CN106357086B - 一种单盘永磁调速离合器及双动力传输系统 - Google Patents
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Abstract
一种单盘永磁调速离合器，包括：导体转子组、磁盘转子组；导体转子组固定于负载，磁盘转子组固定于电机的输出端；导体转子组与磁盘转子组之间设有可调节的气隙，磁盘转子组包括内套调速机构、外套调速机构和磁盘总成；内套调速机构与电机的输出端连接，外套调速机构滑动套设于内套调速机构，磁盘总成固接于外套调速机构，且磁盘总成、外套调速机构和内套调速机构同轴；通过控制外套调速机构在内套调速机构上轴向滑动调整气隙，直至将电机的转速调整为零，切断电机与负载之间的动力。当本申请的单盘永磁调速离合器应用于双动力减速系统时，当主电机旋转时，可以切断备用电机与负载之间的动力，使备用电机不跟随主电机旋转，方便拆装维护备用电机。
Description
技术领域
本发明涉及传动技术领域，具体涉及一种单盘永磁调速离合器及双动力传输系统。
背景技术
火电机组中的空气预热器属于重新启动设备，为了保证系统的可靠运转，避免因电机故障造成的停产事故，目前普遍采用主、辅电机共同带动一个减速机，即双动力传输系统；但该系统在运行中存在的主要问题是：主电机正常使用时，出现辅助电机被反拖动的现象，不仅使其处于发电状态，而且加剧了轴承油封的磨损，为解决此问题，常在辅助电机端加装超越离合器解决其跟转问题，但超越离合器被拖动，也存在拆卸其离合器本体困难以及辅助电机的维护不方便的现象。
发明内容
针对减速机双输入传动的过程中，辅助电机被反拖动的问题，本申请提供一种单盘永磁调速离合器及双动力减速系统。
根据本申请的第一方面，一种实施例中提供一种单盘永磁调速离合器，包括：负载输入端、导体转子组、磁盘转子组和电机；导体转子组固定于负载，磁盘转子组固定于电机的输出端；
导体转子组与磁盘转子组之间设有可调节的气隙；磁盘转子组包括内套调速机构、外套调速机构和磁盘总成；
内套调速机构与备用电机的输出端连接，外套调速机构滑动套设于内套调速机构，磁盘总成固接于外套调速机构，且磁盘总成、外套调速机构和内套调速机构同轴；
通过控制外套调速机构在内套调速机构上轴向滑动调整气隙，直至将备用电机的转速调整为零，以切断电机与负载之间的动力。
一种实施例中，还包括电机安装法兰，内套调速机构通过电机安装法兰连接于电机的输出端。
一种实施例中，内套调速机构包括内转臂套、第一轴承和输出轴；
输出轴包括一体成型、直径顺次减小的第一圆台、第二圆台和第三圆台；
第一圆台与所述电机安装法兰固接，内转臂套通过所述第一轴承支撑于输出轴的第二圆台上方。
一种实施例中，第三圆台的上下圆曲面被切削成平面，外套调速机构包括外转臂套、第二轴承、连接套、和耐磨块；
耐磨块放置于第三圆台的平面上，连接套套设于耐磨块，且远离第二圆台的一端与磁盘总成连接，外转臂套通过第二轴承固定于连接套上方；
外转臂套上固设有凸轮滚针轴承，内转臂套上设有与凸轮滚针轴承相配合的螺旋槽，凸轮滚针轴承滑动嵌入螺旋槽内，外转臂套通过凸轮滚针轴承相对于内转臂套轴向滑动，并带动连接套和耐磨块轴向滑动。
一种实施例中，外套调速机构还包括钢珠、挡板和一组钢珠压盖；
挡板固定连接于连接套上，一组钢珠压盖固定于挡板上，且挡板、钢珠压盖形成一容纳腔，钢珠放置于容纳腔内。
一种实施例中，磁盘总成包括：磁盘转子盘、永磁压板和若干个永磁体；
磁盘转子盘固定连接于连接套，永磁体按极性面的不同依次排列于磁盘转子盘上，永磁压板盖设于磁盘转子盘上。
一种实施例中，永磁体为方形或扇形，且永磁体的数量为偶数个，并按极性面S-N-S间隔排列。
一种实施例中，还包括外套手柄和内套手柄，外套手柄安装于外转臂套上，内套手柄用于固定内转臂套。
一种实施例中，还包括负载法兰，导体转子组通过负载法兰固定于负载。
一种实施例中，导体转子组包括导体转子盘、散热片、铜盘和钢珠支撑板；
导体转子盘和钢珠支撑板分别固定连接于负载法兰，散热片固定于导体转子盘外侧，铜盘固定于导体转子盘内侧，且，铜盘与磁盘转子盘一一相对。
