CN202508725U - 一种空芯绕组式直线电磁提升机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空芯绕组式直线电磁提升机，包括竖直井筒、轿厢和制动器，轿厢与井筒壁之间设置由非磁性绕组组件、次级磁体和次级轭部构成的空芯绕组永磁直线电机，次级轭部呈“E”型或者“U”型，电机初级与轿厢相连，电机次级固定在井筒壁上，采用本实用新型所提供的方案，基本消除了因直线电机工作气隙变化引起的轿厢不平衡侧向力，有利于轿厢的动态平衡，保证轿厢沿轨道平稳运行。

Description

一种空芯绕组式直线电磁提升机

技术领域

本实用新型属于无绳提升领域，具体涉及一种空芯绕组式直线电磁提升机。

背景技术

在各类矿井或者建筑物中，通常采用提升机或者电梯作为垂直提升运输设备。传统的提升系统通常采用“旋转电机+减速机”的提升模式，即提升机房安装在矿井或者建筑物的上部，通过旋转电机驱动滚筒，滚筒上缠绕钢丝绳，钢丝绳的一端连接提升容器，另一端连接配重。对于人员较多、负载较大的超深矿井和超高建筑，需要更高水准的输送处理能力，而传统的提升机或者电梯占用大量建筑空间和输送能力低则是一个不容忽视的问题。

为了解决上述问题，采用直线感应电机或者永磁直线电机驱动的无绳提升机，无疑是很好的选择，从结构上而言，直线电机的初级固定在井筒内侧，次级固定在提升容器上，当初级通电形成行波磁场，产生向上的提升力，带动提升容器运动。永磁直线电机以其结构简单、力能指标高等特点，被公认为是无绳提升机的理想驱动源。但由于永磁体的存在，永磁直线电机的初级与次级之间存在5～10倍于正常提升力的固有法向吸引力。为了克服法向吸引力的影响，现多采用两边工作气隙相同、面对面布置的双边型永磁直线电机结构，以抵消彼此之间的法向吸引力，减小提升机运行过程中的摩擦力，增加有效提升载荷。

但上述直线电机驱动的无绳提升机的理想结构，只解决基本驱动力问题，并没有解决实际运行工程应用中，诸如安装不平整带来的双边型直线电机两边工作气隙不一致，提升容器承受较大的侧向正压力而向一侧侧斜等问题。提升机运行过程中，电机工作气隙变化越大，此不平衡侧斜正压力越大，导致提升机运行摩擦力增加，有效载荷减小，运行不平稳，加工安装精度要求高，造价和运行成本增加，导向定位困难等一系列问题，不适合在现实中得到实际应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是无绳提升机定位困难，有效载荷小，运行不平稳的问题，提供一种定位精确、有效载荷大、运行平稳的空芯绕组式直线电磁提升机。

本实用新型的技术方案是以下述方法实现的：

一种空芯绕组式直线电磁提升机，包括竖直井筒、轿厢和制动器，轿厢与井筒壁之间设置空芯绕组永磁直线电机。

所述空芯绕组永磁直线电机由非磁性绕组组件、次级磁体和次级轭部构成，次级磁体设置在次级轭部上，与非磁性绕组组件构成至少一台双边空芯绕组永磁直线电机。

所述非磁性绕组组件由绕组支架、初级空芯绕组、绝缘填料，以及外保护层封装而成。

所述次级轭部呈“U”型或者“E”型，固定在井筒壁上或者固定在井筒壁上的支撑架上，非磁性绕组组件固定在轿厢上或者固定在轿厢架上。

采用本实用新型所提供的方案，无绳提升机采用空芯绕组永磁直线电机作为驱动源，因电机的初级采用非磁性的绕组组件，初级与次级磁体之间不存在因铁磁物质与次级磁体互相吸引而产生的法向吸力，能从根本上消除轿厢承受的因直线电机工作气隙变化带来的不平衡压力，有利于轿厢在轨道中定位，确保提升机平稳运行，减小摩擦阻力，增加有效载荷。在本实用新型所提供的方案中，所采用的空芯绕组永磁直线电机为双边结构，初级与次级磁体之间存在因初级绕组通电而产生的微小法向力，且此力为回复阻力，起到对直线电机工作气隙动态调节的作用，从而阻碍轿厢向一侧偏移，在一定程度上有利于轿厢在运行过程中达到动态平衡。

此外，采用本实用新型所提供的方案，无铁芯的空芯绕组永磁直线电机作为驱动源，提高了提升机运行过程中的散热性能，而因初级无铁芯带来的电机出力减小的问题，可通过增加驱动电机的台数、增加电机的长度或者宽度、增加初级绕组匝数、增加初级绕组单位面积载流量，以及次级磁体采用混合励磁等方式解决，保证无绳提升机的载荷能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的剖视示意图；

