CN108494222A - 一种轴向磁通电磁转差离合器 - Google Patents

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李建贵
罗瑞仁
王保国
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Abstract

本发明公开了一种轴向磁通电磁转差离合器，包括主动部分、从动部分、控制部分，所述主动部分包括主动轴、主动转子支撑件、主动转子、三相绕组，所述主动轴与主动转子支撑件相连，所述主动转子与主动转子支撑件相连，所述从动部分包括从动轴、从动转子支撑件、从动转子，所述从动轴与从动转子支撑件相连，所述从动转子与从动转子支撑件相连，所述主动转子与从动转子两者轴向相对设置，在主动转子的齿槽内设有三相绕组，在从动转子内设有永磁体。本发明是一种轴向磁通电磁转差离合器，磁通方向是轴向的，与传统的电磁转差离合器相比，本发明的轴向长度可以做的非常薄，其体积大大减小，重量大幅降低，节省了材料，降低了成本，实现了电磁转差离合器的轻量化。

Description

一种轴向磁通电磁转差离合器
技术领域
本发明涉及一种离合器，尤其涉及一种轴向磁通电磁转差离合器，应用于起重机械、汽车变速器等相关领域的传动系统中。
背景技术
电磁转差离合器以其主、从动部分之间没有任何的机械连接，无磨损消耗，无冲击而广泛应用于冶金、造纸、化工、起重机械、汽车变速器等相关领域的传动系统中。
传统的电磁转差离合器其磁通方向为径向，体积大，重量大，结构较为复杂。专利“一种基于磁齿轮效应的电磁转差离合器”(专利号201710526046.0)提出了一种满足“磁齿轮效应”的电磁转差离合器，其磁通方向为径向，采用调磁环调磁，虽能增大转矩，但增加了机械结构，结构复杂，不利于电磁转差离合器的轻量化与简单化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种结构简单、转矩大的轴向磁通电磁转差离合器。
本发明所采用的技术方案为：一种轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：包括主动部分、从动部分、控制部分，所述主动部分包括主动轴、主动转子支撑件、主动转子、三相绕组，所述主动轴与主动转子支撑件相连，所述主动转子与主动转子支撑件相连，所述从动部分由从动轴、从动转子支撑件、从动转子组成，所述从动轴与从动转子支撑件相连，所述从动转子与从动转子支撑件相连，所述主动转子与从动转子两者轴向相对设置，在主动转子的齿槽内设有三相绕组，在从动转子内设有永磁体。
按上述技术方案，沿所述主动转子周向开设多个平行齿矩形槽，在该平行齿矩形槽内安设三相绕组，在从动转子上开设多个矩形槽，在该矩形槽内安设永磁体。
按上述技术方案，主动转子的转子齿、从动转子永磁体极对数、三相绕组极对数满足“游标效应”，即NS＝Pr1+Pr2，其中，NS为主动转子转子齿的个数，Pr1为从动转子永磁体极对数，Pr2为所述三相绕组产生的极对数。
按上述技术方案，所述主动转子与所述从动转子之间设有气隙，气隙宽度在0.8mm-2.8mm之间。
按上述技术方案，在主动转子支撑件与从动转子支撑件上均开设有通风孔。
按上述技术方案，所述主动轴与所述主动转子支撑件通过键相固连，所述主动转子支撑件与所述主动转子通过过盈配合相固连。
按上述技术方案，所述从动转子与所述从动转子支撑件通过过盈配合相固连，所述从动转子支撑件与所述从动轴通过键相固连。
本发明所取得的有益效果为：
1、本发明是一种轴向磁通电磁转差离合器，磁通方向是轴向的，与传统的电磁转差离合器相比，本发明的轴向长度可以做的非常薄，其体积大大减小，重量大幅降低，节省了材料，降低了成本，实现了电磁转差离合器的轻量化。
2、本发明引入了游标效应，提高了电磁转差离合器的转矩密度与功率密度，与传统的普通电磁转差离合器相比，增大了输出转矩，实现了更好的转矩传动，效率大大提高。
3、本发明采用主动转子转子齿调磁的方法对磁场进行调制，与现有的电磁转差离合器中的调磁方法相比，本发明取消了调磁环，对电磁转差离合器的结构进行了优化，使其结构更为紧凑，体积变小，结构变得简单化。
4、本发明的磁通方向是轴向的，且各转子支撑件上设有通风孔，相比于传统的径向磁通的电磁转差离合器，其散热性好，冷却性能大幅提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明在二维等效模型下的磁路示意图。
图3为本发明主动转子模型示意图。
图4为本发明从动转子模型示意图。
图中：1主动转子、2三相绕组、3电刷、4主动轴、5从动转子、6从动轴、7控制电路、8主动转子支撑件、9转子铁芯、10转子永磁体、11从动转子支撑件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-4所示，本实施例提供了一种轴向磁通电磁转差离合器，包括主动部分、从动部分、控制部分。所述主动部分由主动轴4、主动转子支撑件8、主动转子1、三相绕组2组成。所述从动部分由从动轴6、从动转子支撑件11、从动转子5组成，所述从动转子5由转子永磁体10与转子铁芯9组成。所述控制部分由电刷3、控制电路7组成。所述主动轴4与所述主动转子支撑件8通过键相固连，所述主动转子支撑件8与所述主动转子1通过过盈配合相固连。所述主动轴4带动所述主动转子1运动。
本实施例中，沿所述主动转子1周向开设18个平行齿矩形槽，在该平行齿矩形槽内安设三相绕组2，所述三相绕组2与电刷3相连，并与控制电路7相连。所述三相绕组2绕成8极。通过调节所述三相绕组2中的三相电流的频率，即可调节输出转速。
所述从动转子5由转子铁芯9与转子永磁体10组成。在从动转子5上开设多个矩形槽，所述转子永磁体10内嵌于所述转子铁芯9上开设的矩形槽中并与所述转子铁芯9固连。所述转子永磁体10极对数为14对极。
本实施例中，所述从动转子5与所述从动转子支撑件11通过过盈配合相固连，所述从动转子支撑件11与所述从动轴6通过键相固连。所述主动转子支撑件8与所述从动转子支撑件11上均匀开有通风孔。所述主动转子1与所述从动转子5间设有气隙，气隙宽度在0.8mm-2.8mm之间，优选2㎜。
所述主动转子1的转子齿对磁场进行调制，轭部磁力线进入所述主动转子1的转子齿后，一分为二通过气隙回到所述转子永磁体10。其磁路图如附图2所示。
本实施例中，所述主动转子1的转子齿、所述转子永磁体10极对数、所述三相绕组2极对数满足“游标效应”，即NS＝Pr1+Pr2，其中，NS为所述主动转子1转子齿的个数，Pr1为所述转子永磁体10极对数，Pr2为所述三相绕组2产生的极对数。
本发明中，所述主动转子1的转子齿、转子永磁体10极对数、三相绕组2极对数只需满足“游标效应”，即NS＝Pr1+Pr2，即可满足所述一种轴向磁通电磁转差离合器的齿槽配合。本发明包括但不局限于上述轴向磁通电磁转差离合器的齿槽配合。

