[實用新型]一種特大扭矩的磁性傳動裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 96209425.0
• 申請日: 1996-05-27
• 公開（公告）號: CN2271066Y
• 公開（公告）日: 1997-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢寶奇;鐘漢;欒才寶
• 申請（專利權(quán)）人: 邢寶奇;鐘漢;欒才寶
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種機械傳動裝置，尤其涉及一種傳遞特大扭矩的磁性傳動裝置。

現(xiàn)有的磁性傳動器，如中國專利公開號CN2109659UCN2098756U中的描述的磁性傳動裝置，其結(jié)構(gòu)主要在主動軸及從動軸的端面設(shè)置磁鋼或磁環(huán)。采用這樣的結(jié)構(gòu)具有下列缺點：一是在傳動大扭矩時會受到很大限制。二是所選用的磁鋼形狀為瓦片形或由扇形拼成的磁環(huán)，其充磁方向為徑向或輻射充磁方向，這樣的磁鋼制造工藝復(fù)雜，成本較高，第三為滿足壓力溫度冷卻等方面的條件，設(shè)置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而限制了這些裝置不能在大扭矩傳動裝置中使用。

本實用新型的目的在于設(shè)計一種可以傳遞大扭矩(達(dá)7500N.M)，并且具有結(jié)構(gòu)簡單，所有磁鋼易于加工制造的磁性傳動裝置。

本實用新型的傳動裝置是由內(nèi)外轉(zhuǎn)子，設(shè)置在內(nèi)外轉(zhuǎn)子間的隔離罩，隔離罩通過螺栓與裝有軸承的下固定園盤，連接裝有軸承的外殼通過螺栓與外轉(zhuǎn)子相連，隔離罩通過螺栓與外殼相連而組成。內(nèi)外轉(zhuǎn)子圓周壁上分布有超過30條以上(可在30～60條間)或超過60條的磁鋼，其形狀為矩形，其尺寸長寬為30×15mm～50×50mm之間磁場方向厚度為10～35mm，在每條磁鋼間設(shè)置有用非導(dǎo)磁材料制作的隔離條，隔離條的橫截面形狀為近似矩形的梯形。內(nèi)外轉(zhuǎn)子圓周壁上的每條磁鋼的軸向長高可達(dá)400～800mm，內(nèi)外轉(zhuǎn)子圓周壁上要放磁鋼和隔離條的部位是一個由多個弦組成的近似圓的多邊形，弦的數(shù)量與要放的磁鋼和隔離條數(shù)目相同，當(dāng)內(nèi)外轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動時磁鋼和隔離條可用螺栓固定在內(nèi)外轉(zhuǎn)子的圓周壁上。

本實用新型的優(yōu)點在于，增加了磁極的對數(shù)，同時也利用了近似圓形的由弦組成的內(nèi)外轉(zhuǎn)子圓周面多邊形來設(shè)置磁鋼和隔離條，簡化了磁鋼的制造和組裝，實現(xiàn)了特大扭矩的傳遞，而且整個磁傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)制造。

下面結(jié)合附圖對實施例作進(jìn)一步詳述

圖1為內(nèi)轉(zhuǎn)子的示意圖

圖2為內(nèi)外轉(zhuǎn)子磁鋼極性分布圖

圖3為整個磁性傳動裝置的示意圖

如圖1所示，內(nèi)轉(zhuǎn)子是由導(dǎo)磁性能良好的低碳鋼1和磁鋼2組成的。磁鋼2用粘接劑固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子的外側(cè)圓周壁上，當(dāng)內(nèi)外轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，也可以用螺釘固定在圓周壁上。

如圖2所示，在內(nèi)轉(zhuǎn)子的外圓周壁上分布著超過30條以上的磁鋼，磁鋼的極性依次以N—S—N—S相間排列，在每條磁鋼間有用非導(dǎo)磁材料制作的隔離條3，隔離條3的橫截面形狀為近似矩形的梯形，用螺釘固定在圓周壁上的螺紋孔的內(nèi)轉(zhuǎn)子上，在外轉(zhuǎn)子4的內(nèi)圓周壁上分布著的磁鋼條數(shù)和隔離條數(shù)與內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁鋼條數(shù)，隔離條數(shù)相同，且一一對應(yīng)，但極性相反，從而形成多個完整的磁回路，內(nèi)外轉(zhuǎn)子上安放磁鋼和隔離條的部位為一個由與磁鋼條數(shù)及隔離條數(shù)相同的多個弦組成的近似圓的多邊形，另外在內(nèi)外轉(zhuǎn)子間還設(shè)置有隔離罩4把內(nèi)外轉(zhuǎn)子分開。

