直驱式扶梯驱动装置

技术领域

本发明属于电机减速器技术领域，具体地说是一种直驱式扶梯驱动装置。

背景技术

目前，为扶梯提供驱动力的电机减速器结构包括由上而下依次设置的惯性轮、上端盖、电机、抱闸制动器、下端盖、联轴器以及减速器，电机壳体通过上端盖与下端盖装配在电机的动力输出轴上，电机输出轴通过联轴器与减速器输入轴相连。惯性轮装配于电机输出轴的顶端，抱闸制动器的制动轮为开设有通孔的重量较小的制动轮，工作时，在抱闸制动器的制动轮抱紧电机输出轴刹车时，由惯性轮提供转动惯量，从而起到缓慢刹停的效果。

该种结构虽然在一定程度上能够实现为扶梯提供驱动力的目的，但由于电机的输出轴和减速器输入轴为两个分体轴，因而采用了较多零部件：一是联轴器，需通过联轴器连接两个分体轴；二是装配有至少四个轴承，用于固定支撑电机输出轴的上下两端处皆装配有轴承，减速器输入轴的上下两端处也皆装配有轴承，总共需要安装至少四个轴承以保证两个分体轴的稳定性；三是上端盖及下端盖，电机需通过上端盖与下端盖安装在电机输出轴上；四是风扇，由于整体结构零部件较多，电机散热效果差，在上端盖内需装配有风扇对电机壳体内部进行散热。

由于该种结构中设置有较多的零部件，给实际工作带来以下不便：

其一是传动效率低。机械部件之间容易产生的磨损，从而降低机械传动效率，降低工作精准度，降低工作可靠性，增加整机的故障点，使用安全性较差，严重时将影响扶梯的正常运行。采用该种结构时整机的传动效率为75%。

其二是为了保证各个零部件的工作性能，保证整机的正常工作，工作人员需定期对零部件进行维护，日常维护工作量较大。

其三是整体结构设置不合理。采用该种结构时整机高度为801mm，整机重量达298kg，高度较高，重量较重。

其四是增大加工工作量及装配工作量，加工及装配工作效率低。

其五是生成成本高，整机能耗大。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明旨在提供一种直驱式扶梯驱动装置，以达到提高传动效率、降低成本的目的。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种直驱式扶梯驱动装置，包括电机、减速器以及用于制动一体轴的制动器；

电机包括电机壳体以及装配在电机壳体内的电机组件；

减速器包括箱体以及装配在箱体内的减速器组件，电机输出轴与减速器输入轴为一体轴，电机壳体与箱体固装；

制动器置于电机与减速器组件之间，装配于箱体上。

作为本发明的限定，电机壳体顶端通过第一轴承装配在一体轴上，电机壳体底端与箱体顶端固定相连，箱体底端通过第二轴承装配在一体轴上。

作为本发明的进一步限定，制动器与减速器组件之间的箱体上装配有与一体轴相连的第三轴承。

作为本发明的另一种限定，制动器的制动轮为实心制动轮。

作为本发明的进一步限定，一体轴伸出电机壳体的伸出端上键销联接有用于手动控制一体轴转动的手盘轮。

作为本发明的再进一步限定，电机壳体为半防护或全防护电机壳体。

作为本发明的再进一步限定，电机壳体的顶面上开设有进风口，电机壳体的侧面上开设有排风口；一体轴伸出端上可拆卸连接有防止杂物落入进风口内的防尘盖。

作为本发明的更进一步限定，电机组件采用钕铁硼转子或者铸铝转子，电机组件采用变频器、无编码器驱动。

作为本发明的更进一步限定，电机为具有搅拌叶的永磁电机。

作为本发明的还有一种限定，减速器为一级减速器或多级减速器。

本发明是对电机减速器连接结构的改进，即电机输出轴与减速器输入轴采用一体轴，同时将减速器及制动器装配在箱体上，将箱体与电机壳体直接相连。由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）显著减少零部件的用量：一是无需使用联轴器，由于采用一体轴的结构设置方式，本发明无需使用联轴器连接两个分体轴；二是使用至少两个轴承即可实现对一体轴的稳定支撑，减少了轴承的用量，有利于降低运行震动，运行更加平稳，噪音更加优化；三是无需设置上端盖与下端盖，本发明采用直接将箱体与电机壳体相连的方式，降低了整机的高度；四是无需单独设置惯性轮，本发明通过将制动轮采用实心的方式，增大制动轮的重量，使制动轮兼具惯性轮的作用，制动轮在刹车制动时，直接提供转动惯量，平衡刹车距离，实现稳定刹停的功能；五是无需安装风扇，由于不再设置惯性轮，电机壳体顶端的进风口不再受惯性轮位置的限制，保证进风通道畅通，有利于电机壳体内的散热，有效降低电机壳体内的温度，通过电机自身的搅拌叶即可实现对电机壳体内的散热，非必需安装风扇进行通风散热。

（2）传动效率高。由于所采用的机械部件减少，可有效减少机械部件之间的磨损，尤其是能够减少现有技术中电机输出轴与减速器输入轴之间与联轴器的磨损，大大提升机械传动效率，提升整机工作的精准度、结构稳定性、工作可靠性以及使用安全性，保证电梯的正常运行。本发明电机采用高效永磁同步电动机时，电机效率95%，整机传动效率≥81%，相对背景技术中的现有结构，传动效率提升6～24%。

