一种内置有电机和多级减速器的卷筒的制作方法

本技术涉及一种内置有电机和多级减速器的卷筒，尤其是一种适用于提升机、绞车、皮带机等的驱动装置的内置有电机及多级减速器的卷筒。

背景技术：

1、在煤矿广泛使用提升机和皮带机实现井下井上作业，通常提升机和皮带机的驱动装置常使用异步电机或防爆异步电机加减速器加卷筒的结构。这种模式下，提升机和皮带机的驱动装置轴向包含“电机+高速端联轴器+减速器+低速端联轴器+卷筒”机械系统，轴向距离长，井下安装使用需加大硐室空间；且使用异步电机或防爆异步电机加减速器的驱动装置效率低，能耗大。

2、现有的提升机和皮带机的驱动装置有永磁电机直驱式卷筒。该种驱动装置相比于使用异步电机或防爆异步电机加减速器加卷筒的结构，减去了减速器部分和高速端联轴器部分，轴向距离有所缩短，但仍然距离较长；且直驱模式下要求驱动电机的输出为大扭矩低转速，但大扭矩永磁电机体积大，不便于井下巷道内运输和安装。

3、现有的提升机和皮带机的驱动装置有永磁外转子电机卷筒。永磁电机定子在内，外转子和卷筒在外，可直接驱动；相比于永磁电机直驱式卷筒，轴向减去了联轴器部分，轴向距离仅为卷筒长度，有非防爆型和防爆型两种。非防爆型永磁外转子电机卷筒的定子和外转子之间存在气隙，仅能用于井上，不适用于井下环境。防爆型永磁外转子电机卷筒，对气隙做了密封处理，可适用于井上井下工况，但目前只有电机功率不高于315kw的防爆卷筒；在井下工况下，适用于较低负载的带式输送机的驱动装置，用于大负载的井下提升机的驱动装置时，难以满足功率要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种内置有电机和多级减速器的卷筒，充分利用卷筒的内部空间，将提升机和皮带机的驱动装置原先横向布置于卷筒外部的电动机、高速端联轴器、减速器、低速端联轴器，或低速大扭矩永磁电机直驱式卷筒，或永磁外转子电机卷筒，改用内装“电机+减速器组件”于卷筒实现传动，从而使得卷筒轴向尺寸缩短，适用于多种卷筒工况，十分便利于设备的井下运输、安装，同时极大的节约开采成本。

2、为实现上述目的，本发明的一种内置有电机和多级减速器的卷筒，包括左拆卸盘、左支承架、左支承盘、卷筒、电机、右支承盘、右拆卸盘和减速器组件，所述电机和减速器组件安装于卷筒的内部；电机的定子左端与左支承架连接，电机的定子右端，先与连接法兰或与内齿圈ⅱ连接，再与右支承轴的右支承架连接；所述左支承架、电机、连接法兰、右支承轴和右支承架组成支承卷筒左右贯穿的主轴，或者由左支承架、电机、内齿圈ⅱ、右支承轴和右支承架组成支承卷筒左右贯穿的主轴；所述左右贯穿主轴的左支承架左端键连接固定在左支承基座上，左右贯穿主轴的右支承轴右端键连接固定在右支承基座上；所述左、右拆卸盘、左、右支承盘分别设在卷筒的左右两端，左拆卸盘中心孔经轴承支承在左支承架上，左拆卸盘外缘通过螺栓固定在左支承盘上；右拆卸盘中心经轴承支承在右支承轴上，右拆卸盘外缘通过螺栓固定在左支承盘上；所述电机的输出轴通过联轴器与少齿差偏心轴连接构成“电机+少齿差减速”模式，其中，少齿差偏心轴通过轴承连接少齿差行星轮，少齿差行星轮通过键与少齿差平衡重连接，少齿差行星轮与内齿圈ⅰ相啮合，右支承轴的销轴穿过少齿差行星轮的销轴孔与右支承架连接，右支承轴的销轴上设有少齿差套筒；或者电机的输出轴通过联轴器与定轴中心轮连接构成“电机+定轴减速”模式；或电机的输出轴通过第一级行星轮系再与定轴中心轮连接构成“电机+一级行星减速+定轴减速”模式；再或者电机的输出轴通过第一级行星轮系、第二级行星轮系再与定轴中心轮连接构成“电机+二级行星减速+定轴减速”模式。

3、所述定轴轮系包括定轴中心轮、惰轮轴、惰轮组、右支承轴及右支承架；所述定轴中心轮与惰轮组相啮合，所述惰轮组通过轴承支承在惰轮轴上，惰轮组再与内齿圈ⅰ相啮合，所述惰轮轴固定安装在右支承轴的右支承架的轴孔内，所述内齿圈ⅰ左右两端分别与内齿圈端盖外缘和右拆卸盘外缘通过螺钉连接；所述定轴中心轮与右支承轴之间设有防撞块。

