專利名稱：電梯設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電梯的設(shè)備，它包括電動機(jī)、用來移動電梯鋼索的牽引繩輪、軸承、轉(zhuǎn)動軸、具有繞組的定子和圓盤形的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子。
傳統(tǒng)上電梯設(shè)備包括提升電動機(jī)，該電動機(jī)通過齒輪裝置驅(qū)動牽引繩輪，電梯的提升鋼索繞過繩輪運行。提升電動機(jī)、電梯齒輪裝置和牽引繩輪一般均放置在電梯豎井上的機(jī)房中。這些也可以放置在電梯豎井的旁邊或下方。
將電梯設(shè)備放置在電梯配重件中是另一種已知的解決辦法。例如在美國專利3101130中提出一種將傳統(tǒng)的電梯設(shè)備放置在配重件中的系統(tǒng)。用這種辦法放置電梯電動機(jī)的缺點是要求豎井具有大的橫截面積。
第三個已知的先有技術(shù)是采用線性電動機(jī)作電梯的提升電動機(jī)，并將其放置在配重件中。
用線性電動機(jī)作電梯的提升電動機(jī)會帶來一些問題，因為電動機(jī)的主要部件或次要部件必須和電梯豎井一樣長。因此用線性電動機(jī)作電梯電動機(jī)價格很貴。例如美國專利5062501提出了放置在配重件中的電梯的線性電動機(jī)。然而，放置在配重件中的線性電動機(jī)具有某些優(yōu)點，例如不需要機(jī)房，電動機(jī)只要求橫截面積相當(dāng)小的配重件即可。
電梯電動機(jī)也可以是外轉(zhuǎn)子型的，牽引滑輪直接連接在轉(zhuǎn)子上。例如在美國專利4771197中提出的這種結(jié)構(gòu)。電動機(jī)是無齒輪裝置的。這種結(jié)構(gòu)的問題是，為了得到足夠的轉(zhuǎn)矩，必須增大電動機(jī)的長度和直徑。在美國專利4771197中提出的結(jié)構(gòu)中，通過與鋼索槽并排放置的制動裝置而使電動機(jī)的長度進(jìn)一步加大。另外，支承電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的裝置又進(jìn)一步加長了電動機(jī)的長度。
在美國專利5018603中，圖8是一個電梯電動機(jī)，該電動機(jī)中的空氣間隙定向于垂直于電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的方向。這種電動機(jī)被稱作盤形電動機(jī)或盤形轉(zhuǎn)子電動機(jī)。這些電動機(jī)是無齒輪裝置的，這意味著要求電動機(jī)具有慢的轉(zhuǎn)速和比有齒輪裝置的電動機(jī)高的轉(zhuǎn)矩。在美國專利5018603和4771197的電動機(jī)中，電動機(jī)的最外層部分是牽引繩輪，電動機(jī)繞組的有效磁區(qū)域放在牽引繩輪的內(nèi)部。當(dāng)要求電動機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩時，這是一個缺點。
本發(fā)明的目的是提出一種新的電梯設(shè)備。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即提出一種電梯設(shè)備，包括一個具有結(jié)構(gòu)板的電動機(jī)、至少一個軸承、轉(zhuǎn)軸、至少一個具有繞組的定子、圓盤形的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，在定子和轉(zhuǎn)子之間有空氣間隙，上述電梯設(shè)備還具有牽引繩輪，該繩輪具有鋼索刻槽，用于移動電梯鋼索，定子形成圓形扇面體;電動機(jī)至少具有一個與轉(zhuǎn)子結(jié)合的牽引繩輪，繩輪的直徑小于轉(zhuǎn)子的直徑。
本發(fā)明的優(yōu)點如下使用本發(fā)明的電動機(jī)結(jié)構(gòu)時，因為本發(fā)明的電動機(jī)具有較大橫截面積的空氣間隙，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩比同樣體積的外轉(zhuǎn)子型電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大。
