CN105179517B - 磁粉加载器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁粉加载器，包括：转子组件，包括转轴和设置在转轴上的环形凸台状转子体；定子组件，包括定子体，定子体的外圆表面设置有一励磁线圈，定子体与励磁线圈的外围设置有导磁盖，定子组件环绕转子组件；高导磁粉，设置在转子组件和定子组件之间的间隙；循环冷却装置，设置于定子组件的内部。本发明提供的磁粉加载器，通过在定子组件内部设置蛇形冷却水通道，散热效果好，有效提高产品的允许功率量，满足高功率磁粉加载器，并且方便维修，减少成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种加载器，尤其涉及一种磁粉加载器。
背景技术
磁粉加载器是一种多用途、性能优越的自动控制原件，广泛应用于冶金、压片机、机车启动、印刷、塑料、橡胶、纺织以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。磁粉加载器中磁粉在磁力线作用下产生磁链，从而使从动转子和定子之间由于磁粉链的作用产生阻尼，，并在运转时产生滑差，此时为工作状态，运转所造成的滑差转化为热量。传统的产品分别设定了允许的功率量，运转时一般要控制磁粉加载器最高温度为55℃以下，但对于高转速大功率的产品一般不能达到该要求。超过该温度时，磁粉耐久性会大为降低，不仅影响磁粉加载器的使用寿命，严重时还会损坏轴承甚至起火。
目前高转速大功率的磁粉加载器工作时，在非工作面和较少工作面处设置冷却水通道，在主要工作面处没有循环水经过，导致冷却效果较差，设备发热较大。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明的目的是提供一种磁粉加载器，解决现有磁粉加载器冷却效果差、更换操作繁琐、更换成本昂贵的问题，特别是高转速大功率的磁粉加载器不能长时间工作的问题。
本发明提供一种磁粉加载器，包括：
转子组件，包括转轴和设置在所述转轴上的环形凸台状转子体；
定子组件，包括定子体，所述定子体的外圆表面设置有一励磁线圈，所述定子体与所述励磁线圈的外围设置有导磁盖，所述定子组件环绕所述转子组件；
高导磁粉，设置在所述转子组件和所述定子组件之间的间隙；
循环冷却装置，设置于所述定子组件的内部。
与现有技术相比，本发明提供的磁粉加载器，改变传统的在非工作面和较少工作面处设置冷却水通道的结构形式，在磁通内部设置冷却管道形成蛇形冷却水通道，通过蛇形冷却水通道内流动的冷却水将磁通内产生的热量带出去，提高产品的允许功率量，并且使机体的表面温度稳定在35℃以下，散热效果好并且是传统结构散热冷却效果的3-4倍，满足高功率磁粉加载器的工作。本发明还进一步设置了多种优化方案，例如将水平通道部分的端部设置水管接头，在水管接头之间连接转弯通道部分形成蛇形冷却水通道，方便水路的维护更换，减少成本以及维护费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的磁粉加载器的转子组件的结构示意图；
图2为本发明提供的磁粉加载器一种实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的磁粉加载器一种实施例的蛇形冷却水通道的结构示意图；
图4为本发明提供的磁粉加载器另一实施例的结构示意图；
图5为本发明提供的磁粉加载器另一实施例的蛇形冷却水通道的结构示意图；
图6为图2所示的A-A方向的管道的分布图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2或图4所示，本发明提供了一种磁粉加载器，包括：
转子组件1，如图1所示，包括转轴10和设置在转轴10上的环形凸台状转子体11；
定子组件2，包括定子体20，定子体3的外圆表面设置有一励磁线圈21，定子体20与励磁线圈21的外围设置有导磁盖22，定子组件1环绕转子组件1；
高导磁粉3，设置在转子组件1和定子组件2之间的间隙；
循环冷却装置，设置于定子组件2的内部。
其中，励磁线圈21位于定子体20与导磁盖22形成的空腔内。
如图1所示，转子组件1为一体成型结构，转轴10包括转子轴部分100和制动轴部分101，且环形凸台状转子体11设置在转子轴部分100的中部；
磁粉加载器还包括：在转子轴部分100的两端由外至内依次套设有轴承盖4、端盖5，轴承盖4关于环形凸台状转子体11对称设置，端盖关于环形凸台状转子体11对称设置。
