CN103607095B - 一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置 - Google Patents

Abstract

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，属于永磁涡流传动技术领域。本发明具有导磁材料利用率高、用量少、涡流环中无效电涡流小、温升低等特点，涡流环产生的热量少，对散热能力需求小。本发明包括同轴设置的永磁体转子和涡流环转子，永磁体转子由永磁转子体和多层永久磁铁层组成，每层永久磁铁层均包括偶数组永久磁铁组，涡流环转子由涡流转子体和涡流环组成，涡流环数目与永久磁铁层层数相同；永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层永久磁铁层中各组永久磁铁组包含的磁铁数量相同；同组永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组永久磁铁组的充磁极性方向相反。

Description

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置

技术领域

本发明属于永磁涡流传动技术领域，特别是涉及一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置。

背景技术

永磁涡流传动技术的基本工作原理是：当永磁体转子与涡流环转子作相对旋转运动时，永磁体转子上磁极方向交替布置的永久磁铁会在由导电材料制成的涡流环内产生交变磁场，进而在其内感生出交变的涡流电流，涡流电流又在涡流环中产生感生磁场，感生磁场与永磁体转子上的恒定磁场相互作用，在两个转子之间产生耦合力矩，从而达到传递运动和扭矩的作用。永磁涡流传动装置的结构形式目前主要有套筒型和平盘型两种，其应用领域主要包括永磁涡流联轴器（传动器）和永磁涡流调速器。其中套筒式永磁涡流传动装置，具有结构小巧、重量轻便、永磁材料能效高、涡流损耗小、没有轴向力等结构与性能特点，已在实际工作中得到广泛的成功应用。

现有的同轴套筒式永磁涡流传动装置，无论是联轴器还是调速器，采用的都是单层套筒式结构，即在每一个套筒式永磁涡流传动装置中，只有一组永久磁体和一个导体涡流环，二者共同构成一组磁力耦合单元。这种单层套筒式永磁涡流传动装置，在需要传递较大力矩和较大功率的情况下，就必须增加磁力耦合单元的径向和/或轴向尺寸，即增大导体涡流环以及永久磁铁组形成环形体的直径和/或轴向宽度，从而导致整个传动装置的外形结构尺寸明显增大，而其内部却存在着很大的空余空间没有得到充分利用。申请号为CN201010192485.0的中国专利“一种二级串联型永磁调速器”，将两组单层同轴套筒式永磁涡流耦合单元沿轴向串联在一起，利用同一个调速装置来驱动调速，与普通单级调速器相比，可以减小调节过程中的移动距离，但整个调速器结构本身的轴向长度却增大了一倍以上，并没有解决大功率/大力矩单层套筒式永磁涡流传动装置结构尺寸大、内部空间利用率低的问题。

现有的同轴套筒式永磁涡流传动装置普遍采用单层套筒式结构，其主要原因是出于对涡流环散热需要的考虑，其实质根源则是磁路设计的问题。目前为止，套筒式永磁涡流传动器（包括调速器和联轴器）的磁路设计大都采用分立式磁路结构，即在磁转子圆筒的内表面或外表面上，沿圆周均匀布置偶数块永久磁铁，各块磁铁沿径向充磁，相邻两块磁铁磁性方向相反，并相隔较远的距离。这种磁路结构的永磁涡流耦合单元，工作时在涡流环内会产生比较大的感生涡电流，从而生成较多的涡流热，必须及时将其散出，以防工件温度过高。单层套筒式结构，尤其是涡流环布置在外侧的单层式结构，有利于散热，因此被广泛采用。

近年来，伴随着高性能永磁材料的成本降低和普及应用，以及现代充磁技术的发展，磁路优化设计理论也得以迅速的发展提高和被实际应用，新型的磁路结构大量涌现。将现代磁路设计理论与方法应用于永磁涡流传动装置的改造提升，能够开发出传递效率更高、涡流损失和发热更少、结构布置更为小巧紧凑的永磁涡流传动装置，以提升永磁涡流传动技术的水平。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，与采用普通分立式磁路结构的传统永磁涡流传动装置相比较，具有导磁材料利用率高、用量少、涡流环中无效电涡流小、能耗损失少、发热少、温升低和功率传递效率高等特点，涡流环所产生的热量少，对散热能力需求小。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第一永磁体转子和第一涡流环转子，第一永磁体转子和第一涡流环转子同轴设置，第一永磁体转子由第一永磁转子体和n层第一永久磁铁层组成，n≥3，且n为奇数；第一永磁转子体由同轴设置的第一永磁空芯轴、（n-1）/2个直径不同的第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒和平盘型的第一永磁转子体底盘组成，第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒均为圆筒形结构，设置在第一永磁转子体底盘的内侧，且（n-1）/2个直径不同的第一中间磁衬套筒依次设置在第一外磁衬套筒内部，第一永磁空芯轴设置在第一永磁转子体底盘中心；n层第一永久磁铁层分别轴向设置在第一外磁衬套筒的内表面和第一中间磁衬套筒的内、外表面；每层第一永久磁铁层均包括偶数组第一永久磁铁组，偶数组第一永久磁铁组沿圆周均匀分布；第一涡流环转子由第一涡流转子体和n个第一涡流环组成，第一涡流环数目与第一永久磁铁层层数相同；第一涡流转子体由同轴设置的第一内涡流环套筒、（n-1）/2个直径不同的第一中间涡流环套筒、第一涡流空芯轴和平盘型的第一涡流转子体底盘组成，第一内涡流环套筒、第一中间涡流环套筒均为圆筒形结构，设置在第一涡流转子体底盘的内侧，且（n-1）/2个直径不同的第一中间涡流环套筒依次设置在第一内涡流环套筒外部，第一涡流空芯轴设置在第一涡流转子体底盘中心；第一内涡流环套筒、第一中间涡流环套筒与第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒交叉设置，且第一外磁衬套筒设置在最外部；n个第一涡流环分别轴向设置在第一内涡流环套筒的外表面和第一中间涡流环套筒的内、外表面；第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层一一对应；第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层之间留有间隙；

所述第一永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第一永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第一永久磁铁层中各组第一永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第一永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第一永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第一永久磁铁组的充磁极性方向相反；第一涡流环轴向长度大于对应的第一永久磁铁层的最大轴向长度。

在所述第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层之间间隙对应的第一永磁转子体底盘、第一涡流转子体底盘上分别设置有若干个第一永磁冷却通风口、第一涡流冷却通风口，在第一永磁转子体底盘外壁上设置有第一永磁引流罩，第一永磁引流罩与第一永磁冷却通风口一一对应；在第一涡流转子体底盘外壁上设置有第一涡流引流罩，第一涡流引流罩与第一涡流冷却通风口一一对应。

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第二永磁体转子和第二涡流环转子，第二永磁体转子和第二涡流环转子同轴设置，第二永磁体转子由第二永磁转子体和m层第二永久磁铁层组成，m≥3，且m为奇数；第二永磁转子体由同轴设置的第二永磁空芯轴、（m-1）/2个直径不同的第二中间磁衬套筒、第二内磁衬套筒和平盘型的第二永磁转子体底盘组成，第二中间磁衬套筒、第二内磁衬套筒均为圆筒形结构，设置在第二永磁转子体底盘的内侧，且（m-1）/2个直径不同的第二中间磁衬套筒依次设置在第二内磁衬套筒外部，第二永磁空芯轴设置在第二永磁转子体底盘中心；m层第二永久磁铁层分别轴向设置在第二内磁衬套筒的外表面和第二中间磁衬套筒的内、外表面；每层第二永久磁铁层均包括偶数组第二永久磁铁组，偶数组第二永久磁铁组沿圆周均匀分布；第二涡流环转子由第二涡流转子体和m个第二涡流环组成，第二涡流环数目与第二永久磁铁层层数相同；第二涡流转子体由同轴设置的第二外涡流环套筒、（m-1）/2个直径不同的第二中间涡流环套筒、第二涡流空芯轴和平盘型的第二涡流转子体底盘组成，第二外涡流环套筒、第二中间涡流环套筒均为圆筒形结构，设置在第二涡流转子体底盘的内侧，且（m-1）/2个直径不同的第二中间涡流环套筒依次设置在第二外涡流环套筒内部，第二涡流空芯轴设置在第二涡流转子体底盘中心；第二外涡流环套筒、第二中间涡流环套筒与第二中间磁衬套筒、第二内磁衬套筒交叉设置，且第二外涡流环套筒设置在最外部；m个第二涡流环分别轴向设置在第二外涡流环套筒的内表面和第二中间涡流环套筒的内、外表面；第二涡流环同与其相邻第二永久磁铁层一一对应；第二涡流环同与其相邻第二永久磁铁层之间留有间隙；

