CN110829711B - 径向励磁电磁滑环式自动平衡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明径向励磁电磁滑环式自动平衡装置包括：外壳、动环、静环、连接轴承和控制器，动环包括：外励磁环、内励磁环、配重盘、第一配重块、第二配重块和动环轴承；静环包括：定子、励磁骨架和线圈；动环和静环均装在外壳内，并通过连接轴承相连，在外壳的中央装有定子，在定子两端分别固定有励磁骨架，外励磁环外壁固定在外壳内壁上，在外励磁环圆周上均匀分布有若干个外励磁环内齿，内励磁环固定在外壳的中间隔板上，在内励磁环圆周上均匀分布有若干个内励磁环外齿，配重盘套装在动环轴承上，配重盘的外圆周上有凸起圆环，圆环上加工有安装永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组，该凸起圆环伸入到外励磁环内齿和内励磁环外齿之间。
Description
技术领域
本发明涉及了一种自动平衡装置，特别是一种径向励磁电磁滑环式自动平衡装置。
背景技术
因转子质量不平衡而引起的振动超标是旋转机械最常发生的故障，严重影响设备的运行效率、工作精度以及使用寿命等，而自动平衡装置因为能在线自动抑制旋转设备的不平衡故障，平衡速度快，且平衡过程中无需设备停机，一直被认为是解决不平衡振动故障的有效方案。
电磁滑环式自动平衡装置是利用电磁力驱动配重块旋转的主动式平衡执行器，于1998年由美国Blance Dynamics(简称BalaDyne)公司的Dyer S.W.等人首次提出。该类自动平衡装置不仅具有无需复杂的辅助系统、操作简单、平衡速度快的优点，同时降低了对内部零件的加工精度要求、制造难度小，且工作过程中无需电能和控制信号需要在动静件间传递，从根本上避免了电刷等磨损件的使用，设备使用寿命更高。但传统的该类平衡装置内部的动环、静环采用了两体式结构，安装过程中需要分别安装动环和静环，且要保证动静环间的间隙在0.5mm左右，安装和使用困难。一体化电磁滑环式自动平衡结构虽然安装时无需调整动静环间隙，大大降低了该类产品的安装难度，但是由于其采用轴向励磁结构，当配重盘受力过大时，配重盘可能会发生偏摆并与励磁环发生碰磨，对平衡过程产生干扰。
本发明的重点即在一体化电磁滑环式自动平衡结构的基础上，将轴向励磁结构改进为径向励磁结构，解决了配重盘转动过程中的偏摆以及与励磁环碰磨问题，并采用永磁体与软铁联合驱动，在自锁力满足需求的前提下，有效增大了驱动能力，增加了平衡装置的运行稳定性和可靠性。
发明内容
本申请的发明目的在于解决现有的轴向励磁结构存在的问题，而提供一种径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，装置内部采用径向驱动结构，且配重盘使用永磁体-软铁联合驱动。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，它包括：外壳、动环、静环、连接轴承和控制器，动环包括：外励磁环、内励磁环、配重盘、第一配重块、第二配重块和动环轴承；静环包括：定子、励磁骨架和线圈；动环和静环均装在外壳内，并由连接轴承()相连；外壳内由隔板将其分成二个空间，沿着外壳轴向方向，在外壳的中央装有定子，在上述二个空间的定子两端分别固定有励磁骨架，在每个励磁骨架内装有线圈，控制器分别通过导线与每个线圈相连，在线圈、外壳、隔板和定子所围成的空间内分别装有一个动环，其中：外励磁环的外壁固定在外壳内壁上，在外励磁环的圆周上均匀分布有偶数2N个外励磁环内齿，内励磁环固定在外壳的中间隔板上，内励磁环和外励磁环同轴旋转，内励磁环的内径与定子通过连接轴承连接并保持间隙配合，在内励磁环圆周上均匀分布有偶数2N个内励磁环外齿，外励磁环内齿与内励磁环外齿的数目相等，在外壳轴向上，外励磁环内齿与内励磁环外齿相互对应，在内励磁环的另一端装有动环轴承，配重盘固定在上述动环轴承的外圈上，在配重盘的两侧分别装有第一配重块和第二配重块，配重盘的外圆周上有一凸起圆环，该凸起圆环伸入到外励磁环内齿和内励磁环外齿之间，在凸起圆环上开有若干个孔，若干个孔分为装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组，装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组沿着凸起圆环的圆周相间依次排列。