CN211405746U - 一种新型矿用三相永磁半直驱电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及大功率直驱电机技术领域，尤其涉及一种新型矿用三相永磁半直驱电机。包括变速驱动装置的设计，在正常工作状态下左侧的电动推杆伸缩杆推出，此位置的传动齿轮和传动套结合，电机轴带动一级主动齿轮转动，从而通过传动齿轮和传动套作用带动左侧的传动轴转动，从而通过链轮和链条作用带动输出轴转动，此时输出轴转速较高，输出扭矩较小；当大型设备超负载运作时，左侧伸缩杆收回，右侧伸缩杆伸出，通过二级主动齿轮输送动力，输出轴输出转速变小，输出扭矩变大；其他伸缩杆收回中部伸缩杆伸出时，三级主动齿轮输送动力，此时电机输出转速最小，扭矩最大。

Description

一种新型矿用三相永磁半直驱电机

技术领域

本实用新型涉及大功率直驱电机技术领域，尤其涉及一种新型矿用三相永磁半直驱电机。

背景技术

现有矿用大功率电机一般为永磁电机，工作时线圈通电形成磁场，从而推动永磁转子转动，转子转动时带动主轴输出；在矿山机械上应用大功率驱动电机较多。在工作过程中其扭矩输出较大，如在矿山挖掘、输送、破碎等工作情况下，机械设备经常超负载工作，很容易将电机烧损，直接造成电机报废；于是需要一种电机在超负载运输情况下通过输出转速来补充扭矩，以防止电机烧损。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种新型矿用三相永磁半直驱电机，采用变速驱动装置的设计，在正常工作状态下左侧的电动推杆伸缩杆推出，此位置的传动齿轮和传动套结合，电机轴带动一级主动齿轮转动，从而通过传动齿轮和传动套作用带动左侧的传动轴转动，从而通过链轮和链条作用带动输出轴转动，此时输出轴转速较高，输出扭矩较小；当大型设备超负载运作时，左侧伸缩杆收回，右侧伸缩杆伸出，通过二级主动齿轮输送动力，输出轴输出转速变小，输出扭矩变大；其他伸缩杆收回中部伸缩杆伸出时，三级主动齿轮输送动力，此时电机输出转速最小，扭矩最大。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：包括电机主体、法兰盘和变速驱动装置；所述法兰盘固定设置在电机主体右侧；所述变速驱动装置固定设置在法兰盘右侧；所述电机主体中部设置有电机轴；所述变速驱动装置包括变速箱、链条、控制盒和电动推杆；所述电机轴右端贯穿轴承连接在变速箱内部；所述控制盒设置在变速箱顶部；所述变速箱内部在电机轴上从左到右依次键连接有一级主动齿轮、二级主动齿轮和三级主动齿轮；所述电机轴两侧和顶部在变速箱内部均轴承连接有传动轴。

进一步优化本技术方案，所述的一级主动齿轮、二级主动齿轮和三级主动齿轮的节圆直径依次变小。

进一步优化本技术方案，所述的传动轴上均设置有传动齿轮；所述传动齿轮和传动轴轴承连接；所述三个传动齿轮分别与一级主动齿轮、二级主动齿轮和三级主动齿轮啮合传动。

进一步优化本技术方案，所述的传动齿轮右侧在传动轴上设置有导向键条；所述传动齿轮右侧在传动轴上键连接有传动套和传动链轮；所述传动套和导向键条滑动连接。

进一步优化本技术方案，所述的传动齿轮右侧设置有花键槽；所述传动套左侧外周设置有传动花键；所述花键槽和传动花键左右对应。

进一步优化本技术方案，所述的三个电动推杆分别固定设置在变速箱右侧；所述电动推杆的伸缩杆上均固定设置有拨杆；所述拨杆底部和传动套之间通过分离轴承连接。

进一步优化本技术方案，所述的变速箱内部下方轴承连接有输出轴；所述输出轴上键连接有输出链轮；所述传动链轮和输出链轮之间通过链条连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、变速驱动装置的设计，在正常工作状态下左侧的电动推杆伸缩杆推出，此位置的传动齿轮和传动套结合，电机轴带动一级主动齿轮转动，从而通过传动齿轮和传动套作用带动左侧的传动轴转动，从而通过链轮和链条作用带动输出轴转动，此时输出轴转速较高，输出扭矩较小。

