CN110677012B - 一种永磁调速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种永磁调速器，包括导体转盘、永磁转盘、驱动机构、调速机构、输入转轴和输出转轴，导体转盘与驱动机构通过输入转轴驱动连接，输出转轴的一端与永磁转盘固定连接、另一端与负载驱动连接，调速机构安装在输出转轴上；导体转盘和永磁转盘的轴向中心安装有相互配合的轴向及径向过度窜动预警机构，轴向及径向过度窜动预警机构限制导体转盘和永磁转盘的轴向相对距离和轴线偏移距离。轴向及径向过度窜动预警机构中的第一滚珠和第二滚珠，可以避免导体转盘和永磁转盘相互接触的情况发生，而且限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠接触会发出异响，限位转轴的端面与第二滚珠接触会发出异响，会提醒现场工作人员注意。

Description

一种永磁调速器
技术领域
本发明涉及永磁调速器技术领域。具体地说是一种永磁调速器。
背景技术
永磁调速器是通过调速结构来调节导体转盘和永磁转盘轴向间隙大小，进而实现输出扭矩大小的调节，由于机械磨损、机械故障、长时间使用或者安装基座不够稳固等原因，会导致导体转盘和永磁转盘的初始相对位置发生变化。导体转盘和永磁转盘的径向细微偏移通常难以发现，而导体转盘和永磁转盘的轴向细微偏移通常是工作中按照初始设定的轴向调节标准导致导体转盘和永磁转盘接触的事故发生时才发现。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种在导体转盘和永磁转盘的初始相对位置发生变化且超出设定标准时发出预警的永磁调速器。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种永磁调速器，包括导体转盘、永磁转盘、驱动机构、调速机构、输入转轴和输出转轴，所述导体转盘与所述驱动机构通过所述输入转轴驱动连接，所述输出转轴的一端与所述永磁转盘固定连接、另一端与负载驱动连接，所述调速机构安装在所述输出转轴上；所述导体转盘和所述永磁转盘的轴向中心安装有相互配合的轴向及径向过度窜动预警机构，所述轴向及径向过度窜动预警机构限制所述导体转盘和所述永磁转盘的轴向相对距离和轴线偏移距离。
上述永磁调速器，所述轴向及径向过度窜动预警机构包括限位转轴和具有限位槽的转轴限位部件；所述限位转轴和所述转轴限位部件二者中的任意一个安装在所述导体转盘的轴向中心，另一个安装在所述永磁转盘的轴向中心；所述限位转轴的外径与所述限位槽的内径相适配，所述限位槽限制所述限位转轴的轴向移动距离和径向偏移距离。
上述永磁调速器，所述导体转盘的盘面中心开设第一安装轴孔，所述第一安装轴孔具有内螺纹，所述转轴限位部件具有外螺纹，所述转轴限位部件安装在所述第一安装轴孔内且二者螺纹配合连接，所述转轴限位部件临近所述永磁转盘的一端端面与所述导体转盘的盘面平齐，并且所述转轴限位部件临近所述永磁转盘的一端端面上设置有拆卸方孔；所述永磁转盘的盘面中心开设有第二安装轴孔，所述第二安装轴孔具有内螺纹，所述限位转轴的第一端上具有外螺纹、第二端为光轴，所述限位转轴的第一端位于所述第二安装轴孔内并且二者螺纹配合连接；所述限位槽在所述转轴限位部件上沿所述输入转轴的轴线方向设置，所述限位转轴与所述输出转轴同轴。
上述永磁调速器，所述限位槽的轴线和所述限位转轴的轴线在同一条直线上。
