CN102515001A

CN102515001A - 一种电梯曳引机

Info

Publication number: CN102515001A
Application number: CN2011103908787A
Authority: CN
Inventors: 鲁国雄; 闫涛; 王泽伟
Original assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd
Current assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明涉及一种电梯曳引机，包括同步电机、减速箱、曳引轮和电磁制动器，所述电磁制动器包括相互配合进行制动的制动轮和制动瓦，所述同步电机包括电机主体和外转子，所述制动轮集成于外转子上且位于同步电机主体和减速箱之间。该电梯曳引机相对异步有齿轮曳引机相比可在更低转速下工作，其噪音更低，配合采用斜齿轮作为传动件的减速机构，提高了曳引机的整体传动效率；设置减速箱降低了对同步电机输出力矩的要求，避免同步电机因要输出较大力矩而大量使用磁钢造成电梯成本的增加；制动于减速箱输入端，制动力矩小，对制动器要求低；同时，本发明的电梯曳引机采用制动盘、联轴器、电机外转子一体结构，使曳引机结构紧凑，可适应小机房电梯的使用要求。

Description

一种电梯曳引机

技术领域

本发明涉及一种垂直电梯驱动***所用的电梯曳引机，属于升降设施技术领域。

背景技术

现有电梯曳引机，主要有以下两种结构型式：

一是永磁同步无齿轮曳引机，也是当前应用最广的电梯曳引机，其特点是由永磁同步电机直接带动曳引轮转动，无减速机构。该曳引机主要由永磁同步电动机、曳引轮及制动装置组成，这种曳引机制动于曳引轮端，曳引轮与制动轮为同轴固定联接，由于上述机构没有蜗轮蜗杆的自锁性，所以必须对曳引轮轴端直接施加较大的制动力矩；另一方面，由于永磁同步电机转子采用永磁体直接产生磁场，不需要电励磁，因此永磁同步电机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、效率高、转速低和力矩大的特点，但是永磁体的主要成份是稀土材料，近年来随着稀土资源价格日益上涨，磁钢的成本增长很快，相应地曳引机的成本也不断上升，经济效益变低，尤其对于需要更多的磁钢的大额定转矩的曳引机来说，其成本进一步提升，此外，该种曳引机对制动器的性能要求也比较高，这在一定程度上也增加了曳引机成本。

第二种是异步有齿轮曳引机，其结构主要包括交流异步电动机、蜗轮蜗杆或斜齿轮减速机构、制动器和曳引轮，交流异步电动机的动力通过减速机构传递到曳引轮，制动器与异步电动机分体、同轴固定联接，制动于电机侧，其特点是所需的制动力矩较小，制动器的性能要求较低，该种曳引机结构简单，技术成熟，目前多用于低速电梯和货梯，不过由于该曳引机同时采用异步电机和减速机构，而且在结构上采用分体设计，因而存在电机效率低，体积大，传动效率低，能耗高，噪音大，乘坐舒适感差等问题。异步有齿轮曳引机中也有一部分采用了斜齿轮减速机构，这使得曳引机的整体传动效率有一定程度的提高，但是由于采用异步电动机使斜齿轮的工作转速大，存在磨损严重、寿命低、噪音更大等问题，尤其是大体积的机体使得用于放置曳引机的电梯机房体积也增大，浪费大量建筑空间和建筑材料，不能满足目前人们对小机房电梯产品的需求。

就目前而言，如何结合上述两种曳引机的优点，研制和生产高效节能、低噪音、低成本、易制动和小体积的曳引机是目前电梯行业急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种高效率、低噪音、低成本、易制动、特别适用于小机房电梯产品使用的电梯曳引机。

为了达到上述目的，采用如下技术方案：

一种电梯曳引机，包括同步电机、减速箱、曳引轮和电磁制动器，所述电磁制动器包括相互配合进行制动的制动轮和制动瓦，所述同步电机包括电机主体和外转子，所述制动轮集成于外转子上，且位于同步电机主体和减速箱之间。

进一步地，所述同步电机的外转子为联轴器的一部分，减速箱的输入轴通过联轴器与同步电机主轴连接，减速箱的输出轴与曳引轮主轴同心连接。

作为一种具体实施例，所述减速箱为二级减速结构，包括依次连接的输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮，所述输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮分别由输入轴、中间轴和输出轴固定于减速箱上。

进一步地，所述减速箱内的齿轮为斜齿轮，所述减速箱的输入轴、中间轴和输出轴的轴中心线相互平行且不在同一平面上。

作为一种具体实施例，所述减速箱为一级减速结构，所述输入轴端部设置有蜗杆，所述蜗杆通过与所述蜗杆相啮合的蜗轮与输出轴相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

采用同步电机作为动力来源，与异步有齿轮曳引机相比可在更低转速下工作，其噪音更低，配合采用斜齿轮作为传动件的减速机构，使同步电机相对于永磁同步无齿轮曳引机的电机运行功率因素和运行转速更高，进一步提高了曳引机的整体传动效率，使其更加节能。

在同步电机和曳引轮之间设置减速箱降低了对同步电机输出力矩的要求，避免同步电机因要输出较大力矩而大量使用磁钢造成电梯制造成本的增加；

将制动轮集成于减速机构输入侧的电机外转子上进行制动，相对于对曳引轮直接制动所需的制动力矩小，降低了制动器的性能要求，提高了制动器的稳定性，一定程度上也减低了电梯的制造成本，同时，本发明的电梯曳引机采用制动盘、联轴器、电机外转子一体式的结构，使得曳引机在电机轴线方向、曳引轮轴的轴线方面有更小的尺寸，可以适应小机房电梯的使用要求。