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：所述永磁磁铁的孔组内有偶数个孔，每个孔之间的间距相等，在每个孔内装有一永磁磁铁，其中一个孔中永磁磁铁的N极朝向内励磁环外齿，S极朝向外励磁环内齿，相邻孔内的永磁磁铁的S极朝向内励磁环外齿，N极朝向外励磁环内齿，所述软铁的孔组内有偶数个孔，每个孔之间的间距相等，并且等于永磁磁铁的孔组中的孔间距，装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组之间的间距为永磁磁铁的孔组内孔间距或软铁的孔组内孔间距的1.5倍。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：所述动环还包括：动环端盖、动轴承外圈定位套和动轴承内圈定位套，动环端盖固定在配重盘一侧的外励磁环的内圆周上，在励磁骨架、动环端盖、内励磁环和动环轴承所围成的空间内装有动轴承外圈定位套和动轴承内圈定位套，动轴承外圈定位套套装在配重盘上，它的一端顶住动环轴承的外圈，动轴承内圈定位套套装在内励磁环上，它的一端顶住动环轴承的内圈。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：径向励磁电磁滑环式自动平衡装置还包括：轴承紧固件和励磁骨架端盖，在定子的外圆周与内励磁环之间装有连接轴承，连接轴承套装在定子上，连接轴承的一端顶住定子和内励磁环，在连接轴承的另一端上装有轴承紧固件，励磁骨架端盖固定在励磁骨架和动环端盖之间的励磁骨架上。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：所述第一配重块和第二配重块为半圆形盘状零件，它们分别装在每个配重盘的两侧。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：在罩在励磁骨架外侧的外壳上装有基准磁铁，在励磁骨架的相应位置处装有基准霍尔元件，基准霍尔元件感应基准磁铁的位置，并通过导线与控制器相连。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：在靠近线圈的每个第一配重块上装有定位磁铁，在励磁骨架端盖相应的位置处装有定位霍尔元件，定位霍尔元件感应定位磁铁的位置，并通过导线与控制器相连。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：所述隔板与外壳为一体。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：所述定子、励磁骨架、外励磁环、内励磁环和动轴承外圈定位套由软磁材料制成；外壳和配重盘由隔磁材料制成，第一配重块和第二配重块由钨铜合金、黄铜、不锈钢或铝合金材料制成。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其中：所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置通过连接法兰固定在旋转装置的轴端。