所述第二永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第二永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第二永久磁铁层中各组第二永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第二永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；当第二永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；当第二永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；当第二永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第二永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第二永久磁铁组的充磁极性方向相反；第二涡流环轴向长度大于对应的第二永久磁铁层的最大轴向长度。

在所述第二涡流环同与其相邻的第二永久磁铁层之间间隙对应的第二永磁转子体底盘、第二涡流转子体底盘上分别设置有若干个第二永磁冷却通风口、第二涡流冷却通风口，在第二永磁转子体底盘外壁上设置有第二永磁引流罩，第二永磁引流罩与第二永磁冷却通风口一一对应；在第二涡流转子体底盘外壁上设置有第二涡流引流罩，第二涡流引流罩与第二涡流冷却通风口一一对应。

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第三永磁体转子和第三涡流环转子，第三永磁体转子和第三涡流环转子同轴设置，第三永磁体转子由第三永磁转子体和p层第三永久磁铁层组成，p≥3，且p为偶数；第三永磁转子体由同轴设置的第三永磁空芯轴、（p-2）/2个直径不同的第三中间磁衬套筒、第三内磁衬套筒、第三外磁衬套筒和平盘型的第三永磁转子体底盘组成，第三中间磁衬套筒、第三内磁衬套筒和第三外磁衬套筒均为圆筒形结构，设置在第三永磁转子体底盘的内侧，且第三外磁衬套筒设置在第三内磁衬套筒外部，（p-2）/2个直径不同的第三中间磁衬套筒依次设置在第三内、外磁衬套筒之间，第三永磁空芯轴设置在第三永磁转子体底盘中心；p层第三永久磁铁层分别轴向设置在第三内磁衬套筒的外表面、第三外磁衬套筒的内表面和第三中间磁衬套筒的内、外表面；每层第三永久磁铁层均包括偶数组第三永久磁铁组，偶数组第三永久磁铁组沿圆周均匀分布；第三涡流环转子由第三涡流转子体和p个第三涡流环组成，第三涡流环数目与第三永久磁铁层层数相同；第三涡流转子体由同轴设置的p/2个直径不同的第三中间涡流环套筒、第三涡流空芯轴和平盘型的第三涡流转子体底盘组成，p/2个直径不同的第三中间涡流环套筒均为圆筒形结构，依次设置在第三涡流转子体底盘的内侧，第三中间涡流环套筒与第三内磁衬套筒、第三中间磁衬套筒、第三外磁衬套筒交叉设置，且第三外磁衬套筒设置在最外部；第三涡流空芯轴设置在第三涡流转子体底盘中心；p个第三涡流环分别轴向设置在第三中间涡流环套筒的内、外表面；第三涡流环同与其相邻的第三永久磁铁层一一对应；第三涡流环同与其相邻的第三永久磁铁层之间留有间隙；

所述第三永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第三永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第三永久磁铁层中各组第三永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第三永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；当第三永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；当第三永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；当第三永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第三永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第三永久磁铁组的充磁极性方向相反；第三涡流环轴向长度大于对应的第三永久磁铁层的最大轴向长度。

在所述第三涡流环同与其相邻第三永久磁铁层之间间隙对应的第三永磁转子体底盘、第三涡流转子体底盘上分别设置有若干个第三永磁冷却通风口、第三涡流冷却通风口，在第三永磁转子体底盘外壁上设置有第三永磁引流罩，第三永磁引流罩与第三永磁冷却通风口一一对应；在第三涡流转子体底盘外壁上设置有第三涡流引流罩，第三涡流引流罩与第三涡流冷却通风口一一对应。

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第四永磁体转子和第四涡流环转子，第四永磁体转子和第四涡流环转子同轴设置，第四永磁体转子由第四永磁转子体和q层第四永久磁铁层组成，q≥3，且q为偶数；第四永磁转子体由同轴设置的第四永磁空芯轴、q/2个直径不同的第四中间磁衬套筒和平盘型的第四永磁转子体底盘组成，第四中间磁衬套筒为圆筒形结构，依次设置在第四永磁转子体底盘的内侧，第四永磁空芯轴设置在第四永磁转子体底盘中心；q层第四永久磁铁层分别轴向设置在第四中间磁衬套筒的内、外表面；每层第四永久磁铁层均包括偶数组第四永久磁铁组，偶数组第四永久磁铁组沿圆周均匀分布；第四涡流环转子由第四涡流转子体和q个第四涡流环组成，第四涡流环数目与第四永久磁铁层层数相同；第四涡流转子体由同轴设置的（q-2）/2个直径不同的第四中间涡流环套筒、第四内涡流环套筒、第四外涡流环套筒、第四涡流空芯轴和平盘型的第四涡流转子体底盘组成，且第四外涡流环套筒设置在第四内涡流环套筒外部，（q-2）/2个直径不同的第四中间涡流环套筒依次设置在第四内、外涡流环套筒之间，第四中间涡流环套筒与第四内、外涡流环套筒均为圆筒形结构，设置在第四涡流转子体底盘的内侧，第四涡流空芯轴设置在第四涡流转子体底盘中心；第四中间涡流环套筒、第四内涡流环套筒、第四外涡流环套筒与第四中间磁衬套筒交叉设置，且第四外涡流环套筒设置在最外部；q个第四涡流环分别轴向设置在第四内涡流环套筒的外表面、第四外涡流环套筒的内表面和第四中间涡流环套筒的内、外表面；第四涡流环同与其相邻第四永久磁铁层一一对应；第四涡流环同与其相邻第四永久磁铁层之间留有间隙；

所述第四永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第四永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第四永久磁铁层中各组第四永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第四永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；当第四永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；当第四永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；当第四永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第四永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第四永久磁铁组的充磁极性方向相反；第四涡流环轴向长度大于对应的第四永久磁铁层的最大轴向长度。

在所述第四涡流环同与其相邻第四永久磁铁层之间间隙对应的第四永磁转子体底盘、第四涡流转子体底盘上分别设置有若干个第四永磁冷却通风口、第四涡流冷却通风口，在第四永磁转子体底盘外壁上设置有第四永磁引流罩，第四永磁引流罩与第四永磁冷却通风口一一对应；在第四涡流转子体底盘外壁上设置有第四涡流引流罩，第四涡流引流罩与第四涡流冷却通风口一一对应。

本发明的有益效果：

由于本发明采用了聚磁式磁路结构，与采用普通分立式磁路结构的传统永磁涡流传动装置相比较，具有导磁材料利用率高、用量少、涡流环中无效电涡流小、能耗损失少、发热少、温升低和功率传递效率高等特点，因此涡流环所产生的热量少，对散热能力需求小，从而可以设置成多层套筒式永磁涡流传动装置，避免了单层套筒式结构内部空间浪费的缺点。在传递相同扭矩和功率的情况下，本发明的外形结构尺寸更加小巧紧凑，或者在相同外形结构尺寸下，能够传递更大的扭矩和功率，因此更适用于大扭矩、大功率的应用场合。本发明既可用于永磁涡流传动器（联轴器），也可用于永磁涡流调速器。

附图说明

图1为本发明的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置的实施例一的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B向视图；

