CN202475136U

CN202475136U - 双功能输出电机

Info

Publication number: CN202475136U
Application number: CN2012200627743U
Authority: CN
Inventors: 毛泽民
Original assignee: SHANGHAI JINQIAO ZHONGGONG ELECTRIC FORKLIFT CO Ltd
Current assignee: Tianli Forklift Group Co. Ltd.
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-02-24

Abstract

本实用新型提供一种双功能输出电机，包括外壳、主轴、定子、转子、线圈和输出轴，线圈嵌在定子中，定子设在外壳内，转子设在定子内，转子为空心转子，主轴通过连接盘固定在转子内，所述电机的两端分别设有左输出轴和右输出轴，左输出轴和右输出轴分别通过左离合器和右离合器与主轴连接，主轴分别通过左离合器和右离合器向左输出轴和右输出轴输出\断开动力，此双功能输出电机，能根据不同工作状况的需求，分别向左输出轴和右输出轴输出动力，达到一台电机产生双功能输出动力，大大节约了生产成本。

Description

双功能输出电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机，特别涉及一种双功能输出电机。

背景技术

目前使用的电机为单功能电机，即只有一端可以输出动力，以叉车为例，叉车的行走和起升需要两台电机来实现这两种功能，为了实现这两种功能就需要两台电机给行走和起升提供动力，有了两台电机，需要两套电控装置来控制叉车的行走和起升，因此，叉车就需要配制两台电机和两套电控装置，此种单功能电机的运行效率低，在使用时，需要多台单功能电机才能达到预期使用效果，因此，增加了电机及电控的使用个数，增加了生产成本，维修不便，给生产工作中带来了诸多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双功能输出电机，能根据不同工作状况的需求，分别输出动力，达到一台电机产生双功能输出动力，即一台电机可取代两台电机来使用，节省了一台电机和一套电控装置，大大节约了生产成本。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种双功能输出电机，包括外壳、主轴、定子、转子、线圈和输出轴，线圈嵌在定子中，定子设在外壳内，转子设在定子内，其特征在于，转子为空心转子，主轴穿设在转子内，主轴通过连接盘固定在转子内，主轴随转子的转动同步转动，所述电机的两端分别设有左输出轴和右输出轴，左输出轴和右输出轴分别通过左离合器和右离合器与主轴连接，主轴分别通过左离合器和右离合器向左输出轴和右输出轴输出\断开动力。

所述左离合器包括左离合器主动部分和左离合器被动部分，左离合器主动部分固定在主轴的左端，左离合器被动部分与左输出轴固定连接，所述右离合器包括右离合器主动部分和右离合器被动部分，右离合器主动部分固定在主轴的右端，右离合器被动部分与右输出轴固定连接。

所述双功能输出电机还包括左法兰端盖和右法兰端盖，左法兰端盖和右法兰端盖分别固定在外壳的左右两端，所述左法兰端盖上设有左通孔，右法兰端盖上设有右通孔。

所述左输出轴通过左内轴承与主轴左端活动连接，主轴的左端既能受到左输出轴的支撑，又能在左输出轴内自由转动，右输出轴通过右内轴承与主轴右端活动连接，主轴的右端既能受到右输出轴的支撑，又能在右输出轴内自由转动。

所述左输出轴的外侧设有左外轴承，左输出轴通过左外轴承套设在左法兰端盖的左通孔内，左法兰端盖对左输出轴起到支撑作用，右输出轴的外侧设有右外轴承，右输出轴通过右外轴承套设在右法兰端盖的右通孔内，右法兰端盖对右输出轴起到支撑作用，左输出轴和右输出轴分别通过左外轴承和右外轴承，既能固定在左通孔和右通孔内，又能分别在左通孔和右通孔内自由转动。

所述左离合器和右离合器全部设在转子内，或部分设置在转子内，或全部设在定子内。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

初始状态下，左离合器的左离合器主动部分和左离合器被动部分分离，右离合器的右离合器主动部分和右离合器被动部分分离，主轴的动力不能输送到左、右输出轴，当需要左输出轴工作时，左离合器的左离合器主动部分与左离合器被动部分结合，主轴的动力通过左离合器传输到左输出轴，当需要右输出轴工作时右离合器的右离合器主动部分与右离合器被动部分结合，主轴的动力通过右离合器传输到右输出轴，需要左右两输出轴同时工作时，左、右离合器同时结合，主轴的动力就通过左、右离合器输送到左、右输出轴。

