CN103343711B - 调速装置 - Google Patents

Abstract

本发明调速装置涉及一种传动装置。其目的是为了提供一种柔性、间接传动的调速装置。本发明一种调速装置，包括主轴、第一动轮、第二动轮、吸合装置、磁铁固定盘和风扇固定盘，风扇固定盘随所述第一动轮同步转动，第二动轮随所述磁铁固定盘同步转动，吸合装置用于调节第二动轮与第一动轮吸合状态和非吸合状态，在吸合状态时，第二动轮和第一动轮同步转动，在非吸合状态时，第二动轮和第一动轮差速转动，差速转动通过风扇固定盘与磁铁固定盘之间的电磁感应实现。

Description

调速装置

技术领域

本发明涉及一种传动装置，特别是涉及一种用于汽车领域的电磁传动装置。

背景技术

现有的传动装置一般都是在发动机传动轴上安装从动轮，向外传输功率，发动机起动时，直接由传动轴带动从动轮同步旋转，增加了发动机启动的负载，加剧了机器的刚性冲击，同时在很多的情况下，从动轮所需要的输出功率可能并不是传动轴所输出的全部功率或者从动轮需要的输出功率要在一定范围内频繁调整，而现有的传动装置一味与发动机传动轴同步旋转，占用发动机的功率，降低了发动机功的有效利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种柔性、间接传动、频繁调速的调速装置。

本发明一种调速装置，包括主轴、第一动轮、第二动轮、吸合装置、磁铁固定盘和风扇固定盘，风扇固定盘随所述第一动轮同步转动，第二动轮随所述磁铁固定盘同步转动，吸合装置用于调节第二动轮与第一动轮吸合状态和非吸合状态，在吸合状态时，第二动轮和第一动轮同步转动，在非吸合状态时，第二动轮和第一动轮差速转动，差速转动通过风扇固定盘与磁铁固定盘之间的电磁感应实现。

与现有技术相比，本发明调速装置设置第一动轮和第二动轮两个动轮，发动机的输出轴可以与第一动轮或第二动轮连接，第二动轮或第一动轮与负载连接，发动机刚启动时，吸合装置使第一动轮和第二动轮处于非吸合状态，第二动轮和第一动轮做差速转动，差速转动通过风扇固定盘与磁铁固定盘之间的电磁感应实现的，第一动轮与第二动轮之间通过电磁感应实现柔性、间接传动，降低发动机的启动负载，减少启动时的刚性碰撞，同时这种间接的传动，可以比较灵活的实现转速的调节，调整输出功率，使发动机的功得到合理的利用，当要全速旋转时，吸合装置是第二动轮与第一动轮处于吸合状态，实现第二动轮与第一动轮同步旋转。

本发明调速装置，其中所述第二动轮的外径大于第一动轮的外径。当第二动轮与负载连接时，由于第二动轮外径大于第一动轮外径，可有效提高输出的扭矩最大值。

本发明调速装置，其中所述吸合装置包括电磁芯和吸合盘，吸合盘安装在第二动轮或第一动轮上，当所述电磁芯通电时，吸合盘吸合第一动轮或第二动轮。

本发明调速装置，其中所述吸合盘包括固定座和吸盘，所述固定座固定安装在第二动轮或第一动轮上，固定座上开设有导向孔，导向孔内设置有弹性件，吸盘通过弹性件与固定座连接。

本发明调速装置，其中所述第一动轮固定安装在主轴上，第二动轮转动地安装在主轴上，风扇固定盘固定安装在主轴上，磁铁固定盘固定安装在第二动轮上，风扇固定盘的盘面与磁铁固定盘的盘面相对设置，在磁铁固定盘的盘面上固定安装有磁铁，在风扇固定盘的盘面内设置环形铁环内芯。

本发明调速装置，其中所述第一动轮上开设有环形动轮凹槽，电磁芯通过轴承转动地安装在主轴上，电磁芯上设置有环形磁芯凹槽，磁芯凹槽内固定设置有环形绕线铁芯，电磁芯设置有绕线铁芯的部分位于动轮凹槽内。

本发明调速装置，还包括底座，底座为上端面呈阶梯状的圆柱体，底座沿其中轴线开通轴向的底座通孔，底座通孔孔壁与主轴外圆周面之间设置底座轴承，底座上端面包括圆环形的第一阶梯面、第二阶梯面、第三阶梯面，第一阶梯面、第二阶梯面、第三阶梯面的环面半径从上至下依次增大，电磁芯的下端面固定在所述第一阶梯面上，底座下端面固定底盖。通过设置特定结构的底座，将转轴与电磁芯均安装在底座上，使调速装置的稳定性更好。