图4为本发明的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置的实施例二的结构示意图；

图5为图4的C-C剖视图；

图6为图4的D向视图；

图7为本发明的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置的实施例三的结构示意图；

图8为图7的E-E剖视图；

图9为图7的F向视图；

图10为本发明的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置的实施例四的结构示意图；

图11为图10的G-G剖视图；

图12为图10的H向视图；

图中，1--第一永磁体转子，2--第一涡流环转子，3--第一永磁转子体，4--第一永久磁铁层，5--第一永磁空芯轴，6--第一中间磁衬套筒，7--第一外磁衬套筒，8--第一永磁转子体底盘，9--第一永久磁铁组，10--第一涡流转子体，11--第一涡流环，12--第一内涡流环套筒，13--第一中间涡流环套筒，14--第一涡流空芯轴，15--第一涡流转子体底盘，16--第一永磁冷却通风口，17--第一涡流冷却通风口，18--第一永磁引流罩，19--第一涡流引流罩，20--第一外永久磁铁层，21--第一外永久磁铁组，22-第一外0°角永久磁铁，23-第一外25°角永久磁铁，24-第一中永久磁铁层，25-第一中永久磁铁组，26--第一中0°角永久磁铁，27--第一中25°角永久磁铁，28-第一内永久磁铁层，29-第一内永久磁铁组，30--第一内15°角永久磁铁，31--第二永磁体转子，32--第二涡流环转子，33--第二永磁转子体，34--第二永久磁铁层，35--第二永磁空芯轴，36--第二中间磁衬套筒，37--第二内磁衬套筒，38--第二永磁转子体底盘，39--第二永久磁铁组，40--第二涡流转子体，41--第二涡流环，42--第二外涡流环套筒，43--第二中间涡流环套筒，44--第二涡流空芯轴，45--第二涡流转子体底盘，46--第二永磁冷却通风口，47--第二涡流冷却通风口，48--第二永磁引流罩，49--第二涡流引流罩，50--第二外永久磁铁层，51--第二外永久磁铁组，52--第二外0°角永久磁铁，53--第二外25°角永久磁铁，54--第二中永久磁铁层，55--第二中永久磁铁组，56--第二中0°角永久磁铁，57--第二中15°角永久磁铁，58--第二中45°角永久磁铁，59--第二内永久磁铁层，60--第二内永久磁铁组，61--第二内10°角永久磁铁，62--第二内40°角永久磁铁，63--第三永磁体转子，64--第三涡流环转子，65--第三永磁转子体，66--第三永久磁铁层，67--第三永磁空芯轴，68--第三中间磁衬套筒，69--第三内磁衬套筒，70--第三外磁衬套筒，71--第三永磁转子体底盘，72--第三永久磁铁组，73--第三涡流转子体，74--第三涡流环，75--第三中间涡流环套筒，76--第三涡流空芯轴，77--第三涡流转子体底盘，78--第三永磁冷却通风口，79--第三涡流冷却通风口，80--第三永磁引流罩，81--第三涡流引流罩，82--第三外永久磁铁层，83--第三外永久磁铁组，84--第三外15°角永久磁铁，85--第三中外永久磁铁层，86--第三中外永久磁铁组，87--第三中外0°角永久磁铁，88--第三中外25°角永久磁铁，89--第三中内永久磁铁层，90--第三中内永久磁铁组，91--第三中内0°角永久磁铁，92--第三中内15°角永久磁铁，93--第三中内45°角永久磁铁，94--第三内永久磁铁层，95--第三内永久磁铁组，96--第三内10°角永久磁铁，97--第三内40°角永久磁铁，98-第四永磁体转子，99--第四涡流环转子，100--第四永磁转子体，101--第四永久磁铁层，102--第四永磁空芯轴，103--第四中间外磁衬套筒，104--第四中间内磁衬套筒，105--第四永磁转子体底盘，106--第四永久磁铁组，107--第四涡流转子体，108--第四涡流环，109--第四内涡流环套筒，110--第四外涡流环套筒，111--第四中间涡流环套筒，112--第四涡流空芯轴，113--第四涡流转子体底盘，114--第四永磁冷却通风口，115--第四涡流冷却通风口，116--第四永磁引流罩，117--第四涡流引流罩，118--第四中外外永久磁铁层，119--第四中外外永久磁铁组，120--第四中外外15°角永久磁铁，121--第四中外内永久磁铁层，122--第四中外内永久磁铁组，123--第四中外内0°角永久磁铁，124--第四中外内25°角永久磁铁，125--第四中内外永久磁铁层，126--第四中内外永久磁铁组，127--第四中内外0°角永久磁铁，128--第四中内外25°角永久磁铁，129--第四中内内永久磁铁层，130--第四中内内永久磁铁组，131--第四中内内15°角永久磁铁，132--非导磁隔离垫，133--原动机转轴，134--负载转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例一：

如图1～图3所示，一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第一永磁体转子1和第一涡流环转子2，第一永磁体转子1和第一涡流环转子2同轴设置，第一永磁体转子1由第一永磁转子体3和三层第一永久磁铁层4组成，第一永磁转子体3由导磁材料制成且同轴设置的第一永磁空芯轴5、第一中间磁衬套筒6、第一外磁衬套筒7和平盘型的第一永磁转子体底盘8组成，第一中间磁衬套筒6、第一外磁衬套筒7均为圆筒形结构，设置在第一永磁转子体底盘8的内侧，且第一中间磁衬套筒6设置在第一外磁衬套筒7内部，第一永磁空芯轴5设置在第一永磁转子体底盘8外侧中心，三层第一永久磁铁层4分别轴向设置在第一外磁衬套筒7的内表面和第一中间磁衬套筒6的内、外表面；每层第一永久磁铁层4均包括偶数组第一永久磁铁组9，偶数组第一永久磁铁组9沿圆周均匀分布；第一涡流环转子2由第一涡流转子体10和三个直径不同的第一涡流环11组成；第一涡流转子体10由导磁材料制成且同轴设置的第一内涡流环套筒12、第一中间涡流环套筒13、第一涡流空芯轴14和平盘型的第一涡流转子体底盘15组成，第一内涡流环套筒12、第一中间涡流环套筒13均为圆筒形结构，设置在第一涡流转子体底盘15的内侧，第一内涡流环套筒12设置在第一中间涡流环套筒13内部，第一涡流空芯轴14设置在第一内涡流环套筒12内部、第一涡流转子体底盘15中心；第一内涡流环套筒12、第一中间涡流环套筒13与第一中间磁衬套筒6、第一外磁衬套筒7交叉设置，且第一外磁衬套筒7设置在最外部；三个直径不同的第一涡流环11分别轴向设置在第一内涡流环套筒12的外表面和第一中间涡流环套筒13的内、外表面；第一涡流环11同与其相邻的第一永久磁铁层4一一对应；第一涡流环11均为圆筒形结构，由导电材料制成；第一涡流环11同与其相邻第一永久磁铁层4之间留有间隙，作为运动间隙和冷却气体流动通道；在第一涡流环11同与其相邻第一永久磁铁层4之间间隙对应的第一永磁转子体底盘8、第一涡流转子体底盘15上设置有若干个第一永磁冷却通风口16、第一涡流冷却通风口17；在第一永磁转子体底盘8外壁上设置有第一永磁引流罩18，第一永磁引流罩18与第一永磁冷却通风口16一一对应，第一永磁引流罩18的开口朝向第一永磁转子体3旋转时的迎风方向；在第一涡流转子体底盘15外壁上设置有第一涡流引流罩19，第一涡流引流罩19与第一涡流冷却通风口17一一对应；第一涡流引流罩19的开口朝向第一涡流转子体10旋转时的顺风方向；在第一永磁转子体底盘8和第一涡流转子体底盘15上均设置有旋转方向指示箭头，分别标示出第一永磁转子体3和第一涡流转子体10的旋转方向。

设置在第一外磁衬套筒7的内表面上的第一永久磁铁层4为第一外永久磁铁层20，所述第一外永久磁铁层20采用聚磁式磁路结构，由二十四组第一外永久磁铁组21组成，每组第一外永久磁铁组21由形状相同且横截面均为瓦块形的三块条形磁铁组成，每组第一外永久磁铁组21中的中间磁铁为第一外0°角永久磁铁22，其充磁方向与第一外磁衬套筒7的径向方向相同，此径向为穿过第一外0°角永久磁铁22中心的第一外磁衬套筒7的直径方向；设置在第一外0°角永久磁铁22左、右两侧的磁铁均为第一外25°角永久磁铁23，其充磁方向与第一外磁衬套筒7径向形成的锐角均为25°角，此径向为分别穿过第一外25°角永久磁铁23中心的第一外磁衬套筒7的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第一涡流环11一侧；同一组第一外永久磁铁组21内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第一外永久磁铁组21的充磁极性方向相反；同一组第一外永久磁铁组21内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第一外永久磁铁组21之间紧密接触。所述第一外永久磁铁层20的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第一外永久磁铁层20相对应的第一涡流环11两端面超出第一外永久磁铁层20两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第一中间磁衬套筒6的外表面上的第一永久磁铁层4为第一中永久磁铁层24，所述第一中永久磁铁层24采用聚磁式磁路结构，由十八组第一中永久磁铁组25组成，每组第一中永久磁铁组25由形状相同、且横截面均为瓦块形的三块条形磁铁组成，每组第一中永久磁铁组25中的中间磁铁为第一中0°角永久磁铁26，其充磁方向与第一中间磁衬套筒6径向方向相同，此径向为穿过第一中0°角永久磁铁26中心的第一中间磁衬套筒6的直径方向；设置在第一中0°角永久磁铁26左、右两侧的磁铁均为第一中25°角永久磁铁27，其充磁方向与第一中间磁衬套筒6径向形成的锐角均为25°角，此径向为分别穿过第一中25°角永久磁铁27中心的第一中间磁衬套筒6的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第一涡流环11一侧；同一组第一中永久磁铁组25内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第一中永久磁铁组25的充磁极性方向相反；同一组第一中永久磁铁组25内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第一中永久磁铁组25之间紧密接触。所述第一中永久磁铁层24的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第一中永久磁铁层24相对应的第一涡流环11两端面超出第一中永久磁铁层24两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第一中间磁衬套筒6的内表面上的第一永久磁铁层4为第一内永久磁铁层28，所述第一内永久磁铁层28采用聚磁式磁路结构，由十八组第一内永久磁铁组29组成，每组第一内永久磁铁组29由形状相同、且横截面均为瓦块形的两块条形磁铁组成，各组第一内永久磁铁组29中的两块磁铁均为第一内15°角永久磁铁30，其充磁方向与第一中间磁衬套筒6径向形成的锐角均为15°角，此径向为分别穿过第一内15°角永久磁铁30中心的第一中间磁衬套筒6的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第一涡流环11一侧；同一组第一内永久磁铁组29内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第一内永久磁铁组29的充磁极性方向相反；同一组第一内永久磁铁组29内的相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第一内永久磁铁组29之间留有间隙，并在间隙内填充非导磁隔离垫132，非导磁隔离垫132采用非导磁材料制成。所述第一内永久磁铁层28的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第一内永久磁铁层28相对应的第一涡流环11两端面超出第一内永久磁铁层28两端面，且超出两端面的长度相等。

