CN113098229A - 一种筒式聚磁盘式涡流传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒式聚磁盘式涡流传动装置，该装置包括侧面机构一、侧面机构二以及筒式中间机构。侧面机构一包括侧面盘一和涡流盘一，侧面盘一与涡流盘一同轴设置并固定连接。侧面机构二包括侧面盘二和涡流盘二，侧面盘二与涡流盘二同轴设置并固定连接。筒式中间机构包括外环、内环、安装架、多块磁铁一以及多块磁铁二。外环与内环同轴设置，并相隔出安装空间。安装架位于安装空间中，内外两侧分别与外环和内环相连。多个磁铁环绕外环的中心轴设置，多个磁铁二环绕内环的中心轴设置。涡流盘一和涡流盘二沿着外环的轴向能投影在安装空间中，投影面能部分或完全覆盖磁铁一和磁铁二的相对两侧。本发明利用筒式中间机构的筒式结构实现聚磁，提高传动效率，稳定性和缓冲效果好。

Description

一种筒式聚磁盘式涡流传动装置

技术领域

本发明涉及传动技术领域的一种传动装置，尤其涉及一种筒式聚磁盘式涡 流传动装置。

背景技术

传动装置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。传动装置同时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，起到过载保护的作用。现有的筒式聚磁传动装置 一般主要由分布有磁铁的内筒和产生涡流效应的外筒组成，一个筒做为输入端， 另一个筒就做为输出端。在一个筒带动另一个筒在高速旋转时，为保证筒与筒 之间的间隙稳定，通常对制造精度以及安装定位的准确性提出了较高的要求， 因此安装难度大，且这样的结构仅可实现单输入、单输出的扭矩传递效果。

发明内容

为解决现有的筒式聚磁传动装置安装难度大，仅可实现单输入、单输出的 扭矩传递的技术问题，本发明提供一种盘式聚磁筒式涡流传动装置。

本发明采用以下技术方案实现：一种筒式聚磁盘式涡流传动装置，其包括：

侧面机构一，其包括侧面盘一和涡流盘一；所述侧面盘一与所述涡流盘一 同轴设置并固定连接，且均呈环形；

侧面机构二，其包括侧面盘二和涡流盘二；所述侧面盘二与所述涡流盘二 同轴设置并固定连接，且均呈环形，还与所述侧面盘一相隔且同轴设置；以及

侧面机构二，其与所述侧面机构一相隔且同轴设置，所述侧面机构二包括 侧面盘二和涡流盘二；所述侧面盘二与所述涡流盘二同轴设置并固定连接，且 均呈环形，所述涡流盘二与所述涡流盘一相对设置；以及

筒式中间机构，其位于所述涡流盘一与所述涡流盘二之间，且包括外环、 内环、安装架、多块磁铁一以及分别与多个磁铁一对应的多块磁铁二；所述外 环与所述内环同轴设置，并相隔出一个呈环形的安装空间；所述安装架位于所 述安装空间中，且内外两侧分别与所述外环和所述内环相连；多个磁铁一安装 在所述安装架上，且贴靠在所述外环上，并环绕所述外环的中心轴设置；所述 磁铁一沿着所述外环的径向充磁，相邻的两个磁铁一的充磁方向相反；多个磁 铁二安装在所述安装架上，且贴靠在所述内环上，并环绕所述内环的中心轴设 置；所述磁铁二沿着所述内环的径向充磁，相邻的两个磁铁二的充磁方向相反， 每个磁铁二与对应的磁铁一相靠近的两侧的磁极相同；所述涡流盘一和所述涡 流盘二分别与所述筒式中间机构相隔，并沿着所述外环的轴向能投影在所述安 装空间中，且投影面能部分或完全覆盖所述磁铁一和所述磁铁二的相对两侧。

作为上述方案的进一步改进，每个磁铁一与对应的磁铁二位于所述外环的 同一径向上，所有磁铁一所在的环形一的内径大于所有磁铁二所在的环形二的 外径。

作为上述方案的进一步改进，所述磁铁一和所述磁铁二的横截面均呈扇形， 并位于同一个扇面上。

作为上述方案的进一步改进，所述涡流盘一的外径大于所述侧面盘一的外 径，所述涡流盘一的内径大于所述侧面盘一的内径。

作为上述方案的进一步改进，所述涡流盘二的外径大于所述侧面盘二的外 径，所述涡流盘二的内径大于所述侧面盘二的内径。

作为上述方案的进一步改进，所述侧面盘一的内径与所述侧面盘二的内径 相同，所述侧面盘一的外径与所述侧面盘二的外径相同，所述侧面盘一的厚度 与所述侧面盘二的厚度相同。