本发明调速装置，其中所述第二动轮位于第一动轮的上方，吸合装置位于第二动轮与第一动轮之间，磁铁固定盘固定安装在第二动轮的上端面上，风扇固定盘通过头套固定安装在主轴的顶端，风扇固定盘位于磁铁固定盘的上方。调速装置通过如上布置方式，使调速装置的结构更简单，性能更稳定。

本发明调速装置，其中所述风扇固定盘上端面还固定扇叶，扇叶从风扇固定盘上端面圆心向外呈放射状分布。通过在风扇固定盘上扇叶，能够使调速装置在调速的同时，有效的输出风力，从而能够起到给装置降温的附加效果。

下面结合附图对本发明的调速装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明调速装置的主视剖视图；

图2为本发明调速装置的爆炸图；

图3为本发明调速装置中主轴的立体图；

图4为本发明调速装置中底座的立体图；

图5为本发明调速装置中电磁芯的立体图；

图6为本发明调速装置中第一动轮的主视剖视图；

图7为本发明调速装置中第二动轮的主视剖视图；

图8为本发明调速装置中磁铁固定盘的立体图；

图9为本发明调速装置中头套的主视剖视图。

具体实施方式

本发明调速装置包括主轴2、第一动轮4、第二动轮6、吸合装置29、磁铁固定盘7和风扇固定盘9，风扇固定盘9随所述第一动轮4同步转动，第二动轮6随所述磁铁固定盘7同步转动，吸合装置用于调节第二动轮6与第一动轮4的吸合状态和非吸合状态，在吸合状态时，第二动轮6和第一动轮4同步转动，在非吸合状态时，第二动轮6和第一动轮4差速转动，差速转动通过风扇固定盘9与磁铁固定盘7之间的电磁感应实现。

其具体结构如图1和图2所示，主要包括底座1、主轴2、电磁芯3、第一动轮4、吸合装置29、第二动轮6、磁铁固定盘7、头套8和风扇固定盘9。

结合图3所示，主轴2为圆柱体，主轴2下端为圆片状轴肩23，主轴2中部为柱体22，柱体22外圆周面上开设键槽21，主轴2上端设置圆柱型轴伸24，轴伸24外圆周面上设置螺纹，柱体22与轴伸24之间设置轴颈25。

结合如图4所示，底座1为上端面呈阶梯状的圆柱体，底座1沿其中轴线开通轴向的底座通孔15，底座通孔15孔径上小下大，底座1上端面包括圆环形的第一阶梯面11、第二阶梯面12、第三阶梯面13，第一阶梯面11、第二阶梯面12、第三阶梯面13的环面半径从上至下依次增大，第一阶梯面11、第二阶梯面12、第三阶梯面13环心在底座通孔15的中轴线上，第三阶梯面13上开设四个轴向的第一底座螺孔16，第一底座螺孔16连通第三阶梯面13和底座1下端面，第一底座螺孔16在第三阶梯面13周向均匀分布，底座1内还开设四个轴向的第二底座螺孔17，第二底座螺孔17上开口在第一阶梯面11上，第二底座螺孔17下开口在底座1下端面，第二底座螺孔17在围绕底座通孔15周向均匀分布。

如图1、图2所示，底座1下端面正对半径与其下端面半径相同的圆形底盖18，底盖18上端面围绕中心位置设置一圈圆环形底盖凸肋181，底盖18对应第一底座螺孔16的位置开设有四个底盖螺孔182。

吸合装置29包括电磁芯3和吸合盘5。吸合装置也可以采用真空吸合装置，通过抽真空来实现吸合。如图1、图2所示，吸合盘包括圆形盘片、固定座51和吸盘53。本实施例中固定座51和吸盘53均为4个。盘片上端面开设若干周向分布的吸合盘螺孔55，盘片下端面固定安装四个固定座51，四个固定座51周向均匀分布在盘片下端面，每个固定座51下端面开设一个导向孔，导向孔下端活动设置圆片形吸盘53，吸盘53上端面与导向孔上端面之间连接有弹性件54，弹性件54的弹力小于绕线铁芯36通电后的磁力。弹性件54可以采用拉簧或者聚氨酯等弹性元件。

结合图5所示，电磁芯3为扁平圆柱体，电磁芯3中间沿其中轴线开通有轴向的磁芯通孔31，磁芯通孔31孔壁下端开设围绕其中轴线的第一挡圈凹槽，电磁芯3下端面对应第二底座螺孔17的位置上开设四个磁芯螺孔34，电磁芯3上端面围绕磁芯通孔31设置环形磁芯凹槽35，磁芯凹槽35内放置环形绕线铁芯36，绕线铁芯36连通控制装置。

结合图6所示，第一动轮4为扁平的圆柱体，第一动轮4沿中轴线开设有轴向的第一动轮通孔41，第一动轮通孔41孔壁上对应键槽21处开设有动轮键槽42，第一动轮4下端面围绕第一动轮通孔41开设有环形动轮凹槽43。