所述第一外永久磁铁层20所形成的环形体、第一中永久磁铁层24所形成的环形体和第一内永久磁铁层28所形成的环形体的轴向长度相同且端面对齐。

下面结合附图说明本实施例的一次使用过程：

如图1～图3所示，本装置可以用作永磁涡流联轴器或永磁涡流调速器，在处于工作位置时，第一永磁体转子1与第一涡流环转子2同轴设置，第一永磁体转子1作为主动转子，通过第一永磁空芯轴5与原动机（如电动机）转轴133相连；第一涡流环转子2作为从动转子，通过第一涡流空芯轴14与负载（如风机、水泵）转轴134相连。

工作过程中，原动机转轴133首先带动第一永磁体转子1做旋转运动，而第一涡流环转子2及其负载转轴134此时尚未运动；由于第一永磁转子体3上的第一永久磁铁层4中相邻两组第一永久磁铁组9的充磁极性方向均相反，因此当第一永磁体转子1与第一涡流环转子2作相对旋转运动时，第一永久磁铁组9会在相对应的第一涡流转子体10上的第一涡流环11内形成交变磁场；由于第一涡流环11是由导电材料铜制成，第一永久磁铁组9产生的交变磁场会在其内感生出交变的涡流电流，进而该涡流电流又在第一涡流环11中产生出感生磁场；感生磁场与第一永久磁铁组9的恒定磁场相互作用，便在两者之间产生耦合力矩，从而带动第一涡流环转子2及其负载转轴134做与第一永磁体转子1方向相同的旋转运动；在负载转轴134输出力矩一定时，第一永磁体转子1与第一涡流环转子2间保持一定的转速差，第一永磁体转子1始终比第一涡流环转子2转速快，二者间始终保持作相对旋转运动，从而始终维持着上述耦合作用过程，两转子间达到传递运动和动力的目的。

实施例二：

如图4～图6所示，一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第二永磁体转子31和第二涡流环转子32，第二永磁体转子31和第二涡流环转子32同轴设置，第二永磁体转子31由第二永磁转子体33和三层第二永久磁铁层34组成，第二永磁转子体33由导磁材料制成且同轴设置的第二永磁空芯轴35、第二中间磁衬套筒36、第二内磁衬套筒37和平盘型的第二永磁转子体底盘38组成，第二中间磁衬套筒36、第二内磁衬套筒37均为圆筒形结构，设置在第二永磁转子体底盘38的内侧，且第二中间磁衬套筒36设置在第二内磁衬套筒37外部，第二永磁空芯轴35设置在第二内磁衬套筒37内部、第二永磁转子体底盘38中心；三层第二永久磁铁层34分别轴向设置在第二内磁衬套筒37的外表面和第二中间磁衬套筒36的内、外表面；每层第二永久磁铁层34均包括偶数组第二永久磁铁组39，偶数组第二永久磁铁组39沿圆周均匀分布；第二涡流环转子32由第二涡流转子体40和三个直径不同的第二涡流环41组成；第二涡流转子体40由导磁材料制成且同轴设置的第二外涡流环套筒42、第二中间涡流环套筒43、第二涡流空芯轴44和平盘型的第二涡流转子体底盘45组成，第二外涡流环套筒42、第二中间涡流环套筒43均为圆筒形结构，设置在第二涡流转子体底盘45的内侧，第二中间涡流环套筒43设置在第二外涡流环套筒42内部，第二涡流空芯轴44设置在第二涡流转子体底盘45外侧中心；第二外涡流环套筒42、第二中间涡流环套筒43与第二中间磁衬套筒36、第二内磁衬套筒37交叉设置，且第二外涡流环套筒42设置在最外部；三个直径不同的第二涡流环41分别轴向设置在第二外涡流环套筒42的内表面和第二中间涡流环套筒43的内、外表面；第二涡流环41同与其相邻第二永久磁铁层34一一对应；第二涡流环41均为圆筒形结构，由导电材料制成；第二涡流环41同与其相邻第二永久磁铁层34之间留有间隙，作为运动间隙和冷却气体流动通道；在第二涡流环41同与其相邻第二永久磁铁层34之间间隙对应的第二永磁转子体底盘38、第二涡流转子体底盘45上设置有若干个第二永磁冷却通风口46、第二涡流冷却通风口47，在第二永磁转子体底盘38外壁上设置有第二永磁引流罩48，第二永磁引流罩48与第二永磁冷却通风口46一一对应；第二永磁引流罩48的开口朝向第二永磁转子体33旋转时的顺风方向；在第二涡流转子体底盘40外壁上设置有第二涡流引流罩49，第二涡流引流罩49与第二涡流冷却通风口47一一对应；第二涡流引流罩49的开口朝向第二涡流转子体40旋转时的迎风方向；在第二永磁转子体底盘38和第二涡流转子体底盘45上均设置有旋转方向指示箭头，分别标示出第二永磁转子体33和第二涡流转子体40的旋转方向。

设置在第二中间磁衬套筒36的外表面上的第二永久磁铁层34为第二外永久磁铁层50，所述第二外永久磁铁层50采用聚磁式磁路结构，由二十组第二外永久磁铁组51组成，每组第二外永久磁铁组51由形状相同、且横截面均为瓦块形的三块条形磁铁组成，每组第二外永久磁铁组51中的中间磁铁为第二外0°角永久磁铁52，其充磁方向与第二中间磁衬套筒36的径向方向相同，此径向为穿过第二外0°角永久磁铁52中心的第二中间磁衬套筒36的直径方向；设置在第二外0°角永久磁铁52左、右两侧的磁铁均为第二外25°角永久磁铁53，其充磁方向与第二中间磁衬套筒36径向形成的锐角均为25°角，此径向为分别穿过第二外25°角永久磁铁53中心的第二中间磁衬套筒36的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第二涡流环41一侧；同一组第二外永久磁铁组51内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第二外永久磁铁组51的充磁极性方向相反；同一组第二外永久磁铁组51内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第二外永久磁铁组51之间紧密接触。所述第二外永久磁铁层50的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第二外永久磁铁层50相对应的第二涡流环41两端面超出第二外永久磁铁层50两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第二中间磁衬套筒36的内表面上的第二永久磁铁层34为第二中永久磁铁层54，所述第二中永久磁铁层54采用聚磁式磁路结构，由十八组第二中永久磁铁组55组成，每组第二中永久磁铁组55由形状相同、且横截面均为瓦块形的五块条形磁铁组成，每组第二中永久磁铁组55中的中间磁铁为第二中0°角永久磁铁56，其充磁方向与第二中间磁衬套筒36径向方向相同，此径向为穿过第二中0°角永久磁铁56中心的第二中间磁衬套筒36的直径方向；设置在第二中0°角永久磁铁56左、右两侧的磁铁均为第二中15°角永久磁铁57，其充磁方向与第二中间磁衬套筒36径向形成的锐角均为15°角，此径向为分别穿过第二中15°角永久磁铁57中心的第二中间磁衬套筒36的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第二涡流环41一侧；最外侧两块永久磁铁为第二中45°角永久磁铁58，其充磁方向与第二中间磁衬套筒36径向形成的锐角均为45°角，此径向为分别穿过第二中45°角永久磁铁58中心的第二中间磁衬套筒36的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第二涡流环41一侧；同一组第二中永久磁铁组55内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第二中永久磁铁组55的充磁极性方向相反；同一组第二中永久磁铁组55内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第二中永久磁铁组55之间紧密接触。所述第二中永久磁铁层54的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第二中永久磁铁层54相对应的第二涡流环41两端面超出第二中永久磁铁层54两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第二内磁衬套筒37的外表面上的第二永久磁铁层34为第二内永久磁铁层59，所述第二内永久磁铁层59采用聚磁式磁路结构，由十二组第二内永久磁铁组60组成，每组第二内永久磁铁组60由形状相同、且横截面均为瓦块形的四块条形磁铁组成，各组第二内永久磁铁组60中间两块磁铁均为第二内10°角永久磁铁61，其充磁方向与第二内磁衬套筒37径向形成的锐角均为10°角，此径向为分别穿过第二内10°角永久磁铁61中心的第二内磁衬套筒37的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第二涡流环41一侧；设置在第二内10°角永久磁铁61左、右两侧的磁铁均为第二内40°角永久磁铁62，其充磁方向与第二内磁衬套筒37径向形成的锐角均为40°角，此径向为分别穿过第二内40°角永久磁铁62中心的第二内磁衬套筒37的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第二涡流环41一侧；同一组第二内永久磁铁组60内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第二内永久磁铁组60的充磁极性方向相反；同一组第二内永久磁铁组60内的相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第二内永久磁铁组60之间留有间隙，并在间隙内填充非导磁隔离垫132，非导磁隔离垫132采用非导磁材料制成。所述第二内永久磁铁层59的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第二内永久磁铁层59相对应的第二涡流环41两端面超出第二内永久磁铁层59两端面，且超出两端面的长度相等。