2、当大型设备超负载运作时，左侧伸缩杆收回，右侧伸缩杆伸出，通过二级主动齿轮输送动力，输出轴输出转速变小，输出扭矩变大。

3、当大型设备超负载再次增大时，其他伸缩杆收回中部伸缩杆伸出时，三级主动齿轮输送动力，此时电机输出转速最小，扭矩最大。

4、通过感应探头监测电机输出部位负载，并通过三个电动推杆自动控制电机的输出扭矩，在防止电机高负载共同工作的同时，使电机以较高效率正常工作。

附图说明

图1为一种新型矿用三相永磁半直驱电机的立体图。

图2为一种新型矿用三相永磁半直驱电机的变速驱动装置安装位置示意图。

图3为一种新型矿用三相永磁半直驱电机的变速内部安装结构局部剖视图。

图4为一种新型矿用三相永磁半直驱电机的传动链轮和输出链轮位置连接结构示意图。

图5为一种新型矿用三相永磁半直驱电机的内部齿轮传动结构示意图。

图中：1、电机主体；101、电机轴；2、法兰盘；3、变速驱动装置；301、变速箱；302、链条；303、控制盒；304、电动推杆；305、一级主动齿轮；306、二级主动齿轮；307、三级主动齿轮；308、传动轴；309、传动齿轮；310、导向键条；311、传动套；312、传动链轮；313、花键槽；314、传动花键；315、拨杆；316、输出轴；317、输出链轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：结合图1-5所示，一种新型矿用三相永磁半直驱电机其特征在于：包括电机主体1、法兰盘2和变速驱动装置3；所述法兰盘2固定设置在电机主体1右侧；所述变速驱动装置3固定设置在法兰盘2右侧；所述电机主体1中部设置有电机轴101；所述变速驱动装置3包括变速箱301、链条302、控制盒303和电动推杆304；所述电机轴101右端贯穿轴承连接在变速箱301内部；所述控制盒303设置在变速箱301顶部；所述变速箱301内部在电机轴101上从左到右依次键连接有一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307；所述电机轴101两侧和顶部在变速箱301内部均轴承连接有传动轴308；所述一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307的节圆直径依次变小；所述传动轴308上均设置有传动齿轮309；所述传动齿轮309和传动轴308轴承连接；所述三个传动齿轮309分别与一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307啮合传动；所述传动齿轮309右侧在传动轴308上设置有导向键条310；所述传动齿轮309右侧在传动轴308上键连接有传动套311和传动链轮312；所述传动套311和导向键条310滑动连接；所述传动齿轮309右侧设置有花键槽313；所述传动套311左侧外周设置有传动花键314；所述花键槽313和传动花键314左右对应；所述三个电动推杆304分别固定设置在变速箱301右侧；所述电动推杆304的伸缩杆上均固定设置有拨杆315；所述拨杆315底部和传动套311之间通过分离轴承连接；所述变速箱301内部下方轴承连接有输出轴316；所述输出轴316上键连接有输出链轮317；所述传动链轮312和输出链轮317之间通过链条302连接。

使用时，步骤一，结合图1-5所示，电机正常工作时带动电机轴101一起转动，因‘所述变速箱301内部在电机轴101上从左到右依次键连接有一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307’，所以电机轴101转动时带动一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307一起转动，因‘所述电机轴101两侧和顶部在变速箱301内部均轴承连接有传动轴308,所述传动轴308上均设置有传动齿轮309；所述传动齿轮309和传动轴308轴承连接；所述三个传动齿轮309分别与一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307啮合传动’,所以一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307转动时会带动三个传动齿轮309一起转动，因传动齿轮309和传动轴308通过轴承连接，所以传动齿轮309转动时不会直接带动传动轴308转动。

左侧电动推杆304的伸缩杆伸出时，伸缩杆会推动左侧的拨杆315向左侧运动，因拨杆315和传动套311之间通过分离轴承连接，所以拨杆315向左侧运动时会推动传动套311沿传动轴308上的导向键条310向左侧滑动，传动套311向左侧运动时将传动套311上的传动花键314插入此位置传动齿轮309的花键槽313内部，通过传动齿轮309的花键槽313和传动套311上的传动花键314配合，从而通过传动齿轮309带动传动套311和传动轴308一起转动。

因传动轴308右侧均键连接有传动链轮312；传动链轮312和输出链轮317之间通过链条302连接，所以通过传动链轮312带动输出链轮317和输出轴316一起转动。