为防止蓄电池放电量过大从而影响蓄电池寿命，也可将左右离合器连锁只向一端输出。

本实用新型一种双功能输出电机，能根据不同工作状况的需求，分别输出动力，达到一台电机产生双功能输出动力，即一台电机、一套电控可取代两台电机及两套电控来使用，如双功能输出电机两端分别输出动力至驱动桥或液压齿轮油泵，节省了一台电机和一套电控装置，大大节约了生产成本。此双功能输出电机主要采用的是双功能输出稀土永磁无刷电机，具有以下优点：

第一，效率高、经济性好。最高效率可达95%～97%，比传统的直流电机要高出20%～25%，由于稀土电机高效区宽，所以综合机电效率要比传统直流电机高出35%左右；

第二，比功率大、体积小。比重量、比体积的比功率要比传统直流电机高出30%～50%，相同功率的双功能输出电机，比现有电机的体积小一半；

第三，适合国情。我国稀土储量占世界的35%，稀土产品产量占全球的97%，几乎是独此一家，所以发展稀土产品符合中国国情；

第四，因无电刷，所以结构简单，维修方便；

第五，电机转子为中空，可做成双功能输出及贯通式驱动桥；

第六，因为少了一台电机、电控，减少了蓄电池体积，所以节省了空间，宜于总体布置；

第七，免费提供起升无级变速；

第八，市场潜力大。

附图说明

图1为本实用新型一种双功能输出电机的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种双功能输出电机，此双功能输出电机的目的是能根据不同工作状况的需求，分别输出动力，达到一台电机产生双功能输出动力，即一台电机可取代两台电机来使用，如双功能输出电机两端分别输出动力至驱动桥或液压齿轮油泵，节省了一台电机和一套电控装置，大大节约了生产成本。以下结合附图，加以详细说明。

请参考图1，一种双功能输出电机，包括外壳10、主轴4、定子11、转子12、线圈8、左输出轴16和右输出轴3，电机主轴4、电机定子11、电机转子12和电机线圈8均设置在电机外壳10内；线圈8嵌设在定子11中，定子11设在外壳10内与外壳10固定连接，转子12套设在定子11内，转子12为中空转子，主轴4穿设在转子12内，主轴4通过连接盘9与转子12固定连接，主轴4随转子12的转动而同步转动。

双功能输出电机还包括左法兰端盖14和右法兰端盖7，左法兰端盖14固定在外壳10的左侧，右法兰端盖7固定在外壳的右侧，左法兰端盖14上设有左通孔，右法兰端盖7上设有右通孔。

双功能输出电机还包括左输出轴16和右输出轴3，左输出轴16通过左离合器与主轴4连接，右输出轴3通过右离合器与主轴4连接，左离合器包括左离合器主动部分13和左离合器被动部分15，左离合器主动部分13固定在主轴4的左端，左离合器被动部分15与左输出轴16固定连接，右离合器包括右离合器主动部分6和右离合器被动部分5，右离合器主动部分6与主轴4的右端固定连接，右离合器被动部分5与右输出轴3固定连接。

左输出轴16通过左内轴承17与主轴4左端活动连接，左输出轴16与主轴4之间设有左内轴承17，使得左输出轴16和主轴4能互相转动，右输出轴3通过右内轴承2与主轴4的右端活动连接，右输出轴3和主轴4之间设有右内轴承2，使得右输出轴3和主轴4能互相转动。

左输出轴16穿设在左法兰端盖14的左通孔内，与左法兰端盖14之间设有左外轴承18，左法兰端盖14对左输出轴16起到固定和支撑作用，并能使左输出轴16在左通孔内自由转动，右输出轴3穿设在右法兰端盖7的右通孔内，与右法兰端盖7之间设有右外轴承1，右法兰端盖7对右输出轴3起到固定和支撑作用，并能使右输出轴3在右通孔内自由转动。

