CN205195534U - 油冷型永磁调速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油冷型永磁调速器，其包括同轴的输出轴、输入轴、导体转子组及永磁转子组，永磁转子组包括设有永磁体的第一内转子盘及第二内转子盘，两内转子盘间固定有中间盘；导体转子组包括两个设于两内转子盘两侧的外转子盘，外转子盘上设有导体盘；中间盘上设有用于调整两内转子盘位置以调整气隙的调节装置；调节装置通过连接套带动第二内转子盘来驱动，连接套通过连杆总成驱动调速外套驱动。通过调节装置带动第一内转子盘运动以调整气隙。该调速器在电机转速固定的情况下，通过改变气隙来调节输出转速，***的润滑油和冷却油采用相同的介质，回油简单，冷却效果好，一体式结构大大提高了***的稳定性，同时其结构简单且可靠性高。

Description

油冷型永磁调速器

技术领域

本实用新型涉及永磁传动技术领域，特别涉及一种油冷型永磁调速器。

背景技术

在电厂空气预热器、离心泵、风机等电机传动***中，电机一般通过减速机输出转速，减速机根据实际的负载大小调节输出转速。一般的减速机，其减速比都是固定的一组值，调速能力有限。实际的负载大小变化情况很复杂，为解决此类问题，常常需要减速机能实现一定范围内的无极调速，而复杂的减速***可能导致整个传动***结构庞大。

实用新型专利可调节磁耦合器(公开号：CN1248354A)公开了一种通过调节导体转子与永磁铁之间空气隙控制负载转速的永磁耦合器，这种耦合器调节装置的凸轮槽暴露在外表面，容易由于灰尘而堵塞，需要经常清理并加注润滑油，同时，整个内转子总成安装于负载端，使得负载端的受力恶化。实用新型专利一种轴向永磁同步耦合联轴器(CN201854168U)公开了一种利用齿轮齿条结构调整永磁体与导体转子气隙的耦合器，整个内转子总成同样安装于负载端，负载端的受力也较差。实用新型专利一种带散热装置的立式永磁可变扭矩变速联轴器(公开号：CN102324830A)公开了一种利用散热翅片散热的永磁变速联轴器，但是这种散热翅片的散热形式，在功率较小，发热量不大的变速联轴器上可以充分带走热量，但是对于大功率的永磁变速联轴器来说，当滑差较大，发热量很大时，这类散热翅片式的结构已无法满足散热要求，情况严重时可能造成永磁体温度过高而退磁。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油冷型永磁调速器，以解决现有的调速器所存在的结构复杂、调速效率及效果较差、无法满足大功率的散热要求等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种油冷型永磁调速器，包括输入轴，固定于所述输入轴上的导体转子组，输出轴，与所述输出轴相连的永磁转子组，所述输出轴、输入轴、导体转子组及永磁转子组同轴；所述永磁转子组包括设有永磁体的第一内转子盘及第二内转子盘，第一内转子盘及第二内转子盘中间设有中间盘；所述导体转子组包括两个外转子盘，该两个外转子盘分别设于所述第一内转子盘及第二内转子盘的两侧，所述两个外转子盘分别设有导体盘，所述导体盘分别与所述第一内转子盘及第二内转子盘相对且同轴，且外转子盘与内转子盘间设有可调节的气隙；

所述中间盘固定在所述输出轴上，所述中间盘上设有调节装置，所述调节装置用于调整第一内转子盘及第二内转子盘的位置以调整所述气隙；第二内转子盘与一套设在输出轴上的连接套连接，所述连接套通过角接触球轴承支撑一套设在输出轴上的调速外套，所述调速外套由一连杆总成驱动旋转，所述连杆总成为开度可平滑调节的执行机构；

其中，两个所述外转子盘的外侧分别设有冷却油管***，用于向所述外转子盘上施加冷却油。

较佳地，所述调节装置包括传扭销、齿轮和齿条，所述齿轮设于中间盘上，所述传扭销的一端固定在第一内转子盘上，另一端穿过设于所述中间盘上的通孔，所述第一内转子盘及第二内转子盘上分别设有所述齿条，所述齿条的另一端分别与所述齿轮啮合。

较佳地，所述中间盘上设有矩形槽，所述矩形槽内设有齿轮架，所述齿轮通过齿轮架设置于所述中间盘上。

较佳地，所述冷却油***使用的冷却油与所述输入轴及输出轴处的轴承润滑油为同一种介质。

较佳地，所述连杆总成通过一转臂与执行机构相连，由所述执行机构通过所述转臂驱动所述连杆总成运动。

较佳地，还包括平键、轴肩挡圈及端盖，所述轴肩挡圈套设在所述输出轴上中间盘所在的一端，该端的输出轴端面上固定有端盖，所述中间盘位于所述轴肩挡圈及端盖之间，所述平键将所述中间盘径向固定于输出轴上，所述轴肩挡圈及端盖将所述中间盘轴向固定于输出轴上。

