CZ201058A3

CZ201058A3 - Elektromotor s prevodovou skríní

Info

Publication number: CZ201058A3
Application number: CZ20100058A
Authority: CZ
Inventors: Kraus@Jan
Original assignee: Jihlavan, A. S.
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2011-08-03

Abstract

Elektromotor s prevodovou skríní je tvorený pláštem (12), ve kterém je kolem vnitrního hrídele (10) usporádán rotor (8) a stator (7). Na stejné ose jako vnitrní hrídel (10) je uložena prevodová skrín tak, že vnitrní hrídel (10) je spojen s centrálním kolem (1) primárního prevodu. To je v záberu s nejméne dvema satelity (4) primárního prevodu a s centrálním kolem (15) sekundárního prevodu, které je v záberu s nejméne dvema satelity (14) sekundárního prevodu. Vzájemne nepropojené satelity (4, 14) jsou v záberu s korunovými koly (6) primárního prevodu a koly (11) sekundárního prevodu. Ta jsou propojena vnejším dutým hrídelem (9), kterým prochází vnitrní hrídel (10) a na kterém je pripevnen rotor (8). Pomer poctu zubu korunového kola (6) primárního prevodu ku poctu zubu centrálního kola (1) primárního prevodu a pomer poctu zubu korunového kola (11) sekundárního prevodu ku poctu zubu centrálního kola (15) sekundárního prevodu je rozdílný.

Description

Oblast techniky vynálezu

Vynález elektromotoru s převodovkou skříní se týká oblasti prevodovkových motorů, určených pro všechny oblasti průmyslu, kde jsou vyžadovány pohony s nízkými výstupními otáčkami, například pohon elektromechanických válců.

Dosavadní stav techniky

V současné době se používají motory s převodovkou, která je od motoru oddělitelná. Často užívané je modulové řešení, kdy k jednomu typu motoru je možno připojit převodovky s různým převodovým poměrem. Převodovky se k motoru připevňují na přírubu. Stále většího významu nabývají elektropohony a především elektropohony, jejichž zdrojem pohybu je vysokootáčkový EC motor. Efektivita řešení, jak z pohledu hmotnosti, tak z pohledu ceny a spolehlivosti záleží na celkové koncepci převodu rotačního pohybu na požadovaný typ pohybu. Primární problém potom představuje převod vysokých otáček motoru na potřebné otáčky pro další účel. Spojení těchto motorů s převodovkou, která je od motoru oddělitelná, vykazuje některé nevýhody, především v tom, že hmotnost a výrobní náklady jsou vyšší a účinnost je horší, než předkládané řešení.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny elektromotorem s převodovou skříní, tvořeným pláštěm, ve kterém je kolem vnitrního hřídele uspořádán rotor a stator a na stejné ose jako vnitřní hřídel je uložena převodová skříň, podle vynálezu, jehož podstatou je uspořádání motoru s diferenciální planetovou převodovkou s primárním převodem na jedné straně a sekundárním převodem na druhé straně rotoru, které jsou propojeny pomocí vnitrního a vnějšího hřídele Vnitřní hřídel je spojen s centrálním kolem primárního převodu, které jsou v záběru s nejméně dvěma satelity primárního převodu a s centrálním kolem sekundárního převodu, které je v záběru s nejméně dvěma satelity sekundárního převodu. Vzájemně nepropojené satelity jsou v záběru

-2s korunovými koly primárního převodu a koly sekundárního převodu. Korunová kola primárního a sekundárního převodu jsou propojena vnějším dutým hřídelem, kterým prochází vnitřní hřídel. Na dutém hřídeli je připevněn rotor. Poměr počtu zubů korunového kola primárního převodu ku počtu zubů centrálního kola primárního převodu a poměr počtu zubů korunového kola sekundárního převodu ku počtu zubů centrálního kola sekundárního převodu je rozdílný. Satelity primárního převodu mají úhel (a) rozteče satelitů, satelity sekundárního převodu mají úhle (β) rozteče satelitů. Unášeč satelitů primárního převodu je připevněn na plášť skříně a unášeč satelitů sekundárního převodu je připevněn na výstupní hřídel. Podstatou dále je, že úhel (a) rozteče satelitů primárního převodu je v rozsahu 360° děleno počet satelitů primárního převodu ± 10% a úhel (β) rozteče satelitů sekundárního převodu je v rozsahu 360° děleno počet satelitů sekundárního převodu ± 10%. Podstatou je rovněž to, že počet satelitů a modul ozubení v primárním a sekundárním převodu jsou stejné nebo rozdílné. Další podstata spočívá v tom, že uložení vnitřního hřídele a vnějšího hřídele je provedeno pomocí satelitů primárního převodu a satelitů sekundárního převodu nebo pomocí ložisek.

