CN108880186B - 一种同轴式永磁传动装置 - Google Patents

一种同轴式永磁传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种同轴式永磁传动装置，包括所述的同轴式永磁传动装置，包括主动转子、从动转子、隔离套、左从动永磁体、右从动永磁体、左主动永磁体I、左主动永磁体II、右主动永磁体I、右主动永磁体II。本发明能够解决现有技术磁力传动结构主要存在的传递磁转矩较小等难题。

Description

一种同轴式永磁传动装置
技术领域
本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种同轴式永磁传动装置。
背景技术
当永磁传动又称为磁力联轴器或磁力耦合器，其主要包括三种形式的结构形式即同轴式磁力传动、端面式磁力传动以及平行轴式磁力传动。磁力传动是利用永磁材料或电磁铁产生的磁力作用，实现力或转矩非接触的传递。现有的磁力传动主要根据永磁体异性相吸的原理实现转矩的传递，但该种磁力传动结构主要存在传递磁转矩较小等难题，因此提高磁力传动的磁转矩对于其成功应用于机械工程传动领域具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种同轴式永磁传动装置，从而解决现有技术磁力传动结构主要存在的传递磁转矩较小等难题。
本发明的技术方案如下：
所述的同轴式永磁传动装置，包括主动转子、从动转子、隔离套、左从动永磁体、右从动永磁体、左主动永磁体I、左主动永磁体II、右主动永磁体I、右主动永磁体II；
所述的从动转子为圆筒形，其左端的圆环端面上粘贴有一圈左从动永磁体，其右端的圆环端面上粘贴有一圈右从动永磁体；
所述的主动转子包括左转子和右转子，所述的左转子和右转子之间通过连接件固定连接；所述的从动转子整体套装于主动转子内部，所述的左转子的右侧壁上设有内筒体I和外筒体I，所述的内筒体I设于外筒体I内，内筒体I和外筒体I组成同心双筒体结构；所述的右转子的左侧壁上设有内筒体II和外筒体II，所述的内筒体II设于外筒体II内，内筒体II和外筒体II组成同心双筒体结构；
所述的内筒体I上设有一圈左主动永磁体I，外筒体I上设有一圈左主动永磁体II，所述的左主动永磁体I和左主动永磁体II将左从动永磁体夹在中间，左主动永磁体I的内壁和左从动永磁体的外壁相对应，左主动永磁体II的外壁和左从动永磁体的内壁相对应；
所述的内筒体II上设有一圈右主动永磁体I，外筒体II上设有一圈右主动永磁体II，所述的右主动永磁体I和右主动永磁体II将右从动永磁体夹在中间，右主动永磁体I的内壁和右从动永磁体的外壁相对应，右主动永磁体II的外壁和右从动永磁体的内壁相对应；
所述的隔离套与主动转子固定连接，跟随主动转子一起转动，所述的隔离套将从动转子上的左从动永磁体、右从动永磁体整体包裹起来，所述的隔离套与整个从动转子、左主动永磁体I、左主动永磁体II、右主动永磁体I和右主动永磁体II均不接触。
所述的从动转子固定套装于从动轴上；所述的左转子固定套装在主动轴上，右转子套装在从动轴上，右转子能够相对于从动轴转动；所述的隔离套的左端固定安装于左转子的右侧面上靠近主动轴处，并且隔离套的左端同时套装于主动轴上；所述的隔离套的右端套装于从动轴上，能够相对于从动轴转动。
所述的连接件为连杆，所述的连杆的两端分别与左转子和右转子固定连接，所述的连杆设有两根以上，沿着左转子和右转子的圆周方向间隔设置。
所述的左转子上设有键槽，所述的主动轴通过键I配合与左转子装配成一体。
所述的从动转子上设有键槽，所述的从动轴通过键II配合与从动转子装配成一体。
所述的内筒体I的外侧壁上设有一圈左主动永磁体I，外筒体I的内侧壁上设有一圈左主动永磁体II。
所述的内筒体II的外侧壁上设有一圈右主动永磁体I，外筒体II的内侧壁上设有一圈右主动永磁体II。
所述的左主动永磁体I和左主动永磁体II的轴向长度相同，并且大于左从动永磁体的长度；所述的右主动永磁体I和右主动永磁体II的轴向长度相同，并且大于右从动永磁体的轴向长度。
