[实用新型]一种自动扶梯曳引机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动扶梯曳引机，尤其是永磁同步电机驱动的扶梯曳引机。

背景技术

目前自动扶梯曳引机都是将异步电机或者永磁同步电机的动力通过减速机构传递至踏板驱动轮，该减速机构的变速传动类型包括蜗轮蜗杆变速传动、链式变速传动或行星齿轮变速传动。蜗轮蜗杆传动有摩擦阻力大、传动效率低、浪费能源、运行噪音大、体积庞大的缺陷，一般而言，蜗轮蜗杆的传动效率在67％～78％之间，约有30％的电能在传动中作为损耗浪费掉，增加了电梯的运行费用。使用链条和链轮进行传动虽然能获得较大变比，但增加链条这个中间传递环节，结构复杂，容易出故障，且噪音大，传动效率也没有齿轮直接啮合传动的效率高。虽然行星齿轮变速机构体积小，也能获得较大的变比，但是行星齿轮变速机构的成本高，应用在扶梯中不占优势。

公知扶梯曳引机都是单颗电机驱动，大功率曳引机必须使用大功率电机进行驱动，因此需要多种规格的电机来对应不同功率的曳引机，电机的多规格化给生产管理带来困难，同时也会增加量产成本，此外，大功率扶梯曳引机用的驱动电机体积庞大，需要较大的安装空间。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种结构紧凑，成本低，性能稳定的扶梯曳引机，能实现多电机共同驱动。

本实用新型的技术构思是：电机的驱动力通过一级齿轮啮合传动传递到踏板驱动轮，电机轴端的小齿轮与驱动扶梯的大齿轮直接啮合，电机动力通过大变比齿轮传动传递到踏板驱动轮的大齿轮，驱动扶梯运行。

本实用新型的技术方案是这样实现的：在电机轴伸端固定有小齿轮，相对于扶梯系统中的驱动踏板的大齿轮(即踏板驱动轮)，所述小齿轮的旋转半径较小，通过所述小齿轮与踏板驱动轮的啮合，形成大变比的一级齿轮传动，一级齿轮直接啮合传动的传动效率高于蜗轮蜗杆传动和链式传动，节约能源。

在上述齿轮变速传动，电机的转速大于踏板驱动轮的转速，本技术方案中的电机转速可以达到1500转/分钟以上。根据电机设计理论，相同功率的电机，转速越高转矩就越小，电机体积和重量也越小，而且电机效率也越高。所以，上述变速机构的变比越大，电机转速越高，电机的成本就越低。

为了获得较大的变比，在踏板驱动轮的旋转半径固定的情况下，电机轴端小齿轮的半径越小越好，但小齿轮半径太小会导致机械强度不足，本技术方案的一项显著特征就是可采取多电机共同驱动方式驱动曳引机。在总驱动力一定的情况下，驱动电机数目越多，则单颗电机轴端输出的驱动力就越小，这样就能解决小齿轮机械强度不足的问题。可见，采取多电机共同驱动的方式，既能获得较大的变比，又能满足电机轴端小齿轮的机械强度。

多电机驱动时曳引机的驱动有多个电机共同分担，单颗电机的功率就比较小，相应的单颗电机体积小，重量轻，所需的安装空间也小，甚至能安装在狭缝型的角落空间中，可灵活布局安装结构。

在本技术方案中，驱动曳引机所需电机的具体数量根据曳引机的功率和转矩进行选择，两颗或两颗以上的电机在电路上可以是并联、串联或混联，多颗电机中至少有一颗电机有位置传感器，其余电机的转子位置信息通过参考装有位置传感器的那颗电机的转子位置信息进行确认，此外，在电气控制方面可以是使用多台控制器分别控制多颗电机，也可以使用一颗控制器同时控制多颗电机。

所述扶梯曳引机的驱动电机可以是永磁同步电机，该类电机的功率密度高、效率高、节能效果好。该永磁同步电机可采用风扇对电机机壳和机壳散热筋进行强制风冷散热，风扇的驱动力来自电机，由于电机转速较高，散热效果好。

本技术方案的有益效果是：

1、所述的曳引机的驱动过程中采用一级齿轮传动，相对于蜗轮蜗杆传动和链式传动，一级齿轮传动的效率高，节能环保。

2、由于本技术方案中可以获得较大的传动变比，驱动电机转速较高，因而电机功率密度高，体积小，重量轻，成本低。

2、因所述驱动电机转速较高，其效率和功率因数都很高，节约能源。

3、由于所述驱动电机转速较高，其额定频率较高，使用较低分辨率的位置传感器(编码器)就能满足控制精度的要求，降低了位置传感器的成本。

4、所述曳引机可以实现多电机驱动，当载重增大时，只需增加电机的数量即可，无需新的电机规格。

5、还可以对驱动曳引机的永磁同步电机进行强制风冷，相比于自然风冷其散热效果明显提高。

附图说明

附图1是扶梯框架结构示意图

附图2是扶梯曳引机结构示意图

附图3是驱动电机结构侧视图

附图4是驱动电机结构斜视图