CN105811735A - 一体化永磁调速变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴和输出轴，所述输入轴上安装有与输入轴同步旋转的导体转子，所述输入轴上设有调节器，调节器上设有调节杆，调节器通过调节杆与导体转子连接，所述导体转子的对应位置设有第一永磁转子，所述第一永磁转子对应位置设有第二永磁转子，所述第一永磁转子与第二永磁转子之间套设有调制环，所述调制环和所述第二永磁转子中的任意一个固定不动，另一个与所述输出轴通过法兰固定连接实现动力输出。本发明结构形式多样，适用于各种场合的增速和减速；避免了机械疲劳、摩擦损耗、震动噪音等，并无需适用润滑油，传动效率高；同时增加了散热能力，使导体转子产生的热量及时排出，提高了使用寿命。

Description

一体化永磁调速变速器

技术领域

本发明属于调速变速器技术领域，涉及一种调速变速机构，具体涉及一种结构精巧，散热性能好的一体化永磁调速变速器。

背景技术

传统的用于原动机和工作机或执行机构之间的变速装置大多为齿轮减速器或蜗杆减速器等机械式结构，由于采用机械式配合进行传动，会产生一些不可消除的问题，如机械疲劳、摩擦损耗、震动噪音等，必须使用润滑油进行润滑，才能保证机械运动的稳定性，但是用久了之后，会由于机械振动或磨损导致密封性能降低，造成漏油。

现有的替代方案是采用磁齿轮，由于采用的是磁力传动，没有机械接触的齿轮啮合，使磁齿轮无摩擦能耗、传动平稳、噪音少等特点，并且无需任何润滑方式。并且磁齿轮具有过载保护作用，过载时不会损坏减速器，而且在过载时随时切断传动关系，不仅减速器自身不会损坏，还能保护原动机。但是，磁齿轮在调节方式上比较单一，在某些时候还需要配合其他调速机构使用。例如，在电机带动风机运转时，不仅需要通过齿轮减速器来实现减速和增大扭矩的作用，同时还需要设置一变频机构来调节风机在一定范围内的转速。单一的磁齿轮无法实现该功能，可以通过增设永磁调速器来实现这一功能。

较为先进的方案是如申请号为201410296613.4的中国专利公开的技术方案，通过传动轴(3)同时连接与导体转子(5)对应传动的第一永磁转子(4)和与第三永磁转子(10)对应传动的第二永磁转子(11)，通过调节调节器(2)改变导体转子(5)与第一永磁体转子(4)之间的转矩实现无极变速；通过第二永磁转子(11)与第三永磁转子(10)上永磁体个数比实现增加扭矩和减速的目的。但是，由于第一永磁体转子(4)和第二永磁转子(11)的转速相同，并通过传动轴(3)传递扭矩，时间久了传动轴(3)会产生机械疲劳、摩擦损耗、震动噪音等；同时，由于设置了传动轴(3)，会导致该结构整体体积较大，不能满足较小空间的安装需求；另外，结构上并无设计散热功能，由于导体转子(5)切割磁感线产生涡流并生成热量，不能及时排出，散热效果较差。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供了一种一体化永磁调速变速器，该一体化永磁调速变速器具有机构设计合理、噪音小、散热好等特点。

技术方案：本发明所述的一体化永磁调速变速器，其目的是这样实现的：

一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴和输出轴，所述输入轴上安装有与输入轴同步旋转的导体转子，所述输入轴上设有调节器，调节器上设有调节杆，调节器通过调节杆与导体转子连接，所述导体转子的对应位置设有第一永磁转子，所述导体转子通过磁力与第一永磁转子传动，通过调节调节器和调节杆，使导体转子沿输入轴轴向移动来改变导体转子与第一永磁转子之间的相对面积，进而改变扭矩，所述第一永磁转子对应位置设有第二永磁转子，所述第一永磁转子与第二永磁转子之间套设有调制环，所述调制环和所述第二永磁转子中的任意一个固定不动，另一个通过磁力与第一永磁转子传动，并与所述输出轴通过法兰固定连接实现动力输出。

