CN101951116A

CN101951116A - 永磁调速器

Info

Publication number: CN101951116A
Application number: CN2010102056997A
Authority: CN
Inventors: 王荣松; 李昌村; 赵强; 谭文胜; 谢玉斌; 陈玉忠
Original assignee: Qingdao Sipurui Electromechanical Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Sipurui Electromechanical Technology Co Ltd
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2011-01-19

Abstract

一种永磁调速器，包括第一轴、第二轴、笼型转子和永磁转盘，永磁转子包括两个盘状永磁转盘和中心转盘，中心转盘连接第二轴，永磁转盘通过销轴和齿轮齿条装置连接中心转盘；齿轮齿条装置包括垂直安装在永磁转盘上的齿条、安装在中心转盘上的齿轮，齿条与齿轮啮合，该齿轮齿条装置的作用是使两个永磁转盘做顺轴反向等距运动。本发明双筒形转盘永磁调速器，以筒形加平面双耦合替代了单面耦合，耦合面大，实现了动力的无接触传送，转送扭力大，且永磁转盘可沿轴向移动，改变和导体盘的距离及与导体筒啮合的有效部分，即可改变两者之间传递的扭矩，能实现可重复的、可调整的、可控制的输出扭矩和转速，实现调速节能的目的；轴向力平衡。

Description

永磁调速器

技术领域

本发明涉及一种驱动调速装置，具体说涉及一种采用永磁涡流感应原理的永磁调速器。

背景技术

美国马格纳福斯公司1998年2月20日提出的实用新型专利98802726.7公开了一种可调节磁力耦合器，它具有：安装在第一旋转轴上的两个导体转子，安装在第二旋转轴上的各包括相应一组永磁体的两个永磁转子；两个永磁转子位于两个导体转子中间，每个永磁转子与相对应的导体转子之间各保持一个相等的气隙，该气隙可在推拉机构的作用下同时增大或减小，与气隙变化对应的是输出转矩的改变，调整负载的输出转速。

该实用新型的不足之处在于：磁转子与导体转子之间传递的扭矩较小，传递同等功率的情况下，所需占用的空间更大，使得在很多的场合，无法应用。

发明内容

本发明旨在提供一种更为高效的扭矩传递、柔性启动、无级变速、高效节能并能隔离振动、结构更紫凑合理的永磁调速器。

本发明永磁调速器，包括第一轴、第二轴、笼型转子和永磁转子，其中：所述永磁转子包括两个盘状永磁转盘和中心转盘，中心转盘连接第二轴，永磁转盘通过销轴和齿轮齿条装置连接中心转盘。

所述齿轮齿条装置包括垂直安装在永磁转盘上的齿条、安装在中心转盘上的齿轮，齿条与齿轮啮合，该齿轮齿条装置的作用是使两个永磁转盘做顺轴反向等距运动。

所述笼型转子的内面均设有环形导体盘，边筒内壁上设有两个导体筒。

所述永磁转盘边筒上设有外永磁环，对应于环形导体环的永磁转盘位置设有内永磁环，外永磁环由若干个垂轴永磁体组成，内永磁环由若干个顺轴永磁体组成，内外永磁环上相邻的永磁体均异极相邻安装。

所述永磁体形状可为扇形、矩形、椭圆形或圆形；所述永磁转盘上和边筒上各开有一排安装孔，永磁体设在安装孔内，顺轴永磁体的背后设有封闭磁场的环形钢盘，垂轴永磁体下面设有封闭磁场的钢板。

所述笼型转子与第一轴连接；永磁转子通过轴套连接增设轴，增设轴通过半联轴器连接第二轴。

所述半联轴器包括轴套，轴套外设有外圆套，增设轴外套有内圆套，外圆套和轴套之间设有第一轴承，内圆套和增设轴之间设有第二轴承，外圆套和内圆套之间为滑块滑槽结构配合，外圆套上设有第二手柄，内圆套上设有第一手柄，调整第一手柄和第二手柄的相对位置，可以调整外圆套和内圆套的相对位置，实现永磁转盘和导体盘相对间隙的调整，同时改变边筒上的永磁体和导体盘啮合的有效部分。