如圖3所示，設(shè)有帶磁鋼和隔離條的內(nèi)轉(zhuǎn)子5和外轉(zhuǎn)子6，在內(nèi)外轉(zhuǎn)子間設(shè)置有非導(dǎo)磁材料制作的隔離罩4，隔離罩4與裝有軸承的下固定盤8通過螺栓聯(lián)成一體，而外轉(zhuǎn)子6與裝有軸承的外殼7通過螺栓聯(lián)為一體，再將外殼7與隔離罩4及下固定圓盤8聯(lián)成為整體，組成為一個磁傳動裝置，在此裝置的內(nèi)外轉(zhuǎn)子圓周上與軸平行的圓周壁上分布有超過30條以上的磁鋼，一般為30～60條也可以高于60條，當(dāng)內(nèi)外轉(zhuǎn)子高速同步旋轉(zhuǎn)時，矩形磁鋼的中間設(shè)置有通孔，以便于用螺栓固定在內(nèi)外轉(zhuǎn)子的周圍壁上，設(shè)置在內(nèi)外轉(zhuǎn)子圓周壁上的每條磁鋼極性依次以N—S—N—S方式排列，在與軸平行的圓周壁上的每條磁鋼的長度根據(jù)傳遞扭矩的大小需要可以長達(dá)400～800mm，它是由數(shù)十塊極性相同的矩形磁鋼拼接而成，而在每條磁鋼間設(shè)置有用非導(dǎo)磁性材料制作的隔離條，隔離條用螺釘固定在內(nèi)外轉(zhuǎn)子的圓周壁上，其截面形狀為一近似矩形的梯形，在內(nèi)轉(zhuǎn)子的外圓周壁和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓周壁上安放磁鋼和隔離條的部位形狀是一個與總磁鋼數(shù)及隔離條數(shù)目相同的多個弦組成的近似圓的多邊形，在多邊形的圓周壁上設(shè)置的磁鋼條其極性分別以N—S相對應(yīng)，以便于在內(nèi)外轉(zhuǎn)子間形成幾十個完整的磁回路，用磁鋼間的相互作用來傳遞特大的扭矩，為了提高內(nèi)外轉(zhuǎn)子氣隙間的磁場強度，磁鋼選用高剩磁，高矯頑力，磁能積高達(dá)35MG0e的釹鐵硼材料制作，對磁鋼的尺寸也應(yīng)根據(jù)傳遞扭矩的大小在長寬30×15～50×50mm磁場方向厚度在10-35mm范圍內(nèi)選取，上述由弦組成的近似圓的多邊形來固定磁鋼和隔離條其好處在于一是用矩形磁鋼易于生產(chǎn)能簡化制作工藝成本降低，二是組裝磁鋼和隔離條方便，第三當(dāng)內(nèi)外轉(zhuǎn)子軸高速度旋轉(zhuǎn)時起到良好固定磁鋼的作用和能使整個磁性傳動裝置結(jié)構(gòu)簡單易于制造。

上述裝置的內(nèi)外轉(zhuǎn)子都通過軸承來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電機或動力機帶動內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，通過磁鋼間的相互作用，內(nèi)轉(zhuǎn)子也就與外轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動起來，從而實現(xiàn)特大扭矩的傳遞，由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子在高速同步轉(zhuǎn)動時，隔離罩4用非導(dǎo)磁性金屬材料制作會由于渦流產(chǎn)生發(fā)熱，因此隔離罩應(yīng)盡量用非金屬材料制作，若考慮到壓力強度等應(yīng)用方面的因素隔離罩采用非導(dǎo)磁的金屬材料制作，即可在外殼7上加裝冷卻用的進(jìn)口水管接頭，以便通過循環(huán)冷卻水來降低因高速旋轉(zhuǎn)帶來渦流造成的熱效應(yīng)。