CN101841224A - 筒形转盘永磁调速器 - Google Patents

Abstract

筒形转盘永磁调速器，包括第一轴和第二轴；第一轴上设有共底双层边筒钢质转盘，内层筒和外层筒内设有相对的内外导体筒；第二轴上设有增设轴、轴套和永磁转盘，轴套和增设轴之间采用花键连接，永磁转盘为单层边筒，由非铁磁性材料构成，边筒上有一圈永磁体，永磁体磁极方向与转盘轴线垂直，相邻磁体磁极异极安装，边筒置于内外导体筒之间；增设轴和轴套外设有由内圆套和外圆套组成的调节机构。本发明筒形转盘永磁调速器，以筒形耦合替代了平面耦合，无轴向力，耦合面大，且永磁转盘可沿轴向移动，改变永磁转盘和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。

Description

筒形转盘永磁调速器

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筒形转盘永磁调速器。

背景技术

现有的电机系统，尤其是离心设备系统调节流量和压力的方式主要有以下几种：风门挡板、阀门、液力耦合器、变频器、内反馈斩波调速。风门挡板、阀门是传统方式，可以有效调节流量或压力，但弊端也显而易见：不节能，易引起系统内的冲击。液力耦合器虽然可以起到调节转速的作用并可以一定程度节能，但效率较低，且不够稳定。变频器和内反馈斩波调速则是用直接改变电机转速的方式来调节系统和负载，效率较高，节能效果也不错，但因为电器元件多，故障点多，对环境要求高，寿命周期较短，且有电磁干扰。

在这种情况下，永磁调速器在电机调速领域是一个新型的理想选择；但普通的平板转盘式的永磁调速器耦合面为平面，面积小，扭矩较小，且轴向力较大，对轴承的要求高，易于损坏。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种扭矩大、无轴向斥力的筒形转盘永磁调速器。

本发明筒形转盘永磁调速器，包括共轴的第一轴、第二轴，其中：第一轴上设有共底双层边筒钢质转盘，内层筒外壁上设有内导体筒，外层筒内壁上设有外导体筒，内外导体筒为有良好的导电性和足够的强度和刚度的材料；第二轴通连接增设轴，增设轴通过花键连接轴套，轴套上设有永磁转盘，永磁转盘为单层边筒，由非铁磁性材料构成，边筒上环形安装一组永磁体，永磁体磁极方向与永磁转盘轴线垂直，相邻磁体磁极异极相对安装，永磁转盘的边筒置于内外导体筒之间，与内外导体筒保持相等的气隙，轴套外设有内圆套，外面有外圆套，外圆套和内圆套之间为滑块滑槽配合，外圆套上设有第二手柄，内圆套上设有第一手柄。

所述永磁体形状可为扇形、矩形、椭圆形或圆形；所述永磁转盘边筒上开有一排安装孔，永磁体设在安装孔内。

所述增设轴和第二轴之间设有第二轮毂和第二胀紧套。

所述钢制转盘与第一轴之间设有第一轮毂和第一胀紧套。

所述内圆套和轴套之间设有第一轴承。

所述第一轴和第二轴可互为输入或输出轴。

所述钢质转盘内层筒内表面和外层筒外表面装有散热片，钢制转盘和永磁转盘的底面设有散热孔。

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。

本发明筒形转盘永磁调速器的有益效果是：在实现动力的无接触传送的同时，避免了轴向推力，增加了耦合面积，在起动时可实现电机完全空载起动，通过调整装在内外外套上的手柄，推拉永磁转盘沿轴向移动，改变永磁转盘和导体筒耦合的有效部分，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；同时安装调试比较简单，允许一定轴向窜动。

附图说明

图1是本发明筒形转盘永磁调速器的剖视图；

图2是本发明筒形转盘永磁调速器永磁盘上永磁体的安装示意图；

图3是本发明筒形转盘永磁调速器永磁盘上永磁体的安装方法示意图；

图4是本发明筒形转盘永磁调速器增设轴和轴套之间的花键连接关系示意图；

图5是本发明筒形转盘永磁调速器共底双层边筒钢质转盘内筒内表面和外筒外表面散热片和顶丝安装示意图；

图6是本发明筒形转盘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7是本发明筒形转盘永磁调速器滑块滑槽结构改为螺纹连接的示意图。

图8是本发明筒形转盘永磁调速器滑块滑槽内滑槽示意图；

图9是本发明筒形转盘永磁调速器内套和外套连接的滑槽滑块结构示意图；

图10是本发明筒形转盘永磁调速器轴承由一个变为一对的示意图；

图11是本发明筒形转盘永磁调速器在外圆套上加装固定框架的示意图。

具体实施方式

现参照说明书附图，结合具体实施例对本发明筒形转盘永磁调速器作进一步说明。

工作原理：永磁盘上的磁体分N、S极相邻排布，磁力线穿过相对应的导体筒，当两者之间相对运动时，导体筒切割磁力线，在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；，当通过轴承推拉永磁转盘沿轴向移动，改变两者之间啮合的有效长度时，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，本发明磁力耦合器主要由共底双层边筒钢质转盘5和单层边筒永磁体盘10及轴承推拉机构组成；

