CN113067451B - 一种背铁开槽的盘式永磁传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传动技术领域，具体涉及一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，用于传递两个轴体之间的动力。两个轴体包括轴体一和轴体二。轴体一与轴体二同轴设置。传动装置包括：顶盘、涡流盘、底盘、固定机构。顶盘同轴固定在轴体一的一侧。涡流盘同轴固定在顶盘面向轴体二的一侧。底盘同轴固定在轴体二面向轴体一的一侧。固定机构设置在底盘面向轴体一的一侧。固定机构包括安装架、多个主磁极、安装盘、多个辅助磁极。安装盘固定在底盘面向轴体一的一侧上。安装盘一侧开设有安装槽一，另一侧以安装盘的中心轴环形布局开设有分别与多个辅助磁极相应的多个安装槽二。本发明有效降低传统盘式磁性联轴器存在的侧磁漏，进而提升传动装置所能传递的扭矩。

Description

一种背铁开槽的盘式永磁传动装置

技术领域

本发明涉及传动技术领域，具体涉及一种背铁开槽的盘式永磁传动装置。

背景技术

联轴器是指联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。磁性联轴器也作为一种安全装置用来防止被联接机件承受过大的载荷而引起电机堵转，起到过载保护的作用。

现有的盘式磁性联轴器结构不可避免的存在侧磁漏，当连轴器尺寸增加时，侧磁漏更加明显，磁能利用率降低。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，克服了现有盘式磁性联轴器侧磁漏明显、磁能利用率低的缺陷。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，用于传递两个轴体之间的动力。所述两个轴体包括轴体一和轴体二。轴体一与轴体二同轴设置。所述传动装置包括：顶盘、涡流盘、底盘、以及固定机构。顶盘同轴固定在轴体一面向轴体二的一侧。涡流盘同轴固定在顶盘面向轴体二的一侧。底盘同轴固定在轴体二面向轴体一的一侧。固定机构设置在底盘面向轴体一的一侧。所述固定机构包括安装架、多个主磁极、安装盘、分别与多个主磁极相对应的多个辅助磁极。安装盘固定在底盘面向轴体一的一侧上。安装盘一侧开设有与安装架相匹配的安装槽一，另一侧以安装盘的中心轴环形布局开设有分别与多个辅助磁极相应的多个安装槽二。每个辅助磁极嵌入在相应的安装槽二内，并与底盘贴靠。所述安装架面向轴体二的一侧插接在安装槽一内。安装架与安装盘形成收容多个主磁极的插接空间。多个主磁极均插接在所述插接空间内并与安装盘贴靠，且以安装盘的中心轴环形布局。其中，多个主磁极和多个辅助磁极均沿着安装盘的轴向充磁。相邻的两个主磁极的充磁方向相反。相邻的两个辅助磁极的充磁方向相反。每个辅助磁极与对应的主磁极相互靠近的两侧的磁极相反。

进一步地，所述轴体一、顶盘、涡流盘、安装盘、底盘和轴体二的中部均开设有通孔，且多个所述通孔的内径均相等。

进一步地，所述安装架厚度大于安装槽一的深度。

进一步地，每个主磁极与相对应的辅助磁极均分布在所述安装盘的同一径向上。

进一步地，所述主磁极和所述辅助磁极的截面均呈扇形。

进一步地，所述主磁极的外径大于相应的辅助磁极的外径，且主磁极的内径小于相应的辅助磁极的内径。

进一步地，所述顶盘和涡流盘通过热熔胶粘合。

进一步地，所述顶盘、涡流盘、安装盘以及底盘的外径均相等。

进一步地，所述轴体一与顶盘之间通过焊接固定。所述轴体二与底盘之间通过焊接固定。

进一步地，所述涡流盘为铜盘，所述顶盘、安装盘和底盘均由铸铁材质制成。所述安装架为铝合金架。

本发明提供的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，具有如下的有益效果：

1、本发明通过在传动装置上设置分别与多个主磁极相对应的多个辅助磁极，辅助磁极引导主磁极的磁路向底盘中心区域集中，从而使得该中心区域的局部磁场增加，侧磁漏随之降低，进而有效提升传动装置所能传递的扭矩，提高磁能利用率。