作为上述方案的进一步改进，所述涡流盘一的内径与所述涡流盘二的内径 相同，所述涡流盘一的外径与所述涡流盘二的外径相同，所述涡流盘一的厚度 与所述涡流盘二的厚度相同。

作为上述方案的进一步改进，所述涡流盘一的外径小于所述外环的内径， 所述涡流盘一的内径大于所述内环的外径。

作为上述方案的进一步改进，所述安装架为注塑在多个磁铁一和多个磁铁 二之间的注塑胶。

作为上述方案的进一步改进，所述侧面盘一和所述侧面盘二均为铁盘，所 述涡流盘一和所述涡流盘二均为铜盘，所述外环和所述内环均为铁环。

本发明主要由侧面机构一、侧面机构二、筒式中间机构三部分组成，兼顾 了盘式机构的安装便捷性和筒式机构的低漏磁特性。本发明通过在侧面机构一 和侧面机构二之间设置筒式中间机构，在筒式中间机构与侧面盘一、侧面盘二 产生转速差时，此时在磁铁一和磁铁二的磁场作用下，会在涡流盘一和涡流盘 二上形成涡流，使得涡流盘一和涡流盘二分别与磁铁一和磁铁二产生作用力， 进而使得这两个涡流盘均与筒式中间机构形成传动关系，而且由于侧面盘一和 侧面盘二之间均与筒式中间机构没有直接接触，起到二次缓冲的效果。因此， 通过本发明的结构设计可以实现三种传动方式：

1、筒式中间机构作为输入端，侧面机构一和侧面机构二联结固定作为输出 端，实现单输入、单输出的扭矩传递；

2、筒式中间机构作为输入端，侧面机构一和侧面机构二相互独立作为输出 端，实现单输入、双输出的扭矩传递；

3、侧面机构一作为输入端，筒式中间机构悬置，侧面机构二作为输出端， 实现单输入、单输出的扭矩传递。改传动方式两次利用磁力涡流，传动环节增 加，传动效率降低，但是稳定性极大提高，可适用于用于低功率，高稳定性工 况场合。

因此，相较于现有的传动装置，本发明的筒式聚磁盘式涡流传动装置具有 以下优势：

1、本发明在使用时具有三种安装选择性，(1)第一种安装方式：筒式中 间机构作为输入端，侧面机构一和侧面机构二联结固定作为输出端，实现单输 入、单输出的扭矩传递。该方式对传统式的筒式涡流联轴器的磁路进行改造， 在筒式中间机构的内环和外环上安装磁极相对的磁铁一和磁铁二，形成聚磁磁 路，将磁感线扩散至筒式中间机构的两个端面，筒式中间机构与侧面盘一、侧 面盘二形成涡流传动关系，减少侧面盘一、侧面盘二作为涡流盘相比传统的筒 式联轴器的涡流外筒安装难度极大降低，因为传统的筒式联轴器的安装需要对 轴、对芯，对相关部件的同轴性和联轴器整体刚度都要求极高)，而本发明只需要将侧面盘一、侧面盘二靠近中间的筒式中间机构进行定位即可，允许存在 偏心误差，因此对同轴度要求降低，且在高速旋转下允许侧面盘一、侧面盘二 存在扰动，因此对刚度的要求降低，同时将侧面盘一和侧面盘二固连就能实现 单输入、单输出的扭矩传递。(2)第二种安装方式：在第一种安装方式的基础 上，将侧面盘一和侧面盘二相互独立安装，不再固连，就实现单输入、双输出 的扭矩传递。(3)第三种安装方式：在第二种安装方式的基础上，侧面机构一 作为输入端，筒式中间机构悬置，侧面机构二作为输出端，实现单输入、单输 出的扭矩传递。