因為牽引繩輪的直徑小于轉(zhuǎn)子的直徑，所以在牽引繩輪圓周上的力矩比牽引繩輪放置在例如轉(zhuǎn)子圓周上時的力矩大，大出的量隨直徑比的不同而不同。
另外，具有不同直徑的繩輪可以選擇地裝在同一轉(zhuǎn)子上，使設(shè)備傳到鋼索上的牽引力發(fā)生相應(yīng)變化。這種特征可以用來在某個范圍內(nèi)設(shè)定希望的電梯速度。
因為定子可以分為允許較冷的空氣進(jìn)入轉(zhuǎn)子對其冷卻的多個扇面體，所以電動機(jī)的結(jié)構(gòu)在冷卻方面是有利的。在這種方案中，外部定子區(qū)域大于常規(guī)電動機(jī)的區(qū)域，所以轉(zhuǎn)子和定子可以得到很好的冷卻。當(dāng)本發(fā)明的電動機(jī)被放置在配重件中時，隨著配重件的運動，還可進(jìn)一步增強(qiáng)冷卻作用。
和線性電動機(jī)相比，本發(fā)明的電動機(jī)在用作電梯電動機(jī)時，其優(yōu)點是不再需要制造延伸過整個豎井長度的轉(zhuǎn)子或定子。
因為本發(fā)明的電動機(jī)的軸向長度較小，所以本發(fā)明也解決了電動機(jī)占用空間的問題，這個問題限制了美國專利4771197中的電動機(jī)的使用。因此，在電梯豎井橫截面中的本發(fā)明的電動機(jī)/配重件的橫截面也是小的，電動機(jī)/配重件可以容易地容置在通常留給配重件的空間中。
本發(fā)明的電動機(jī)軸向長度是很小的。軸向長度小也意味著，本發(fā)明的電梯設(shè)備可以放置在電梯豎井中的各位置上，例如放置在換向滑輪的位置，或放在電梯豎井的底部或頂部，而不增加電梯豎井在它們原有情況下的尺寸。
本發(fā)明的電動機(jī)可以相對于電梯導(dǎo)軌對稱地放置在配重件中，相對于所要求的導(dǎo)軌強(qiáng)度，這是一個優(yōu)點。
電動機(jī)可以是磁阻電動機(jī)、同步電動機(jī)、異步電動機(jī)或直流電動機(jī)。
下面參照附圖通過實施例詳細(xì)說明本發(fā)明，其中

圖1是現(xiàn)有已知技術(shù)的電梯設(shè)備的橫截面圖;
圖2是本發(fā)明的從電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的方向看去的電梯設(shè)備;
圖3是從電動機(jī)轉(zhuǎn)軸方向看去的本發(fā)明另一個實施例的電梯設(shè)備;
圖4是本發(fā)明電梯設(shè)備的橫截面圖;
圖5是本發(fā)明第三實施例的電梯設(shè)備的橫截面圖;
圖6是從電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的方向看去的圖5所示的電梯設(shè)備;
圖7示出傾斜狀態(tài)的空氣間隙。
圖1示出已知的電梯電動機(jī)，在該電動機(jī)中，利用支承部件102將電動機(jī)轉(zhuǎn)軸106和裝有定子繞組的定子103安裝在支承架101上。繞轉(zhuǎn)軸106轉(zhuǎn)動的是圓盤109，圓盤上具有帶刻槽的牽引繩輪107，該繩輪固定在圓盤的最外層部分上。圓盤和牽引繩輪形成杯形結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，牽引繩輪是電動機(jī)的最外層部分。轉(zhuǎn)子108及其繞組也裝在圓盤上。圖1對應(yīng)于美國專利5018603中的圖8。