进一步地，循环冷却装置为蛇形冷却水通道，蛇形冷却水通道包括转弯通道部分和与转子组件的轴向平行的水平通道部分，两两水平通道部分通过转弯通道部分逐个顺次连接；且蛇形冷却水通道具备两个单独的开口，一个开口为进水口，另一个开口为出水口。
可选的，进水口和出水口分别设置在各自所在的水平通道部分的一端并且均位于远离制动轴部分101的一侧，进水口与出水口相邻；
在远离制动轴部分101的端盖5上设置有第一水阀、第二水阀，其中第一水阀连接进水口，第二水阀连接出水口。
以下结合蛇形冷却水通道的结构进一步介绍本发明的磁粉加载器，其中将定子体20贴近定子组件2与转子组件1的间隙的部分定义为高位部201，定子体20凸出的部分定义为低位部202，高位部201的外圆表面的局部区域以及低位部202的侧面的局部区域与导磁盖对接形成的空腔内设置有励磁线圈21，如图2和图4所示。
图6为图2中A-A方向所示的水平通道部分的分布，包括N个水平通道圆孔(16≤N≤32，且N为偶数)，编号分别为1、2……N，例如，将圆孔2对应的水平通道部分指出纸面的一端为进水口，圆孔1对应的水平通道部分指出指出的一端为出水口。当然，图4所示的结构的水平通道部分的分布与图2所示结构中水平通道部分相同，也如图6所示。
结合图6，图2所示的结构示意图中，第二水阀6连接出水口(即圆孔1所对应的位置)，连接进水口(即圆孔2所对应的位置)的第一水阀图中未示出；如图4所示的结构示意图中，第一水阀6’连接进水口(即圆孔2所对应的位置)，第二水阀被第一水阀6’所遮挡。当然，图2与图4中第一水阀、第二水阀的相对位置的设置相同。鉴于此，在实际应用中也可以将第一水阀连接出水口，第二水阀连接进水口，变换水路流向，磁粉加载器的工作过程与散热效果完全相同。
进一步地，作为本发明的一种优选方案，如图2和图3所示，其中图3为图2所示的磁粉加载器内部环绕一周分布的蛇形冷却水通道沿转轴的轴向方向展开后的示意图，蛇形冷却水通道为一体成型结构，蛇形冷却水通道包括N个水平通道部分L1、L2……LN和N-1个转弯管道T2、T3……TN，均设置于定子体20的高位部201所在的高度范围内，优选的，水平通道部分L1、L2……LN设置于定子体20的内圆圆周上；两两水平通道部分LxLx+1之间通过转弯通道部分Tx逐个顺次连接，其中2≤x≤N-1；两两水平通道部分LXL1之间通过转弯通道部分Tx连接，其中，x＝N。
如图2所示的磁粉加载器，远离制动轴部分101的端盖5上设置有第一水阀、第二水阀6(第一水阀被第二水阀所遮挡，图中未示出)；结合图3所示的蛇形冷却水通道中，水平通道部分L2远离制动轴部分101的一端为进水口，连接第一水阀；水平通道部分L1远离制动轴部分101的一端为出水口，连接第二水阀6，进水口、出水口分别设置在水平通道部分L2、水平通道部分L1的同一端，且均远离制动轴部分101。
进一步地，本发明的另一实施方式，如图4和图5所示，蛇形冷却水通道还包括设置在端盖上的水管接头；
具体的，进水口、出水口所在的水平通道部分的另一端均连接有水管接头，其余的水平通道部分的两端均连接有水管接头，且水管接头分别与各自对应连接的水平通道部分位于同一轴向方向上；
位于定子体内部的水平通道部分通过连接在端部的水管接头和位于端盖外侧的转弯通道部分逐个顺次连接；其中，转弯通道部分为可拆卸管道。
同样的，对应于图6所示的N个水平通道圆孔(16≤N≤32，且N为偶数)，图4和图5结构中的蛇形冷却水通道包括N个水平通道部分L1’、L2’……LN’，水平通道部分L2’远离制动轴部分101的一端为进水口,连接第一水阀6’；水平通道部分L1’远离制动轴部分101的一端为出水口，连接第二水阀，且水平通道部分L2’、水平通道部分L1’的另一端分别连接有水管接头R2、R1，其余的水平通道部分L3……LN’的两端均连接有水管接头R3……RN，并且设置有N-1个转弯管道T2’、T3’……TN’。
具体的，蛇形冷却水通道中包括的水平通道部分L1’、L2’……LN’设置于图4所示的高位部201所在的区域内，优选的，水平通道部分L1’、L2’……LN’设置于定子体20的内圆圆周上，水管接头R1、R2……RN分别设置在端盖7上，且转弯管道T2’、T3’……TN’设置于轴承盖的外部连接水管接头。两两水平通道部分LxLx+1之间通过设置在水平通道部分Lx端部的水管接头Rx、转弯通道部分Tx’以及设置在水平通道部分Lx+1端部的水管接头Rx+1逐个顺次连接，水管接头Rx、水管接头Rx+1分别位于各自水平通道部分的同一端，其中2≤x≤N-1,；两两水平通道部分LxL1之间通过设置在通过设置在水平通道部分Lx端部的水管接头Rx、转弯通道部分Tx’以及设置在水平通道部分L1端部的水管接头R1逐个顺次连接，其中x＝N。
