CN106300884A - 永磁离合型调速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及永磁调速技术领域,尤其涉及一种永磁离合型调速器,结构中包括永磁传动机构和气隙调节机构,其特征在于,所述气隙调节机构中主轴与箱体前侧板之间设有前轴承座,主轴与前轴承座之间设有移动套,所述移动套前侧连接永磁盘,所述移动套后侧经推板与丝母套相连,所述回转丝杠连接蜗轮,与蜗轮啮合的蜗杆由执行器驱动;所述后轴承座上设有轴承压盖和密封盖,所述轴承压盖与推板之间设有限位凸台。与现有技术相比,本发明的有益效果是:采用了通用性强且具有自锁性能的蜗轮蜗杆调节机构,能实现气隙的快速调节,满足装置在调速器和离合器两种功能之间的切换,使永磁调速器的应用得到扩展,具有广阔的市场前景,极具应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及永磁调速技术领域,尤其涉及一种永磁离合型调速器。
背景技术
在我国,离合器与制动器大量应用的是摩擦式或电磁式工作原理。随着永磁材料的发展,利用永磁体替代电励磁,不仅可以节约电源,而且可以减小产品体积,提高产品的机电性能,目前永磁联轴器已应用于泵、反应釜等无泄漏设备中。
永磁离合器是靠永磁体的磁力耦合作用工作的,其结构与永磁联轴器类似。永磁体提供准确的磁场强度用于产生额定转矩,由于磁场强度是固定值,结果转矩也是常数。合理设计离合器尺寸可传递固定的转矩,当超过额定转矩时离合器滑脱。重新排列磁极结构可实现有限的转矩变化,可调整到额定转矩以下30-40%。
中国专利CN200720129993公开了“一种利用磁力传动技术实现主从动件运动的永磁离合器”,它主要是利用磁力传动技术,采用不同极性交错排列的瓦片状高性能永磁材料组成环状内、外磁体,并通过外力作用使外磁体在轴向限位运动,形成内、外磁体间的结合或分离,从而实现永磁离合器的传动。它在稳态工作状态时不耗能,同结合或脱离所需操纵力小,能够适用于各种形式结合或分离的执行机构;同时,从动件间无直接接触,不存在摩擦,可以起到一定的隔振、减振功能。其结构简单、传动效率高,传动平稳,结合迅速、分离彻底,可作为各类自动控制系统中的执行元件,有着良好的应用前景。此方案有利于实现永磁离合器的自动控制操作,使离合器灵活地工作在结合位、分离位或调速位上,但是受其结构限制,自锁功能不太可靠,无法用于调速场合。
中国专利CN201420707955公开了“一种节能型永磁柔性离合器”,包括导体盘、永磁盘、输入侧轮毂和输出轴,导体盘与输入侧轮毂相连,永磁盘位于输出轴侧,导体盘与永磁盘之间设有气隙,输出轴上设有执行器轮毂,执行器轮毂通过间隔套管与永磁盘相连接,执行器轮毂外侧设有轴承,轴承位于轴承座中,轴承座的外壁与拨杆机构的执行杆铰接。所述输出轴上设有限定永磁盘移动距离的中心盘,中心盘设有两块,分别对应前极限位置和后极限位置。在使离合器在满足离合作用的前提下,能兼具有节能、隔振、柔性启动、过载保护等诸多优点,有利于减少电机启动时的阻力,减轻噪声。该方案采用简捷的盘式结构,有利于提高传递扭矩,方便实现永磁离合器的自动控制操作,但是受其结构限制,也是自锁功能不太可靠,不能有效保证调速场合中某一气隙值的长期稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁离合型调速器,采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆气隙调节机构,实现气隙的自动快速调节功能,满足调速器和离合器的功能切换,减少结构体积,尤其是减少设备长度,降低制造成本,进一步提高气隙调节动作的可靠性。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是这样的:
永磁离合型调速器,结构中包括永磁传动机构和气隙调节机构,所述永磁传动机构中包括永磁盘和导体盘,永磁盘与导体盘之间设有气隙,所述永磁离合型调速器连接在电机与负载之间,所述气隙的宽度通过气隙调节机构推拉永磁盘调节,所述气隙调节机构中包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆、前轴承座、后轴承座、移动套、丝母套和回转丝杠,所述主轴贯穿箱体,主轴与箱体前侧板之间设有前轴承座,主轴与前轴承座之间设有移动套,所述主轴通过后轴承座与箱体后侧板相连,所述移动套前侧连接永磁盘,所述移动套后侧经推板与丝母套相连,所述推板与箱体相连,所述丝母套与回转丝杠的螺纹相啮合,所述回转丝杠连接蜗轮,与蜗轮啮合的蜗杆由执行器驱动;所述后轴承座上设有轴承压盖和密封盖,所述轴承压盖与推板之间设有限位凸台。
