專利名稱：一種空芯繞組式直線電磁提升機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無繩提升領(lǐng)域，具體涉及一種空芯繞組式直線電磁提升機(jī)。
背景技術(shù)：
在各類礦井或者建筑物中，通常采用提升機(jī)或者電梯作為垂直提升運(yùn)輸設(shè)備。傳統(tǒng)的提升系統(tǒng)通常采用“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+減速機(jī)”的提升模式，即提升機(jī)房安裝在礦井或者建筑物的上部，通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒，滾筒上纏繞鋼絲繩，鋼絲繩的一端連接提升容器，另一端連接配重。對(duì)于人員較多、負(fù)載較大的超深礦井和超高建筑，需要更高水準(zhǔn)的輸送處理能力，而傳統(tǒng)的提升機(jī)或者電梯占用大量建筑空間和輸送能力低則是一個(gè)不容忽視的問題。
為了解決上述問題，采用直線感應(yīng)電機(jī)或者永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無繩提升機(jī)，無疑是很好的選擇，從結(jié)構(gòu)上而言，直線電機(jī)的初級(jí)固定在井筒內(nèi)側(cè)，次級(jí)固定在提升容器上，當(dāng)初級(jí)通電形成行波磁場(chǎng)，產(chǎn)生向上的提升力，帶動(dòng)提升容器運(yùn)動(dòng)。永磁直線電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、力能指標(biāo)高等特點(diǎn)，被公認(rèn)為是無繩提升機(jī)的理想驅(qū)動(dòng)源。但由于永磁體的存在，永磁直線電機(jī)的初級(jí)與次級(jí)之間存在5 10倍于正常提升力的固有法向吸引力。為了克服法向吸引力的影響，現(xiàn)多采用兩邊工作氣隙相同、面對(duì)面布置的雙邊型永磁直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，以抵消彼此之間的法向吸引力，減小提升機(jī)運(yùn)行過程中的摩擦力，增加有效提升載荷。但上述直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無繩提升機(jī)的理想結(jié)構(gòu)，只解決基本驅(qū)動(dòng)力問題，并沒有解決實(shí)際運(yùn)行工程應(yīng)用中，諸如安裝不平整帶來的雙邊型直線電機(jī)兩邊工作氣隙不一致，提升容器承受較大的側(cè)向正壓力而向一側(cè)側(cè)斜等問題。提升機(jī)運(yùn)行過程中，電機(jī)工作氣隙變化越大，此不平衡側(cè)斜正壓力越大，導(dǎo)致提升機(jī)運(yùn)行摩擦力增加，有效載荷減小，運(yùn)行不平穩(wěn)，加工安裝精度要求高，造價(jià)和運(yùn)行成本增加，導(dǎo)向定位困難等一系列問題，不適合在現(xiàn)實(shí)中得到實(shí)際應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是無繩提升機(jī)定位困難，有效載荷小，運(yùn)行不平穩(wěn)的問題，提供一種定位精確、有效載荷大、運(yùn)行平穩(wěn)的空芯繞組式直線電磁提升機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是以下述方法實(shí)現(xiàn)的一種空芯繞組式直線電磁提升機(jī)，包括豎直井筒、轎廂和制動(dòng)器，轎廂與井筒壁之間設(shè)置空芯繞組永磁直線電機(jī)。所述空芯繞組永磁直線電機(jī)由非磁性繞組組件、次級(jí)磁體和次級(jí)軛部構(gòu)成，次級(jí)磁體設(shè)置在次級(jí)軛部上，與非磁性繞組組件構(gòu)成至少一臺(tái)雙邊空芯繞組永磁直線電機(jī)。所述非磁性繞組組件由繞組支架、初級(jí)空芯繞組、絕緣填料，以及外保護(hù)層封裝而成。所述次級(jí)軛部呈“U”型或者“E”型，固定在井筒壁上或者固定在井筒壁上的支撐架上，非磁性繞組組件固定在轎廂上或者固定在轎廂架上。[0011]采用本實(shí)用新型所提供的方案，無繩提升機(jī)采用空芯繞組永磁直線電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，因電機(jī)的初級(jí)采用非磁性的繞組組件，初級(jí)與次級(jí)磁體之間不存在因鐵磁物質(zhì)與次級(jí)磁體互相吸引而產(chǎn)生的法向吸力，能從根本上消除轎廂承受的因直線電機(jī)工作氣隙變化帶來的不平衡壓力，有利于轎廂在軌道中定位，確保提升機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，減小摩擦阻力，增加有效載荷。