CN116155061B - 一种短轴端距永磁调速器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种短轴端距永磁调速器，包括：主动转子、从动转子、永磁体、蔽磁片、传动组件和调节组件。由于主动转子设置在主动轴上，从动转子设置在从动轴上；主动转子内部的旋转空间的侧壁上设有金属导体。通过在从动转子上沿周向均匀设置多个安装空间，安装空间内安装有磁极正对金属导体的永磁体和用于遮蔽永磁体的蔽磁片。能够使调整永磁体与导体的正对面积时无需平移永磁体；只需控制蔽磁片遮挡永磁体的露出面积来实现调整正对面积，进而实现调速的效果。能够将两倍于永磁体长度的空间，调整缩小为一倍永磁体长度的空间，大幅度减小轴向距离,使永磁调速器适应更小的空间，减少外界的影响，保证调速效果。

Description

一种短轴端距永磁调速器

技术领域

本公开一般涉及永磁调速器技术领域，具体涉及一种短轴端距永磁调速器。

背景技术

永磁调速器是机械式的、无摩擦传递扭矩的调速装置，除执行机构使用较弱电力需要采用防爆结构外，主功率部分绝不会产生火花或静电，因而在易燃易爆环境下使用较为安全。

其原理是：以楞次定律为理论基础，利用永磁体与导体产生相对移动时导体内部产生涡旋电流与永磁体产生磁场之间的电磁作用，来提供扭矩进而带动从动转子旋转。一般地，永磁体的磁场越强、永磁体与导体的正对面积越大，以相同转速旋转时提供的扭矩就越大。由于永磁体的磁场强度不可调;因此，一般以调整正对面积的方式来实现调速效果。

现有的永磁调速器，通过搬动调速杆调节角度，并利用一些常见的丝杠结构将调速杆的旋转运动转化为从动转子的轴向运动，来调整从动转子插入所述主动转子的深度，进而改变从动转子内永磁体与主动转子内导体的正对面积，最终实现调速效果。

但是搬动调速杆时，将调速杆的旋转运动转化为从动转子轴向运动需要较大的轴向空间，以及调速杆的运动空间。实际的工作过程中占用空间大并且容易受周围装置结构的影响干扰调速杆的运动；在空间有限的情况下永磁调速器的使用就会受到影响，难以实现调速的效果。

现有的专利文献所公开的解决方案中，通过改变永磁调速器的部分结构使调整插入深度时不改变轴向长度。此类方案并未从本质上解决该技术问题，其改进后依旧需要使永磁体沿轴向平移；若缩短永磁体的长度则必然会导致正对面积的减少，进而导致调速效果大幅度下降。因此此类方案沿轴向缩小的距离有限。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种短轴端距永磁调速器。

本申请提供一种短轴端距永磁调速器，包括：

主动转子，所述主动转子固定安装在主动轴上且内部具有旋转空间；所述旋转空间的内侧壁上设有金属导体；

从动转子，所述从动转子固定安装在从动轴上；所述从动轴与所述主动轴同轴设置；所述从动转子设置在所述旋转空间内且与所述金属导体之间具有旋转缝隙；所述从动转子的外侧壁上沿周向均匀设有多个安装空间；

永磁体，所述永磁体设有多个且分别安装在所述安装空间内；所述永磁体的磁极正对所述金属导体；

蔽磁片，所述蔽磁片安装在所述安装空间内且能够在所述安装空间内移动；

传动组件，所述传动组件安装在所述从动轴上且与所述蔽磁片的一端固定连接；用于带动所述蔽磁片在所述安装空间内移动；

调节组件，所述调节组件与所述传动组件连接，用于调节所述蔽磁片遮挡所述永磁体与所述金属导体的正对面积。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述从动轴的外侧壁上设有限位凸起；所述从动转子远离所述主动轴的一端沿周向均匀固定安装有多个与所述安装空间对应的安装块；所述传动组件包括：

曲轴，所述曲轴具有主轴、第一曲轴臂、轴颈和第二曲轴臂；所述第一曲轴臂与所述第二曲轴臂相互垂直设置；所述轴颈可转动安装在所述安装块上；所述第二曲轴臂远离所述轴颈的一端与所述蔽磁片的一端固定连接，用于带动所述蔽磁片在所述安装空间内移动；

