CN113531000A - 一种驱动轮总成及常闭式永磁缓速器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种驱动轮总成及常闭式永磁缓速器,提供一种驱动轮总成,套接在水泵主体的输出轴上,包括:轮毂,位于所述轮毂中心的主轴伸出所述轮毂的下表面,所述输出轴穿过所述主轴的中心;驱动盘,套接在主轴上并和所述轮毂底部端面配接;皮带轮,和所述驱动盘的底部配接,外表面和动力输入机构连接;罩体,轮毂和驱动盘位于所述罩体内部,罩体的底部边缘和所述皮带轮顶部边缘固定连接,所述罩体的顶部边缘和涡流盘边缘连接;常闭式永磁缓速器包括:驱动轮总成,通电时时使皮带轮产生磁极的线圈总成以及位于所述轮毂的上方涡流盘。本申请采用永磁体提供正压力,常闭机构体积小,结合、脱离迅速,并且实现了常闭机构脱离时的第二速度。
Description
技术领域
本申请属于离合器领域,具体涉及一种驱动轮总成及常闭式永磁缓速器。
背景技术
电磁离合器是应用电磁感应原理和相互贴合摩擦面之间的摩擦力,使机械传动系统中两个旋转运动的部件,在主动部件不停止旋转的情况下,从动部件可以与其结合或分离的电磁机械连接器,是一种自动执行的电器。电磁离合器的作用是将执行机构的力矩(或功率)从主动轴一侧传到从动轴一侧,以实现快速启动、制动、正反转或调速等功能。它具有结构简单、动作较快、控制能量小、便于远距离控制;体积虽小,能传递较大的转矩;用作制动控制时,具有制动迅速且平稳的优点,所以电磁离合器广泛地应用于各种加工机床和机械传动系统中。
现有常闭式电磁离合器,常闭式机构的主动部件和从动部件之间的正压力由弹簧提供。现有的离合器的摩擦片有单片和多片之分,通过调节摩擦片的数量来控制其所提供的扭矩大小,当处于有限的空间时,离合器内设置的摩擦片数量会受到限制,相应的,离合器内可控扭矩范围也会受到限制。如果不考虑经济成本而设计离合器内部空间足够大时,固然可以相应地设计足够多的摩擦片,但却不可避免地使得加工过程变的复杂,进而带来进一步地问题。综上所述,如何能够在离合器内有限空间中提供较大范围的扭矩,是亟待攻关的关键课题。
申请内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,本申请旨在提供一种驱动轮总成及常闭式永磁缓速器,采用永磁体提供正压力,有限空间内提供较大扭矩,体积小,常闭机构结合、脱离迅速,扭矩大小调节方便,并且实现了常闭机构脱离时的第二速度。
为了实现上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种驱动轮总成,套接在水泵主体的输出轴上,包括:轮毂,位于所述轮毂中心的主轴伸出所述轮毂的下表面,所述输出轴穿过所述主轴的中心;驱动盘,套接在主轴上并和所述轮毂底部端面配接;皮带轮,和所述驱动盘的底部配接,外表面和动力输入机构连接;罩体,轮毂和驱动盘位于所述罩体内部,罩体的底部边缘和所述皮带轮顶部边缘固定连接,所述罩体的顶部边缘和涡流盘边缘连接,涡流盘位于所述轮毂的上方。
进一步的,所述皮带轮中心向输出轴的轴向方向凸起成圆柱环状结构,该圆柱环状结构外部套接摩擦片,使得所述摩擦片位于所述驱动盘的底部;所述轮毂的主轴外套设有轴承,使得该轴承的内表面和所述主轴外表面配接,所述轴承的外表面和所述圆柱环状结构的内表面配接。
进一步的,所述皮带轮的端面上、所述摩擦片的下方设有环设有隔磁槽,使得摩擦片放置在隔磁槽上方后高出皮带轮的端面;所述隔磁槽的数量为3~6个。
