專利名稱：磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，應(yīng)用于電梯曳引。
背景技術(shù)：
磁流變液(MRF)是一種在外加磁場(chǎng)作用下流變特性能發(fā)生急劇變化的一種新型智能材料。在磁場(chǎng)作用下，磁流變液可以在幾毫秒內(nèi)由流體狀態(tài)迅速變?yōu)楣虘B(tài)，一旦磁場(chǎng)完全撤除，又能恢復(fù)到流體流動(dòng)狀態(tài)，因此其具有極好的可控性、可逆性、響應(yīng)時(shí)間短以及能耗低的特性?；谶@一特性設(shè)計(jì)的磁流變液傳動(dòng)器件具有響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、容易控制等許多優(yōu)點(diǎn)，在工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。磁流變傳動(dòng)主要是依靠磁流變液作為傳動(dòng)介質(zhì)，通過(guò)改變外加磁場(chǎng)強(qiáng)度，引起磁流變液的粘度和屈服應(yīng)力發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的無(wú)級(jí)變化，如將磁流變傳動(dòng)裝置從動(dòng)轉(zhuǎn)子固定，則裝置變?yōu)榇帕髯冎苿?dòng)器。電梯曳引傳動(dòng)裝置要求能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞及產(chǎn)生可靠的制動(dòng)力矩，因此針對(duì)磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置研究實(shí)質(zhì)是研究設(shè)計(jì)能夠滿足轉(zhuǎn)矩傳遞與制動(dòng)力矩要求的磁流變液制動(dòng)器。磁流變制動(dòng)器是利用磁流變液的流變特性隨外加磁場(chǎng)的變化而急劇變化的特點(diǎn)和機(jī)械設(shè)計(jì)方法相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的新型制動(dòng)器，基于磁流變特性而設(shè)計(jì)的制動(dòng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)迅速、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有潛力的新型制動(dòng)器。電梯是高層建筑不可缺少的交通運(yùn)輸工具。隨著建筑物規(guī)模越來(lái)越大，電梯的安全可靠性、乘坐的舒適性、能耗、噪聲等方面越來(lái)越受社會(huì)關(guān)注。如今，智能化、綠色環(huán)保和產(chǎn)品的多品種將是電梯的發(fā)展方向。電梯的核心部分是它的曳引傳動(dòng)系統(tǒng)，電梯曳引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電梯的起動(dòng)加速、穩(wěn)速運(yùn)行和制動(dòng)減速起著控制作用，其性能直接影響電梯的起動(dòng)、制動(dòng)、加減速度、平層精度和乘坐舒適性等指標(biāo)。制動(dòng)器是電梯曳引傳動(dòng)系統(tǒng)重要的安全裝置，它的安全、可靠是保證電梯安全運(yùn)行的重要因素之一?，F(xiàn)有電梯電磁制動(dòng)器雖具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、電磁推力大、動(dòng)作靈敏，制動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)，但能耗大、噪音高、振動(dòng)沖擊大是重點(diǎn)要解決的關(guān)鍵難題。另一方面，電梯的性能對(duì)于乘坐者而言，要求能夠具有安全、舒適、速度可控、振蕩小、平層精度高等性能；對(duì)于使用單位而言，還要求能夠具有成本低、效率高、維護(hù)方便、空間占據(jù)體積小等特點(diǎn)。為此，一部?jī)?yōu)質(zhì)電梯系統(tǒng)需要同時(shí)滿足這兩方面的性能要求，這就對(duì)電梯傳動(dòng)裝置性能及其控制模式提出新的挑戰(zhàn)。磁流變技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一問(wèn)題提供了新的途徑。由于磁流變液可以在磁場(chǎng)的作用下在固、液兩態(tài)之間快速 轉(zhuǎn)化，且屈服剪切應(yīng)力的大小可以根據(jù)磁場(chǎng)的變化控制和調(diào)節(jié)。應(yīng)用磁流變技術(shù)設(shè)計(jì)的制動(dòng)器對(duì)電梯進(jìn)行有效控制，就轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)對(duì)磁流變液剪切應(yīng)力的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)速隨電磁場(chǎng)而得到控制的目的。