传动件，所述传动件具有传动盘和传动套，所述传动盘上沿周向均匀开设有多个滑动通槽，所述滑动通槽的开设方向与所述传动盘的半径重合；所述主轴穿过所述滑动通槽且能够在所述滑动通槽内产生相对滑动；所述传动套的内侧壁上设有斜槽，所述限位凸起插入所述斜槽内且能产生相对滑动；

轴承组件，所述轴承组件安装在所述从动轴上；所述传动套固定安装在所述轴承组件上；用于使所述传动件与所述从动轴产生相对转动；

其中，所述调节组件与所述轴承组件的外侧壁固定连接，用于带动所述轴承组件沿所述主动轴的轴线方向运动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述轴承组件包括：

第一轴承，所述第一轴承的内侧壁与所述从动轴固定连接；

第二轴承，所述第二轴承的内侧壁与所述传动套的外侧壁固定连接；所述第一轴承的外侧与所述第二轴承的外侧固定连接；所述调节组件与所述第一轴承的外侧固定连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述主轴远离所述第一曲轴臂的一端设有限位块。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述调节组件包括：

滑轨，所述滑轨安装在底座上且平行于所述主动轴的轴线方向；

支撑架，所述支撑架的一端与外轴承的外侧固定连接；另一端安装在所述滑轨上且能与所述滑轨产生相对滑动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述调节组件还包括：

驱动装置，所述驱动装置的驱动端与所述支撑架固定连接，用于带动所述支撑架沿所述滑轨往复运动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述蔽磁片的截面呈弧形。

本申请的有益效果在于：

由于主动转子设置在主动轴上，从动转子设置在从动轴上；主动转子内部的旋转空间的侧壁上设有金属导体。通过在从动转子上沿周向均匀设置多个安装空间，安装空间内安装有磁极正对金属导体的永磁体和用于遮蔽永磁体的蔽磁片。能够使调整永磁体与导体的正对面积时无需平移永磁体；只需控制蔽磁片遮挡永磁体的露出面积来实现调整正对面积，进而实现调速的效果。能够将两倍于永磁体长度的空间，调整缩小为一倍永磁体长度的空间，大幅度减小轴向距离,使永磁调速器适应更小的空间，减少外界的影响，保证调速效果。

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为本申请提供的一种短轴端距永磁调速器的结构示意图；

图2为本申请提供的一种短轴端距永磁调速器的又一结构示意图；

图3为主动转子的结构示意图；

图4为限位凸起的结构示意图；

图5为传动组件的结构示意图；

图6为传动组件的又一结构示意图；

图7为传动件的结构示意图；

图8为轴承组件的结构示意图；

图9为曲轴的结构示意图；

图10为曲轴的又一结构示意图；

图11为蔽磁片第一状态的结构示意图；

图12为图11中A处的局部放大图；

图13为蔽磁片第二状态的结构示意图；

其中：1、主动转子；2、从动转子；3、主动轴；4、从动轴；5、限位凸起；6、安装块；7、永磁体；8、蔽磁片；9、曲轴；10、传动件；11、滑动通槽；12、斜槽；13、轴承组件；14、调节组件；15、第一轴承；16、第二轴承；17、限位块；18、滑轨；19、支撑架。

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仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

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。

请参考图1、图2和图3，为本实施例提供的一种短轴端距永磁调速器示意图，包括：

主动转子1，所述主动转子1固定安装在主动轴3上且内部具有旋转空间；所述旋转空间的内侧壁上设有金属导体；

从动转子2，所述从动转子2固定安装在从动轴4上；所述从动轴4与所述主动轴3同轴设置；所述从动转子2设置在所述旋转空间内且与所述金属导体之间具有旋转缝隙；所述从动转子2的外侧壁上沿周向均匀设有多个安装空间；