所述的左主动永磁体I、左主动永磁体II、左从动永磁体均为由多个永磁体拼接组成的圆筒体，左主动永磁体I、左主动永磁体II、左从动永磁体所用的永磁体数目一致，并且总数为偶数。
所述的右主动永磁体I、右主动永磁体II、右从动永磁体均为由多个永磁体拼接组成的圆筒体，右主动永磁体I、右主动永磁体II、右从动永磁体所用的永磁体数目一致，并且总数为偶数。
所述的左主动永磁体I、左主动永磁体II、左从动永磁体均为径向充磁型永磁体，所述的左主动永磁体I、左主动永磁体II、左从动永磁体的磁力线方向相同。
所述的右主动永磁体I、右主动永磁体II、右从动永磁体均为径向充磁型永磁体，所述的右主动永磁体I、右主动永磁体II、右从动永磁体的磁力线方向相同。
所述的左从动永磁体和右主动永磁体II的磁力线方向相同。
本发明通过在左从动永磁体和右左从动永磁体的内外圈均布置主动永磁体的方式从而大大提高永磁传动的磁转矩，该种布置不仅提高了磁转矩，同时，内外圈主动永磁体对从动永磁体的磁场吸力，可以大大减少离心力对从动永磁体的影响，提高了传动的可靠性和安全性。而且，本发明采用的内外圈同时传递转矩的方式能够有效避免涡流产生，进一步提高传动效率。
本发明巧妙设计了主动永磁体比从动永磁体长的磁传动结构，因此隔离套不仅切割从动永磁体与外圈主动永磁体之间的磁力线，同时也切割主动永磁体和内圈主动永磁体之间的磁力线，两种切割磁力线产生的涡流方向相反，降低了涡流损耗的作用，提高了磁传动效率。
而且，本发明采用将从动转子上的左从动永磁体、右从动永磁体整体包裹起来的隔离套结构，形成了内圈隔离套和外圈隔离套结构，内圈隔离套和外圈隔离套结构会分别切割左主动永磁体I、II和右主动永磁体I、II之间的磁力线，这进一步加强了反向涡流强度，使其能够更为接近隔离套切割主动永磁体比从动永磁体的涡流强度，能够更好的相互抵消涡流，进一步提高磁传动效率。
本发明中主动转子与从动转子非接触式传递转矩，避免机械传动所引起的摩擦磨损，振动和噪声问题。采用的永磁传动结构具有过载保护作用。本发明中采用的非导磁隔离套有效减少了漏磁，提高了磁场利用率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的同轴式磁传动装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的同轴式磁传动装置的A-A面剖视图；
图3为本发明实施例提供的同轴式磁传动装置的B-B面剖视图；
图4为本发明实施例提供的同轴式磁传动装置图3和图4中C部放大图；
图中各序号标示及对应的名称如下：
1-主动转子，2-从动转子，3-隔离套，4-左从动永磁体，5-右从动永磁体，6-左主动永磁体I，7-左主动永磁体II，8-右主动永磁体I，9-右主动永磁体II，10-内筒体I，11-外筒体I，12-内筒体II，13-外筒体II，14-从动轴，15-主动轴，16-键I，17-键II，101-左转子，102-右转子，103-连杆。
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，所述的同轴式永磁传动装置，包括主动转子1、从动转子2、隔离套3、左从动永磁体4、右从动永磁体5、左主动永磁体I6、左主动永磁体II7、右主动永磁体I8、右主动永磁体II9；
所述的从动转子2为圆筒形，其左端的圆环端面上粘贴有一圈左从动永磁体4，其右端的圆环端面上粘贴有一圈右从动永磁体5；
所述的主动转子1包括左转子101和右转子102，所述的左转子101和右转子102之间通过连接件固定连接；所述的从动转子2整体套装于主动转子1内部，所述的左转子101的右侧壁上设有内筒体I10和外筒体I11，所述的内筒体I10设于外筒体I11内，内筒体I10和外筒体I11组成同心双筒体结构；所述的右转子102的左侧壁上设有内筒体II12和外筒体II13，所述的内筒体II12设于外筒体II13内，内筒体II12和外筒体II13组成同心双筒体结构；