上述永磁调速器，所述限位槽的侧壁上开设有第一滚珠槽，所述第一滚珠槽内安装有第一滚珠，所述第一滚珠与所述第一滚珠槽间隙配合。
上述永磁调速器，所述第一滚珠槽为径向限位环形槽。
上述永磁调速器，所述第一滚珠的一部分向外凸出所述第一滚珠槽的槽口，并且所述第一滚珠槽的槽口宽度小于所述第一滚珠的直径。
上述永磁调速器，所述限位槽的底壁上开设有第二滚珠槽，所述第二滚珠槽内安装有第二滚珠，所述第二滚珠与所述第二滚珠槽间隙配合。
上述永磁调速器，所述第二滚珠槽位于所述限位槽的底壁中心，所述第二滚珠的一部分向外凸出所述第二滚珠槽的槽口，并且所述第二滚珠槽的槽口直径小于所述第二滚珠的直径。
上述永磁调速器，所述第二滚珠槽为以所述限位槽的底壁中心为圆心的轴向限位环形槽，所述第二滚珠的一部分向外凸出所述第二滚珠槽的槽口，并且所述第二滚珠槽的槽口直径小于所述第二滚珠的直径。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
1、在盘式永磁驱动器设计制造的时候，导体转盘和永磁转盘的轴向相对距离处于最小设计轴向间隙SX，限位转轴的端面与第二滚珠间隙配合，此时限位转轴的端面与第二滚珠之间尚未接触，相互之间还有一定的间距S1；当由于机械磨损、机械故障、长时间使用或者安装基座不够稳固等原因可能会导致导体转盘和永磁转盘的轴向相对距离SY比初始设计值SX小(即SX-SY＝ΔS1>0，导体转盘和永磁转盘有相互接触的风险)；在日常使用中当调速机构将导体转盘和永磁转盘的轴向间隙由大到小调节的时候(即增大输出扭矩)，如果ΔS1大于或等于S1，限位转轴的端面将与第二滚珠接触(此时第二滚珠在第二滚珠槽内滚动，限位转轴的端面与第二滚珠之间为滑动摩擦，不会影响限位转轴的正常转动)，并且由于第二滚珠的阻碍导致调速机构无法将导体转盘和永磁转盘的轴向间隙继续调小，不仅可以避免导体转盘和永磁转盘相互接触的情况发生，而且限位转轴的端面与第二滚珠接触会发出异响，会提醒现场工作人员注意。也可以根据实际需要通过调整S1的大小而调节导体转盘和永磁转盘的轴向相对位置变化预警的灵敏度。
2、在盘式永磁驱动器设计制造的时候，导体转盘和永磁转盘的径向相对距离处于最大设计值(即输入转轴的轴线和输出转轴的轴线二者横向偏移的最大距离ΔS2)，限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠间隙配合，此时限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠之间尚未接触，相互之间还有一定的间距S2；当由于机械磨损、机械故障、长时间使用或者安装基座不够稳固等原因可能会导致导体转盘和永磁转盘的径向相对距离ΔSN比初始设计值ΔS2大；(即ΔSN-ΔS2＝ΔS3>0，导体转盘和永磁转盘相互错开的距离大于设计值)，在日常的调速器运行过程中或者调速机构在调节导体转盘和永磁转盘的间隙时，如果ΔS3大于或等于S2，限位转轴的光滑圆柱面将与第一滚珠接触(此时第一滚珠在第一滚珠槽内滚动，限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠之间为滑动摩擦，不会影响限位转轴的正常转动)，并且由于第一滚珠的阻碍而导致导体转盘和永磁转盘的径向相对位置无法继续增大，不仅可以避免导体转盘和永磁转盘的径向相对位置过度增大，而且限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠接触会发出异响，可以提醒现场工作人员注意。
