[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
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及機(jī)械工程中的傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，為一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器。由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子組成，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在外轉(zhuǎn)子上，永磁轉(zhuǎn)子在內(nèi)轉(zhuǎn)子上。其中旋轉(zhuǎn)永磁體調(diào)速裝置安裝在永磁轉(zhuǎn)子上，軸向調(diào)速裝置安裝在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上。旋轉(zhuǎn)單極永磁體是通過(guò)錐齒輪嚙合傳遞動(dòng)力到調(diào)速軸，調(diào)速軸與旋轉(zhuǎn)永磁體總成安裝在一起，從而使旋轉(zhuǎn)永磁體總成轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度；軸向調(diào)速裝置是移動(dòng)方形軸承底座，通過(guò)雙向推力球軸承帶動(dòng)套筒，套筒與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子軛鐵通過(guò)螺釘連接，從而移動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子。調(diào)速時(shí)，通過(guò)軸向移動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)單極永磁體或同時(shí)軸向移動(dòng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)單極永磁體來(lái)改變部分永磁體即旋轉(zhuǎn)永磁體總成與銅導(dǎo)體之間的平均正對(duì)面積及氣隙間距，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械工程中的傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，是一種非接觸式可變速的磁力耦合器，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸傳遞力矩，廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、航空等行業(yè)中的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中，具體為一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器，具有三種調(diào)速方式，調(diào)速方式多樣。

背景技術(shù)

磁力耦合器利用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)傳遞力和力矩，一方面，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸轉(zhuǎn)矩傳遞，減少了傳動(dòng)部件的機(jī)械損耗，且磁力耦合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，能在高海拔、易燃易爆、高溫和空間狹小等惡劣的環(huán)境下工作，可靠性強(qiáng)，維護(hù)成本低，生產(chǎn)效率高，另一方面，磁力耦合器自身不消耗電能，對(duì)風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載進(jìn)行速度控制時(shí)具有突出的節(jié)能效果，不僅體現(xiàn)在調(diào)速方面，而且有效杜絕了風(fēng)機(jī)與泵類裝置運(yùn)行時(shí)發(fā)生的氣蝕和喘振現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的安全性。除此以外，磁力耦合器沒(méi)有高頻率電流，不存在高次諧波和電磁干擾等問(wèn)題。而滿足對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)速有特定要求的特殊工況，是接下來(lái)磁力耦合器的研究重點(diǎn)之一，基于以上特點(diǎn)，對(duì)可調(diào)速筒式耦合器的研究顯得很有必要。

江蘇大學(xué)在中國(guó)專利201210434367.5中公開(kāi)了一種嚙合面積可調(diào)式異步磁力變矩器及其調(diào)速方法，通過(guò)微型電機(jī)控制一對(duì)嚙合的錐齒輪，并通過(guò)輸出的錐齒輪驅(qū)動(dòng)螺紋絲杠旋轉(zhuǎn)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)轉(zhuǎn)子基體的軸向位移，從而調(diào)節(jié)永磁體與銅條之間的嚙合面積而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。該發(fā)明只能通過(guò)調(diào)節(jié)永磁體和銅盤之間的嚙合面積進(jìn)行調(diào)速，而本發(fā)明通過(guò)旋轉(zhuǎn)單極永磁體，在改變部分永磁體與銅導(dǎo)體之間平均正對(duì)面積的基礎(chǔ)上還改變了兩者氣隙間距，從而改變氣隙磁密來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速作用；此外，還可以通過(guò)軸向移動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)子來(lái)進(jìn)行調(diào)速，以及同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)單極永磁體及軸向移動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)子來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

江蘇大學(xué)在中國(guó)專利201710461913.7中公開(kāi)了一種基于錐齒輪傳動(dòng)的盤式調(diào)速磁力耦合器，通過(guò)錐齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)N極(或S極)永磁體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，改變了部分永磁體與導(dǎo)體環(huán)之間的平均正對(duì)面積及氣隙間距，同時(shí)也改變了N、S極交替排布的方式，從而調(diào)節(jié)氣隙磁密以實(shí)現(xiàn)調(diào)速作用。該發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，磨損嚴(yán)重且不易拆卸，防塵效果差，而本發(fā)明針對(duì)筒式磁力耦合器，調(diào)速系統(tǒng)安裝方便，工作穩(wěn)定可靠，便于拆卸，防塵效果較好；在調(diào)速方面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)單極永磁體，在改變部分永磁體與銅導(dǎo)體之間平均正對(duì)面積的基礎(chǔ)上還改變了兩者氣隙間距，從而改變氣隙磁密來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速作用；此外，還可以通過(guò)軸向移動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)子來(lái)進(jìn)行調(diào)速，以及同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)單極永磁體及軸向移動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)子來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種磁體旋轉(zhuǎn)型筒式可調(diào)速磁力耦合器。

本發(fā)明采用的具體的技術(shù)方案如下：

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，其中旋轉(zhuǎn)永磁體調(diào)速裝置安裝在永磁轉(zhuǎn)子上，是由旋轉(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。軸向調(diào)速裝置安裝在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上，是由導(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。調(diào)速時(shí)，可以通過(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，或者還可以通過(guò)同時(shí)軸向移動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)子以及周向旋轉(zhuǎn)單極永磁體來(lái)進(jìn)行調(diào)速。