專利名稱：永磁同步電動機直接驅動的起重機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業(yè)用起重機，特別是一種采用永磁同步電動機直接驅動的 起重機。
背景技術：
起重機是用來對物料起重、運輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機械設備，一般由機械、金 屬機構和電氣等三大部分組成，機械方面是指起升、運行、變幅和回轉(旋轉)等機構，這些 機構的工作特點是電動機連接減速機帶動卷筒，車輪(或回轉裝置)來實現(xiàn)各類機構功 能。一般是高轉速電動機連接減速機(器)，通過一定速比來實現(xiàn)各機構低轉速，大扭矩輸 出，使其作用在卷筒，運行車輪，或回(旋)轉裝置上來實現(xiàn)起重機的起升(下降)、運行、變 幅和回轉(旋轉)等各項功能，該種電動機帶減速機的齒輪傳動方式存在著機構復雜，體積 大，重量高，傳動效率低，噪音高，運行不平穩(wěn)和維修率高的缺點。
發(fā)明內容為解決現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種永磁同步電動機直接 驅動的起重機，該起重機采用永磁同步電動機的機構原理和特點，使永磁同步電動機分別 直接驅動起重機的起升、運行、變幅和回轉機構，實現(xiàn)各機構的起升或下降、運行、變幅和回 轉功能，替代了傳統(tǒng)的三相交流電動機帶動減速機的結構，中小噸位的起重機取消了減速 機。具有結構簡單，重量輕，傳動平穩(wěn)，無振動，無噪音，電機效率高，機械傳動效率高，節(jié)能， 使用壽命長，免維護等優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)永磁同步電動機直接驅動的起重機，該起重機采用永磁同步電動機的機構原理和 特點，使永磁同步電動機直接驅動起重機的起升機構、運行機構、變幅機構和回轉機構，實 現(xiàn)起重機各機構的起升或下降、運行、變幅和回轉功能，電氣控制采用變頻調速控制。所述的起重機永磁同步電動機用于橋式起重機、冶金起重機、門式起重機、塔式起 重機、門座式起重機、裝卸橋、港口起重機、船用起重機、汽車起重機、輪船起重機、履帶起重 機、鐵路起重機、浮式起重機和升降機的起升機構、運行機構、變幅機構和回轉機構的驅動。所述的起升機構和變幅機構中，永磁同步電動機直接驅動卷筒，卷筒固定在卷筒 軸軸承支撐上，制動器安裝在永磁同步電動機和卷筒的兩側，制動器可為一個或多個。制動 采用低速制動，根據(jù)制動力矩的要求選取制動器的種類和數(shù)量，制動器的種類可以是電磁 制動器，液壓推桿制動器，帶式制動器或盤式制動器，其數(shù)量可以是一個，兩個或多個，制動 器可以置于卷筒一側或兩側，也可以置于起重機永磁同步電動機一側或兩側。所述的起重機運行機構中，起重機永磁同步電動機直接驅動車輪，車輪固定在車 輪軸軸承支撐上，制動器安裝在永磁同步電動機的兩側，制動器可為一個或多個。制動采用 低速制動，根據(jù)制動力矩的要求選用制動器的種類和數(shù)量，制動器的種類可以是電磁制動 器，液壓推桿制動器，帶式制動器或盤式制動器或慣性制動器，其數(shù)量可以是一個，兩個或多個，制動器可以置于車輪一側或兩側，也可以置于起重機專用永磁同步電動機一側或兩側。所述的起重機回轉機構中，起重機永磁同步電動機直接驅動回轉驅動元件，回轉驅動元件固定在回轉驅動軸軸承支撐上，制動器安裝于起重機永磁同步電動機兩側；制動 器根據(jù)設計要求可為一個或多個。對于大扭矩輸出要求的起重機的起升機構和變幅機構，起重機永磁同步電動機直 接連接起升減速機，起升減速機連接卷筒，卷筒固定在卷筒軸軸承支撐上，制動器安裝在永 磁同步電動機和卷筒的兩側，制動器可為一個或多個。對于大扭矩輸出要求的起重機的運行機構，起重機永磁同步電動機直接連接運行 減速機，運行減速機直接連接車輪，車輪固定在車輪軸軸承支撐上，制動器安裝在永磁同步 電動機的兩側，制動器可為一個或多個。對于大扭矩輸出要求的起重機的回轉機構，起重機永磁同步電動機直接連接回轉 減速機，回轉減速機連接回轉驅動元件，回轉驅動元件固定在回轉驅動軸軸承支撐上，制動 器安裝于起重機永磁同步電動機兩側；制動器可為一個或多個。起重機永磁同步電動機用于起重機的起升機構、運行機構、變幅機構和回轉機構 制動時，可采用電機發(fā)電制動，實現(xiàn)零速制動與工作制動結合，發(fā)電回饋電網達到節(jié)能效