结合图7所示，第二动轮6为扁平圆柱体，第二动轮6沿中轴线开设有轴向的第二动轮通孔61，第二动轮通孔61孔壁下端围绕第二动轮通孔61开设环形的第二挡圈凹槽63，第二动轮通孔61孔壁上端围绕第二动轮通孔61设置环形的轴承挡片66，第二动轮6上端面靠进第二动轮通孔61上端开口处周向均匀开设四个第二动轮螺孔64。第二动轮6的外径大于第一动轮4的外径，本实施例中第一动轮和第二动轮均为皮带轮。

结合图8所示，磁铁固定盘7为一个圆盘，磁铁固定盘7中心部分围绕其中轴线下陷形成一个圆柱型固定盘盘腔71，固定盘盘腔71圆形底面围绕中轴线处开设有固定盘通孔72，固定盘盘腔71的底面对应第二动轮螺孔64处开设有固定盘螺孔73，固定盘盘腔71上部设置有平行于固定盘盘腔71底面的环形固定盘外缘74，固定盘外缘74上端面周向均匀排列磁铁固定盲孔75，每个磁铁固定盲孔75内都固定一块圆形的磁铁76。

结合图9所示，头套8也为圆柱体，头套8上端面围绕中轴线凹陷形成一个圆柱状头套腔81，头套腔81圆形底面围绕其中轴线开设有头套通孔82，头套通孔82的半径略大于轴伸24的端面半径，头套8下端面围绕头套通孔82设置环形的头套凸环83，头套凸环83的圆形下端面半径略大于主轴2中部柱体22的半径，头套8上端面周向均匀排列四个头套螺孔84，每个头套螺孔84内固定一个头套螺栓85，如图1、图2所示，风扇固定盘9下端面外缘对应磁铁固定盲孔75处内嵌环形铁环内芯92，环形铁环内芯92在磁铁76产生磁场的范围内。

如图1、图2所示，主轴2的轴伸24、柱体22分别穿过底座通孔15，主轴2的柱体22外圆周面与座体通孔15孔壁之间通过座体轴承14连接，，座体轴承14外圈上端面接触并卡在座体通孔15上部与下部分界处，座体轴承14外圈下端面正对并接触底盖凸肋181的上端面，座体轴承14内圈紧紧套在柱体22的外圆周面上，座体轴承14内圈下端面与轴肩23上端面正对但不接触，底盖18通过在底盖螺孔182和第一座体螺孔16内旋装螺钉固定在底座1下端面，电磁芯3的磁芯通孔31穿过柱体22之后，下端面与第一阶梯面11接触，螺栓穿过第二座体螺孔17和磁芯螺孔34后将两者固定，同时磁芯通孔31孔壁与柱体22外圆周面之间设置第一轴承32，第一轴承32的外圈卡在磁芯通孔31上端，第一轴承32的内圈紧套在柱体22的外圆周面上，磁芯通孔31孔壁下端的第一挡圈凹槽内放置第一弹性挡圈33，第一弹性挡圈33的上端面与第一轴承32外圈下端面接触。第一动轮4的第一动轮通孔41穿过柱体22安装在主轴2上，半圆键10放置在键槽21和动轮键槽42内将第一动轮4和主轴2固定在一起，电磁芯3放置绕线铁芯36部分正好放置在动轮凹槽43内，吸合盘5先通过在吸合盘螺孔55旋转螺钉将其固定在第二动轮6下端面，然后第二动轮6通过第二动轮通孔61套装在柱体22外圆周面上，第二动轮通孔61孔壁与柱体22外圆周面之间还设置第二轴承62，为了防止第二轴承62的窜动，在第二挡圈凹槽63内放置第二弹性挡圈64，第二轴承62的外圈外圆周面卡在第二动轮通孔61的孔壁上，第二轴承62外圈上端面正对并接触轴承挡片66的下端面，第二轴承62内圈内圆周面紧套在柱体22的外圆周面上，磁铁固定盘7通过固定盘通孔72套装在柱体22上，螺钉穿过固定盘螺孔73和第二动轮螺孔64，将磁铁固定盘7固定在第二动轮6的上端面，头套8的头套凸环83套在柱体22外圆周面上，头套凸环83下端面穿过固定盘通孔72和第二动轮通孔61上端与第二轴承62内圈上端面正对但不接触，轴伸24穿过头套通孔82后旋装头套螺母111，头套螺母111正好固定在头套腔81内，螺钉穿过风扇固定盘9和头套螺孔84，将风扇固定盘9固定在头套8上端面，风扇固定盘9上端面还固定扇叶91，扇叶91从风扇固定盘9上端面圆心向外呈放射状分布。