Výhodou a novost navrženého řešení převodovkového motoru podle vynálezu spočívá zejména vtom, že motor a převodovka mají společný hřídel a převodovka je do motoru zabudovaná tak, že některé konstrukční uzly, jako je plášť, uložení rotorů, výstupní hřídel jsou společné a tudíž se jedná o jejich úsporu. Takové řešení nebylo dosud známo a přináší zmenšení hmotnosti a vyšší účinnost zařízení v porovnání s dosavadními technickými řešeními.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje řez elektromotorem s převodovkou, obr 2 řez primárním převodem v motoru s vyznačením rozteče satelitů a obr. 3 sekundárním převodem v motoru s vyznačením rozteče satelitů. Na obr. 4 je znázorněno alternativní řešení uložení rotorů pomocí ložisek.

Příklady provedení vynálezu

Příklad provedení elektromotoru s převodovkou je uveden v řešení pro EC motor, tj. elektronicky komutovaný motor. V plášti 12 skříně EC motoru, který se neotáčí z důvodu

a « · a · a · a nutnosti řešení přívodu jednotlivých vodičů do motoru, je kolem vnitřního hřídele 10 uložen rotor 8 a stator 7. Vedle statoru 7, pod pláštěm 12, je prostor 4 prostor pro Hálovy sondy. Vnitřní hřídel 10 je propojen s integrovanou diferenciální planetovou převodovou skříní následovně. Vnitřní hřídel 10. uložený v ose EC motoru, je spojen na jedné straně s centrálním kolem 1, které je v záběru se čtyřmi satelity 4 primárního převodu a na druhé straně s centrálním kolem 15, které je v záběru se čtyřmi satelity 14 sekundárního převodu. Satelity 4 a 14 obou převodů nejsou vzájemně propojené. Hřídele 3 satelitů 4 primárního převodu jsou uloženy v unášeči 2, který je připevněn na plášťJ2 skříně. Unášeč 16 satelitů 14 sekundárního převodu je připevněn na výstupní hřídel 17 a uložen v kluzném uložení 13 výstupního hřídele, u kterého se očekávají malé otáčky. Satelity 4 a 14 jsou dále v záběru s korunovými koly 6 primárního převodu a korunovými koly 11 sekundárního převodu. Korunová kola 6, 11 jsou v řezu tvaru písmene „Z“ a jsou pevně připojena k vnějšímu dutému hřídeli 9. Tímto dutým hřídelem 9 prochází vnitřní hřídel 10 a je na něm připevněn rotor 8. Poměr počtu zubů korunového kola 6 primárního převodu ku počtu zubů centrálního kola 1 primárního převodu a poměr počtu zubů korunového kola 11 sekundárního převodu ku počtu zubů centrálního kola 15 sekundárního převodu je rozdílný. Sekundární planetový převod má tedy mírně jiný převodový poměr než primární převod a na podkladě diference těchto dvou převodů se unášeče 2 a 16 satelitů 4 a 14 primárního a sekundárního oproti sobě otáčí. Přitom platí, že čím je menší rozdíl mezi převodovými poměry primárního a sekundárního převodu, tím jsou vzájemné otáčky unášečů 2 a 16 satelitů menší.