根据本申请的第二方面，一种实施例中提供一种双动力减速系统，包括主用电机和备用电机，还包括上述的单盘永磁调速离合器，单盘永磁调速离合器用于切断备用电机和/主用电机与负载之间的动力。
依据上述实施例的单盘永磁调速离合器，由于控制外套调速机构在内套调速机构上轴向滑动以调整导体转子组与磁盘转子组之间的气隙的间距，通过调整气隙间距的变化调整电机转速，当气隙调为最大时，电机的转速可以调至为零，切断了电机与负载之间的动力，当本申请的单盘永磁调速离合器应用于双动力减速系统时，单盘永磁调速离合器可以切断备用电机与负载之间的动力，当主电机旋转时，使备用电机不跟随主电机旋转，可以随时拆装维护备用电机。
附图说明
图1为单盘永磁调速离合器的结构示意图；
图2为内套调速机构的输出轴的结构示意图；
图3为耐磨块在输出轴上分布示意图；
图4为内套调速机构的内转臂套的结构示意图；
图5为外套手柄和内套手柄的安装示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本例提供一种单盘永磁调速离合器，其在电机转速固定的情况下，调解电机的输出转速，可以将电机的输出转速调至为零，进一步，达到切断电机与负载之间的动力，其结构示意图如图1所示，包括导体转子组1和磁盘转子组2，导体转子组1固定于负载，磁盘转子组2固定于电机的输出端。
进一步，导体转子组1与磁盘转子组2之间设有可调节的气隙，磁盘转子组2包括内套调速机构21、外套调速机构22和磁盘总成23；内套调速机构21与电机的输出端连接，外套调速机构22滑动套设于内套调速机构21，磁盘总成23固接于外套调速机构22，且磁盘总成23、外套调速机构22和内套调速机构21同轴，通过控制外套调速机构22在内套调速机构21上轴向滑动调整气隙的间距，直至将电机的转速调整为零，以切断电机与负载之间的动力。
为了减少磁盘转子组2与电机输出轴的摩擦，本例的单盘永磁调速离合器还包括电机安装法兰3，内套调速机构21通过电机安装法兰3连接于电机的输出端。
具体的，内套调速机构21包括内转臂套211、第一轴承212和输出轴213；输出轴213包括一体成型、直径顺次减小的第一圆台2131、第二圆台2132和第三圆台2133，其结构图如图2所示；第一圆台2131与电机安装法兰3固接，内转臂套211通过第一轴承212支撑于输出轴213的第二圆台2132上方，第一轴承212的端部由轴承端盖215固定，轴承端盖215固定于内转臂套211上。
外套调速机构22包括外转臂套221、第二轴承222、连接套223和耐磨块224；第三圆台2133的上下圆曲面被切削成平面，耐磨块224放置于第三圆台2133的平面上，连接套223套设于耐磨块224，且远离第二圆台2132的一端与磁盘总成23连接，外转臂套221通过第二轴承222固定于连接套223上方，相应的，第二轴承222的端部也被轴承端盖215固定，轴承端盖215固定于外转臂套221上；外转臂套221上固设有凸轮滚针轴承225，内转臂套211上设有与凸轮滚针轴承225相配合的螺旋槽214，内转臂套211的结构示意图如图3所示，凸轮滚针轴承225滑动嵌入螺旋槽214内，外转臂套221通过凸轮滚针轴承225相对于内转臂套211轴向滑动，并带动连接套223和耐磨块224沿输出轴213轴向滑动。
其中，内转臂套211上设置的螺旋槽214的长度是根据导体转子组1与磁盘转子组2之间设定的可调节的气隙间距设定的，即，外转臂套221通过凸轮滚针轴承225在螺旋槽214内轴向滑动的距离是气隙可调节的间距，连接套223和输出轴213之间的设置耐磨块224，耐磨块224避免了连接套223与输出轴213直接接触，有效地减少了连接套223相对输出轴213轴向滑动、旋转运动时产生的磨损。连接套223与输出轴213之间具体设置了四个耐磨块224，如图2和图3所示，第三圆台2133的上下圆曲面被切削成平面的部分，分别放置了两个耐磨块224。