（3）降低工作人员工作量。由于本发明能够减少机械部件的用量，可降低工作人员的加工工作量，整机零部件的装配工作量以及日常零部件的维护工作量，并且可大大减少整机的故障点，提高工作人员的工作效率。

（4）结构设置合理。采用一体轴的结构设计，使得本发明整机结构较为紧凑，整机重量减轻28～32%,高度降低20～25%，可有效节省原材料，方便加工生产，节约能效；并且整机高度的降低能够减小扶梯制造厂所挖底坑的尺寸，降低成本。

本发明适用于为扶梯、电梯提供驱动力。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。

图1为本发明实施例1的安装防尘盖时的结构示意图；

图2为本发明实施例1的安装手盘轮时的结构示意图；

图3为本发明实施例1的安装手盘轮时的结构关系剖视图。

图中：1、电机壳体；2、电机组件；3、箱体；4、蜗轮；5、一体轴；6、制动器；7、第一轴承；8、第二轴承；9、第三轴承；10、制动轮；11、手盘轮；12、进风口；13、排风口；14、防尘盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本发明，并不用于限定本发明。

实施例1 一种直驱式扶梯驱动装置

本发明是对电机减速器连接结构的改进，即电机输出轴与减速器输入轴采用一体轴，同时将减速器组件及制动器6装配在箱体3上，将箱体3与电机壳体1直接相连，显著减少零部件的用量，提升了传动效率，降低工作人员工作量。

如图1至图3所示，本实施例包括由上而下依次设置的电机、制动器6以及减速器，电机包括电机壳体1以及装配在电机壳体1内的电机组件2，减速器包括箱体3以及装配在箱体3内的减速器组件，电机输出轴与减速器输入轴为一体成型的一体轴5，即一体轴5的上部为电机组件2输出轴、下部为减速器组件输入轴。

电机中，电机壳体1顶端通过第一轴承7装配在一体轴5上，即电机壳体1顶端通过第一轴承7装配在电机组件2输出轴上。电机壳体1为半防护或全防护电机壳体1。半防护壳体是指电机壳体1上开设有进风口12、排风口13，通过外部环境的风进入电机壳体1内进行散热。全防护壳体是指电机壳体1为密闭壳体，通过外部环境作用在电机壳体1外部对电机壳体1内进行散热。本实施例中，电机壳体1的顶面上开设有进风口12，电机壳体1的侧面上开设有排风口13，外部环境的风由进风口12竖直向下进入电机壳体1内，由排风口13沿水平方向向外部排出。电机组件2采用钕铁硼转子或者铸铝转子，电机组件2采用变频器、无编码器驱动。本实施例中，电机壳体1内非必需安装风扇，采用具有搅拌叶的永磁电机即可通过进风口12、排风口13实现电机壳体1内的散热。当进一步需要提升散热效率时，也可在电机壳体1内的一体轴5上装配风扇。

一体轴5伸出电机壳体1顶端的伸出端上键销联接有手盘轮11，手盘轮11可拆卸安装在电机壳体1上，在紧急救援、设备调试等需要手动控制一体轴5转动时于一体轴5伸出端安装手盘轮11，转动手盘轮11带动一体轴5转动经减速器向外输出动力。一体轴5的伸出端上螺栓可拆卸连接有防尘盖14，防尘盖14遮盖于进风口12上方，用于防止杂物经进风口12内进入电机壳体1内部。一体轴5伸出端上安装防尘盖14时，手盘轮11未装配在一体轴5上；一体轴5上安装手盘轮11时，防尘盖14未装配在一体轴5上。

制动器6，用于制动一体轴5。制动器6置于电机下方、减速器组件上方，即制动器6置于电机与减速器组件之间。制动器6装配在箱体3的上部，箱体3的下部装配减速器组件。制动器6可采用现有技术中的制动器6，如具有制动臂的电磁抱闸制动器6，与现有技术中制动器6的区别在于：本实施例中制动器6的制动轮10为实心制动轮10，制动轮10上不开设通孔，以增大制动轮10的质量，增大制动轮10的转动惯量，从而使制动轮10兼具惯性轮的作用。

减速器中，箱体3顶端与电机壳体1底端固定相连，箱体3底端通过第二轴承8装配在一体轴5底端，即箱体3底端通过第二轴承8装配在减速器输入轴的底端。制动器6与减速器组件之间的箱体3上装配有与一体轴5相连的第三轴承9。减速器为一级减速器或多级减速器。本实施例中减速器为一级蜗轮蜗杆减速器，减速器的输入轴即蜗杆，蜗轮4的动力输出端伸出箱体3外，用于与外部设备相连。

使用本实施例正常工作时，电机组件2直接驱动一体轴5带动蜗轮4将动力向外传动至外部设备。使用本实施例刹停一体轴5时，电磁抱闸制动器6断电后，制动臂抱住制动轮10，由于制动轮10质量较大，具有较大的转动惯量，使得电机组件2被制动后缓慢停转。

对比例

采用实施例1中的直驱式扶梯驱动装置，与背景技术中所述的已有电机减速器结构用电量进行对比，每组对比实验中，实施例1与背景技术中所述的电机减速器结构在负载率相同、运行时间相同的条件下，得到不同的输入功率及用电量。结果如下：

表1 两种结构用电量的比对

由上表可知，实施例1中直驱式扶梯驱动装置相较背景技术中所述结构用电量小，能耗少，可有效节省用电费用的投入，降低生产成本。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。