专利名称：永磁同步电动机直接驱动的起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业用起重机，特别是一种采用永磁同步电动机直接驱动的 起重机。
背景技术：
起重机是用来对物料起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，一般由机械、金 属机构和电气等三大部分组成，机械方面是指起升、运行、变幅和回转(旋转)等机构，这些 机构的工作特点是电动机连接减速机带动卷筒，车轮(或回转装置)来实现各类机构功 能。一般是高转速电动机连接减速机(器)，通过一定速比来实现各机构低转速，大扭矩输 出，使其作用在卷筒，运行车轮，或回(旋)转装置上来实现起重机的起升(下降)、运行、变 幅和回转(旋转)等各项功能，该种电动机带减速机的齿轮传动方式存在着机构复杂，体积 大，重量高，传动效率低，噪音高，运行不平稳和维修率高的缺点。
发明内容为解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种永磁同步电动机直接 驱动的起重机，该起重机采用永磁同步电动机的机构原理和特点，使永磁同步电动机分别 直接驱动起重机的起升、运行、变幅和回转机构，实现各机构的起升或下降、运行、变幅和回 转功能，替代了传统的三相交流电动机带动减速机的结构，中小吨位的起重机取消了减速 机。具有结构简单，重量轻，传动平稳，无振动，无噪音，电机效率高，机械传动效率高，节能， 使用寿命长，免维护等优点。为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现永磁同步电动机直接驱动的起重机，该起重机采用永磁同步电动机的机构原理和 特点，使永磁同步电动机直接驱动起重机的起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构，实 现起重机各机构的起升或下降、运行、变幅和回转功能，电气控制采用变频调速控制。所述的起重机永磁同步电动机用于桥式起重机、冶金起重机、门式起重机、塔式起 重机、门座式起重机、装卸桥、港口起重机、船用起重机、汽车起重机、轮船起重机、履带起重 机、铁路起重机、浮式起重机和升降机的起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构的驱动。所述的起升机构和变幅机构中，永磁同步电动机直接驱动卷筒，卷筒固定在卷筒 轴轴承支撑上，制动器安装在永磁同步电动机和卷筒的两侧，制动器可为一个或多个。制动 采用低速制动，根据制动力矩的要求选取制动器的种类和数量，制动器的种类可以是电磁 制动器，液压推杆制动器，带式制动器或盘式制动器，其数量可以是一个，两个或多个，制动 器可以置于卷筒一侧或两侧，也可以置于起重机永磁同步电动机一侧或两侧。所述的起重机运行机构中，起重机永磁同步电动机直接驱动车轮，车轮固定在车 轮轴轴承支撑上，制动器安装在永磁同步电动机的两侧，制动器可为一个或多个。制动采用 低速制动，根据制动力矩的要求选用制动器的种类和数量，制动器的种类可以是电磁制动 器，液压推杆制动器，带式制动器或盘式制动器或惯性制动器，其数量可以是一个，两个或多个，制动器可以置于车轮一侧或两侧，也可以置于起重机专用永磁同步电动机一侧或两侧。所述的起重机回转机构中，起重机永磁同步电动机直接驱动回转驱动元件，回转驱动元件固定在回转驱动轴轴承支撑上，制动器安装于起重机永磁同步电动机两侧；制动 器根据设计要求可为一个或多个。对于大扭矩输出要求的起重机的起升机构和变幅机构，起重机永磁同步电动机直 接连接起升减速机，起升减速机连接卷筒，卷筒固定在卷筒轴轴承支撑上，制动器安装在永 磁同步电动机和卷筒的两侧，制动器可为一个或多个。对于大扭矩输出要求的起重机的运行机构，起重机永磁同步电动机直接连接运行 减速机，运行减速机直接连接车轮，车轮固定在车轮轴轴承支撑上，制动器安装在永磁同步 电动机的两侧，制动器可为一个或多个。对于大扭矩输出要求的起重机的回转机构，起重机永磁同步电动机直接连接回转 减速机，回转减速机连接回转驱动元件，回转驱动元件固定在回转驱动轴轴承支撑上，制动 器安装于起重机永磁同步电动机两侧；制动器可为一个或多个。起重机永磁同步电动机用于起重机的起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构 制动时，可采用电机发电制动，实现零速制动与工作制动结合，发电回馈电网达到节能效
^ ο起重机整机或起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构中的一种或几种机构供电 采用直流供电系统；减少供电线路，提高供电效率和安全。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1、采用起重机永磁同步电动机从根本上取消了起重机各机构的减速机(变速 箱)，彻底克服齿轮传动的各种弊端。2、起重机各机构结构简单，体积小，重量轻，传动平稳，效率高，无振动机噪音。3、制动采用低速制动更安全。4、由于永磁同步电动机自身电机效率高，并使用变频调速导致大大降低电能消耗。5、易实现标准化，制造模块化和控制自动化。6、无磨损，寿命高，实现免维护。7、起重机专用永磁电动机制动可以采用发电制动，电能回馈电网，高效节能。
图1是起重机起升机构和变幅机构结构示意图；图2是起重机运行机构结构示意图；图3是起重机回转机构结构示意图；图4是大扭矩输出要求的起重机起升和变幅机构的结构示意图；图5是大扭矩输出要求的起重机运行机构的结构示意图；图6是大扭矩输出要求的起重机回转机构的结构示意图。
具体实施方式