进一步的,所述驱动盘包括从上至下依次连接的圆环状下磁极、呈圆环状排布若干永磁体、圆环状的上磁极;所述下磁极和上磁极由铁磁性材料构成,所述永磁体的上端面、内端面与所述下磁极连接,所述永磁体的外端面、内端面与所述上磁极连接,三者通过磁力吸合在一起。
进一步的,永磁体是方柱形或者圆柱形并被固定夹固定,永磁体的数量为9~36个,其高度在5~20mm,同一极性方向一致。
进一步的,所述驱动盘底部、摩擦片上方环设有隔磁片,所述隔磁片由非磁性材料制成。
进一步的,所述驱动盘的上表面和弹簧片的一端固定连接,所述弹簧片的另一端和所述轮毂的下表面固定连接;所述轮毂上还设有用于安装消音塞的孔,所述消音塞一端穿过所述孔、另一端和所述弹簧片接触。
进一步的,所述轮毂上环设有安装磁铁的位置槽,所述位置槽的数量为3个,每个所述位置槽内安装有偶数数量的磁铁,所述磁铁异性磁极相连。
第二方面,提供一种常闭式永磁缓速器,包括上文所述的驱动轮总成,还包括:线圈总成,也套接在水泵主体的输出轴和所述皮带轮同心设置,用于通电时时使皮带轮产生磁极;涡流盘,内部设有铁板,所述涡流盘和轮毂内的磁铁产生吸力,旋转时产生涡流力驱动轮毂传递动力到主轴,并将产生的涡流热散出。
进一步的,所述皮带轮底部端面和所述线圈总成顶面形成第一间隙,所述线圈外壁和所述皮带轮外环形成第二间隙,所述线圈内壁和所述皮带轮内环形成第三间隙,驱动盘顶部和轮毂底部形成第四间隙,涡流盘底部和磁铁顶部形成第五间隙;第一间隙为1~2mm,第二间隙为0.1~0.8mm,第三间隙为0.1~0.8mm,第四间隙为1.6~2.5mm,第五间隙为0.8~2.5mm。
本申请具有如下有益效果:
本申请提供一种驱动轮总成,驱动盘和皮带轮组成常闭机构,驱动盘内包含永磁体,通过永磁体产生的磁力将驱动盘紧紧吸合在皮带轮上,通过摩擦面的摩擦力传递力矩,由于永磁体的磁力通过控制永磁体的数量实现,因此采用电磁控制在有限空间内提供扭矩方便,通过增加永磁体的数量即可以增大磁力,进而增大初始扭矩,跟现有技术通过单纯增加摩擦片数量相比更加节省空间,产生的初始扭矩还大,实现了设备的小型化。同时磁力控制还能够降低功耗,节省电能。
本申请还提供一种常闭式永磁缓速器,考虑到永磁式电磁离合器及刹车是通过电磁线圈的磁力与永磁体磁力抵消来实现刹车和离合器的功能,将永磁式和电磁式结合起来,在输入转速一定时能够输出多种转速。具体实现方式为,在皮带轮总成内设线圈总成,当没有执行信号输入时线圈总成不带电,常闭式机构在永磁力的作用下与动力输入机构结合,保持与输入转速相同的输出第一速度,提供需求的扭矩,即不通电时,采用永磁体的磁力将吸合面吸合,皮带轮摩擦面和驱动盘摩擦面吸合,驱动盘带动主轴旋转;当执行信号输入时,线圈总成通电产生的磁场与永磁体产生的场相斥,驱动盘和皮带轮的常闭机构脱开,涡流盘在交变的磁场中运动,切割磁力线形成涡流并与磁体产生的磁场相互作用,形成第二速度的输出,输出的速度随负载的变化达到预期的平衡。一方面,本申请所述的缓速器产生两种输出速度,另一方面实现电磁控制,常闭机构脱离结合迅速,小于0.2ms,实现设备的高速运转,提高工作效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1-2为本申请所述的缓速器分解结构示意图;
图3为本申请所述的皮带轮处结构示意图;
图4为本申请所述的罩体结构示意图;
图5为本申请所述的轮毂和驱动盘结构示意图;
图6为本申请所述的弹簧片连接结构示意图;
图7为本申请所述的驱动盘和皮带轮磁极情况结构示意图;
图8为本申请所述的缓速器剖面结构示意图。
附图标记说明:
100、水泵主体;200、线圈总成;300、驱动轮总成;400、涡流盘;
110、输出轴;
310、皮带轮;320、驱动盘;330、轮毂;340、罩体;