本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置装在旋转装置的转轴端部，在工作过程中，由控制器向线圈输入正负交替的驱动电压，静环根据驱动电压在动环侧面产生交变的磁场，动环内部的内励磁环和外励磁环在磁场作用下迅速磁化，利用内励磁环、外励磁环与配重盘上永磁磁铁和软铁之间的相互作用力，在电磁力作用下，驱动动环内部的配重盘相对于旋转装置进行步进旋转，由于两配重盘上均装有平衡能力相同的偏心质量块，因此，通过两配重盘的步进旋转调整两偏心质量块中心线所在相位以及配重块间的夹角，即可在线改变平衡装置内部的质量分布，形成大小和方向适中的补偿矢量，在线抑制被旋转装置的不平衡振动。相比于传统轴向励磁结构，本发明所述径向励磁结构解决了配重盘在内励磁环和外励磁环间的偏摆碰磨的问题，配重盘与内励磁环和外励磁环的配合间隙可以更小，并使用软铁代替部分永磁磁铁，在平衡能力、平衡速度和稳定性等方面均具有竞争优势。
附图说明
图1为本发明径向励磁电磁滑环自动平衡装置的剖面示意图；
图2为图1A-A处的外励磁环、内励磁环和配重盘配合关系的示意图；
图3为本发明径向励磁电磁滑环自动平衡装置的放大局部磁路分析图；
图4为本发明径向励磁电磁滑环自动平衡装置，在自锁状态下，外励磁环、内励磁环和配重盘的放大磁路分析图；
图5为本发明径向励磁电磁滑环自动平衡装置，在步进状态的中间位置处，外励磁环、内励磁环和配重盘配合关系的示意图；
图6为本发明径向励磁电磁滑环自动平衡装置，在步进状态的最终位置处，外励磁环、内励磁环和配重盘配合关系的示意图。
在图1至图6中，标号1为外壳；标号2为外励磁环；标号3为内励磁环；标号4为配重盘；标号5为第一配重块；标号6为动环端盖；标号7为励磁骨架端盖；标号8为励磁骨架；标号9为动环轴承；标号10为定子；标号11为轴承紧固件；标号12为锁紧螺母；标号13为控制器；标号14为旋转装置；标号15为连接法兰；标号16为基准磁铁；标号17为基准霍尔元件；标号18为定位霍尔元件；标号19为定位磁铁；标号20为永磁磁铁；标号21为软铁；标号22为隔板；标号23为内励磁环外齿；标号24为外励磁环内齿；标号25为第二配重块；标号26为线圈；标号27为连接轴承；标号28为凸起圆环；标号29为动轴承外圈定位套；标号30为动轴承内圈定位套。
具体实施方式
如图1所示，本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置通过连接法兰15固定在旋转装置14的轴端，它包括：包括动环、静环、控制器13和连接轴承27。动环和静环均装在外壳1内。
动环包括：外壳1、外励磁环2、内励磁环3、配重盘4、第一配重块5、第二配重块25、动环轴承9、动环端盖6、轴承外圈定位套29和轴承内圈定位套30；静环包括：定子10、励磁骨架2、励磁骨架端盖7和线圈26。动环和静环均装在外壳1内。
外壳1内由隔板22将其分成二个空间，外壳1与隔板22为一体，两件内励磁环3分别通过螺栓固定在外壳1的隔板22上，在内励磁环3圆周上均匀分布有若干个内励磁环外齿23。第一配重块5、第二配重块25为半圆形盘状零件，并分别安装在配重盘4内外侧。动环端盖6固定在配重盘4一侧的外励磁环2的内圆周上，起到分隔动、静环以及防尘的作用。动环轴承9装入配重盘4的轴承孔内，上述配重盘4、第一配重块5、第二配重块25、动环轴承9整体套装于内励磁环3外圈上，并通过动环轴承9和内励磁环3上的阶梯轴定位，该阶梯轴为定子10。动环轴承9外侧固定有轴承外圈定位套29和轴承内圈定位套30，动轴承外圈定位套29套装在配重盘4上，它的一端顶住动环轴承9的外圈，它用于动环轴承9外国的定位，防止动环轴承9外圈和配重盘4发生相对移动，另外起到动环轴承9密封作用。动轴承内圈定位套30套装在内励磁环3上，它的一端顶住动环轴承9的内圈，它用于动环轴承9内圈的定位，防止动环轴承9内圈和内励磁环3发生相对移动。