永磁电动机直接驱动的起重机，该起重机采用永磁同步电动机的机构原理和特点，采用永磁同步电动机直接驱动起重机的起升机构、运行机构、变幅机构或回转机构，并根据起重机各机构的输出转速和扭矩的设计要求，实现起重机各结构的起升或下降、运行、 变幅和回转，电气控制采用变频调速控制。制动采用低速制动，制动力矩较大时可用多个制 动器。永磁同步电动机可用于桥式起重机、冶金起重机、门式起重机、塔式起重机、门座式起重机、装卸桥港口起重机、船用起重机和升降机中各机械机构的驱动。起重机专用永磁 同步电动机具有低转速，大扭矩输出的特点，其优点是替代了传统的三相交流电动机连接 减速机的结构，具有结构简单，重量轻，传动平稳，无振动，无噪音，电机效率高，机械传动效 率高，节能，使用寿命长，免维护等优点。下面具体介绍永磁同步电动机直接驱动的起重机的起升，运行，变幅和回转机构 的连接关系及工作过程和大扭矩输出要求的起重机的各机构的连接关系及工作过程。见图1，起重机的起升机构和变幅机构，起重机永磁同步电动机3-1直接连接卷筒 2-1，卷筒2-1固定在卷筒轴轴承支撑4-1上，制动器3-1放在起重机永磁同步电动机1-1 和卷筒2-1的两侧。见图2，起重机的运行机构，起重机永磁同步电动机1-2直接连接车轮2-2，车轮 2-2固定在车轮轴轴承支撑4-2上，制动器3-2放置在起重机永磁同步电动机1-2的两侧。见图3，起重机的回转机构，起重机永磁同步电动机1-3直接连接回转驱动元件 2-3，回转驱动元件2-3固定在驱动轴轴承支撑4-3上，驱动回转支撑5-3旋转，制动器3_3 放在起重机永磁同步电机1-3的两侧。见图4，大扭矩输出要求的起重机的起升和变幅机构，起重机永磁同步电动机1-4 直接连接起升减速机5-4，起升减速机5-4直接连接卷筒2-4，卷筒2-4固定在卷筒轴轴承 支撑4-4上，制动器3-4放在起重机永磁同步电动机1-4的两侧。见图5，大扭矩输出要求的起重机运行机构，起重机永磁同步电动机1-5直接连接 运行减速机5-5，运行减速机5-5直接连接车轮2-5，车轮2-5固定在车轮轴轴承支撑4_5 上，制动器3-5放在起重机永磁同步电动机1-5的两侧。见图6，大扭矩输出要求的起重机回转结构，起重机永磁同步电动机1-6直接连接 回转减速机5-6，回转减速机5-6直接连接回转驱动元件2-6，回转驱动元件2-6固定在回 转轴轴承支撑4-6上，驱动回转支撑6旋转，制动器3-6可以放在起重机专用永磁同步电动 机1的两侧。做为大型起重机，其起升、变幅、运行和回转机构要求的输出扭矩很大，起重机永 磁同步电动机其输出扭矩与其体积和重量成正比，由于输出扭矩过大导致永磁同步电动机 体积和重量也过大，此种状况可以设计一定大的输出扭矩和数据的起重机专用永磁同步电 动机连接减速机(器)实现大扭矩输出，制动采用中速制动，可以根据制动力矩的要求选用 制动器的种类和数量，制动器的种类可以是电磁制动器，液压推杆制动器，带式制动器或盘 式制动器，制动器可以置于永磁同步电动机一侧或两侧，其数量可以是一个，两个或多个。
权利要求永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，该起重机采用永磁同步电动机连接起重机的起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构，电气控制采用变频调速控制。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，所述的起 升机构和变幅机构中，永磁同步电动机直接驱动卷筒，卷筒固定在卷筒轴轴承支撑上，制动 器安装在永磁同步电动机和卷筒的两侧，制动器可为一个或多个。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，所述的起 重机运行机构中，起重机永磁同步电动机直接驱动车轮，车轮固定在车轮轴轴承支撑上，制 动器安装在永磁同步电动机的两侧，制动器可为一个或多个。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，所述的起 重机回转机构中，起重机永磁同步电动机直接驱动回转驱动元件，回转驱动元件固定在回 转驱动轴轴承支撑上，制动器安装于起重机永磁同步电动机两侧；制动器可为一个或多个。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，起重机永 磁同步电动机直接连接起升减速机，起升减速机连接卷筒，卷筒固定在卷筒轴轴承支撑上， 制动器安装在永磁同步电动机和卷筒的两侧，制动器可为一个或多个。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，起重机永 磁同步电动机直接连接运行减速机，运行减速机直接连接车轮，车轮固定在车轮轴轴承支 撑上，制动器安装在永磁同步电动机的两侧，制动器可为一个或多个。
7.根据权利要求1所述的永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，起重机永 磁同步电动机直接连接回转减速机，回转减速机连接回转驱动元件，回转驱动元件固定在 回转驱动轴轴承支撑上，制动器安装于起重机永磁同步电动机两侧；制动器可为一个或多 个。
8.根据权利要求1所述的永磁同步电动机直接驱动的起重机，其特征在于，起重机整 机或起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构中的一种或几种机构供电采用直流供电系 统。
专利摘要本实用新型涉及一种采用永磁同步电动机直接驱动的起重机，采用永磁同步电动机连接起重机的起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构，电气控制采用变频调速控制。起升机构和变幅机构中，永磁同步电动机直接驱动卷筒，卷筒固定在卷筒轴轴承支撑上，制动器安装在永磁同步电动机和卷筒的两侧。永磁同步电动机直接连接起升减速机，起升减速机连接卷筒，卷筒固定在卷筒轴轴承支撑上，制动器安装在永磁同步电动机和卷筒的两侧。具有结构简单，重量轻，传动平稳，无振动，无噪音，电机效率高，机械传动效率高，节能，使用寿命长，免维护等优点。
文档编号B66C13/12GK201560058SQ20092024762
公开日2010年8月25日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者张晓明 申请人:张晓明