[發明專利]一種轉子式永磁水密轉矩傳動軸

有效

• 申請號: 201710630601.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107579635B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 吳家鳴;梁嚴;陳宇慶;李林華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州市順海造船有限公司
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K1/276;H02K1/278;H02K5/124;H02K7/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 許菲菲

本發明公開了一種轉子式永磁水密轉矩傳動軸；包括主殼體、主動轉子、從動轉子、主動軸、從動軸、主動轉子永磁體和從動轉子永磁體；主殼體為中空且兩端開放的圓筒結構，主殼體尾封板中部向內凹進，形成的空間設有從動轉子封板；從動軸與從動轉子連接；沿從動軸的軸向，主動轉子向主殼體尾封板方向伸出，沿主動轉子伸出部分的周向間隔設有多個凹槽，凹槽內安裝主動轉子永磁體；從動轉子為圓盤狀，沿從動轉子的周向上間隔設有多個凹槽，凹槽內安裝從動轉子永磁體，主動轉子永磁體與從動轉子永磁體以相異磁極一一對應安裝。本發明可在保證良好密封條件的情況下完成轉矩的高效傳遞。

技術領域

本發明涉及一種傳動裝置，特別是涉及一種水密傳動裝置，具體是涉及一種轉子式永磁水密轉矩傳動軸。

背景技術

現今，對于海洋的探索與開發不斷深入，越來越多的工程機械由被應用于水下作業中。為了完成各種作業技術動作，大量的電子元件，驅動部件，傳動部件被安裝到了工程機械上，并隨著工程機械一起潛入水下空間。但是水和工程機械上所安裝的部件具有不可調和的矛盾，一旦這些部件與水接觸，輕則腐蝕生銹，減少工程機械的使用壽命；重則短路失效，使得整部工程機械喪失作業能力。特別是工程機械的某些外露結合處，如主機與螺旋槳的連接處，所面臨的泄露、滲透問題更加嚴峻。因此開發一種可在水密條件下完成傳動作業，且經濟實惠的傳動機構具有良好的前景。

現有防漏密封方式分為填料密封、機械密封和動力密封三種。但是由于填料密封效果較差，有功率損失；機械密封結構復雜、價格昂貴；動力密封工作過程中有功率損失，且停機時密封失效，因此如何實現密封傳動結構的簡單廉價、傳動高效、水密性能良好是現在急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于解決現階段密封傳動裝置所遇到的技術問題，提出一種結構簡單、便于更換和維修、且具有良好防水性能可以高效傳遞轉矩的轉子式永磁水密轉矩傳動軸。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種轉子式永磁水密轉矩傳動軸，其特征在于：包括主殼體、主動轉子、從動轉子、主動軸、從動軸、主動轉子永磁體和從動轉子永磁體；

所述主殼體為中空且兩端開放的圓筒結構，圓筒結構兩端分別設有主殼體首封板和主殼體尾封板，主殼體首封板中心開有小孔，小孔用防水膠密封。主殼體11的中空中設有動力裝置；主殼體尾封板中心內外兩側對稱設有凹槽；主動軸一端與動力裝置相連，另一端穿過主動轉子中心的通孔安裝于主殼體尾封板中心內側凹槽；主動軸與主動轉子連接；

所述主殼體尾封板中部向內凹進，形成的空間設有從動轉子封板；從動轉子封板為一端封閉的空心圓筒，在其封閉端中心開有通孔，開口端與主殼體尾封板連接，從動軸一端安裝于主殼體尾封板中心的外側凹槽，另一端穿過從動轉中心通孔與從動轉子封板封閉端通孔，從動軸與從動轉子連接；

沿從動軸的軸向，主動轉子向主殼體尾封板方向伸出，沿主動轉子伸出部分的周向間隔設有多個凹槽，凹槽內安裝主動轉子永磁體；

所述從動轉子為圓盤狀，沿從動轉子的周向上間隔設有多個凹槽，凹槽內安裝從動轉子永磁體，主動轉子永磁體與從動轉子永磁體以相異磁極一一對應安裝。

為進一步實現本發明目的，優選地，所述從動軸收到轉矩T與磁傳動裝置各部件參數有如下關系式：

式中，B為主動轉子與從動轉子之間的磁感應強度，r₁為從動轉子半徑，L為從動轉子厚度，θ為主動轉子凹槽寬度，為主動轉子與從動轉子的轉動相位差，L_g為磁間隙大小，根據功能換算條件，從動軸收到的轉矩功率通過下式計算：

優選地，所述B取值為1.32T-1.33T；L取值為0.5cm-3cm；r₁取值為1cm-5cm；θ取值為40°-60°；L_g取值為1cm-1.5cm。