專利名稱：外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起重機械領(lǐng)域，尤其是外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)起重機一般由主梁、起升機構(gòu)、運行機構(gòu)和電控部分組成。起重的主要功能就是起吊物料，運行一定距離，達到運輸、裝卸和安裝等工作目的。起重機的起升機構(gòu)、運行機構(gòu)是其主要核心件。傳統(tǒng)意義上的低速情況下實現(xiàn)輸出大扭矩的起升機構(gòu)一般由電機、減速機、外筒和傳動機構(gòu)組成，也就是通常所說的“三件四聯(lián)機構(gòu)”。運行機構(gòu)一般由電機、減速機、傳動齒輪組成，或由三合一減速機組成，傳統(tǒng)的起升機構(gòu)、運行機構(gòu)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪音較大、單一制動存有安全隱患，運行振動大、穩(wěn)定性不好、維護保養(yǎng)多等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種外筒與驅(qū)動機構(gòu)合二為一的外轉(zhuǎn)子永磁起重機。可以在低速情況下實現(xiàn)輸出大扭矩。因本發(fā)明具備結(jié)構(gòu)簡單和低速情況下實現(xiàn)輸出大扭矩的兩大特點，因而可以同時獲得重量輕、可靠性強、運行穩(wěn)定、微震動、低噪音、安全、節(jié)能、壽命長的其他優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，包括制動器、繞組、永磁體、中心軸、外筒、鐵芯、軸承、固定座和變頻器；其中制動器設(shè)置于外筒內(nèi)的兩端并固定在中心軸上，外筒內(nèi)壁安裝有永磁體，外筒通過軸承固定在中心軸上，鐵芯內(nèi)鑲?cè)肜@組，鐵芯安裝在中心軸上連成一體，中心軸固定在兩端的固定座內(nèi)，變頻器通過輸出線與繞組連接。外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，包括制動器、繞組、永磁體、中心軸、外筒、鐵芯、軸承、固定座和變頻器；其中制動器設(shè)置于外筒內(nèi)的兩端并固定在中心軸上，外筒內(nèi)壁安裝有永磁體，外筒通過軸承固定在中心軸上，鐵芯內(nèi)鑲?cè)肜@組，鐵芯安裝在中心軸上連成一體，中心軸固定在兩端的固定座內(nèi)，變頻器通過輸出線與繞組連接；固定座安裝在工作臺上。外筒也可稱為外轉(zhuǎn)子。低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，包括制動器、繞組、永磁體、中心軸、外筒、鐵芯、軸承、 固定座、變頻器。所述低速外轉(zhuǎn)子永磁起重機通過外轉(zhuǎn)子永磁磁場的作用，采取變頻控制， 實現(xiàn)0. 001r/min至30r/min運行，輸出大扭矩的載重工作。低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置通過永磁磁場的作用，采取變頻控制，頻率在 0. 001Hz-8Hz 之間。
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低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置通過外轉(zhuǎn)子永磁磁場的作用，采取變頻控制，實現(xiàn)輸出的轉(zhuǎn)矩密度在20KN/m2-100KN/m2。低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置通過外轉(zhuǎn)子永磁磁場的作用，采取變頻控制，實現(xiàn)輸出的轉(zhuǎn)矩密度在30KN/m2-80KN/m2。低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置的繞組、永磁體、鐵芯、通電后產(chǎn)生磁場，由變頻器控制頻率。低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置通過變頻器輸出頻率，應(yīng)用在繞組、永磁體、鐵芯、產(chǎn)生的磁場，輸出大扭鉅，輸出轉(zhuǎn)矩密度在30KN/m2-80KN/m2。低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置的外筒內(nèi)裝永磁體與軸承固定在中心軸上，鐵芯內(nèi)裝有繞組與中心軸連體，固定在兩端的固定座內(nèi)。通過變頻器控制形成一個獨立完整的動力單元。與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明有益效果是1、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，從根本上取消了起重機起升機構(gòu)、運行機構(gòu)上的電機、減速機及傳動機構(gòu)的負責組合和各種弊端。2、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置較現(xiàn)有起重機更趨簡單直接、完善的達到了 獨立、單一、可靠性強、運行穩(wěn)定、微震動，噪音45分貝以下的最佳狀態(tài)。3、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置采用了變頻控制，從而實現(xiàn)了 0. 001r/min-30r/min 的低轉(zhuǎn)速運行，完成了起重機起升機構(gòu)，運行機構(gòu)的多速檔位操作和運行使用。4、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置的變頻控制，頻率可以在SHz-O. OOlHz調(diào)整，輸出轉(zhuǎn)矩密度可達到80Kix/m2，最大限度的減少了起重機起升機構(gòu)和運行機構(gòu)的體積，從而使兩機構(gòu)較之更輕，大大減小了主梁設(shè)計載重量。5、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置的低轉(zhuǎn)速帶來了起重機幾近零轉(zhuǎn)速時制動，內(nèi)脹式制動和0. 001r/min下降的三保險裝置。起重機起升、運行更趨安全、可靠、穩(wěn)定。6、低速外轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置設(shè)置了多種外徑規(guī)格，根據(jù)起重量、運行速度的需要，設(shè)置了不同長短的單元，產(chǎn)品實現(xiàn)了系列化，更易于實現(xiàn)標準化和模塊化配置。7、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置使軸承幾近不發(fā)熱和磨損，從而延長了使用壽命，其本身無維護需要。8、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置使用了永磁體材料，其特點之一是運行帶載時耗電， 反相運行時是發(fā)電，大大降低了電能消耗，只占同功率Y系列電機50%的耗電量。9、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置可視為一個動力單元，更廣泛的應(yīng)用于工、農(nóng)、商及特種行業(yè)的橋式起重機、門式起重機、塔式起重機、懸臂起重機、港口起重機、冶金起重機、船用起重機、卷揚機、輸送設(shè)備上。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記制動器1、繞組2、永磁體3、中心軸4、外筒5、鐵芯6、軸承7、固定座8、