所述导体转盘上和边筒外壁上分别装有散热翅片。

所述外圆套和内圆套之间的滑块滑槽结构可用螺纹配合结构替代，所述手柄第一手柄和第二手柄中之一可用外部框架替换。

所述第一轴和第二轴可互为输入或输出轴；笼型转子和永磁转子的内外位置可以互换。

本发明永磁调速器的有益效果是：实现了动力的无接触传送，减少了振动，在起动时可实现电机完全空载起动，通过调整装在外套上的手柄，推动轴承在轴上做轴向运动，推拉永磁转盘沿轴向移动，改变永磁转盘和导体盘之间的气隙，并改变边筒上的永磁体和导体筒的有效啮合部分，即可改变两者之间传递的扭矩，扭矩大，效率高，同样的外型尺寸能传递更高的扭矩，能实现可重复的、可调整的、可控制的输出扭矩和转速，实行调速节能的目的。

附图说明

图1是本发明永磁调速器的剖视图；

图2是本发明永磁调速器永磁盘上永磁体的安装位置和方法示意图；

图3是本发明永磁调速器永磁盘轴向位置调整的齿轮齿条位置关系；

图4是本发明永磁调速器永磁盘上销轴和齿条位置关系示意图；

图5是本发明永磁调速器两个手柄在内外圆套上的安装位置关系示意图；

图6是本发明永磁调速器内滑槽示意图；

图7是本发明永磁调速器笼型转子外侧表面上散热翅片的安装关系示意图；

图8是本发明永磁调速器散热翅片的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明永磁调速器作进一步说明。

工作原理：永磁盘上和边筒上的磁体分N、S极相邻排布，磁力线穿过相对应的导体盘和导体筒，当两者之间相对运动时，导体盘和导体筒分别切割磁力线，在导体盘和导体筒中产生涡电流，涡电流进而产生反感磁场，阻止两者之间的相对运动，从而实现两者之间的扭矩传递。两者之间穿过的磁场强度越大，传递的扭矩越大；相对运动越快，传递的扭矩越大；转速差越大，两者之间排斥的力量也越大。当通过轴承推拉永磁转盘沿轴向移动，改变两者之间距离时，就可以改变两者之间传递的扭矩，从而改变输出的转速，实现调速节能的目的。

见图1，本发明永磁调速器主要由笼型转子和永磁转子及推拉机构组成；包括共轴的第一轴52和第二轴27；第一轴52与轮毂51用胀紧套54连接，螺栓50连接轮毂51和笼型转子，笼型转子由单层边筒导体转盘1和导体转盘12构成，单层边筒导体转盘1为铁磁体材料，其上装有导体盘5、导体筒8、导体筒9，导体转盘12为铁磁性材料，其上装有导体盘45，导体盘和导体筒均为有良好导电性能的非铁磁性材料，导体转盘12与单层边筒导体转盘1之间用螺栓11连接。

第二轴27与轮毂26通过胀紧套28连接，轮毂26与增设轴24用螺栓25连接，增设轴与中间盘48通过键57连接，端部用压板49和螺栓53固定，两个单层边筒结构永磁转盘46和15为非铁磁性金属材料或非金属材料，分别在侧面和边筒部分开孔如附图2所示，侧面开孔13中装有永磁体55，永磁体磁极方向沿顺轴方向，边筒上开孔10中装有永磁体56，永磁体磁极沿垂轴方向，且相邻磁极均异极相对，垂轴永磁体和顺轴永磁体的背后设有封闭磁场的筒形钢盘44，钢盘与永磁转盘之间用螺栓14连接。导体转盘1、12外表面和边筒外表面均装有散热片(见图7)，散热片材质为铝合金或其他良好的热导体材料(见图8)。