本发明在使用时，当输出功率不需要太大时，绕线铁芯36不通电，发动机的皮带套装在第一动轮4的外圆周面上，第一动轮4带动主轴2转动，主轴2带动风扇固定盘9转动，风扇固定盘9内的铁芯92会吸引磁铁76随风扇固定盘9转动，磁铁76带动磁铁固定盘7差速转动，磁铁固定盘7带动第二动轮6转动，第二动轮6向外输出差速功率；当要向外输出全速功率时，控制装置通电，绕线铁芯36产生磁力，磁力吸引吸盘53沿导向孔向下吸合在第一动轮4上端面，使第一动轮4和第二动轮6合为一体，同速旋转，向外输出同速功率；绕线铁芯36断电失去磁力，吸盘53在弹性件54的拉力作用下沿导向孔与第一动轮4上端面分离，本发明重回上述差速旋转状态。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种调速装置，其特征在于：包括主轴（2）、第一动轮（4）、第二动轮（6）、吸合装置（29）、磁铁固定盘（7）和风扇固定盘（9），所述风扇固定盘（9）随所述第一动轮（4）同步转动，所述第二动轮（6）随所述磁铁固定盘（7）同步转动，

所述吸合装置用于调节所述第二动轮（6）与所述第一动轮（4）吸合状态和非吸合状态，在吸合状态时，所述第二动轮（6）和所述第一动轮（4）同步转动，在非吸合状态时，所述第二动轮（6）和所述第一动轮（4）差速转动，所述差速转动通过风扇固定盘（9）与磁铁固定盘（7）之间的电磁感应实现。

2.根据权利要求1所述的调速装置，其特征在于：第二动轮（6）的外径大于第一动轮（4）的外径。

3.根据权利要求2所述的调速装置，其特征在于：所述吸合装置（29）包括电磁芯（3）和吸合盘（5），所述吸合盘（5）安装在第二动轮（6）或第一动轮（4）上，当所述电磁芯（3）通电时，吸合盘（5）吸合第一动轮（6）或第二动轮（4）。

4.根据权利要求3所述的调速装置，其特征在于：所述吸合盘（5）包括固定座（51）和吸盘（53），所述固定座（51）固定安装在第二动轮（6）或第一动轮（4）上，固定座（51）上开设有导向孔（52），导向孔（52）内设置有弹性件（54），所述吸盘（53）通过弹性件（54）与固定座（51）连接。

5.根据权利要求1或4所述的调速装置，其特征在于：所述第一动轮（4）固定安装在主轴（2）上，所述第二动轮（4）转动地安装在主轴（2）上，所述风扇固定盘（9）固定安装在主轴（2）上，所述磁铁固定盘（7）固定安装在第二动轮（6）上，所述风扇固定盘（9）的盘面与磁铁固定盘（7）的盘面相对设置，在磁铁固定盘（7）的盘面上固定安装有磁铁（76），在风扇固定盘（9）的盘面内设置环形铁环内芯（92）。

6.根据权利要求5所述的调速装置，其特征在于：所述第一动轮（4）上开设有环形动轮凹槽（43），所述电磁芯（3）通过轴承转动地安装在主轴（2）上，所述电磁芯（3）上设置有环形磁芯凹槽（35），所述磁芯凹槽（35）内固定设置有环形绕线铁芯（36），所述电磁芯（3）设置有绕线铁芯（36）的部分位于动轮凹槽（43）内。

7.根据权利要求6所述的调速装置，其特征在于：还包括底座（1），所述底座（1）为上端面呈阶梯状的圆柱体，所述底座（1）沿其中轴线开通轴向的底座通孔（15），所述底座通孔（15）孔壁与所述主轴（22）外圆周面之间设置底座轴承（14），所述底座（1）上端面包括圆环形的第一阶梯面（11）、第二阶梯面（12）、第三阶梯面（13），所述第一阶梯面（11）、所述第二阶梯面（12）、所述第三阶梯面（13）的环面半径从上至下依次增大，所述电磁芯（3）的下端面固定在所述第一阶梯面（11）上，所述底座（1）下端面固定底盖（18）。

8.根据权利要求7所述的调速装置，其特征在于：所述第二动轮（6）位于第一动轮（4）的上方，所述吸合装置（29）位于第二动轮（6）与第一动轮（4）之间，所述磁铁固定盘（7）固定安装在第二动轮（6）的上端面上，所述风扇固定盘（9）通过头套（8）固定安装在主轴（22）的顶端，所述风扇固定盘（9）位于磁铁固定盘（7）的上方。

9.根据权利要求8所述的调速装置，其特征在于：所述风扇固定盘（9）上端面还固定扇叶（91），所述扇叶（91）从风扇固定盘（9）上端面圆心向外呈放射状分布。