311、摩擦片;312、轴承;313、隔磁槽;
321、下磁极;322、永磁体;323、上磁极;324、固定夹;325、隔磁片;326、第一螺纹孔;
331、主轴;332、弹簧片;333、消音塞;334、孔;335、位置槽;336、第二螺纹孔;337、磁铁;
341、凹槽;342、螺栓;
401、凸起;
351、电磁吸盘外磁极;352、电磁吸盘内磁极;
361、皮带轮外磁极;362、皮带轮内磁极;
371、皮带轮外环;372、皮带轮内环;
A、第一间隙;B、第二间隙;C、第三间隙;D、第四间隙;E、第五间隙。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关申请,而非对该申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与申请相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
一种驱动轮总成,套接在水泵主体100的输出轴110上,包括:轮毂330,位于所述轮毂330中心的主轴331伸出所述轮毂330的下表面,所述输出轴110穿过所述主轴331的中心;驱动盘320,套接在主轴331上并和所述轮毂330底部端面配接;皮带轮310,和所述驱动盘320的底部配接,外表面和动力输入机构连接;罩体340,轮毂330和驱动盘320位于所述罩体340内部,罩体340的底部边缘和所述皮带轮310顶部边缘固定连接,所述罩体340的顶部边缘和涡流盘400边缘连接,涡流盘400位于所述轮毂330的上方。
具体地,如图1-8所示,所述驱动盘320内设有永磁体322,所述轮毂330内设有磁铁337,所述涡流盘400内设有铁板。
具体地,所述皮带轮310外表面和皮带套接,皮带同时与动力输入机构套接,动力输入机构转动时带动皮带轮310转动。
驱动盘和皮带轮吸合时,皮带轮转动带动驱动盘转动,由于正压力不是由弹簧片提供,而是由永磁体322提供,可以通过增加永磁体322数量增大正压力,进而增大初始扭矩,与现有增加摩擦片311数量相比体积小节省空间,实现了设备小型化,初始扭矩加大也实现了设备的高速运转。
同时,涡流盘400内的铁板和轮毂330内的磁铁337产生吸力,皮带轮310转动带动涡流盘400旋转时产生涡流力,带动主轴331旋转。
在本申请一优选实施方式中,所述罩体340内侧壁顶部设有凹槽341,所述涡流盘400总成边缘设有凸起401,凹槽341和凸起401卡接将罩体340和涡流盘400固定连接;所述罩体340底部边缘设有同心的螺纹孔,所述皮带轮310顶部边缘也设有螺纹孔,螺栓穿过螺纹孔将罩体340和皮带轮310固定连接。
具体地,如图1、图2、图4和图8所示,所述凹槽341和凸起401的数量为6个,所述凹槽341和凸起401都有弧形边缘。二者将涡流盘400和罩体340连接,罩体340和皮带轮310通过螺栓连接,皮带轮310转动带动罩体340和涡流盘400一起转动。
优选的,所述涡流盘400的内表面材料为铝或者铜。若为铝,铝的含量大于85%;若为铜,铜的含量大于80%。涡流力的热量通过铝传递出去。铝和铜为热的良导体,散热速度快。同时,不同材料产生不同大小的电阻,根据不同扭矩需求选择材料。
优选的,所述罩体340优选为铝或奥氏体不锈钢,罩体340和皮带轮310上分布有安装用螺纹孔3~8个。结实耐用。
在本申请一优选实施方式中,所述皮带轮310中心向输出轴110的轴向方向凸起成圆柱环状结构,该圆柱环状结构外部套接所述摩擦片311,使得所述摩擦片311位于所述驱动盘320的底部;所述轮毂330的主轴331外套设有轴承312,使得该轴承312的内表面和所述主轴331外表面配接,所述轴承312的外表面和所述圆柱环状结构的内表面配接。