在本實(shí)用新型所提供的方案中，所采用的空芯繞組永磁直線電機(jī)為雙邊結(jié)構(gòu)，初級(jí)與次級(jí)磁體之間存在因初級(jí)繞組通電而產(chǎn)生的微小法向力，且此力為回復(fù)阻力，起到對(duì)直線電機(jī)工作氣隙動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的作用，從而阻礙轎廂向一側(cè)偏移，在一定程度上有利于轎廂在運(yùn)行過程中達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。此外，采用本實(shí)用新型所提供的方案，無鐵芯的空芯繞組永磁直線電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，提高了提升機(jī)運(yùn)行過程中的散熱性能，而因初級(jí)無鐵芯帶來的電機(jī)出力減小的問題，可通過增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)的臺(tái)數(shù)、增加電機(jī)的長(zhǎng)度或者寬度、增加初級(jí)繞組匝數(shù)、增加初級(jí)繞組單位面積載流量，以及次級(jí)磁體采用混合勵(lì)磁等方式解決，保證無繩提升機(jī)的載荷能力。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I的剖視示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的剖視示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3的剖視示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4的剖視示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例5的剖視示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例6的剖視示意圖；圖7為本實(shí)用新型非磁性繞組組件2的裝配示意圖。附圖中I.轎廂，2.非磁性繞組組件，3.次級(jí)磁體，4.次級(jí)軛部，5. T型軌，6.定位導(dǎo)靴，7.側(cè)向定位輪，8.導(dǎo)向槽，9.轎廂架，10.豎直井筒，11.井筒壁，12.繞組支架，13.初級(jí)空芯繞組，14.外保護(hù)層，15.槽，16.齒。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I如圖I所示，一種空芯繞組式直線電磁提升機(jī)，包括豎直井筒10、轎廂I和制動(dòng)器，轎廂I與井筒壁11之間設(shè)置空芯繞組永磁直線電機(jī)和轎廂定位機(jī)構(gòu)，并通過固定在井筒壁11上的供電電纜、供電軌接觸或者供電軌無接觸方式提供空芯繞組永磁直線電機(jī)動(dòng)子和轎廂、制動(dòng)器的電源。所述空芯繞組永磁直線電機(jī)設(shè)置在轎廂I側(cè)面的正中間，由非磁性繞組組件2、次級(jí)磁體3和次級(jí)軛部4組成。所述次級(jí)軛部4固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的支撐架上，次級(jí)軛部4呈“U”型，次級(jí)磁體3布置在次級(jí)軛部4的兩側(cè)，非磁性繞組組件2位于次級(jí)軛部4的正中間，并固定或者鉸接在轎廂I側(cè)面的正中間。所述次級(jí)磁體3是永磁體或者電勵(lì)磁磁體或者混合勵(lì)磁磁體。如圖7所示,所述非磁性繞組組件2是由繞組支架12、初級(jí)空芯繞組13、絕緣填料，以及外保護(hù)層14封裝而成，其中初級(jí)空芯繞組13鑲嵌在繞組支架12中的槽15里，并用絕緣填料填實(shí)，加裝外保護(hù)層14后，形成一個(gè)整體作為空芯繞組永磁直線電機(jī)的初級(jí)。所述繞組支架12采用導(dǎo)電性差的高強(qiáng)度非磁性不銹鋼或者高強(qiáng)度不導(dǎo)電耐高溫非磁性復(fù)合材料。所述繞組支架12里的齒16用來支撐繞組。絕緣填料起防潮、絕緣、封裝固定作用。所述轎廂定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在轎廂I側(cè)面的兩邊，包括T型軌5和定位導(dǎo)靴6。所述T型軌5固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的軌道支撐架上。所述定位導(dǎo)靴6呈U型，內(nèi)部設(shè)置三個(gè)導(dǎo)向輪，固定在轎廂I的側(cè)面。實(shí)施例2如圖2所示，所述空芯繞組永磁直線電機(jī)的次級(jí)軛部4呈“E”型，非磁性繞組組件2為兩支，與次級(jí)軛部4成交叉狀。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例I。實(shí)施例3如圖3所示，所述轎廂I側(cè)面的兩邊，分別布置兩臺(tái)空芯繞組永磁直線電機(jī)，并設(shè) 置電機(jī)導(dǎo)向裝置和轎廂定位機(jī)構(gòu)。