研制基于磁流變技術(shù)的制動(dòng)器與轉(zhuǎn)速可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的電梯曳引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)滿足節(jié)能、環(huán)保、工況、環(huán)境、安全、舒適性要求成為電梯驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向。因此在電梯曳引傳動(dòng)工程領(lǐng)域進(jìn)行磁流變技術(shù)的研究和相關(guān)器件的開(kāi)發(fā)具有廣泛而深入的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，有助于解決目前電梯乘坐者對(duì)于電梯的起動(dòng)、制動(dòng)、加減速度、平層精度和乘坐舒適性要求更高，及能耗大、噪音高、振動(dòng)沖擊大等問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)特征在于
一種磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，包括支座、電磁調(diào)速電機(jī)、聯(lián)軸器、設(shè)于支座上的磁流變傳動(dòng)裝置、減速器、曳引輪、鋼絲繩、轎廂與對(duì)重，其特征在于所述電磁調(diào)速電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器和磁流變傳動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述磁流變傳動(dòng)裝置再經(jīng)減速器、曳引輪、鋼絲繩和轎廂與 對(duì)重傳動(dòng)連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的磁流變液可以在磁場(chǎng)的作用下在固、液兩態(tài)之間快速轉(zhuǎn)化，且屈服剪切應(yīng)力的大小可以根據(jù)磁場(chǎng)的變化控制和調(diào)節(jié)，能滿足節(jié)能、環(huán)保、工況、環(huán)境、安全、舒適性要求。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置總體布置圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的磁流變傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖I中，電磁調(diào)速電機(jī)I、聯(lián)軸器2、傳感器3、磁流變傳動(dòng)裝置4、減速器5、曳引輪6、鋼絲繩7、轎廂與對(duì)重8、磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x9、支座10、測(cè)速儀11、轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x12 ；
圖2中，主動(dòng)軸I、從動(dòng)軸14、右端蓋3、左端蓋11、主動(dòng)轉(zhuǎn)子4、從動(dòng)轉(zhuǎn)子10、磁流變液5、磁軛6、勵(lì)磁線圈7、隔磁環(huán)8、軸承2、O型密封圈9、橡膠油封12、圓螺母13。
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。參考圖I和圖2，本發(fā)明涉及一種磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，包括支座、電磁調(diào)速電機(jī)、聯(lián)軸器、設(shè)于支座上的磁流變傳動(dòng)裝置、減速器、曳引輪、鋼絲繩、轎廂與對(duì)重，所述電磁調(diào)速電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器和磁流變傳動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述磁流變傳動(dòng)裝置再經(jīng)減速器、曳引輪、鋼絲繩和轎廂與對(duì)重傳動(dòng)連接。上述磁流變傳動(dòng)裝置包括左、右端蓋及貫穿右端蓋的主動(dòng)軸、貫穿左端蓋的從動(dòng)軸，所述主動(dòng)軸的左端部固連有主動(dòng)轉(zhuǎn)子，所述從動(dòng)軸的右端部固連有位于主動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的從動(dòng)轉(zhuǎn)子，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間設(shè)有工作間隙，所述工作間隙內(nèi)設(shè)有磁流變液，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子的徑向周部設(shè)有磁軛，所述磁軛內(nèi)設(shè)有用以驅(qū)動(dòng)磁流變液的勵(lì)磁線圈。上述聯(lián)軸器與磁流變傳動(dòng)裝置之間還設(shè)置有傳感器，所述傳感器上還電路連接有測(cè)速儀及轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x。上述磁流變傳動(dòng)裝置上還連接有磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x。上述主動(dòng)轉(zhuǎn)子上還設(shè)置有隔磁環(huán)。上述主動(dòng)軸及從動(dòng)軸與右端蓋及左端蓋之間還設(shè)置有角接觸球軸承。具體實(shí)施過(guò)程
