專利名稱：節(jié)能型扶梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道上使用的主機(jī)。
背景技術(shù)：
由于扶梯主機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合決定了扶梯主機(jī)工作的最大特點(diǎn)是低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩?，F(xiàn)在 的扶梯主機(jī)，輸出端轉(zhuǎn)速一般在40rpm左右，這種速度對(duì)于傳統(tǒng)的三相交流異步電機(jī)顯然 是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而且由于提升自動(dòng)扶梯所需要的轉(zhuǎn)矩很大，一般在1100-3000N. m,所以傳統(tǒng) 的扶梯主機(jī)都是有兩部分組成電機(jī)和減速機(jī)。一般電機(jī)為三相交流異步電機(jī)，是主機(jī)的原 動(dòng)機(jī)，然后通過(guò)一個(gè)蝸輪蝸桿減速機(jī)來(lái)降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩。蝸輪蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是容易得 到很大的單級(jí)傳動(dòng)比；但是其缺點(diǎn)也很明顯，就是傳動(dòng)效率過(guò)低，一般為0. 7左右。另外，由 于異步電機(jī)在工作過(guò)程中需要?jiǎng)?lì)磁電流來(lái)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，增加了無(wú)功損耗及定子(或轉(zhuǎn)子) 的銅損及鐵損，所以其功率因數(shù)較低，一般為0. 8左右，因此現(xiàn)有的扶梯主機(jī)在額定工作狀 態(tài)下的效率僅為0.6左右。并且，啟動(dòng)時(shí)功率損耗更大，如果考慮到非額定狀態(tài)下(如啟動(dòng) 狀態(tài))的能量損耗，效率將會(huì)更低。因此，傳統(tǒng)的扶梯主機(jī)的一大缺陷就是效率低下，很大 一部分能量白白浪費(fèi)掉了?，F(xiàn)在也有一些節(jié)能扶梯，結(jié)構(gòu)形式是改變傳統(tǒng)的低效率的蝸輪蝸桿傳動(dòng)，采用的 齒輪傳動(dòng)。但僅僅是改變了傳動(dòng)部分，原動(dòng)機(jī)仍然采用的是高速低轉(zhuǎn)矩的異步電動(dòng)機(jī)，而 且產(chǎn)品僅僅是將二者簡(jiǎn)單的拼湊到一起，比如有一種產(chǎn)品就是將異步電動(dòng)機(jī)放置在一個(gè)齒 輪減速箱上方，通過(guò)皮帶傳動(dòng)將電機(jī)的輸出功率傳遞到齒輪減速箱上，再通過(guò)減速箱減速 最終輸出功率。這種主機(jī)，由于減速比較高，必然導(dǎo)致效率大為降低。而且僅僅只是將異步 電機(jī)和齒輪減速箱這兩種的機(jī)器進(jìn)行機(jī)械的拼裝，不能實(shí)現(xiàn)有機(jī)的結(jié)合，產(chǎn)品機(jī)械和電氣 性能很難得到保證。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種節(jié)能型扶梯主機(jī)，該主機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)拖動(dòng)自動(dòng)扶 梯的功能，并且工作效率得到很大提升，起到節(jié)能降耗的作用。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型作了如下結(jié)構(gòu)，原動(dòng)機(jī)采用了永磁同步技術(shù)的永 磁同步電機(jī)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)將永磁同步電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)化為扶梯主機(jī)的輸出。在主機(jī)座上固 定有永磁同步電機(jī)及齒輪減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，齒輪減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為一級(jí)齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中高 速齒輪軸為永磁同步電機(jī)的電機(jī)軸，低速齒輪軸為永磁同步扶梯主機(jī)的輸出軸，高速齒輪 軸和低速齒輪軸通過(guò)齒輪副連接；主機(jī)機(jī)座分前后兩部分，后面部分作為永磁同步電機(jī)的 機(jī)殼，電機(jī)后蓋與之相連，殼內(nèi)裝有永磁同步電機(jī)部分，曳引機(jī)機(jī)座的前面部分為齒輪減速 箱體，高速齒輪軸末端通過(guò)軸承支撐在減速箱體的端蓋上，低速齒輪軸也通過(guò)兩端的軸承 支撐在主機(jī)機(jī)座和減速箱端蓋上，并且末端伸出減速箱端蓋一部分作為主機(jī)的輸出軸，減 速箱端蓋固定在主機(jī)座上；高速齒輪軸上設(shè)有圓柱斜齒輪，并與低速齒輪軸上的低速大齒 輪嚙合。[0006]本實(shí)用新型是一種將永磁同步電機(jī)與高效率的齒輪傳動(dòng)裝置有機(jī)地結(jié)合的一種 高效率扶梯主機(jī)。充分利用了永磁同步電機(jī)的低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩高效率和圓柱斜齒輪傳動(dòng)的高 效率。