[發(fā)明專利]一種筒型混合式永磁渦流聯(lián)軸器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410092439.1
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103825424A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張獻(xiàn);楊慶新;章鵬程;何亞偉;劉維娜;倪衛(wèi)濤;張廣超;金亮;薛明
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

磁力傳動采用永磁體磁極之間的排斥或吸引作用來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動傳遞或機(jī)械力的傳遞。以永磁體產(chǎn)生磁場為基礎(chǔ)，從而無接觸的傳遞轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的裝置稱為永磁聯(lián)軸器，或稱為永磁驅(qū)動器、永磁耦合器等，該設(shè)備能夠很好地實(shí)現(xiàn)泵類、風(fēng)機(jī)或電動機(jī)負(fù)載間無機(jī)械連接傳動，不僅可以進(jìn)行調(diào)速，同時具有軟起動、軟停止、隔振和適應(yīng)惡劣工況的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明——一種筒型混合式永磁渦流聯(lián)軸器，針對傳統(tǒng)渦流式永磁聯(lián)軸器機(jī)械特性低、傳遞扭矩小的問題，提出了混合型的永磁體結(jié)構(gòu)以及改進(jìn)型的金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，能夠充分發(fā)揮永磁體和金屬導(dǎo)體的機(jī)械特性，可實(shí)現(xiàn)在同等幾何尺寸條件下獲得更高的傳遞扭矩和更穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

背景技術(shù)

永磁聯(lián)軸器的基本工作原理是一端永磁體和另一端感應(yīng)磁場相互作用產(chǎn)生扭矩，通過調(diào)節(jié)永磁體和導(dǎo)磁體之間的工作氣隙就可以控制傳遞的扭矩，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載速度調(diào)節(jié)。目前該設(shè)備根據(jù)不同結(jié)構(gòu)可分為同步式、渦流式、磁阻式和磁滯式四種。其中，渦流式永磁聯(lián)軸器允許一定的軸心偏移，可有效消除電機(jī)與負(fù)載之間振動的傳遞，實(shí)現(xiàn)軟啟動和過載保護(hù)，有助于提高電氣傳動的可靠性，降低制造和維護(hù)成本，延長傳動系統(tǒng)各主要部件的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對傳統(tǒng)渦流式永磁聯(lián)軸器只有單一方向的磁場耦合而導(dǎo)致機(jī)械特性低、傳遞扭矩小的問題，設(shè)計混合型磁體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)立體式的磁場耦合方式，使耦合器獲得更高的機(jī)械特性及更好的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)更大的傳遞扭矩傳遞。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種筒型混合式永磁渦流聯(lián)軸器，包括有發(fā)電機(jī)(1)轉(zhuǎn)動后將機(jī)械速度傳遞給一次側(cè)耦合器(2)，一次側(cè)耦合器(2)中包含有徑向充磁磁體及軸向充磁磁體，兩種磁體同時建立徑向磁場及軸向磁場，由于磁場在二次側(cè)耦合器(3)上感生出渦流并產(chǎn)生吸力作用，二次側(cè)耦合器(3)逐漸旋轉(zhuǎn)起來，在正常情況向帶動負(fù)載轉(zhuǎn)動軸(4)從而達(dá)到傳遞扭矩的效果；另一方面，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)動軸(4)由于某種原因突然堵轉(zhuǎn)時，磁感應(yīng)力就會產(chǎn)生很大的軸向斥力及徑向斥力，通過自適應(yīng)限矩(5)的螺紋結(jié)構(gòu)將氣隙拉大，直到二次側(cè)耦合器(3)接觸到定位彈簧(6)，從而減小了電機(jī)與負(fù)載之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，保護(hù)電機(jī)不受損壞。

所述的一次側(cè)耦合器(2)由銅質(zhì)材料通過機(jī)加工構(gòu)成立體筒型結(jié)構(gòu)，筒型結(jié)構(gòu)底面與發(fā)電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)動軸連接，筒型結(jié)構(gòu)側(cè)面嵌套有高導(dǎo)磁非晶合金。

所述的二次側(cè)耦合器(3)由圓柱型永磁體及鋁合金圓盤嵌套而成，其中圓柱型永磁體分為內(nèi)圈與外圈兩組，內(nèi)圈永磁體采取軸向充磁，N極、S極交替排列，產(chǎn)生軸向磁場；外圈永磁體采取徑向充磁，N極、S極交替排列，產(chǎn)生徑向磁場；鋁合金圓盤將兩組永磁體嵌套成一個圓柱整體，鋁合金圓盤外沿與一次側(cè)耦合器(2)內(nèi)沿之間留有2-3mm氣隙。

所述的自適應(yīng)限矩(5)一端聯(lián)接有負(fù)載轉(zhuǎn)動軸(4)，其上開有45度斜槽，二次側(cè)耦合器(3)可在斜槽上滑動，并通過斜槽改變與一次側(cè)耦合器(2)的耦合間距。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是一次側(cè)耦合器(2)的橫截面圖；

圖3是二次側(cè)耦合器(3)的八分之一扇形俯視圖；

圖4是自適應(yīng)限矩(5)的結(jié)構(gòu)圖。

其中：

(1)：發(fā)電機(jī)；(2)：一次側(cè)耦合器；(3)：二次側(cè)耦合器；(4)：負(fù)載轉(zhuǎn)動軸；(5)：自適應(yīng)限矩；(6)：定位彈簧。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例和附圖對本發(fā)明的一種筒型混合式永磁渦流聯(lián)軸器做出詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種筒型混合式永磁渦流聯(lián)軸器，包括有：發(fā)電機(jī)(1)，一次側(cè)耦合器(2)，二次側(cè)耦合器(3)，負(fù)載轉(zhuǎn)動軸(4)，自適應(yīng)限矩(5)，定位彈簧(6)。

如圖2所示，所述的一次側(cè)耦合器(2)由銅質(zhì)材料通過機(jī)加工構(gòu)成立體筒型結(jié)構(gòu)，筒型結(jié)構(gòu)底面與發(fā)電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)動軸連接，發(fā)電機(jī)(1)帶動一次側(cè)耦合器(2)一起轉(zhuǎn)動。在二次側(cè)耦合器(3)產(chǎn)生的磁場下，一次側(cè)耦合器(2)表面感生出渦旋電流并產(chǎn)生力的作用，從而使二次側(cè)耦合器(3)逐漸轉(zhuǎn)動起來，實(shí)現(xiàn)力的傳遞。筒型結(jié)構(gòu)側(cè)面嵌套有高導(dǎo)磁非晶合金，由于該材料的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)高于銅質(zhì)材料，將在其上感生出較大的渦流從而加強(qiáng)了扭矩傳遞效果。