CN207108195U - 一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机 - Google Patents

Abstract

本实用新型记载了一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机，包括同步电机、制动器、减速箱、卷筒以及底座，所述卷筒固定于底座上，所述同步电机通过减速箱与卷筒联动，所述制动器安装于减速箱上；所述卷筒的表面缠绕有若干根钢丝绳，所述制动器设置有制动器法兰，所述制动器法兰与所述减速箱之间设置有泄露通道。由于采用了上述技术，本实用新型通过采用了同步电机配合平行轴减速箱以及单侧一个长卷筒的设计方案，同时采用了独立的制动器法兰，并在制动器法兰与减速箱之间设置了泄露通道，从而在提高安全性能和舒适性能的前提下，极大的丰富了应用的便利性，进而达到了适用于小井道的家用电梯等目的。

Description

一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机

技术领域

本实用新型涉及家用电梯技术领域，尤其涉及一种家用电梯的驱动主机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对家用电梯的需求也越来越重视，这使得家用电梯随之取得了前所未有的快速发展。比如：某些小区建造时间比较久，而当时并未预留电梯用井道，随着人口的日益老龄化和生活水平的提高，各类老旧住宅有了加装家用电梯的需求。

比较经济且可行的方案就是在旋转楼道的空心位置加装电梯。但是该旋转楼道的空间非常有限，如果采用有对重的方案，将导致轿箱面积及其狭小，从而降低了用户乘坐的舒适体验。

根据家用电梯制造与安装规范GB/T21739-2008定义的标准：

1、速度不大于0.4m/s(无轿门的速度不大于0.3m/s)；

2、载重不大于400kg；

3、行程不大于12m。

以及该标准对驱动系统的规定：

1、可以采用液压驱动；

2、可以采用链条或皮带传动；

3、可以采用曳引驱动；

4、可以采用卷筒(强驱)。

但是，上述的液压驱动存在漏油的风险，从而导致了维护困难，容易污染等缺陷，而且舒适性较差。同时，曳引驱动(包括钢丝绳和皮带)是目前常规的驱动方式，但是此种驱动方式需要对重，而对重会占用有限的井道空间，难以满足家庭用户对于空间的要求。此外，链条传动虽然也属于强驱，但也需要对重，同样难以满足家庭用户对于空间的要求。

同时，目前市面上的强驱驱动主机主要有以下3种方案：

1、异步电机配合蜗轮蜗杆减速箱：此方案的电机转速较高，导致了噪音大，振动大等缺陷，而且蜗轮蜗杆减速箱对布置的面积要求很大，无法满足家庭用户对于空间的要求。

2、异步电机配合平行轴减速箱以及1个长卷筒：此方案同样存在电机转速高，噪音大，振动大等缺陷。

3、同步电机配合平行轴减速箱以及左右2个卷筒：此方案中的左右2个卷筒对钢丝绳的布置方案限制很多，导致布置不灵活，不利于家庭环境安装布置。

综上所述，现有的用于电梯驱动的主机均不能满足家庭用户对于工作噪音和布置空间的要求，所以急需开发一款适用于小井道的家用电梯的专用驱动主机。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机，采用了同步电机配合平行轴减速箱以及单侧一个长卷筒的设计方案。

上述的一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机，包括同步电机、制动器、减速箱、卷筒以及底座，所述卷筒固定于底座上，所述同步电机通过减速箱与卷筒 联动，所述制动器安装于减速箱上；

其中，所述卷筒的表面缠绕有若干根钢丝绳，所述制动器设置有制动器法兰，所述制动器法兰与所述减速箱之间设置有泄露通道。

上述设备中，所述同步电机包括电机线圈、永磁体以及输入轴。

上述设备中，所述减速箱设置有中间轴和输出轴。

上述设备中，所述同步电机的输入轴依次通过中间轴和输出轴与卷筒相连，所述制动器与同步电机的输入轴相连。

上述设备中，所述底座设置有立式安装结构和卧式安装结构。

上述设备中，所述立式安装结构位于底座上靠近减速箱的一端，所述卧式安装结构位于底座上远离减速箱的一端。

上述设备中，所述卷筒的表面缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳均为右旋缠绕。

上述设备中，所述卷筒的表面缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳均为左旋缠绕。

上述设备中，所述卷筒的表面自卷筒的中部向着卷筒的端部缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳中的一根钢丝绳为左旋缠绕，所述2根钢丝绳中的另一根钢丝绳为右旋缠绕。