图2为本实用新型实施例2的剖视示意图；

图3为本实用新型实施例3的剖视示意图；

图4为本实用新型实施例4的剖视示意图；

图5为本实用新型实施例5的剖视示意图；

图6为本实用新型实施例6的剖视示意图；

图7为本实用新型非磁性绕组组件2的装配示意图。

附图中1.轿厢，2.非磁性绕组组件，3.次级磁体，4.次级轭部，5.T型轨，6.定位导靴，7.侧向定位轮，8.导向槽，9.轿厢架，10.竖直井筒，11.井筒壁，12.绕组支架，13.初级空芯绕组，14.外保护层，15.槽，16.齿。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种空芯绕组式直线电磁提升机，包括竖直井筒10、轿厢1和制动器，轿厢1与井筒壁11之间设置空芯绕组永磁直线电机和轿厢定位机构，并通过固定在井筒壁11上的供电电缆、供电轨接触或者供电轨无接触方式提供空芯绕组永磁直线电机动子和轿厢、制动器的电源。

所述空芯绕组永磁直线电机设置在轿厢1侧面的正中间，由非磁性绕组组件2、次级磁体3和次级轭部4组成。所述次级轭部4固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的支撑架上，次级轭部4呈“U”型，次级磁体3布置在次级轭部4的两侧，非磁性绕组组件2位于次级轭部4的正中间，并固定或者铰接在轿厢1侧面的正中间。所述次级磁体3是永磁体或者电励磁磁体或者混合励磁磁体。如图7所示，所述非磁性绕组组件2是由绕组支架12、初级空芯绕组13、绝缘填料，以及外保护层14封装而成，其中初级空芯绕组13镶嵌在绕组支架12中的槽15里，并用绝缘填料填实，加装外保护层14后，形成一个整体作为空芯绕组永磁直线电机的初级。所述绕组支架12采用导电性差的高强度非磁性不锈钢或者高强度不导电耐高温非磁性复合材料。所述绕组支架12里的齿16用来支撑绕组。绝缘填料起防潮、绝缘、封装固定作用。

所述轿厢定位机构设置在轿厢1侧面的两边，包括T型轨5和定位导靴6。所述T型轨5固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的轨道支撑架上。所述定位导靴6呈U型，内部设置三个导向轮，固定在轿厢1的侧面。

实施例2

如图2所示，所述空芯绕组永磁直线电机的次级轭部4呈“E”型，非磁性绕组组件2为两支，与次级轭部4成交叉状。其他结构同实施例1。

实施例3

如图3所示，所述轿厢1侧面的两边，分别布置两台空芯绕组永磁直线电机，并设置电机导向装置和轿厢定位机构。所述电机导向装置包括侧向定位轮7和导向槽8。所述侧向定位轮7固定在非磁性绕组组件2上，导向槽8开在次级轭部4底面的正中间。所述轿厢定位机构设置在轿厢1侧面的正中间，包括T型轨5和定位导靴6，其中T型轨5固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的轨道支撑架上，定位导靴6固定在轿厢1侧面的正中间。其他结构同实施例1。

实施例4

如图4所示，所述轿厢1侧面的两边，分别布置两台空芯绕组永磁直线电机。所述轿厢1侧面的正中间设置轿厢架9伸出轿厢1的侧面，所述轿厢架9为一支，次级轭部4与轿厢架9上下底面之间分别设置轿厢定位机构。所述轿厢定位机构包括T型轨5和定位导靴6，其中T型轨5固定在次级轭部4的侧面上，定位导靴6固定在轿厢架9上。其他结构同实施例1。

实施例5

如图5所示，所述轿厢1侧面的正中间设置轿厢架9伸出轿厢1的侧面，所述轿厢架9为一支，轿厢架9上下底面与井筒壁11之间分别设置空芯绕组永磁直线电机和轿厢定位机构。所述空芯绕组永磁直线电机的次级轭部4固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的支撑架上，非磁性绕组组件2固定在轿厢架9的一个底面。所述轿厢定位机构包括T型轨5和定位导靴6，其中T型轨5固定在井筒壁11上或者固定在井筒壁11上的轨道支撑架上，定位导靴6固定在轿厢架9的另一个底面上。其他结构同实施例1。

实施例6

如图6所示，轿厢架9上下底面与井筒壁11之间均设置空芯绕组永磁直线电机和轿厢定位机构。其他结构同实施例5。

Claims (4)

1.一种空芯绕组式直线电磁提升机，包括竖直井筒(10)、轿厢(1)和制动器，轿厢(1)与井筒壁(11)之间设置永磁直线电机，其特征在于：所述永磁直线电机为空芯绕组永磁直线电机。

2.根据权利要求1所述空芯绕组式直线电磁提升机，其特征在于：所述空芯绕组永磁直线电机由非磁性绕组组件(2)、次级磁体(3)和次级轭部(4)构成，次级磁体(3)设置在次级轭部(4)上，与非磁性绕组组件(2)构成至少一台双边空芯绕组永磁直线电机。

3.根据权利要求2所述空芯绕组式直线电磁提升机，其特征在于：所述非磁性绕组组件(2)由绕组支架(12)、初级空芯绕组(13)、绝缘填料，以及外保护层(14)封装而成。

4.根据权利要求2所述空芯绕组式直线电磁提升机，其特征在于：所述次级轭部(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)上的支撑架上，非磁性绕组组件(2)固定在轿厢(1)上或者固定在轿厢架(9)上。

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