所述后轴承座内设有由角接触轴承与深沟球轴承构成的轴承组合,所述角接触轴承成对设于衬套内,衬套上设有油道与后轴承座上的注油孔相连通。
所述永磁盘的结构中包括磁盘一和磁盘二,磁盘一与磁盘二之间设有中心盘,磁盘一连接齿条一,磁盘二连接齿条二,齿条一与齿条二分别与设于中心盘上的惰轮相啮合,所述惰轮沿圆周方向分布在中心盘上,惰轮数量为3~6个,当磁盘二受移动套推动时,磁盘一与磁盘二作相向移动。
所述中心盘与主轴通过方键连接,中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套,中心盘的另一侧连接轴端定位套。
所述方键的数量为4~6个。
所述轴端定位套与主轴通过螺纹相连接,轴端定位套上配有顶丝。
所述前轴承座与箱体前侧板之间设有直线轴承。
所述密封盖与主轴之间设有迷宫密封圈。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)采用了通用性强且具有自锁性能的蜗轮蜗杆调节机构,能实现气隙的快速调节,且满足装置在调速器和离合器两种功能之间的切换,使永磁调速器的应用得到扩展。
2)调速器结构体积大为减少,尤其是减少了设备长度,相对于现有的内外筒凸轮式结构,降低了制造成本,同时蜗轮蜗杆式调节机构更容易检查和维护,机构动作更可靠,具有较高的安全可靠性。
3)本发明的气隙调节机构可配合电动执行器、液压马达、气动马达等驱动方式,适用于多种电机传动环节,配合远程控制系统,可研发出适用各种场合的智能永磁传动产品,具有广阔的市场前景,极具应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图;
图2是本发明实施例中的中心盘结构示意图。
图中:1-永磁传动机构,2-气隙调节机构,3-箱体,4-主轴,5-蜗轮,6-蜗杆,7-前轴承座,8-后轴承座,9-移动套,10-回转丝杠,11-丝母套,12-箱体前侧板,13-箱体后侧板,14-推板,15-直线轴承,16-中心盘,17-惰轮,18-迷宫密封圈,19-轴承压盖,20-密封盖,21-限位凸台,22-角接触轴承,23-深沟球轴承,24-衬套,25-油道,26-方键,27-限位套,28-轴端定位套,29-顶丝,101-永磁盘,101A-永磁盘一,101B-永磁盘二,102-导体盘,102A-导体盘一,102B-导体盘二,103-齿条一,104-齿条二,105A-导体一,105B-导体二,106-气隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
见图1、图2,是本发明永磁离合型调速器实施例结构示意图,结构中包括永磁传动机构1和气隙调节机构2,永磁传动机构1中包括永磁盘101和导体盘102,导体盘一102A上设有导体一105A,导体盘二102B上设有导体二105B,永磁盘101和导体盘102之间设有气隙106,该永磁离合型调速器连接在电机与负载之间,气隙的宽度通过气隙调节机构2推拉永磁盘来调节,此装置采用永磁传动原理工作,当导体盘与永磁盘相对转动时,导体盘上的导体切割永磁盘的磁力线,在导体中产生涡流,进而产生与永磁盘磁场相反的感生磁场,从而实现扭矩的传递。
气隙调节机构2中包括箱体3、主轴4、蜗轮5、蜗杆6、前轴承座7、后轴承座8、移动套9、丝母套11和回转丝杠10,主轴4贯穿箱体3,主轴4与箱体前侧板12之间设有前轴承座7,主轴4与前轴承座7之间设有移动套9,主轴4通过后轴承座8与箱体后侧板13相连,移动套9前侧连接永磁盘101,移动套9后侧经推板14与丝母套11相连,推板14与箱体3连接固定,丝母套11与回转丝杠10的螺纹相啮合,回转丝杠10连接蜗轮5,与蜗轮5啮合的蜗杆6由执行器驱动。
气隙调节机构2的动作过程是:执行器带动蜗杆6,蜗杆6驱动蜗轮5,蜗轮5带动回转丝杠10旋转,回转丝杠10使丝母套11直线移动,丝母套11带动移动套9轴向移动推动永磁盘101轴向移动,实现通过执行器的旋转运动控制沿轴向移动的气隙大小的调节。