进一步地，所述第一永磁转子套设于所述导体转子的内部，所述第二永磁转子套设于所述第一永磁转子内部。

作为以上方案的并列方案，所述第一永磁转子套设于所述导体转子的外部，所述第二永磁转子套设于所述第一永磁转子外部。

更进一步地，当所述导体转子位于所述第一永磁转子内部时，由于导体转子不能有效利用空间散热，故需要在所述输入轴设于导体转子内部的轴上设有散热叶片，并在所述法兰上开设散热孔，高速旋转的散热叶片产生的空气流通和法兰上设置的散热孔，将热量及时排出。

作为以上方案的一种优选方案，所述导体转子的内侧面设置散热片，通过热传导将导体转子上的热量传递到散热片上，配合散热叶片产生的空气流通将热量排出。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明所述的一体化永磁调速变速器通过导体转子和第一永磁转子配合，将输入轴上的动力输入通过导体转子传递给第一永磁转子实现无极变速，然后通过第一永磁转子与调制环和第二永磁转子的配合，实现改变扭矩和调速的过程，进而将动力输出给调制环和第二永磁转子中的任意一个，并通过输出轴输出，结构形式多样，适用于各种场合的增速和减速；并且除了输入轴和输出轴之外，其它主要传动部件均无刚性连接，避免了机械疲劳、摩擦损耗、震动噪音等，并无需适用润滑油，传动效率高；同时在结构上增加了散热能力，使导体转子产生的热量及时排出，提高了使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述的一体化永磁调速变速器的实施例1的结构示意图；

图2是本发明所述的一体化永磁调速变速器的实施例2的结构示意图；

图3是本发明所述的一体化永磁调速变速器的实施例3的结构示意图；

图4是本发明所述的一体化永磁调速变速器的实施例4的结构示意图；

图5是图1的A-A向视图。

其中，1-输入轴；2-调节器；3-调节杆；4-导体转子；5-第一永磁转子；6-调制环；7-第二永磁转子；8-法兰；9-输出轴；10-散热叶片；11-散热孔；12-散热片。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

参见图1-4所示，一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴1、调节器2、调节杆3、导体转子4、第一永磁转子5、调制环6、第二永磁转子7、法兰8、输出轴9，输入轴1上安装有与输入轴1同步旋转的导体转子4，导体转子4的对应位置设置有第一永磁转子5，导体转子4通过磁力带动第一永磁转子5转动，输入轴1上还设置有调节器2，调节器2通过调节杆3与导体转子4连接，通过调节调节器2，使导体转子4沿输入轴1轴向移动来改变导体转子4与第一永磁转子5之间的相对面积，进而改变它们之间传递的扭矩，实现无极变速；在第一永磁转子5的对应位置设置第二永磁转子7，并且在第一永磁转子5和第二永磁转子7之间设置调制环6，保持它们之间的轴向位置一定，其相当于一般磁齿轮的设定，通过固定调制环6和第二永磁转子7中的任意一个，另一个自由转动，则第一永磁转子5通过磁力带动后者转动，实现改变扭矩调速的目的；并且后者通过法兰8与输出轴9连接，实现动力输出，通过预先设定的第一永磁转子5上永磁体的极对数P1、调制环6上永磁体的极对数P2和第二永磁转子7上永磁体的极对数P3的关系，来实现不同调速的增速与减速。

图3-4中，由于导体转子4位于所述第一永磁转子5的内部，导体转子4不断切割磁感线产生的涡流并生成热量，因而不能及时排出，因此解决的办法是在输入轴1设于导体转子4内部的轴上设置散热叶片10，在导体转子4的内侧面设置散热片12，并在法兰8上开设散热孔11，通过热传导将导体转子4上的热量传递到散热片12上，配合高速旋转的散热叶片10产生的空气流通和散热孔11，将热量及时排出。