具体地,如图8所示,所述罩体340和所述轴承312同心设置。主轴331的内表面和输出轴110外表面连接,轮毂330转动带动输出轴110转动;皮带轮310的圆柱环状结构内表面和所述轴承312外表面连接,所述轴承312的内表面和轮毂330的主轴331外表面连接;当皮带轮310和驱动盘320吸合时,皮带轮310转动一方面带动驱动盘320、轮毂330、输出轴110一起转动,另一方面带动罩体340涡流盘400总成一起转动,这两个方面动作同步即轴承312内外没有相对速度;当皮带轮310和驱动盘320相斥分离,皮带轮310还是带动罩体340涡流盘400总成一起转动,但是驱动盘320和轮毂330不是由皮带轮310推动转动,涡流盘400总成在轮毂330内部的磁铁337产生的交变的磁场中旋转,切割磁力线形成涡流,此电流又与磁场相互作用,形成电磁力相互作用力,推动轮毂330旋转做功,实现可变的第二速度。
应当可以理解的是,所述摩擦片311为环状结构。增大皮带轮310转动带动驱动盘320转动的静摩擦力,更好的传递扭矩。由于皮带轮310和驱动盘320吸合,形成正压力,进而在相互接触表面形成摩擦力,提供的初始扭矩更大,并且结构简单,可靠性强。
在本申请一优选实施方式中,所述皮带轮310的端面上、所述摩擦片311的下方设有环设有隔磁槽313,使得摩擦片311放置在隔磁槽313的商法后高出皮带轮310的端main;所述隔磁槽313的数量为3~6个。
具体地,所述摩擦片311高于皮带轮310的端面,使得摩擦片311接触与其连接的转动部件即驱动盘320产生摩擦力来制动,一方面用于增大摩擦力,另一方面减小部件的磨损。
具体地,隔磁槽313为腰型槽,其宽度为4~8mm,厚度为4.5~6.5mm,隔磁槽313的个数为3~6个,形成的间距筋的宽度在3~8mm,贴合后的摩擦片311高出皮带轮310的端面。如果隔磁槽313过宽,间距筋就窄,强度不够,结构不够稳定;隔磁槽313过窄,间距筋就宽,隔磁效果不好。
优选的,所述的摩擦片311含有铜或铝质颗粒,其直径在0.1~0.5mm,含量体积比在0.2%~1%。此含量颗粒性物质能够形成0.35~0.55的摩擦系数,且有很少的磨损量。
在本申请一优选实施方式中,所述驱动盘320包括从上至下依次连接的圆环状下磁极321、呈圆环状排布若干永磁体322、圆环状的上磁极323;所述下磁极321和上磁极323由铁磁性材料构成,所述永磁体322的上端面、内端面与所述下磁极321连接,所述永磁体322的外端面、内端面与所述上磁极323连接,三者通过磁力吸合在一起。
具体的,如图8所示,所述下磁极321和上磁极323的剖面均呈L型,经过永磁体322的磁性传递,下磁极321形成驱动盘内磁极351,下磁极321形成驱动盘外磁极352。
通过磁极将驱动盘320紧紧吸合在皮带轮310上,通过摩擦面的摩擦力传递力矩。
优选的,所述下磁极321和上磁极323均由铁磁性材料构成,有良好的导磁性,优选的材料为电工纯铁、及金属含碳量小于0.13%的低碳钢。
在本申请一优选实施方式中,永磁体322是方柱形或者圆柱形并被固定夹324固定,永磁体322的数量为9~36个,其高度在5~20mm,同一极性方向一致。
