ES2553807T3 - Máquina de elevación - Google Patents

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ES2553807T3
ES2553807T3 ES13193405.1T ES13193405T ES2553807T3 ES 2553807 T3 ES2553807 T3 ES 2553807T3 ES 13193405 T ES13193405 T ES 13193405T ES 2553807 T3 ES2553807 T3 ES 2553807T3
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Kazumitsu Ishikawa
Kazuhiro Nishikawa
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Abstract

Una máquina de elevación (20) que tiene un motor de elevación de carga (41) y un mecanismo de reducción de velocidad (27, 31, 32) y que acciona el motor de elevación de carga (41) con un inversor (12) dispuesto en una caja de control (10), dicha caja de control (10) estando conectada a un extremo de una carcasa del cuerpo principal de la máquina de elevación (21), en la que la carcasa del cuerpo principal de la máquina de elevación (21) que aloja una polea de carga (33) está unida a la carcasa del mecanismo de reducción de velocidad (15) dispuesta en un lado de la caja de control (10); una carcasa de motor (40) que aloja el motor de elevación de carga (41) está unida a una superficie de la carcasa del cuerpo principal de la máquina de elevación (21) en un lado opuesto a dicha caja de control (10); el mecanismo de reducción de velocidad (27, 31, 32) está alojado en la carcasa del mecanismo de reducción de velocidad (15); caracterizada por el hecho de que la carcasa del mecanismo de reducción de velocidad (15) está hecha de un material de aluminio y está dispuesta de tal manera que una parte de una superficie exterior de la carcasa del mecanismo de reducción de velocidad (15) está adaptada para disipar el calor en el aire circundante; la carcasa del mecanismo de reducción de velocidad (15) tiene, en un lado de la misma más cercana a la caja de control (10), una superficie de montaje plana del inversor con lo que una superficie lateral del inversor (12) se pone en estrecho contacto; el inversor (12) está unido a la superficie de montaje del inversor de la carcasa del mecanismo de reducción de velocidad (15) con la superficie lateral de la misma puesta en estrecho contacto con la superficie de montaje del inversor; y la carcasa del mecanismo de reducción de velocidad (15) contiene aceite lubricante.

Description

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DESCRIPCION
Maquina de elevacion Campo tecnico:
La presente invencion se refiere a maquinas de elevacion, tales como polipastos de cadena electricos y polipastos electricos, que impulsan a un motor de elevacion de carga con un inversor incorporado en el mismo. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a una maquina de elevacion capaz de disipar de manera eficiente el calor generado desde el inversor al aire circundante y tambien capaz de disipar de manera eficiente, al aire circundante, el calor generado a partir de una resistencia de frenado regenerativo cuando se le suministra una corriente electrica regenerativa generada durante el frenado regenerativo del motor de elevacion de carga, y por lo tanto capaz de realizar un funcionamiento de alta frecuencia.
Tecnica anterior:
Hay maquinas de elevacion, tales como polipastos de cadena electricos y polipastos electricos, que utilizan como motor de elevacion de carga un motor accionado mediante un inversor que esta accionado por un inversor incorporado en el cuerpo principal de la maquina de elevacion. En dicha maquina de elevacion, cuando la temperatura del inversor supera una temperatura establecida predeterminada, se desconecta el inversor (se apaga) para detener el funcionamiento de la maquina de elevacion desde el punto de vista de la seguridad. Cuando se hace funcionar una maquina de elevacion a alta frecuencia, es decir, cuando el tiempo de funcionamiento de la maquina de elevacion contabiliza el 60% o mas de la suma total (100%) del tiempo de funcionamiento y tiempo de inactividad, se genera una gran cantidad de calor desde el inversor, y el calor se queda de forma no deseada en una caja de control que alberga el inversor. Cuando la temperatura en la caja de control es superior a la temperatura establecida predeterminada anteriormente descrita (por ejemplo, 100 °C), se desconecta el inversor para detener el funcionamiento de la maquina de elevacion.
La figura 1 es una vista en planta en seccion que muestra la estructura interna de una caja de control de un polipasto electrico de cadena convencional del tipo descrito anteriormente. Una caja de control 100 aloja un inversor 102, un interruptor electromagnetico 103 y un transformador 104 que estan montados sobre un panel de acero 101. Cuando el polipasto electrico de cadena se hace funcionar en alta frecuencia, se genera una gran cantidad de calor desde el inversor 102 tal como se indica arriba. Dado que el panel 101 esta hecho de acero, es inferior en conductividad termica al aluminio u otro material similar. El panel 101 tambien es inferior en propiedades de disipacion de calor, ya que es de espesor delgado. Por lo tanto, el calor generado por el inversor 102 no puede escapar, sino que se mantiene de forma no deseable en la caja de control 100, provocando que la temperatura aumente. Como resultado, el inversor 102 se desconecta. Cabe senalarse que el numero de referencia 105 en la figura 1 denota una carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad que aloja un mecanismo de reduccion de velocidad (se detalla mas adelante) del polipasto electrico de cadena.
Como una contramedida frente a este problema, hay un metodo en el que, tal como se muestra en la figura 2, la caja de control 100 esta hecha de aluminio, y el inversor 102 esta unido a la superficie de la pared interior de la caja de control 100. Con este metodo, la caja de control 100 esta hecha de un material de aluminio de buena conductividad termica, y la superficie de la pared externa de la caja de control 100 esta expuesta al aire circundante. Por lo tanto, es posible esperar que el calor generado desde el inversor 102 se pueda disipar con eficacia. Con esta estructura, sin embargo, el cableado y mantenimiento son problematicos debido a que los distintos componentes del inversor 102, es decir, el interruptor electromagnetico 103 y el transformador 104, estan unidos al lado del cuerpo principal de la maquina de elevacion a traves del panel 101. Ademas, hay un temor a que un posible impacto en la caja de control 100 se aplique directamente al inversor 102.