所述的内筒体I10上设有一圈左主动永磁体I6，外筒体I11上设有一圈左主动永磁体II7，所述的左主动永磁体I6和左主动永磁体II7将左从动永磁体4夹在中间，左主动永磁体I6的内壁和左从动永磁体4的外壁相对应，左主动永磁体II7的外壁和左从动永磁体4的内壁相对应；
所述的内筒体II12上设有一圈右主动永磁体I8，外筒体II13上设有一圈右主动永磁体II9，所述的右主动永磁体I8和右主动永磁体II9将右从动永磁体5夹在中间，右主动永磁体I8的内壁和右从动永磁体5的外壁相对应，右主动永磁体II9的外壁和右从动永磁体5的内壁相对应；
所述的隔离套3与主动转子1固定连接，跟随主动转子1一起转动，所述的隔离套3将从动转子2上的左从动永磁体4、右从动永磁体5整体包裹起来，所述的隔离套3与整个从动转子2、左主动永磁体I6、左主动永磁体II7、右主动永磁体I8和右主动永磁体II9均不接触。
所述的从动转子2固定套装于从动轴14上；所述的左转子101固定套装在主动轴15上，右转子102套装在从动轴14上，右转子102能够相对于从动轴14转动；所述的隔离套3的左端固定安装于左转子101的右侧面上靠近主动轴15处，并且隔离套3的左端同时套装于主动轴15上；所述的隔离套3的右端套装于从动轴14上，能够相对于从动轴14转动。
所述的连接件为连杆103，所述的连杆103的两端分别与左转子101和右转子102固定连接，所述的连杆103设有两根以上，沿着左转子101和右转子102的圆周方向间隔设置。
所述的左转子101上设有键槽，所述的主动轴15通过键I16配合与左转子101装配成一体。
所述的从动转子2上设有键槽，所述的从动轴14通过键II17配合与从动转子2装配成一体。
所述的内筒体I10的外侧壁上设有一圈左主动永磁体I6，外筒体I11的内侧壁上设有一圈左主动永磁体II7。
所述的内筒体II12的外侧壁上设有一圈右主动永磁体I8，外筒体II13的内侧壁上设有一圈右主动永磁体II9。
所述的左主动永磁体I6和左主动永磁体II7的轴向长度相同，并且大于左从动永磁体4的长度；所述的右主动永磁体I8和右主动永磁体II9的轴向长度相同，并且大于右从动永磁体5的轴向长度。
所述的左主动永磁体I6、左主动永磁体II7、左从动永磁体4均为由多个永磁体拼接组成的圆筒体，左主动永磁体I6、左主动永磁体II7、左从动永磁体4所用的永磁体数目一致，并且总数为偶数。
所述的右主动永磁体I8、右主动永磁体II9、右从动永磁体5均为由多个永磁体拼接组成的圆筒体，右主动永磁体I8、右主动永磁体II9、右从动永磁体5所用的永磁体数目一致，并且总数为偶数。
如图4所示，所述的左主动永磁体I6、左主动永磁体II7、左从动永磁体4均为径向充磁型永磁体，所述的左主动永磁体I6、左主动永磁体II7、左从动永磁体4的磁力线方向相同。
如图4所示，所述的右主动永磁体I8、右主动永磁体II9、右从动永磁体5均为径向充磁型永磁体，所述的右主动永磁体I8、右主动永磁体II9、右从动永磁体5的磁力线方向相同。
所述的左从动永磁体4和右主动永磁体II9的磁力线方向相同。

Claims (8)

1.一种同轴式永磁传动装置，包括主动转子（1）、从动转子（2）、隔离套（3）、左从动永磁体（4）、右从动永磁体（5）、左主动永磁体I（6）、左主动永磁体II（7）、右主动永磁体I（8）、右主动永磁体II（9），其特征在于：
所述的从动转子（2）为圆筒形，其左端的圆环端面上粘贴有一圈左从动永磁体（4），其右端的圆环端面上粘贴有一圈右从动永磁体（5）；
所述的主动转子（1）包括左转子（101）和右转子（102），所述的左转子（101）和右转子（102）之间通过连接件固定连接；所述的从动转子（2）整体套装于主动转子（1）内部，所述的左转子（101）的右侧壁上设有内筒体I（10）和外筒体I（11），所述的内筒体I（10）设于外筒体I（11）内，内筒体I（10）和外筒体I（11）组成同心双筒体结构；所述的右转子（102）的左侧壁上设有内筒体II（12）和外筒体II（13），所述的内筒体II（12）设于外筒体II（13）内，内筒体II（12）和外筒体II（13）组成同心双筒体结构；