^ ο起重機整機或起升機構、運行機構、變幅機構、回轉機構中的一種或幾種機構供電 采用直流供電系統(tǒng)；減少供電線路，提高供電效率和安全。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是1、采用起重機永磁同步電動機從根本上取消了起重機各機構的減速機(變速 箱)，徹底克服齒輪傳動的各種弊端。2、起重機各機構結構簡單，體積小，重量輕，傳動平穩(wěn)，效率高，無振動機噪音。3、制動采用低速制動更安全。4、由于永磁同步電動機自身電機效率高，并使用變頻調速導致大大降低電能消耗。5、易實現(xiàn)標準化，制造模塊化和控制自動化。6、無磨損，壽命高，實現(xiàn)免維護。7、起重機專用永磁電動機制動可以采用發(fā)電制動，電能回饋電網，高效節(jié)能。
圖1是起重機起升機構和變幅機構結構示意圖；圖2是起重機運行機構結構示意圖；圖3是起重機回轉機構結構示意圖；圖4是大扭矩輸出要求的起重機起升和變幅機構的結構示意圖；圖5是大扭矩輸出要求的起重機運行機構的結構示意圖；圖6是大扭矩輸出要求的起重機回轉機構的結構示意圖。
具體實施方式
永磁電動機直接驅動的起重機，該起重機采用永磁同步電動機的機構原理和特點，采用永磁同步電動機直接驅動起重機的起升機構、運行機構、變幅機構或回轉機構，并根據(jù)起重機各機構的輸出轉速和扭矩的設計要求，實現(xiàn)起重機各結構的起升或下降、運行、 變幅和回轉，電氣控制采用變頻調速控制。制動采用低速制動，制動力矩較大時可用多個制 動器。永磁同步電動機可用于橋式起重機、冶金起重機、門式起重機、塔式起重機、門座式起重機、裝卸橋港口起重機、船用起重機和升降機中各機械機構的驅動。起重機專用永磁 同步電動機具有低轉速，大扭矩輸出的特點，其優(yōu)點是替代了傳統(tǒng)的三相交流電動機連接 減速機的結構，具有結構簡單，重量輕，傳動平穩(wěn)，無振動，無噪音，電機效率高，機械傳動效 率高，節(jié)能，使用壽命長，免維護等優(yōu)點。下面具體介紹永磁同步電動機直接驅動的起重機的起升，運行，變幅和回轉機構 的連接關系及工作過程和大扭矩輸出要求的起重機的各機構的連接關系及工作過程。見圖1，起重機的起升機構和變幅機構，起重機永磁同步電動機3-1直接連接卷筒 2-1，卷筒2-1固定在卷筒軸軸承支撐4-1上，制動器3-1放在起重機永磁同步電動機1-1 和卷筒2-1的兩側。見圖2，起重機的運行機構，起重機永磁同步電動機1-2直接連接車輪2-2，車輪 2-2固定在車輪軸軸承支撐4-2上，制動器3-2放置在起重機永磁同步電動機1-2的兩側。見圖3，起重機的回轉機構，起重機永磁同步電動機1-3直接連接回轉驅動元件 2-3，回轉驅動元件2-3固定在驅動軸軸承支撐4-3上，驅動回轉支撐5-3旋轉，制動器3_3 放在起重機永磁同步電機1-3的兩側。見圖4，大扭矩輸出要求的起重機的起升和變幅機構，起重機永磁同步電動機1-4 直接連接起升減速機5-4，起升減速機5-4直接連接卷筒2-4，卷筒2-4固定在卷筒軸軸承 支撐4-4上，制動器3-4放在起重機永磁同步電動機1-4的兩側。見圖5，大扭矩輸出要求的起重機運行機構，起重機永磁同步電動機1-5直接連接 運行減速機5-5，運行減速機5-5直接連接車輪2-5，車輪2-5固定在車輪軸軸承支撐4_5 上，制動器3-5放在起重機永磁同步電動機1-5的兩側。見圖6，大扭矩輸出要求的起重機回轉結構，起重機永磁同步電動機1-6直接連接 回轉減速機5-6，回轉減速機5-6直接連接回轉驅動元件2-6，回轉驅動元件2-6固定在回 轉軸軸承支撐4-6上，驅動回轉支撐6旋轉，制動器3-6可以放在起重機專用永磁同步電動 機1的兩側。