外励磁环2外壁固定在外壳1内壁上，在外励磁环2的圆周上均匀分布有若干个外励磁环内齿24。外励磁环内齿24与内励磁环外齿23的数目相等且齿数分别为24个，齿形为矩形，外励磁环内齿24与内励磁环外齿23沿外壳1径向方向一一对应。定子10外圈与内励磁环3的内径通过间隙配合安装。连接轴承27的内圈与定子10的外表面相配合，其外圈与内励磁环3的轴承孔相配合，连接轴承27外侧装有轴承紧固件11。
沿着外壳1轴向方向，在外壳1的中央装有定子10，在定子10两端分别固定有励磁骨架8，在每个励磁骨架8内部安装圆环状线圈26。励磁骨架端盖7固定在励磁骨架8端面的凹槽内。将上述励磁骨架8、线圈26、励磁骨架端盖7整体安装在定子10上，外侧通过锁紧螺母12固定在定子10上。
如图2所示，配重盘4的外圆周上有一凸起圆环28，该凸起圆环28伸入到外励磁环内齿24和内励磁环外齿23之间，在凸起圆环上开有若干个孔，若干个孔分为装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组，装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组沿着凸起圆环的圆周相间依次排列，在装有永磁磁铁的孔组内有2、4、6或10个孔，每个孔之间的间距相等，在每个孔内装有一永磁磁铁，其中一个孔中永磁磁铁的N极朝向内励磁环外齿，S极朝向外励磁环内齿，相邻孔内的永磁磁铁的S极朝向内励磁环外齿，N极朝向外励磁环内齿，在软铁的孔组内有-个孔，每个孔之间的间距相等，并且等于永磁磁铁的孔组中的孔间距，装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组之间的间距为永磁磁铁的孔组内孔间距或软铁的孔组内孔间距的1.5倍，在配重盘的两侧分别装有第一配重块和第二配重块。例如：外励磁环内齿24与内励磁环外齿23的个数分别为24个，外励磁环内齿24与内励磁环外齿23的齿形轮廓为矩形，外励磁环内齿24与内励磁环外齿23的齿宽为相邻两个永磁磁铁20的孔间距或软铁21的孔间距，在配重盘4外圆周的凸起圆环28上，有4个装有永磁磁铁20的孔组和4个装有软铁21的孔组，永久磁铁20和软铁21通过过盈配合压入上述孔中，带有永磁磁铁20的孔组和软铁21的孔组分别在凸起圆环28的外圆周上对称布置，且永磁磁铁20和软铁21与外励磁环内齿24齿顶和内励磁环外齿23齿顶的间隙一般在0.3mm～0.5mm范围内。
静环包括：定子10、励磁骨架8、励磁骨架端盖7、线圈26。定子10是一根中间开有通孔，两端加工有螺纹的阶梯轴。定子10外圈与内励磁环3的内径通过间隙配合安装，且该间隙在0.2～0.4mm范围内。励磁骨架8呈“山”形，其内部用于安装圆环状线圈26。励磁骨架8底部开有通孔，用于引出定位霍尔传感元件18和线圈26导线。励磁骨架端盖7固定在励磁骨架8端面的凹槽内，用于固定线圈。将上述励磁骨架8、线圈26、励磁骨架端盖7一同套装入定子10，使励磁骨架8一端顶住轴承紧固件11，励磁骨架8外侧通过锁紧螺母12固定在定子10上。励磁骨架8内侧线圈26导线由内测励磁骨架8底部通孔导出，并穿过定子10通孔，与外侧线圈26导线一同引入航空插头，接入控制器13。控制器13安装于平衡装置的外侧。
连接轴承27的内圈与定子10的外表面相配合，其外圈与内励磁环3的轴承孔相配合，用于连接动、静环并保证动环和静环在小间隙下长期稳定运行。轴承紧固件11安装在连接轴承27外侧，轴承紧固件11可通过其轴向长度控制励磁骨架8与动环间隙，并固定连接轴承27内圈。
外侧励磁骨架8的外壳1上装有基准磁铁16，在外侧励磁骨架8的相应位置处装有基准霍尔元件17，基准霍尔元件17感应基准磁铁16的位置，在靠近线圈26的每个第一配重块5上装有定位磁铁19，在励磁骨架端盖7相应的位置处开有凹槽，定位霍尔元件18嵌入励磁骨架端盖7的凹槽内，定位霍尔元件18感应定位磁铁19的位置。外侧定位霍尔元件18导线穿过外侧励磁骨架8底部通孔，内侧定位霍尔元件18从内侧励磁骨架8底部通孔引出，穿过定子10通孔，与外侧定位霍尔元件18导线一同汇入航空插头。航空插头总共引出两根总线，用于区分强、弱电，线圈26导线引入强电总线，基准霍尔元件17与定位霍尔元件18导线引入弱电总线，强、弱电总线都与控制器13相连。基准霍尔元件17和定位霍尔元件18可以检测出两个配重盘4所处的具体相位。