2、该筒式聚磁盘式涡流传动装置，其利用筒式中间机构的筒式结构实现聚 磁，通过位于筒式中间机构相对两侧的两个涡流盘的涡流作用实现联动，进而 能够将侧面盘一的动力传递至侧面盘二，充分利用磁场作用，进而提高传动稳 定性。

3、该筒式聚磁盘式涡流传动装置，其侧面盘一与侧面盘二利用筒式中间机 构实现联动，不会产生摩擦，因此不会对装置产生磨损，进而能够提高装置的 使用寿命，而且无需润滑，使用也更加方便，不会产生噪音，实现无声传动。

附图说明

图1为本发明实施例1的筒式聚磁盘式涡流传动装置的立体结构示意图。

图2为图1中的筒式聚磁盘式涡流传动装置在另一个视角观察的立体结构 示意图。

图3为图1中的筒式聚磁盘式涡流传动装置的侧面机构一的立体结构示意 图。

图4为图1中的筒式聚磁盘式涡流传动装置的筒式中间机构的立体结构示 意图。

图5为图4中的筒式中间机构的安装架的立体结构示意图。

图6为图4中的筒式中间机构的磁铁一和磁铁二的立体结构示意图。

符号说明：

1 侧面机构一 3 筒式中间机构

11 侧面盘一 31 外环

12 涡流盘一 32 内环

2 侧面机构二 33 安装架

21 侧面盘二 34 磁铁一

22 涡流盘二 35 磁铁二

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

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种筒式聚磁盘式涡流传动装置，该 传动装置用于实现轴向传动，即将主动轴的动力传动至从动轴。其中，该传动 装置包括侧面机构一1、侧面机构二2和筒式中间机构3，侧面机构一1与主动 轴连接，侧面机构二2则与从动轴连接。

请参阅图3，侧面机构一1包括侧面盘一11和涡流盘一12。侧面盘一11 与涡流盘一12同轴设置并固定连接，而且均呈环形。侧面盘一11与主动轴进 行连接，这样主动轴能够带动侧面盘一11转动，从而带动涡流盘一12进行转 动。在本实施例中，涡流盘一12的外径大于侧面盘一11的外径，涡流盘一12 的内径大于侧面盘一11的内径。而且，侧面盘一11设置在涡流盘一12远离筒 式中间机构3的一侧。其中，侧面盘一11与涡流盘一12之间可以通过胶粘的 方式进行连接，也可以通过其他配件进行连接。本实施例中的侧面盘一11为铁盘，而涡流盘一12则为铜盘，以便于能够在涡流盘一12中产生涡流。

侧面机构二2包括侧面盘二21和涡流盘二22。侧面盘二21与涡流盘二22 同轴设置并固定连接，且均呈环形，还与侧面盘一11相隔(存在间隙)且同轴 设置。在本实施例中，涡流盘二22的外径大于侧面盘二21的外径，涡流盘二 22的内径大于侧面盘二21的内径。而且，侧面盘二21设置在涡流盘二22远 离筒式中间机构3的一侧。其中，侧面盘二21与涡流盘二22之间可以通过胶 粘的方式进行连接，也可以通过其他配件进行连接。本实施例中的侧面盘二21 为铁盘，而涡流盘二22则为铜盘，以便于能够在涡流盘二22中产生涡流。为 了便于安装和制造，侧面盘一11的内径与侧面盘二21的内径相同，侧面盘一 11的外径与侧面盘二21的外径相同，侧面盘一11的厚度与侧面盘二21的厚 度相同。涡流盘一12的内径与涡流盘二22的内径相同，涡流盘一12的外径与 涡流盘二22的外径相同，涡流盘一12的厚度与涡流盘二22的厚度相同。即， 侧面盘一11和侧面盘二21可以选用一模一样的铁盘，涡流盘一12和涡流盘二 22也可以选用一模一样的铜盘。