上述设备中，所述卷筒的表面自卷筒的端部向着卷筒的中部缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳中的一根钢丝绳为左旋缠绕，所述2根钢丝绳中的另一根钢丝绳为右旋缠绕。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供了一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机，通过采用了同步电机配合平行轴减速箱以及单侧一个长卷筒 的设计方案，并将规格确定为：

P+Q(950kg)＝轿箱自重+乘客重量；

悬挂比设定为1:1；

运行速度0.4m/s；

从而具备了以下优点：

1、安全性能：由于使用了减速箱，所以在极端情况下齿轮箱内部润滑油有可能发生微量泄露，该泄露如果堆积在制动盘的摩擦面上，将引发制动力的下降。为了消除这个风险，本技术方案中单独设计了一个独立的制动器法兰，同时在制动器法兰与减速箱之间设置了泄露通道，从而确保即使发生润滑油的泄露，润滑油也不会累积在制动面上。

2、舒适性能：驱动主机的舒适性主要包括：

(1)噪音和振动：这2个因素是影响舒适性的主要要素，如想要降低噪音和振动，则可以采用提高加工精度，降低转速，提高动平衡性能等方法实现。本方案通过采用16极的同步电机作为输入，且输入转速260rpm，并将减速箱的减速比设定比9.61，使得输出转速为27rpm；从而相对于异步电机1000rpm的输入转速而言，本方案的260rpm输入转速运行噪音很低，振动也明显降低。

(2)应用便利性：由于该机型是针对旧楼加装家用电梯，具体井道的布置方案迥异，为了最大可能的覆盖各种布置方案，本方案采用1个长卷筒来替代现有方案中的左右2个短卷筒，从而使得布置更为灵活，且可以满足家庭用户对于占用空间的要求；同时，由于长卷筒上的2根钢丝绳距离较近，从而可以仅仅使用1个导向轮，进而降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中永磁同步强驱主机的第一结构示意图；

图2是本实用新型中永磁同步强驱主机的第二结构示意图；

图3是本实用新型中永磁同步强驱主机的内部结构示意图。

图中：1、同步电机 11、电机线圈 12、永磁体 13、输入轴 2、制动器

21、制动器法兰 22、泄露通道 3、减速箱 31、中间轴

32、输出轴 4、卷筒 5、底座 51、立式安装结构

52、卧式安装结构 。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型记载了一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机，包括同步电机1、制动器2、减速箱3、卷筒4以及底座5；卷筒4固定于底座5上，而同步电机1则通过减速箱3与卷筒4联动，且制动器2安装于减速箱3上；

如图3所示，本方案中的同步电机1采用了16级的同步电机，且其内部设置有电机线圈11、永磁体12以及输入轴13，同时在减速箱3的内部设置了中间 轴31和输出轴32，该输出轴32与卷筒4相连，从而只需将同步电机1的输入轴13依次通过中间轴31和输出轴32与卷筒4相连，即可现实同步电机1与卷筒4的联动。此外，在卷筒4的表面缠绕有若干根钢丝绳，该若干根钢丝绳均与轿箱相连，从而实现对轿箱上升或下降的控制。

同时，上述的16极的同步电机，该电机为内转子结构，永磁体12通过槽形和耐高温胶安装在转子上，在电机线圈11的交变磁场作用下，转子旋转和交变磁场保持同步。同样体积的异步电机和同步电机，功率类似，但是由于同步电机级数较多，其转速较低，从而可以输出高达170Nm的实际扭矩，而实际转速为260rpm，由于输入转速的降低，减速箱3的减速比也可以降低(最终转速恒定为27rpm)。如本方案将减速比设定为9.61，所以只需要2对齿轮就能实现该减速比。同时，更低的输入转速降低了输入噪音和振动，而2级减速相对于3级减速(如果输入转速是1000rpm，必须采用3级减速才能达到期望的减速比)，其噪音和振动也较低，所以综合噪音和振动都有了很大改善。经实际检测发现，与现有的强驱主机(将异步电机作为输入)相比，本方案中的强驱主机，可降低5db(A)的噪音，同时将振动控制在1.2mm/s的范围内。