4、所述的第一级行星轮系包括一级中心轮、一级行星架、一级行星轮轴、一级行星轮组和内齿圈ⅱ；所述一级中心轮通过键连接在电机的输出转轴上，一级中心轮与一级行星轮组相啮合，所述一级行星轮组与内齿圈ⅱ相啮合，一级行星轮组通过轴承支承在一级行星轮轴上，所述一级行星轮轴固定在一级行星架的孔内，所述一级行星架右端通过轮齿啮合安装在定轴中心轮上；所述一级中心轮与定轴中心轮之间设有防撞块。

5、所述的第二级行星轮系包括二级中心轮、二级行星架、二级行星轮轴和二级行星轮组；所述二级中心轮通过键连接在电机的输出轴上，二级中心轮与二级行星轮组相啮合，所述二级行星轮组与内齿圈ⅱ相啮合，二级行星轮组通过轴承支承在二级行星轮轴上，所述二级行星轮轴固定在二级行星架的孔内，所述二级行星架通过轮齿啮合固定安装在一级中心轮上；所述一级中心轮与一级行星轮组相啮合，所述一级行星轮组与内齿圈ⅱ相啮合，一级行星轮组通过轴承支承在一级行星轮轴上，所述一级行星轮轴固定在一级行星架的孔内；所述一级行星架右端通过轮齿啮合固定安装在定轴中心轮上；所述二级中心轮与一级中心轮之间设有防撞块。

6、所述的电机右端面、连接法兰、内齿圈端盖、内齿圈ⅰ、右支承轴和右拆卸盘组成密封腔；所述的电机输出端与连接法兰左端之间、连接法兰右端与右支承轴的右支承架左端之间、内齿圈端盖外缘与内齿圈ⅰ左端之间、内齿圈ⅰ右端与右拆卸盘外缘之间均设有密封垫；所述内齿圈端盖中心孔与右支承轴的右支承架之间、右拆卸盘中心孔与右支承轴之间均设有轴承和唇形密封圈。

7、所述的电机右端面、内齿圈ⅱ、内齿圈端盖、内齿圈ⅰ、右支承轴和右拆卸盘组成密封腔；所述的电机输出端与内齿圈ⅱ左端之间、内齿圈ⅱ右端与右支承轴的右支撑架左端之间、内齿圈端盖内齿圈ⅰ左端之间、内齿圈ⅰ右端与右拆卸盘外缘之间均设有密封垫；内齿圈端盖中心孔与右支承轴的右支承架之间、右拆卸盘中心孔与右支承轴之间均设有轴承和唇形密封圈。

8、所述电机的输出轴通过联轴器与少齿差偏心轴连接构成“电机+少齿差减速”模式中：少齿差行星轮的齿数为z1，内齿圈ⅰ齿数为z2，减速器减速比为z2/(z2-z1)。

9、所述电机的输出转轴通过联轴器与定轴中心轮连接构成“电机+定轴减速”模式中：定轴中心轮的齿数为z3，惰轮的齿数为z4，内齿圈ⅰ齿数为z2，减速比为(z2/z3)。

10、所述电机的输出转轴通过一级行星轮系再与定轴中心轮连接构成“电机+一级行星减速+定轴减速”模式中：一级中心轮的齿数为z5，一级行星轮的齿数为z6，内齿圈ⅱ的齿数为z7，减速比为(1+z7/z5)(z2/z3)。

11、所述电机的输出转轴通过第一级行星轮系、第二级行星轮系再与定轴中心轮连接构成“电机+二级行星减速+定轴减速”模式中：二级中心轮的齿数为z8，二级行星轮组的齿数为z9，减速比为(1+z7/z8)(1+z7/z5)(z2/z3)。

12、有益效果：本实用新型的一种内置有电机和多级减速器的卷筒，适应异步电机和永磁电机，也适应井上非防爆和井下防爆。通过多级可变减速器组件，采用少齿差轮系、一级行星轮系、二级行星轮系或定轴轮系等，减速比范围增大，可适配多种卷筒工况。将电机及减速器组件内置于卷筒中，缩短了“电机+卷筒”机械子系统的轴向尺寸，降低了巷道和硐室开掘成本；充分利用卷筒的内部空间，改用“电机+减速器组件”实现传动，并将其内置于卷筒内部，使得卷筒轴向尺寸缩短，十分便利于设备的井下运输、安装，同时极大的节约开采成本。结构紧凑，使用方便，安装减速器组件不仅减小了电机额定转速、减小了电机体积、降低了电机成本，且使电机与卷筒间隙增大，便于散热。内置防爆型电机，满足井下设备的防爆要求。对减速器组件进行可拆卸式设计，将右拆卸盘和右支承盘之间、电机右端和连接法兰(或内齿圈ⅱ)之间的螺栓进行拆卸，可将减速器部件整体和右拆卸盘从卷筒上拆卸下来，便于维护和安装。本实用新型在本技术领域内具有广泛的实用性。