所述第二外永久磁铁层50所形成的环形体、第二中永久磁铁层54所形成的环形体和第二内永久磁铁层59所形成的环形体的轴向长度相同且端面对齐。

下面结合附图说明本实施例的一次使用过程：

如图4～图6所示，本装置可以用作永磁涡流联轴器或永磁涡流调速器，在处于工作位置时，第二永磁体转子31与第二涡流环转子32同轴设置，第二涡流环转子32作为主动转子，通过第二涡流空芯轴44与原动机（如电动机）转轴133相连；第二永磁体转子31作为从动转子，通过第二永磁空芯轴35与负载（如风机、水泵）转轴134相连。

工作过程中，原动机转轴133首先带动第二涡流环转子32做旋转运动，而第二永磁体转子31及其负载转轴134此时尚未运动；由于第二永磁转子体33上的第二永久磁铁层34中相邻两组第二永久磁铁组39的充磁极性方向均相反，因此当第二永磁体转子31与第二涡流环转子32作相对旋转运动时，第二永久磁铁组39会在相对应的第二涡流转子体40上的第二涡流环41内形成交变磁场；由于第二涡流环41是由导电材料铜制成，第二永久磁铁组39产生的交变磁场会在其内感生出交变的涡流电流，进而该涡流电流又在第二涡流环41中产生出感生磁场；感生磁场与第二永久磁铁组39的恒定磁场相互作用，便在两者之间产生耦合力矩，从而带动第二永磁体转子31及其负载转轴134做与第二涡流环转子32方向相同的旋转运动；在负载转轴134输出力矩一定时，第二永磁体转子31与第二涡流环转子32间保持一定的转速差，第二涡流环转子32始终比第二永磁体转子31转速快，二者间始终保持作相对旋转运动，从而始终维持着上述耦合作用过程，两转子间达到传递运动和动力的目的。

实施例三：

如图7～图9所示，一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第三永磁体转子63和第三涡流环转子64，第三永磁体转子63和第三涡流环转子64同轴设置，第三永磁体转子63由第三永磁转子体65和四层第三永久磁铁层66组成，第三永磁转子体65由导磁材料制成且同轴设置的第三永磁空芯轴67、第三中间磁衬套筒68、第三内磁衬套筒69、第三外磁衬套筒70和平盘型的第三永磁转子体底盘71组成，第三中间磁衬套筒68、第三内磁衬套筒69和第三外磁衬套筒70均为圆筒形结构，设置在第三永磁转子体底盘71的内侧，且第三外磁衬套筒70设置在第三内磁衬套筒69外部，第三中间磁衬套筒68设置在第三内、外磁衬套筒之间，第三永磁空芯轴67设置在第三内磁衬套筒69内部、第三永磁转子体底盘71中心；四层第三永久磁铁层66分别轴向设置在第三内磁衬套筒69的外表面、第三外磁衬套筒70的内表面和第三中间磁衬套筒68的内、外表面；每层第三永久磁铁层66均包括偶数组第三永久磁铁组72，偶数组第三永久磁铁组72沿圆周均匀分布；第三涡流环转子64由第三涡流转子体73和四个直径不同的第三涡流环74组成；第三涡流转子体73由导磁材料制成且同轴设置两个直径不同的第三中间涡流环套筒75，第三涡流空芯轴76和平盘型的第三涡流转子体底盘77组成，第三中间涡流环套筒75为圆筒形结构，依次设置在第三涡流转子体底盘77的内侧，第三涡流空芯轴76设置在第三涡流转子体底盘77外侧中心；第三中间涡流环套筒75与第三内磁衬套筒69、第三中间磁衬套筒68、第三外磁衬套筒70交叉设置，且第三外磁衬套筒70设置在最外部；四个直径不同的第三涡流环74分别轴向设置在第三中间涡流环套筒75的内、外表面；第三涡流环74同与其相邻第三永久磁铁层66一一对应；第三涡流环74均为圆筒形结构，由导电材料制成；第三涡流环74同与其相邻第三永久磁铁层66之间留有间隙，作为运动间隙和冷却气体流动通道；在第三涡流环74同与其相邻第三永久磁铁层66之间间隙对应的第三永磁转子体底盘71、第三涡流转子体底盘77上设置有若干个第三永磁冷却通风口78、第三涡流冷却通风口79，在第三永磁转子体底盘71外壁上设置有第三永磁引流罩80，第三永磁引流罩80与第三永磁冷却通风口78一一对应；第三永磁引流罩80的开口朝向第三永磁转子体65旋转时的迎风方向；在第三涡流转子体底盘77外壁上设置有第三涡流引流罩81，第三涡流引流罩81与第三涡流冷却通风口79一一对应；第三涡流引流罩81的开口朝向第三涡流转子体73旋转时的顺风方向；在第三永磁转子体底盘71和第三涡流转子体底盘77上均设置有旋转方向指示箭头，分别标示出第三永磁转子体65和第三涡流转子体73的旋转方向。