如图2所示，本方案中的制动器2设置有制动器法兰21，且制动器2与同步电机1的输入轴13相连，以此来实现断电时的紧急制动。

同时，由于现有的强驱主机并没有考虑到润滑油泄露而可能引发的风险。本技术方案为了消除这个风险，所以在制动器法兰21的制动面的对面设置了一个泄露通道22，如果发生润滑油的泄露(通过油封或O型圈)，润滑油便可由该泄露通道22流出，而不会残留在制动面上，从而从根本上消除了由于润滑油泄露而可能导致制动力降低的风险。

作为优选方案，上述卷筒4的表面缠绕有2根钢丝绳，该2根钢丝绳的缠绕方式可以为同向旋绕，如全部右旋缠绕或全部左旋缠绕；也可以为反向旋绕，如自卷筒4的中部向着其端部缠绕，且其中一根为左旋缠绕，而另一根为右旋缠绕；或者自卷筒4的端部向着其中部缠绕，且其中一根为左旋缠绕，而另一根为右旋缠绕。

同时，为了最大可能的覆盖各种布置方案，在底座5的两个端部分别设置有立式安装结构51和卧式安装结构52，且立式安装结构51位于底座5上靠近减速箱3的一端，而卧式安装结构52则位于底座5上远离减速箱3的一端。如此一来，只要改变底座5的安装方式，就能实现立式和卧式的相互转换，而其他零部件均不改变。再配合1个长的卷筒4，就可使实现上置、下置的布置方案，而且钢丝绳的布置位置灵活多变，从而满足各种实际布置方案的需要。

本方案中永磁同步强驱主机的工作原理为：

首先，利用工作中同步电机1的输入轴13带动减速箱3内的中间轴31转动，再由中间轴31带动输出轴32转动，最后由输出轴32带动卷筒4转动，从而实现缠绕于卷筒4表面的钢丝绳的收放动作，进而实现电梯的升降运动。

同时，由于设置了制动器2，且通过制动器2与同步电机1的输入轴13的连接，从而可以在断电情况下实现紧急制动，提高设备的安全性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于家用电梯的永磁同步强驱主机，包括同步电机、制动器、减速箱、卷筒以及底座，所述卷筒固定于底座上，所述同步电机通过减速箱与卷筒联动，所述制动器安装于减速箱上；

其特征在于，所述卷筒的表面缠绕有若干根钢丝绳，所述制动器设置有制动器法兰，所述制动器法兰与所述减速箱之间设置有泄露通道。

2.如权利要求1所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，所述同步电机包括电机线圈、永磁体以及输入轴。

3.如权利要求2所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，所述减速箱设置有中间轴和输出轴。

4.如权利要求3所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，所述同步电机的输入轴依次通过中间轴和输出轴与卷筒相连，所述制动器与同步电机的输入轴相连。

5.如权利要求1所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，所述底座设置有立式安装结构和卧式安装结构。

6.如权利要求5所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，所述立式安装结构位于底座上靠近减速箱的一端，所述卧式安装结构位于底座上远离减速箱的一端。

7.如权利要求1所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，所述卷筒的表面缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳均为右旋缠绕。

8.如权利要求1所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，所述卷筒的表面缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳均为左旋缠绕。

9.如权利要求1所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，在所述卷筒的表面，自卷筒的中部向着卷筒的端部缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳中的一根钢丝绳为左旋缠绕，所述2根钢丝绳中的另一根钢丝绳为右旋缠绕。

10.如权利要求1所述的永磁同步强驱主机，其特征在于，在所述卷筒的表面，自卷筒的端部向着卷筒的中部缠绕有2根钢丝绳，所述2根钢丝绳中的一根钢丝绳为左旋缠绕，所述2根钢丝绳中的另一根钢丝绳为右旋缠绕。