较佳地，两个所述内转子盘的相对侧面上设有永磁压板，所述永磁压板覆盖所述永磁体，所述永磁体为方形或扇形，其数量为偶数个且按S极及N极的极性面的不同而依次排列。

较佳地，两个所述外转子盘由若干个均匀且具有预设间隔分布的气隙板连接成整体，所述内转子盘及中间盘位于所述气隙板连接成的整体内部。

较佳地，所述冷却油管***具有冷却油输出口，所述外转子盘的外侧设有导油槽，所述外转子盘的内侧与所述导油槽相通的平面槽，所述冷却油输出口将冷却油通过所述导油槽输入至外转子盘的外侧进行冷却，并经由所述平面槽甩出以供收集。

较佳地，所述输入轴、导体转子组、输出轴、永磁转子组设于一箱体内，所述输入轴由一固定于所述箱体上输入轴承座支撑，所述调速内套固定于箱体上从而支撑所述输出轴。

较佳地，所述箱体的下部设有回油口，用于收集冷却油。

较佳地，所述输出轴上还套设有调速内套，所述调速内套固定于所述箱体上，所述调速内套外套有所述调速外套，所述调速外套上设有滚针轴承，所述滚针轴承可沿设置在所述调速内套上的螺旋槽滑动。

较佳地，所述调速外套上设有轴承压板，所述轴承压板用于固定所述滚针轴承，且所述调速内套通过螺栓固定于所述箱体上。

本实用新型提供的油冷型永磁调速器是针对大功率电机传动***特别设计的调速器，其结构简单且可靠性高。在电机转速固定的情况下，可无级调节负载转速，与变频器相比，无电力谐波及轴电压等问题，与液力耦合器相比，调速效率较高。且该调速器的润滑油和冷却油采用同一种介质，结构简单，无水冷型的腐蚀、汽化及润滑不良导致的卡死等问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的油冷型永磁调速器剖视图；

图2为本实用新型提供的油冷型永磁调速器输入轴部件剖视图；

图3为本实用新型提供的油冷型永磁调速器输出轴部件剖视图；

图4为本实用新型提供的油冷型永磁调速器箱体的示意图。

标号说明：1-输入轴；2-输入轴承座；3-第一轴承；4-第二轴承；5-外转子盘；6-导体盘；7-第一内转子盘；8-永磁体；9-永磁压板；10-传扭销；11-气隙板；12-第二内转子盘；13-执行机构；14-转臂；15-连杆总成；16-输出轴；17-连接套；18-角接触球轴承；19-第三轴承；20-第四轴承；21-调速内套；22-支座；23-测速仪；24-滚针轴承；25-轴承压板；26-调速外套；27-第一冷却油管***；28-轴肩挡圈；29-平键；30-齿轮架；31-齿条；32-中间盘；33-齿轮；34-端盖；35-第二冷却油管***；36-箱体；37-润滑油进油口；38-和冷却油进油口；39-回油口。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，兹以一优选实施例，并配合附图对本实用新型作详细说明，具体如下：

如图1所示，本实施例提供的油冷型永磁调速器包括一箱体，箱体内设有输入轴1、输出轴16，输入轴1上固定设有导体转子组，输出轴16与永磁转子组相连接。其中，上述永磁转子组包括两个设有永磁体8的第一内转子盘7及第二内转子盘12，第一内转子盘7及第二内转子盘12的相对侧面上分别设有永磁压板9，永磁压板9覆盖住放置于第一内转子盘7及第二内转子盘12上的永磁体8以将其固定，而本实施例中的永磁体8为方形或者扇形，其数量为偶数个且按S极及N极的极性面不同而依次排列，也即永磁体的极性面按照S-N-S-N……的顺序排列。内转子盘的材料可以为铝或铝合金。此外，第一内转子盘7及第二内转子盘12的中间设有中间盘32，中间盘32是通过平键29径向固定在输出轴16上的。而导体转子组包括两个外转子盘5，该两个外转子盘5分别设于第一内转子盘7及第二内转子盘12的两侧。每个外转子盘5上的相对侧面上分别设有导体盘6，导体盘6与第一内转子盘7及第二内转子盘12相对且同轴，且外转子盘5与内转子盘7及内转子盘12间设有可调节的间隙。且输出轴16、输入轴1、导体转子组及永磁转子组同轴。上述的输入轴、导体转子组、输出轴、永磁转子组设于一箱体36内。该箱体用于支撑整个调速器，使其成为一体，且兼具防护功能，以保护导体转子组、永磁转子组等调速器的结构。