圖2是本發(fā)明的從電動機(jī)轉(zhuǎn)軸13的方向看去的電梯設(shè)備26(圖4中的截面A-A)，圖中其前結(jié)構(gòu)板(蓋板)11被去掉。電動機(jī)6被裝配在結(jié)構(gòu)板11和12之間。電動機(jī)轉(zhuǎn)軸13安裝在結(jié)構(gòu)板直徑的中點上，因而形成對稱結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)軸13相對于結(jié)構(gòu)板11和12是固定的，而軸承16裝在轉(zhuǎn)軸13和轉(zhuǎn)子17之間。另外，軸承16還可以設(shè)置在結(jié)構(gòu)板和轉(zhuǎn)軸之間。具有鋼索槽19的兩個牽引繩輪19利用固定元件35固定在轉(zhuǎn)子上。在橫截面圖中，定子具有環(huán)形扇面體28的形狀，但扇面體的尺寸和形狀可以改變;定子可以由例如菱形部件組成。電梯鋼索2通過扇面體端側(cè)面29穿過定子扇面體28的開口27。用2a和2b表示在不同方向運行的鋼索。利用定子固定元件30將定子14固定在結(jié)構(gòu)板11和12上。結(jié)構(gòu)板在其角部附近利用結(jié)構(gòu)板結(jié)合元件37連接在一起。利用電動機(jī)固定元件34將結(jié)構(gòu)板11和12固定于基座31上的軌道33上的方法將電動機(jī)安裝在基座31上。上述的裝置構(gòu)成電梯設(shè)備26，該設(shè)備利用基座固定元件32(例如螺栓)安裝在其操作位置上。為了搬運和安裝電梯設(shè)備，設(shè)備上裝有提升部件36。也可以直接利用結(jié)構(gòu)板11和12將電梯設(shè)備26固定在其操作位置上。
圖3是另一個實施例的電梯設(shè)備，這個實施例除開定子扇面體28被分成三個分開的較小的扇面體28a、28b和28c而外，其它與圖2的實施例相同。這一實施例的優(yōu)點是轉(zhuǎn)子可以更有效地得到冷卻。因為定子扇面體具有較大的冷卻表面積，所以定子的冷卻也得到改善。另外一個優(yōu)點是，由于扇面體可以具有完全相同的設(shè)計，從而可利用其提供的有利條件來制造定子扇面體。
在圖3所示的本發(fā)明的實施例中，由牽引繩輪18驅(qū)動的所有電梯鋼索2既可以穿過兩個小扇面體，例如28a和28c之間的，即在其端表面29a之間的開口27a，或者也可以這樣配置，使向一個方向移動的電梯鋼索2a穿過定子14的兩個小扇面體28a和28c之間的，即在其端表面29a之間的開口27a，而使向另一個方向移動的電梯鋼索2b穿過定子14的兩個小扇面體28a和28b之間的，即在其端表面29b之間的開口27b。圖3示出后一種情況。定子小扇面體的尺寸和形狀可以改變。從電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的方向看去，它們可以是例如菱形或矩形的。
圖4是圖2所示電梯設(shè)備的B-B截面。電動機(jī)利用定子扇面體28和電動機(jī)轉(zhuǎn)軸13固定在結(jié)構(gòu)板11和12上。因此結(jié)構(gòu)板11和12構(gòu)成電動機(jī)的端蓋，并作為傳送電動機(jī)支承反作用力的部件。為清楚起見，在截面圖B-B中，結(jié)構(gòu)板11、12和基座31沒有用斜畫線表示。電梯鋼索2僅用它在牽引繩輪下緣上的橫截面上表示。
轉(zhuǎn)子17利用軸承16裝在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸13上。轉(zhuǎn)子是圓盤形部件，大體沿軸線方向放置在轉(zhuǎn)軸13的中部。牽引繩輪18包括兩個圓環(huán)形的半輪18a和18b，兩個半輪具有相同的直徑并帶有鋼索刻槽19，它們沿軸線方向配置在轉(zhuǎn)子的相對側(cè)面上，位于繞組20和電動機(jī)轉(zhuǎn)軸之間。在牽引繩輪的每個半輪上可以配置相同數(shù)目的電梯鋼索。電梯設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對于中心線7和圖2中的截面B-B的平面都是對稱的。
牽引繩輪的直徑2Rv小于定子的直徑2Rs或轉(zhuǎn)子的直徑2Rr。對于同一轉(zhuǎn)子直徑2Rr，裝在轉(zhuǎn)子17上的牽引繩輪的直徑2Rv可以改變，從而產(chǎn)生如同在電梯電動機(jī)和牽引繩輪之間使用具有不同變速比的齒輪裝置時產(chǎn)生的效果。利用已知的固定部件35(例如螺栓)將牽引繩輪的兩個半滑輪18a和18b固定在轉(zhuǎn)子圓盤17上。牽引繩輪的兩個半輪18a和18b當(dāng)然可以與轉(zhuǎn)子整體成形構(gòu)成一個單一的部件。本發(fā)明的電動機(jī)的轉(zhuǎn)子和牽引繩輪也可通過首先制作牽引繩輪，然后再圍繞著繩輪加上轉(zhuǎn)子圓盤的方法完成。