電梯是利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動(dòng)力。電梯的曳引機(jī)主要是由曳引繩、電動(dòng)機(jī)、減速器、曳引輪、制動(dòng)器和聯(lián)軸器組成。根據(jù)電梯運(yùn)行的速度和載荷來(lái)選用電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器。綜合電梯曳引傳動(dòng)系統(tǒng)與磁流變制動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)出圖I為磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置總體布置圖，裝置由電磁調(diào)速電機(jī)I、聯(lián)軸器2、傳感器3、磁流變傳動(dòng)裝置4、減速器5、曳引輪6、鋼絲繩7、轎廂與對(duì)重8、磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x9、支座10、測(cè)速儀11、轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x12等部分組成。如圖2所示，該磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，主要是依靠磁流變液作為傳動(dòng)介質(zhì)，通過(guò)改變外加磁場(chǎng)強(qiáng)度，引起磁流變液的粘度和屈服應(yīng)カ發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的無(wú)級(jí)變化。因該磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置需起制動(dòng)作用，將從動(dòng)轉(zhuǎn)子固定。轉(zhuǎn)矩由電動(dòng)機(jī)軸傳出后經(jīng)主動(dòng)軸I、從動(dòng)軸14、右端蓋3、左端蓋11、主動(dòng)轉(zhuǎn)子4、從動(dòng)轉(zhuǎn)子10、磁流變液5、磁軛6、勵(lì)磁線圈7、隔磁環(huán)8、軸承2、O型密封圈9、橡膠油封12、圓螺母13等組成。整個(gè)裝置主要分為轉(zhuǎn)動(dòng)、磁路、支承、潤(rùn)滑密封四個(gè)部分。
I)轉(zhuǎn)動(dòng)部分
轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要包括主動(dòng)軸I、從動(dòng)軸14、主動(dòng)轉(zhuǎn)子4和從動(dòng)轉(zhuǎn)子10。主動(dòng)轉(zhuǎn)子與主動(dòng)軸固定聯(lián)接，從動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)軸固定聯(lián)接，磁流變液分布在主動(dòng)轉(zhuǎn)子和從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間形成的工作間隙內(nèi)。動(dòng)カ傳遞過(guò)程為動(dòng)カ源電機(jī)ー主動(dòng)軸ー主動(dòng)轉(zhuǎn)子一磁流變液一從動(dòng)轉(zhuǎn)子一從動(dòng)軸一負(fù)載。當(dāng)勵(lì)磁線圈無(wú)電流時(shí)，磁流變液呈Newton流體磁流變傳動(dòng)裝置呈傳遞轉(zhuǎn)矩狀態(tài)；當(dāng)通過(guò)調(diào)整通過(guò)勵(lì)磁線圈7的電流大小，可得到所需要的變化磁場(chǎng)，此時(shí)磁流變傳動(dòng)裝置作為磁流變液制動(dòng)器工作，旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)磁流變液與固定殼體黏性連接，根據(jù)磁流變液鏈化反應(yīng)理論，磁流變液在電控系統(tǒng)控制的不同磁場(chǎng)下，通過(guò)發(fā)生不同程度的鏈化反應(yīng)而產(chǎn)生不同的制動(dòng)カ矩，所以通過(guò)調(diào)節(jié)電控系統(tǒng)就可以得到不同的制動(dòng)カ矩，而且勵(lì)磁線圈7的電流范圍在一定程度上決定了磁流變液制動(dòng)器可以控制的制動(dòng)カ矩范圍。2)磁路部分
磁路部分主要包括勵(lì)磁源和磁回路。勵(lì)磁線圈為勵(lì)磁源，由低電阻漆包線繞制在絕緣的線圈骨架內(nèi)，整個(gè)勵(lì)磁線圈放置在磁軛中的線圈窗口中。當(dāng)給勵(lì)磁線圈通電時(shí),勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，這樣就會(huì)在磁軛ー主動(dòng)轉(zhuǎn)子一磁流變液一從動(dòng)轉(zhuǎn)子一磁流變液一主動(dòng)轉(zhuǎn)子ー磁軛之間形成磁回路。通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈的電流大小就可以調(diào)節(jié)磁回路中的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小。3)支承部分