参见图5为图1的A-A向视图，显示了图1中导体转子4、第一永磁转子5、调制环6与第二永磁转子7四者之间的位置和传动关系，其中导体转子4带动第一永磁转子5转动，调制环6固定，第一永磁转子5带动第二永磁转子7转动，从而完成了传动过程。

实施例1

参见图1所示，一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴1、调节器2、调节杆3、导体转子4、第一永磁转子5、调制环6、第二永磁转子7、法兰8、输出轴9，输入轴1上安装有与输入轴1同步旋转的导体转子4，导体转子4的内侧套设第一永磁转子5，导体转子4通过磁力带动第一永磁转子5转动，输入轴1上还设置有调节器2，调节器2通过调节杆3与导体转子4连接，通过调节调节器2，使导体转子4沿输入轴1轴向移动来改变导体转子4与第一永磁转子5之间的相对面积，进而改变它们之间传递的扭矩，实现无极变速；在第一永磁转子5的内侧套设第二永磁转子7，并且在第一永磁转子5和第二永磁转子7之间设置调制环6，保持它们之间的轴向位置一定，其相当于一般磁齿轮的设定，通过固定调制环6，第二永磁转子7自由转动，则第一永磁转子5通过磁力带动第二永磁转子7转动，实现改变扭矩调速的目的；并且第二永磁转子7通过法兰8与输出轴9连接，实现动力输出，通过预先设定的第一永磁转子5上永磁体的极对数P1、调制环6上永磁体的极对数P2和第二永磁转子7上永磁体的极对数P3的关系，来实现不同调速的增速与减速。

实施例2

参见图1所示，一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴1、调节器2、调节杆3、导体转子4、第一永磁转子5、调制环6、第二永磁转子7、法兰8、输出轴9，输入轴1上安装有与输入轴1同步旋转的导体转子4，导体转子4的内侧套设第一永磁转子5，导体转子4通过磁力带动第一永磁转子5转动，输入轴1上还设置有调节器2，调节器2通过调节杆3与导体转子4连接，通过调节调节器2，使导体转子4沿输入轴1轴向移动来改变导体转子4与第一永磁转子5之间的相对面积，进而改变它们之间传递的扭矩，实现无极变速；在第一永磁转子5的内侧套设第二永磁转子7，并且在第一永磁转子5和第二永磁转子7之间设置调制环6，保持它们之间的轴向位置一定，其相当于一般磁齿轮的设定，通过固定永磁转子7，调制环6自由转动，则第一永磁转子5通过磁力带动调制环6转动，实现改变扭矩调速的目的；并且调制环6通过法兰8与输出轴9连接，实现动力输出，通过预先设定的第一永磁转子5上永磁体的极对数P1、调制环6上永磁体的极对数P2和第二永磁转子7上永磁体的极对数P3的关系，来实现不同调速的增速与减速。

实施例3

参见图3所示，一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴1、调节器2、调节杆3、导体转子4、第一永磁转子5、调制环6、第二永磁转子7、法兰8、输出轴9，输入轴1上安装有与输入轴1同步旋转的导体转子4，导体转子4的外侧套设第一永磁转子5，导体转子4通过磁力带动第一永磁转子5转动，输入轴1上还设置有调节器2，调节器2通过调节杆3与导体转子4连接，通过调节调节器2，使导体转子4沿输入轴1轴向移动来改变导体转子4与第一永磁转子5之间的相对面积，进而改变它们之间传递的扭矩，实现无极变速；在第一永磁转子5的外侧套设第二永磁转子7，并且在第一永磁转子5和第二永磁转子7之间设置调制环6，保持它们之间的轴向位置一定，其相当于一般磁齿轮的设定，通过固定调制环6，第二永磁转子7自由转动，则第一永磁转子5通过磁力带动第二永磁转子7转动，实现改变扭矩调速的目的；并且第二永磁转子7通过法兰8与输出轴9连接，实现动力输出，通过预先设定的第一永磁转子5上永磁体的极对数P1、调制环6上永磁体的极对数P2和第二永磁转子7上永磁体的极对数P3的关系，来实现不同调速的增速与减速。由于导体转子4位于所述第一永磁转子5的内部，导体转子4不断切割磁感线产生的涡流并生成热量，因而不能及时排出，在输入轴1设于导体转子4内部的轴上设置散热叶片10，在导体转子4的内侧面设置散热片12，并在法兰8上开设散热孔11，通过热传导将导体转子4上的热量传递到散热片12上，配合高速旋转的散热叶片10产生的空气流通和散热孔11，将热量及时排出。