做為大型起重機，其起升、變幅、運行和回轉機構要求的輸出扭矩很大，起重機永 磁同步電動機其輸出扭矩與其體積和重量成正比，由于輸出扭矩過大導致永磁同步電動機 體積和重量也過大，此種狀況可以設計一定大的輸出扭矩和數(shù)據(jù)的起重機專用永磁同步電 動機連接減速機(器)實現(xiàn)大扭矩輸出，制動采用中速制動，可以根據(jù)制動力矩的要求選用 制動器的種類和數(shù)量，制動器的種類可以是電磁制動器，液壓推桿制動器，帶式制動器或盤 式制動器，制動器可以置于永磁同步電動機一側或兩側，其數(shù)量可以是一個，兩個或多個。
權利要求永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，該起重機采用永磁同步電動機連接起重機的起升機構、運行機構、變幅機構和回轉機構，電氣控制采用變頻調速控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，所述的起 升機構和變幅機構中，永磁同步電動機直接驅動卷筒，卷筒固定在卷筒軸軸承支撐上，制動 器安裝在永磁同步電動機和卷筒的兩側，制動器可為一個或多個。
3.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，所述的起 重機運行機構中，起重機永磁同步電動機直接驅動車輪，車輪固定在車輪軸軸承支撐上，制 動器安裝在永磁同步電動機的兩側，制動器可為一個或多個。
4.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，所述的起 重機回轉機構中，起重機永磁同步電動機直接驅動回轉驅動元件，回轉驅動元件固定在回 轉驅動軸軸承支撐上，制動器安裝于起重機永磁同步電動機兩側；制動器可為一個或多個。
5.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，起重機永 磁同步電動機直接連接起升減速機，起升減速機連接卷筒，卷筒固定在卷筒軸軸承支撐上， 制動器安裝在永磁同步電動機和卷筒的兩側，制動器可為一個或多個。
6.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，起重機永 磁同步電動機直接連接運行減速機，運行減速機直接連接車輪，車輪固定在車輪軸軸承支 撐上，制動器安裝在永磁同步電動機的兩側，制動器可為一個或多個。
7.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，起重機永 磁同步電動機直接連接回轉減速機，回轉減速機連接回轉驅動元件，回轉驅動元件固定在 回轉驅動軸軸承支撐上，制動器安裝于起重機永磁同步電動機兩側；制動器可為一個或多 個。
8.根據(jù)權利要求1所述的永磁同步電動機直接驅動的起重機，其特征在于，起重機整 機或起升機構、運行機構、變幅機構、回轉機構中的一種或幾種機構供電采用直流供電系 統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及一種采用永磁同步電動機直接驅動的起重機，采用永磁同步電動機連接起重機的起升機構、運行機構、變幅機構和回轉機構，電氣控制采用變頻調速控制。起升機構和變幅機構中，永磁同步電動機直接驅動卷筒，卷筒固定在卷筒軸軸承支撐上，制動器安裝在永磁同步電動機和卷筒的兩側。永磁同步電動機直接連接起升減速機，起升減速機連接卷筒，卷筒固定在卷筒軸軸承支撐上，制動器安裝在永磁同步電動機和卷筒的兩側。具有結構簡單，重量輕，傳動平穩(wěn)，無振動，無噪音，電機效率高，機械傳動效率高，節(jié)能，使用壽命長，免維護等優(yōu)點。
文檔編號B66C13/12GK201560058SQ20092024762
公開日2010年8月25日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權日2009年10月28日
發(fā)明者張曉明 申請人:張曉明