CN113489283A - 一种带有新型调速机构的磁力偶合器 - Google Patents

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李松
赵岩
王海波
白连川
刘国营
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Abstract

本发明公开了一种带有新型调速机构的磁力偶合器，包括输入组件、输出组件和轴承座，其中输出组件包括输出侧永磁转子、连接体、输入侧永磁转子、输出轴、同步机构和调速机构。通过以上结构特点解决了调速机构零部件复杂，数量较多，调速沟槽及其他零部件加工精度要求高，装配困难，零部件易磨损；轴向移动阻力较大，所需传动扭矩大，易卡滞，滚轮极易损坏、断裂，从而导致整个调速机构卡死无法调速；同时调速机构对轴承冲击较大，同步性差，易导致两侧气隙不均匀，降低了调速系统精度，影响了调速型磁力偶合器的应用性能及运转稳定性等问题。

Description

一种带有新型调速机构的磁力偶合器
技术领域
本发明属于永磁传动调速技术领域，特别提供了一种带有新型调速机构的磁力偶合器。
背景技术
磁力偶合器是一种以磁场为媒介，通过非接触式传递扭矩的传动装置,其依靠铜盘与永磁体滑差原理传递扭矩，具有传动效率高、无谐波干扰、纯机械结构可靠性高等优点，而调速型磁力偶合器可以实现无级调速，对于离心式负载能够达到显著的节能效果。该设备可减少整个系统的冲击和振动，协调多机驱动的负荷分配；实现电机平稳渐进的柔性启动/停止；降低系统整体运行成本；保护电机，延长系统使用寿命；稳定性和可靠性大幅提高，负载转速高、功率大时优势明显；并且不会对电网产生谐波干扰，不受电压降低的影响；可消除电机与负载间的振动传递，延长系统使用寿命；维护和保养费用较低。
调速型磁力偶合器是通过调节铜盘与磁盘之间的气隙大小，从而改变输出转矩的大小。目前现有的磁力偶合器调速机构存在以下问题：(1)调速机构零部件复杂，数量较多，调速沟槽及其他零部件加工精度要求高，装配困难，零部件易磨损；(2)轴向移动阻力较大，所需传动扭矩大，易卡滞，滚轮极易损坏、断裂，从而导致整个调速机构卡死无法调速；(3)同时调速机构对轴承冲击较大，同步性差，易导致两侧气隙不均匀，降低了调速系统精度，影响了调速型磁力偶合器的应用性能及运转稳定性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种带有新型调速机构的磁力偶合器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带有新型调速机构的磁力偶合器，包括输入组件、输出组件和轴承座，输出组件的一端与负载连接，且输出组件的另一端设置于输入组件内部，输出组件与轴承座固定连接，所述输出组件包括输出侧永磁转子、连接体、输入侧永磁转子、输出轴、同步机构和调速机构，连接体固定安装于输出轴的输入侧，输出侧永磁转子和输入侧永磁转子通过销轴装配于连接体的两侧，且输出侧永磁转子和输入侧永磁转子以间隙配合的方式套接于输出轴的外部，输出侧永磁转子、连接体和输入侧永磁转子均位于输入组件内部，同步机构装配于输出侧永磁转子和输入侧永磁转子之间，调速机构设置于输出轴外部，且调速机构与同步机构相连接，轴承座装配于输出轴的输出侧。
进一步地，所述同步机构包括齿条、齿轮和定位销，齿轮通过定位销装配于连接体的中部，两个齿条分别装配于输出侧永磁转子和输入侧永磁转子的内侧，且两个齿条均与齿轮相啮合，输出侧永磁转子与调速机构相连接。
进一步地，所述调速机构包括调速内套、连杆结构、调速外套和滑套，调速内套和调速外套两者相螺接，滑套套接于调速外套输入端的内部，且滑套固定安装于输出侧永磁转子的输出侧，连杆机构的一侧与调速外套固定连接，且连杆机构的另一侧与外部执行器连接，调速内套与轴承座固定连接，且调速内套通过轴承装配于输出轴的中部。
