[發(fā)明專利]一種可調(diào)速的永磁磁力耦合器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710608811.3
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107516970B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁鴻昌;劉魯偉;樊玉華;李茂源;付會彬;李家成
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: H02K7/12
• 分類號: H02K7/12;H02K49/10
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 毛勝昔

1.一種可調(diào)速的永磁磁力耦合器，其特征在于，包括外殼體，外殼體內(nèi)設(shè)置有外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子、第一永磁體、導(dǎo)體環(huán)、第二永磁體、支撐鋁環(huán)、調(diào)速裝置總成和與驅(qū)動電機(jī)連接的動力輸入軸；其中：內(nèi)轉(zhuǎn)子的外圓周面上軸向位置設(shè)置有一環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)嵌入安裝有第一永磁體和導(dǎo)體環(huán)，外轉(zhuǎn)子在圓周內(nèi)側(cè)開設(shè)凹槽，凹槽內(nèi)插入第一永磁體；

內(nèi)轉(zhuǎn)子上的第一永磁體與外轉(zhuǎn)子上的第一永磁體數(shù)量均為若干，內(nèi)轉(zhuǎn)子上的第一永磁體與外轉(zhuǎn)子上的第一永磁體一一對應(yīng)地，分別以磁極極性相反的方式面對面布置；

所述外轉(zhuǎn)子為兩段式一體結(jié)構(gòu)，呈階梯形圓筒狀，從左至右分為A段與B段，A段的內(nèi)徑大于B段的內(nèi)徑，A段與B段的壁厚一致；

上述內(nèi)轉(zhuǎn)子呈圓筒狀，通過鍵連接的方式裝配在永磁磁力耦合器的動力輸出軸的右端；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子插入外轉(zhuǎn)子A段的內(nèi)圈中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的第一永磁體和導(dǎo)體環(huán)與外轉(zhuǎn)子的第一永磁體之間留有空氣氣隙；

上述動力輸出軸的左端從外殼體的左端面伸出；

上述外轉(zhuǎn)子的A段的軸向長度大于內(nèi)轉(zhuǎn)子的軸向長度；

所述動力輸入軸為階梯軸，兩頭細(xì)中間粗，分為左段、中段和右段，其中，左段和右段的直徑相等；

在動力輸入軸左段裝配有第一滾動軸承；上述第一滾動軸承的內(nèi)圈與所述動力輸入軸的外周面配合、外圈與支撐鋁環(huán)的內(nèi)圈配合；

所述外殼體為分體式組合結(jié)構(gòu)，包括左外殼體和右外殼體兩部分，左外殼體的左端設(shè)置有軸孔，右外殼體的右端設(shè)置有帶內(nèi)螺紋的軸孔；

所述支撐鋁環(huán)分別與外殼體左部分的右端面和外殼體右部分的左端面固定連接；

上述外轉(zhuǎn)子的B段內(nèi)壁面設(shè)置有花鍵，并通過該花鍵與動力輸入軸的左端連接；

上述動力輸入軸的最左端設(shè)置有與螺帽配合的螺紋，動力輸入軸的最右端從所述外殼體的右端面伸出，伸出端通過聯(lián)軸器與外部驅(qū)動電機(jī)的輸出軸連接，外部驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動上述外轉(zhuǎn)子運(yùn)動，進(jìn)而通過磁力耦合驅(qū)使內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，由上述的動力輸出軸輸出動力；

所述調(diào)速裝置總成包括彈簧、空心絲杠、調(diào)節(jié)手柄和第三永磁體；

所述動力輸入軸經(jīng)由空心絲杠的內(nèi)孔穿過，空心絲杠與動力輸入軸之間留有一定的間隙，空心絲杠與右外殼體右端的帶內(nèi)螺紋的軸孔形成螺紋配合；

所述空心絲杠的左端位于外殼體的內(nèi)部空腔內(nèi)，空心絲杠的左端端部設(shè)置有翻邊，翻邊上嵌入安裝有一圓環(huán)形狀的第三永磁體；

所述調(diào)節(jié)手柄以可拆卸連接方式裝配在空心絲杠的右端端部；

上述外轉(zhuǎn)子的外表面上套裝有一護(hù)套，護(hù)套材質(zhì)為隔磁材料，護(hù)套與外轉(zhuǎn)子成間隙配合；護(hù)套外表面的臺階部嵌入安裝有一圓環(huán)形狀的第二永磁體；

所述第三永磁體與上述第二永磁體以與對方磁極極性相同的方式，左右相向、面對面布置，形成一相互排斥的磁極對；

在上述的動力輸入軸的最左端設(shè)置有彈簧，彈簧的左右兩端分別與螺帽和外轉(zhuǎn)子的左端面接觸擠壓；

所述動力輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與工作機(jī)的輸入軸連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述左外殼體左端的軸孔內(nèi)裝配有軸承。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)手柄為一帶中心孔的圓盤，圓盤外圓周面的內(nèi)邊緣處設(shè)置有一搖把，圓盤的中心孔與空心絲杠的右端端部通過鍵連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的可調(diào)速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述空心絲杠采用多線螺紋，其導(dǎo)程S滿足下式(1)：

S＝np (1)；

上式(1)中：

p為螺距；

n為線數(shù)，線數(shù)n取1～3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的可調(diào)速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述外轉(zhuǎn)子的軸向位移可由彈簧的壓縮量Δx按下式(2)求得：

Δx＝B²S/kμ₀ (2)；

上式(2)中：

B為第二永磁體和第三永磁體作用面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

S為兩永磁體作用面的面積；

k為彈簧的彈性系數(shù)；

μ₀為真空磁導(dǎo)率。