[發明專利]一種多組復合式永磁渦流耦合器

在審

• 申請號: 202010620882.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111786535A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 李召;卞芳方;溫鵬偉;武明義;柴旭朝;付凱;張梁;瞿博陽;朱小培;郭倩倩
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10;H02K49/04;H02K7/12
• 代理公司: 鄭州科碩專利代理事務所(普通合伙) 41157
• 代理人: 范增哲

本發明提出一種多組復合式永磁渦流耦合器，包括同軸設置的主動軸和從動軸，所述主動軸和從動軸分別設有永磁轉子組和導體轉子組，且所述導體轉子組能夠沿所述從動軸的軸向移動，所述永磁轉子組包括沿所述主動軸軸向從左至右依次設置的左永磁盤、復合永磁環和右永磁盤，所述左永磁盤、復合永磁環和右永磁盤均與所述主動軸同軸設置，且所述左永磁盤和右永磁盤呈左右對稱設置，所述復合永磁環由位于內部的內永磁環以及環設于所述內永磁環外部的外永磁環構成；本發明可在同等體積或尺寸的情況下，大幅提高傳動功率和輸出轉矩。

技術領域

本發明屬于永磁渦流耦合器領域，具體涉及一種多組復合式永磁渦流耦合器。

背景技術

全球范圍內能源與環境問題日益加劇，迫使人們探索新的能量傳遞方式，磁力傳動技術正是在這種背景下應運而生。高磁能積和矯頑力的稀土永磁材料作為磁力傳動技術中的一項重要成果，伴隨其發展，永磁渦流柔性傳動技術也迅速的發展起來。永磁渦流耦合器開啟了力與功率的無介質傳遞，實現了能量的隔空傳輸，使傳動變得更加安全、高效與環保，有關產品和技術也已經從冶金、石化和采礦等高耗能領域逐步延伸拓展至風力發電、軌道交通以及機器人等高技術領域。

按照永磁渦流耦合器中永磁體的充磁方向大致可以可分為徑向筒式磁力耦合器和軸向盤式磁力耦合器兩大類；按照永磁渦流耦合器中導體轉子的結構又可以分為實心和籠型磁力耦合器兩大類。軸向盤式磁力耦合器通過調節導體轉子和永磁轉子之間的氣隙長度來實現調速，而徑向筒式磁力耦合器則通過調整導體轉子和永磁轉子之間的嚙合面積實現調速，因此徑向筒式磁力耦合器的調速手段較為單一，但在同等功率條件下，筒式磁力耦合器比盤式磁力耦合器重量輕，體積小，轉動慣量小。與實心磁力耦合器相比，籠型磁力耦合器由于規范了渦流路徑，同等參數條件下轉矩更大、效率更高。

隨著永磁渦流耦合器及其相關技術的使用范圍越來越廣，對其性能要求也越來越高，其中大功率高轉矩密度輸出更是永磁渦流耦合器未來發展的重點，現有的拓撲結構類型已經難以適應不斷發展的工業技術現狀。因此，有必要對永磁渦流耦合器的拓撲和磁路結構做出必要的改進。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的永磁渦流耦合器的功率和轉矩密度低下的問題，而提出一種多組復合式永磁渦流耦合器，可在同等體積或尺寸的情況下，大幅提高傳動功率和輸出轉矩。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種多組復合式永磁渦流耦合器，包括同軸設置的主動軸和從動軸，所述主動軸和從動軸分別設有永磁轉子組和導體轉子組，且所述導體轉子組能夠沿所述從動軸的軸向移動，所述永磁轉子組包括沿所述主動軸軸向從左至右依次設置的左永磁盤、復合永磁環和右永磁盤，所述左永磁盤、復合永磁環和右永磁盤均與所述主動軸同軸設置，且所述左永磁盤和右永磁盤呈左右對稱設置，所述復合永磁環由位于內部的內永磁環以及環設于所述內永磁環外部的外永磁環構成；

所述左永磁盤和右永磁盤均包括多個沿周向均勻分布且隔磁設置的第一永磁體塊構成，所述第一永磁體塊沿軸向充磁且相鄰的兩第一永磁體塊的充磁方向相反；所述內永磁環和外永磁環均包括多個沿周向均勻分布且隔磁設置的第二永磁體塊構成，所述第二永磁體塊沿徑向充磁且相鄰的兩第二永磁體塊的充磁方向相反；

所述導體轉子組包括左右對稱設置的左導體盤和右導體盤以及中間雙層導體環，所述左導體盤、右導體盤和中間雙層導體環均與所述從動軸同軸設置，所述左導體盤位于所述左永磁盤的右側且所述左導體盤正對所述左永磁盤設置，所述右導體盤位于所述右永磁盤的右側且所述右導體盤正對所述右永磁盤設置，所述中間雙層導體環位于所述內永磁環和外永磁環之間，所述中間雙層導體環由位于內部的內導體環、環設于所述內導體環外部的外導體環以及介于所述內導體環和所述外導體環之間的中間鐵芯構成，且所述內導體環正對所述內永磁環設置，所述外導體環正對所述外永磁環設置。