进一步地，所述调速外套内侧和调速内套外侧的螺纹均为梯形螺纹，调速外套与调速内套通过梯形螺纹相互螺接的同时相互啮合。
进一步地，所述调速外套与滑套之间装配有轴承。
进一步地，所述滑套以间隙配合的方式套接于输出轴的外部。
进一步地，所述输出轴的输入侧开设有键，连接体通过键与输出轴固定连接。
进一步地，所述输入组件与外部电机的输出端固定连接。
使用本发明的有益效果是：
1、本调速型磁力偶合器在传统机械传动领域内，具有适应性更高、不易损坏、故障点少的优势。
2、可精确控制铜盘与永磁体盘之间气隙。
3、调速机构结构更加简单，取消了调速沟槽的空间曲线结构，使得加工精度及配合精度要求降低。
4、齿轮齿条同步驱动结构，以及梯形螺纹式传动结构，提高了传动平稳性及稳定性，能承受的输出扭矩更大，两侧磁盘轴向移动同步性更高、轴向阻力更小。
附图说明
图1为本发明的主视剖图；
图2为本发明同步机构处的俯视剖图；
图3为本发明输出组件最大气隙状态的主视剖图；
图4为本发明输出组件最小气隙状态的主视剖图。
附图标记包括：1-输入组件；2-输出组件；3-轴承座；21-齿条；22-齿轮；23-输出侧永磁转子；24-连接体；25输入侧永磁转子；26-定位销；27-输出轴；28-键；29-调速内套；30-连杆结构；31-调速外套；32-轴承；33-滑套。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
参照图1-图4，一种带有新型调速机构的磁力偶合器，包括输入组件1、输出组件2和轴承座3，输出组件2的一端与负载连接，且输出组件2的另一端设置于输入组件1内部，输出组件2与轴承座3固定连接，所述输出组件2包括输出侧永磁转子23、连接体24、输入侧永磁转子25、输出轴27、同步机构和调速机构，连接体24固定安装于输出轴27的输入侧，输出侧永磁转子23和输入侧永磁转子25通过销轴装配于连接体24的两侧，且输出侧永磁转子23和输入侧永磁转子25以间隙配合的方式套接于输出轴27的外部，输出侧永磁转子23、连接体24和输入侧永磁转子25均位于输入组件1内部，同步机构装配于输出侧永磁转子23和输入侧永磁转子25之间，调速机构设置于输出轴27外部，且调速机构与同步机构相连接，轴承座3装配于输出轴27的输出侧。
输入组件1与现有磁力偶合器输入组件结构相似，均为圆柱笼状，输入组件1在外部电机带动下转动，切割输出侧永磁转子23及输入侧永磁转子25的磁场产生涡电流，输入组件1的侧板在涡电流作用下产生感应磁场，感应磁场与输出侧永磁转子23及输入侧永磁转子25相互作用，最终通过连接体24和输出轴27带动负载转动。
所述同步机构包括齿条21、齿轮22和定位销26，齿轮22通过定位销26装配于连接体24的中部，两个齿条21分别装配于输出侧永磁转子23和输入侧永磁转子25的内侧，且两个齿条21均与齿轮22相啮合，输出侧永磁转子23与调速机构相连接。
所述调速机构包括调速内套29、连杆结构30、调速外套31和滑套33，调速内套29和调速外套31两者相螺接，滑套33套接于调速外套31输入端的内部，且滑套33固定安装于输出侧永磁转子23的输出侧，滑套33以间隙配合的方式套接于输出轴27的外部，连杆机构30的一侧与调速外套31固定连接，且连杆机构30的另一侧与外部执行器连接，调速内套29与轴承座3固定连接，且调速内套29通过轴承32装配于输出轴27的中部。
所述调速外套31内侧和调速内套29外侧的螺纹均为梯形螺纹，调速外套31与调速内套29通过梯形螺纹相互螺接的同时相互啮合。
所述调速外套31与滑套33之间装配有轴承32。
所述滑套33以间隙配合的方式套接于输出轴27的外部。
所述输出轴27的输入侧开设有键28，连接体24通过键28与输出轴27固定连接。