后轴承座8上设有轴承压盖19和密封盖20,轴承压盖19与推板14之间设有限位凸台21,原则上,限位凸台21设于轴承压盖19或推板14上任一处均可,实施例中,限位凸台21设于轴承压盖19上,其目的是作为推板14的极限位置的限位,避免发生碰撞和刮擦。
永磁盘101的结构中包括磁盘一101A和磁盘二101B,磁盘一与磁盘二之间设有中心盘16,磁盘一连接齿条一103,磁盘二连接齿条二104,齿条一103与齿条二104分别与设于中心盘上的惰轮17相啮合,惰轮17沿圆周方向分布在中心盘16上,惰轮17的数量为3~6个。导体盘102的结构中包括导体盘一102A和导体盘二102B,当磁盘二101B受移动套9推动时,能实现磁盘一101A和磁盘二101B作相向移动,进而实现磁盘一101A和导体盘一102A之间以及磁盘二101B和导体盘二102B之间气隙的同步调节。
后轴承座18内设有由角接触轴承22与深沟球轴承23构成的轴承组合,角接触轴承22成对设于衬套24内,衬套24上设有油道25与后轴承座18上的注油孔相连通,该轴承组合有利于克服轴向力,减少轴向窜动对气隙的影响,保证装置的长期安全稳定运行。
中心盘16与主轴4通过方键26连接,中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套27,中心盘的另一侧连接轴端定位套28。为了保证安全的传递扭矩,方键26的数量为4~6个为宜。轴端定位套28与主轴4是通过螺纹相连接的,轴端定位套28上配有顶丝29,顶丝29用于实现轴端定位套28与主轴4之间的固定,避免中心盘16发生轴向窜动。
前轴承座7与箱体前侧板12之间设有直线轴承15,保证前轴承座7沿轴向前后移动顺畅,减轻阻力。密封盖20上设有迷宫密封圈18,其目的是防止灰尘或其他异物进入箱体3内,有利于保证装置的长期稳定运行。
以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例,但不应该限制本发明的保护范围,凡在不违背本发明的精神和原则的前提下,所作的种种修改、等同替换以及改进,均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.永磁离合型调速器,结构中包括永磁传动机构和气隙调节机构,所述永磁传动机构中包括永磁盘和导体盘,永磁盘与导体盘之间设有气隙,所述永磁离合型调速器连接在电机与负载之间,所述气隙的宽度通过气隙调节机构推拉永磁盘调节,其特征在于,所述气隙调节机构中包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆、前轴承座、后轴承座、移动套、丝母套和回转丝杠,所述主轴贯穿箱体,主轴与箱体前侧板之间设有前轴承座,主轴与前轴承座之间设有移动套,所述主轴通过后轴承座与箱体后侧板相连,所述移动套前侧连接永磁盘,所述移动套后侧经推板与丝母套相连,所述推板与箱体相连,所述丝母套与回转丝杠的螺纹相啮合,所述回转丝杠连接蜗轮,与蜗轮啮合的蜗杆由执行器驱动;所述后轴承座上设有轴承压盖和密封盖,所述轴承压盖与推板之间设有限位凸台。
2.根据权利要求1所述的永磁离合型调速器,其特征在于,所述后轴承座内设有由角接触轴承与深沟球轴承构成的轴承组合,所述角接触轴承成对设于衬套内,衬套上设有油道与后轴承座上的注油孔相连通。
3.根据权利要求1所述的永磁离合型调速器,其特征在于,所述永磁盘的结构中包括磁盘一和磁盘二,磁盘一与磁盘二之间设有中心盘,磁盘一连接齿条一,磁盘二连接齿条二,齿条一与齿条二分别与设于中心盘上的惰轮相啮合,所述惰轮沿圆周方向分布在中心盘上,惰轮数量为3~6个,当磁盘二受移动套推动时,磁盘一与磁盘二作相向移动。
4.根据权利要求3所述的永磁离合型调速器,其特征在于,所述中心盘与主轴通过方键连接,中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套,中心盘的另一侧连接轴端定位套。
5.根据权利要求4所述的永磁离合型调速器,其特征在于,所述方键的数量为4~6个。
6.根据权利要求4所述的永磁离合型调速器,其特征在于,所述轴端定位套与主轴通过螺纹相连接,轴端定位套上配有顶丝。
7.根据权利要求1所述的永磁离合型调速器,其特征在于,所述前轴承座与箱体前侧板之间设有直线轴承。
8.根据权利要求1所述的永磁离合型调速器,其特征在于,所述密封盖与主轴之间设有迷宫密封圈。
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