设置在第三外磁衬套筒70的内表面上的第三永久磁铁层66为第三外永久磁铁层82，所述第三外永久磁铁层82采用聚磁式磁路结构，由三十组第三外永久磁铁组83组成，每组第三外永久磁铁组83由形状相同、且横截面均为瓦块形的两块条形磁铁组成，每组第三外永久磁铁组83的磁铁均为第三外15°角永久磁铁84，其充磁方向与第三外磁衬套筒70径向形成的锐角均为15°，此径向为分别穿过第三外15°角永久磁铁84中心的第三外磁衬套筒70的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第三涡流环74一侧；同组第三外永久磁铁组83内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第三外永久磁铁组83的充磁极性方向相反；同一组第三外永久磁铁组83内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第三外永久磁铁组83之间留有间隙，并在间隙内填充非导磁隔离垫132，非导磁隔离垫132采用非导磁材料制成。所述第三外永久磁铁层82的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第三外永久磁铁层82相对应的第三涡流环74两端面超出第三外永久磁铁层82两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第三中间磁衬套筒68的外表面上的第三永久磁铁层66为第三中外永久磁铁层85，所述第三中外永久磁铁层85采用聚磁式磁路结构，由二十组第三中外永久磁铁组86组成，每组第三中外永久磁铁组86由形状相同、且横截面均为瓦块形的三块条形磁铁组成，每组第三中外永久磁铁组86中的中间磁铁为第三中外0°角永久磁铁87，其充磁方向与第三中间磁衬套筒68的径向方向相同；此径向为穿过第三中外0°角永久磁铁87中心的第三中间磁衬套筒68的直径方向；设置在第三中外0°角永久磁铁87左、右两侧的磁铁均为第三中外25°角永久磁铁88，其充磁方向与第三中间磁衬套筒68径向形成的锐角均为25°角，此径向为分别穿过第三中外0°角永久磁铁87中心的第三中间磁衬套筒68的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第三涡流环74一侧；同一组第三中外永久磁铁组86内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第三中外永久磁铁组86的充磁极性方向相反；同一组第三中外永久磁铁组86内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第三中外永久磁铁组86之间紧密接触。所述第三中外永久磁铁层85的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第三中外永久磁铁层85相对应的第三涡流环74两端面超出第三中外永久磁铁层85两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第三中间磁衬套筒68的内表面上的第三永久磁铁层66为第三中内永久磁铁层89，所述第三中内永久磁铁层89采用聚磁式磁路结构，由十八组第三中内永久磁铁组90组成，每组第三中内永久磁铁组90由形状相同、且横截面均为瓦块形的五块条形磁铁组成，每组第三中内永久磁铁组90中的中间磁铁为第三中内0°角永久磁铁91，其充磁方向与第三中间磁衬套筒68径向方向相同，此径向为穿过第三中内0°角永久磁铁91中心的第三中间磁衬套筒68的直径方向；设置在第三中内0°角永久磁铁91左、右两侧的磁铁均为第三中内15°角永久磁铁92，其充磁方向与第三中间磁衬套筒68径向形成的锐角均为15°角，此径向为分别穿过第三中内15°角永久磁铁92中心的第三中间磁衬套筒68的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第三涡流环74一侧；最外侧两块永久磁铁为第三中内45°角永久磁铁93，其充磁方向与第三中间磁衬套筒68径向形成的锐角均为45°角，此径向为分别穿过第三中内45°角永久磁铁93中心的第三中间磁衬套筒68的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第三涡流环74一侧；同一组第三中内永久磁铁组90内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第三中内永久磁铁组90的充磁极性方向相反；同一组第三中内永久磁铁组90内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第三中内永久磁铁组90之间紧密接触。所述第三中内永久磁铁层89的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第三中内永久磁铁层89相对应的第三涡流环74两端面超出第三中内永久磁铁层89两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第三内磁衬套筒69的外表面上的第三永久磁铁层88为第三内永久磁铁层94，所述第三内永久磁铁层94采用聚磁式磁路结构，由十二组第三内永久磁铁组95组成，每组第三内永久磁铁组95由形状相同、且横截面均为瓦块形的四块条形磁铁组成，各组第三内永久磁铁组95中间两块磁铁均为第三内10°角永久磁铁96，其充磁方向与第三内磁衬套筒69径向形成的锐角均为10°角，此径向为分别穿过第三内10°角永久磁铁96中心的第三内磁衬套筒69的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第三涡流环74一侧；设置在第三内10°角永久磁铁96左、右两侧的磁铁均为第三内40°角永久磁铁97，其充磁方向与第三内磁衬套筒69径向形成的锐角均为40°角，此径向为分别穿过第三内40°角永久磁铁97中心的第三内磁衬套筒69的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第三涡流环74一侧；同一组第三内永久磁铁组95内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第三内永久磁铁组95的充磁极性方向相反；同一组第三内永久磁铁组95内的相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第三内永久磁铁组95之间留有间隙，并在间隙内填充非导磁隔离垫132，非导磁隔离垫132采用非导磁材料制成。所述第三内永久磁铁层94的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第三内永久磁铁层94相对应的第三涡流环74两端面超出第三内永久磁铁层94两端面，且超出两端面的长度相等。

所述第三外永久磁铁层82所形成的环形体、第三中外永久磁铁层85所形成的环形体、第三中内永久磁铁层89所形成的环形体和第三内永久磁铁层94所形成的环形体的轴向长度相同且端面对齐。

下面结合附图说明本实施例的一次使用过程：

如图7～图9所示，本装置可以用作永磁涡流联轴器或永磁涡流调速器，在处于工作位置时，第三永磁体转子63与第三涡流环转子64同轴设置，第三永磁体转子63作为主动转子，通过第三永磁空芯轴67与原动机（如电动机）转轴133相连；第三涡流环转子64作为从动转子，通过第三涡流空芯轴76与负载（如风机、水泵）转轴134相连。

工作过程中，原动机转轴133首先带动第三永磁体转子63做旋转运动，而第三涡流环转子64及其负载转轴134此时尚未运动；由于第三永磁转子体65上的第三永久磁铁层66中相邻两组第三永久磁铁组72的充磁极性方向均相反，因此当第三永磁体转子63与第三涡流环转子64作相对旋转运动时，第三永久磁铁组72会在相对应的第三涡流转子体73上的第三涡流环74内形成交变磁场；由于第三涡流环74是由导电材料铜制成，第三永久磁铁组72产生的交变磁场会在其内感生出交变的涡流电流，进而该涡流电流又在第三涡流环74中产生出感生磁场；感生磁场与第三永久磁铁组72的恒定磁场相互作用，便在两者之间产生耦合力矩，从而带动第三涡流环转子64及其负载转轴134做与第三永磁体转子63方向相同的旋转运动；在负载转轴134输出力矩一定时，第三永磁体转子63与第三涡流环转子64间保持一定的转速差，第三永磁体转子63始终比第三涡流环转子64转速快，二者间始终保持作相对旋转运动，从而始终维持着上述耦合作用过程，两转子间达到传递运动和动力的目的。

实施例四：

如图10～图12所示，一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，包括第四永磁体转子98和第四涡流环转子99，第四永磁体转子98和第四涡流环转子99同轴设置，第四永磁体转子98由第四永磁转子体100和四层第四永久磁铁层101组成，第四永磁转子体100由导磁材料制成且同轴设置的第四永磁空芯轴102、第四中间外磁衬套筒103、第四中间内磁衬套筒104和平盘型的第四永磁转子体底盘105组成，第四中间外磁衬套筒103、第四中间内磁衬套筒104均为圆筒形结构，依次设置在第四永磁转子体底盘105的内侧，第四永磁空芯轴102设置在第四中间内磁衬套筒104内部、第四永磁转子体底盘105外侧中心；四层第四永久磁铁层101分别轴向设置在第四中间外磁衬套筒103、第四中间内磁衬套筒104的内、外表面；每层第四永久磁铁层101均包括偶数组第四永久磁铁组106，偶数组第四永久磁铁组106沿圆周均匀分布；第四涡流环转子99由第四涡流转子体107和四个直径不同的第四涡流环108组成；第四涡流转子体107由导磁材料制成且同轴设置的第四内、外涡流环套筒、第四中间涡流环套筒111、第四涡流空芯轴112和平盘型的第四涡流转子体底盘113组成，第四内、外涡流环套筒和第四中间涡流环套筒111均为圆筒形结构，设置在第四涡流转子体底盘113的内侧，第四外涡流环套筒110设置在第四内涡流环套筒109外部，第四中间涡流环套筒111设置在第四内、外涡流环套筒之间；第四涡流空芯轴112设置在第四涡流转子体底盘113中心；第四内、外涡流环套筒、第四中间涡流环套筒111与第四中间外磁衬套筒103、第四中间内磁衬套筒104交叉设置，且第四外涡流环套筒110设置在最外部；四个直径不同的第四涡流环108分别轴向设置在第四内涡流环套筒109的外表面、第四外涡流环套筒110的内表面及第四中间涡流环套筒111的内、外表面；第四涡流环108同与其相邻第四永久磁铁层101一一对应；第四涡流环108均为圆筒形结构，由导电材料制成；第四涡流环108同与其相邻第四永久磁铁层101之间留有间隙，作为运动间隙和冷却气体流动通道；在第四涡流环108同与其相邻第四永久磁铁层101之间间隙对应的第四永磁转子体底盘、第四涡流转子体底盘113上设置有若干个第四永磁冷却通风口114、第四涡流冷却通风口115，在第四永磁转子体底盘105外壁上设置有第四永磁引流罩116，第四永磁引流罩116与第四永磁冷却通风口114一一对应；第四永磁引流罩116的开口朝向第四永磁转子体100旋转时的迎风方向；在第四涡流转子体底盘113外壁上设置有第四涡流引流罩117，第四涡流引流罩117与第四涡流冷却通风口115一一对应；第四涡流引流罩117的开口朝向第四涡流转子体107旋转时的顺风方向；在第四永磁转子体底盘105和第四涡流转子体底盘113上均设置有旋转方向指示箭头，分别标示出第四永磁转子体100和第四涡流转子体107的旋转方向。