定子10、励磁骨架8、外励磁环2、内励磁环3和动轴承外圈定位套29由软磁材料制成；外壳1和配重盘4由铝合金等隔磁材料制成，第一配重块5和第二配重块25由钨铜合金、黄铜、不锈钢或铝合金材料制成。
在工作过程中，静环并不随动环一起旋转。当需要平衡装置动作时，静环在控制信号作用下，于动环的侧面产生一交变磁场，驱动动环内部的核心部件配重盘4及与之相连的动环轴承9的外环相对于动环的外励磁环2和内励磁环3步进旋转，带动第一配重块5和第二配重块25形成所需的补偿质量，在线抑制旋转装置14主轴的不平衡振动。
本发明的径向励磁电磁滑环自动平衡装置为轴对称结构，如图4所示，取其四分之一结构进行磁路分析，阐述磁路传递原理如下：静环的励磁骨架8、静环定子10以及动环的外励磁环2、内励磁环3和动轴承外圈定位套29五部件均由软磁材料制成，共同组成一个闭合的磁路，而磁路闭合的方向由控制器13向线圈26所供驱动电压的正负决定。工作过程中，线圈26通电产生磁场，磁场经励磁骨架8强化后，沿着图中的箭头方向垂直穿过动、静环间的间隙，将外励磁环2和内励磁环3磁化，使外励磁环2和内励磁环3分别形成N极和S极；根据磁铁“同性相斥、异性相吸”的原理，外励磁环2和内励磁环3与配重盘4上的磁铁相互作用，进而驱动配重盘4相对动环的其它部件步进旋转；磁路通过内励磁环3、动轴承外圈定位套29和定子10返回励磁骨架8，形成一个闭合的磁路回路。
外励磁环2与内励磁环3由软磁材料制成，当静环产生磁场后，外励磁环2与内励磁环3迅速磁化，驱动配重盘4步进动作，当静环磁场撤销后，外励磁环2的磁场迅速消失，配重盘4在惯性作用下继续运动至下一自锁状态。外励磁环2的内圈和内励磁环3外圈分别加工有24个径向凸起的外励磁环内齿24及内励磁环外齿23，且齿形轮廓为矩形，齿宽为相邻永磁磁铁20或相邻软铁21的间距，齿厚略大于永磁体/软铁块的长度，组装过程中要求外励磁环内齿24的齿顶与内励磁环外齿23的齿顶一一对应。
配重盘4的材料为铝合金，配重盘4的外圆周上有一凸起圆环28，沿着凸起圆环28的径向方向上，加工有44个长圆柱孔，分别用于安装柱形软铁21和永磁磁铁20，相邻永磁磁铁20的极性相反，用于配重盘4自锁和外部磁场驱动。配重盘4的内圈与动环轴承9的外圈相连，其两侧分别安装有半圆环形偏心的第一配重块5和第二配重块25各一块。配重盘4位于外励磁环2和内励磁环3之间的中间位置，且与外励磁环内齿24的齿顶或内励磁环外齿23的齿顶的间隙一般在0.3mm～0.5mm。柱形永磁磁铁20和软铁21通过过盈连接压入配重盘4的长圆柱孔中，每两个相邻永磁磁铁20为一对，对应于外励磁环2和内励磁环3的一个齿顶，相邻软铁21分别对应外励磁环2和内励磁环3的一个齿顶和一个齿底。
如图4所示，在自锁状态，在没有外加磁场的情况下，依靠永磁磁铁20与外励磁环2和内励磁环3形成的磁场，使得永磁磁铁20与外励磁环2和内励磁环3间存在相互吸引的自锁力，以保证在旋转装置14匀速旋转和加、减速旋转时，配重盘4也随旋转装置14同步旋转并可以在一定的加、减速度内不与旋转装置14发生相对转动。永磁磁铁20的磁路路径为：从一块永磁磁铁20的N极发出，穿过内励磁环外齿23，回到相邻永磁磁铁20的S极，再穿过该永磁磁铁20，到达另外一侧的外励磁环内齿24，最终回到第一块永磁磁铁20的S极，形成一个闭合的环路。参照磁力驱动技术的原理，由于在这个位置上永久磁励磁场回路的磁阻为最小，配重盘4在任何方向的微动都会在配重盘4上产生一个使它再恢复到稳定平衡位置的磁力，以此来阻止配重盘4产生滑移。永磁磁铁20通过穿越励磁环的磁力线作用，产生一个和外励磁环2和内励磁环3相锁紧的力，即自锁力。在该自锁力的作用下，配重盘4与旋转装置14一起旋转并可以在一定的加、减速度内不与旋转装置14发生相对转动，实现了配重盘4的自锁功能。
