[實用新型]一種采用聚磁式磁路結構的雙層套筒式永磁渦流傳動裝置

有效

• 申請號: 201320564187.9
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN203457032U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 趙克中;王德喜;張世偉
• 申請（專利權）人: 遼陽泰科雷諾科技有限公司
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本實用新型屬于永磁渦流傳動技術領域，特別是涉及一種采用聚磁式磁路結構的雙層套筒式永磁渦流傳動裝置。

背景技術

永磁渦流傳動技術的基本工作原理是：當永磁體轉子與渦流環轉子作相對旋轉運動時，永磁體轉子上磁極方向交替布置的永久磁鐵會在由導電材料制成的渦流環內產生交變磁場，進而在其內感生出交變的渦流電流，渦流電流又在渦流環中產生感生磁場，感生磁場與永磁體轉子上的恒定磁場相互作用，在兩個轉子之間產生耦合力矩，從而達到傳遞運動和扭矩的作用。永磁渦流傳動裝置的結構形式目前主要有套筒型和平盤型兩種，其應用領域主要包括永磁渦流聯軸器（傳動器）和永磁渦流調速器。其中套筒式永磁渦流傳動裝置，具有結構小巧、重量輕便、永磁材料能效高、渦流損耗小、沒有軸向力等結構與性能特點，已在實際工作中得到廣泛的成功應用。

現有的同軸套筒式永磁渦流傳動裝置，無論是聯軸器還是調速器，采用的都是單層套筒式結構，即在每一個套筒式永磁渦流傳動裝置中，只有一層永久磁鐵和一個導體渦流環，二者共同構成一組磁力耦合單元。這種單層套筒式永磁渦流傳動裝置，在需要傳遞較大力矩和較大功率的情況下，就必須增加磁力耦合單元的徑向和/或軸向尺寸，即增大導體渦流環以及永久磁鐵層形成環形體的直徑和/或軸向寬度，從而導致整個傳動裝置的外形結構尺寸明顯增大，而其內部卻存在著很大的空余空間沒有得到充分利用。申請號為CN201010192485.0的中國專利“一種二級串聯型永磁調速器”，將兩組單層同軸套筒式永磁渦流耦合單元沿軸向串聯在一起，利用同一個調速裝置來驅動調速，與普通單級調速器相比，可以減小調節過程中的移動距離，但整個調速器結構的軸向長度卻增大了一倍以上，并沒有解決大功率/大力矩單層套筒式永磁渦流傳動裝置結構尺寸大、內部空間利用率低的問題。

現有的同軸套筒式永磁渦流傳動裝置普遍采用單層套筒式結構，其主要原因是出于對渦流環散熱需要的考慮，其實質根源則是磁路設計的問題。目前為止，套筒式永磁渦流傳動器（包括調速器和聯軸器）的磁路設計大都采用分立式磁路結構，即在磁轉子圓筒的內表面或外表面上，沿圓周均勻布置偶數塊永久磁鐵，各塊磁鐵沿徑向充磁，相鄰兩塊磁鐵磁性方向相反，并相隔較遠的距離。這種磁路結構的永磁渦流耦合單元，工作時在渦流環內會產生比較大的感生渦電流，從而生成較多的渦流熱，必須及時將其散出，以防工件溫度過高。單層套筒式結構，尤其是渦流環布置在外側的單層式結構，有利于散熱，因此被廣泛采用。

近年來，伴隨著高性能永磁材料的成本降低和普及應用，以及現代充磁技術的發展，磁路優化設計理論也得以迅速的發展提高和被實際應用，新型的磁路結構大量涌現。將現代磁路設計理論與方法應用于永磁渦流傳動裝置的改造提升，能夠開發出傳遞效率更高、渦流損失和發熱更少、結構布置更為小巧緊湊的永磁渦流傳動裝置，以提升永磁渦流傳動技術的水平。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種采用聚磁式磁路結構的雙層套筒式永磁渦流傳動裝置，與采用普通分立式磁路結構的傳統永磁渦流傳動裝置相比較，具有導磁材料利用率高、用量少、渦流環中無效電渦流小、能耗損失少、發熱少、溫升低和功率傳遞效率高等特點，渦流環所產生的熱量少，對散熱能力需求小，內部空間利用得更好，整體外形結構尺寸更加小巧緊湊。