具体地，如图1及图2所示，输入轴1、输入轴承座2、两个外转子盘5、两个导体板6及气隙板11构成本实用新型油冷型永磁调速器的输入轴部件。其中，外转子盘5通过螺栓与输入轴1连接，输入轴1通过第一轴承3及第二轴承4支撑于上述的输入轴承座2上，而输入轴承座2是通过螺栓固定在箱体36上的。两个外转子盘5由多个均匀且按预设间隔分布的气隙板11连接成整体，内转子盘7、内转子盘12及两部件之间的中间盘32位于气隙板11与外转子盘5连接成的整体内部。该油冷型永磁调速器的两个外转子盘5的外侧分别设有第一冷却油管***27和第二冷却油管***35，冷却油可以通过第一冷却油管***27和第二冷却油管***35喷到两个外转子盘5上进行冷却。本实施例中，第二冷却油管***35固定设置在输入轴承座2上。

如图1、图3所示，输出轴16、内转子盘7、内转子盘12、永磁压板9构成本实用新型油冷型永磁调速器的输出轴部件。具体地，内转子盘7及内转子盘12的相对面上固定有一传扭销10，传扭销10的一端固定在内转子盘7上，另一端穿过设于中间盘32上的通孔，传扭销10用于限制内转子盘7相对内转子盘12同时运动时的运动方向。内转子盘7及内转子盘12的相对面上还分别设有齿条31，齿条31的另一端与中间盘32上的齿轮33相啮合。齿条中间盘32上设有矩形槽，矩形槽内安装有齿轮架30，齿轮33是通过齿轮架30设置于中间盘32上的。而中间盘32是通过平键29径向固定在输出轴16上的，且输出轴16上在中间盘32的所在端还套设有轴肩挡圈28，该端的输出轴16的端面上固定有端盖34，中间盘32位于轴肩挡圈28及端盖34之间，轴肩挡圈28及端盖34配合平键29将中间盘32于输出轴上。而两个内转子盘以中间盘32为中心，可以沿着轴线方向移动。

其中，第二内转子盘12与一套设在输出轴16上的连接套17通过螺钉固定连接。连接套17在输出轴16上可以沿着轴线方向移动。具体地，连接套17通过一对角接触球轴承18支撑调速外套26，而调速外套26内设有调速内套21，调速内套通过第三轴承19和第四轴承20支撑于输出轴16上，调速内套21通过螺栓固定于箱体36上。调速外套26上通过轴承压板25固定设有一滚针轴承24，调速内套21的相应位置处设有螺旋槽，当调速外套26旋转时，滚针轴承24可以沿着调速内套21的螺旋槽滑动。而调速外套26由一连杆总成总成驱动旋转。输出轴上还设有支座22，支座22上固定设有测速仪23。本实施例中，第一冷却油管***27固定设置在调速外套26上。

再次参见图1，驱动调速外套26的连杆总成总成包括连杆总成15，连杆总成15通过一转臂14与执行机构13相连，由执行机构13通过转臂14驱动连杆总成15运动，进而驱动调速外套26进行旋转。

第一冷却油管***27及第二冷却油管***35分别设有冷却油输出口，相应地，两个外转子盘5的外侧与冷却油输出口相对应的位置处分别设有导油槽，而两个外转子盘5的内侧分别设有与导油槽相通的平面槽，冷却油输出口将冷却油通过导油槽输入至外转子盘5的外侧进行冷却，并经由平面槽甩出以供回油口收集，回油口设置于所述箱体36内侧的外转子盘5的下方。

如图4所示，本实用新型的箱体36上设有润滑油进油口37和冷却油进油口38，而箱体36的下部设有回油口39，用于收集冷却油。输入轴1和输出轴16支撑处的轴承润滑和调速器的冷却油介质相同，冷却油通过外转子盘外侧所开的槽进入，从外转子盘内侧面上的平面槽甩出，润滑油和冷却油均通过箱体36下部的回油口39回油。

该油冷型永磁调速器的工作过程如下：

执行机构13通过转臂14驱动连杆总成15运动，进而驱动调速外套26进行旋转。由于调速内套21固定在箱体36上，调速外套26沿输出轴16轴向运动，固定于调速外套26上的滚针轴承25沿着调速内套26上的螺旋槽运动，将旋转运动转化为轴向运动，进而通过角接触球轴承18带动连接套17进行轴向运动，从而使得第二内转子盘12的轴向相对位置发生变化。此时，第二内转子盘12上的齿条31相对齿轮33运动，而齿轮33的转动又驱动固定在第一内转子盘7上的齿条31运动。在调节装置的传扭销10、齿条31、齿轮33的作用下，由于中间盘32固定，则第一内转子盘7与第二内转子盘12同时发送位移大小相同，方向相反的轴向运动，从而同时调整第一内转子盘7与对应的外转子盘以及第二内转子盘12与对应的外转子盘之间的气隙，随着气隙的改变，磁场强度发生改变，所传递的扭矩发生改变，从而得到负载所需要的转速，由于作为执行机构的连杆总成13的开度可以平滑调节，故内外转子盘之间的气隙也能实现平滑调节，也即负载转速可以实现无极调速。