永磁体7，所述永磁体7设有多个且分别安装在所述安装空间内；所述永磁体7的磁极正对所述金属导体；

蔽磁片8，所述蔽磁片8安装在所述安装空间内且能够在所述安装空间内移动；

传动组件，所述传动组件安装在所述从动轴4上且与所述蔽磁片8的一端固定连接；用于带动所述蔽磁片8在所述安装空间内移动；

调节组件14，所述调节组件14与所述传动组件连接，用于调节所述蔽磁片8遮挡所述永磁体7与所述金属导体的正对面积。

工作原理：参考图11至图13；调节组件14通过传动组件来带动所述蔽磁片8在所述安装空间内移动。所述蔽磁片8具有第一状态和第二状态；当处于第一状态时，所述蔽磁片8完全遮蔽住所述永磁体7，所述永磁体7与所述金属导体没有正对面积；当处于第二状态时，所述蔽磁片8完全不遮蔽所述永磁体7，所述永磁体7与所述金属导体具有最大正对面积。能够通过遮蔽的方式调节永磁体7与金属导体的正对面积，大幅度减小轴向所需的空间距离。

具体地，本申请提供的方案使调整永磁体与导体的正对面积时无需平移永磁体，只需控制蔽磁片遮挡永磁体的露出面积来实现调整正对面积，进而实现调速的效果。原本需要预留两倍于永磁体长度的轴向空间，经过本申请提供方案的改进后只需一倍永磁体长度的空间。能够大幅度减小轴向距离,使永磁调速器适应更小的空间，减少外界的影响，保证调速效果。

进一步地，参考图4至图7，所述从动轴4的外侧壁上设有限位凸起5；所述从动转子2远离所述主动轴3的一端沿周向均匀固定安装有多个与所述安装空间对应的安装块6；所述传动组件包括：

曲轴9，所述曲轴9具有主轴、第一曲轴臂、轴颈和第二曲轴臂；所述第一曲轴臂与所述第二曲轴臂相互垂直设置；所述轴颈可转动安装在所述安装块6上；所述第二曲轴臂远离所述轴颈的一端与所述蔽磁片8的一端固定连接，用于带动所述蔽磁片8在所述安装空间内移动；

传动件10，所述传动件10具有传动盘和传动套，所述传动盘上沿周向均匀开设有多个滑动通槽11，所述滑动通槽11的开设方向与所述传动盘的半径重合；所述主轴穿过所述滑动通槽11且能够在所述滑动通槽11内产生相对滑动；所述传动套的内侧壁上设有斜槽12，所述限位凸起5插入所述斜槽12内且能产生相对滑动；

轴承组件13，所述轴承组件13安装在所述从动轴4上；所述传动套固定安装在所述轴承组件13上；用于使所述传动件10与所述从动轴4产生相对转动；

其中，所述调节组件14与所述轴承组件13的外侧壁固定连接，用于带动所述轴承组件13沿所述主动轴3的轴线方向运动。

工作原理：所述调节组件14带动所述轴承组件13沿所述主动轴3的轴线方向运动；并通过所述轴承组件13带动所述传动件10沿所述主动轴3的轴线方向运动。由于所述限位凸起5插入所述斜槽12内，所述限位凸起5与所述斜槽12的侧壁抵接，带动所述传动件10绕所述主动轴3的轴线旋转；同时，由于所述主轴穿过所述滑动通槽11，所述曲轴9在所述传动件10的带动下绕轴颈旋转进而带动与所述第二曲轴臂固定连接的蔽磁片8在安装空间内移动，并切换第一状态与第二状态。进而实现调节永磁体7与金属导体正对面积的效果。能够调节所述蔽磁片8的状态，进而实现调速效果。

进一步地，参考图8，所述轴承组件13包括：

第一轴承15，所述第一轴承15的内侧壁与所述从动轴4固定连接；

第二轴承16，所述第二轴承16的内侧壁与所述传动套的外侧壁固定连接；所述第一轴承15的外侧与所述第二轴承16的外侧固定连接；所述调节组件14与所述第一轴承15的外侧固定连接。

在一些实施方式中，所述轴承组件13包括两同轴设置的第一轴承15和第二轴承16，两轴承的外侧壁相互固定连接。所述第一轴承15的内侧壁与所述从动轴4固定连接；所述第二轴承16的内侧壁与所述传动套的外侧壁固定连接。能够方便在主动轴3和从动轴4转动时调节传动件10与所述主动轴3的相对转速。

具体地，当主动轴3和从动轴4等速转动时：所述第一轴承15和所述第二轴承16固定相连接的外侧壁由于与所述调节组件14固定连接保持静止，所述第一轴承15的内侧壁同时随所述从动轴4转动。所述传动件10的内侧壁与所述第二轴承16的内侧壁固定连接且不与所述从动轴4连接，所述限位凸起5与所述斜槽12的侧壁抵接带动所述传动件10与所述从动轴4保持同步旋转。