所述電機(jī)導(dǎo)向裝置包括側(cè)向定位輪7和導(dǎo)向槽8。所述側(cè)向定位輪7固定在非磁性繞組組件2上，導(dǎo)向槽8開在次級(jí)軛部4底面的正中間。所述轎廂定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在轎廂I側(cè)面的正中間，包括T型軌5和定位導(dǎo)靴6，其中T型軌5固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的軌道支撐架上，定位導(dǎo)靴6固定在轎廂I側(cè)面的正中間。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例I。實(shí)施例4如圖4所示，所述轎廂I側(cè)面的兩邊,分別布置兩臺(tái)空芯繞組永磁直線電機(jī)。所述轎廂I側(cè)面的正中間設(shè)置轎廂架9伸出轎廂I的側(cè)面，所述轎廂架9為一支，次級(jí)軛部4與轎廂架9上下底面之間分別設(shè)置轎廂定位機(jī)構(gòu)。所述轎廂定位機(jī)構(gòu)包括T型軌5和定位導(dǎo)靴6，其中T型軌5固定在次級(jí)軛部4的側(cè)面上，定位導(dǎo)靴6固定在轎廂架9上。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例I。實(shí)施例5如圖5所示，所述轎廂I側(cè)面的正中間設(shè)置轎廂架9伸出轎廂I的側(cè)面，所述轎廂架9為一支，轎廂架9上下底面與井筒壁11之間分別設(shè)置空芯繞組永磁直線電機(jī)和轎廂定位機(jī)構(gòu)。所述空芯繞組永磁直線電機(jī)的次級(jí)軛部4固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的支撐架上，非磁性繞組組件2固定在轎廂架9的一個(gè)底面。所述轎廂定位機(jī)構(gòu)包括T型軌5和定位導(dǎo)靴6，其中T型軌5固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的軌道支撐架上，定位導(dǎo)靴6固定在轎廂架9的另一個(gè)底面上。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例I。實(shí)施例6如圖6所示，轎廂架9上下底面與井筒壁11之間均設(shè)置空芯繞組永磁直線電機(jī)和轎廂定位機(jī)構(gòu)。其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例5。
權(quán)利要求1.一種空芯繞組式直線電磁提升機(jī)，包括豎直井筒(10)、轎廂(I)和制動(dòng)器，轎廂(I)與井筒壁(11)之間設(shè)置永磁直線電機(jī)，其特征在于所述永磁直線電機(jī)為空芯繞組永磁直線電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述空芯繞組式直線電磁提升機(jī)，其特征在于所述空芯繞組永磁直線電機(jī)由非磁性繞組組件(2)、次級(jí)磁體(3)和次級(jí)軛部(4)構(gòu)成，次級(jí)磁體(3)設(shè)置在次級(jí)軛部(4)上，與非磁性繞組組件(2)構(gòu)成至少一臺(tái)雙邊空芯繞組永磁直線電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述空芯繞組式直線電磁提升機(jī)，其特征在于所述非磁性繞組組件(2)由繞組支架(12)、初級(jí)空芯繞組(13)、絕緣填料，以及外保護(hù)層(14)封裝而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述空芯繞組式直線電磁提升機(jī)，其特征在于所述次級(jí)軛部(4)呈“U”型或者“E”型，固定在井筒壁(11)上或者固定在井筒壁(11)上的支撐架上，非磁性繞組組件(2)固定在轎廂(I)上或者固定在轎廂架(9)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種空芯繞組式直線電磁提升機(jī)，包括豎直井筒、轎廂和制動(dòng)器，轎廂與井筒壁之間設(shè)置由非磁性繞組組件、次級(jí)磁體和次級(jí)軛部構(gòu)成的空芯繞組永磁直線電機(jī)，次級(jí)軛部呈“E”型或者“U”型，電機(jī)初級(jí)與轎廂相連，電機(jī)次級(jí)固定在井筒壁上，采用本實(shí)用新型所提供的方案，基本消除了因直線電機(jī)工作氣隙變化引起的轎廂不平衡側(cè)向力，有利于轎廂的動(dòng)態(tài)平衡，保證轎廂沿軌道平穩(wěn)運(yùn)行。
文檔編號(hào)B66B11/04GK202508725SQ20122013518
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者孟超, 宋芳, 封海潮, 昝輝, 王珊 申請(qǐng)人:焦作大學(xué)