所述的内筒体I（10）上设有一圈左主动永磁体I（6），外筒体I（11）上设有一圈左主动永磁体II（7），所述的左主动永磁体I（6）和左主动永磁体II（7）将左从动永磁体（4）夹在中间，左主动永磁体I（6）的内壁和左从动永磁体（4）的外壁相对应，左主动永磁体II（7）的外壁和左从动永磁体（4）的内壁相对应；
所述的内筒体II（12）上设有一圈右主动永磁体I（8），外筒体II（13）上设有一圈右主动永磁体II（9），所述的右主动永磁体I（8）和右主动永磁体II（9）将右从动永磁体（5）夹在中间，右主动永磁体I（8）的内壁和右从动永磁体（5）的外壁相对应，右主动永磁体II（9）的外壁和右从动永磁体（5）的内壁相对应；
所述的隔离套（3）与主动转子（1）固定连接，跟随主动转子（1）一起转动，所述的隔离套（3）将从动转子（2）上的左从动永磁体（4）、右从动永磁体（5）整体包裹起来，所述的隔离套（3）与整个从动转子（2）、左主动永磁体I（6）、左主动永磁体II（7）、右主动永磁体I（8）和右主动永磁体II（9）均不接触；
所述的从动转子（2）固定套装于从动轴（14）上；所述的左转子（101）固定套装在主动轴（15）上，右转子（102）套装在从动轴（14）上，右转子（102）能够相对于从动轴（14）转动；所述的隔离套（3）的左端固定安装于左转子（101）的右侧面上靠近主动轴（15）处，并且隔离套（3）的左端同时套装于主动轴（15）上；所述的隔离套（3）的右端套装于从动轴（14）上，能够相对于从动轴（14）转动；
所述的内筒体I（10）的外侧壁上设有一圈左主动永磁体I（6），外筒体I（11）的内侧壁上设有一圈左主动永磁体II（7）；所述的内筒体II（12）的外侧壁上设有一圈右主动永磁体I（8），外筒体II（13）的内侧壁上设有一圈右主动永磁体II（9）。
2.如权利要求1所述的同轴式永磁传动装置，其特征在于：所述的连接件为连杆（103），所述的连杆（103）的两端分别与左转子（101）和右转子（102）固定连接，所述的连杆（103）设有两根以上，沿着左转子（101）和右转子（102）的圆周方向间隔设置。
3.如权利要求1所述的同轴式永磁传动装置，其特征在于：所述的左转子（101）上设有键槽，所述的主动轴（15）通过键I（16）配合与左转子（101）装配成一体。
4.如权利要求1所述的同轴式永磁传动装置，其特征在于：所述的从动转子（2）上设有键槽，所述的从动轴（14）通过键II（17）配合与从动转子（2）装配成一体。
5.如权利要求1所述的同轴式永磁传动装置，其特征在于：所述的左主动永磁体I（6）和左主动永磁体II（7）的轴向长度相同，并且大于左从动永磁体（4）的长度；所述的右主动永磁体I（8）和右主动永磁体II（9）的轴向长度相同，并且大于右从动永磁体（5）的轴向长度。
6.如权利要求1所述的同轴式永磁传动装置，其特征在于：所述的左主动永磁体I（6）、左主动永磁体II（7）、左从动永磁体（4）均为由多个永磁体拼接组成的圆筒体，左主动永磁体I（6）、左主动永磁体II（7）、左从动永磁体（4）所用的永磁体数目一致，并且总数为偶数；所述的右主动永磁体I（8）、右主动永磁体II（9）、右从动永磁体（5）均为由多个永磁体拼接组成的圆筒体，右主动永磁体I（8）、右主动永磁体II（9）、右从动永磁体（5）所用的永磁体数目一致，并且总数为偶数。
7.如权利要求1所述的同轴式永磁传动装置，其特征在于：所述的左主动永磁体I（6）、左主动永磁体II（7）、左从动永磁体（4）均为径向充磁型永磁体，所述的左主动永磁体I（6）、左主动永磁体II（7）、左从动永磁体（4）的磁力线方向相同；所述的右主动永磁体I（8）、右主动永磁体II（9）、右从动永磁体（5）均为径向充磁型永磁体，所述的右主动永磁体I（8）、右主动永磁体II（9）、右从动永磁体（5）的磁力线方向相同。
8.如权利要求1所述的同轴式永磁传动装置，其特征在于：所述的左从动永磁体（4）和右主动永磁体II（9）的磁力线方向相同。
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