Ademas, cuando la maquina de elevacion descrita anteriormente desciende una carga elevada, el motor de elevacion de carga funciona como un generador, y una corriente electrica regenerativa generada de este modo se pasa a traves de una resistencia de frenado regenerativo para consumirla en forma de calor, frenando de este modo de forma regenerativa el motor de elevacion de carga.
La figura 3 es un diagrama que muestra un ejemplo estructural de una resistencia de frenado regenerativo convencional del tipo descrito anteriormente. La figura 3(a) es una vista en planta. La figura 3(b) es una vista frontal. La figura 3(c) es una vista lateral derecha. Tal como se ilustra en las figuras, una resistencia 110 comprende una carcasa metalica de paralelepfpedo rectangular 111 conformada a partir de una placa de metal (por ejemplo, una placa de aluminio), unos elementos de resistencia de longitud continua (por ejemplo, unos elementos de resistencia, comprendiendo cada uno un cable de nicromo enrollado en torno a un elemento de varilla de un material aislante resistente al calor) 112 dispuesto en la carcasa metalica 111, y un material aislante resistente al calor 113 de un material inorganico llenado en el espacio en la carcasa metalica 111 que no sea el espacio ocupado por los elementos de resistencia 112. Los elementos de resistencia 112 estan conectados electricamente en serie en un extremo de cada uno con un cable conductor 115 en la carcasa metalica 111. Los cables conductores 114 conectados a los otros extremos de los elementos de resistencia 112 se extienden desde un extremo de la carcasa metalica 111.
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En el caso de utilizar como una resistencia de frenado regenerativo una resistencia que tiene unos elementos de resistencia 112 dispuestos en una carcasa metalica de paralelep^pedo rectangular 111 tal como se ha indicado anteriormente, cuando la maquina de elevacion se hace funcionar en alta frecuencia, una gran cantidad de corriente electrica fluye a traves de la resistencia de frenado regenerativo, resultando en un aumento de la temperature. El aumento de temperatura hace que la temperature del inversor se eleve tambien. Si la temperature del inversor es superior a la temperatura establecida anteriormente descrita, el inversor se desconecta. En un caso en el que el motor de elevacion de carga genera una gran corriente electrica regenerativa, se necesita utilizar una pluralidad de resistencias 110. En tal caso, se necesita tiempo y trabajo para cablear e instalar las resistencias 110.
Como contramedida que se toma bajo circunstancias en las que el motor genera una gran cantidad de corriente electrica regenerativa durante el descenso de una carga, hay un metodo en el que, tal como se muestra en la figura 4(a), estan dispuestos un mayor numero de elementos de resistencia 112 en la carcasa metalica 111. Con este metodo, sin embargo, los elementos de resistencia 112 irradian calor hacia el otro y por lo tanto liberan una gran cantidad de calor. Por otro lado, el area de superficie de la carcasa metalica 111 no se puede aumentar suficientemente. De este modo, el metodo es inferior en propiedades de disipacion de calor. Para hacer frente a este problema, se ha propuesto un metodo en el que, tal como se muestra en la figura 4(b), la resistencia 110 esta equipada con un disipador de calor 120 como un elemento discreto. Este metodo adolece, sin embargo, el problema de que hay un aumento en las dimensiones de la resistencia 110 incluyendo el disipador de calor 120, en particular la dimension de altura. Ademas, si la condicion de contacto entre el disipador de calor 120 y la resistencia 110 no es satisfactoria, las propiedades de disipacion de calor se degradan. Ademas, el uso del disipador de calor 120 aumenta el numero de piezas componentes y en consecuencia provoca un aumento en el costo.
Literatura de Patente 1: Publicacion de solicitud de patente japonesa No. Hei 1-27957
Literatura de Patente 2: Publicacion de solicitud de patente japonesa No. Hei 5-39603
Literatura de Patente 3: Publicacion de solicitud de patente japonesa No. Hei 10-32101
Un estado de la tecnica anterior se puede encontrar en el documento JP H08 917 84 A, que divulga un dispositivo
transportador de tirado electrico que tiene la velocidad de elevacion de carga con numero de revoluciones ajustable. De acuerdo con el documento JP H08 917 84 A, se divulga una unidad de control electrico que tiene la forma de un controlador electronico y que esta provista con un sensor de revoluciones. El sensor de revoluciones esta dispuesto junto con el controlador electronico en una carcasa de proteccion conectada a una caja de engranajes de transmision. La carcasa de proteccion posicionada externamente esta provista con una cubierta a modo de olla. Un portador para un semiconductor de salida como un elemento estructural de un modulador de frecuencia y para generar la perdida de calor, esta montado en la superficie interna de la superficie de fondo de la olla. Un impulsor de ventilacion esta unido al extremo del eje de un motor electrico. El flujo de aire de refrigeracion del impulsor de ventilacion esta guiado a traves de una camara interior del motor electrico, una camara interior de la caja de engranajes de transmision, y una camara interior de la carcasa protectora. En particular, el documento JP H08 917 84 A divulga una maquina de elevacion que tiene las caractensticas segun el preambulo de la reivindicacion 1.
Descripcion de la invencion:
Problema tecnico:
La presente invencion se ha realizado en vista de las circunstancias anteriormente descritas. Por consiguiente, un objeto de la presente invencion es proporcionar una maquina de elevacion capaz de disipar eficazmente el calor generado a partir de un inversor y una resistencia de frenado regenerativo incorporada en la misma, al aire circundante con una estructura simple y por lo tanto capaz de realizar un funcionamiento de alta frecuencia.