进一步的，如图2或图4所示的结构中，端盖7与环形凸台状转子体11之间还设置有隔磁板7，更有效的保证隔磁板7与环形凸台状转子体11之间形成阻碍磁场的通道，避免漏磁现象的出现。
在上述多种优选方案中，蛇形冷却水通道布置于定子组件2的内部，处于磁粉加载器工作面的外侧，将工作时产生的热量能及时传递出去；不同型号的磁粉加载器水道的大小和数量各不相同。本申请的发明人在根据磁粉加载器的功率，在不影响磁通的情况下，合理布置水道的数量和大小。
进一步地，为了高效散热，蛇形冷却水通道尽量贴近定子组件2和转子组件1之间的间隙设置。在图2或图4所示的结构中，在定子体20的内圆圆周上均匀设置有16个水平通道部分；或者，在定子体20的内圆圆周上均匀设置有32个水平通道部分，当然根据实际应用中对磁粉加载器的功率的需求，设计的磁粉加载器可包含N个水平通道部分(16≤N≤32，N为偶数)。通过设置蛇形冷却水通道，满足不同功率条件下磁粉工作所需要的条件。
本发明实施例提供的磁粉加载器，在磁通内部设计成类似蛇形的循环水路，将磁通内部产生的热量通过流动的冷却水源源不断带走，冷却效果是传统冷却装置的3-4倍；有效的使机体表面的温度维持在55℃以下，大大提高大功率磁粉的工作条件，提高允许功率量，适用于高功率的磁粉加载器；并奇瑞方便维修，减少维护成本。
在本发明上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组件和/或分解后重新组件的。这些分解和/或重新组件应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组件，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
Claims (8)
1.一种磁粉加载器，其特征在于，包括：
转子组件，包括转轴和设置在所述转轴上的环形凸台状转子体；
定子组件，包括定子体，所述定子体的外圆表面设置有一励磁线圈，所述定子体与所述励磁线圈的外围设置有导磁盖，所述定子组件环绕所述转子组件；
高导磁粉，设置在所述转子组件和所述定子组件之间的间隙；
循环冷却装置，设置于所述定子组件的内部；
所述转子组件为一体成型结构，所述转轴包括转子轴部分和制动轴部分，且所述环形凸台状转子体设置在所述转子轴部分的中部；
所述磁粉加载器还包括：在所述转子轴部分的两端由外至内依次套设有轴承盖、端盖，所述轴承盖关于所述环形凸台状转子体对称设置，所述端盖关于所述环形凸台状转子体对称设置；
所述循环冷却装置为蛇形冷却水通道，所述蛇形冷却水通道包括转弯通道部分和与所述转轴的轴向平行的水平通道部分，两两所述水平通道部分通过所述转弯通道部分逐个顺次连接；
且所述蛇形冷却水通道具备两个单独的开口，一个开口为进水口，另一个开口为出水口。
2.根据权利要求1所述的磁粉加载器，其特征在于，所述励磁线圈位于所述定子体与所述导磁盖形成的空腔内。
3.根据权利要求1所述的磁粉加载器，其特征在于，
所述进水口和所述出水口分别设置在各自所在的水平通道部分的一端并且均位于远离所述制动轴部分的一侧，所述进水口与所述出水口相邻；
在远离所述制动轴部分的端盖上设置有第一水阀、第二水阀，所述第一水阀连接进水口，所述第二水阀连接出水口。
4.根据权利要求3所述的磁粉加载器，其特征在于，
所述蛇形冷却水通道为一体成型结构，所述水平通道部分和所述转弯通道部分均设置于所述间隙的外侧且位于所述定子体内，两两所述水平通道部分通过所述转弯通道部分逐个顺次连接。
5.根据权利要求3所述的磁粉加载器，其特征在于，
所述蛇形冷却水通道还包括设置在所述端盖上的水管接头；
所述进水口、所述出水口所在的水平通道部分的另一端均连接有所述水管接头，其余的水平通道部分的两端均连接有所述水管接头，且所述水管接头分别与各自对应连接的水平通道部分位于同一轴向方向上；
位于所述定子体内部的所述水平通道部分通过连接在端部的所述水管接头和位于所述端盖外侧的所述转弯通道部分逐个顺次连接；
所述转弯通道部分为可拆卸管道。
6.根据权利要求1所述的磁粉加载器，其特征在于，所述端盖与所述环形凸台状转子体之间还设置有隔磁板。
7.根据权利要求6所述的磁粉加载器，其特征在于，在所述定子体的内圆圆周上均匀设置有16个水平通道部分。
8.根据权利要求6所述的磁粉加载器，其特征在于，在所述定子体的内圆圆周上均匀设置有32个水平通道部分。
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