请参阅图4、图5以及图6，筒式中间机构3位于侧面机构一1与侧面机构 二2之间，而且包括外环31、内环32、安装架33、多块磁铁一34以及多块磁 铁二35。外环31与内环32同轴设置，并相隔出一个呈环形的安装空间。外环 31与内环32均可以为铁环，其具体尺寸可以根据实际需要进行确定。涡流盘 一12的外径可以小于外环31的内径，涡流盘一12的内径可以大于内环32的 外径。安装架33位于安装空间中，而且内外两侧分别与外环31和内环32相连。 安装架33可以为注塑在多个磁铁一34和多个磁铁二35之间的注塑胶，注塑胶 可以选用现有的电机或联轴器装置中常用的注塑胶，其目的在于将这些磁铁固 定即可。多个磁铁一34安装在安装架33上，而且贴靠在外环31上，并环绕外 环31的中心轴设置。磁铁一34沿着外环31的径向充磁，相邻的两个磁铁一 34的充磁方向相反。多块磁铁二35分别与多个磁铁一34对应，而且多个磁铁 二35安装在安装架33上，并且贴靠在内环32上，并环绕内环32的中心轴设 置。磁铁二35沿着内环32的径向充磁，相邻的两个磁铁二35的充磁方向相反， 每个磁铁二35与对应的磁铁一34相靠近的两侧的磁极相反。

在本实施例中，每个磁铁一34与对应的磁铁二35位于外环31的同一径向 上，所有磁铁一34所在的环形一的内径大于所有磁铁二35所在的环形二的外 径。磁铁一34和磁铁二35的横截面均呈扇形，并位于同一个扇面上。其中， 涡流盘一12和涡流盘二22分别与筒式中间机构3相隔，并沿着外环31的轴向 能投影在安装空间中，而且投影面能部分或完全覆盖磁铁一34和磁铁二35的 相对两侧。

综上所述，相较于现有的传动装置，本实施例的筒式聚磁盘式涡流传动装 置具有以下优点：

1、该筒式聚磁盘式涡流传动装置，其通过在侧面机构一1和侧面机构二2 之间设置筒式中间机构3，在侧面盘一11与侧面盘二21产生转速差时，此时 在磁铁一34和磁铁二35的磁场作用下，会在涡流盘一12和涡流盘二22上形 成涡流，使得涡流盘一12和涡流盘二22分别与磁铁一34和磁铁二35产生作 用力，进而使得这两个涡流盘形成传动关系，而且由于侧面盘一11和侧面盘二 21之间没有直接接触，而且筒式中间机构3可以起到缓冲的作用，这样解决了 现有的传动装置易磨损，稳定性较差的技术问题，得到了稳定性和缓冲效果好 的技术效果。

2、该筒式聚磁盘式涡流传动装置，其利用筒式中间机构3的筒式结构实现 聚磁，通过位于筒式中间机构3相对两侧的两个涡流盘的涡流作用实现联动， 进而能够将侧面盘一11的动力传递至侧面盘二21，充分利用磁场作用，进而 提高传动效率。

3、该筒式聚磁盘式涡流传动装置，其侧面盘一11与侧面盘二21利用筒式 中间机构3实现联动，不会产生摩擦，因此不会对装置产生磨损，进而能够提 高装置的使用寿命，而且无需润滑，使用也更加方便，不会产生噪音，实现无 声传动。

实施例2

本实施例提供了一种筒式聚磁盘式涡流传动装置，该传动装置在实施例1 的基础上增加了主动轴和从动轴。其中，主动轴直接与侧面盘一11轴向连接， 从动轴直接与侧面盘二21轴向连接。在主动轴与从动轴因外部作用而产生转速 差时，侧面盘一11和侧面盘二21会使得涡流盘一12和涡流盘二22也产生相 对转动，这样就会产生涡流变化，并且两个涡流盘与筒式中间机构3的磁铁作 用后会增加扭矩，从而使得侧面盘一11和侧面盘二21实现联合。这样，主动 轴和从动轴之间就会被隔开，当其中一者出现震动等情况时不会对另一者产生 影响，从而提高传动的稳定性。

实施例3

本实施例提供了一种筒式聚磁盘式涡流传动装置，该装置在实施例1的基 础上增加了外壳。其中，侧面机构一1、侧面机构二2以及筒式中间机构3都 安装在外壳中。该外壳可以采用现有的传动装置的外壳，而本实施例中的传动 机构与现有的传动装置的区别在于外壳内部所设置的结构。该外壳可以起到定 位的作用，而且还能够起到防护的作用，可以避免灰尘进入，还可以防止其他 物体碰撞联轴器的内部结构。