在外磁场作用下，外励磁环2和内励磁环3被磁化，产生对应的S极和N极，与永磁磁铁20的磁极发生“同性相斥，异性相吸”的作用，每一组磁极的吸力和斥力都相对转轴中心产生同方向的磁力矩，从而使配重盘4逆时针运动。配重盘4转动后，打破软铁21与外励磁环2和内励磁环3之间原有的受力平衡，软铁21与磁化后的外励磁环2和内励磁环3吸引，并向磁阻最小的方向运动，软铁21与永磁磁铁20共同驱动配重4继续向逆时针转动，并从图2所示的位置运动到图5所示的中间位置。此时需及时切断驱动电压，配重盘4在自身惯性力和自锁力的作用下，运动到图6所示的最终位置，完成一步的旋转操作。如果继续交替更换外加磁场方向，配重盘4就会产生逆时针方向的连续运动。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，它包括：外壳(1)、动环、静环、连接轴承(27)和控制器(13)，动环包括：外励磁环(2)、内励磁环(3)、配重盘(4)、第一配重块(5)、第二配重块(25)和动环轴承(9)；静环包括：定子(10)、励磁骨架(8)和线圈(26)；动环和静环均装在外壳(1)内，并由连接轴承(27)相连；外壳(1)内由隔板(22)将其分成二个空间，沿着外壳(1)轴向方向，在外壳(1)的中央装有定子(10)，在上述二个空间的定子(10)两端分别固定有励磁骨架(8)，在每个励磁骨架(8)内装有线圈(26)，控制器(13)分别通过导线与每个线圈(26)相连，在线圈(26)、外壳(1)、隔板(22)和定子(10)所围成的空间内分别装有一个动环，其特征在于：外励磁环(2)的外壁固定在外壳(1)内壁上，在外励磁环(2)的圆周上均匀分布有偶数(2N)个外励磁环内齿(24)，内励磁环(3)固定在外壳(1)的中间隔板(22)上，内励磁环(3)和外励磁环(2)同轴旋转，内励磁环(3)的内径与定子(10)通过连接轴承(27)连接并保持间隙配合，在内励磁环(3)圆周上均匀分布有偶数(2N)个内励磁环外齿(23)，外励磁环内齿(24)与内励磁环外齿(23)的数目相等，在外壳(1)轴向上，外励磁环内齿(24)与内励磁环外齿(23)相互对应，在内励磁环(3)的一端装有动环轴承(9)，配重盘(4)固定在上述动环轴承(9)的外圈上，在配重盘(4)的两侧分别装有第一配重块(5)和第二配重块(25)，配重盘(4)的外圆周上有一凸起圆环(28)，该凸起圆环(28)伸入到外励磁环内齿(24)和内励磁环外齿(23)之间，在凸起圆环(28)上开有若干个孔，若干个孔分为装有永磁磁铁(20)的孔组和装有软铁(21)的孔组，装有永磁磁铁(20)的孔组和装有软铁(21)的孔组沿着凸起圆环(28)的圆周相间依次排列，永磁磁铁(20)的孔组内有偶数个孔，每个孔之间的间距相等，在每个孔内装有一永磁磁铁(20)，其中一个孔中永磁磁铁(20)的N极朝向内励磁环外齿(23)，S极朝向外励磁环内齿(24)，相邻孔内的永磁磁铁(20)的S极朝向内励磁环外齿(23)，N极朝向外励磁环内齿(24),所述软铁(21)的孔组内有偶数个孔，每个孔之间的间距相等，并且等于永磁磁铁(20)的孔组中的孔间距，装有永磁磁铁(20)的孔组和装有软铁(21)的孔组之间的间距为永磁磁铁(20)的孔组内孔间距或软铁(21)的孔组内孔间距的1.5倍。