3、将转轴限位部件临近永磁转盘的一端端面设计成与导体转盘的盘面平齐，这样不会影响现有永磁调速器的导体转盘和永磁转盘的轴向间隙最小设计值，若对现有的永磁调速器进行升级改造也不会影响调速器的最大输出扭矩；在转轴限位部件临近永磁转盘的一端端面上设置拆卸方孔，方便使用拆卸工具将转轴限位部件从导体转盘上拆卸下来。
4、转轴限位部件与导体转盘为螺纹连接，限位转轴与永磁转盘也为螺纹连接，更换维修成本低。
附图说明
图1本发明永磁调速器的结构示意图；
图2为图1中A部放大结构示意图；
图3为图1所示本发明永磁调速器中转轴限位部件的右视结构示意图；
图4本发明永磁调速器中限位转轴与转轴限位部件相互配合的另一种结构示意图；
图5为图4所示本发明永磁调速器中转轴限位部件的右视结构示意图。
图中附图标记表示为：1-导体转盘；2-永磁转盘；3-驱动机构；4-调速机构；5-输入转轴；6-输出转轴；7-限位转轴；8-限位槽；9-第一滚珠槽；10-第一滚珠；11-第二滚珠槽；12-第二滚珠；13-拆卸方孔。
具体实施方式
实施例1
如图1至图3所示，
本实施例中的永磁调速器：包括导体转盘1、永磁转盘2、驱动机构3、调速机构4、输入转轴5和输出转轴6，所述导体转盘1与所述驱动机构3通过所述输入转轴5驱动连接，所述输出转轴6的一端与所述永磁转盘2固定连接、另一端与负载驱动连接，所述调速机构4安装在所述输出转轴6上；所述导体转盘1和所述永磁转盘2的轴向中心安装有相互配合的轴向及径向过度窜动预警机构，所述轴向及径向过度窜动预警机构限制所述导体转盘1和所述永磁转盘2的轴向相对距离和轴线偏移距离。
所述轴向及径向过度窜动预警机构，如图2所示，包括限位转轴7和具有限位槽8的转轴限位部件；所述限位转轴7和所述转轴限位部件二者中的任意一个安装在所述导体转盘1的轴向中心，另一个安装在所述永磁转盘2的轴向中心；所述限位转轴7的外径与所述限位槽8的内径相适配，所述限位槽8限制所述限位转轴7的轴向移动距离和径向偏移距离。
所述导体转盘1的盘面中心开设第一安装轴孔，所述第一安装轴孔具有内螺纹，所述转轴限位部件具有外螺纹，所述转轴限位部件安装在所述第一安装轴孔内且二者螺纹配合连接，转轴限位部件与导体转盘为螺纹连接，限位转轴与永磁转盘也为螺纹连接，更换维修成本低。
所述转轴限位部件临近所述永磁转盘2的一端端面与所述导体转盘1的盘面平齐，并且所述转轴限位部件临近所述永磁转盘2的一端端面上设置有拆卸方孔13；将转轴限位部件临近永磁转盘的一端端面设计成与导体转盘的盘面平齐，这样不会影响现有永磁调速器的导体转盘和永磁转盘的轴向间隙最小设计值，若对现有的永磁调速器进行升级改造也不会影响调速器的最大输出扭矩；在转轴限位部件临近永磁转盘的一端端面上设置拆卸方孔，方便使用拆卸工具将转轴限位部件从导体转盘上拆卸下来。
所述永磁转盘2的盘面中心开设有第二安装轴孔，所述第二安装轴孔具有内螺纹，所述限位转轴7的第一端上具有外螺纹、第二端为光轴，所述限位转轴7的第一端位于所述第二安装轴孔内并且二者螺纹配合连接；所述限位槽8在所述转轴限位部件上沿所述输入转轴5的轴线方向设置，所述限位转轴7与所述输出转轴6同轴。所述限位槽8的轴线和所述限位转轴7的轴线在同一条直线上。