2、本发明通过在安装盘上设置安装槽一，可有效地对铝材质的安装架起到固定作用，从而安装盘和安装架协同，对多个主磁极起到固定并且分隔的作用，进而对传动装置的核心结构起到了稳固加强作用，提升了传动装置运行时的稳定性。通过在安装盘上设置多个安装槽二，将每个辅助磁极嵌入在对应的安装槽二内，再通过将安装盘的底部与底盘固定，从而对多个辅助磁极起到了固定作用，进一步提升了传动装置整体结构的稳定性。

3、本发明的传动装置的各个部件之间的安装易于操作，从而有利于提升安装效率，利于传动装置的大规模生产制造，还节约了生产成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1中的背铁开槽的盘式永磁传动装置和两个轴体之间的爆炸结构示意图；

图2为图1中传动装置装配在两个轴体之间时的主视图；

图3为图2中固定机构的结构示意图；

图4为图1中安装架与安装盘之间形成插接空间时的结构示意图；

图5为图1中安装盘的立体结构示意图；

图6为图1中安装盘的另一个视角的立体结构示意图；

图7为图1中多个主磁极与多个辅助磁极之间的仰视结构示意图；

图8为图1中安装架的立体结构示意图；

图9为本发明实施例2中所述背铁开槽的盘式永磁传动装置的安装方法的流程图。

图中标记为：

11、轴体一；12、顶盘；13、涡流盘；21、轴体二；22、底盘；3、固定机构；31、安装架；32、主磁极；33、安装盘；34、辅助磁极；35、安装槽一；36、安装槽二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例提供一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，用于传递两个轴体之间的动力。所述两个轴体包括轴体一11和轴体二21。轴体一11与轴体二21同轴设置。所述传动装置包括：顶盘12、涡流盘13、底盘22、以及固定机构3。

请结合图3，在本实施例中，为了方便安装，所述轴体一11、顶盘12、涡流盘13、安装盘33、底盘22和轴体二21的中部均开设有通孔，且多个所述通孔的内径均相等。所述顶盘12、涡流盘13、安装盘33以及底盘22的外径均相等。顶盘12同轴固定在轴体一11面向轴体二21的一侧，轴体一11与顶盘12之间可采用焊接的方式固定。涡流盘13固定在顶盘12面向轴体二21的一侧，所述顶盘12和涡流盘13可通过热熔胶粘合等方式进行固定。底盘22固定在轴体二21面向轴体一11的一侧，所述轴体二21与底盘22之间也可通过焊接固定的方式进行固定。顶盘12和底盘22可采用一模一样的铸铁盘，涡流盘13则为铜盘，以便能够在涡流盘13内产生涡流。

请结合图4、图5、图6以及图8，固定机构3设置在底盘22面向轴体一11的一侧。所述固定机构3包括安装架31、多个主磁极32、安装盘33、分别与多个主磁极32相对应的多个辅助磁极34。安装盘33固定在底盘22面向轴体一11的一侧上，安装盘33可由铸铁材质制成，并且可通过热熔较粘接等方式与底盘22固定。安装盘33一侧开设有与安装架31相匹配的安装槽一35，另一侧以安装盘33的中心轴环形布局开设有分别与多个辅助磁极34相应的多个安装槽二36。每个辅助磁极34嵌入在相应的安装槽二36内，并与底盘22贴靠。所述安装架31为可采用顺磁性材质的铝架，用于将多个主磁极32分隔且固定。所述安装架31厚度大于安装槽一35的深度，安装架31面向轴体二21的一侧插接在安装槽一35内。安装架31与安装盘33形成收容多个主磁极32的插接空间。多个主磁极32均插接在所述插接空间内并与安装盘33贴靠，且以安装盘33的中心轴环形布局。因此，多个主磁极32与多个辅助磁极34均沿着安装盘33的中心轴线环形布局，可以理解为主磁极32设置在安装盘33的正面，而辅助磁极34设置在安装盘的背面。在本实施例中，每个主磁极32与相对应的辅助磁极34均分布在所述安装盘33的同一径向上。所述主磁极32和所述辅助磁极34的截面均呈扇形。所述主磁极32的外径大于相应的辅助磁极34的外径，且主磁极32的内径小于相应的辅助磁极34的内径。

