一种直驱式一体化电动绞车装置的制作方法

1.本发明属于机械技术领域，具体涉及一种直驱式一体化电动绞车装置。

背景技术：

2.绞车作为当前一种常见的机械设备，被广泛应用于船舶、建筑、矿山等领域，主要用于牵引、制动或提升负载。3.目前常见的绞车为液压驱动或电机驱动，对于电机驱动类型的绞车，其结构形式通常为驱动电机、减速机构和绞车卷筒串联，中间使用联轴器进行连接，通过电机使绞车卷筒旋转，完成收放缆绳的工作。该类型绞车结构集成度较低，占地面积大。

技术实现要素：

4.为了提高绞车的集成度，进一步缩小其占地空间，本发明提出一种直驱式一体化电动绞车装置，使用永磁电机驱动，并将永磁电机放置于绞车卷筒内部，充分利用其内部空间。5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直驱式一体化电动绞车装置，包括支架以及依次水平设置在支架上的卷筒、换向装置和刹车装置，还包括位于卷筒内部的驱动电机，刹车装置位于换向装置的非输出侧，换向装置的扭矩输入与输出均在同一侧；所述的驱动电机为外转子永磁电机，包括通过转子轴承固定在输出侧转子支架和非输出侧转子支架上的电机主轴，以及通过定子支架安装在电机主轴上的电机定子，电机定子与电机主轴连接保持不动，输出侧转子支架和非输出侧转子支架之间固定有电机转子，输出侧转子支架通过内花键与换向装置连接以传递扭矩；所述的换向装置包括以花键形式连接电机转子以输入扭矩的输入轴和通过轴承支撑输入轴的壳体，还包括通过轴承支撑于壳体上的输出轴，输出轴通过法兰连接卷筒以输出扭矩，从而带动卷筒旋转，实现缆绳的收放，卷筒另一侧通过轴承连接电机主轴，卷筒右侧通过轴承支撑于电机主轴上，左侧通过法兰连接于输出轴上进行支撑；所述的刹车装置包括通过内花键连接输入轴以传递制动力矩的刹车转子和设置在刹车转子外的刹车定子，该刹车为静态驻车刹车，刹车闭合时将产生制动力矩作用于输入轴，从而起到制动效果，所述刹车定子通过法兰与壳体连接。6.所述的一种直驱式一体化电动绞车装置，其支架呈左右侧分布，一侧与电机主轴连接，另一侧与刹车定子连接。这样驱动电机右侧由支架进行支撑，左侧通过花键连接，由输入轴提供支撑。7.所述的一种直驱式一体化电动绞车装置，由于驱动电机位于卷筒内部，散热条件较差，电机定子使用水冷散热，所述的电机主轴开有电缆走线孔和电机水冷管路孔，水管从水冷管路孔引出至外部，而供电电缆通过电缆走线孔引出至外部。8.所述的一种直驱式一体化电动绞车装置，其输出侧转子支架通过内花键与换向装置连接以传递扭矩。9.所述的一种直驱式一体化电动绞车装置，其输入轴为空心轴，左右两端分别通过两组外花键与电机转子和刹车转子连接以传递扭矩，通过轴承支撑于壳体和输出轴上。10.所述的一种直驱式一体化电动绞车装置，其输出轴为空心轴，左侧通过内花键与输入轴中间部位的外花键连接以传递扭矩，内侧通过轴承套装于输入轴上为输入轴提供支撑，外侧通过轴承支撑于壳体上，输入轴旋转时带动输出轴运转。11.本发明的有益效果是：本发明所提出的绞车装置可充分利用绞车卷筒的内部空间，体积小，一体化程度高，具备驻车制动功能，利用电机直接驱动卷筒，可输出较高的卷筒转速。附图说明12.图1为本发明的总体结构示意图；图2为本发明驱动电机的结构示意图；图3为本发明换向装置的结构示意图；图4为本发明刹车装置的结构示意图。13.各附图标记为：1—驱动电机，11—电机主轴，12—电机定子，13—电机转子，14—定子支架，15—输出侧转子支架，16—转子轴承，17—非输出侧转子支架，2—换向装置，21—输入轴，22—输出轴，23—壳体，24—轴承，3—刹车装置，31—刹车转子，32—刹车定子，4—卷筒，5—支架。具体实施方式14.以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管附图中的各个构件以特定比例绘制，但是这些比例关系仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。15.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“输出侧”、“非输出侧”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对发明的限制。16.本发明公开的一种直驱式一体化电动绞车装置，包含驱动电机1、换向装置2、刹车装置3、卷筒4、支架5，其一个实施例如图1所示。所述的驱动电机1为外转子永磁电机，位于卷筒4内部，驱动电机1与换向装置2通过花键传递扭矩；刹车装置3位于换向装置2的非输出侧，通过法兰和换向装置2连接；卷筒4一侧与换向装置2通过法兰连接，另一侧通过轴承与驱动电机1的电机主轴11连接；支架5位于绞车两端，一侧与电机主轴11连接，另一侧与刹车定子32连接。17.如图2所示，所述的驱动电机1包括电机主轴11、电机定子12、电机转子13、定子支架14、输出侧转子支架15、非输出侧转子支架17和转子轴承16。所述输出侧转子支架15和非输出侧转子支架17通过转子轴承16固定于电机主轴11，电机主轴11开有电缆走线孔和电机水冷管路孔，输出侧转子支架15带有内花键，可与换向装置2连接以传递扭矩。由于驱动电机1位于卷筒4内部，散热条件较差，电机定子12使用水冷散热，水管从电机主轴11开设的水冷管路孔引出至外部，而供电电缆通过电机主轴11开设的电缆走线孔引出至外部。18.如图3所示，所述的换向装置2包括输入轴21、输出轴22、壳体23和轴承24；所述换向装置2的扭矩输入与输出均在同一侧；输入轴21为空心轴，左右两端有两组外花键分别与电机转子13和刹车转子31连接以传递扭矩，中间部位带有外花键，与输出轴22的内花键进行配合，通过轴承支撑于壳体23和输出轴22上；输出轴22为空心轴，左侧带有内花键，与输入轴21连接传递扭矩，内侧通过轴承为输入轴21提供支撑，外侧通过轴承支撑于壳体23上。19.如图4所示，所述的刹车装置3为电磁刹车，包括刹车转子31、刹车定子32；所述刹车转子31通过内花键与所述输入轴21连接以传递制动力矩，所述刹车定子32通过法兰与所述换向装置2的壳体23连接。20.本发明的工作原理为：驱动电机1右侧由支架5进行支撑，左侧通过花键连接，由换向装置2的输入轴21提供支撑，输入轴21通过轴承支撑于壳体23和输出轴22上，卷筒4右侧通过轴承支撑于电机主轴11上，左侧通过法兰连接于输出轴22上进行支撑，输出轴22通过外侧轴承支撑于壳体23上。位于卷筒4内部的驱动电机1的电机定子12通电后在变频柜的控制下产生旋转磁场，驱动电机转子13旋转，电机转子13和换向装置2的输入轴21通过花键连接以传递扭矩，输入轴21旋转输出轴22运转，输出轴22与卷筒4通过法兰连接，从而带动卷筒4旋转，实现缆绳的收放。刹车装置3的刹车转子31通过花键与换向装置2的输入轴21连接，该刹车为静态驻车刹车，刹车闭合时将产生制动力矩作用于输入轴21，从而起到制动效果。21.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。