CN112194027A - 一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构 - Google Patents

一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，包括永磁电机本体和卷筒体，永磁电机本体和卷筒体之间设置有行星减速机，永磁电机本体包括电机壳，电机壳内部通过轴承连接有转子轴，转子轴外部设置有永磁体，电机壳内部设置有定子绕组，定子绕组内部设置有铁芯，定子绕组位于永磁体的外部。本发明通过设置的永磁电机本体和卷筒，永磁电机本体、行星减速机和卷筒三者之间采用“一”字型直驱传动，不仅解决现有技术“U”布局占用的面积大，在一些狭窄的空间内安装不下的弊端，而且缩短传动链，另外永磁电机能效高，可以实现电机电流与实际负载实时匹配，吊多少负载，出多少电流，从而减少电能的损耗。

Description

一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构
技术领域
本发明涉及起重机技术领域，尤其涉及一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构。
背景技术
起升机构是传统起重机主要的核心动力机构之一，主要由异步电动机、平行轴减速机、联轴器、传动轴、制动器、卷筒以及其它相关附件组成，其传动布置型式为“U”布置，以实现起重功能。
现有技术的起重机构因为采用的布置型式为“U”布置，导致占用的面积大，在一些狭窄的空间内安装不下，而且传动链较长，存在一定的能量损失，并且采用标准异步电动机，当负载较轻时，导致电机能效降低。因此，亟需设计一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构来解决上述的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的占用面积大、电机等效低缺点，而提出的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，包括永磁电机本体和卷筒体，所述永磁电机本体和卷筒体之间设置有行星减速机，所述永磁电机本体包括电机壳，所述电机壳内部通过轴承连接有转子轴，所述转子轴外部设置有永磁体，所述电机壳内部设置有定子绕组，所述定子绕组内部设置有铁芯，所述定子绕组位于永磁体的外部，所述转子轴与行星减速机的输入轴通过花键连接，所述电机壳的一侧外壁通过螺栓连接有旋转变压器。
进一步的，所述卷筒体远离永磁电机本体的一端通过轴连接有轴承座，所述轴承座和行星减速机的一侧外壁均焊接有支架，两个所述支架之间通过螺栓连接有两个光轴导轨，两个光轴导轨外部滑动连接有导绳器。
进一步的，所述卷筒体内部焊接有固定环，所述固定环一侧外壁通过螺栓连接有卷筒联轴器，所述行星减速机的输出轴一端与卷筒联轴器通过花键连接。
进一步的，所述卷筒体的连接轴一端通过螺栓连接有法兰，所述法兰远离卷筒体的一侧外壁通过螺栓连接有制动盘，所述制动盘的一侧设置有盘式制动器，所述盘式制动器与制动盘相适配。
进一步的，所述行星减速机的底部一体成型有底座，所述底座的顶部外壁开有安装孔。
进一步的，所述制动盘的一侧设置有高度限位器，且高度限位器的输入轴与制动盘通过花键连接。
进一步的，所述卷筒体的外壁开有卷绳槽，所述导绳器的一端与卷绳槽相适配。
本发明的有益效果为：
1.通过设置的永磁电机本体和卷筒，永磁电机本体、行星减速机和卷筒三者之间采用“一”字型直驱传动，不仅解决现有技术“U”布局占用的面积大，在一些狭窄的空间内安装不下的弊端，而且缩短传动链，另外永磁电机能效高，可以实现电机电流与实际负载实时匹配，吊多少负载，出多少电流，从而减少电能的损耗。
2.通过设置的行星减速机，永磁电机本体为低速大扭矩内转永磁电机，可以使行星减速机的传动等级降低，进而可以提高行星减速机的使用寿命和改善行星减速机的发热情况。
3.通过设置的制动盘和盘式制动器，把制动盘安装在低速的卷筒体一端，盘式制动器可以低速制动，从而使得制动器摩擦片磨损小，进而延长盘式制动器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构的剖面结构示意图；
图3为本发明提出的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构的永磁电机本体结构示意图；
图4为本发明提出的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构的A处放大图；
图5为本发明提出的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构的光轴导轨结构示意图。
图中：1永磁电机本体、2行星减速机、3卷筒体、4导绳器、5轴承座、6高度限位器、7制动盘、8盘式制动器、9转子轴、10永磁体、11铁芯、12定子绕组、13旋转变压器、14固定环、15卷筒联轴器、16卷绳槽、17法兰、18光轴导轨、19支架、20电机壳、21底座、22安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参照图1-5，一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，包括永磁电机本体1和卷筒体3，永磁电机本体1为低速大扭矩内转子永磁同步电机，无转差率，运行精度高，电机启动电流冲击小，启动电流等于电机实际额载电流，永磁电机本体1和卷筒体3之间设置有行星减速机2，行星减速机2为一级行星减速机，利用低速大扭矩内转子永磁电机可以使行星减速机2的传动等级降低，进而可以提高行星减速机2的使用寿命和改善行星减速机2的发热情况，永磁电机本体1包括电机壳20，电机壳20内部通过轴承连接有转子轴9，转子轴9为永磁电机本体1动力输出轴，转子轴9外部设置有永磁体10，永磁体10与转子轴9固定连接，使得转子轴9和永磁体10构成永磁电机本体1的转子，电机壳20内部设置有定子绕组12，定子绕组12内部设置有铁芯11，定子绕组12位于永磁体10的外部，永磁体10和转子轴9可在定子绕组12内部进行转动，转子轴9与行星减速机2的输入轴通过花键连接，使得转子轴9转动时把扭矩通过行星减速机2进行减速，电机壳20的一侧外壁通过螺栓连接有旋转变压器13，旋转变压器的型号为BL4805F，旋转变压器13与定子绕组12通过导线呈电性连接，通过旋转变压器13进行反馈信号，进而控制永磁电机本体1的转角，整个装置为静定结构，不会因为多支座焊接引起卷扬机支架焊接变形。