进一步，气隙间距调节稳定后，为了减少导体转子组1与磁盘转子组2之间的轴向力的响应，外套调速机构22还包括钢珠226、挡板227和一组钢珠压盖228；挡板227固定连接于连接套223上，一组钢珠压盖228固定于挡板227上，且挡板227、钢珠压盖228形成一容纳腔，钢珠226部分放置于容纳腔内，其外露的部分与导体转子组1接触，当导体转子组1与磁盘转子组2之间的气隙间距稳定后，两者的力分别通过钢珠226作用与反作用。
进一步，磁盘总成23包括：磁盘转子盘231、永磁压板232和若干个永磁体233；磁盘转子盘231固定连接于连接套223，永磁体233按极性面的不同依次排列于磁盘转子盘231上，永磁压板232盖设于磁盘转子盘231上；其中，永磁体233为方形或扇形，且永磁体233的数量为偶数个，并按极性面S-N-S间隔排列。
进一步，还包括外套手柄4和内套手柄5，外套手柄25安装于外转臂套221上，外部的执行机构通过连杆与外套手柄4连接，通过执行机构驱动外套手柄4旋转，即可实现外转臂套221沿着轴线方向运动，通过第二轴承222带动连接套223沿着轴线方向运动，使得嵌入在连接套223内的耐磨块224在输出轴213表面进行滑动，同时，推动磁盘转子盘231和钢轴226沿着轴线方向运动，以调整磁盘转子盘231与导体转子组1之间的气隙间距；外转臂套221轴向运动的过程中，内转臂套211需要固定，所以将内套手柄5用于固定内转臂套211上，通过固定内套手柄5以固定内转臂套211，外套手柄4和内套手柄5的安装示意图如图4所示。
同样的，为减少导体转子组1对负载输入轴的摩擦影响，本例还包括负载法兰6，导体转子组1通过负载法兰6固定于负载的输入轴上。
进一步，导体转子组1包括导体转子盘11、散热片12、铜盘13和钢珠支撑板14；导体转子盘11和钢珠支撑板14分别固定连接于负载法兰6，散热片12固定于导体转子盘11外侧，铜盘13固定于导体转子盘11内侧，且，铜盘13与磁盘转子盘231一一相对；其中，散热片12可以对导体转子盘11产生的热量进行散热，钢珠支撑板14对钢珠226进行支撑限位，进一步，为了避免钢珠226外露部分与钢珠支撑板14的竖立面产生刚性接触，相应的，钢珠支撑板14设有用于容纳钢珠226外露部分的缓冲腔，当导体转子组1和磁盘转子组2之间的气隙间距调整到最小时，钢珠226外露部分通过缓冲腔与钢珠支撑板14部分接触。
当电机动力输入时，电机动力通过电机安装法兰3、输出轴213的第三圆台2133、耐磨块224、连接套223输出到磁盘总成23，带动磁盘总成23、导体转子组1、及负载输入法兰6进行旋转运动，实现对负载端的动力输入，其中耐磨块224与输出轴213的第三圆台2133的上下平面接触，并保持相对静止。
当需要切断电机对负载的输入动力时，外套手柄4被执行机构驱动，外套调速机构22中的凸轮滚针轴承225可在内转臂套211上的螺旋槽214中滑动，外转臂套221沿着轴线方向运动，并通过连接套223将轴向运动传递到磁盘总成23上，改变磁盘总成23与导体转子组1之间的气隙间距，实现二者气隙的改变。当气隙最大时，磁盘转子组2最终停歇，达到切断电机与负载之间动力的目的。
根据本例提供的单盘永磁调速离合器，本例还提供一种双动力减速系统，包括主用电机和备用电机，还包括本例提供的单盘永磁调速离合器，单盘永磁调速离合器通过上述工作原理可以切断备用电机和/或主用电机与负载之间的动力，如，当主电机旋转时，可以切断备用电机与负载之间的动力，使备用电机不跟随主电机旋转，还可以随时拆装维护备用电机，大大提高了系统的稳定性与安全性，同时，结构简单且可靠性高。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。但凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种单盘永磁调速离合器，其特征在于，包括：导体转子组、磁盘转子组；所述导体转子组固定于负载，所述磁盘转子组固定于电机的输出端；
所述导体转子组与所述磁盘转子组之间设有可调节的气隙，所述磁盘转子组包括内套调速机构、外套调速机构和磁盘总成，所述磁盘总成、外套调速机构和内套调速机构同轴；
所述内套调速机构包括内转臂套、第一轴承和输出轴，所述输出轴包括一体成型、直径顺次减小的第一圆台、第二圆台和第三圆台；
