无齿轮传动电动葫芦.pdf

本发明涉及一种无齿轮传动电动葫芦，该电动葫芦采用永磁同步电动机的结构原理，使永磁同步电动机直接与电动葫芦的起升机构和运行机构相连，并根据不同吨位电动葫芦的起升和运行的输出转速和扭矩的设计要求，实现电动葫芦的起升和运行功能，电气控制采用变频调速器再配以PLC或PC机控制；制动器采用钳式制动器。此种电动葫芦采用永磁同步电动机代替了三相交流电动机带变速箱的结构，具有结构简单、重量轻、传动平稳、无震动、无噪声、节能、免维护、使用寿命高等优点。

1、  无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，该电动葫芦采用永磁同步电动机的结构原理，使永磁同步电动机直接与电动葫芦的起升机构和运行机构相连用于电动葫芦的起升机构和运行机构的驱动，并根据不同吨位电动葫芦的起升和运行的输出转速和扭矩的设计要求，实现电动葫芦的起升和运行功能，电气控制采用变频调速器再配以PLC或PC机控制；制动器采用钳式制动器。

2、  根据权利要求1所述的无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，所述的电动葫芦起升机构的卷筒为永磁同步电动机的定子，卷筒一端与永磁同步电动机转子通过滚动轴承装配联接；另一端与卷筒支撑轴通过滚动轴承装配联接；永磁同步电动机转子与制动钳固定在电动葫芦的壳体上，钳式制动器的制动盘固定在卷筒的两侧，卷筒支撑轴与制动钳固定在电动葫芦的壳体上。

3、  根据权利要求1所述的无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，所述的电动葫芦的卷筒装配成永磁同步电动机的转子，永磁电动机转子与卷筒一端和制动盘固定装配联接，永磁同步电动机定子与制动钳固定在电动葫芦的壳体上；卷筒另一端与制动盘和卷筒支撑轴固定联接，卷筒支撑轴通过滚动轴承与电动葫芦的壳体相联接，制动钳固定在壳体上。

4、  根据权利要求1所述的无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，所述的运行机构永磁同步电动机定子与制动盘、车轮轴、车轮固定连接，车轮轴与电动葫芦的壳体装配连接；永磁同步电动机转子与制动钳固定连接在电动葫芦的壳体上。

5、  根据权利要求1所述的无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，所述的运行机构永磁同步电动机转子与制动盘、车轮轴、车轮固定连接，车轮轴与电动葫芦的壳体装配连接；永磁同步电动机定子与制动钳固定连接。

6、  根据权利要求4或5所述的无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，所述的运行机构采用单驱动形式。

7、  根据权利要求4或5所述的无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，所述的运行机构采用双驱动形式，采用一个变频器控制两个相同规格型号的永磁同步电动机，两个相同规格型号的永磁同步电动机带动两个车轮同步运行。

8、  根据权利要求1所述的无齿轮传动电动葫芦，其特征在于，所述的无齿轮传动电动葫芦安装在各类起重机结构梁上，可形成无齿轮传动电动葫芦单梁桥式起重机、无齿轮传动电动葫芦单梁门式起重机、无齿轮传动电动葫芦单梁悬挂起重机、无齿轮传动电动葫芦双梁桥式起重机、无齿轮传动电动葫芦双梁门式起重机、无齿轮传动电动葫芦旋转式起重机。