设置在第四中间外磁衬套筒103的外表面上的第四永久磁铁层101为第四中外外永久磁铁层118，所述第四中外外永久磁铁层118采用聚磁式磁路结构，由三十组第四中外外永久磁铁组119组成，每组第四中外外永久磁铁组119由形状相同、且横截面均为瓦块形的两块条形磁铁组成，每组第四中外外永久磁铁组119的磁铁均为第四中外外15°角永久磁铁120，其充磁方向与第四中间外磁衬套筒103径向形成的锐角均为15°，此径向为分别穿过第四中外外15°角永久磁铁120中心的第四中间外磁衬套筒103的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第四涡流环108一侧；同组第四中外外永久磁铁组119内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第四中外外永久磁铁组119的充磁极性方向相反；同一组第四中外外永久磁铁组119内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第四中外外永久磁铁组119之间留有间隙，并在间隙内填充非导磁隔离垫132，非导磁隔离垫132采用非导磁材料制成。所述第四中外外永久磁铁层118的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第四中外外永久磁铁层118相对应的第四涡流环108两端面超出第四中外外永久磁铁层118两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第四中间外磁衬套筒103的内表面上的第四永久磁铁层101为第四中外内永久磁铁层121，所述第四中外内永久磁铁层121采用聚磁式磁路结构，由二十四组第四中外内永久磁铁组122组成，每组第四中外内永久磁铁组122由形状相同、且横截面均为瓦块形的三块条形磁铁组成，每组第四中外内永久磁铁组122中的中间磁铁为第四中外内0°角永久磁铁123，其充磁方向与第四中间外磁衬套筒103的径向方向相同，此径向为穿过第四中外内0°角永久磁铁123中心的第四中间外磁衬套筒103的直径方向；设置在第四中外内0°角永久磁铁123左、右两侧的磁铁均为第四中外内25°角永久磁铁124，其充磁方向与第四中间外磁衬套筒103径向形成的锐角均为25°角，此径向为分别穿过第四中外内25°角永久磁铁124中心的第四中间外磁衬套筒103的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第四涡流环108一侧；同组第四中外内永久磁铁组122内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第四中外内永久磁铁组122的充磁极性方向相反；同一组第四中外内永久磁铁组122内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第四中外内永久磁铁组122之间紧密接触。所述第四中外内永久磁铁层121的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第四中外内永久磁铁层121相对应的第四涡流环108两端面超出第四中外内永久磁铁层121两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第四中间内磁衬套筒104的外表面上的第四永久磁铁层101为第四中内外永久磁铁层125，所述第四中内外永久磁铁层125采用聚磁式磁路结构，由十八组第四中内外永久磁铁组126组成，每组第四中内外永久磁铁组126由形状相同、且横截面均为瓦块形的三块条形磁铁组成，每组第四中内外永久磁铁组126中的中间磁铁为第四中内外0°角永久磁铁127，其充磁方向与第四中间内磁衬套筒104径向方向相同，此径向为穿过第四中内外0°角永久磁铁127中心的第四中间内磁衬套筒104的直径方向；设置在第四中内外0°角永久磁铁127左、右两侧的磁铁均为第四中内外25°角永久磁铁128，其充磁方向与第四中间内磁衬套筒104径向形成的锐角均为25°角，此径向为分别穿过第四中内外25°角永久磁铁128中心的第四中间内磁衬套筒104的直径方向；两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第四涡流环108一侧；同一组第四中内外永久磁铁组126内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第四中内外永久磁铁组126的充磁极性方向相反；同一组第四中内外永久磁铁组126内相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第四中内外永久磁铁组126之间紧密接触。所述第四中内外永久磁铁层125的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第四中内外永久磁铁层125相对应的第四涡流环108两端面超出第四中内外永久磁铁层125两端面，且超出两端面的长度相等。

设置在第四中间内磁衬套筒104的内表面上的第四永久磁铁层101为第四中内内永久磁铁层129，所述第四中内内永久磁铁层129采用聚磁式磁路结构，由十八组第四中内内永久磁铁组130组成，每组第四中内内永久磁铁组130由形状相同、且横截面均为瓦块形的两块条形磁铁组成，各组第四中内内永久磁铁组130中的两块磁铁均为第四中内内15°角永久磁铁131，其充磁方向与第四中间内磁衬套筒104径向形成的锐角均为15°角，此径向为分别穿过第四中内内15°角永久磁铁131中心的第四中间内磁衬套筒104的直径方向，两块磁铁的充磁方向的交点设置在相对应的第四涡流环108一侧；同一组第四中内内永久磁铁组130内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第四中内内永久磁铁组130的充磁极性方向相反；同一组第四中内内永久磁铁组130内的相邻磁铁之间紧密接触，相邻两组第四中内内永久磁铁组130之间留有间隙，并在间隙内填充非导磁隔离垫132，非导磁隔离垫132采用非导磁材料制成。所述第四中内内永久磁铁层129的内径相同、外径相同、轴向长度相同且端面对齐，与第四中内内永久磁铁层129相对应的第四涡流环108两端面超出第四中内内永久磁铁层129两端面，且超出两端面的长度相等。

所述第四中外外永久磁铁层118所形成的环形体、第四中外内永久磁铁层121所形成的环形体、第四中内外永久磁铁层126所形成的环形体和第四中内内永久磁铁层129所形成的环形体的轴向长度相同且端面对齐。

下面结合附图说明本实施例的一次使用过程：

如图10～图12所示，本装置可以用作永磁涡流联轴器或永磁涡流调速器，在处于工作位置时，第四永磁体转子98与第四涡流环转子99同轴设置，第四永磁体转子98作为主动转子，通过第四永磁空芯轴102与原动机（如电动机）转轴133相连；第四涡流环转子99作为从动转子，通过第四涡流空芯轴112与负载（如风机、水泵）转轴134相连。

工作过程中，原动机转轴133首先带动第四永磁体转子98做旋转运动，而第四涡流环转子99及其负载转轴134此时尚未运动；由于第四永磁转子体100上的第四永久磁铁层101中相邻两组第四永久磁铁组106的充磁极性方向均相反，因此当第四永磁体转子98与第四涡流环转子99作相对旋转运动时，第四永久磁铁组106会在相对应的第四涡流转子体107上的第四涡流环108内形成交变磁场；由于第四涡流环108是由导电材料铜制成，第四永久磁铁组106产生的交变磁场会在其内感生出交变的涡流电流，进而该涡流电流又在第四涡流环108中产生出感生磁场；感生磁场与第四永久磁铁组106的恒定磁场相互作用，便在两者之间产生耦合力矩，从而带动第四涡流环转子99及其负载转轴134做与第四永磁体转子98方向相同的旋转运动；在负载转轴134输出力矩一定时，第四永磁体转子98与第四涡流环转子99间保持一定的转速差，第四永磁体转子98始终比第四涡流环转子99转速快，二者间始终保持作相对旋转运动，从而始终维持着上述耦合作用过程，两转子间达到传递运动和动力的目的。

Claims (8)

1.一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于包括第一永磁体转子和第一涡流环转子，第一永磁体转子和第一涡流环转子同轴设置，第一永磁体转子由第一永磁转子体和n层第一永久磁铁层组成，n≥3，且n为奇数；第一永磁转子体由同轴设置的第一永磁空芯轴、（n-1）/2个直径不同的第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒和平盘型的第一永磁转子体底盘组成，第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒均为圆筒形结构，设置在第一永磁转子体底盘的内侧，且（n-1）/2个直径不同的第一中间磁衬套筒依次设置在第一外磁衬套筒内部，第一永磁空芯轴设置在第一永磁转子体底盘中心；n层第一永久磁铁层分别轴向设置在第一外磁衬套筒的内表面和第一中间磁衬套筒的内、外表面；每层第一永久磁铁层均包括偶数组第一永久磁铁组，偶数组第一永久磁铁组沿圆周均匀分布；第一涡流环转子由第一涡流转子体和n个第一涡流环组成，第一涡流环数目与第一永久磁铁层层数相同；第一涡流转子体由同轴设置的第一内涡流环套筒、（n-1）/2个直径不同的第一中间涡流环套筒、第一涡流空芯轴和平盘型的第一涡流转子体底盘组成，第一内涡流环套筒、第一中间涡流环套筒均为圆筒形结构，设置在第一涡流转子体底盘的内侧，且（n-1）/2个直径不同的第一中间涡流环套筒依次设置在第一内涡流环套筒外部，第一涡流空芯轴设置在第一涡流转子体底盘中心；第一内涡流环套筒、第一中间涡流环套筒与第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒交叉设置，且第一外磁衬套筒设置在最外部；n个第一涡流环分别轴向设置在第一内涡流环套筒的外表面和第一中间涡流环套筒的内、外表面；第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层一一对应；第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层之间留有间隙；所述第一永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第一永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第一永久磁铁层中各组第一永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第一永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第一永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第一永久磁铁组的充磁极性方向相反；第一涡流环轴向长度大于对应的第一永久磁铁层的最大轴向长度。

2.根据权利要求1所述的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于在所述第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层之间间隙对应的第一永磁转子体底盘、第一涡流转子体底盘上分别设置有若干个第一永磁冷却通风口、第一涡流冷却通风口，在第一永磁转子体底盘外壁上设置有第一永磁引流罩，第一永磁引流罩与第一永磁冷却通风口一一对应；在第一涡流转子体底盘外壁上设置有第一涡流引流罩，第一涡流引流罩与第一涡流冷却通风口一一对应。