附图说明

图1为本发明所述电梯曳引机实施1的结构示意图。

图2为本发明所述电梯曳引机实施例1同步电机及联轴器的结构图。

图3为图1中减速箱输入轴、中间轴和输出轴的结构布置示意图。

图4为图1的右视图。

图5为本发明所述电梯曳引机实施例2的减速箱及曳引轮部分传动示意图。

图中：1-曳引轮；2-减速箱；3-联轴器；4-电磁制动器；5.制动臂；6-制动轮；7-制动瓦；8-同步电机；8-1-电机主体；8-2-外转子；9-同步电机主轴；10-输入轴；11-中间轴；12-输出轴，13-蜗杆；14-蜗轮。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明做进一步说明：

实施例1

参见图1～图4，本发明所述的电梯曳引机，包括同步电机8、减速箱2、曳引轮和电磁制动器4，其中电磁制动器4包括相互配合进行制动的制动轮6和制动瓦7，所述同步电机8包括电机主体8-1和外转子8-2，所述制动轮6集成于外转子8-2上，外转子8-2及制动轮6位于电机主体8-1和减速箱2之间，所述同步电机8的外转子8-2为联轴器3的一部分，减速箱2的输入轴10通过联轴器3与同步电机主轴9连接，减速箱2的输出轴10与曳引轮1的主轴同心连接，在本实施例中，减速箱2为二级减速结构，包括依次连接的输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮，所述输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮分别由输入轴10、中间轴11和输出轴12固定于减速箱2上，所述减速箱2内的齿轮为斜齿轮，减速箱2的输入轴10、中间轴11和输出轴12的轴中心线相互平行且不在同一平面上。

基于上述结构和设置，本实施例的电梯曳引机其工作原理如下：同步电机8为本电梯曳引机的动力元件，在同步电机8通电启动后，其内部电磁场交替变化使同步电机8外转子8-2和主轴9开始转动，并使与集成于外转子8-2表面的制动轮6开始转动。同时，同步电机主轴9通过联轴器3带动与之相联接的减速箱输入轴10做同步转动，减速箱输入轴10再通过减速箱2内部的齿轮传动，将旋转运动依次传递到减速箱中间轴11和减速箱输出轴12上，进而带动固定于输出轴12上的曳引轮1转动，通过以上传动过程，同步电机8将其动力传递到曳引轮1上。

在电梯运行过程中，当轿厢运行至接近目标平层位置需要停止时，同步电机速度减小到约为零速，此时制动***断电，电磁制动器4的电磁铁电力消失，制动臂5受弹簧的压力作用，使固定于其上的制动瓦7及其摩擦片压紧制动轮6产生制动力矩，最终迫使制动轮6停止转动，并使与制动轮6为一体式结构的同步电机外转子8-2停止转动，显然同步电机主轴9也同步停止转动，由于减速箱2与同步电机8做同步转动，故当同步电机8停止转动后，联轴器3及与联轴器3连接的减速箱输入轴10也停止转动，最后经由减速箱2的齿轮传动和减速箱2的增力作用，将制动力矩传递到减速箱输出轴12上，此时，增大的制动力矩使减速箱输出轴12和固定于其上的曳引轮1停止转动，进而通过曳引轮1与钢丝绳之间的摩擦力使得轿厢停止在平层位置。

应该理解，除减速箱2的结构外，上述传动原理也同样适用于本说明书中的其他实施例。

实施例2

参见图5，本实施例与实施例1的不同在于，本实施例的电梯曳引机其减速箱2为一级减速结构，所述输入轴10端部设置有蜗杆13，所述蜗杆13通过与之相啮合的蜗轮14与输出轴12相连，所述输出轴12与曳引轮1的主轴同心连接。

基于上述结构，在同步电机8通电启动后，同步电机主轴的转动带动与之相联接的减速箱输入轴10做同步转动，输入轴10通过设置于其端部的蜗杆13驱动蜗轮14，蜗轮14经由输出轴12和曳引轮主轴带动曳引轮1随之转动，通过以上传动过程，同步电机8最终将其动力传递到曳引轮1上。

应该理解，以上具体实施例所公布的内容仅为本发明的部分优选方案，凡是基于本发明的技术方案、符合本发明的技术精神，属于本领域技术人员无需进行创造性劳动即可得到的实施都应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电梯曳引机，包括同步电机、减速箱、曳引轮和电磁制动器，所述电磁制动器包括相互配合进行制动的制动轮和制动瓦，其特征在于，所述同步电机包括电机主体和外转子，所述制动轮集成于外转子上，且位于同步电机主体和减速箱之间。

2.如权利要求1所述的电梯曳引机，其特征在于，所述同步电机的外转子为联轴器的一部分，减速箱的输入轴通过联轴器与同步电机主轴连接，减速箱的输出轴与曳引轮主轴同心连接。

3.如权利要求2所述的电梯曳引机，其特征在于，所述减速箱为二级减速结构，包括依次连接的输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮，所述输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮分别由输入轴、中间轴和输出轴固定于减速箱上。

4.如权利要求3所述的电梯曳引机，其特征在于，所述减速箱内的齿轮为斜齿轮，所述减速箱的输入轴、中间轴和输出轴的轴中心线相互平行且不在同一平面上。

5.如权利要求2所述的电梯曳引机，其特征在于，所述减速箱为一级减速结构，所述输入轴端部设置有蜗杆，所述蜗杆通过与所述蜗杆相啮合的蜗轮与输出轴相连。