能夠在低速狀態(tài)下輸出很大的轉(zhuǎn)矩，因此不需要很高的傳動(dòng)比就能得到提升自動(dòng)扶 梯所需的轉(zhuǎn)矩。本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速為160rpm，輸出轉(zhuǎn)矩可 達(dá)750N. m,因此只需要通過(guò)一個(gè)減速比為4的減速機(jī)構(gòu)就能得到滿足工作需求的輸出轉(zhuǎn)矩 和轉(zhuǎn)速。特別是采用一級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)。其傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)，使用壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)效率 高。一般能達(dá)0. 96-0. 99。而且由于輸入端采用的是永磁同步電機(jī)，其在工作過(guò)程中磁場(chǎng)是 由永磁體產(chǎn)生，節(jié)省了異步電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中的勵(lì)磁電流，電機(jī)功率因數(shù)接近于1。因此電 機(jī)效率較異步電動(dòng)機(jī)高，而且由于永磁同步電機(jī)在低速狀態(tài)下也能輸出很大的轉(zhuǎn)矩，因此 其在各個(gè)工作狀況下的效率基本一致。因此，永磁同步電機(jī)的效率能達(dá)到0.9以上?；?以上原理，這里提到的新型永磁同步扶梯曳引機(jī)，工作效率一般能達(dá)到0. 87-0. 9。與傳統(tǒng)扶 梯主機(jī)相比，效率提高40-50 %。該主機(jī)可用于自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道的拖動(dòng)。由于采用永磁同步技術(shù)，并且采用效 率很高的一級(jí)斜齒輪傳動(dòng)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)很高的傳動(dòng)效率，起到節(jié)能環(huán)保的效果。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1的A-A剖面圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型中原動(dòng)機(jī)為采用了永磁同步技術(shù)的永磁同步電機(jī)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)將永 磁同步電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)化為扶梯主機(jī)的輸出。本實(shí)用新型具體實(shí)施例描述如下從圖中我們看到，主機(jī)機(jī)座13分前后兩部分， 后面部分作為永磁同步電機(jī)的機(jī)殼14，其上有一個(gè)裝有電機(jī)定子2的電機(jī)后蓋3與之相連。 在機(jī)殼內(nèi)部，電機(jī)定子2的外部是電機(jī)轉(zhuǎn)子1，它與高速齒輪軸(電機(jī)軸)7為剛性連接，通 過(guò)高速齒輪軸兩端的軸承16，電機(jī)轉(zhuǎn)子1固定在電機(jī)機(jī)殼的內(nèi)部，并且能夠繞著電機(jī)定子2 旋轉(zhuǎn)。主機(jī)機(jī)座13的前面部分是一個(gè)齒輪減速箱體4，高速齒輪軸(電機(jī)軸)7從電機(jī)內(nèi) 部伸出來(lái)的部分帶有圓柱斜齒輪5，并與大齒輪19嚙合，高速齒輪軸7末端通過(guò)軸承16支 撐在減速箱端蓋5上，作為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一部分，低速齒輪軸(輸出軸)18也通過(guò)兩端 的軸承17支撐在主機(jī)機(jī)座13和減速箱端蓋5上，并且末端8伸出減速箱端蓋5 —部分，用 于安裝拖動(dòng)自動(dòng)扶梯與轉(zhuǎn)的鏈輪(圖中未示)。另外，工作中需要制動(dòng)時(shí)，是通過(guò)制動(dòng)瓦9 與電機(jī)轉(zhuǎn)子1的外表面摩擦實(shí)現(xiàn)的。制動(dòng)瓦9安裝于制動(dòng)臂10上面，制動(dòng)時(shí)通過(guò)制動(dòng)彈簧 11壓縮產(chǎn)生的壓力將制動(dòng)瓦壓在電機(jī)轉(zhuǎn)子1的外表面上產(chǎn)生摩擦，以達(dá)到制動(dòng)效果。當(dāng)曳 引機(jī)工作時(shí)，磁力器12通電產(chǎn)生反向的推力，以克服彈簧的壓力，使制動(dòng)瓦9與電機(jī)轉(zhuǎn)子1 外表面分離，電機(jī)轉(zhuǎn)子1可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型扶梯主機(jī)的工作原理如下通電后，電機(jī)定子2上面形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁 場(chǎng)，由此驅(qū)動(dòng)貼有永磁體的外轉(zhuǎn)子1，外轉(zhuǎn)子1帶動(dòng)與之相連的高速齒輪軸(電機(jī)軸)7與之 一起轉(zhuǎn)動(dòng)；然后通過(guò)一級(jí)斜齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)相嚙合的低速大齒輪軸(輸出軸)18轉(zhuǎn)動(dòng)，由此 實(shí)現(xiàn)了功率的傳遞，最終將電機(jī)的輸出的能量傳遞到輸出軸上。