如圖3所示，帶有繞組15的定子14可以由一個或多個小扇面體28a、28b和28c組成。定子的每個小扇面體可以形成一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有握手形的形狀，握住轉(zhuǎn)子的邊緣。小扇面體28a、28b和28c的尺寸和形狀可以改變。小扇面體的角度可以是例如60°。定子小扇面體的總的角度典型地可以在240°和300°之間改變。顯然在圖3中示出了對稱配置，但是定子小扇面體28a、28b和28c也可以非對稱地配置，使在小扇面體之間的一個或多個開口大于另外一些開口。轉(zhuǎn)子17和定子14由兩個空氣間隙ag分開，空氣間隙的方向是由空氣間隙形成的平面，基本上垂直于電動機(jī)轉(zhuǎn)軸13。在圖4所示的電動機(jī)結(jié)構(gòu)中，可以采用相對于轉(zhuǎn)軸是傾斜的空氣間隙。
和先有技術(shù)構(gòu)造的電動機(jī)相比，本發(fā)明的電梯設(shè)備(和電動機(jī))是很扁平的。因此它可以裝在電梯系統(tǒng)中的很多地方，在這些地方安裝先有技術(shù)電動機(jī)是很困難的，甚至如果不加大空間便無法安裝。如果需要可以在電梯設(shè)備26上裝上制動裝置，制動裝置可以放置在例如牽引繩輪的內(nèi)部，位于定子17和結(jié)構(gòu)板11、12之間。轉(zhuǎn)子上可以容易地裝上配件，例如裝上測量速度和距離的脈沖轉(zhuǎn)速計。
圖5示出本發(fā)明的第三實施例。為了使圖更清楚，轉(zhuǎn)軸在長方向的尺寸被放大了。圖5是沿圖6的D-D線截取的截面。這一實施例只有一個結(jié)構(gòu)板11，轉(zhuǎn)軸13固定地裝在該結(jié)構(gòu)板上。結(jié)構(gòu)板11的一端被彎折為一個角度，從而通過彎折的部分固定在其上面的支承件上使電梯設(shè)備安裝在一個懸掛的位置上。也可以使電梯設(shè)備轉(zhuǎn)動180°，此時，電梯鋼索從牽引繩輪往上去，并可利用結(jié)構(gòu)板11的彎折部分將電梯設(shè)備固定在基座上而使設(shè)備裝有直立位置。另一方面，也可以用結(jié)構(gòu)板11的垂直部分來固定該設(shè)備，但是在這種情況下將會部分失去由設(shè)備的平坦性而產(chǎn)生的優(yōu)越性。在轉(zhuǎn)子17和定子14之間，僅有一個空氣間隙ag，該空氣間隙形成一個大體上垂直于電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的平面。牽引繩輪18僅由一部分組成，而不是如圖2至4所示的配置在轉(zhuǎn)子相對側(cè)面上的兩部分組成。利用圖5到至6所示的電動機(jī)設(shè)計，可以實現(xiàn)盡可能扁平的電梯設(shè)備結(jié)構(gòu)。
圖6示出圖5所示電梯設(shè)備的橫截面C-C。電梯的鋼索未示出，但是它們將從圖中的牽引繩輪18往下去。牽引繩輪的直徑小于轉(zhuǎn)子的直徑，如圖2至4所示的電梯設(shè)備中的情況一樣。定子扇面體28的大小約為180°，它可以分成如圖3所示的小扇面體28a、28b、28c。小扇面體可以邊靠邊地緊靠配置，或彼此相隔一段距離配置。
圖7示出本發(fā)明的一個實施例，除開空氣間隙形成的平面沿轉(zhuǎn)動軸方向截取的橫截線相對于轉(zhuǎn)動軸處于傾斜位置外，其它方面和圖5的實施例相同?？諝忾g隙形成一個具有截頭錐形的表面。如果需要，這可使空氣間隙的長度，和圖5所示空氣間隙的長度比較稍為增大了一些。
對于本技術(shù)熟練人員顯而易見的是，本發(fā)明的實施例不限于上述的舉例，它們可以在下面所述權(quán)利要求的范圍內(nèi)改變。
權(quán)利要求