磁流變液電梯曳引傳動(dòng)裝置的從動(dòng)軸和主動(dòng)軸分別通過(guò)角接觸球軸承支承在傳動(dòng)裝置的左、右端蓋上，軸承安裝方式為背靠背安裝，通過(guò)圓螺母對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行預(yù)緊傳動(dòng)裝置左、右端蓋通過(guò)螺釘與磁軛聯(lián)接。4)密封潤(rùn)滑部分
傳動(dòng)裝置主動(dòng)轉(zhuǎn)子與隔磁環(huán)之間固定聯(lián)接，屬于靜密封，因此該處通過(guò)O型圈進(jìn)行密封；主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)軸之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，屬于動(dòng)密封，此處用橡膠油封進(jìn)行密封，并通過(guò)油封擋圈將橡膠油封壓緊在主動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)。滾動(dòng)軸承處涂抹有潤(rùn)滑油脂進(jìn)行潤(rùn)滑。本發(fā)明不局限上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可以得出其他各種形式的磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置。凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，包括支座、電磁調(diào)速電機(jī)、聯(lián)軸器、設(shè)于支座上的磁流變傳動(dòng)裝置、減速器、曳引輪、鋼絲繩、轎廂與對(duì)重，其特征在于所述電磁調(diào)速電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器和磁流變傳動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述磁流變傳動(dòng)裝置再經(jīng)減速器、曳引輪、鋼絲繩和轎廂與對(duì)重傳動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，其特征在于所述磁流變傳動(dòng)裝置包括左、右端蓋及貫穿右端蓋的主動(dòng)軸、貫穿左端蓋的從動(dòng)軸，所述主動(dòng)軸的左端部固連有主動(dòng)轉(zhuǎn)子，所述從動(dòng)軸的右端部固連有位于主動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的從動(dòng)轉(zhuǎn)子，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間設(shè)有工作間隙，所述工作間隙內(nèi)設(shè)有磁流變液，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子的徑向周部設(shè)有磁軛，所述磁軛內(nèi)設(shè)有用以驅(qū)動(dòng)磁流變液的勵(lì)磁線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，其特征在于所述聯(lián)軸器與磁流 變傳動(dòng)裝置之間還設(shè)置有傳感器，所述傳感器上還電路連接有測(cè)速儀及轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，其特征在于所述磁流變傳動(dòng)裝置上還連接有磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，其特征在于所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子上還設(shè)置有隔磁環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，其特征在于所述主動(dòng)軸及從動(dòng)軸與右端蓋及左端蓋之間還設(shè)置有角接觸球軸承。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁流變電梯曳引傳動(dòng)裝置，包括支座、電磁調(diào)速電機(jī)、聯(lián)軸器、設(shè)于支座上的磁流變傳動(dòng)裝置、減速器、曳引輪、鋼絲繩、轎廂與對(duì)重，其特征在于所述電磁調(diào)速電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器和磁流變傳動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述磁流變傳動(dòng)裝置再經(jīng)減速器、曳引輪、鋼絲繩和轎廂與對(duì)重傳動(dòng)連接。本發(fā)明的磁流變液可以在磁場(chǎng)的作用下在固、液兩態(tài)之間快速轉(zhuǎn)化，且屈服剪切應(yīng)力的大小可以根據(jù)磁場(chǎng)的變化控制和調(diào)節(jié)，能滿足節(jié)能、環(huán)保、工況、環(huán)境、安全、舒適性要求。
文檔編號(hào)H02K7/10GK102730527SQ20121023800
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者李曉寧, 鄭祥盤(pán), 陳淑梅 申請(qǐng)人:福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院