Solucion al problema:
Para resolver el problema descrito anteriormente, la presente invencion proporciona una maquina de elevacion tal como se define en la reivindicacion independiente adjunta. Modificaciones ventajosas de la misma se exponen en la reivindicacion dependiente adjunta.
La maquina de elevacion esta provista de unos medios de disipacion de calor que disipan el calor generado desde el inversor a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad. Por lo tanto, el calor generado desde el inversor se puede disipar de manera eficiente al aire circundante a traves de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad que tiene una gran capacidad calonfica. Ademas, debido a que el interior de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad es un bano de aceite que contiene un aceite lubricante, es posible esperar el enfriamiento del inversor por la refrigeracion del aceite. En consecuencia, el inversor puede ser enfriado de manera eficiente, y la maquina de elevacion puede funcionar en alta frecuencia.
Los medios de disipacion de calor son unos medios para unir el inversor directamente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad en estrecho contacto con ella a traves del contacto superficial por los menos en una parte del inversor para disipar el calor generado desde el inversor a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad. Por lo tanto, el calor generado desde el inversor puede ser transferido y se disipa a la carcasa del mecanismo de
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reduccion de velocidad con una estructura simple de manera eficiente. Ademas, debido a que el inversor esta unido a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad en estrecho contacto con la misma, no se interpone ningun espacio o elemento entre el inversor y la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad, y por lo tanto la maquina de elevacion puede ser construida en una forma correspondientemente compacta como un todo.
La carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad esta hecha de un material de aluminio que tiene una alta conductividad termica. Por lo tanto, el calor generado desde el inversor puede disiparse con rapidez y de forma mas eficiente.
La carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad puede estar conformada por fundicion de aluminio a presion. Debido a que el proceso de fundicion de aluminio a presion permite que el espesor de pared de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad se aumente en comparacion con el prensado, el calor generado desde el inversor se puede transferir eficazmente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad.
Una resistencia de frenado regenerativo puede tener unos elementos de resistencia dispuestos en los espacios concavos en el lado reverso de la placa de metal corrugada de la carcasa de resistencia y tiene ademas un material aislante llenado en el espacio entre la placa de metal corrugada y la placa de metal plana, incluyendo los espacios concavos en el reverso de la placa de metal corrugada. Por lo tanto, la superficie del anverso de la placa de metal corrugada tiene un area amplia, y esta superficie del anverso con una superficie amplia sirve como superficie de disipacion de calor. En consecuencia, el calor de los elementos de resistencia se puede disipar de manera eficiente. De este modo, el calor de la resistencia de frenado regenerativo se puede disipar de manera eficiente, ademas de la ventaja de que el calor del inversor puede ser disipado eficientemente tal como se ha indicado anteriormente. Por lo tanto, la maquina de elevacion puede funcionar a una frecuencia mas alta que la anterior.
Una placa de metal corrugada y la placa de metal plana de la carcasa de resistencia de la resistencia de frenado regenerativo pueden estar hechas de un material de aluminio. Debido a que el material de aluminio tiene una alta conductividad termica, es posible esperar que el calor generado desde los elementos de resistencia se disipe de manera efectiva.
La placa de metal corrugada de la carcasa de la resistencia de la resistencia de frenado regenerativo puede estar formada por fundicion a presion de aluminio. Debido a que el proceso de fundicion a presion de aluminio permite que el espesor de pared de la placa de metal corrugada se incremente en comparacion con el prensado, la placa de metal corrugada tambien tiene la funcion de reducir la temperatura de la superficie de la carcasa de la resistencia.
La resistencia de frenado regenerativo puede estar unida a la carcasa de la maquina de elevacion con la placa de metal plana de la carcasa de la resistencia estando en contacto de apoyo con la superficie exterior de la carcasa de la maquina de elevacion. Por lo tanto, el aire circundante esta en contacto con la superficie de la placa de metal corrugada de la carcasa de la resistencia de frenado regenerativo. De este modo, se promueve aun mas la accion de la disipacion de calor. Ademas, el calor se disipa desde la placa de metal plana de la resistencia de frenado regenerativo a la superficie de la carcasa de la maquina de elevacion y se disipa en el aire circundante de la superficie de la carcasa de la maquina de elevacion. Por lo tanto, la disipacion de calor se promueve aun mas. Ademas, la carcasa y la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad estan divididas entre sf por una junta que tiene una baja conductividad termica. De este modo, el calor generado desde el inversor se disipa a traves de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad, mientras que el calor generado por la resistencia de frenado regenerativo se disipa directamente al aire circundante y a traves de la superficie de la carcasa de la maquina de elevacion. En consecuencia, es posible controlar la cantidad de calor disipado a traves de cada parte de la superficie de la carcasa de la maquina de elevacion y por lo tanto es posible mejorar el efecto global de disipacion de calor.
La resistencia de frenado regenerativo puede estar dispuesta de tal manera que la direccion longitudinal de unas ranuras concavas que constituyen la configuracion ondulada concava-convexa de la placa de metal corrugada de la carcasa de la resistencia es la direccion vertical. En consecuencia, el aire calentado por la superficie de la placa de metal corrugada asciende a traves de las ranuras concavas de la configuracion ondulada concava-convexa en forma de una corriente ascendente y se libera desde los extremos superiores de las ranuras concavas, y al mismo tiempo, el aire circundante fluyendo en las ranuras concavas desde los extremos inferiores de las mismas, por lo tanto promoviendo aun mas la accion de disipacion de calor.