1.一種電梯設(shè)備(26)，包括一個具有結(jié)構(gòu)板(11)的電動機(jī)(6)、至少一個軸承(16)、轉(zhuǎn)軸(13)、至少一個具有繞組(15)的定子(14)、圓盤形的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，在定子和轉(zhuǎn)子之間有空氣間隙(ag)，上述電梯設(shè)備(26)還具有牽引繩輪(18)，該繩輪具有鋼索刻槽(19)，用于移動電梯鋼索(2)，其特征在于，定子(14)形成圓形扇面體(28)；電動機(jī)至少具有一個與轉(zhuǎn)子(17)結(jié)合的牽引繩輪(18)，繩輪的直徑(2RV)小于轉(zhuǎn)子(17)的直徑(2Rr)。
2.如權(quán)利要求1所述的電梯設(shè)備，其特征在于，從電動機(jī)(6)轉(zhuǎn)軸(13)的軸線方向看去，轉(zhuǎn)子(17)基本上放置在電動機(jī)(6)的中部(7);電動機(jī)具有兩個定子繞組(15)，在轉(zhuǎn)子的每一側(cè)有一個;牽引繩輪(18)被分為兩部分(18a、18b)，各置于轉(zhuǎn)子(17)的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電梯設(shè)備，其特征在于，定子(14)的環(huán)形扇面體(28)被分為小扇面體(28a、28b、28c)。
4.如權(quán)利要求3所述的電梯設(shè)備，其特征在于，小扇面體(28a、28b、28c)配置成彼此相隔預(yù)定的距離。
5.如權(quán)利要求1至4任何一項所述的電梯設(shè)備，其特征在于，電動機(jī)(6)的定子(14)的直徑(2Rs)大于牽引繩輪(18)的直徑(2Rv)。
6.如權(quán)利要求1至3中任何一項所述的電梯設(shè)備，其特征在于，由牽引繩輪(18)驅(qū)動的所有電梯鋼索(2)在定子扇面體(28a)中的一個開口(27a)的端部表面(29a)之間運行，或以這樣的方式，即在一個方向運行的電梯鋼索(2a)穿過定子(14)的扇面體(28a、28c)的端表面(29a)之間的一個開口(27a)，而在另一個方向運行的電梯鋼索(2b)則穿過定子(14)的扇面體(28a、28b)的端表面(29b)之間的一個開口(27b)。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一項所述的電梯設(shè)備(26)的電動機(jī)(6)，其特征在于，電動機(jī)(6)的空氣間隙(ag)構(gòu)成一個平面，該平面大體垂直于電動機(jī)轉(zhuǎn)軸(13)。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項所述的電梯設(shè)備(26)的電動機(jī)(6)，其特征在于，由電動機(jī)(6)的空氣間隙(ag)形成的沿轉(zhuǎn)軸(13)的方向截取的截平面，相對于轉(zhuǎn)軸處于傾斜位置。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一項所述的電梯設(shè)備(26)，其特征在于，電梯電動機(jī)(6)被安裝在兩個結(jié)構(gòu)板(11、12)之間，而且電動機(jī)轉(zhuǎn)軸(13)與結(jié)構(gòu)板(11、12)成直角。
全文摘要
電梯設(shè)備(26)包括電動機(jī)(6)和其牽引繩輪(18)。轉(zhuǎn)子(17)是圓盤形的，在轉(zhuǎn)子和定子(14)之間的空氣間隙(ag)形成一個大體垂直于轉(zhuǎn)軸(13)的平面。定子(14)形成環(huán)形扇面體(28)，并放置在外部分，牽引繩輪(18)固定在轉(zhuǎn)子上，位于定子(14)和轉(zhuǎn)軸(13)之間。牽引繩輪的直徑小于轉(zhuǎn)子的直徑。電動機(jī)的結(jié)構(gòu)允許對同一直徑的轉(zhuǎn)子(17)使用不同直徑(2RV)的牽引繩輪(18)。電動機(jī)很扁平，即在軸向方向的電動機(jī)長度很小。
文檔編號H02K7/14GK1105338SQ94106598
公開日1995年7月19日 申請日期1994年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月28日
發(fā)明者埃斯科·奧蘭科, 哈里·哈科拉 申請人:科恩股份公司