變頻器9。
具體實施例方式
實施例1、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，包括制動器1、繞組2、永磁體3、中心軸4、外筒5、鐵芯6、軸承7、固定座8和變頻器9 ；其中制動器1設(shè)置于外筒5內(nèi)的兩端并固定在中心軸4上，外筒5內(nèi)壁安裝有永磁體3，外筒5通過軸承7固定在中心軸4上，鐵芯6內(nèi)鑲?cè)肜@組2，鐵芯6安裝在中心軸4上連成一體，中心軸4固定在兩端的固定座8內(nèi)，變頻器9通過輸出線與繞組2連接。實施例2、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，包括制動器1、繞組2、永磁體3、中心軸4、外筒5、鐵芯6、軸承7、固定座8和變頻器9 ；其中制動器1設(shè)置于外筒5內(nèi)的兩端并固定在中心軸4上，外筒5內(nèi)壁安裝有永磁體3，外筒5通過軸承7固定在中心軸4上，鐵芯6內(nèi)鑲?cè)肜@組2，鐵芯6安裝在中心軸4上連成一體，中心軸4固定在兩端的固定座8內(nèi)，變頻器9通過輸出線與繞組2連接；固定座8安裝在工作臺 10上。實施例3、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中 工作臺10是起重機的小車。小車是起重機的起升機構(gòu)，承擔起吊重物的作用。其余同實施例1或?qū)嵤├?。實施例4、如權(quán)利要求2所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中工作臺10是起重機的端梁。端梁是起重機的運行機構(gòu)，使得起重機橫向或縱向行走。其余同實施例1或?qū)嵤├?。。實施例5、如權(quán)利要求2所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中外筒5的外壁設(shè)有螺紋槽。當螺紋槽內(nèi)纏繞鋼絲繩，則整個低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置就是起重機的起升機構(gòu)。其余同實施例1或?qū)嵤├?。實施例6、如權(quán)利要求2所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中外筒5的外壁與外軌道采用槽連接。當螺紋槽內(nèi)纏繞鋼絲繩，則整個低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置就是起重機的運行機構(gòu)。槽的形式是外槽或內(nèi)槽。其余同實施例 1或?qū)嵤├?。實施例7、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中 變頻器9的頻率為0.001Hz-8Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例8、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中 整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在20-100KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任
意一項。實施例9、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中 整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在30-80KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任
意一項。實施例10、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 001r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例 1或2。實施例11、外筒的轉(zhuǎn)速為30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例12、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 01r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1 或2。實施例13、外筒的轉(zhuǎn)速為0. lr/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或2。實施例14、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 5r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1 或2。實施例15、外筒的轉(zhuǎn)速為0. 8r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1 或2。實施例16、外筒的轉(zhuǎn)速為lr/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例17、外筒的轉(zhuǎn)速為2/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例18、外筒的轉(zhuǎn)速為5r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例19、外筒的轉(zhuǎn)速為8r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例20、外筒的轉(zhuǎn)速為IOmin的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例21、外筒的轉(zhuǎn)速為15r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例22、外筒的轉(zhuǎn)速為20r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例23、外筒的轉(zhuǎn)速為25min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例M、外筒的轉(zhuǎn)速為30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其余同實施例1或 2。實施例25、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為0. OOlHz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例沈、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為0.01Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例27、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為0. IHz0其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例觀、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為0. 5Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例四、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為1Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例30、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為2Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例31、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為4Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例32、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為6Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。
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實施例33、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中變頻器9的頻率為8Hz。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例34、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在 20KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例34、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在 30KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例34、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在 40KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例34、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在 50KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例34、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在 80KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例34、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在 20-100KN/平方米。其余同實施例1、2、3、4、5、6中的任意一項。實施例35、低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其中包括外筒5內(nèi)壁裝有永磁體3與鐵芯 6繞組2通電后形成磁場，輸出大扭矩，轉(zhuǎn)矩密度在30KN/m2-80KN/m2。起重機運行頻率在 8Hz以下，運行轉(zhuǎn)速在0. 001r/min-30r/min的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，包括制動器(1)、 繞組(2)、永磁體(3)、中心軸(4)、外筒(5)、鐵芯(6)、軸承(7)、固定座(8)和變頻器(9)； 其特征在于制動器(1)設(shè)置于外筒(5)內(nèi)的兩端并固定在中心軸(4)上，外筒(5)內(nèi)壁安裝有永磁體(3)，外筒(5)通過軸承(7)固定在中心軸⑷上，鐵芯(6)內(nèi)鑲?cè)肜@組O)，鐵芯(6)安裝在中心軸(4)上連成一體，中心軸固定在兩端的固定座(8)內(nèi)，變頻器(9) 通過輸出線與繞組( 連接。
2.外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，包括制動器(1)、 繞組(2)、永磁體(3)、中心軸(4)、外筒(5)、鐵芯(6)、軸承(7)、固定座(8)和變頻器(9)； 其特征在于制動器(1)設(shè)置于外筒(5)內(nèi)的兩端并固定在中心軸(4)上，外筒(5)內(nèi)壁安裝有永磁體(3)，外筒(5)通過軸承(7)固定在中心軸⑷上，鐵芯(6)內(nèi)鑲?cè)肜@組O)，鐵芯(6)安裝在中心軸(4)上連成一體，中心軸固定在兩端的固定座(8)內(nèi)，變頻器(9) 通過輸出線與繞組(2)連接；固定座(8)安裝在工作臺(10)上。
3.如權(quán)利要求2所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其特征在于工作臺(10)是起重機的小車。
4.如權(quán)利要求2所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其特征在于工作臺(10)是起重機的端梁。
5.如權(quán)利要求2所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其特征在于外筒(5)的外壁設(shè)有螺紋槽。
6.如權(quán)利要求2所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其特征在于外筒(5)的外壁與外軌道采用槽連接。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其特征在于變頻器(9)的頻率為0. OOIHz-SHZ0
8.如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其特征在于整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在20-100KN/平方米。
9.如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置，其特征在于整個驅(qū)動裝置的輸出的轉(zhuǎn)矩密度在30-80KN/平方米。
全文摘要
本發(fā)明涉及起重機械領(lǐng)域，尤其是外筒的轉(zhuǎn)速為0.001r/min-30r/min的低速外轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動裝置。本裝置包括制動器、繞組、永磁體、中心軸、外筒、鐵芯、軸承、固定座和變頻器；其中制動器設(shè)置于外筒內(nèi)的兩端并固定在中心軸上，外筒內(nèi)壁安裝有永磁體，外筒通過軸承固定在中心軸上，鐵芯內(nèi)鑲?cè)肜@組，鐵芯安裝在中心軸上連成一體，中心軸固定在兩端的固定座內(nèi)，變頻器通過輸出線與繞組連接。因本發(fā)明具備結(jié)構(gòu)簡單和低速情況下實現(xiàn)輸出大扭矩的兩大特點，因而可以同時獲得重量輕、可靠性強、運行穩(wěn)定、微震動、低噪音、安全、節(jié)能、壽命長的其他優(yōu)點。
文檔編號H02K7/10GK102185414SQ20111008233
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者喻連生 申請人:喻連生