所述第一圆台与所述电机的输出端接，所述内转臂套通过所述第一轴承支撑于所述输出轴的第二圆台上方；
所述第三圆台的上下圆面被切削成平面，所述外套调速机构包括外转臂套、第二轴承、连接套和耐磨块；
所述耐磨块放置于所述第三圆台的平面上，所述连接套套设于所述耐磨块，且远离所述第二圆台的一端与所述磁盘总成连接，所述外转臂套通过所述第二轴承固定于所述连接套上方；
所述外转臂套上固设有凸轮滚针轴承，所述内转臂套上设有与所述凸轮滚针轴承相配合的螺旋槽，所述凸轮滚针轴承滑动嵌入所述螺旋槽内，所述外转臂套通过所述凸轮滚针轴承相对于所述内转臂套轴向滑动，并带动所述连接套和耐磨块轴向滑动；
通过控制所述外套调速机构在所述内套调速机构上轴向滑动调整所述气隙，直至将所述电机的转速调整为零，以切断所述电机与负载之间的动力。
2.如权利要求1所述的单盘永磁调速离合器，其特征在于，所述外套调速机构还包括钢珠、挡板和一组钢珠压盖；
所述挡板固定连接于所述连接套上，所述一组钢珠压盖固定于所述挡板上，且所述挡板、钢珠压盖形成一容纳腔，所述钢珠部分放置于所述容纳腔内。
3.如权利要求1所述的单盘永磁调速离合器，其特征在于，所述磁盘总成包括：磁盘转子盘、永磁压板和若干个永磁体；
所述磁盘转子盘固定连接于所述连接套，所述永磁体按极性面的不同依次排列于所述磁盘转子盘上，所述永磁压板盖设于所述磁盘转子盘上。
4.如权利要求3所述的单盘永磁调速离合器，其特征在于，所述永磁体为方形或扇形，且所述永磁体的数量为偶数个，并按极性面S-N-S间隔排列。
5.如权利要求1所述的单盘永磁调速离合器，其特征在于，还包括外套手柄和内套手柄，所述外套手柄安装于所述外转臂套上，所述内套手柄用于固定所述内转臂套。
6.如权利要求1所述的单盘永磁调速离合器，其特征在于，还包括负载法兰，所述导体转子组通过所述负载法兰固定于所述负载。
7.如权利要求6所述的单盘永磁调速离合器，其特征在于，所述导体转子组包括导体转子盘、散热片、铜盘和钢珠支撑板；
所述导体转子盘和钢珠支撑板分别固定连接于负载法兰，所述散热片固定于所述导体转子盘外侧，所述铜盘固定于所述导体转子盘内侧，且，所述铜盘与所述磁盘转子盘一一相对。
8.一种双动力减速系统，包括主用电机和备用电机，其特征在于，还包括如权利要求1-7中任一项所述的单盘永磁调速离合器，所述单盘永磁调速离合器用于切断所述备用电机和/主用电机与负载之间的动力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Kuang Jun Inventor after: Ma Yushun Inventor after: Liu Jianpin Inventor after: Shen Baohong Inventor after: Huang Xiaobing Inventor after: Gu Zhaoyi Inventor after: Yang Di Inventor before: Kuang Jun Inventor before: Ma Yushun Inventor before: Liu Jianpin Inventor before: Shen Baohong Inventor before: Huang Xiaobing Inventor before: Gu Zhaoyi |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A single disc permanent magnet speed control clutch and dual power transmission system Granted publication date: 20190122 Pledgee: Huangpu Sub branch of Bank of Shanghai Co.,Ltd. Pledgor: SHANGHAI ORIENTAL MARITIME ENGINEERING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024310000150 |