[發(fā)明專利]一種行星磁嚙合柔性調(diào)速傳動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210219063.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN102720822A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅柏杉;梅菁;張海;山霞;金丹;江玉蓉;李俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號(hào): F16H49/00
• 分類號(hào): F16H49/00
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁嚙合傳動(dòng)裝置，尤其是涉及一種行星磁嚙合柔性調(diào)速傳動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

目前機(jī)械齒輪是性能良好使用最廣泛的固定速比轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，但齒輪傳動(dòng)存在機(jī)械摩擦和損耗，需要輔助潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和良好的維護(hù)。此外齒輪傳動(dòng)屬于剛性傳動(dòng)，本身不能實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊力矩的吸收和限扭保護(hù)傳動(dòng)。

與常規(guī)機(jī)械齒輪傳動(dòng)相比，磁嚙合傳動(dòng)，消除了齒嚙合產(chǎn)生的摩擦損耗和機(jī)械故障，無嚙合噪聲，不需要齒輪傳動(dòng)的油潤(rùn)滑和冷卻裝置，除軸承外無需其他的機(jī)械維護(hù)，若配置軸承油脂定期自動(dòng)更換裝置，則可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，因而提高了傳動(dòng)效率和工作可靠性。磁嚙合傳動(dòng)為柔性傳動(dòng)，可避免啟動(dòng)過程或沖擊力矩對(duì)下游設(shè)備的損害；磁嚙合傳動(dòng)具有自動(dòng)限扭功能，當(dāng)傳動(dòng)力矩超過磁嚙傳動(dòng)裝置的最大力矩時(shí)，輸出力矩將迅速下降至零而停轉(zhuǎn)，保護(hù)下游設(shè)備。

現(xiàn)代傳動(dòng)越來越多要求變速、調(diào)速傳動(dòng)，常規(guī)行星齒輪為固定變速比傳動(dòng)，一般的磁嚙合傳動(dòng)的變速比也是固定值，難以滿足變速、調(diào)速傳動(dòng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可以按需要調(diào)節(jié)輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)速關(guān)系、低損耗、低噪聲、具有限扭保護(hù)功能的行星磁嚙合柔性調(diào)速傳動(dòng)裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種行星磁嚙合柔性調(diào)速傳動(dòng)裝置，包括外殼、行星磁輪組件、外磁圈組件、中心磁輪組件和、調(diào)速電機(jī)和前置齒輪箱，所述的行星磁輪組件、外磁圈組件、中心磁輪組件均設(shè)在外殼內(nèi)，所述的調(diào)速電機(jī)和中心磁輪組件連接，并設(shè)置在外殼外，所述的前置齒輪箱與行星磁輪組件連接，并設(shè)置在外殼外，所述的行星磁輪組件、外磁圈組件和中心磁輪組件分別通過軸承相連接，使行星磁輪組件、中心磁輪組件、外磁圈組件均可旋轉(zhuǎn)，形成三個(gè)同心旋轉(zhuǎn)軸。

所述的行星磁輪組件包括輸入齒輪、行星架和至少三組對(duì)稱分布的行星磁輪組，所述的行星磁輪組通過軸承與行星架連接，所述的行星架通過軸承與中心磁輪組件連接，所述的輸入齒輪與行星架固定連接，所述的輸入齒輪與前置齒輪箱中的平行齒輪嚙合，將外部輸入力矩傳遞到行星磁輪組件。

所述的行星磁輪組包括軸向排列的多個(gè)行星磁輪，所述的行星磁輪由絕緣的行星輪板和行星永磁體組成，所述的行星永磁體按N極、S極極性交錯(cuò)均勻分布在行星輪板的周邊。

所述的外磁圈組件包括外圈構(gòu)架、外圈軸伸以及軸向排列的多個(gè)外磁圈，所述的外圈軸伸一端與外圈構(gòu)架連接，另一端通過軸承與外殼連接，所述的外磁圈固定在外圈構(gòu)架上。

所述的外磁圈由絕緣的外圈板和外圈永磁體組成，所述的外圈永磁體按N極、S極極性交錯(cuò)均勻分布在外圈板的周邊。

所述的中心磁輪組件包括中心輪軸和軸向排列的多個(gè)中心磁輪，所述的中心磁輪與中心輪軸連接，所述的中心輪軸與調(diào)速電機(jī)連接。

所述的中心磁輪由絕緣的中心輪板和中心永磁體組成，所述的中心永磁體按N極、S極極性交錯(cuò)均勻分布在中心輪板的周邊。

所述的調(diào)速電機(jī)包括直流電機(jī)、異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、無刷直流電機(jī)或開關(guān)磁阻電機(jī)，所述的調(diào)速電機(jī)至少設(shè)有一臺(tái)。

所述的外磁圈軸向排列數(shù)W、行星磁輪軸向排列數(shù)X和中心磁輪軸向排列數(shù)Z間的關(guān)系為X＝W-1＝Z-1或者X＝W+1＝Z+1，所述的外磁圈與行星磁輪軸向交錯(cuò)排列，所述的行星磁輪與中心磁輪軸向交錯(cuò)排列。

所述的交錯(cuò)排列在最外側(cè)的行星磁輪上設(shè)有行星導(dǎo)磁軛，所述的交錯(cuò)排列在最外側(cè)的外磁圈上設(shè)有外磁圈導(dǎo)磁軛，所述的交錯(cuò)排列在最外側(cè)的中心磁輪上設(shè)有中心導(dǎo)磁軛。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)具有調(diào)速功能，可以連續(xù)調(diào)節(jié)輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速關(guān)系，調(diào)速功率小，調(diào)速范圍寬；

2)本發(fā)明可應(yīng)用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的前端調(diào)速，可將變速輸入轉(zhuǎn)化為恒速輸出，且調(diào)速電機(jī)的功率僅為風(fēng)力發(fā)電機(jī)額定功率的1/7；

3)采用磁嚙合傳動(dòng)，消除了齒嚙合產(chǎn)生的摩擦損耗和機(jī)械故障，提高了工作效率和可靠性，無嚙合噪聲；

4)不需要齒輪傳動(dòng)的油潤(rùn)滑和冷卻裝置，除軸承外無需其他的機(jī)械維護(hù)，若配置軸承油脂定期自動(dòng)更換裝置，則可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)；

5)永磁嚙合傳動(dòng)為柔性傳動(dòng)，可避免啟動(dòng)過程或沖擊力矩對(duì)下游設(shè)備的損害；

6)永磁嚙合傳動(dòng)具有自動(dòng)限扭功能，當(dāng)傳動(dòng)力矩超過磁嚙傳動(dòng)裝置的最大力矩時(shí)，輸出平均力矩將迅速下降至零而停轉(zhuǎn)，保護(hù)下游設(shè)備；

7)通過改變軸向布置的磁輪對(duì)的數(shù)量，可方便地改變傳遞力矩的大小，設(shè)計(jì)布置靈活。

附圖說明