所述输入组件1与外部电机的输出端固定连接。
当执行器推动与其连接的连杆机构30时，连杆机构30带动调速外套31转动，调速内套29固定在轴承座3壳体上，不随调速外套31的转动而转动，调速外套31在转动时受梯形螺纹作用发生轴向位移，并带动与其固定连接的输出侧永磁转子23移动。输出侧永磁转子23移动的同时，其内侧装配的齿条21通过与其啮合的齿轮22带动同样装配有齿条21的输入侧永磁转子25移动，实现输出侧永磁转子23和输入侧永磁转子25的同步相向轴向移动。
调速型磁力偶合器通过磁场传递扭矩。当输入侧永磁转子25及输出侧永磁转子23与输入组件1的间隙即气隙越近，输出扭矩的能力就越强，输出转速也越快，反之则输出扭矩的能力变弱，输出转速也越慢，因此通过调节气隙的大小即可实现负载调速的目的。如果输入侧永磁转子25及输出侧永磁转子23分别向彼此靠近的位置移动，直至图3位置，则为调节至最大气隙的磁力偶合器结构，此时输出扭矩最小，输出转速最低；如果输入侧永磁转子25及输出侧永磁转子23分别向彼此远离的位置移动，直至图4位置，则为调节至最小气隙的磁力偶合器结构，此时输出扭矩最大，输出转速最快。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有新型调速机构的磁力偶合器，包括输入组件、输出组件和轴承座，输出组件的一端与负载连接，且输出组件的另一端设置于输入组件内部，输出组件与轴承座固定连接，其特征在于：所述输出组件包括输出侧永磁转子、连接体、输入侧永磁转子、输出轴、同步机构和调速机构，连接体固定安装于输出轴的输入侧，输出侧永磁转子和输入侧永磁转子通过销轴装配于连接体的两侧，且输出侧永磁转子和输入侧永磁转子以间隙配合的方式套接于输出轴的外部，输出侧永磁转子、连接体和输入侧永磁转子均位于输入组件内部，同步机构装配于输出侧永磁转子和输入侧永磁转子之间，调速机构设置于输出轴外部，且调速机构与同步机构相连接，轴承座装配于输出轴的输出侧。
2.根据权利要求1中所述的一种带有新型调速机构的磁力偶合器，其特征在于：所述同步机构包括齿条、齿轮和定位销，齿轮通过定位销装配于连接体的中部，两个齿条分别装配于输出侧永磁转子和输入侧永磁转子的内侧，且两个齿条均与齿轮相啮合，输出侧永磁转子与调速机构相连接。
3.根据权利要求2中所述的一种带有新型调速机构的磁力偶合器，其特征在于：所述调速机构包括调速内套、连杆结构、调速外套和滑套，调速内套和调速外套两者相螺接，滑套套接于调速外套输入端的内部，且滑套固定安装于输出侧永磁转子的输出侧，连杆机构的一侧与调速外套固定连接，且连杆机构的另一侧与外部执行器连接，调速内套与轴承座固定连接，且调速内套通过轴承装配于输出轴的中部。
4.根据权利要求3中所述的一种带有新型调速机构的磁力偶合器，其特征在于：所述调速外套内侧和调速内套外侧的螺纹均为梯形螺纹，调速外套与调速内套通过梯形螺纹相互螺接的同时相互啮合。
5.根据权利要求3中所述的一种带有新型调速机构的磁力偶合器，其特征在于：所述调速外套与滑套之间装配有轴承。
6.根据权利要求3中所述的一种带有新型调速机构的磁力偶合器，其特征在于：所述滑套以间隙配合的方式套接于输出轴的外部。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种带有新型调速机构的磁力偶合器，其特征在于：所述输出轴的输入侧开设有键，连接体通过键与输出轴固定连接。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种带有新型调速机构的磁力偶合器，其特征在于：所述输入组件与外部电机的输出端固定连接。
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