永磁转子包括两个永磁转盘46、15和中间盘48，永磁转盘46、15和中间盘48之间通过销轴41和齿轮齿条装置连接，如图3、4所示，销轴41与中间盘48用螺钉43固定，永磁转盘46、15上装有销轴滑套42、47，套在销轴41上，齿轮4也固定在中间盘上，永磁转盘46上装有齿条62，永磁转盘15上装有齿条3，在销轴41的作用下，永磁转盘46、15的转矩可以通过中间盘48传递到增设轴，进而传递到第二轴，同时在齿轮齿条装置的作用下，永磁转盘46、15可同时做等距反向轴向移动。永磁转盘15与轴套38通过螺栓连接，轴套38可在增设轴24上滑动，增设轴24上装有轴承31，轴承靠螺母34和挡圈33锁紧，轴承外圈靠压环35和内圆套30固定，压环35和内圆套30之间用螺栓18连接，轴承两端装有油封29，内圆套30外设有外圆套22，内圆套30跟外圆套22之间为滑槽滑块结构配合，内圆套22上开有滑槽，外圆套上装有滑块20，嵌套在内圆套22的滑槽中(见图6)。外圆套22和轴套38之间装有轴承37，轴承用螺母36通过挡圈压紧，轴承外套靠端盖40和外圆套22固定，端盖40和外圆套22之间用螺栓17连接，轴承两端装有油封39，外圆套22上设有第二手柄59，内圆套30上设有第一手柄58，调整第一手柄58和第二手柄59的相对位置，可以调整外圆套22和内圆套30的相对位置，实现永磁转盘15的轴向移动，通过齿轮齿条装置的作用，同时带动永磁转盘46做同步等距反向移动，实现导体盘和永磁转盘相对间隙的调整，同时调整边筒上的永磁体和导体筒之间啮合的有效长度，实现调速。第一手柄58可用外部的角行程电动执行机构连接上拉杆后拖动，以实现自动控制。

本发明的上述实施例只是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。在上述说明的基础上，还可以就具体实施结构做其他不同形式的变化，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种永磁调速器，包括第一轴、第二轴、笼型转子和永磁转子，其特征在于：所述永磁转子包括两个盘状永磁转盘和中心转盘，中心转盘连接第二轴，永磁转盘通过销轴和齿轮齿条装置连接中心转盘。

2.根据权利要求1所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述齿轮齿条装置包括垂直安装在永磁转盘上的齿条、安装在中心转盘上的齿轮，齿条与齿轮啮合，该齿轮齿条装置的作用是使两个永磁转盘做顺轴反向等距运动。

3.根据权利要求1所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述笼型转子的内面均设有环形导体盘，边筒内壁上设有两个导体筒。

4.根据权利要求1所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述永磁转盘边筒上设有外永磁环，对应于环形导体环的永磁转盘位置设有内永磁环，外永磁环由若干个垂轴永磁体组成，内永磁环由若干个顺轴永磁体组成，内外永磁环上相邻的永磁体均异极相邻安装。

5.根据权利要求4所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述永磁体形状可为扇形、矩形、椭圆形或圆形；所述永磁转盘上和边筒上各开有一排安装孔，永磁体设在安装孔内，顺轴永磁体的背后设有封闭磁场的环形钢盘，垂轴永磁体下面设有封闭磁场的钢板。

6.根据权利要求5所述的永磁调速器，其特征在于：所述笼型转子与第一轴连接；永磁转子通过轴套连接增设轴，增设轴通过半联轴器连接第二轴。

7.根据权利要求6所述的永磁调速器，其特征在于：所述半联轴器包括轴套，轴套外设有外圆套，增设轴外套有内圆套，外圆套和轴套之间设有第一轴承，内圆套和增设轴之间设有第二轴承，外圆套和内圆套之间为滑块滑槽结构配合，外圆套上设有第二手柄，内圆套上设有第一手柄，调整第一手柄和第二手柄的相对位置，可以调整外圆套和内圆套的相对位置，实现永磁转盘和导体盘相对间隙的调整，同时改变边筒上的永磁体和导体盘啮合的有效部分。

8.根据权利要求7所述的永磁调速器，其特征在于：所述导体转盘上和边筒外壁上分别装有散热翅片。

9.根据权利要求8所述的永磁调速器，其特征在于：所述外圆套和内圆套之间的滑块滑槽结构可用螺纹配合结构替代，所述手柄第一手柄和第二手柄中之一可用外部框架替换。

10.根据权利要求9所述的永磁调速器，其特征在于：所述第一轴和第二轴可互为输入或输出轴；笼型转子和永磁转子的内外位置可以互换。