專利名稱：一種空芯繞組式直線電磁提升機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于無繩提升領域，具體涉及一種空芯繞組式直線電磁提升機。
背景技術：
在各類礦井或者建筑物中，通常采用提升機或者電梯作為垂直提升運輸設備。傳統的提升系統通常采用“旋轉電機+減速機”的提升模式，即提升機房安裝在礦井或者建筑物的上部，通過旋轉電機驅動滾筒，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。對于人員較多、負載較大的超深礦井和超高建筑，需要更高水準的輸送處理能力，而傳統的提升機或者電梯占用大量建筑空間和輸送能力低則是一個不容忽視的問題。
為了解決上述問題，采用直線感應電機或者永磁直線電機驅動的無繩提升機，無疑是很好的選擇，從結構上而言，直線電機的初級固定在井筒內側，次級固定在提升容器上，當初級通電形成行波磁場，產生向上的提升力，帶動提升容器運動。永磁直線電機以其結構簡單、力能指標高等特點，被公認為是無繩提升機的理想驅動源。但由于永磁體的存在，永磁直線電機的初級與次級之間存在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，現多采用兩邊工作氣隙相同、面對面布置的雙邊型永磁直線電機結構，以抵消彼此之間的法向吸引力，減小提升機運行過程中的摩擦力，增加有效提升載荷。但上述直線電機驅動的無繩提升機的理想結構，只解決基本驅動力問題，并沒有解決實際運行工程應用中，諸如安裝不平整帶來的雙邊型直線電機兩邊工作氣隙不一致，提升容器承受較大的側向正壓力而向一側側斜等問題。提升機運行過程中，電機工作氣隙變化越大，此不平衡側斜正壓力越大，導致提升機運行摩擦力增加，有效載荷減小，運行不平穩，加工安裝精度要求高，造價和運行成本增加，導向定位困難等一系列問題，不適合在現實中得到實際應用。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是無繩提升機定位困難，有效載荷小，運行不平穩的問題，提供一種定位精確、有效載荷大、運行平穩的空芯繞組式直線電磁提升機。本實用新型的技術方案是以下述方法實現的一種空芯繞組式直線電磁提升機，包括豎直井筒、轎廂和制動器，轎廂與井筒壁之間設置空芯繞組永磁直線電機。所述空芯繞組永磁直線電機由非磁性繞組組件、次級磁體和次級軛部構成，次級磁體設置在次級軛部上，與非磁性繞組組件構成至少一臺雙邊空芯繞組永磁直線電機。所述非磁性繞組組件由繞組支架、初級空芯繞組、絕緣填料，以及外保護層封裝而成。所述次級軛部呈“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]采用本實用新型所提供的方案，無繩提升機采用空芯繞組永磁直線電機作為驅動源，因電機的初級采用非磁性的繞組組件，初級與次級磁體之間不存在因鐵磁物質與次級磁體互相吸引而產生的法向吸力，能從根本上消除轎廂承受的因直線電機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，確保提升機平穩運行，減小摩擦阻力，增加有效載荷。在本實用新型所提供的方案中，所采用的空芯繞組永磁直線電機為雙邊結構，初級與次級磁體之間存在因初級繞組通電而產生的微小法向力，且此力為回復阻力，起到對直線電機工作氣隙動態調節的作用，從而阻礙轎廂向一側偏移，在一定程度上有利于轎廂在運行過程中達到動態平衡。此外，采用本實用新型所提供的方案，無鐵芯的空芯繞組永磁直線電機作為驅動源，提高了提升機運行過程中的散熱性能，而因初級無鐵芯帶來的電機出力減小的問題，可通過增加驅動電機的臺數、增加電機的長度或者寬度、增加初級繞組匝數、增加初級繞組單位面積載流量，以及次級磁體采用混合勵磁等方式解決，保證無繩提升機的載荷能力。
圖I為本實用新型實施例I的剖視示意圖；圖2為本實用新型實施例2的剖視示意圖；圖3為本實用新型實施例3的剖視示意圖；圖4為本實用新型實施例4的剖視示意圖；圖5為本實用新型實施例5的剖視示意圖；圖6為本實用新型實施例6的剖視示意圖；圖7為本實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.次級磁體，4.次級軛部，5. T型軌，6.定位導靴，7.側向定位輪，8.導向槽，9.轎廂架，10.豎直井筒，11.井筒壁，12.繞組支架，13.初級空芯繞組，14.外保護層，15.槽，16.齒。
具體實施方式
