[發(fā)明專利]無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN103062361A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 馬寧;江樹德
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天弈谷能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種無嚙合的多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)，特別涉及一種以永磁材料作為能量傳遞的介質(zhì)，實現(xiàn)無接觸傳遞能量的方法，以及其實現(xiàn)的工藝方法。

背景技術(shù)

無嚙合的多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)與嚙合傳動裝置不同的是其舍棄了嚙合的能量傳動方式。嚙合傳動系統(tǒng)，比如增、減速機，采用的傳動方式為齒輪嚙合形式，這種方式傳動齒輪間靠直接嚙合應力傳遞能量，很多能量都損失在了齒輪應力形變和齒摩擦，轉(zhuǎn)換成熱量，使得傳動系統(tǒng)溫度高，傳動效率低，且嚙合傳動系統(tǒng)無法應用于低速大轉(zhuǎn)矩定點或定時換向工況，本專利涉及的無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)從根本上解決了上述問題。無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)工作時發(fā)熱量小，發(fā)熱僅存在與旋轉(zhuǎn)軸承而非能量傳遞處，這樣一來傳動系統(tǒng)整體效率高，采用無嚙合的多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)有安全、可靠、高效的特點，傳動系統(tǒng)應用范圍更廣。特別的，在大轉(zhuǎn)矩定點或定時換向的工況中，由于換向瞬間嚙合傳動處會承受巨大的負載轉(zhuǎn)矩脈沖力量，會使嚙合處發(fā)生應力形變，此類設備周而復始的換向運行，久而久之此換向點會嚴重形變，傳動效率急劇下降，嚙合傳動裝置不能長久支持此類設備長時間運行；個別時嚙合處無法正常傳遞能量，使負載轉(zhuǎn)矩失去控制引發(fā)生產(chǎn)事故。解決方法是選用大功率低速大轉(zhuǎn)矩驅(qū)動裝置直驅(qū)，此方法能很好的解決該問題，但大功率低速大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)裝置成本高，且低速大轉(zhuǎn)矩電機運行時發(fā)熱量大，運行成本高。可以用無嚙合的多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)解決該工況的問題。專利采用無嚙合傳遞結(jié)構(gòu)，就算換向時轉(zhuǎn)矩脈沖過大也不會損毀傳動輪，當扭矩超過設計值時，傳動輪間可以有相對運動且衡轉(zhuǎn)矩，可以起到緩沖作用，使負載轉(zhuǎn)矩得到控制，使此類設備可以長期安全、高效和低速大轉(zhuǎn)矩定點或定時換向工作。大功率永磁電機制造使用大量的高耐溫永磁材料，現(xiàn)今國際永磁材料價格猛漲，原用永磁電機驅(qū)動的整套設備價格不及現(xiàn)在永磁電機的成本，本專利傳動系統(tǒng)發(fā)熱點僅存在于軸端的軸承，使用的磁材料耐溫低，屬于低價格是電機上應用的磁材料價格的十分之一。我們的發(fā)明專利能解決直驅(qū)電機發(fā)熱量大、普通傳動系統(tǒng)效率低等問題。此發(fā)明專利應用范圍廣，可應用于油田、礦山、高科技產(chǎn)業(yè)、各種民用、工業(yè)應用、軍事應用。工程師可以根據(jù)工況和轉(zhuǎn)矩需求設計選擇傳動輪間耦合數(shù)和傳動輪級數(shù)。本專利有使用安全、結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高和應用靈活的特點，給傳動領域帶來了新的革命。本專利涉及的無嚙合的多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)實現(xiàn)了無接觸傳遞能量，節(jié)能減排，造福子孫后代。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用永磁材料間磁力線耦合帶來的力量實現(xiàn)傳動輪間無嚙合的力量傳遞的方法，利用多耦合和多級多輸出形式實現(xiàn)大扭矩輸出，利用磁場閉合原理設計優(yōu)化整體磁路。

本發(fā)明所述的一種無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的方法至少包括如下的步驟：

步驟1：制定傳動系統(tǒng)各工作單元參數(shù)。

步驟2：傳動系統(tǒng)組裝。

本發(fā)明所述的一種利用永磁體實現(xiàn)無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)的方法，調(diào)查客戶應用傳動系統(tǒng)工況，其步驟為：

步驟11：調(diào)查傳動系統(tǒng)工作環(huán)境。調(diào)查工作工況，調(diào)查轉(zhuǎn)矩需求，工作溫度，現(xiàn)場空間，輸出點要求等參數(shù)。

步驟12：根據(jù)記錄的工況計算、選擇傳動系統(tǒng)各個單元參數(shù)，選擇傳動系統(tǒng)工作單元系數(shù)需要遵循整體效果最佳原則。

本發(fā)明所述的一種無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)組裝，其步驟為：

步驟21：設定傳動輪尺寸，特別要設計傳動輪架上的磁鋼安放形狀要符合材料力學，設計固定螺栓安裝孔。

步驟22：根據(jù)選定的固定螺栓設機永磁體夾片，夾片的材料要選用軟磁鐵，內(nèi)平面要十分平，且特別要注意的是夾片放置螺栓外平面部分要凹陷，確保安裝螺栓、螺帽六角處高度要與夾片外表面高度持平，不得出現(xiàn)高于夾片的現(xiàn)象。

步驟23：設計永磁體形狀并加工，表面十分平整，與夾片內(nèi)平面完全耦合，沒有氣隙。

步驟24：固定螺栓要位導磁材料，六角處平面要平整，打磨即可，不可有鋼印，尾部與螺帽盡量持平，固定安裝后可以打磨平整。

步驟25：永磁材料之間作用力大，裝時要先將輪盤固定在機殼上且加裝卡裝工具，確保人身安全。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)從根本上祛除傳統(tǒng)嚙合傳動系統(tǒng)的缺點，使傳動系統(tǒng)安全、可靠和高效運行。

附圖說明

圖1為專利名稱無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)中的“耦合”概念解釋示意。

圖2為專利名稱無嚙合多耦合多級多輸出傳動系統(tǒng)中的“多級”概念解釋示意。