Satelity 4 primárního převodu mají úhel (a) rozteče 18 satelitů, který je v rozsahu 360° děleno počet satelitů primárního převodu ± 10%. Satelity 14 sekundárního převodu mají úhel (β) rozteče 19 satelitů, který je v rozsahu je v rozsahu 360° děleno počet satelitů sekundárního převodu ± 10%. V případě, že počet satelitů 4 a 14 a modul ozubení v primárním a sekundárním převodu jsou stejné, jedná se o nejjednodušší řešení problému celkové momentové únosnosti převodovky s důsledkem relativně nižšího převodového poměru, řešení je vhodné například pro asynchronní a komutátorové motory, ale i pro EC motory, pokud jsou požadované výstupní otáčky 100 / min nebo vyšší

V případě, že počet satelitů 4 a 14 nebo modul ozubení v primárním a sekundárním převodu jsou rozdílné tak se dosáhne nejvyšších převodových poměrů a takovéto řešení je zejména využitelné pro EC motory s požadavkem výstupních otáček v řádu jednotek nebo desítek. Momentová únosnost takového řešení musí být zvlášť validována.

-4Daiší řešení je, že satelit 4 primárního převodu tvoří radiální uložení obou hřídelů 9, 10 motoru. V případě, že toto radiální uložení je realizováno pomocí primárního a sekundárního převodu, musí být všechna ozubená kola lícovaná s přesahem. Uložení vnitřního hřídele 10 a vnějšího hřídele 9 může být provedeno pomocí i ložisek 20, 21 (obr. 4).

Uvedené řešení je možné využít i pro jiné typy motorů. Do prostoru 5 pro Hálovy sondy je možné v případě použití komutátorového motoru uložit komutátor, v případě synchronního motoru se zde mohou nacházet kroužky. Pro ostatní typy motorů tento prostor zůstává prázdný.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Elektromotor s převodovou skříní, tvořený pláštěm (12), ve kterém je kolem vnitřního hřídele (10) uspořádán rotor (8) a stator (7) a na stejné ose jako vnitřní hřídel (10) je uložena převodová skříň vyznačující se tím, že vnitřní hřídel (10) je spojen s centrálním kolem (1) primárního převodu, které je v záběru s nejméně dvěma satelity (4) primárního převodu a s centrálním kolem (15) sekundárního převodu, které je v záběru s nejméně dvěma satelity (14) sekundárního převodu a vzájemně nepropojené satelity (4, 14) jsou v záběru s korunovými koly (6) primárního převodu a koly (11) sekundárního převodu, propojenými vnějším dutým hřídelem (9), kterým prochází vnitřní hřídel (10) a na kterém je připevněn rotor (8), kdy poměr počtu zubů korunového kola (6) primárního převodu ku počtu zubů centrálního kola (1) primárního převodu a poměr počtu zubů korunového kola (11) sekundárního převodu ku počtu zubů centrálního kola (15) sekundárního převodu je rozdílný, přičemž satelity (4) primárního převodu mají úhel (a) rozteče (18) satelitů, satelity (14) sekundárního převodu mají úhel (β) rozteče (19) satelitů a unášeč (2) satelitů (4) primárního převodu je připevněn na plášť (12) skříně a unášeč (16) satelitů (14) sekundárního převodu je připevněn na výstupní hřídel (17).
2. Elektromotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že úhel (a) rozteče (18) satelitů (4) primárního převodu je v rozsahu 360° děleno počet satelitů primárního převodu ± 10%.
3. Elektromotor podle nároku 1, vyznačující se tím, že úhel (β) rozteče (19) satelitů (14) sekundárního převodu je v rozsahu 360° děleno počet satelitů sekundárního převodu ± 10%
4. Elektromotor podle nároku 1-3, vyznačující se tím, že počet satelitů (4, 14) a modul ozubení v primárním a sekundárním převodu jsou stejné.
5. Elektromotor podle nároku 1-3, vyznačující se tím, že počet satelitů (4, 14) nebo modul ozubení v primárním a sekundárním převodu jsou rozdílné.
6. Elektromotor dle nároku 1-5, vyznačující se tím, že uložení vnitřního hřídele (10) a vnějšího hřídele (9) je provedeno pomocí satelitů primárního převodu (4) a satelitů sekundárního převodu (14).
7. Elektromotor dle nároku 1-5, vyznačující se tím, že uložení vnitřního hřídele (10) a vnějšího hřídele (9) je provedeno pomocí ložisek (20, 21).