如图2所示，所述限位槽8的侧壁上开设有第一滚珠槽9，所述第一滚珠槽9内安装有第一滚珠10，所述第一滚珠10与所述第一滚珠槽9间隙配合。所述第一滚珠槽9为径向限位环形槽。所述第一滚珠10的一部分向外凸出所述第一滚珠槽9的槽口，并且所述第一滚珠槽9的槽口宽度小于所述第一滚珠10的直径。在盘式永磁驱动器设计制造的时候，导体转盘和永磁转盘的轴向相对距离处于最小设计轴向间隙SX，限位转轴的端面与第二滚珠间隙配合，此时限位转轴的端面与第二滚珠之间尚未接触，相互之间还有一定的间距S1；当由于机械磨损、机械故障、长时间使用或者安装基座不够稳固等原因可能会导致导体转盘和永磁转盘的轴向相对距离SY比初始设计值SX小(即SX-SY＝ΔS1>0，导体转盘和永磁转盘有相互接触的风险)；在日常使用中当调速机构将导体转盘和永磁转盘的轴向间隙由大到小调节的时候(即增大输出扭矩)，如果ΔS1大于或等于S1，限位转轴的端面将与第二滚珠接触(此时第二滚珠在第二滚珠槽内滚动，限位转轴的端面与第二滚珠之间为滑动摩擦，不会影响限位转轴的正常转动)，并且由于第二滚珠的阻碍导致调速机构无法将导体转盘和永磁转盘的轴向间隙继续调小，不仅可以避免导体转盘和永磁转盘相互接触的情况发生，而且限位转轴的端面与第二滚珠接触会发出异响，会提醒现场工作人员注意。也可以根据实际需要通过调整S1的大小而调节导体转盘和永磁转盘的轴向相对位置变化预警的灵敏度。
如图3所示，所述限位槽8的底壁上开设有第二滚珠槽11，所述第二滚珠槽11内安装有第二滚珠12，所述第二滚珠12与所述第二滚珠槽11间隙配合。在盘式永磁驱动器设计制造的时候，导体转盘和永磁转盘的径向相对距离处于最大设计值(即输入转轴的轴线和输出转轴的轴线二者横向偏移的最大距离ΔS2)，限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠间隙配合，此时限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠之间尚未接触，相互之间还有一定的间距S2；当由于机械磨损、机械故障、长时间使用或者安装基座不够稳固等原因可能会导致导体转盘和永磁转盘的径向相对距离ΔSN比初始设计值ΔS2大；(即ΔSN-ΔS2＝ΔS3>0，导体转盘和永磁转盘相互错开的距离大于设计值)，在日常的调速器运行过程中或者调速机构在调节导体转盘和永磁转盘的间隙时，如果ΔS3大于或等于S2，限位转轴的光滑圆柱面将与第一滚珠接触(此时第一滚珠在第一滚珠槽内滚动，限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠之间为滑动摩擦，不会影响限位转轴的正常转动)，并且由于第一滚珠的阻碍而导致导体转盘和永磁转盘的径向相对位置无法继续增大，不仅可以避免导体转盘和永磁转盘的径向相对位置过度增大，而且限位转轴的光滑圆柱面与第一滚珠接触会发出异响，可以提醒现场工作人员注意。
本实施例中，所述第二滚珠槽11为以所述限位槽8的底壁中心为圆心的轴向限位环形槽，所述第二滚珠12的一部分向外凸出所述第二滚珠槽11的槽口，并且所述第二滚珠槽11的槽口直径小于所述第二滚珠12的直径。
实施例2
如图4至图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述限位槽8的底壁上开设的第二滚珠槽11为另一种形式，本实施例中，所述第二滚珠槽11为以所述限位槽8的底壁中心为圆心的一个轴向限位槽，所述第二滚珠12的一部分向外凸出所述第二滚珠槽11的槽口，并且所述第二滚珠槽11的槽口直径小于所述第二滚珠12的直径。在本实施例中，仅在底壁中心设置的一个第二滚珠槽11，但是仍旧能够实现限位转轴的端面与第二滚珠之间为滑动摩擦，不会影响限位转轴的正常转动，并且限位转轴的端面与第二滚珠接触会发出异响，会提醒现场工作人员注意，实现轴向过度窜动预警功能。