无齿轮传动电动葫芦
技术领域
本发明涉及了一种工业用起重机，特别是一种无齿轮传动电动葫芦。
背景技术
电动葫芦是用来对物料起重、运输、装卸和安装等作业的一种起重设备，一般有起升和运输功能，可配以各类结构主梁形成单梁桥式起重机、单梁门式起重机、单梁悬挂起重机、电动葫芦双梁桥式起重机、双梁门式起重机、旋转起重机等。这些电动葫芦的主要特点是：电动机联接变速箱带动卷筒、运行车轮来实现起升和运行功能。一般是高转速低扭矩电动机联接变速箱，通过一定速比来实现起升和运行的低转速大扭矩，将其作用在卷筒、运行车轮来实现起升和运行功能，该种电动机带变速箱的齿轮传动方式存在着结构复杂、体积大、传动效率低、噪音高、维修率高的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种无齿轮传动电动葫芦，该电动葫芦采用永磁同步电动机的结构原理，使永磁同步电动机直接带动电动葫芦的起升和运行机构，实现起升和运行功能；代替了传统的三相交流电动机带变速箱结构，具有结构简单、重量轻、传动平稳、无震动、无噪声、节能、免维护、使用寿命高等优点。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
无齿轮传动电动葫芦，该电动葫芦采用永磁同步电动机的结构原理，使永磁同步电动机直接与电动葫芦的起升机构和运行机构相连用于电动葫芦的起升机构和运行机构的驱动，并根据不同吨位电动葫芦的起升和运行的输出转速和扭矩的设计要求，实现电动葫芦的起升和运行功能，电气控制采用变频调速器再配以PLC或PC机控制；制动器采用钳式制动器。
所述的电动葫芦起升机构的卷筒为永磁同步电动机的定子，卷筒一端与永磁同步电动机转子通过滚动轴承装配联接；另一端与卷筒支撑轴通过滚动轴承装配联接；永磁同步电动机转子与制动钳固定在电动葫芦的壳体上，钳式制动器的制动盘固定在卷筒的两侧，卷筒支撑轴与制动钳固定在电动葫芦的壳体上。
所述的电动葫芦的卷筒装配成永磁同步电动机的转子，永磁电动机转子与卷筒一端和制动盘固定装配联接，永磁同步电动机定子与制动钳固定在电动葫芦的壳体上；卷筒另一端与制动盘和卷筒支撑轴固定联接，卷筒支撑轴通过滚动轴承与电动葫芦的壳体相联接，制动钳固定在壳体上。
所述的运行机构永磁同步电动机定子与制动盘、车轮轴、车轮固定连接，车轮轴与电动葫芦的壳体装配连接；永磁同步电动机转子与制动钳固定连接在电动葫芦的壳体上。
所述的运行机构永磁同步电动机转子与制动盘、车轮轴、车轮固定连接，车轮轴与电动葫芦的壳体装配连接；永磁同步电动机定子与制动钳固定连接。
所述的运行机构采用单驱动形式。
所述的运行机构还可采用双驱动形式，采用一个变频器控制两个相同规格型号的永磁同步电动机，两个相同规格型号的永磁同步电动机带动两个车轮同步运行。
所述的无齿轮传动电动葫芦安装在各类起重机结构梁上，可形成无齿轮传动电动葫芦单梁桥式起重机、无齿轮传动电动葫芦单梁门式起重机、无齿轮传动电动葫芦单梁悬挂起重机、无齿轮传动电动葫芦双梁桥式起重机、无齿轮传动电动葫芦双梁门式起重机、无齿轮传动电动葫芦旋转式起重机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用永磁同步电动机从根本上取消电动葫芦起升、运行变速箱，彻底克服齿轮传动的各种弊端。
2、电动葫芦结构简单、体积小、重量轻、传动平稳、效率高且无振动及噪声、免维护。
3、采用变频调速，有利于实现自动化和大大降低电能消耗；
4.制动更平稳和安全。
5、准确计算使用程度和寿命，从根本上保证设备安全。
附图说明
图1为电动葫芦起升机构定子系列结构示意图
图2为电动葫芦起升机构转子系列结构示意图
图3为电动葫芦运行机构定子系列结构示意图
图4为电动葫芦运行机构转子系列结构示意图
图中：1-电动葫芦壳体  2-制动钳  3-转子  4-卷筒  5-卷筒支撑轴  6-滚动轴承7-制动盘  8-运行车轮  9-运行电机  10-定子  11-车轮  12-电动葫芦壳体  13-定子14-制动钳  15-转子  16-车轮轴  17-制动盘  18-电动葫芦主机  19-电动葫芦运行梁
具体实施方式
本发明无齿轮传动电动葫芦，又可用于单梁桥式起重机、单梁门式起重机，单梁悬挂起重机、电动葫芦双梁桥式起重机、电动葫芦双梁门式起重机、旋转式起重机等，无齿轮传动电动葫芦中的永磁同步电动机用于电动葫芦起升、运行机构和各种类型起重机的运行、回转机构的驱动，彻底改变了原来三相交流电动机带动减速机(变速箱)带动卷筒(或车轮、回转装置)的驱动方式，取消减速机(变速箱)，实现无齿轮传动。其结构简单、体积小、重量轻、传动效率高、无振动、无噪音、维护少、寿命高又节约电能。
无齿轮传动电动葫芦，该电动葫芦采用永磁同步电动机的结构原理，将永磁同步电动机直接与电动葫芦的起升和运行机构相连，并根据起升和运行机构的输出转速和扭矩的设计要求，实现电动葫芦的起升和运行功能，电气控制采用变频调速控制；制动器采用钳式制动器，制动力矩较大使可用多个钳式制动器来实现。
电动葫芦起升、运行电气控制采用变频调速再配以PLC或PC机控制，可以实现准确计算各机构工作次数和载荷数量及运行距离，从根本上保证电动葫芦的安全；同时具有准确定位和限位及载荷限制器的功能。
下面具体介绍无齿轮传动电动葫芦的永磁同步电动机与电动葫芦的起升、运行机构的连接关系与工作过程：
(一)、起升机构：其卷筒为永磁同步电动机的定子或转子，实现电动葫芦的起升功能，采用钳式制动器制动，实现方式有两种：1)定子系列，即卷筒做为永磁同步电动机的定子，其转子固定不动，定子正反两方向转动；2)转子系列，即卷筒装配成永磁同步电动机的转子，定子固定不动，转子正反两方向转动。具体结构为：
1、定子系列：见图1，卷筒4一端与永磁同步电动机转子3通过滚动轴承6装配联接；另一端与卷筒支撑轴5通过滚动轴承6装配联接；永磁同步电动机转子3与制动钳2固定在电动葫芦壳体1上，钳式制动器的制动盘7固定在卷筒4的两侧，卷筒支撑轴5与制动钳2固定在电动葫芦壳体1上。
2、转子系列：见图2，永磁电动机转子3与卷筒4一端和制动盘7固定装配联接，永磁同步电动机定子10与制动钳2固定在电动葫芦壳体1上；卷筒4另一端与制动盘7和卷筒支撑轴5固定联接，卷筒支撑轴5通过滚动轴承6与电动葫芦壳体1装配联接，制动钳2固定在壳体上。
(二)、运行机构：永磁同步电动机直接与运行机构主动车轮相连接，根据要求设计成单驱动和双驱动实现运行功能，采用钳式制动器制动，运行机构永磁同步电动机分为定子系列和转子系列两种形式。具体结构为：
1.定子系列：见图3，永磁同步电动机定子13与制动盘17、车轮轴16、车轮11固定连接，车轮轴16与电动葫芦壳体12装配连接；永磁同步电动机转子15与制动钳14固定连接在电动葫芦的壳体上。
2.转子系列：见图4，永磁同步电动机转子15与制动盘17、车轮轴16、车轮11固定连接，车轮轴16与电动葫芦壳体12装配连接；永磁同步电动机定子13与电动葫芦壳体12、制动钳14固定连接。