[发明专利]一种外转子永磁电机直驱一体化矿井提升机

说明书

技术领域

本发明属于矿山机械技术领域，特别是涉及一种将驱动电机、卷筒等设备整合集成为一体的外转子永磁电机直驱一体化矿井提升机。

背景技术

矿井提升机是煤炭开采过程中的重要运载工具，通常起到将矿井底部的煤炭等资源运输至地面的作用，作为一个机械与电气并存的设备，其运行的可靠性与稳定性直接影响到矿井作业的连续性与安全性，其提升能力也直接决定了矿井的产量。可以说，矿井提升机是矿产开采过程中最主要的核心设备之一。

现阶段，矿井提升机内的驱动电机大都采用绕线式交流异步电动机、直流电动机及电励磁同步电动机；其中最为先进的矿井提升机采用的是电励磁同步电动机，且电励磁同步电动机与卷筒采用内装式结构，即将电机定子固定在卷筒主轴上，电机整体安装在卷筒内部，卷筒外侧安装钢丝绳衬垫，卷筒内侧加装T型钢结构固定电机转子磁极。但内装式结构也存在一些缺点，它不适合小功率提升机，因为卷筒直径过小将使调整气隙和进行检修发生困难；对于单绳或双绳摩擦式提升机，由其工作特点决定，卷筒宽度无法容纳电机；对于双制动盘式提升机，其内部热空气将导致主轴和摩擦轮发生轴向伸长，可能影响制动间隙的均等；采用内装式结构的提升机对卷筒刚度要求很高，因为卷筒外钢丝绳直接作用于卷筒，进而直接影响到气隙；采用内装式结构的提升机，其电动机只有进入内部才能检修，导致维修不方便；电机内的转子电励磁磁极需要依靠滑环、电刷、整流装置将外部供电引入旋转磁极，导致结构复杂；提升机在工厂内试验困难，对于试验设备和配套工装等技术要求高，试验难度大。

对于专利号为201020541486.7的中国实用新型专利，公开了一种大型提升机直驱装置，及专利号为201020131801.9的中国实用新型专利，公开了一种永磁电机矿井提升机，两专利均采用了转子悬挂式结构，利用联轴器将永磁同步电机与卷筒连接在一起；申请号为200910220244.X的中国专利申请，公开了一种矿井提升机专用直驱式永磁同步电动机，虽然永磁同步电动机与卷筒之间取消了联轴器，采用了直连式设计，即电机转子与卷筒采用同一转轴。但是上述专利却无法有效避免提升机受力不均的情况发生，而且电机气隙也很难得到控制。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种外转子永磁电机直驱一体化矿井提升机，其驱动电机设置为外转子永磁电机，永磁电机与卷筒采用同轴直连式，提高效率的同时也便于组装维护，不会影响电机气隙，同时主轴采用两侧轴端固定轴承的支撑方式，使提升机的受力更加均匀。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种外转子永磁电机直驱一体化矿井提升机，包括定子、转子、主轴、卷筒、支撑机壳、底座及制动盘刹，所述的定子固装于支撑机壳上；所述的主轴通过其两侧轴端分别与支撑机壳相连接，在所述的主轴中部依次固定套装有转子和卷筒，所述转子和卷筒相固接；所述的定子与转子相配合，定子设置于转子内；所述的制动盘刹安装于支撑机壳上，所述制动盘刹与卷筒相配合；所述的支撑机壳固装于底座上。

所述的主轴转子侧轴端通过滚动轴承与支撑机壳相连接，主轴卷筒侧轴端通过双面调心轴承与支撑机壳相连接。

在所述的转子与定子的配合处外侧安装有电机防护罩。

所述的转子采用永磁体以N极和S极相间排列方式依次嵌放在永磁体槽内。

本发明的有益效果：

1、本发明的驱动电机设置为外转子永磁电机，由于永磁电机采用外转子结构，便于安装，且转子与卷筒相互独立，很好的避免了卷筒变形对转子和气隙的影响，保证了电机性能的稳定性；本发明的转子磁场采用永磁体励磁，避免了电励磁同步电机转子磁场需要直流电源激磁的弊端，取消了传统同步电机的滑环与电刷，提高效率的同时也增强了系统的可靠性和可维护性。

2、本发明与现有技术相比，采用一体化集成设计，在完成厂内加工安装后，整体运输到现场，对现场安装条件要求低，设备长期运行时可能出现的基础沉降等外界因素对设备影响小，系统独立性好。

3、本发明的主轴转子侧轴端安装的是滚动轴承，而主轴卷筒侧轴端安装的是双面调心轴承，其中滚动轴承可以控制电机气隙的微小变化，而双面调心轴承的承载能力强，可以适应由于载荷过大造成的主轴微小挠曲变形，还可以适应卷筒角度的调整，保证了现场安装调试的顺利进行。

附图说明

图1为本发明的一种外转子永磁电机直驱一体化矿井提升机结构示意图；

图2为本发明的定子结构示意图；

图3为本发明的转子结构示意图；

图4为本发明的永磁体结构示意图；