其中，由于调节组件14对所述轴承组件13的限位作用，使与所述第二轴承16内侧壁固定连接的传动件10不会因所述限位凸起5与所述斜槽12的侧壁抵接而产生相对滑动。

具体地，当调节组件14开始移动并调节主动轴3和从动轴4之间的转速时：调节组件14带动所述轴承组件13沿所述主动轴3的轴线方向移动所述限位凸起5与所述斜槽12的侧壁抵接并产生相对滑动，带动所述传动件10与所述从动轴4产生相位差。使所述滑动通槽11带动所述主轴绕所述轴颈旋转，进而带动所述蔽磁片8在所述安装空间内移动，从而调节永磁体7与金属导体的正对面积。当调节组件14停止移动，所述传动件10继续与所述从动轴4保持同步旋转。

进一步地，图9和图10，所述主轴远离所述第一曲轴臂的一端设有限位块17。

在一些实施方式中，所述主轴插入至所述滑动通槽11内，由于所述传动件10会在调节组件14的带动下沿所述主动轴3的轴线方向移动；所述滑动通槽11与所述主轴之间既有沿传动盘径向的滑动又有沿所述主动轴3的轴线方向的相对滑动。加设所述限位块17能够起到对传动件10与所述主轴的限位作用，防止主轴从滑动通槽11内脱落导致的传动效果失效。

进一步地，所述调节组件包括：

滑轨18，所述滑轨18安装在底座上且平行于所述主动轴3的轴线方向；

支撑架19，所述支撑架19的一端与外轴承的外侧固定连接；另一端安装在所述滑轨18上且能与所述滑轨18产生相对滑动。

具体地，需要调节转速时，只需通过控制支撑架19在所述滑轨18上滑动来调节所述轴承组件13沿主动轴3轴线方向上的位置，进而通过传动件10调节所述曲轴9，使所述蔽磁片8遮蔽或露出所述永磁体7。通过调节组件控制轴承组件13来调速，无需直接接触高速旋转的从动轴4，提高整个装置的安全性。

在一些实施方式中，所述滑轨18上设有显示所述从动轴4转速的刻度。通过实际的测量来标记特定转速时，所述支撑架19位于所述滑轨18的位置。再次调速时直接将所述支撑架19移动至特定刻度来快速调节实际所需的转速，方便快捷。

进一步地，所述调节组件还包括：

驱动装置，所述驱动装置的驱动端与所述支撑架19固定连接，用于带动所述支撑架19沿所述滑轨18往复运动。

在一些实施方式中，所述调节组件通过所述驱动装置来驱动，

所述驱动装置的驱动端与所述支撑架19连接，通过控制驱动装置的运动来控制支撑架19在所述滑轨18上的位置，进而控制所述轴承组件13在所述主动轴3轴线方向上的相对位置。通过驱动装置自动控制支撑架19能够精确调节支撑架19的位置，进而精确调节所述轴承组件13的位置，最终实现精确调节转速。

进一步地，所述蔽磁片8的截面呈弧形。

在一些实施方式中，所述蔽磁片8的截面呈弧形能够使蔽磁片8随所述曲轴转动时不与安装空间的内侧壁接触，能够提高蔽磁片8的使用寿命；同时所述安装空间与所述蔽磁片8形成封闭的蔽磁空间提高遮蔽效果。

具体地，所述蔽磁片8一般由坡莫合金、铁镍合金等高导磁材料制成。通过制作成盒体、壳体等屏蔽体来实现蔽磁效果。本申请中蔽磁片8通过与安装空间形成包裹永磁体7的封闭空间来实现蔽磁效果。

调节过程：

一、启动驱动装置，带动所述支撑架19沿所述滑轨18运动，进而带动所述轴承组件13沿所述主动轴3的轴线方向运动；

二、所述轴承组件13带动所述传动件10沿主轴的轴线方向移动；

三、所述限位凸起5与所述斜槽12的内侧壁抵接，使所述传动件10与所述从动轴4产生相对转动；所述滑动通槽11随所述传动件10转动；

四、所述曲轴9在所述滑动通槽11的带动下绕轴颈旋转，带动所述蔽磁片8在所述安装空间内移动，进而调节正对面积，实现调速效果。

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，本申请中所涉及的发明范围，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发明构思的情况下，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 (6)