具体地,如图5所示,本申请所述的常闭式永磁缓速器的正压力来源为永磁体322。固定夹324将永磁体322固定呈圆环状排布,所述永磁体322同一极性方向一致,磁极的安装为N-N,例如顶面均为N极排布。永磁体322磁极两面与上磁极323、下磁极321吸合在一起,下磁极321、上磁极323和永磁体322所形成的驱动盘320的为圆环状。永磁体322的数量为9~36个,通过设置永磁体322的数量即可控制磁力大小,进而通过增加永磁体322数量增大扭矩,简单方便。永磁体322高度在5~20mm,实现缓速器的小型化设计,不会像现有技术中增加摩擦片311那样占用太过空间。
在本申请一优选实施方式中,所述驱动盘320底部、摩擦片311上方环设有隔磁片325,所述隔磁片325由非磁性材料制成。
具体地,如图8所示,形成的驱动盘320内外磁极和隔磁片325处于同一平面,形成与已有摩擦片的对摩平面,既增加摩擦面积,又减少漏磁。下磁极321形成驱动盘320内磁极,下磁极321形成驱动盘320外磁极,中间设有隔磁片325,保证内外磁极不会互相影响。
优选的,镶嵌的隔磁片325为非铁磁性材料,优选紫铜、奥氏体不锈钢。隔磁片325的布氏硬度大于120,根据结构的不同,隔磁片325的大小也不同,在有的品类,又可以取消。吸合好的驱动盘320内部充填环氧树脂固定,同时也不限于环氧树脂,亦可用各种结构胶进行固定。
在本申请一优选实施方式中,所述驱动盘320的上表面和弹簧片332的一端固定连接,所述弹簧片332的另一端和所述轮毂330的下表面固定连接;所述轮毂330上还设有用于安装消音塞333的孔334,所述消音塞333一端穿过所述孔334、另一端和所述弹簧片332接触。
如图5所示,所述驱动盘320上表面即所述下磁极321上表面设有同心的第一螺纹孔326,所述第一螺纹孔326用于和螺栓配合将所述弹簧片332的一端固定,所述轮毂330上、位置槽335的下方也安装有同心的第二螺纹孔336,用于和螺栓配合将所述弹簧片332的另一端固定。
优选的,所述弹簧片332的数量为3-6个,弹簧平数量过少结构不结实,过多则没有必要。
所述消音塞333由橡胶材质制成,如图6所示,消音塞333提供弹簧片332的形变空间。具体地,如图8所示,所述驱动盘320的上表面与所述轮毂330的下表面形成第四间隙D。当驱动盘320和所述皮带轮310排斥向所述轮毂330靠近时,第四间隙D的距离最小,消音塞333同时起到缓冲作用。
具体地,当所述线圈总成200未通电时,永磁体322产生的磁场经过下磁极321和上磁极323的传递,形成了驱动盘320内磁极和外磁极,由于磁场作用,内外磁极吸合在皮带轮310对应的皮带轮内环372和皮带轮外环371上,形成正压力,进而再相互接触表面形成摩擦力。此时,下磁极321脱开消音塞333,弹簧片332进一步形变,第四间隙D达到最大值,经过弹簧片332推动轮毂330做功,因此形成全速的第一速度。
当所述线圈总成200通电时,线圈总成200产生的磁场通过皮带轮310形成的磁轭进行传递,在皮带轮310表面形成磁极,皮带轮内环372形成皮带轮内磁极362,皮带轮外环371形成皮带轮外磁极361,皮带轮310和驱动盘320同性磁极相互排斥,推动驱动盘320离开皮带轮310表面,动力传递经过涡流盘400和安装在轮毂330上的磁铁337形成的涡流力进行传递,进而形成第二速度。
在本申请一优选实施方式中,所述轮毂330上环设有安装磁铁337的位置槽335,所述位置槽335的数量为3个,每个所述位置槽335内安装有偶数数量的磁铁337,所述磁铁337异性磁极相连。
具体地,如图4所示,每个位置槽335内安装有四个磁铁337,所述永磁体322安装方式为N-S-N-S,所述磁铁337异性磁极相连。这样排布用于产生交变的磁场。
在本申请一优选实施方式中,所述磁铁337的个数为6~30个,直径为10~30mm,厚度为5~15mm。
具体地,磁铁337数量越多,磁力越强;磁铁337直径为10~30mm,厚度为5~15mm的大小合适,不会占用太多空间。