4[0013]停止工作或制動(dòng)時(shí)，電機(jī)斷電的同時(shí)，磁力器12也斷電，制動(dòng)彈簧11通過(guò)制動(dòng)臂 10將制動(dòng)瓦9壓在電機(jī)轉(zhuǎn)子1外表面上，使主機(jī)保持靜止。本實(shí)用新型將永磁同步電機(jī)用于自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道的拖動(dòng)時(shí)，可在永磁同步 電機(jī)上增加減速機(jī)構(gòu)，上面所述的單級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)只是其中的一種實(shí)施方式，也可以 根據(jù)輸出需求更改為其他傳動(dòng)方式，如多級(jí)齒輪傳動(dòng)，行星齒輪傳動(dòng)或蝸輪蝸桿傳動(dòng)。
權(quán)利要求一種節(jié)能型扶梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)，其特征在于原動(dòng)機(jī)為采用了永磁同步技術(shù)的永磁同步電機(jī)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)將永磁同步電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)化為扶梯主機(jī)的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型扶梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)，其特征在于在主機(jī)座上固定有永磁 同步電機(jī)及齒輪減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，齒輪減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為一級(jí)齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中高速齒輪軸 為永磁同步電機(jī)的電機(jī)軸，低速齒輪軸為扶梯主機(jī)的輸出軸，高速齒輪軸和低速齒輪軸通 過(guò)齒輪副連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扶梯主機(jī)，其特征在于主機(jī)機(jī)座分前后兩部分，后面部 分作為永磁同步電機(jī)的機(jī)殼，電機(jī)后蓋與之相連，殼內(nèi)裝有永磁同步電機(jī)部分，主機(jī)機(jī)座的 前面部分為齒輪減速箱體，高速齒輪軸末端通過(guò)軸承支撐在減速箱體的端蓋上，低速齒輪 軸也通過(guò)兩端的軸承支撐在主機(jī)機(jī)座和減速箱端蓋上，并且末端伸出減速箱端蓋一部分作 為主機(jī)的輸出軸，減速箱端蓋固定在主機(jī)座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能型扶梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)，其特征在于高速齒輪軸上設(shè)有圓柱 斜齒輪，并與低速齒輪軸上的低速大齒輪嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型扶梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)，其特征在于減速機(jī)構(gòu)為多級(jí)齒輪傳 動(dòng)結(jié)構(gòu)，行星齒輪傳動(dòng)或蝸輪蝸桿傳動(dòng)。
專利摘要一種節(jié)能型扶梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)，原動(dòng)機(jī)采用了永磁同步技術(shù)的永磁同步電機(jī)，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)將永磁同步電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)化為扶梯主機(jī)的輸出。在主機(jī)座上固定有永磁同步電機(jī)及齒輪減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，齒輪減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為一級(jí)齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中高速齒輪軸為永磁同步電機(jī)的電機(jī)軸，低速齒輪軸為扶梯主機(jī)的輸出軸，高速齒輪軸和低速齒輪軸通過(guò)齒輪副連接；采用這種結(jié)構(gòu)的扶梯主機(jī)，工作效率一般能達(dá)到0.87-0.9。與傳統(tǒng)扶梯曳引機(jī)相比，效率提高40-50％；該曳引機(jī)可用于自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道的拖動(dòng)。由于采用永磁同步技術(shù)，并且采用效率很高的一級(jí)斜齒輪傳動(dòng)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)很高的傳動(dòng)效率，起到節(jié)能環(huán)保的效果。
文檔編號(hào)B66B23/02GK201737577SQ20102016137
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者劉成輝, 劉金忠, 張慶東, 李明輝, 林萬(wàn)里, 王義彬, 石正鐸 申請(qǐng)人:許昌西繼電梯有限公司