请结合图7，在本实施例中，多个主磁极32和多个辅助磁极34均沿着安装盘33的轴向充磁。相邻的两个主磁极32的充磁方向相反。相邻的两个辅助磁极34的充磁方向相反。每个辅助磁极34与对应的主磁极32相互靠近的两侧的磁极相反。

在本实施例中，相邻的两个主磁极32之间也会相互吸引，因此设置安装架31是为了防止多个主磁极32产生偏移，同时铝合金材质的安装架31还起到绝磁作用。在多个主磁极均安装在所述插接空间内之后，可分别在多个主磁极32与安装架31之间、安装架31与安装盘33通过涂抹胶水等方式，从而增加安装架31、多个主磁极32和安装盘33之间的固定强度，提升传动装置在运行时的稳定性。

工作原理：当轴体一11与轴体二21产生转速差时，在多个主动磁极32的磁场作用下，涡流盘13上形成涡流，从而使得涡流盘13与多个主动磁极32产生作用力，进而使得涡流盘13与多个主动磁极32形成传动关系，由于涡流盘13相对固定在轴体一11上，且多个主动磁极32相对固定在轴体二21上，从而使得轴体一11和轴体二21形成传动关系。

通过在安装盘33远离多个主磁极的一侧设置有分别与多个主磁极32相对应的多个辅助磁极34，每个辅助磁极34引导相对应的主磁极32的磁路向底盘22中心区域集中，减少了底盘22周围的侧磁漏扩散，从而使得主磁路的磁场变强，进而使得多个主磁极32对应涡流盘13中心区域的局部磁场强度显著提高，使得涡流盘13上形成的涡流也会显著增加，最终有效提升了背铁开槽的盘式永磁传动装置所能传递的扭矩。

综上所述，本发明的提供的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置具有如下优点：

1、本发明通过在背铁开槽的盘式永磁传动装置上设置分别与多个主磁极相对应的多个辅助磁极，辅助磁极引导主磁极的磁路向底盘中心区域集中，从而使得该中心区域的局部磁场增加，侧磁漏随之降低，进而有效提升传动装置所能传递的扭矩。

2、本发明通过在安装盘上设置安装槽一，可有效地对铝材质的安装架起到固定作用，从而安装盘和安装架协同，对多个主磁极起到固定并且分隔的作用，进而对传动装置的核心结构起到了稳固加强作用，提升了传动装置运行时的稳定性。通过在安装盘上设置多个安装槽二，将每个辅助磁极嵌入在对应的安装槽二内，再通过将安装盘的底部与底盘固定，从而对多个辅助磁极起到了固定作用，进一步提升了传动装置整体结构的稳定性。

3、本发明的传动装置各个部件之间的安装易于操作，从而有利于提升安装效率，利于传动装置的大规模生产制造，还节约了生产成本。

实施例2

请参阅图9，本实施例提供一种安装方法，所述安装方法可应用于实施例1中所述背铁开槽的盘式永磁传动装置。所述安装方法包括：

步骤S1：先将轴体一与顶盘12同轴设置，再将轴体一11和顶盘12通过焊接等方式固定连接。

步骤S2：先将顶盘12与涡流盘13同轴设置，再将涡流盘13和顶盘12通过胶粘等方式固定连接。

步骤S3：先将底盘22和轴体二21同轴设置，再将底盘22和轴体二21通过焊接等方式固定连接。

步骤S4：先将多个辅助磁极34分类并间隔嵌入在安装盘33上的多个安装槽二36内，再将安装盘33与底盘22同轴设置，最后将安装盘33和底盘22通过胶粘等方式固定连接。

