[發明專利]一種基于錐齒輪傳動的盤式調速磁力耦合器

有效

• 申請號: 201710461913.7
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107370336B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 楊超君;柳康;吳盈志;張威風;劉明;袁愛仁;吳立;周志明
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及機械工程中的傳動技術領域，具體是一種基于錐齒輪傳動的盤式調速磁力耦合器。其由主動盤總成和從動盤總成組成，其中調速裝置安裝在主動盤總成上。通過撥動撥塊，使與撥塊固定連接的撥塊銷沿主動軸的直槽軸向位移，由于撥塊銷與大錐齒輪套筒斜槽的接觸配合從而驅動大錐齒輪套筒軸向轉動，通過若干個小錐齒輪與大錐齒輪套筒上大錐齒輪的嚙合將大錐齒輪套筒的轉動轉變為與小錐齒輪連接的永磁體總成的轉動，從而改變永磁體總成部分與導體環之間的平均正對面積及氣隙間距，同時也逐漸改變永磁體N、S極交替的排布方式以改變氣隙磁密實現調速過程。

技術領域

本發明涉及機械工程中的傳動技術領域，是一種通過非接觸性連接實現力矩傳遞的傳動裝置，具體是一種基于錐齒輪傳動的盤式調速磁力耦合器。它可應用于大振動的電機和負載之間，作為動力傳遞和調速的傳動系統。

背景技術

磁力耦合器利用永磁體產生的磁場傳遞力和運動，利用磁力耦合器對風機、泵類進行調速可以彌補特定場合下變頻器的不足，一方面，磁力耦合器中主、從動盤物理上分開的結構特性可使其在各種惡劣環境中正常工作，在火力發電廠、煤礦等煤粉、爐灰、腐蝕性氣體充斥的惡劣場合，磁力耦合器仍能帶動風機、泵類變負載穩定運行，可靠性強，維護成本低，生產效率高；另一方面，使用磁力耦合器也可大幅度降低功率消耗，當風機、泵類的工作轉速和流量控制在額定值的80％時，消耗的能量額定功率的64％，大大節約了能源和生產成本。除卻節能、適合惡劣工作環境和可靠性高之外，磁力耦合器應用于風機、泵類變負載時普遍還具有以下優點：(1)主、從動盤分離，具有良好的隔震和過載保護性能，可實現軟啟動；(2)零部件結構簡單，制造、裝配和設備維護成本低；(3)沒有高頻率電流，不存在高次諧波和電磁干擾等問題；(4)調速機構是純機械的非電子裝置，可容忍一定的對中誤差，可靠性高，系統壽命長。

江蘇大學在專利201210434367.5中公開了一種嚙合面積可調式異步磁力變矩器及其調速方法，通過微型電機控制一對嚙合的錐齒輪，并通過輸出的錐齒輪驅動螺紋絲杠旋轉將電機的旋轉轉變為內轉子基體的軸向位移，從而調節永磁體與銅條之間的嚙合面積而實現調速，而本發明通過大錐齒輪套筒將撥塊的軸向位移轉變為大錐齒輪套筒的周向旋轉，并通過錐齒輪嚙合最終實現N極(或S極)永磁體的旋轉運動，改變了部分永磁體與導體環之間的平均正對面積及氣隙間距，同時也改變了N、S極交替排布的方式，從而調節氣隙磁密以實現調速作用。

發明內容

一種基于錐齒輪傳動的盤式調速磁力耦合器，由主動盤總成和從動盤總成組成，其中調速裝置安裝在從動盤總成上。從動盤總成包括從動軸、從動盤和導體環，從動軸右端通過鍵與從動盤連接，在從動盤的右側安裝有導體環。

主動盤總成包括主動軸、主動盤、永磁體總成、小齒輪軸、小錐齒輪、大錐齒輪套筒、撥塊和撥塊銷，主動盤左側固定安裝有與永磁體總成上的磁體充磁方向相反的的永磁體且每兩個永磁體之間有一軸向通孔用于安放永磁體總成，從而使主動盤總成上的永磁體呈N、S極交替排布，其中永磁體總成為一永磁體與同等面積的軛鐵固定安裝的結構，小齒輪軸通過主動盤側面兩徑向圓形通孔安裝在主動盤上，在小齒輪軸的上端固定連接有永磁體總成，下端固定連接有小錐齒輪，另有大錐齒輪套筒與小錐齒輪嚙合，同時主動盤右側通過鍵連接有主動軸，主動軸外側又套有大錐齒輪套筒，將與撥塊固定連接的撥塊銷插入大錐齒輪套筒的斜槽與主動軸的直槽中，并保持撥塊銷與大錐齒輪套筒的斜槽壁與主動軸的直槽壁的接觸配合。

工作原理：通過撥動撥塊，使撥塊連同撥塊銷沿從動軸的直槽產生軸向滑移，由于撥塊銷與大錐齒輪套筒的斜槽壁的接觸配合，驅動大錐齒輪套筒產生周向轉動，發生轉動的大錐齒輪套筒通過與小錐齒輪的嚙合作用驅動小齒輪軸連同永磁體總成同時轉動，從而改變了永磁體總成部分與導體環之間的平均正對面積及氣隙間距，同時也逐漸改變永磁體N、S極交替排布的方式，進而調節氣隙磁密以實現調速作用。