CN102359513B

CN102359513B - 一种水冷式磁流变软启动装置

Info

Publication number: CN102359513B
Application number: CN 201110334597
Authority: CN
Inventors: 蔡敏
Original assignee: Xuzhou Wuyang Technology Co Ltd
Current assignee: Xuzhou Wuyang Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-10-31
Also published as: CN102359513A

Abstract

本发明公开一种水冷式磁流变软启动装置，属于机械动力传动技术领域，采用主、从动转子结构，多个主、从动圆筒分别间隙插装于主、从动圆筒套上，主、从动圆筒套通过螺钉分别与左、右导磁轴套及主、从动轴相连，在连接处均设有密封措施，左、右磁轭与导磁外壳固定在一起，左、右磁轭内固定有励磁线圈和隔磁圆盘，左、右轴承座分别固定在左、右磁轭的外侧，左、右轴承座内部分别设有用以支承主、从动轴的左、右轴承，导磁外壳上设有进、出水口、凹槽以及注、放液口，注、放液口上装有注、放液螺塞，凹槽内装有多组旋转密封圈。有益效果是结构紧凑，传递扭矩大，散热性能好，滑差功率大，滑差范围宽。

Description

一种水冷式磁流变软启动装置

技术领域

本发明涉及一种水冷式磁流变软启动装置，属于机械动力传动技术领域。

背景技术

机械系统在启动时容易产生机械冲击，影响系统的使用寿命。软启动是指机械系统在正常工作状况下按照合理的速度逐步克服整个系统的惯性而平稳启动。目前比较理想的软启动装置为液体粘性调速离合器，它利用多个摩擦圆盘间的油膜剪切力来传递动力，并通过改变其油膜厚度实现无级调速，具有结构紧凑、可控性能好以及传动效率高等优点。但其启动电流大、发热严重、摩擦片寿命短、系统复杂且制造和维护成本高。

磁流变传动（Magnetorheological Transmission, MRT）是20世纪90年代发展起来的一种新型传动技术，它依靠磁流变液作为传动介质，通过调节外加磁场强度来改变磁流变液的剪切屈服应力，从而实现传递扭矩和转速的无级变化。近年来，由于磁流变传动技术的飞速发展，磁流变液在工程传动领域得到很好的应用。国外专利：U.S.Pantent 5896965公布了一种单盘式磁流变离合器，利用磁流变液良好的流变效应实现扭矩传递的智能控制，但其仅适用于小扭矩传递场合；U.S.Pantent 5823309公布了一种多盘式磁流变离合器，通过使用多盘式结构，能够传递较大扭矩，但其发热量大，散热性能差，滑差范围窄；国内专利：CN1648483A公开了一种磁流变软启动装置，采用新型的热管散热方式，散热性能好，滑差功率大，但传递功率较小；CN101915277A介绍了一种单片三盘面式磁流变离合器，结合圆盘式和圆筒式两种工作模式，具有三个有效工作通道，能够充分发挥磁流变效应，具有结构简单、功率消耗少、传递扭矩大等特点，但其散热性能差，滑差功率小。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种水冷式磁流变软启动装置，结构紧凑，传递扭矩大，散热性能好，滑差功率大，滑差范围宽，能够实现机械系统的平稳启动。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水冷式磁流变软启动装置，采用主、从动转子结构，包括主动轴、从动轴、主动圆筒、从动圆筒、励磁线圈、磁轭、导磁外壳、轴承和密封装置，多个主、从动圆筒分别间隙插装于主、从动圆筒套上，主、从动圆筒套通过螺钉分别与左、右导磁轴套及主、从动轴相连，在连接处均设有密封措施，左、右磁轭与导磁外壳固定在一起，左、右磁轭内固定有励磁线圈和隔磁圆盘，左、右轴承座分别固定在左、右磁轭的外侧，左、右轴承座内部分别设有用以支承主、从动轴的左、右轴承，导磁外壳上设有进、出水口、凹槽以及注、放液口，注、放液口上装有注、放液螺塞，凹槽内装有多组旋转密封圈，主、从动圆筒均为薄壳内空结构，通过筋板将圆筒壳与内圆筒连接在一起，内部形成水流通道。

主、从动圆筒套外侧壁设有弧形叶片。

左、右轴承座，左、右磁轭和导磁外壳上设有进、出风口。

本发明的有益效果是：采用多筒式结构，有多个圆筒径向间隙里的磁流变液参与工作，使得能够传递较大扭矩，调速范围变宽，同时，多个主、从动圆筒沿径向间隙安装，结构紧凑，适用于轴向空间比较狭窄的场合；主、从动圆筒均为薄壳内空结构，冷却水通过内部水流通道流经各圆筒内部，带走滑差和摩擦产生的热量，降低磁流变液的工作温度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为主动圆筒左视图；