本申请还提供一种常闭式永磁缓速器,还包括:线圈总成200,也套接在水泵主体100的输出轴110和所述皮带轮310同心设置,用于通电时时使皮带轮310产生磁极;涡流盘400,内部设有铁板,所述涡流盘400和轮毂330内的磁铁337产生吸力,旋转时产生涡流力传动动力到主轴331,并将产生的涡流热散出。
具体的,所述线圈总成200的内表面和所述水泵主体100的外表面配接,所述线圈总成200的外表面和所述驱动轮总成300的内表面配接,线圈总成200还和控制电路电连接,控制电路执行线圈总成200通电、断电的控制动作。
具体地,所述线圈总成200的外表面和所述皮带轮310的内表面配接,所述皮带轮310的外表面和动力输入机构连接,动力输入机构带动皮带轮310转动。
当所述线圈总成200不通电时,驱动盘320底面和皮带轮310上表面吸合,皮带轮310转动带动驱动盘320转动,驱动盘320转动带动轮毂330转动进而带动输出轴110转动,此时输出轴110全速输出;当线圈总成200通电时,线圈产生磁极,皮带轮310和驱动盘320相斥分离产生间隙,皮带轮310转动无法带动轮毂330转动,但是由于皮带轮310通过罩体340和涡流盘400连接,皮带轮310转动带动涡流盘400转动,涡流盘400内设有铁板,轮毂330内的磁铁337磁极交替设置,涡流盘400总成在交变磁场中切割磁感线推动轮毂330转动做功,轮毂330带动输出轴110转动,此时输出轴110输出全速的10-70%。这样实现输出轴110的两种速度输出。
本申请在不通电的情况下,通过永磁体322产生正压力,皮带轮310和驱动盘320吸合,带动主轴331旋转,皮带轮310和驱动盘320组成常闭式机构,该常闭式机构的脱离由永磁体322控制,实现了电磁化控制,二者之间的结合脱离迅速,小于0.2ms;也实现了常闭机构脱离时的第二速度;并且全速输出时,减少功耗,节省电能。
在本申请一优选实施方式中,所述皮带轮310底部端面和所述线圈总成200顶面形成第一间隙A,所述线圈外壁和所述皮带轮310外环形成第二间隙B,所述线圈内壁和所述皮带轮310内环形成第三间隙C,驱动盘320顶部和轮毂330底部形成第四间隙D,涡流盘400底部和磁铁337顶部形成第五间隙E;第一间隙A为1~2mm,第二间隙为B为0.1~0.8mm,第三间隙C为0.1~0.8mm,第四间隙D为1.6~2.5mm,第五间隙E为0.8~2.5mm。
具体地,间隙太小,磁场会产生干涉;间隙太大,脱不开。
应用场景:
现有技术在90-140mm的皮带轮直径范围内提供10-40Nm的初始扭矩时,存在结构复杂,可靠性低的问题。皮带轮直径越小,提供的扭矩就越小;皮带轮直径越大,提供的扭矩范围就越大。当空间有限时,为了寻求更大的初始扭矩,单纯依靠增加皮带轮的直径无法满足需要的扭矩。
已知浙江耐士伦机械有限公司申请公布号为CN110107614A、专利名称为一种失电电磁离合器总成,此种结构只是将通用机械领域的常闭式电磁离合器转移过来,一方面增设限位柱和限位片结构造成加工复杂,另一方面也无法实现应有的扭矩及小型化及高速运转。
本申请用于需要变速的场景,提供输入速度100%全速、输入速度10%~70%速度的缓速器,应用在汽车水泵系统,向水泵提供动力,同时不限于汽车水泵系统,对需要变速场合一样适用。本申请所述的水泵主体100下方连接有叶轮,动力输入机构可以是发动机曲轴,曲轴通过皮带带动皮带轮310转动,进而带动水泵输出轴110转动,输出轴110带动叶轮转动,机械能转化为液压能,完成水泵的冷却工作。