1.一种短轴端距永磁调速器，其特征在于，包括:

主动转子（1），所述主动转子（1）固定安装在主动轴（3）上且内部具有旋转空间；所述旋转空间的内侧壁上设有金属导体；

从动转子（2），所述从动转子（2）固定安装在从动轴（4）上；所述从动轴（4）与所述主动轴（3）同轴设置；所述从动转子（2）设置在所述旋转空间内且与所述金属导体之间具有旋转缝隙；所述从动转子（2）的外侧壁上沿周向均匀设有多个安装空间；

永磁体（7），所述永磁体（7）设有多个且分别安装在所述安装空间内；所述永磁体（7）的磁极正对所述金属导体；

蔽磁片（8），所述蔽磁片（8）安装在所述安装空间内且能够在所述安装空间内移动；

传动组件，所述传动组件安装在所述从动轴（4）上且与所述蔽磁片（8）的一端固定连接；用于带动所述蔽磁片（8）在所述安装空间内移动；

调节组件（14），所述调节组件（14）与所述传动组件连接，用于调节所述蔽磁片（8）遮挡所述永磁体（7）与所述金属导体的正对面积；

所述从动轴（4）的外侧壁上设有限位凸起（5）；所述从动转子（2）远离所述主动轴（3）的一端沿周向均匀固定安装有多个与所述安装空间对应的安装块（6）；所述传动组件包括：

曲轴（9），所述曲轴（9）具有主轴、第一曲轴臂、轴颈和第二曲轴臂；所述第一曲轴臂与所述第二曲轴臂相互垂直设置；所述轴颈可转动安装在所述安装块（6）上；所述第二曲轴臂远离所述轴颈的一端与所述蔽磁片（8）的一端固定连接，用于带动所述蔽磁片（8）在所述安装空间内移动；

传动件（10），所述传动件（10）具有传动盘和传动套，所述传动盘上沿周向均匀开设有多个滑动通槽（11），所述滑动通槽（11）的开设方向与所述传动盘的半径重合；所述主轴穿过所述滑动通槽（11）且能够在所述滑动通槽（11）内产生相对滑动；所述传动套的内侧壁上设有斜槽（12），所述限位凸起（5）插入所述斜槽（12）内且能产生相对滑动；

轴承组件（13），所述轴承组件（13）安装在所述从动轴（4）上；所述传动套固定安装在所述轴承组件（13）上；用于使所述传动件（10）与所述从动轴（4）产生相对转动；

其中，所述调节组件（14）与所述轴承组件（13）的外侧壁固定连接，用于带动所述轴承组件（13）沿所述主动轴（3）的轴线方向运动。

2.根据权利要求1所述的一种短轴端距永磁调速器，其特征在于，所述轴承组件（13）包括：

第一轴承（15），所述第一轴承（15）的内侧壁与所述从动轴（4）固定连接；

第二轴承（16），所述第二轴承（16）的内侧壁与所述传动套的外侧壁固定连接；所述第一轴承（15）的外侧与所述第二轴承（16）的外侧固定连接；所述调节组件（14）与所述第一轴承（15）的外侧固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种短轴端距永磁调速器，其特征在于，所述主轴远离所述第一曲轴臂的一端设有限位块（17）。

4.根据权利要求1所述的一种短轴端距永磁调速器，其特征在于，所述调节组件包括：

滑轨（18），所述滑轨（18）安装在底座上且平行于所述主动轴（3）的轴线方向；

支撑架（19），所述支撑架（19）的一端与外轴承的外侧固定连接；另一端安装在所述滑轨（18）上且能与所述滑轨（18）产生相对滑动。

5.根据权利要求4所述的一种短轴端距永磁调速器，其特征在于，所述调节组件还包括：

驱动装置，所述驱动装置的驱动端与所述支撑架（19）固定连接，用于带动所述支撑架（19）沿所述滑轨（18）往复运动。

6.根据权利要求1所述的一种短轴端距永磁调速器，其特征在于，所述蔽磁片（8）的截面呈弧形。