Mejor modo de llevar a cabo la invencion:
Una realizacion de la presente invencion se explicara a continuacion con referencia a los dibujos adjuntos. La figura 5 es una vista en planta en seccion que muestra un ejemplo de la estructura interna de una caja de control de un polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion. Tal como se ilustra en la figura, un inversor 12 esta unido directamente a una carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15. En este sentido, el inversor 12 y la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 tienen unas superficies de contacto respectivas que son planas una respecto a la otra para unirse asf en estrecho contacto (contacto superficial) entre sf. La carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 esta formada por fundicion a presion de aluminio y contiene un aceite
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lubricante (no mostrado) para la lubricacion de engranajes y asf sucesivamente (no mostrados) que constituyen un mecanismo de reduccion de velocidad.
En una caja de control 10 estan dispuestos un interruptor electromagnetico 13 y un transformador 14 que estan montados sobre un panel de acero 11. Cuando se hace funcionar el polipasto electrico de cadena en alta frecuencia, se genera una gran cantidad de calor desde el inversor 12 tal como se ha indicado anteriormente. El calor se transfiere desde el inversor 12 a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 y se disipa en el aire circundante desde la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15. La carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 esta hecha de un material de aluminio que tiene una alta conductividad termica y conformada con un aumento de espesor de la pared por fundicion a presion, tal como se ha indicado anteriormente. Por lo tanto, el calor generado desde el inversor 12 se transfiere de manera eficiente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 y se disipa en el aire circundante. Ademas, la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 contiene un aceite lubricante y por lo tanto forma un bano de aceite. Por lo tanto, tambien se puede esperar la refrigeracion del inversor mediante enfriamiento por aceite. Ademas, debido a que el inversor 12 esta unido directamente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15, la caja de control 10 se puede reducir en tamano desde el tamano mostrado por las lmeas de puntos al tamano mostrado por las lmeas continuas (es decir, se reduce la longitud total del polipasto electrico de cadena).
Ademas, el inversor 12 puede ser enfriado de manera eficiente con una estructura muy simple en la que el inversor 12 y la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 tienen unas superficies de contacto respectivas que son planas la una respecto a la otra de manera que se unen en estrecho contacto unos con otros. Particularmente, la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 no contiene componentes que generen calor, tales como un inversor 12, un motor de elevacion de carga 41 y un freno mecanico 51 para la prevencion de una cafda de una carga elevada. En este sentido tambien, se puede esperar una refrigeracion efectiva del inversor 12.
La figura 6 es una vista en planta en seccion que muestra un ejemplo de la estructura general del polipasto electrico de cadena que tiene la caja de control 10 dispuesta tal como se ha indicado anteriormente. El polipasto electrico de cadena 20 tiene una carcasa del cuerpo principal 21. La caja de control 10 esta conectada a un extremo de la carcasa del cuerpo principal 21, y el inversor 12 en la caja de control 10 esta unido directamente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15. Un extremo de una carcasa de motor 40 esta conectado al otro extremo de la carcasa del cuerpo principal 21. Una cubierta de ventilador 50 esta conectada al otro extremo de la carcasa del motor 40. La carcasa del cuerpo principal 21 aloja un cuerpo principal del polipasto de cadena 22. La carcasa del motor 40 aloja un motor de elevacion de carga 41. La cubierta de ventilador 50 cubre un aspa del ventilador 54 y un freno mecanico para evitar la cafda de una carga elevada 51.
El cuerpo principal del polipasto de cadena 22 tiene un eje accionado hueco 26 y un eje de accionamiento 25 que se extiende a traves del eje accionado hueco 26. El eje accionado hueco 26 se soporta rotativamente a traves de unos cojinetes 23 y 24. El eje de accionamiento 25 se soporta rotativamente a traves de unos cojinetes 34 y 35. Un extremo del eje de accionamiento 25 esta conectado a un eje de rotacion 46 del motor de elevacion de la carga 41. El otro extremo del eje de accionamiento 25 se extiende a traves del eje accionado hueco 26 y tiene unos dientes de engranaje conformados sobre la periferia exterior de una porcion del mismo sobresaliendo desde el eje accionado hueco 26. Los dientes de engranaje estan engranados con un engranaje intermedio accionado de diametro grande 27. El engranaje intermedio accionado de diametro grande 27 esta fijado a un eje de rotacion 28. El eje de rotacion 28 esta soportado rotativamente por la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 a traves de los cojinetes 29 y 30. El eje de rotacion 28 tiene un engranaje intermedio accionado de diametro pequeno 31 fijado al mismo. El engranaje intermedio accionado de diametro pequeno 31 esta engranado con un engranaje intermedio accionado de diametro grande 32 fijado al eje accionado hueco 26. Ademas, el eje accionado hueco 26 tiene una polea de carga 33 conectada al mismo.
El motor de elevacion de carga 41 tiene un estator 42 y un rotor 43. El estator 42 esta montado y fijado en la carcasa del motor 40. El rotor 43 esta fijado al eje rotativo 46 soportado de forma rotativa a traves de unos cojinetes 44 y 45. El rotor 43 se extiende a traves del centro del estator 42. El freno mecanico para la prevencion de la cafda de la carga elevada 51 tiene una placa de freno 52 fijada a la carcasa del motor 40 y una placa de freno 53 fijada al eje de rotacion 46. Cuando se corta la fuente de alimentacion al motor de elevacion de carga 41, el freno mecanico 51 presiona automaticamente la placa de freno 52 contra la placa de freno 53 con un resorte para bloquear el eje de rotacion 46, evitando asf una cafda de una carga elevada. Cuando la fuente de alimentacion esta conectada al motor de elevacion de carga 41, el freno mecanico 51 separa la placa de freno 52 de la placa de freno 53 contra la fuerza elastica mediante la fuerza magnetica de un electroiman, desbloqueando de este modo el eje de rotacion 46. Cabe senalar que una pala de ventilador 54 esta unida al extremo del eje de rotacion 46.