步骤S5：先将安装架31插接在安装盘33的安装槽一35内，安装架31与安装盘33之间形成插接空间，再将多个主磁极32分类并间隔安装在所述插接空间内。

步骤S6：先通过焊接等方式将安装架31与安装盘33固定，再通过胶粘等方式分别将多个主磁极32与安装架31固定。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例在实施例1已有结构的基础上增设有外壳。所述外壳包括：外壳一和外壳二。

外壳一与外壳二为分体设置。其中，轴体一11、顶盘12和涡流盘13都可以安装在外壳一内部。轴体二21、底盘22和固定机构3都可以安装在外壳二内部。外壳一和外壳二也可采用具有顺磁性的轻质材质制成，对整个传动装置以及两个轴体起到保护作用，既可以防止灰尘进入传动装置的内部结构、防止外部物件碰撞内部结构，还可以减少传动装置内部结构的氧化、老化程度，从而延长了传动装置的使用寿命。在本实施例中，外壳一和外壳二均可采用可方便拆卸的结构，从而便于对传动装置进行检修。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，用于传递两个轴体之间的动力；所述两个轴体包括轴体一（11）和轴体二（21）；轴体一（11）与轴体二（21）同轴设置；其特征在于，所述传动装置包括：

顶盘（12），其同轴固定在轴体一（11）面向轴体二（21）的一侧；

涡流盘（13），其同轴固定在顶盘（12）面向轴体二（21）的一侧；

底盘（22），其同轴固定在轴体二（21）面向轴体一（11）的一侧；以及

固定机构（3），其设置在底盘（22）面向轴体一（11）的一侧；所述固定机构（3）包括安装架（31）、多个主磁极（32）、安装盘（33）、分别与多个主磁极（32）相对应的多个辅助磁极（34）；安装盘（33）固定在底盘（22）面向轴体一（11）的一侧上；安装盘（33）一侧开设有与安装架（31）相匹配的安装槽一（35），另一侧以安装盘（33）的中心轴环形布局开设有分别与多个辅助磁极（34）相应的多个安装槽二（36）；每个辅助磁极（34）嵌入在相应的安装槽二（36）内，并与底盘（22）贴靠；所述安装架（31）面向轴体二（21）的一侧插接在安装槽一（35）内；安装架（31）与安装盘（33）形成收容多个主磁极（32）的插接空间；多个主磁极（32）均插接在所述插接空间内并与安装盘（33）贴靠，且以安装盘（33）的中心轴环形布局；

其中，多个主磁极（32）和多个辅助磁极（34）均沿着安装盘（33）的轴向充磁；相邻的两个主磁极（32）的充磁方向相反；相邻的两个辅助磁极（34）的充磁方向相反；每个辅助磁极（34）与对应的主磁极（32）相互靠近的两侧的磁极相反；

所述涡流盘（13）为铜盘，所述顶盘（12）、安装盘（33）和底盘（22）均由铸铁材质制成；所述安装架（31）为铝合金架。

2.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：所述轴体一（11）、顶盘（12）、涡流盘（13）、安装盘（33）、底盘（22）和轴体二（21）的中部均开设有通孔，且多个所述通孔的内径均相等。

3.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：所述安装架（31）厚度大于安装槽一（35）的深度。

4.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：每个主磁极（32）与相对应的辅助磁极（34）均分布在所述安装盘（33）的同一径向上。

5.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：所述主磁极（32）和所述辅助磁极（34）的截面均呈扇形。

6.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：所述主磁极（32）的外径大于相应的辅助磁极（34）的外径，且主磁极（32）的内径小于相应的辅助磁极（34）的内径。

7.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：所述顶盘（12）和涡流盘（13）通过热熔胶粘合。

8.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：所述顶盘（12）、涡流盘（13）、安装盘（33）以及底盘（22）的外径均相等。

9.如权利要求1所述的一种背铁开槽的盘式永磁传动装置，其特征在于：所述轴体一（11）与顶盘（12）之间通过焊接固定；所述轴体二（21）与底盘（22）之间通过焊接固定。

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