本实施例中，第一冷却油管***27及第二冷却油管***35使用的冷却油与上述的输入轴1及输出轴16处的轴承润滑油为同一种介质。

该调速器在电机转速固定的情况下，可以通过改变内外转子之间的气隙来调节输出转速，***的润滑油和冷却油采用相同的介质，回油简单，冷却效果好，一体式结构大大提高了***的稳定性，同时其结构简单且可靠性高。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对本实用新型所做的变形或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种油冷型永磁调速器，包括输入轴，固定于所述输入轴上的导体转子组，输出轴，与所述输出轴相连的永磁转子组，其特征在于，所述输出轴、输入轴、导体转子组及永磁转子组同轴；所述永磁转子组包括设有永磁体的第一内转子盘及第二内转子盘，第一内转子盘及第二内转子盘中间设有中间盘；所述导体转子组包括两个外转子盘，该两个外转子盘分别设于所述第一内转子盘及第二内转子盘的两侧，所述两个外转子盘分别设有导体盘，所述导体盘分别与所述第一内转子盘及第二内转子盘相对且同轴，且外转子盘与内转子盘间设有可调节的气隙；

所述中间盘固定在所述输出轴上，所述中间盘上设有调节装置，所述调节装置用于调整第一内转子盘及第二内转子盘的位置以调整所述气隙；第二内转子盘与一套设在输出轴上的连接套连接，所述连接套通过角接触球轴承支撑一套设在输出轴上的调速外套，所述调速外套由一连杆总成驱动旋转，所述连杆总成为开度可平滑调节的执行机构；

其中，两个所述外转子盘的外侧分别设有冷却油管***，用于向所述外转子盘上施加冷却油。

2.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述调节装置包括传扭销、齿轮和齿条，所述齿轮设于中间盘上，所述传扭销的一端固定在第一内转子盘上，另一端穿过设于所述中间盘上的通孔，所述第一内转子盘及第二内转子盘上分别设有所述齿条，所述齿条的另一端分别与所述齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述中间盘上设有矩形槽，所述矩形槽内设有齿轮架，所述齿轮通过齿轮架设置于所述中间盘上。

4.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述冷却油***使用的冷却油与所述输入轴及输出轴处的轴承润滑油为同一种介质。

5.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述连杆总成通过一转臂与执行机构相连，由所述执行机构通过所述转臂驱动所述连杆总成运动。

6.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，还包括平键、轴肩挡圈及端盖，所述轴肩挡圈套设在所述输出轴上中间盘所在的一端，该端的输出轴端面上固定有端盖，所述中间盘位于所述轴肩挡圈及端盖之间，所述平键将所述中间盘径向固定于输出轴上，所述轴肩挡圈及端盖将所述中间盘轴向固定于输出轴上。

7.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，两个所述内转子盘的相对侧面上设有永磁压板，所述永磁压板覆盖所述永磁体，所述永磁体为方形或扇形，其数量为偶数个且按S极及N极的极性面的不同而依次排列。

8.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，两个所述外转子盘由若干个均匀且具有预设间隔分布的气隙板连接成整体，所述内转子盘及中间盘位于所述气隙板连接成的整体内部。

9.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述冷却油管***具有冷却油输出口，所述外转子盘的外侧设有导油槽，所述外转子盘的内侧与所述导油槽相通的平面槽，所述冷却油输出口将冷却油通过所述导油槽输入至外转子盘的外侧进行冷却，并经由所述平面槽甩出以供收集。

10.根据权利要求1所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述输入轴、导体转子组、输出轴、永磁转子组设于一箱体内，所述输入轴由一固定于所述箱体上输入轴承座支撑，所述调速内套固定于箱体上从而支撑所述输出轴。

11.根据权利要求10所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述箱体的下部设有回油口，用于收集冷却油。

12.根据权利要求10所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述输出轴上还套设有调速内套，所述调速内套固定于所述箱体上，所述调速内套外套有所述调速外套，所述调速外套上设有滚针轴承，所述滚针轴承可沿设置在所述调速内套上的螺旋槽滑动。

13.根据权利要求12所述的油冷型永磁调速器，其特征在于，所述调速外套上设有轴承压板，所述轴承压板用于固定所述滚针轴承，且所述调速内套通过螺栓固定于所述箱体上。