实施例4

本实施例提供了一种传动装置的安装方法，该安装方法用于安装实施例1-3 中所介绍的筒式聚磁盘式涡流传动装置。其中，该安装方法包括以下这些步骤， 通过完成以下这些步骤即可以实现对整个传动装置的组装。

第一步，组装侧面机构一1：先将侧面盘一11和涡流盘一12同轴设置， 再将侧面盘一11和涡流盘一12通过胶粘等方式固定连接。

第二步，组装侧面机构二2：先将侧面盘二21和涡流盘二22同轴设置， 再将侧面盘二21和涡流盘二22通过胶粘等方式固定连接。

第三步，组装筒式中间机构3：首先将所有磁铁一34分类并间隔安装在安 装架33的外层安装格内，其次将磁铁二35分类并间隔安装在安装架33的内层 安装格中，然后将外环31套在安装架33外，使得磁铁一34与外环31固定连 接，最后将内环32插在安装架33中，使得磁铁二35与内环32固定连接。

第四步，将筒式中间机构3设置在侧面机构一1和侧面机构二2之间，使 得涡流盘一12和涡流盘二22分别与筒式中间机构3相隔，并沿着外环31的轴 向能投影在安装空间中，且投影面能部分或完全覆盖磁铁一34和磁铁二35的 相对两侧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，其包括：

侧面机构一，其包括侧面盘一和涡流盘一；所述侧面盘一与所述涡流盘一同轴设置并固定连接，且均呈环形；

侧面机构二，其与所述侧面机构一相隔且同轴设置，所述侧面机构二包括侧面盘二和涡流盘二；所述侧面盘二与所述涡流盘二同轴设置并固定连接，且均呈环形，所述涡流盘二与所述涡流盘一相对设置；以及

筒式中间机构，其位于所述涡流盘一与所述涡流盘二之间，且包括外环、内环、安装架、多块磁铁一以及分别与多个磁铁一对应的多块磁铁二；所述外环与所述内环同轴设置，并相隔出一个呈环形的安装空间；所述安装架位于所述安装空间中，且内外两侧分别与所述外环和所述内环相连；多个磁铁一安装在所述安装架上，且贴靠在所述外环上，并环绕所述外环的中心轴设置；所述磁铁一沿着所述外环的径向充磁，相邻的两个磁铁一的充磁方向相反；多个磁铁二安装在所述安装架上，且贴靠在所述内环上，并环绕所述内环的中心轴设置；所述磁铁二沿着所述内环的径向充磁，相邻的两个磁铁二的充磁方向相反，每个磁铁二与对应的磁铁一相靠近的两侧的磁极相同；所述涡流盘一和所述涡流盘二分别与所述筒式中间机构相隔，并沿着所述外环的轴向能投影在所述安装空间中，且投影面能部分或完全覆盖所述磁铁一和所述磁铁二的相对两侧。

2.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，每个磁铁一与对应的磁铁二位于所述外环的同一径向上，所有磁铁一所在的环形一的内径大于所有磁铁二所在的环形二的外径。

3.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述磁铁一和所述磁铁二的横截面均呈扇形，并位于同一个扇面上。

4.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述涡流盘一的外径大于所述侧面盘一的外径，所述涡流盘一的内径大于所述侧面盘一的内径。

5.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述涡流盘二的外径大于所述侧面盘二的外径，所述涡流盘二的内径大于所述侧面盘二的内径。

6.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述侧面盘一的内径与所述侧面盘二的内径相同，所述侧面盘一的外径与所述侧面盘二的外径相同，所述侧面盘一的厚度与所述侧面盘二的厚度相同。

7.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述涡流盘一的内径与所述涡流盘二的内径相同，所述涡流盘一的外径与所述涡流盘二的外径相同，所述涡流盘一的厚度与所述涡流盘二的厚度相同。

8.如权利要求7所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述涡流盘一的外径小于所述外环的内径，所述涡流盘一的内径大于所述内环的外径。

9.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述安装架为注塑在多个磁铁一和多个磁铁二之间的注塑胶。

10.如权利要求1所述的筒式聚磁盘式涡流传动装置，其特征在于，所述侧面盘一和所述侧面盘二均为铁盘，所述涡流盘一和所述涡流盘二均为铜盘，所述外环和所述内环均为铁环。

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