本申请所述的缓速器,控制电路没有信号输入时,所述线圈总成200断电,即线圈总成200不带电时,皮带轮310在动力输入机构的带动下转动。所述永磁体322产生的磁场分别经过上磁极323和下磁极321的传递,形成了电磁吸盘的外磁极和电磁吸盘内磁极,由于磁场的作用,内外磁极紧紧吸合对应的皮带轮外环和皮带轮内环上,形成正压力,进而再相互接触表面形成摩擦力,通过摩擦面的摩擦力传递力矩。皮带轮310端面设有摩擦片311,减小部件磨损,上磁极323下方、摩擦片311上方设有隔磁片325。电磁吸盘上表面和轮毂330通过弹簧片332连接,轮毂330的主轴331内表面和水泵主体100输出轴110连接,轮毂330的主轴331外表面和轴承312内表面连接,轴承312外表面和皮带轮310内表面连接。驱动盘320和下方皮带轮310表面吸合时,驱动盘320上表面脱开消音塞333,弹簧片332产生最大形变,这样,皮带轮310转动时带动驱动盘320转动,驱动盘320转动带动轮毂330转动,经过轮毂330推动做功,在所传递的功率范围内由皮带轮310输入的动力经此传递到轮毂330,形成第一速度及功率的传递。
控制电路信号输入时,所述线圈总成200通电,皮带轮310依旧在动力输入机构的带动下转动。但是线圈总成200通电,线圈的磁场经过皮带轮310形成的磁轭进行传递,在皮带轮310内环形成皮带轮310内磁极,在皮带轮310外环形成皮带轮310外磁极,和驱动盘320的外磁极内磁极排斥,推动驱动盘320离开皮带轮310表面,同时在此斥力和弹簧片332弹力的共同作用下,驱动盘320上表面回弹至消音塞333,驱动盘320和皮带轮310脱离,动力传输通道被截止。但是罩体340和皮带轮310连接在一起同步旋转,涡流盘400底部和轮毂330磁铁337顶部形成第五间隙E。由于磁铁337在轮毂330中异性排布,涡流盘400在磁铁337产生的交变磁场中旋转,切割磁力线形成涡流(Eddy Current,傅科电流),此电流又与磁场相互作用,形成电磁力相互作用力,推动轮毂330旋转做功,动力传递经过涡流盘400和安装在轮毂330上的磁铁337形成的涡流力进行传递,形成可变的第二速度,输出的速度随负载的变化达到预期的平衡。特点是涡流盘400和轮毂330之间存在转速差。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的申请范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述申请构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种驱动轮总成,套接在水泵主体(100)的输出轴(110)上,其特征在于,包括:
轮毂(330),位于所述轮毂(330)中心的主轴(331)伸出所述轮毂(330)的下表面,所述输出轴(110)穿过所述主轴(331)的中心;
驱动盘(320),套接在主轴(331)上并和所述轮毂(330)底部端面配接;
皮带轮(310),和所述驱动盘(320)的底部配接,外表面和动力输入机构连接;
罩体(340),轮毂(330)和驱动盘(320)位于所述罩体(340)内部,罩体(340)的底部边缘和所述皮带轮(310)顶部边缘固定连接,所述罩体(340)的顶部边缘和涡流盘(400)边缘连接,涡流盘(400)位于所述轮毂(330)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种驱动轮总成,其特征在于,所述皮带轮(310)中心向输出轴(110)的轴向方向凸起成圆柱环状结构,该圆柱环状结构外部套接摩擦片(311),使得所述摩擦片(311)位于所述驱动盘(320)的底部;所述轮毂(330)的主轴(331)外套设有轴承(312),使得该轴承(312)的内表面和所述主轴(331)外表面配接,所述轴承(312)的外表面和所述圆柱环状结构的内表面配接。