En el polipasto electrico de cadena dispuesto tal como se ha indicado anteriormente, la fuerza de rotacion del eje de rotacion 46 del motor de elevacion de carga 41 se transmite al eje de accionamiento 25 del cuerpo principal del polipasto de cadena 22 y, ademas se transmite al eje accionado hueco 26 a traves del engranaje intermedio accionado de diametro grande 27 engranado con los dientes de engranaje conformados en el eje de accionamiento 25 y ademas a traves del engranaje intermedio accionado de diametro pequeno 31 y el engranaje accionado de gran diametro 32. La fuerza de rotacion transmitida al eje accionado hueco 26 se transmite a la polea de carga 33
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conectada al eje accionado hueco 26 para levantar y bajar una cadena (no mostrada). Es decir, la fuerza de rotacion del motor de elevacion de carga 41 se transmite al eje accionado hueco 26 a traves de un mecanismo de reduccion de velocidad que comprende el engranaje intermedio accionado de diametro grande 27, el engranaje intermedio accionado de diametro pequeno 31 y el engranaje accionado de gran diametro 32 para rotar la polea de carga 33. Debena tenerse en cuenta que el carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 contiene un aceite lubricante (no mostrado) para la lubricacion de los dientes de engranaje conformados en el eje de accionamiento 25, el engranaje intermedio accionado de diametro grande 27, el engranaje intermedio accionado de diametro pequeno 31 y el engranaje accionado de gran diametro 32, que constituyen el mecanismo de reduccion de velocidad anteriormente descrito.
La figura 7 es un diagrama que muestra esquematicamente la disposicion de un circuito de accionamiento para el polipasto electrico de cadena. Un interruptor electromagnetico 60 se cierra para conectar la fuente de alimentacion al inversor 12, y las senales de control, tales como la rotacion hacia delante, la rotacion hacia atras y las senales de velocidad, se aplican al inversor 12 desde un circuito de control 61. En consecuencia, el motor de elevacion de carga 41 rota hacia delante (en la direccion para elevar una carga elevada) o hacia atras (en la direccion para bajar la carga elevada) a una velocidad especificada. Cuando el polipasto electrico de cadena se hace funcionar a alta frecuencia, es decir, cuando el tiempo de funcionamiento de la maquina de elevacion contabiliza el 60% o mas de la suma total (100%) del tiempo de funcionamiento y tiempo de inactividad, se genera una gran cantidad de calor desde el inversor 12. A este respecto, el inversor 12 esta unido directamente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 tal como se ha indicado anteriormente. En consecuencia, el calor del inversor 12 se disipa de manera eficiente en el aire circundante a traves de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15, y por lo tanto el inversor 12 se enfna eficazmente. Ademas, la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 contiene un aceite lubricante y por lo tanto se forma un bano de aceite, tal como se ha indicado anteriormente. Por lo tanto, el inversor 12 tambien se refrigera por aceite. Por lo tanto, incluso si la maquina de elevacion se hace funcionar a alta frecuencia, el inversor 12 no se calentara hasta una temperatura de activacion predeterminada (por ejemplo 100 °C) o mas y por lo tanto se puede evitar que se dispare.
Ademas, tal como se muestra en la figura 6, una resistencia de frenado regenerativo 70 esta unida a un lado de la caja de control 10. Cuando el motor de elevacion de carga 41 desciende la carga elevada, funciona como un generador, y una corriente electrica regenerativa generada de esta manera, se pasa a traves de la resistencia de frenado regenerativo 70 y por lo tanto se consume, frenando de este modo de forma regenerativa el motor de elevacion de carga 41. Ademas, durante el funcionamiento del motor de elevacion de carga 41, la pala del ventilador 54 rota para enviar aire al freno mecanico para la prevencion de la cafda de la carga elevada 51 y el motor de elevacion de carga 41 para enfriarlos.
La figura 8 es un diagrama que muestra un ejemplo de la estructura de la resistencia de frenado regenerativo 70. La figura 8(a) es una vista en planta. La figura 8(b) es una vista frontal. La figura 8(c) es una vista en seccion A-A. Tal como se ilustra en estas figuras, la resistencia de frenado regenerativo 70 tiene una carcasa 71 que comprende una placa de metal corrugada 72 y una placa de metal plana 73. La placa de metal corrugada 72 esta formada por fundicion a presion de un material de aluminio para tener una superficie del anverso con una configuracion corrugada concava -convexa y una superficie reversa con una configuracion corrugada concava-convexa correspondiente a la configuracion corrugada concava-convexa. La altura H1 de dos lados opuestos de la placa de metal corrugada 72 es mayor que la altura H2 de la porcion corrugada concava-convexa del mismo (H1> H2). La placa de metal plana 73 se forma a partir de un material de aluminio plano. La placa de metal corrugada 72 y la placa de metal plana 73 se superponen una sobre otra para constituir la carcasa 71.
Unos elementos de resistencia 74 estan dispuestos en los espacios concavos 75 en el reverso de la placa de metal corrugada 72 de la carcasa 71, y un relleno aislante 76 se llena en el espacio entre la placa de metal corrugada 72 y la placa de metal plana 73, incluyendo el espacios concavos 75. Como relleno aislante 76, se utiliza un cemento resistente al calor, por ejemplo, cemento de silicona resistente al calor. En cuanto a union de la placa de metal corrugada 72 y la placa de metal plana 73, la placa de metal plana 73 se sujeta a la placa de metal corrugada 72 enroscando los tornillos 77 en la placa de metal corrugada 72 a traves de la placa de metal plana 73. Una pluralidad de elementos de resistencia 74 estan conectados electricamente en serie, y estan guiados unos terminales de los cables 80 para suministrar una corriente electrica a los elementos de resistencia 74 desde un lado de la carcasa 71.
