[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

本發(fā)明公開了一種可調(diào)速的永磁磁力耦合器，包括動力輸出軸、帶第一永磁體的內(nèi)轉(zhuǎn)子、導(dǎo)體環(huán)、帶第一永磁體的外轉(zhuǎn)子、隔磁套、第二永磁體、第三永磁體、螺帽、彈簧、動力輸入軸、支撐鋁環(huán)、空心絲杠、外殼體以及調(diào)節(jié)手柄。本發(fā)明由外部電機帶動外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，在磁耦合作用下帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。通過人工手動操作調(diào)節(jié)手柄，即可使空心絲杠與外殼體螺母產(chǎn)生左右水平方向的移動，從而使得空心絲杠左端面上的第三永磁體會與外轉(zhuǎn)子隔磁套上的第二永磁體之間產(chǎn)生斥力，推動外轉(zhuǎn)子軸向移動、調(diào)整耦合面積大小，改變負(fù)載端的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速大小，其調(diào)速操作快捷簡便。本發(fā)明具有能量轉(zhuǎn)換效率高，傳遞轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁力耦合器，尤其涉及一種可調(diào)速的永磁磁力耦合器，屬于動力機械傳動技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

永磁磁力耦合器也稱磁力聯(lián)軸器或永磁傳動裝置，其主要由銅轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子和控制器三個部分組成。一般，銅轉(zhuǎn)子與電機軸連接，永磁轉(zhuǎn)子與工作機的軸連接，銅轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間有空氣間隙，沒有傳遞扭矩的機械連接。這樣，電機和工作機之間形成了軟磁連接，通過調(diào)節(jié)氣隙來實現(xiàn)工作機軸扭矩、轉(zhuǎn)速的變化。

永磁磁力耦合器傳動是傳動技術(shù)、材料技術(shù)、制造技術(shù)的集成，因其具有輕載啟動、過載保護(hù)、減緩沖擊、隔離扭振等優(yōu)異特性，所以應(yīng)用在大慣量、難啟動的機械上，能夠改變落后的傳統(tǒng)方式，節(jié)能顯著。

二十一世紀(jì)制造技術(shù)不但將繼續(xù)制造常規(guī)條件下運行的機器與設(shè)備，而且將制造出極端環(huán)境下運行的機械設(shè)備，制造的產(chǎn)品應(yīng)是符合節(jié)能和生態(tài)環(huán)保，與人友好的綠色產(chǎn)品，永磁渦流傳動技術(shù)正是適應(yīng)這一發(fā)展態(tài)勢應(yīng)運而生的。

隨著新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn)，必將迎來永磁渦流傳動技術(shù)發(fā)展的新階段。

傳統(tǒng)的永磁盤式渦流永磁磁力耦合器由于滑差大，銅盤或銅套中產(chǎn)生較大的渦流，導(dǎo)致耦合器系統(tǒng)的熱損大、效率低，不適合大功率的機電傳動設(shè)備。

永磁式異步永磁磁力耦合器采用異步電機的鼠籠轉(zhuǎn)子，較好地解決了銅轉(zhuǎn)子發(fā)熱的問題，但相對于同體積的永磁體而言，其能量轉(zhuǎn)換效率低，所能傳遞的扭矩較小，永磁體的磁損大，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種可調(diào)速的永磁磁力耦合器，該可調(diào)速的永磁磁力耦合器通過外部電機提供動力，帶動永磁體外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，在磁耦合作用下帶動永磁體內(nèi)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動，當(dāng)調(diào)速齒輪轉(zhuǎn)動時，帶動圓筒形齒條沿著動力輸入軸的軸向移動，推動外轉(zhuǎn)子軸向移動，實現(xiàn)調(diào)整耦合面積大小的作用，改變了負(fù)載端的扭矩及轉(zhuǎn)速大小，達(dá)到調(diào)速的目的。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，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；