图3为主动圆筒A-A剖视图；

图4为冷却水流向示意图；

图5为主动圆筒套左视图；

图6为左磁轭结构示意图。

图中：1、主动轴，2、左轴承，3、左端盖，4、左轴承座，5、左磁轭，6、导磁外壳，7、进水口，8、注液螺塞，9、出水口，10、右磁轭，11、进风口，12、右轴承座，13、出风口，14、右端盖，15、油封，16、从动轴，17、右轴承，18、O型密封圈，19、右导磁轴套，20、励磁线圈，21、从动圆筒套，22、从动圆筒，23、放液螺塞，24、主动圆筒，25、旋转密封圈，26、主动圆筒套，27、隔磁圆盘，28、左导磁轴套，29、圆筒壳，30、筋板，31、内圆筒，32、水流通道，33、弧形叶片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-6所示，一种水冷式磁流变软启动装置，采用主、从动转子结构，包括主动轴1、从动轴16、主动圆筒24、从动圆筒22、励磁线圈20、磁轭5、10、导磁外壳6、轴承2、17和密封装置15、18、25，多个主、从动圆筒24、22分别间隙插装于主、从动圆筒套26、21上，主、从动圆筒套26、21通过螺钉分别与左、右导磁轴套28、19及主、从动轴1、16相连，在连接处均设有密封措施，左、右磁轭5、10与导磁外壳6固定在一起，左、右磁轭5、10内固定有励磁线圈20和隔磁圆盘27，左、右轴承座4、12分别固定在左、右磁轭5、10的外侧，左、右轴承座4、12内部分别设有用以支承主、从动轴1、16的左、右轴承2、17，导磁外壳6上设有进、出水口7、9、凹槽以及注、放液口，注、放液口上装有注、放液螺塞8、23，凹槽内装有多组旋转密封圈25，主、从动圆筒24、22均为薄壳内空结构，通过筋板30将圆筒壳29与内圆筒31连接在一起，内部形成水流通道32，主、从动圆筒套26、21外侧壁设有弧形叶片33，左、右轴承座4、12、左、右磁轭5、10和导磁外壳6上设有进、出风口11、13。

本发明由固定和旋转两部分组成，其中固定部分包括导磁外壳6，左、右磁轭5、10，励磁线圈20，隔磁圆盘27，左、右轴承座4、12及左、右端盖3、14；旋转部分包括主、从动轴1、16，左、右轴承2、17，左、右导磁轴套28、19，主、从动圆筒套26、21，主、从动圆筒24、22，旋转密封圈25及密封于主、从动圆筒24、22间的磁流变液。导磁外壳6上设有进、出水口7、9，注、放液口及凹槽，注、放液口上安装有注、放液螺塞8、23，通过注、放液螺塞8、23进行充放磁流变液，凹槽内安装有多组旋转密封圈25，导磁外壳6外端部分分别固定有左、右磁轭5、10，左、右磁轭5、10内固定有励磁线圈20和隔磁圆盘27，隔磁圆盘27将励磁线圈20沿轴向压紧，左、右轴承座4、12经螺栓分别固定在左、右磁轭5、10的外端部分，左、右轴承座4、12内部分别设有左、右轴承2、17，内设油封15的左、右端盖3、14分别将左、右轴承2、17固定密封，左、右端盖3、14通过螺栓分别固定在左、右轴承座4、12上，左、右轴承2、17内分别安装有主、从动轴1、16，左、右导磁轴套28、19经螺钉与主、从动轴1、16相连，主、从动圆筒套26、21通过螺钉与左、右导磁轴套28、19相连接，在连接处均设有O型密封圈18，主、从动圆筒套26、21上分别固定有多个主、从动圆筒24、22，主、从动圆筒24、22间插安装，其间隙为1~1.5mm，采用多筒式结构，有多个圆筒径向间隙里的磁流变液参与工作，使得能够传递较大扭矩，调速范围变宽，利用旋转密封圈25将磁流变液密封于主、从动圆筒24、22之间，主、从动圆筒24、22均为薄壳内空结构，通过筋板30将圆筒壳29与内圆筒31连接在一起，内部形成水流通道32，冷却水通过水流通道32依次流过各主、从动圆筒24、22内部，能有效的带走滑差和摩擦产生的热量，降低磁流变液的工作温度。

为了更好的散热，主、从动圆筒套26、21外侧壁上均设有引入风流的弧形叶片33，左、右磁轭5、10及导磁外壳6上分别开有通向弧形叶片33腔体内的进风口11，左、右轴承座4、12及左、右磁轭5、10上分别设有将引入风流导出的出风口13，主、从动圆筒套26、21转动时，带动弧形叶片33旋转，空气通过左、右磁轭5、10和导磁外壳6上的进风口11流入主、从动圆筒套26、21和励磁线圈20间的容腔内，经左、右磁轭5、10和左、右轴承座4、12上的出风口13流出，形成空气涡流，加快励磁线圈20和旋转密封圈25的散热。

Claims

1.一种水冷式磁流变软启动装置，采用主、从动转子结构，包括主动轴（1）、从动轴（16）、主动圆筒（24）、从动圆筒（22）、励磁线圈（20）、磁轭（5、10）、导磁外壳（6）、轴承（2、17）和密封装置（15、18、25），其特征在于，多个主、从动圆筒（24、22）分别间隙插装于主、从动圆筒套（26、21）上，主、从动圆筒套（26、21）通过螺钉分别与左、右导磁轴套（28、19）及主、从动轴（1、16）相连，在连接处均设有密封措施，左、右磁轭（5、10）与导磁外壳（6）固定在一起，左、右磁轭（5、10）内固定有励磁线圈（20）和隔磁圆盘（27），左、右轴承座（4、12）分别固定在左、右磁轭（5、10）的外侧，左、右轴承座（4、12）内部分别设有用以支承主、从动轴（1、16）的左、右轴承（2、17），导磁外壳（6）上设有进、出水口（7、9）、凹槽以及注、放液口，注、放液口上装有注、放液螺塞（8、23），凹槽内装有多组旋转密封圈（25），主、从动圆筒（24、22）均为薄壳内空结构，通过筋板（30）将圆筒壳（29）与内圆筒（31）连接在一起，内部形成水流通道（32）。

2.根据权利要求1所述的一种水冷式磁流变软启动装置，其特征在于，所述的主、从动圆筒套（26、21）外侧壁设有弧形叶片（33）。

3.根据权利要求2所述的一种水冷式磁流变软启动装置，其特征在于，所述的左、右轴承座（4、12）、左、右磁轭（5、10）和导磁外壳（6）上设有进、出风口（11、13）。