Los elementos de resistencia 74 puede ser cualquier tipo de elemento de resistencia que pueda convertir de manera eficiente una corriente electrica a traves del mismo en calor. Un ejemplo de elementos de resistencia utilizables comprende, tal como se muestra en la figura 9, un elemento columnar (o elemento cilmdrico) 78 hecho de un material aislante resistente al calor, por ejemplo un material ceramico, y un cable de resistencia 79, por ejemplo un cable de nicromo, enrollado alrededor del elemento columnar 78.
Con la estructura de la resistencia de frenado regenerativo 70 descrita anteriormente, cuando una corriente electrica pasa a traves de los elementos de resistencia 74, el calor generado de los mismos se transfiere a la placa de metal corrugada 72 hecha de un material de aluminio de buena conductividad termica a traves del relleno de aislante 76. La placa de metal corrugada 72 tiene conformada su superficie de anverso en una configuracion corrugada concava- convexa para tener un area de superficie amplia y por lo tanto disipa de manera eficiente el calor transferido en el
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aire circundante. Ademas, debido a que la placa de metal corrugada 72 esta conformada mediante fundicion a presion de aluminio, el espesor de pared de la misma se puede incrementar en comparacion con el prensado. En consecuencia, la placa de metal corrugada 72 tiene el efecto ventajoso de disminuir la temperature de la superficie.
Tal como se muestra en la figura 10, la resistencia de frenado regenerativo 70 esta unida a la superficie lateral exterior de la caja de control 10. Una corriente electrica generada por el motor de elevacion de carga 41 durante el descenso de una carga elevada pasa a traves de los elementos de resistencia 74 de la resistencia de frenado regenerativo 70, y el calor generado por los elementos de resistencia 74 en este momento se transfiere a la placa de metal corrugada 72 de un material de aluminio a traves del relleno aislante 76. La placa de metal corrugada 72 de la resistencia de frenado regenerativo 70 esta conformada mediante fundicion a presion de aluminio para tener una superficie de anverso con una configuracion corrugada concava-convexa tal como se ha indicado anteriormente. Por lo tanto, la placa de metal corrugada 72 tiene un area de superficie amplia y por lo tanto es capaz de disipar de manera eficiente el calor de los elementos de resistencia 74. Debido a que la placa de metal corrugada 72 esta conformada mediante fundicion a presion de aluminio, en particular, el espesor de pared de la placa de metal corrugada 72 se puede incrementar en comparacion con el prensado. Por lo tanto, la placa de metal corrugada 72 tambien tiene el efecto ventajoso de disminuir la temperatura de la superficie.
La caja de control 10 y la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 estan divididas entre sf por una junta 16 de baja conductividad termica. La posicion de instalacion de la junta 16 de baja conductividad termica se cambia apropiadamente de acuerdo con la cantidad de calor generado desde el inversor 12 unido a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15, el rendimiento de alta temperatura del inversor 12, la cantidad de calor generada a partir de la resistencia de frenado regenerativo 70 unida a la caja de control 10, y asf sucesivamente, controlando de este modo la cantidad de calor disipado a partir de cada parte de la superficie de carcasa del polipasto electrico de cadena y el rango de conduccion de calor. Entre los componentes, la resistencia de frenado regenerativo 70 es la que genera mas calor. Por lo tanto, una practica eficaz es aumentar el area superficial de la carcasa del polipasto electrico de cadena para disipar el calor generado por la resistencia de frenado regenerativo 70. No es, sin embargo, preferible desde el punto de vista de la resistencia al calor del inversor 12 que el calor de la resistencia de frenado regenerativo 70 influencie el inversor 12 unido a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15. Tambien es necesario disipar el calor generado desde el inversor 12 a partir de la superficie de la carcasa del polipasto electrico de cadena. Por lo tanto, en un caso en el que el inversor 12 tiene una alta resistencia al calor y genera una cantidad de calor relativamente pequena, la junta 16 esta instalada en una posicion en la que se amplfa el area superficial de la caja de control 10. En un caso en el que el inversor 12 tiene baja resistencia al calor o genera una cantidad relativamente grande de calor, la junta 16 esta instalada en una posicion en la que se estrecha el area de superficie de la caja de control 10 y el area superficial del mecanismo de carcasa de reduccion de velocidad esta correspondientemente ampliada. De este modo, el rendimiento global de disipacion de calor de la maquina de elevacion se puede mejorar con eficacia. Cabe senalar que la figura 10 es una vista ampliada de una parte de la figura 6 que muestra la caja de control 10.
La figura 11 es una vista ampliada de una parte del polipasto electrico de cadena segun la presente invencion, que muestra otro ejemplo de la estructura interna de la caja de control 10. Tal como se ilustra en la figura, un rebaje 81 esta conformado en un lado de la caja de control 10, y una resistencia de frenado regenerativo 70 que sirve como una resistencia de frenado, esta dispuesta en el rebaje 81. La abertura del rebaje 81 esta cubierta con un elemento de placa 82 que tiene una pluralidad de ranuras 82a, tal como se muestra en la figura 12. Con la disposicion en la que la resistencia de frenado regenerativo 70 esta dispuesta en el rebaje 81 conformado en el lado de la caja de control 10, la resistencia de frenado regenerativo 70 no sobresale desde el lado de la caja de control 10 a diferencia de la disposicion mostrada en la figura 10. Por consiguiente, se mejora la apariencia externa.