实施例

本实用新型的双功能输出电机设有左输轴16和右输出轴3，电机工作时能将主轴4的动力分别输送到左输轴16和右输出轴3，电机工作时，主轴4通过连接盘9随转子12同时转动，左离合器主动部分13和右离合器主动部分6固定在主轴4上，因此，左离合器主动部分13和右离合器主动部分6随主轴4同步转动，当需要左输出轴16工作而右输出轴3停止工作时，控制装置使左离合器主动部分13和左离合器被动部分15连接，左离合器结合，左输出轴16随主轴4同时转动，左输出轴16与左通孔之间设有左外轴承18，左输出轴16可在左通孔内自由转动，主轴4的动力就通过左离合器传送到左输出轴16上，此时，右离合器主动部分6和右离合器被动部分5分离，由于主轴4的右端与右输出轴3的连接处设有右内轴承2，因此，主轴4在右输出轴3内自由转动，不会将动力传送给右输出轴3。

当需要右输出轴3工作而左输出轴16停止工作时，控制装置使右离合器主动部分6和右离合器被动部分5结合，右离合器结合，右输出轴3随主轴4同时转动，主轴4的动力通过右离合器传送到右输出轴3上，右输出轴3与右通孔之间设有右外轴承1，右输出轴3可在右通孔内自由转动，此时，左离合器主动部分13和左离合器被动部分15分离，由于主轴4的左端与左输出轴16的连接处设有左内轴承17，因此，主轴4在左输出轴16内自由转动，不会将动力传送给左输出轴16。

当需要左输出轴16和右输出轴3同时工作时，控制器使左离合器主动部分13和左离合器被动部分15结合，左离合器结合，同时使右离合器主动部分6和右离合器被动部分5结合，右离合器结合，主轴4的动力分别通过左离合器和右离合器输送到左输出轴16和右输出轴3。

在本实施例中，离合器可以是牙嵌离合器、电磁离合器、压力摩擦片式离合器等各种型式离合器或结合子。

在本实用新型中，双功能输出电机为双功能输出稀土永磁无刷电机，双功能输出稀土永磁无刷电机具有以下优点：

1.效率高、经济性好

最高效率可达95%～97%，已经研制的电机最高效率已达95.38%，它比传统的直流电机要高出20%～25%。由于稀土电机高效区宽，所以综合机电效率要比传统直流电机高出35%左右，也就是说，在运行中可省电三分之一左右，蓄电池容量也可减少三分之一，对降低叉车成本有很大益处。请参考表1，在电动托盘车上的试验表明：稀土电机比原有电机省电50.5%，在全中国一年可节省15亿元的运行电费、5亿元的叉车制造成本

表1 功耗对照表

从表1中可得出，稀土永磁无刷电机的空载前进效率提高62%；空载后退效率提高52%；空载平均效率提高57.4%；满载前进效率提高48%；满载后退效率提高48%；满载平均效率提高，为48%；综合平均效率高，为52.7%。

请参考表2，将传统电机与双功能输出稀土无刷永磁电机的成本方面做比较，可得到，双功能输出稀土无刷永磁电机大大节约了生产成本。

表2 成本对照表

注：

1、2～2.5T叉车运行电机为6.3KW，起升电机为7.5KW

2、3T叉车运行电机为10KW，起升电机为13KW

3、2～2.5T叉车蓄电池为48V-630Ah

4、3T叉车蓄电池为80V-500Ah

5、稀土电机叉车蓄电池容量为原容量的三分之二，但电压为80V

6、现有稀土电机是按3T叉车设计，实际最大功率可达24KW，所以较适合3～3.5T叉车。

1.具体技术参数如下：

电压 80V 额定电流170A 最大电流500A

额定功率12KW 额定转速2600rpm 额定扭矩44NM

最大扭矩153NM 最大扭矩时转速1500rpm 最高效率95%

外形尺寸φ268×300

与减速箱连接方式：根据用户要求设计。

与起升泵与减速箱连接方式：根据用户要求选型安装。

2.比功率大、体积小

比重量、比体积的比功率要比传统直流电机高出30%～50%，因此与同样功率的电机相比，他又小又轻，与现有12KW电机相比，原有电机体积为30395立方厘米，而稀土电机仅为14726立方厘米，相同功率只要一半大小。