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种永磁调速器，包括导体转盘（1）、永磁转盘（2）、驱动机构（3）、调速机构（4）、输入转轴（5）和输出转轴（6），所述导体转盘（1）与所述驱动机构（3）通过所述输入转轴（5）驱动连接，所述输出转轴（6）的一端与所述永磁转盘（2）固定连接、另一端与负载驱动连接，所述调速机构（4）安装在所述输出转轴（6）上；其特征在于：所述导体转盘（1）和所述永磁转盘（2）的轴向中心安装有相互配合的轴向及径向过度窜动预警机构，所述轴向及径向过度窜动预警机构限制所述导体转盘（1）和所述永磁转盘（2）的轴向相对距离和轴线偏移距离；
所述轴向及径向过度窜动预警机构包括限位转轴（7）和具有限位槽（8）的转轴限位部件；所述限位转轴（7）和所述转轴限位部件二者中的任意一个安装在所述导体转盘（1）的轴向中心，另一个安装在所述永磁转盘（2）的轴向中心；所述限位转轴（7）的外径与所述限位槽（8）的内径相适配，所述限位槽（8）限制所述限位转轴（7）的轴向移动距离和径向偏移距离；
所述导体转盘（1）的盘面中心开设第一安装轴孔，所述第一安装轴孔具有内螺纹，所述转轴限位部件具有外螺纹，所述转轴限位部件安装在所述第一安装轴孔内且二者螺纹配合连接，所述转轴限位部件临近所述永磁转盘（2）的一端端面与所述导体转盘（1）的盘面平齐，并且所述转轴限位部件临近所述永磁转盘（2）的一端端面上设置有拆卸方孔（13）；所述永磁转盘（2）的盘面中心开设有第二安装轴孔，所述第二安装轴孔具有内螺纹，所述限位转轴（7）的第一端上具有外螺纹、第二端为光轴，所述限位转轴（7）的第一端位于所述第二安装轴孔内并且二者螺纹配合连接；所述限位槽（8）在所述转轴限位部件上沿所述输入转轴（5）的轴线方向设置，所述限位转轴（7）与所述输出转轴（6）同轴；
所述限位槽（8）的轴线和所述限位转轴（7）的轴线在同一条直线上；
所述限位槽（8）的侧壁上开设有第一滚珠槽（9），所述第一滚珠槽（9）内安装有第一滚珠（10），所述第一滚珠（10）与所述第一滚珠槽（9）间隙配合。
2.根据权利要求1所述的永磁调速器，其特征在于，所述第一滚珠槽（9）为径向限位环形槽。
3.根据权利要求1所述的永磁调速器，其特征在于，所述第一滚珠（10）的一部分向外凸出所述第一滚珠槽（9）的槽口，并且所述第一滚珠槽（9）的槽口宽度小于所述第一滚珠（10）的直径。
4.根据权利要求1所述的永磁调速器，其特征在于，所述限位槽（8）的底壁上开设有第二滚珠槽（11），所述第二滚珠槽（11）内安装有第二滚珠（12），所述第二滚珠（12）与所述第二滚珠槽（11）间隙配合。
5.根据权利要求4所述的永磁调速器，其特征在于，所述第二滚珠槽（11）位于所述限位槽（8）的底壁中心，所述第二滚珠（12）的一部分向外凸出所述第二滚珠槽（11）的槽口，并且所述第二滚珠槽（11）的槽口直径小于所述第二滚珠（12）的直径。
6.根据权利要求4所述的永磁调速器，其特征在于，所述第二滚珠槽（11）为以所述限位槽（8）的底壁中心为圆心的轴向限位环形槽，所述第二滚珠（12）的一部分向外凸出所述第二滚珠槽（11）的槽口，并且所述第二滚珠槽（11）的槽口直径小于所述第二滚珠（12）的直径。
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