3.根据权利要求2所述的一种驱动轮总成,其特征在于,所述皮带轮(310)的端面上、所述摩擦片(311)的下方设有环设有隔磁槽(313),使得摩擦片(311)放置在隔磁槽(313)上方后高出皮带轮(310)的端面;所述隔磁槽(313)的数量为3~6个。
4.根据权利要求1所述的一种驱动轮总成,其特征在于,所述驱动盘(320)包括从上至下依次连接的圆环状下磁极(321)、呈圆环状排布若干永磁体(322)、圆环状的上磁极(323);
所述下磁极(321)和上磁极(323)由铁磁性材料构成,所述永磁体(322)的上端面、内端面与所述下磁极(321)连接,所述永磁体(322)的外端面、内端面与所述上磁极(323)连接,三者通过磁力吸合在一起。
5.根据权利要求4所述的一种驱动轮总成,其特征在于,永磁体(322)是方柱形或者圆柱形,永磁体(322)的数量为9~36个,其高度在5~20mm,同一极性方向一致。
6.根据权利要求3所述的一种驱动轮总成,其特征在于,所述驱动盘(320)底部、摩擦片(311)上方环设有隔磁片(325),所述隔磁片(325)由非磁性材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种驱动轮总成,其特征在于,所述驱动盘(320)的上表面和弹簧片(332)的一端固定连接,所述弹簧片(332)的另一端和所述轮毂(330)的下表面固定连接;所述轮毂(330)上还设有用于安装消音塞(333)的孔(334),所述消音塞(333)一端穿过所述孔(334)、另一端和所述弹簧片(332)接触。
8.根据权利要求1所述的一种驱动轮总成,其特征在于,所述轮毂(330)上环设有安装磁铁(337)的位置槽(335),所述位置槽(335)的数量为3个,每个所述位置槽(335)内安装有偶数数量的磁铁(337),所述磁铁(337)异性磁极相连。
9.一种常闭式永磁缓速器,包括权利要求1-8任一项所述的驱动轮总成,其特征在于,还包括:
线圈总成(200),也套接在水泵主体(100)的输出轴(110)和所述皮带轮(310)同心设置,用于通电时时使皮带轮(310)产生磁极;
涡流盘(400),内部设有铁板,所述涡流盘(400)和轮毂(330)内的磁铁(337)产生吸力,旋转时产生涡流力驱动轮毂传递动力到主轴(331),并将产生的涡流热散出。
10.根据权利要求9所述的一种常闭式永磁缓速器,其特征在于,所述皮带轮(310)底部端面和所述线圈总成(200)顶面形成第一间隙(A),所述线圈外壁和所述皮带轮(310)外环形成第二间隙(B),所述线圈内壁和所述皮带轮(310)内环形成第三间隙(C),驱动盘(320)顶部和轮毂(330)底部形成第四间隙(D),涡流盘(400)底部和磁铁(337)顶部形成第五间隙(E);
第一间隙(A)为1~2mm,第二间隙(B)为0.1~0.8mm,第三间隙(C)为0.1~0.8mm,第四间隙(D)为1.6~2.5mm,第五间隙(E)为0.8~2.5mm。
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- 2021-08-17 CN CN202110943494.7A patent/CN113531000A/zh active Pending
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