2.如权利要求1所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：所述动环还包括：动环端盖(6)、动轴承外圈定位套(29)和动轴承内圈定位套(30)，动环端盖(6)固定在配重盘(4)一侧的外励磁环(2)的内圆周上，在励磁骨架(8)、动环端盖(6)、内励磁环(3)和动环轴承(9)所围成的空间内装有动轴承外圈定位套(29)和动轴承内圈定位套(30)，动轴承外圈定位套(29)套装在配重盘(4)上，它的一端顶住动环轴承(9)的外圈，动轴承内圈定位套(30)套装在内励磁环(3)上，它的一端顶住动环轴承(9)的内圈。
3.如权利要求2所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：径向励磁电磁滑环式自动平衡装置还包括：轴承紧固件(11)和励磁骨架端盖(7)，在定子(10)的外圆周与内励磁环(3)之间装有连接轴承(27)，连接轴承(27)套装在定子(10)上，连接轴承(27)的一端顶住定子(10)和内励磁环(3)，在连接轴承(27)的另一端上装有轴承紧固件(11)，励磁骨架端盖(7)固定在励磁骨架(8)和动环端盖(6)之间的励磁骨架(8)上。
4.如权利要求3所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：所述第一配重块(5)和第二配重块(25)为半圆形盘状零件，它们分别装在每个配重盘(4)的两侧。
5.如权利要求4所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：在罩在励磁骨架(8)外侧的外壳(1)上装有基准磁铁(16)，在励磁骨架(8)的相应位置处装有基准霍尔元件(17)，基准霍尔元件(17)感应基准磁铁(16)的位置，并通过导线与控制器(13)相连。
6.如权利要求5所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：在靠近线圈(26)的每个第一配重块(5)上装有定位磁铁(19)，在励磁骨架端盖(7)相应的位置处装有定位霍尔元件(18)，定位霍尔元件(18)感应定位磁铁(19)的位置，并通过导线与控制器(13)相连。
7.如权利要求6所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：所述隔板(22)与外壳(1)为一体。
8.如权利要求7所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：所述定子(10)、励磁骨架(8)、外励磁环(2)、内励磁环(3)和动轴承外圈定位套(29)由软磁材料制成；外壳(1)和配重盘(4)由隔磁材料制成，第一配重块(5)和第二配重块(25)由钨铜合金、黄铜、不锈钢或铝合金材料制成。
9.如权利要求8所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，其特征在于：所述径向励磁电磁滑环式自动平衡装置通过连接法兰(15)固定在旋转装置(14)的轴端。
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Application publication date: 20200221 Assignee: BEIJING HAIDONGQING MACHINERY AND ELECTRONIC EQUIPMENT CO.,LTD. Assignor: BEIJING University OF CHEMICAL TECHNOLOGY Contract record no.: X2022980016353 Denomination of invention: Radial excitation electromagnetic slip ring type automatic balancing device Granted publication date: 20201110 License type: Common License Record date: 20220926 |