實施例I如圖I所示，一種空芯繞組式直線電磁提升機，包括豎直井筒10、轎廂I和制動器，轎廂I與井筒壁11之間設置空芯繞組永磁直線電機和轎廂定位機構，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動子和轎廂、制動器的電源。所述空芯繞組永磁直線電機設置在轎廂I側面的正中間，由非磁性繞組組件2、次級磁體3和次級軛部4組成。所述次級軛部4固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的支撐架上，次級軛部4呈“U”型，次級磁體3布置在次級軛部4的兩側，非磁性繞組組件2位于次級軛部4的正中間，并固定或者鉸接在轎廂I側面的正中間。所述次級磁體3是永磁體或者電勵磁磁體或者混合勵磁磁體。如圖7所示,所述非磁性繞組組件2是由繞組支架12、初級空芯繞組13、絕緣填料，以及外保護層14封裝而成，其中初級空芯繞組13鑲嵌在繞組支架12中的槽15里，并用絕緣填料填實，加裝外保護層14后，形成一個整體作為空芯繞組永磁直線電機的初級。所述繞組支架12采用導電性差的高強度非磁性不銹鋼或者高強度不導電耐高溫非磁性復合材料。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。所述轎廂定位機構設置在轎廂I側面的兩邊，包括T型軌5和定位導靴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。所述定位導靴6呈U型，內部設置三個導向輪，固定在轎廂I的側面。實施例2如圖2所示，所述空芯繞組永磁直線電機的次級軛部4呈“E”型，非磁性繞組組件2為兩支，與次級軛部4成交叉狀。其他結構同實施例I。實施例3如圖3所示，所述轎廂I側面的兩邊，分別布置兩臺空芯繞組永磁直線電機，并設 置電機導向裝置和轎廂定位機構。所述電機導向裝置包括側向定位輪7和導向槽8。所述側向定位輪7固定在非磁性繞組組件2上，導向槽8開在次級軛部4底面的正中間。所述轎廂定位機構設置在轎廂I側面的正中間，包括T型軌5和定位導靴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，定位導靴6固定在轎廂I側面的正中間。其他結構同實施例I。實施例4如圖4所示，所述轎廂I側面的兩邊,分別布置兩臺空芯繞組永磁直線電機。所述轎廂I側面的正中間設置轎廂架9伸出轎廂I的側面，所述轎廂架9為一支，次級軛部4與轎廂架9上下底面之間分別設置轎廂定位機構。所述轎廂定位機構包括T型軌5和定位導靴6，其中T型軌5固定在次級軛部4的側面上，定位導靴6固定在轎廂架9上。其他結構同實施例I。實施例5如圖5所示，所述轎廂I側面的正中間設置轎廂架9伸出轎廂I的側面，所述轎廂架9為一支，轎廂架9上下底面與井筒壁11之間分別設置空芯繞組永磁直線電機和轎廂定位機構。所述空芯繞組永磁直線電機的次級軛部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的一個底面。所述轎廂定位機構包括T型軌5和定位導靴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，定位導靴6固定在轎廂架9的另一個底面上。其他結構同實施例I。實施例6如圖6所示，轎廂架9上下底面與井筒壁11之間均設置空芯繞組永磁直線電機和轎廂定位機構。其他結構同實施例5。
權利要求1.一種空芯繞組式直線電磁提升機，包括豎直井筒(10)、轎廂(I)和制動器，轎廂(I)與井筒壁(11)之間設置永磁直線電機，其特征在于所述永磁直線電機為空芯繞組永磁直線電機。
2.根據權利要求I所述空芯繞組式直線電磁提升機，其特征在于所述空芯繞組永磁直線電機由非磁性繞組組件(2)、次級磁體(3)和次級軛部(4)構成，次級磁體(3)設置在次級軛部(4)上，與非磁性繞組組件(2)構成至少一臺雙邊空芯繞組永磁直線電機。
3.根據權利要求2所述空芯繞組式直線電磁提升機，其特征在于所述非磁性繞組組件(2)由繞組支架(12)、初級空芯繞組(13)、絕緣填料，以及外保護層(14)封裝而成。
4.根據權利要求2所述空芯繞組式直線電磁提升機，其特征在于所述次級軛部(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。
專利摘要本實用新型公開了一種空芯繞組式直線電磁提升機，包括豎直井筒、轎廂和制動器，轎廂與井筒壁之間設置由非磁性繞組組件、次級磁體和次級軛部構成的空芯繞組永磁直線電機，次級軛部呈“E”型或者“U”型，電機初級與轎廂相連，電機次級固定在井筒壁上，采用本實用新型所提供的方案，基本消除了因直線電機工作氣隙變化引起的轎廂不平衡側向力，有利于轎廂的動態平衡，保證轎廂沿軌道平穩運行。
文檔編號B66B11/04GK202508725SQ20122013518
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者孟超, 宋芳, 封海潮, 昝輝, 王珊 申請人:焦作大學