，靠向曳引轮106，制动弹簧719的制动力又反向推动静盘711背离动盘714，静盘711的移动又带动钳座715运动使钳座715向动盘714方向移动，于是钳座715也靠向曳引轮106，使得动盘714上的第一摩擦片716和钳座715上的第二摩擦片717夹持住曳引轮106，制停曳引轮106（如图5所示），曳引轮106与钢丝绳之间的摩擦力使得牵引轿厢的钢丝绳停止运动，继而电梯轿厢停止运动，避免轿厢发生冲顶，达到紧急制动的目的，在此过程中，该电磁钳盘式制动器71响应及时，在鼓式制动器3的制动力矩传到曳引轮106之前该紧急制动装置早已制停了曳引轮，更加直接、快捷，充分体现了安全性，使得曳引机的性能更稳定。

综上所述，本发明所提供的技术方案克服了已有技术中的欠缺，达到了发明目的，体现了申请人所述的技术效果。

Claims (10)

1.一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，包括减速箱(1)、制动器(3)、电机(4)、编码器(5)、盘手轮(6)，所述的减速箱(1)包括箱体(102)、主轴(103)、蜗轮(104)、蜗杆轴(105)、曳引轮(106)，所述的蜗杆轴(105)枢置于箱体(102)上，蜗杆轴(105)的一端伸出箱体(102)外，且在蜗杆轴(105)伸出端方向上安装有制动器(3)、电机(4)、编码器(5)和盘手轮(6)，所述的主轴(103)枢置于箱体(102)上，所述的蜗轮(104)安装于箱体(102)内的主轴(103)上且与蜗杆轴(105)相啮合，所述的曳引轮(106)安装在箱体(102)外的主轴(103)上，其特征在于：所述的电机(4)采用永磁同步电机，所述的减速箱(1)在箱体(102)上还增设有一紧急制动装置(7)，该紧急制动装置(7)对应于曳引轮(106)的安装位置处，用于夹持所述的曳引轮(106)。

2.根据权利要求1所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述的紧急制动装置(7)采用电磁钳盘式制动器(71)或鼓式制动器。

3.根据权利要求1所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述箱体(102)的底部设置有一对底脚(111)，所述箱体(102)的侧部设置有一对侧底脚(110)，所述的一对侧底脚(110)与一对底脚(111)之间呈垂直设置。

4.根据权利要求3所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于当曳引机采用立式安装时，所述的紧急制动装置(7)安装在箱体(102)的侧底脚(110)上；当曳引机采用卧式安装时，所述的紧急制动装置(7)安装在箱体(102)的底脚(111)上。

5.根据权利要求2所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述的电磁钳盘式制动器(71)包括静盘(711)、电磁线圈(713)、动盘(714)、钳座(715)、制动弹簧(719)、第一摩擦片(716)和第二摩擦片(717)，所述的静盘(711)内设置有电磁线圈(713)，静盘(711)与动盘(714)之间设置有制动弹簧(719)，第一摩擦片(716)安装于动盘(714)上，第二摩擦片(717)安装于钳座(715)上，第一摩擦片(716)和第二摩擦片(717)位于曳引轮(106)宽度方向的两侧，用于夹持所述曳引轮(106)的两侧侧面。

6.根据权利要求1所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述的蜗杆轴(105)的蜗杆头数是3～5。

7.根据权利要求1所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述的制动器(3)为钳式制动器。

8.根据权利要求1所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述的制动器(3)为鼓式制动器。

9.根据权利要求1所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述蜗杆轴(105)的延伸段直接构成电机(4)的电机轴(402)。

10.根据权利要求1所述的一种带有紧急制动装置的永磁电机驱动齿轮曳引机，其特征在于所述的蜗杆轴(105)与电机(4)的电机轴(402)通过联轴器(2)联接成一根轴。

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