共底双层边筒钢质转盘5通过胀紧套2、第一轮毂3与第一轴1相连接，第一轮毂3与转盘5通过螺栓4连接；钢质转盘5为铁磁性材料，有外层筒35和内层筒36，外层筒35内壁上贴合外导体筒9，外壁上贴合散热片29(见图5)；内层筒36外壁上贴合内导体筒11，内壁上贴合散热片12；散热片12、29材质为铝合金或其他良好的热导体材料，外导体筒9、外层筒35和散热片29之间用螺栓7连接；内导体筒11、内层筒36和散热片12之间用螺栓6连接；钢质转盘底面上开有两排散热孔37，以方便空气流通，给内外导体筒9、11散热。

单层边筒永磁转盘10与轴套21用螺栓26连接，永磁转盘10用非铁磁性材料制成，可为非磁性金属材料或非金属材料，边筒34上环形开有一排安装孔41(见图2)，每个安装孔41中安装一块永磁体28，永磁体磁极方向与转盘轴线垂直，且相邻磁体的磁极相反，永磁体28形状可为矩形、扇形、圆形或其他形状，永磁体28中间穿孔，用螺栓27固定在边筒34上(见图3)。

轴套21连接增设轴20，轴套21和增设轴20之间采用花键扣接，轴套21通过螺栓26连接永磁转盘10；增设轴20通过第二轮毂38、第二胀紧套39连接第二轴30。

轴套21外设有内圆套13，内圆套13外面有外圆套24，内圆套13和轴套21之间设有轴承14，轴承14内圈左边靠轴套21上的轴肩固定，右边靠挡环19和螺母22锁紧，轴承14外圈左边靠内圆套13固定，右边用挡圈17和螺栓23压紧。内圆套13和轴套21之间装有油封，保证轴承14的润滑。内圆套13上开有滑槽(见图8)，外圆套24上装有滑块15，外圆套24和内圆套13之间为滑槽滑块配合(见图9)。外圆套24上设有第二手柄32，内圆套13上设有第一手柄31，(见图6)调整第一手柄31和第二手柄32的相对位置，可以调整外圆套24和内圆套13的相对位置；当外圆套24上的第二手柄32从外部用拉杆固定，拉动内圆套13上的第一手柄31时，滑块推动内圆套13沿着轴向移动，进而推动轴承14和轴套21在增设轴20上滑动，拖动永磁转盘10一起在轴向滑动，实现永磁转盘10的边筒34和内外导体筒9、11之间有效的啮合长度的变化。第一手柄31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。

轴套21跟增设轴20之间的配合也可用方轴或六棱轴之类的结构。

内圆套13和外圆套24上的滑槽滑块结构也可以变为螺纹连接(见图7)。

外圆套24也可以通过螺栓固定在外部框架33上(见图11)，替代外加第二手柄32和固定拉杆。

轴承14可由一个轴承变为一对可同时承受轴向和径向力的轴承(见图10)，并不影响本产品的结构和性能。

内外导体筒9、11上设有顶丝8，是供组装时对永磁转盘确定并保持间隙用的，组装完毕后应去除。

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 (9)

1.一种筒形转盘永磁调速器，包括共轴的第一轴、第二轴，其特征在于：第一轴上设有共底双层边筒钢质转盘，内层筒外壁上设有内导体筒，外层筒内壁上设有外导体筒，内外导体筒为有良好的导电性和足够的强度和刚度的材料；第二轴通连接增设轴，增设轴通过花键连接轴套，轴套上设有永磁转盘，永磁转盘为单层边筒，由非铁磁性材料构成，边筒上环形安装一组永磁体，永磁体磁极方向与永磁转盘轴线垂直，相邻磁体磁极异极相对安装，永磁转盘的边筒置于内外导体筒之间，与内外导体筒保持相等的气隙，轴套外设有内圆套，外面有外圆套，外圆套和内圆套之间为滑块滑槽配合，外圆套上设有第二手柄，内圆套上设有第一手柄。

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：所述永磁体形状可为扇形、矩形、椭圆形或圆形；所述永磁转盘边筒上开有一排安装孔，永磁体设在安装孔内。

3.根据权利要求2所述的筒形转盘永磁调速器，其特征是：所述增设轴和第二轴之间设有第二轮毂和第二胀紧套。

4.根据权利要求3所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述钢制转盘与第一轴之间设有第一轮毂和第一胀紧套。

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：所述内圆套和轴套之间设有第一轴承。

6.根据权利要求5所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述第一轴和第二轴可互为输入或输出轴。

7.根据权利要求6所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述钢质转盘内层筒内表面和外层筒外表面装有散热片，钢制转盘和永磁转盘的底面设有散热孔。

8.根据权利要求7所述的筒形转盘永磁调速器，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。

9.根据权利要求8所述的筒形转盘永磁调速器，其特征在于：所述手柄第一手柄和第二手柄中之一可用外部框架替换。

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