Aqrn, tal como se muestra en la figura 13, la resistencia de frenado regenerativo 70 esta dispuesta de tal manera que las ranuras concavas 72a de la placa de metal corrugada 72 se extienden en la direccion vertical, y unas ranuras verticales 10a estan conformadas en los bordes superior e inferior del rebaje 81 de la caja de control 10. Por lo tanto, el aire A que fluye a traves de las ranuras 10a conformadas en el borde inferior del rebaje 81 entra en el espacio entre el elemento de placa 82 y la placa de metal corrugada 72 (ver la figura 11) donde el aire A se calienta por el calor irradiado desde la superficie de la placa de metal corrugada 72. El aire calentado A asciende a traves de las ranuras concavas 72a en forma de una corriente ascendente y fluye hacia fuera a traves de las ranuras 10a conformadas en el borde superior del rebaje 81. Al mismo tiempo, el aire fresco frio fluye dentro desde el lado inferior. De este modo, se promueve adicionalmente el efecto de refrigeracion. Cabe senalar que la figura 13 es un diagrama que muestra una superficie lateral de la caja de control 10 con el elemento de placa 82 sacado del mismo.
Los elementos de resistencia 74 de la resistencia de frenado regenerativo 70 estan dispuestos en los espacios concavos 75 en el lado reverso de la placa de metal corrugada 72 de la carcasa 21, tal como se ha indicado anteriormente. En cuanto a la posicion de instalacion de las mismas, los elementos de resistencia 74 pueden estar posicionados en las respectivas aberturas de los espacios concavos 75, tal como se muestra en la figura 14(a), o en las partes superiores respectivas de los espacios concavos 75, tal como se muestra en la figura 14(b), o directamente por debajo de los respectivos espacios concavos 75, tal como se muestra en la figura 14(c). Entre estas posiciones, se obtuvo el mejor efecto de disipacion de calor cuando los elementos de resistencia 74 se colocaron en las respectivas aberturas de los espacios concavos 75, tal como se muestra en la figura 14(a).
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Con el polipasto electrico de cadena, la caja de control 10 se dispuso tal y como se muestra en la figura 11, y la resistencia de frenado regenerativo 70 se conformo mediante el uso de una resistencia que tiene unos elementos de resistencia 74 dispuestos en las respectivas posiciones mostradas en la figura 14(a). El polipasto electrico de cadena se hizo funcionar en alta frecuencia para medir las siguientes diversas temperatures cuando se alcanzaron las temperatures de saturacion: la temperature de la superficie A de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15; la temperatura de la superficie de todo el exterior B de la caja de control 10; la temperatura de la superficie C de la placa de metal corrugada 72 de la resistencia de frenado regenerativo 70; la temperatura D en la parte inferior de las ranuras concavas 72a; y la temperatura de la superficie E de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 en una parte de la misma donde se une el inversor 12. Los resultados de medicion eran todos satisfactorios. Por lo tanto, se demostro que el polipasto electrico de cadena era capaz de realizar el funcionamiento de alta frecuencia.
Aunque se ha descrito anteriormente una realizacion de la presente invencion, la presente invencion no se limita a la realizacion anterior sino que puede modificarse en una variedad de maneras sin apartarse del alcance de las reivindicaciones y de la idea tecnica que se indica en la memoria descriptiva y los dibujos. Por ejemplo, aunque en la realizacion anterior de un polipasto electrico de cadena ha sido descrito como una maquina de elevacion, a modo de ejemplo, la maquina de elevacion segun la presente invencion puede ser un polipasto electrico que enrolla y desenrolla un cable de acero en y desde un tambor.
Ademas, en la realizacion anterior, los medios de disipacion de calor que disipan el calor generado desde el inversor 12 a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 son unos medios para unir el inversor 12 directamente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15 en estrecho contacto con la misma para disipar el calor generado desde el inversor 12 a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15. Los medios de disipacion de calor no se limitan a ello. Por ejemplo, unos medios de transferencia de calor, por ejemplo, un tubo de calor, pueden utilizarse para transferir calor generado desde el inversor 12 a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15. El uso de otros medios de transferencia de calor o una combinacion de los medios de disipacion de calor y otra de medios de transferencia de calor, es particularmente eficaz cuando el inversor no puede ser unido directamente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 15, o cuando una gran parte de la pared lateral del inversor no se puede unir directamente a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad.
Aplicabilidad industrial:
La maquina de elevacion de acuerdo con la presente invencion disipa el calor generado desde el inversor a la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad. Por lo tanto, es posible disipar eficazmente el calor generado desde el inversor en el aire circundante a traves de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad que tiene una gran capacidad calonfica. Ademas, debido a que la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad contiene un aceite lubricante y por lo tanto se forma un bano de aceite, tambien es posible esperar el enfriamiento del inversor mediante la refrigeracion del aceite. Por consiguiente, la invencion de esta solicitud puede proporcionar una maquina de elevacion con inversor incorporado capaz de realizar el funcionamiento de alta frecuencia.
La maquina de elevacion de acuerdo con la presente invencion utiliza, como resistencia de frenado regenerativo, una resistencia en la que los elementos de resistencia estan dispuestos en espacios concavos en el reverso de una placa de metal corrugada que constituye una carcasa de resistencia y un material aislante se llena en el espacio entre la placa de metal corrugada y la placa de metal plana asociada, incluyendo los espacios concavos en el reverso de la placa de metal corrugada. Por lo tanto, la placa de metal corrugada proporciona un area de superficie amplia, y la superficie de la placa de metal corrugada que tiene un area amplia sirve como superficie de disipacion de calor. Por lo tanto, el calor de los elementos de resistencia se puede disipar con eficacia. En consecuencia, el calor de la resistencia de frenado regenerativo se puede disipar de manera eficiente, ademas de la ventaja de que el calor del inversor puede ser disipado eficientemente tal como se ha indicado anteriormente. Por lo tanto, la invencion de esta solicitud puede proporcionar una maquina de elevacion que incorpora un inversor capaz de realizar el funcionamiento de alta frecuencia.
