[發(fā)明專利]一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910635244.X
• 申請(qǐng)日: 2019-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110460221B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊超君;吳俊;孫佳杰;陳子清;彭志卓;朱莉;邰蔣西
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K49/10
• 分類號(hào): H02K49/10;H02K7/12
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器，由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成，其特征在于，外轉(zhuǎn)子由導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軸、導(dǎo)向平鍵、套筒、螺釘、雙向推力球軸承和方形軸承底座組成，其中導(dǎo)體轉(zhuǎn)子是由導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軛鐵和銅導(dǎo)體組成，銅導(dǎo)體緊貼安裝在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)側(cè)；導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軸右端與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子通過(guò)導(dǎo)向平鍵連接，方形軸承底座、套筒和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軛鐵是依次安裝在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軸上，套筒與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軛鐵通過(guò)螺釘連接，而進(jìn)一步地，方形軸承底座通過(guò)雙向推力球軸承與套筒連接的方式為：套筒與方形軸承底座上下對(duì)應(yīng)各開(kāi)有一凹槽，用來(lái)固定安裝雙向推力球軸承；當(dāng)軸向移動(dòng)方形軸承底座時(shí)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子會(huì)隨之軸向移動(dòng)；內(nèi)轉(zhuǎn)子由永磁轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子軸、普通平鍵、螺釘、小錐齒輪、大錐齒輪、調(diào)速軸、微型電機(jī)和電機(jī)套筒組成，其中永磁轉(zhuǎn)子是由內(nèi)軛鐵、右軛鐵、旋轉(zhuǎn)永磁體總成和固定永磁體組成，永磁轉(zhuǎn)子軸左端與內(nèi)軛鐵通過(guò)平鍵連接，旋轉(zhuǎn)永磁體總成和固定永磁體都嵌入在內(nèi)軛鐵兩柱面開(kāi)槽的基體內(nèi)，且均勻間隔分布在槽內(nèi)，固定永磁體還與內(nèi)軛鐵粘在一起；內(nèi)軛鐵與右軛鐵通過(guò)螺釘連接，并且旋轉(zhuǎn)永磁體總成有一軸向通孔，調(diào)速軸依次通過(guò)旋轉(zhuǎn)永磁體總成的軸向通孔以及右軛鐵以及內(nèi)軛鐵左側(cè)的通孔安裝在內(nèi)軛鐵上，在調(diào)速軸的另一側(cè)上裝有小錐齒輪，在永磁轉(zhuǎn)子軸上有一電機(jī)套筒，用于安裝微型電機(jī)，微型電機(jī)上裝有一個(gè)大錐齒輪，通過(guò)與調(diào)速軸上小錐齒輪的嚙合，來(lái)使調(diào)速軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使旋轉(zhuǎn)永磁體總成進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；由旋轉(zhuǎn)永磁體總成、調(diào)速軸、小錐齒輪、大錐齒輪、微型電機(jī)和電機(jī)套筒組成的旋轉(zhuǎn)永磁體調(diào)速裝置安裝在永磁轉(zhuǎn)子上；由導(dǎo)向平鍵、套筒、雙向推力球軸承、方形軸承底座、導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組成的軸向調(diào)速裝置安裝在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上。

2.如權(quán)利要求1所述的一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器，其特征在于，固定永磁體為同一充磁方向，旋轉(zhuǎn)永磁體總成也是同一充磁方向且充磁方向與固定永磁體充磁方向相反。

3.如權(quán)利要求1所述的一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器，其特征在于，調(diào)速時(shí)，通過(guò)軸向移動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子來(lái)進(jìn)行調(diào)速，或者周向旋轉(zhuǎn)單極永磁體即改變旋轉(zhuǎn)永磁體總成的角度來(lái)進(jìn)行調(diào)速，或者通過(guò)同時(shí)軸向移動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子以及周向旋轉(zhuǎn)單極永磁體來(lái)進(jìn)行調(diào)速。

4.如權(quán)利要求3所述的一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器，其特征在于，當(dāng)僅僅軸向移動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子時(shí)，首先移動(dòng)方形軸承底座，通過(guò)雙向推力球軸承帶動(dòng)套筒，而套筒與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軛鐵通過(guò)螺釘連接，使得導(dǎo)體轉(zhuǎn)子移動(dòng)，兩轉(zhuǎn)子正對(duì)面積發(fā)生變化，改變輸出轉(zhuǎn)矩值的大小；當(dāng)僅僅旋轉(zhuǎn)單極永磁體時(shí)，首先啟動(dòng)微型電機(jī)，當(dāng)微型電機(jī)順時(shí)針正轉(zhuǎn)帶動(dòng)大錐齒輪時(shí)，與大錐齒輪嚙合的小錐齒輪帶動(dòng)調(diào)速軸，調(diào)速軸與旋轉(zhuǎn)永磁體總成連接在一起，使旋轉(zhuǎn)永磁體總成繞著調(diào)速軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，而導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的銅導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)永磁體總成之間的氣隙增大，正對(duì)面積減小，氣隙磁場(chǎng)作用力變小，輸出扭矩變小，直至旋轉(zhuǎn)永磁體總成轉(zhuǎn)動(dòng)到極限位置，永磁體與銅導(dǎo)體之間的氣隙最大，氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度最小，此時(shí)輸出扭矩最小；當(dāng)微型電機(jī)逆時(shí)針?lè)崔D(zhuǎn)帶動(dòng)大錐齒輪時(shí)，旋轉(zhuǎn)永磁體總成順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，氣隙逐漸減小，正對(duì)面積增大，氣隙磁場(chǎng)作用力變大，輸出扭矩變大，直至旋轉(zhuǎn)至初始位置時(shí)，氣隙最小，氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，此時(shí)輸出扭矩最大；同時(shí)軸向移動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子以及旋轉(zhuǎn)單極永磁體進(jìn)行調(diào)速時(shí)，則是上述兩種方式的結(jié)合，能夠快速進(jìn)行調(diào)速。

5.如權(quán)利要求1所述的一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器，其特征在于，所述磁力耦合器的內(nèi)外轉(zhuǎn)子均可放置導(dǎo)體轉(zhuǎn)子；當(dāng)外轉(zhuǎn)子上放置導(dǎo)體轉(zhuǎn)子時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子上放置旋轉(zhuǎn)永磁體總成和固定永磁體，旋轉(zhuǎn)永磁體調(diào)速裝置安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)，軸向調(diào)速裝置安裝在外轉(zhuǎn)子一側(cè)；當(dāng)外轉(zhuǎn)子上放置永磁轉(zhuǎn)子時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子上放置銅導(dǎo)體，旋轉(zhuǎn)永磁體調(diào)速裝置安裝在外轉(zhuǎn)子一側(cè)，軸向調(diào)速裝置安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子一側(cè)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器，其特征在于，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上銅導(dǎo)體的形狀是實(shí)心環(huán)狀或者是鼠籠環(huán)狀，其中鼠籠環(huán)狀的銅導(dǎo)體排布能有效抑制齒槽轉(zhuǎn)矩，并且銅盤(pán)表面產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)槽迅速傳導(dǎo)給導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軛鐵，使銅導(dǎo)體得到有效冷卻。