步骤二，结合图1-5所示，因‘所述一级主动齿轮305、二级主动齿轮306和三级主动齿轮307的节圆直径依次变小’，所以根据传动比定义得出，一级主动齿轮305传动动力，电机的输出转速最大，最大输出扭矩最小。

在感应探头的检测下，外界负载增大到一定数值时，左侧的电动推杆304的伸缩杆收回，从而一级主动齿轮305的输送动力切断，同时右侧电动推杆304伸出，同理通过右侧的笔杆推动传动套311和右侧的传动齿轮309结合，从而可通过二级主动齿轮306传递动力，此时电机的输出转速变小，输出扭矩变大。

同理当外界负载继续增大，并增大到应数值时，右侧电动推杆304的伸缩杆收回，同时中部电动推杆304的伸缩杆伸出，从而将中部的传统套和中部的传动齿轮309结合，通过三级主动齿轮307传递动力，此时电机的输出转速最小，输出扭矩最大。

综上所述，变速驱动装置3的设计，在正常工作状态下左侧的电动推杆304伸缩杆推出，此位置的传动齿轮309和传动套311结合，电机轴101带动一级主动齿轮305转动，从而通过传动齿轮309和传动套311作用带动左侧的传动轴308转动，从而通过链轮和链条302作用带动输出轴316转动，此时输出轴316转速较高，输出扭矩较小；当大型设备超负载运作时，左侧伸缩杆收回，右侧伸缩杆伸出，通过二级主动齿轮306输送动力，输出轴316输出转速变小，输出扭矩变大；其他伸缩杆收回中部伸缩杆伸出时，三级主动齿轮307输送动力，此时电机输出转速最小，扭矩最大，通过感应探头监测电机输出部位负载，并通过三个电动推杆304自动控制电机的输出扭矩，在防止电机高负载共同工作的同时，使电机以较高效率正常工作。

本实用新型的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种新型矿用三相永磁半直驱电机，其特征在于：包括电机主体(1)、法兰盘(2)和变速驱动装置(3)；所述法兰盘(2)固定设置在电机主体(1)右侧；所述变速驱动装置(3)固定设置在法兰盘(2)右侧；所述电机主体(1)中部设置有电机轴(101)；所述变速驱动装置(3)包括变速箱(301)、链条(302)、控制盒(303)和电动推杆(304)；所述电机轴(101)右端贯穿轴承连接在变速箱(301)内部；所述控制盒(303)设置在变速箱(301)顶部；所述变速箱(301)内部在电机轴(101)上从左到右依次键连接有一级主动齿轮(305)、二级主动齿轮(306)和三级主动齿轮(307)；所述电机轴(101)两侧和顶部在变速箱(301)内部均轴承连接有传动轴(308)。

2.根据权利要求1所述的一种新型矿用三相永磁半直驱电机，其特征在于：所述一级主动齿轮(305)、二级主动齿轮(306)和三级主动齿轮(307)的节圆直径依次变小。

3.根据权利要求1所述的一种新型矿用三相永磁半直驱电机，其特征在于：所述传动轴(308)上均设置有传动齿轮(309)；所述传动齿轮(309)和传动轴(308)轴承连接；所述三个传动齿轮(309)分别与一级主动齿轮(305)、二级主动齿轮(306)和三级主动齿轮(307)啮合传动。

4.根据权利要求3所述的一种新型矿用三相永磁半直驱电机，其特征在于：所述传动齿轮(309)右侧在传动轴(308)上设置有导向键条(310)；所述传动齿轮(309)右侧在传动轴(308)上键连接有传动套(311)和传动链轮(312)；所述传动套(311)和导向键条(310)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种新型矿用三相永磁半直驱电机，其特征在于：所述传动齿轮(309)右侧设置有花键槽(313)；所述传动套(311)左侧外周设置有传动花键(314)；所述花键槽(313)和传动花键(314)左右对应。

6.根据权利要求4所述的一种新型矿用三相永磁半直驱电机，其特征在于：所述三个电动推杆(304)分别固定设置在变速箱(301)右侧；所述电动推杆(304)的伸缩杆上均固定设置有拨杆(315)；所述拨杆(315)底部和传动套(311)之间通过分离轴承连接。

7.根据权利要求4所述的一种新型矿用三相永磁半直驱电机，其特征在于：所述变速箱(301)内部下方轴承连接有输出轴(316)；所述输出轴(316)上键连接有输出链轮(317)；所述传动链轮(312)和输出链轮(317)之间通过链条(302)连接。

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