[發明專利]一種外轉子永磁電機直驅一體化礦井提升機

無效

• 申請號: 201310232074.3
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103342276A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 馮濤;李建東;李慶旭;李爽;梁慶信;張炳義
• 申請（專利權）人: 大連伯頓冠力電機有限公司
• 主分類號: B66B15/08
• 分類號: B66B15/08
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于礦山機械技術領域，特別是涉及一種將驅動電機、卷筒等設備整合集成為一體的外轉子永磁電機直驅一體化礦井提升機。

背景技術

礦井提升機是煤炭開采過程中的重要運載工具，通常起到將礦井底部的煤炭等資源運輸至地面的作用，作為一個機械與電氣并存的設備，其運行的可靠性與穩定性直接影響到礦井作業的連續性與安全性，其提升能力也直接決定了礦井的產量。可以說，礦井提升機是礦產開采過程中最主要的核心設備之一。

現階段，礦井提升機內的驅動電機大都采用繞線式交流異步電動機、直流電動機及電勵磁同步電動機；其中最為先進的礦井提升機采用的是電勵磁同步電動機，且電勵磁同步電動機與卷筒采用內裝式結構，即將電機定子固定在卷筒主軸上，電機整體安裝在卷筒內部，卷筒外側安裝鋼絲繩襯墊，卷筒內側加裝T型鋼結構固定電機轉子磁極。但內裝式結構也存在一些缺點，它不適合小功率提升機，因為卷筒直徑過小將使調整氣隙和進行檢修發生困難；對于單繩或雙繩摩擦式提升機，由其工作特點決定，卷筒寬度無法容納電機；對于雙制動盤式提升機，其內部熱空氣將導致主軸和摩擦輪發生軸向伸長，可能影響制動間隙的均等；采用內裝式結構的提升機對卷筒剛度要求很高，因為卷筒外鋼絲繩直接作用于卷筒，進而直接影響到氣隙；采用內裝式結構的提升機，其電動機只有進入內部才能檢修，導致維修不方便；電機內的轉子電勵磁磁極需要依靠滑環、電刷、整流裝置將外部供電引入旋轉磁極，導致結構復雜；提升機在工廠內試驗困難，對于試驗設備和配套工裝等技術要求高，試驗難度大。

對于專利號為201020541486.7的中國實用新型專利，公開了一種大型提升機直驅裝置，及專利號為201020131801.9的中國實用新型專利，公開了一種永磁電機礦井提升機，兩專利均采用了轉子懸掛式結構，利用聯軸器將永磁同步電機與卷筒連接在一起；申請號為200910220244.X的中國專利申請，公開了一種礦井提升機專用直驅式永磁同步電動機，雖然永磁同步電動機與卷筒之間取消了聯軸器，采用了直連式設計，即電機轉子與卷筒采用同一轉軸。但是上述專利卻無法有效避免提升機受力不均的情況發生，而且電機氣隙也很難得到控制。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種外轉子永磁電機直驅一體化礦井提升機，其驅動電機設置為外轉子永磁電機，永磁電機與卷筒采用同軸直連式，提高效率的同時也便于組裝維護，不會影響電機氣隙，同時主軸采用兩側軸端固定軸承的支撐方式，使提升機的受力更加均勻。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種外轉子永磁電機直驅一體化礦井提升機，包括定子、轉子、主軸、卷筒、支撐機殼、底座及制動盤剎，所述的定子固裝于支撐機殼上；所述的主軸通過其兩側軸端分別與支撐機殼相連接，在所述的主軸中部依次固定套裝有轉子和卷筒，所述轉子和卷筒相固接；所述的定子與轉子相配合，定子設置于轉子內；所述的制動盤剎安裝于支撐機殼上，所述制動盤剎與卷筒相配合；所述的支撐機殼固裝于底座上。

所述的主軸轉子側軸端通過滾動軸承與支撐機殼相連接，主軸卷筒側軸端通過雙面調心軸承與支撐機殼相連接。

在所述的轉子與定子的配合處外側安裝有電機防護罩。

所述的轉子采用永磁體以N極和S極相間排列方式依次嵌放在永磁體槽內。

本發明的有益效果：

1、本發明的驅動電機設置為外轉子永磁電機，由于永磁電機采用外轉子結構，便于安裝，且轉子與卷筒相互獨立，很好的避免了卷筒變形對轉子和氣隙的影響，保證了電機性能的穩定性；本發明的轉子磁場采用永磁體勵磁，避免了電勵磁同步電機轉子磁場需要直流電源激磁的弊端，取消了傳統同步電機的滑環與電刷，提高效率的同時也增強了系統的可靠性和可維護性。

2、本發明與現有技術相比，采用一體化集成設計，在完成廠內加工安裝后，整體運輸到現場，對現場安裝條件要求低，設備長期運行時可能出現的基礎沉降等外界因素對設備影響小，系統獨立性好。

3、本發明的主軸轉子側軸端安裝的是滾動軸承，而主軸卷筒側軸端安裝的是雙面調心軸承，其中滾動軸承可以控制電機氣隙的微小變化，而雙面調心軸承的承載能力強，可以適應由于載荷過大造成的主軸微小撓曲變形，還可以適應卷筒角度的調整，保證了現場安裝調試的順利進行。

附圖說明

圖1為本發明的一種外轉子永磁電機直驅一體化礦井提升機結構示意圖；

圖2為本發明的定子結構示意圖；

圖3為本發明的轉子結構示意圖；

圖4為本發明的永磁體結構示意圖；