[發(fā)明專利]一種磁力耦合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310340277.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN103401398A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛研軍;楊均悅;湯武初;周凱凱;劉艷龍;趙鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K51/00
• 分類號(hào): H02K51/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種磁力耦合器，其特征在于：包括動(dòng)力輸入軸（1）、聯(lián)接法蘭（2）、永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）、籠型內(nèi)轉(zhuǎn)子（4）、動(dòng)力輸出軸（5）和機(jī)械調(diào)速裝置（6）；所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）套裝在籠型內(nèi)轉(zhuǎn)子（4）的外部，二者之間存在均勻氣隙；所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）通過聯(lián)接法蘭（2）中的內(nèi)花鍵與動(dòng)力輸入軸（1）相連，籠型內(nèi)轉(zhuǎn)子（4）通過鍵連接方式或過盈配合方式安裝于動(dòng)力輸出軸（5）上，動(dòng)力輸出軸（5）通過輸出法蘭（10）與負(fù)載（39）相連；機(jī)械調(diào)速裝置（6）套裝在聯(lián)接法蘭（2）上，利用杠桿原理拖動(dòng)聯(lián)接法蘭（2）與永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）作軸向移動(dòng)，以調(diào)節(jié)永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）與籠型內(nèi)轉(zhuǎn)子（4）之間的軸向氣隙面積；

所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）中，永磁體采用徑向布局或切向布局兩種方式；采用徑向布局方式時(shí)，永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）包括軛鐵（17）及永磁體A（18）與永磁體B（19）；永磁體A（18）與永磁體B（19）為瓦型結(jié)構(gòu)，其圓弧表面向內(nèi)，且充磁方向相反，沿軛鐵（17）的圓周均勻布局，磁極沿圓周方向交錯(cuò)排列，并利用可固化的粘性材料（20）均勻填充各永磁體側(cè)面間隙；采用切向布局方式時(shí)，永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）包括軛鐵（17）、永磁體（21）、內(nèi)隔磁板（22）、外隔磁板（23）及定位塊（24），所述的永磁體（21）為長方體結(jié)構(gòu)，沿圓周均勻布局，磁極方向沿圓周切線方向、相鄰永磁體（21）安裝時(shí)磁極方向相對(duì)；所述永磁體定位塊（24）為導(dǎo)磁材料的扇形結(jié)構(gòu)，并以焊接方式固定于軛鐵（17）內(nèi)表面；

所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）的外圓套裝鋁制散熱片（9），用以散熱；

所述的籠型內(nèi)轉(zhuǎn)子（4）直接采用異步電機(jī)的鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心，或采用與異步電機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心相似的結(jié)構(gòu)，并利用鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心軸向兩端的鑄鋁風(fēng)扇進(jìn)行散熱，或者僅保留一個(gè)風(fēng)扇或去除兩端的風(fēng)扇；所述的套筒（14）通過鍵或過盈方式壓制在籠型內(nèi)轉(zhuǎn)子（4）的鐵心內(nèi)孔中；

所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）中永磁體的磁極對(duì)數(shù)p按公式

fc=2pnsNc]]>

進(jìn)行選取，在滿足f_c最小值的前提下，p盡量選取最大值；上式中，f_c為轉(zhuǎn)矩波動(dòng)因素；p為永磁體極對(duì)數(shù)；n_s為籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條數(shù)；N_c為p與n_s的最小公倍數(shù)；f_c的選擇標(biāo)準(zhǔn)為滿足上式的最小值；

所述的機(jī)械調(diào)速裝置（6）為平面連桿機(jī)構(gòu)，包括動(dòng)力元件（26）、連接板（27），支撐板（28）、推動(dòng)桿（29）、壓塊（30），擺桿（31）、滑動(dòng)輪（32）、軸承套（33）、花鍵套筒（34）、連接桿（35）、滾動(dòng)軸承（36）、支點(diǎn)支座（37）；動(dòng)力元件（26）通過連接板（27）與支撐板（28）相聯(lián)，支撐板（28）固定在原動(dòng)機(jī)（38）或原動(dòng)機(jī)（38）附近的平臺(tái)基礎(chǔ)上，動(dòng)力元件（26）帶動(dòng)推動(dòng)桿（29）沿軸向運(yùn)動(dòng)；擺桿（31）與支點(diǎn)支座（37）鉸接，帶動(dòng)連接桿（35）運(yùn)動(dòng)；所述的擺桿（31）與壓塊（30）利用螺栓連接，擺桿（31）上開導(dǎo)向槽；所述的滑輪與推動(dòng)桿（29）的末端相連接，并嵌入導(dǎo)向槽中，推動(dòng)桿（29）運(yùn)動(dòng)時(shí)滑動(dòng)輪（32）沿著擺桿（31）上的導(dǎo)向槽滾動(dòng)，推動(dòng)擺桿（31）繞支點(diǎn)支座（37）的鉸接處轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連接桿（35）運(yùn)動(dòng)；所述的連接桿（35）一端與軸承套（33）鉸接，另一端與擺桿（31）鉸接；軸承套（33）通過軸承與花鍵套筒（34）相聯(lián)，連接桿（35）移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)花鍵套筒（34）作軸向運(yùn)動(dòng)，以改變磁力耦合器氣隙磁場(chǎng)的軸向面積；

所述的機(jī)械調(diào)速裝置（6）的動(dòng)力元件（26）采用步進(jìn)電機(jī)或氣缸或液壓缸，采用步進(jìn)電機(jī)時(shí)，利用滾珠絲杠或蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng)；

所述的機(jī)械調(diào)速裝置（6）具有手動(dòng)和電控兩種控制方式，以實(shí)現(xiàn)推動(dòng)桿（29）的行程控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁力耦合器，其特征在于：所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成（3）通過聯(lián)接法蘭（2）中的鍵與原動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出軸（7）相連，并通過動(dòng)力輸出軸（5）上的輸出法蘭（10）與負(fù)載（39）相連，以適應(yīng)負(fù)載（39）不需要速度調(diào)節(jié)的要求。