3.一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于包括第二永磁体转子和第二涡流环转子，第二永磁体转子和第二涡流环转子同轴设置，第二永磁体转子由第二永磁转子体和m层第二永久磁铁层组成，m≥3，且m为奇数；第二永磁转子体由同轴设置的第二永磁空芯轴、（m-1）/2个直径不同的第二中间磁衬套筒、第二内磁衬套筒和平盘型的第二永磁转子体底盘组成，第二中间磁衬套筒、第二内磁衬套筒均为圆筒形结构，设置在第二永磁转子体底盘的内侧，且（m-1）/2个直径不同的第二中间磁衬套筒依次设置在第二内磁衬套筒外部，第二永磁空芯轴设置在第二永磁转子体底盘中心；m层第二永久磁铁层分别轴向设置在第二内磁衬套筒的外表面和第二中间磁衬套筒的内、外表面；每层第二永久磁铁层均包括偶数组第二永久磁铁组，偶数组第二永久磁铁组沿圆周均匀分布；第二涡流环转子由第二涡流转子体和m个第二涡流环组成，第二涡流环数目与第二永久磁铁层层数相同；第二涡流转子体由同轴设置的第二外涡流环套筒、（m-1）/2个直径不同的第二中间涡流环套筒、第二涡流空芯轴和平盘型的第二涡流转子体底盘组成，第二外涡流环套筒、第二中间涡流环套筒均为圆筒形结构，设置在第二涡流转子体底盘的内侧，且（m-1）/2个直径不同的第二中间涡流环套筒依次设置在第二外涡流环套筒内部，第二涡流空芯轴设置在第二涡流转子体底盘中心；第二外涡流环套筒、第二中间涡流环套筒与第二中间磁衬套筒、第二内磁衬套筒交叉设置，且第二外涡流环套筒设置在最外部；m个第二涡流环分别轴向设置在第二外涡流环套筒的内表面和第二中间涡流环套筒的内、外表面；第二涡流环同与其相邻第二永久磁铁层一一对应；第二涡流环同与其相邻第二永久磁铁层之间留有间隙；所述第二永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第二永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第二永久磁铁层中各组第二永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第二永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；当第二永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；当第二永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；当第二永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第二涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第二永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第二永久磁铁组的充磁极性方向相反；第二涡流环轴向长度大于对应的第二永久磁铁层的最大轴向长度。

4.根据权利要求3所述的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于在所述第二涡流环同与其相邻的第二永久磁铁层之间间隙对应的第二永磁转子体底盘、第二涡流转子体底盘上分别设置有若干个第二永磁冷却通风口、第二涡流冷却通风口，在第二永磁转子体底盘外壁上设置有第二永磁引流罩，第二永磁引流罩与第二永磁冷却通风口一一对应；在第二涡流转子体底盘外壁上设置有第二涡流引流罩，第二涡流引流罩与第二涡流冷却通风口一一对应。

5.一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于包括第三永磁体转子和第三涡流环转子，第三永磁体转子和第三涡流环转子同轴设置，第三永磁体转子由第三永磁转子体和p层第三永久磁铁层组成，p≥3，且p为偶数；第三永磁转子体由同轴设置的第三永磁空芯轴、（p-2）/2个直径不同的第三中间磁衬套筒、第三内磁衬套筒、第三外磁衬套筒和平盘型的第三永磁转子体底盘组成，第三中间磁衬套筒、第三内磁衬套筒和第三外磁衬套筒均为圆筒形结构，设置在第三永磁转子体底盘的内侧，且第三外磁衬套筒设置在第三内磁衬套筒外部，（p-2）/2个直径不同的第三中间磁衬套筒依次设置在第三内、外磁衬套筒之间，第三永磁空芯轴设置在第三永磁转子体底盘中心；p层第三永久磁铁层分别轴向设置在第三内磁衬套筒的外表面、第三外磁衬套筒的内表面和第三中间磁衬套筒的内、外表面；每层第三永久磁铁层均包括偶数组第三永久磁铁组，偶数组第三永久磁铁组沿圆周均匀分布；第三涡流环转子由第三涡流转子体和p个第三涡流环组成，第三涡流环数目与第三永久磁铁层层数相同；第三涡流转子体由同轴设置的p/2个直径不同的第三中间涡流环套筒、第三涡流空芯轴和平盘型的第三涡流转子体底盘组成，p/2个直径不同的第三中间涡流环套筒均为圆筒形结构，依次设置在第三涡流转子体底盘的内侧，第三中间涡流环套筒与第三内磁衬套筒、第三中间磁衬套筒、第三外磁衬套筒交叉设置，且第三外磁衬套筒设置在最外部；第三涡流空芯轴设置在第三涡流转子体底盘中心；p个第三涡流环分别轴向设置在第三中间涡流环套筒的内、外表面；第三涡流环同与其相邻的第三永久磁铁层一一对应；第三涡流环同与其相邻的第三永久磁铁层之间留有间隙；所述第三永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第三永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第三永久磁铁层中各组第三永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第三永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；当第三永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；当第三永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；当第三永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第三涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第三永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第三永久磁铁组的充磁极性方向相反；第三涡流环轴向长度大于对应的第三永久磁铁层的最大轴向长度。

6.根据权利要求5所述的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于在所述第三涡流环同与其相邻第三永久磁铁层之间间隙对应的第三永磁转子体底盘、第三涡流转子体底盘上分别设置有若干个第三永磁冷却通风口、第三涡流冷却通风口，在第三永磁转子体底盘外壁上设置有第三永磁引流罩，第三永磁引流罩与第三永磁冷却通风口一一对应；在第三涡流转子体底盘外壁上设置有第三涡流引流罩，第三涡流引流罩与第三涡流冷却通风口一一对应。

7.一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于包括第四永磁体转子和第四涡流环转子，第四永磁体转子和第四涡流环转子同轴设置，第四永磁体转子由第四永磁转子体和q层第四永久磁铁层组成，q≥3，且q为偶数；第四永磁转子体由同轴设置的第四永磁空芯轴、q/2个直径不同的第四中间磁衬套筒和平盘型的第四永磁转子体底盘组成，第四中间磁衬套筒为圆筒形结构，依次设置在第四永磁转子体底盘的内侧，第四永磁空芯轴设置在第四永磁转子体底盘中心；q层第四永久磁铁层分别轴向设置在第四中间磁衬套筒的内、外表面；每层第四永久磁铁层均包括偶数组第四永久磁铁组，偶数组第四永久磁铁组沿圆周均匀分布；第四涡流环转子由第四涡流转子体和q个第四涡流环组成，第四涡流环数目与第四永久磁铁层层数相同；第四涡流转子体由同轴设置的（q-2）/2个直径不同的第四中间涡流环套筒、第四内涡流环套筒、第四外涡流环套筒、第四涡流空芯轴和平盘型的第四涡流转子体底盘组成，且第四外涡流环套筒设置在第四内涡流环套筒外部，（q-2）/2个直径不同的第四中间涡流环套筒依次设置在第四内、外涡流环套筒之间，第四中间涡流环套筒与第四内、外涡流环套筒均为圆筒形结构，设置在第四涡流转子体底盘的内侧，第四涡流空芯轴设置在第四涡流转子体底盘中心；第四中间涡流环套筒、第四内涡流环套筒、第四外涡流环套筒与第四中间磁衬套筒交叉设置，且第四外涡流环套筒设置在最外部；q个第四涡流环分别轴向设置在第四内涡流环套筒的外表面、第四外涡流环套筒的内表面和第四中间涡流环套筒的内、外表面；第四涡流环同与其相邻第四永久磁铁层一一对应；第四涡流环同与其相邻第四永久磁铁层之间留有间隙；所述第四永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第四永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第四永久磁铁层中各组第四永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第四永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；当第四永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；当第四永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；当第四永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第四涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第四永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第四永久磁铁组的充磁极性方向相反；第四涡流环轴向长度大于对应的第四永久磁铁层的最大轴向长度。

8.根据权利要求7所述的采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于在所述第四涡流环同与其相邻第四永久磁铁层之间间隙对应的第四永磁转子体底盘、第四涡流转子体底盘上分别设置有若干个第四永磁冷却通风口、第四涡流冷却通风口，在第四永磁转子体底盘外壁上设置有第四永磁引流罩，第四永磁引流罩与第四永磁冷却通风口一一对应；在第四涡流转子体底盘外壁上设置有第四涡流引流罩，第四涡流引流罩与第四涡流冷却通风口一一对应。