Breve descripcion de los dibujos:
La figura 1 es una vista en planta en seccion que muestra la estructura interna de una caja de control de un polipasto electrico de cadena convencional.
La figura 2 es una vista en planta en seccion que muestra la estructura interna de una caja de control de un polipasto electrico de cadena convencional.
La figura 3 es un diagrama que muestra un ejemplo estructural de una resistencia de frenado regenerativo de una maquina de elevacion convencional, de la cual: la figura 3(a) es una vista en planta; la figura 3(b) es una vista frontal; y la figura 3(c) es una vista lateral derecha.
La figura 4 es un diagrama que muestra un ejemplo estructural de una resistencia de frenado regenerativo de una maquina de elevacion convencional, de la cual: la figura 4(a) es una vista en planta; y la figura 4(b) es una vista frontal.
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La figura 5 es una vista en planta en seccion que muestra un ejemplo de la estructura interna de una caja de control de un polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion.
La figura 6 es una vista en planta en seccion que muestra un ejemplo de la estructura general del polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion.
La figura 7 es un diagrama que muestra esquematicamente la configuracion de un circuito de accionamiento para el polipasto electrico de cadena.
La figura 8 es un diagrama que muestra un ejemplo estructural de una resistencia de frenado regenerativo del polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion, de la cual: la figura 8(a) es una vista en planta; la figura 8(b) es una vista frontal; y la figura 8(c) es una vista en seccion A-A.
La figura 9 es un diagrama que muestra un ejemplo estructural de un elemento de resistencia.
La figura 10 es una vista en planta en seccion que muestra otro ejemplo de la estructura interna de la caja de control del polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion.
La figura 11 es una vista en seccion en planta que muestra todavfa otro ejemplo de la estructura interna de la caja de control del polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion.
La figura 12 es un diagrama que muestra la forma externa de una cubierta para la resistencia de frenado regenerativo del polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion.
La figura 13 es un diagrama que muestra la posicion en la que la resistencia de frenado regenerativo se instala en la caja de control del polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion.
La figura 14 es un diagrama que muestra la posicion de montaje de unos elementos de resistencia en una carcasa de resistencia de la resistencia de frenado regenerativo del polipasto electrico de cadena de acuerdo con la presente invencion.
Lista de referencias numericas:
10: caja de control 11: panel 12: inversor
13: interruptor electromagnetico 14: transformador
15: carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad 16: junta
20: polipasto electrico de cadena
21: carcasa del cuerpo principal
22: cuerpo principal del polipasto de cadena
23: cojinete
24: cojinete
25: eje de accionamiento 26: eje accionado hueco
27: engranaje intermedio accionado de diametro grande 28: eje de rotacion 29: cojinete 30: cojinete
31: engranaje intermedio accionado de diametro pequeno
32: engranaje intermedio accionado de diametro grande
33: polea de carga
34: cojinete
35: cojinete
40: carcasa del motor
41: motor de elevacion de carga
42: estator
43: rotor
44: cojinete
45: cojinete
46: eje de rotacion
50: cubierta del ventilador
51: freno mecanico para evitar la cafda de una carga elevada
52: placa de freno
53: placa de freno
54: aspa del ventilador
60: interruptor electromagnetico
61: circuito de control
70: resistencia de frenado regenerativo
72: placa de metal corrugada
73: placa de metal plana
74: elemento de resistencia
75: espacio concavo
76: relleno aislante 77: tornillo
78: elemento columnar (o elemento cilmdrico) 79: cable de resistencia 5 80: terminal de cable
81: rebaje
82: elemento de placa

Claims (2)

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    25
    REIVINDICACIONES
    1. Una maquina de elevacion (20) que tiene un motor de elevacion de carga (41) y un mecanismo de reduccion de velocidad (27, 31, 32) y que acciona el motor de elevacion de carga (41) con un inversor (12) dispuesto en una caja de control (10), dicha caja de control (10) estando conectada a un extremo de una carcasa del cuerpo principal de la maquina de elevacion (21), en la que
    la carcasa del cuerpo principal de la maquina de elevacion (21) que aloja una polea de carga (33) esta unida a la
    carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad (15) dispuesta en un lado de la caja de control (10);
    una carcasa de motor (40) que aloja el motor de elevacion de carga (41) esta unida a una superficie de la carcasa
    del cuerpo principal de la maquina de elevacion (21) en un lado opuesto a dicha caja de control (10);
    el mecanismo de reduccion de velocidad (27, 31, 32) esta alojado en la carcasa del mecanismo de reduccion de
    velocidad (15);
    caracterizada por el hecho de que
    la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad (15) esta hecha de un material de aluminio y esta dispuesta de tal manera que una parte de una superficie exterior de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad (15) esta adaptada para disipar el calor en el aire circundante;
    la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad (15) tiene, en un lado de la misma mas cercana a la caja de control (10), una superficie de montaje plana del inversor con lo que una superficie lateral del inversor (12) se pone en estrecho contacto;
    el inversor (12) esta unido a la superficie de montaje del inversor de la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad (15) con la superficie lateral de la misma puesta en estrecho contacto con la superficie de montaje del inversor; y
    la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad (15) contiene aceite lubricante.
  2. 2. La maquina de elevacion de la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que la carcasa del mecanismo de reduccion de velocidad (15) esta conformada mediante fundicion a presion de aluminio.
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