实施例4

参见图4所示，一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴1、调节器2、调节杆3、导体转子4、第一永磁转子5、调制环6、第二永磁转子7、法兰8、输出轴9，输入轴1上安装有与输入轴1同步旋转的导体转子4，导体转子4的外侧套设第一永磁转子5，导体转子4通过磁力带动第一永磁转子5转动，输入轴1上还设置有调节器2，调节器2通过调节杆3与导体转子4连接，通过调节调节器2，使导体转子4沿输入轴1轴向移动来改变导体转子4与第一永磁转子5之间的相对面积，进而改变它们之间传递的扭矩，实现无极变速；在第一永磁转子5的外侧套设第二永磁转子7，并且在第一永磁转子5和第二永磁转子7之间设置调制环6，保持它们之间的轴向位置一定，其相当于一般磁齿轮的设定，通过固定永磁转子7，调制环6自由转动，则第一永磁转子5通过磁力带动调制环6转动，实现改变扭矩调速的目的；并且调制环6通过法兰8与输出轴9连接，实现动力输出，通过预先设定的第一永磁转子5上永磁体的极对数P1、调制环6上永磁体的极对数P2和第二永磁转子7上永磁体的极对数P3的关系，来实现不同调速的增速与减速。由于导体转子4位于所述第一永磁转子5的内部，导体转子4不断切割磁感线产生的涡流并生成热量，因而不能及时排出，在输入轴1设于导体转子4内部的轴上设置散热叶片10，在导体转子4的内侧面设置散热片12，并在法兰8上开设散热孔11，通过热传导将导体转子4上的热量传递到散热片12上，配合高速旋转的散热叶片10产生的空气流通和散热孔11，将热量及时排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种一体化永磁调速变速器，包括输入轴和输出轴，其特征在于，所述输入轴上安装有与输入轴同步旋转的导体转子，所述输入轴上设有调节器，调节器上设有调节杆，调节器通过调节杆与导体转子连接，所述导体转子的对应位置设有第一永磁转子，所述导体转子通过磁力与第一永磁转子传动，通过调节调节器，使导体转子沿输入轴轴向移动来改变导体转子与第一永磁转子之间的相对面积，进而改变扭矩，所述第一永磁转子对应位置设有第二永磁转子，所述第一永磁转子与第二永磁转子之间套设有调制环，所述调制环和所述第二永磁转子中的任意一个固定不动，另一个通过磁力与第一永磁转子传动，并与所述输出轴通过法兰固定连接实现动力输出。

2.根据权利要求1所述的一种一体化永磁调速变速器，其特征在于，所述第一永磁转子套设于所述导体转子的内部，所述第二永磁转子套设于所述第一永磁转子内部。

3.根据权利要求1所述的一种一体化永磁调速变速器，其特征在于，所述第一永磁转子套设于所述导体转子的外部，所述第二永磁转子套设于所述第一永磁转子外部。

4.根据权利要求3所述的一种一体化永磁调速变速器，其特征在于，所述输入轴设于导体转子内部的轴上设有散热叶片，所述法兰上开设散热孔。

5.根据权利要求4所述的一种一体化永磁调速变速器，其特征在于，所述导体转子的内侧面设置散热片。