[發明專利]一種動密封傳動裝置

有效

• 申請號: 202011610661.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112769312B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 鄧志誠;呂超;張曉晴;姚毅
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10;F16J15/10;H02K11/225
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 史云聰

本發明公開一種動密封傳動裝置，涉及傳動部件密封技術領域，包括傳動輸入組件、傳動輸出組件、主動磁場控制組件和不導磁密封組件；傳動輸入組件包括傳動輸入軸和永磁體，傳動輸入軸轉動安裝于傳動輸入殼體內，傳動輸入軸端部安裝有永磁體；傳動輸出組件包括傳動輸出軸，傳動輸出軸轉動安裝于傳動輸出殼體內；傳動輸入殼體與傳動輸出殼體通過不導磁密封組件密封連接；傳動輸入軸和傳動輸出軸上均安裝有旋轉變壓器，旋轉變壓器與磁場控制器連接；磁場線圈安裝于傳動輸出軸端部，導電滑環安裝于傳動輸出軸上，并與磁場線圈連接；導電滑環上安裝有碳刷，碳刷與磁場控制器連接。本發明可以實現扭矩的同步傳遞，并設置最大傳遞力矩，實現過載保護。

技術領域

本發明涉及傳動部件密封技術領域，特別是涉及一種動密封傳動裝置。

背景技術

在對機械旋轉動力輸出設備負載特性進行高、低壓環境實驗時，需要使用環境模擬箱模擬非常壓的測試環境。但是，用于給待測設備施加轉矩負載的設備由于本身性能等原因，必須放在常規環境中，即待測機械旋轉動力輸出設備與負載設備需分別放置在環境模擬箱艙內與艙外。這種情況下，待測設備與負載所處環境存在壓力差，需要對傳動部件進行密封。

如圖1所示，傳統的密封方法采用動部件(傳動軸500)外嵌密封材料700。由于旋轉部件傳動軸500與密封材料700直接接觸，因此兩者之間會發生摩擦，導致密封材料700發熱、變形、甚至脫落，影響設備壽命。此外由于摩擦產生的阻力矩，也會影響負載800力矩的測量。

發明專利(專利號201310422344)提出了一種采用永磁耦合的傳動裝置實現扭矩傳遞，該方法采用永磁鐵，實現扭矩在內外法蘭間的力矩傳遞。但是這種用永磁體傳遞力矩的方式與磁場強度以及相位差有關系，會出現輸入與輸出軸之間非同步轉動，且正反轉時也存在相位差，不適宜于應用在對測量結果要求較高的環境試驗中。此外輸入與輸出軸端的磁場不可調節，存在傳遞力矩的極值，不方便調整傳遞的最大力矩。

因此，亟待開發一種動密封傳動裝置，以解決現有技術所存在的上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種動密封傳動裝置，以解決現有技術所存在的上述問題，可以實現扭矩的同步傳遞，并設置最大傳遞力矩，實現過載保護。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種動密封傳動裝置，包括傳動輸入組件、傳動輸出組件、主動磁場控制組件和不導磁密封組件；所述傳動輸入組件安裝于傳動輸入殼體內，所述傳動輸出組件安裝于傳動輸出殼體內，所述傳動輸入殼體與所述傳動輸出殼體通過所述不導磁密封組件密封連接；所述傳動輸入組件包括傳動輸入軸和永磁體，所述傳動輸入軸轉動安裝于所述傳動輸入殼體內，所述傳動輸入軸靠近所述傳動輸出殼體的一端安裝有所述永磁體；所述傳動輸出組件包括傳動輸出軸，所述傳動輸出軸轉動安裝于所述傳動輸出殼體內；所述主動磁場控制組件包括磁場線圈、導電滑環、旋轉變壓器、磁場控制器和碳刷；所述傳動輸入軸和所述傳動輸出軸上均安裝有所述旋轉變壓器，所述旋轉變壓器與所述磁場控制器連接；所述磁場線圈安裝于所述傳動輸出軸上靠近所述傳動輸入殼體的一端，所述導電滑環安裝于所述傳動輸出軸上，并與所述磁場線圈連接；所述導電滑環上安裝有所述碳刷，所述碳刷與所述磁場控制器連接。

優選的，所述傳動輸入軸通過第一軸承轉動安裝于所述傳動輸入殼體內。

優選的，所述傳動輸出軸通過第二軸承轉動安裝于所述傳動輸出殼體內。

優選的，所述傳動輸入軸靠近所述傳動輸出殼體的一端安裝有永磁體固定盤，所述永磁體固定盤上呈圓周均布有多個所述永磁體；多個所述永磁體的截面均為扇形，且多個所述永磁體的圓心相同。

優選的，所述傳動輸出軸上靠近所述傳動輸入殼體的一端上安裝有磁場線圈固定盤，所述磁場線圈固定盤上對應安裝有多個所述磁場線圈，所述磁場線圈的數量與所述永磁體的數量相對應。

優選的，所述傳動輸出軸上由上至下設置有三個導電滑環。