Claims (7)

1.一种轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：包括主动部分、从动部分、控制部分，所述主动部分包括主动轴、主动转子支撑件、主动转子、三相绕组，所述主动轴与主动转子支撑件相连，所述主动转子与主动转子支撑件相连，所述从动部分包括从动轴、从动转子支撑件、从动转子，所述从动轴与从动转子支撑件相连，所述从动转子与从动转子支撑件相连，所述主动转子与从动转子两者轴向相对设置，在主动转子的齿槽内设有三相绕组，在从动转子内设有永磁体。
2.根据权利要求1所述的轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：沿所述主动转子周向开设多个平行齿矩形槽，在该平行齿矩形槽内安设三相绕组，在从动转子上开设多个矩形槽，在该矩形槽内安设永磁体。
3.根据权利要求1或2所述的轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：主动转子的转子齿、从动转子永磁体极对数、三相绕组极对数满足“游标效应”，即NS＝Pr1+Pr2，其中，NS为主动转子转子齿的个数，Pr1为从动转子永磁体极对数，Pr2为所述三相绕组产生的极对数。
4.根据权利要求1或2所述的轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：所述主动转子与所述从动转子之间设有气隙，气隙宽度在0.8mm-2.8mm之间。
5.根据权利要求1或2所述的轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：在主动转子支撑件与从动转子支撑件上均开设有通风孔。
6.根据权利要求1或2所述的轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：所述主动轴与所述主动转子支撑件通过键相固连，所述主动转子支撑件与所述主动转子通过过盈配合相固连。
7.根据权利要求1或2所述的轴向磁通电磁转差离合器，其特征在于：，所述从动转子与所述从动转子支撑件通过过盈配合相固连，所述从动转子支撑件与所述从动轴通过键相固连。
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