3.适合国情

我国稀土储量占世界的35%，稀土产品产量占全球的97%，几乎是独此一家，别无分号，所以发展稀土产品符合中国国情。

4.结构简单、维修方便

电机转子采用永久磁铁（钕铁硼），不通电没有电线及矽钢片没有电刷（换向器），不会产生磨损，因此几乎不需要维修。

5.可做成双功能输出及贯通式驱动桥

因为电机转子不通电不绕线，转子可以做成中空，这一空间二端可以设计布置各种离合器或中间可布置差速器，很方便获得双功能输出及贯通式差速器驱动桥。

6.减少部件、节省空间

与传统电动叉车相比减少了一台电机、一套电控、蓄电池体积减少三分之一，体积大幅减少，易于电动叉车及其他电动工业车辆的布置。

7.免费提供起升无级变速

为了提供起升无级变速控制，一般电控装置就要一万二千元一套，由于本专利运行、起升仅使用一台电机，所以只要用原有的走行无级调速即可实现起升无级调速，大大提高了叉车的操作效率及司机的舒适性。

8.市场潜力大

中国电动叉车年产量为5万台，游览车、升高车、清扫车也不相上下，约有年销10万台的总市场量，全球电动叉车约为51万台，其他产业电动车约为30万台，按每台套2万元销售，国内总市场量为20亿元/年，出口价格更好，按每台套5000美元计，销售额约为40亿美元/年，按市场份额的20%计，每年的产值约为 8亿美元，利润约为10亿元RMB。

内燃叉车工程机械均有附属工作机构，均可用双功能系统，尤其在内燃动力电传动的情况下，（如采用内燃混合动力装置，）可以大幅提高效率，降低油耗，这方面的市场潜力要大得惊人，要几倍甚至几十倍于电瓶叉车。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims

1.一种双功能输出电机，包括外壳、主轴、定子、转子、线圈和输出轴，线圈嵌在定子中，定子设在外壳内，转子设在定子内，其特征在于，转子为空心转子，主轴穿设在转子内，主轴通过连接盘固定在转子内，主轴随转子的转动同步转动，所述电机的两端分别设有左输出轴和右输出轴，左输出轴和右输出轴分别通过左离合器和右离合器与主轴连接，主轴分别通过左离合器和右离合器向左输出轴和右输出轴输出\断开动力。

2.如权利要求1所述的双功能输出电机，其特征在于，所述左离合器包括左离合器主动部分和左离合器被动部分，左离合器主动部分固定在主轴的左端，左离合器被动部分与左输出轴固定连接，所述右离合器包括右离合器主动部分和右离合器被动部分，右离合器主动部分固定在主轴的右端，右离合器被动部分与右输出轴固定连接。

3.如权利要求1所述的双功能输出电机，其特征在于，还包括左法兰端盖和右法兰端盖，左法兰端盖和右法兰端盖分别固定在外壳的左右两端，所述左法兰端盖上设有左通孔，右法兰端盖上设有右通孔。

4.如权利要求1所述的双功能输出电机，其特征在于，左输出轴通过左内轴承与主轴左端活动连接，主轴的左端既能受到左输出轴的支撑，又能在左输出轴内自由转动，右输出轴通过右内轴承与主轴右端活动连接，主轴的右端既能受到右输出轴的支撑，又能在右输出轴内自由转动。

5.如权利要求1或3所述的双功能输出电机，其特征在于，左输出轴的外侧设有左外轴承，左输出轴通过左外轴承套设在左法兰端盖的左通孔内，左法兰端盖对左输出轴起到支撑作用，右输出轴的外侧设有右外轴承，右输出轴通过右外轴承套设在右法兰端盖的右通孔内，右法兰端盖对右输出轴起到支撑作用，左输出轴和右输出轴分别通过左外轴承和右外轴承，既能固定在左通孔和右通孔内，又能分别在左通孔和右通孔内自由转动。

6.如权利要求1所述的双功能输出电机，其特征在于，左离合器和右离合器全部设在转子内，或部分设置在转子内，或全部设在定子内。