进一步的，卷筒体3远离永磁电机本体1的一端通过轴连接有轴承座5，使得轴承座5对卷筒体3的旋转进行定位和润滑，轴承座5和行星减速机2的一侧外壁均焊接有支架19，两个支架19之间通过螺栓连接有两个光轴导轨18，两个光轴导轨18外部滑动连接有导绳器4，利用导绳器4方便对提升重物的钢丝绳进行定向缠绕在卷筒体3上。
进一步的，卷筒体3内部焊接有固定环14，固定环14一侧外壁通过螺栓连接有卷筒联轴器15，行星减速机2的输出轴一端与卷筒联轴器15通过花键连接，使得行星减速机2的输出轴带动卷筒体3进行转动。
进一步的，卷筒体3的连接轴一端通过螺栓连接有法兰17，法兰17远离卷筒体3的一侧外壁通过螺栓连接有制动盘7，制动盘7的一侧设置有盘式制动器8，盘式制动器8与制动盘7相适配，使得盘式制动器8对制动盘7进行抱闸时，可以实现卷筒体3的旋转锁止，使得重物在空中停止后再启动不会存在下滑现象，更加安全。
进一步的，行星减速机2的底部一体成型有底座21，底座21的顶部外壁开有安装孔22，通过安装孔22便于对行星减速机2进行固定。
进一步的，制动盘7的一侧设置有高度限位器6，高度限位器6的型号为DXZ系列，且高度限位器6的输入轴与制动盘7通过花键连接，利用高度限位器6可以对提升的重物上升到最高点时使得永磁电机本体停止转动。
进一步的，卷筒体3的外壁开有卷绳槽16，卷绳槽16在为螺纹结构，导绳器4的一端与卷绳槽16相适配，当卷筒体3转动时，可以通过卷绳槽16的螺纹结构带动导绳器4进行移动，使得导绳器4把提升重物的钢丝绳进行定向缠绕。
工作原理：使用时，通过轴承座5和底座22进行安装固定，通过导线接通永磁电机本体1的电源，永磁电机本体1的定子绕组12通电通过旋转变压器13的作用，使得永磁体10带动转子轴9进行转动，转子轴9的转动带动行星减速机2的输入轴和输出轴进行转动，星减速机2的输出轴带动卷筒联轴器15进行转动，卷筒联轴器15通过固定环14带动卷筒体3进行转动，使得卷筒体3实现对提升重物的钢丝绳进行收卷，卷筒体3转动时通过螺旋的卷绳槽16带动导绳器4进行移动，导绳器4移动时在光轴滑轨18上进行滑动，使得导绳器4对钢丝绳的收卷实现导向的作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，包括永磁电机本体(1)和卷筒体(3)，其特征在于，所述永磁电机本体(1)和卷筒体(3)之间设置有行星减速机(2)，所述永磁电机本体(1)包括电机壳(20)，所述电机壳(20)内部通过轴承连接有转子轴(9)，所述转子轴(9)外部设置有永磁体(10)，所述电机壳(20)内部设置有定子绕组(12)，所述定子绕组(12)内部设置有铁芯(11)，所述定子绕组(12)位于永磁体(10)的外部，所述转子轴(9)与行星减速机(2)的输入轴通过花键连接，所述电机壳(20)的一侧外壁通过螺栓连接有旋转变压器(13)。
2.根据权利要求1所述的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，其特征在于，所述卷筒体(3)远离永磁电机本体(1)的一端通过轴连接有轴承座(5)，所述轴承座(5)和行星减速机(2)的一侧外壁均焊接有支架(19)，两个所述支架(19)之间通过螺栓连接有两个光轴导轨(18)，两个所述光轴导轨(18)外部滑动连接有导绳器(4)。
3.根据权利要求1所述的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，其特征在于，所述卷筒体(3)内部焊接有固定环(14)，所述固定环(14)一侧外壁通过螺栓连接有卷筒联轴器(15)，所述行星减速机(2)的输出轴一端与卷筒联轴器(15)通过花键连接。
4.根据权利要求1所述的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，其特征在于，所述卷筒体(3)的连接轴一端通过螺栓连接有法兰(17)，所述法兰(17)远离卷筒体(3)的一侧外壁通过螺栓连接有制动盘(7)，所述制动盘(7)的一侧设置有盘式制动器(8)，所述盘式制动器(8)与制动盘(7)相适配。
5.根据权利要求1所述的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，其特征在于，所述行星减速机(2)的底部一体成型有底座(22)，所述底座(22)的顶部外壁开有安装孔(22)。
6.根据权利要求4所述的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，其特征在于，所述制动盘(7)的一侧设置有高度限位器(6)，且高度限位器(6)的输入轴与制动盘(7)通过花键连接。
7.根据权利要求2所述的一种一级行星减速低速大扭矩内转永磁电机直驱机构，其特征在于，所述卷筒体(3)的外壁开有卷绳槽(16)，所述导绳器(4)的一端与卷绳槽(16)相适配。
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