CN203896170U - 一种永磁耦合调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种永磁耦合调速器，包括底座以及设于底座上的转轴，转轴上平行设置有两个导体转盘，两导体转盘的外缘水平连接有连接杆，转轴上还设有位于两导体转盘之间的力矩转盘，力矩转盘上对称分布有三组连杆机构，力矩转盘和连杆机构之间连接有第一弹性元件，所述的连杆机构包括一根设有中心孔的长连杆，长连杆两端通过销轴连接有短连杆，短连杆上连接有连接板，连接板上连接有永磁转盘，永磁转盘上安装有永磁体，长连杆上设有用于安装第一弹性元件的固定孔，所述的第一弹性元件为螺旋式扭转弹簧；本实用新型利用机械式的弹性元件提供弹性力矩或作用力，以补偿永磁耦合调速器由永磁体产生的轴向吸引力，使磁力与机械弹力相互转换。
Description
技术领域
本实用新型属于机械传动领域，特别是涉及一种可调节隙的盘式永磁耦合技术。
背景技术
盘式永磁耦合器，采用电磁感应原理，使导体盘与永磁盘产生电磁感应，产生力矩，从而实现无接触的传动，这与感应电机的原理相同，采用滑差的方式，实现能量的转换。为了实现可调节的力矩输出，人们从电磁原理着手，对耦合的磁场进行调节：一种是采用变面积的方式在不改变磁密的情况下改变磁通量的大小，一种是采用变气隙的方法改变磁阻从而改变磁场的大小。前者多为圆筒式永磁耦合调速器，后者多为盘式永磁耦合器调速器。
盘式永磁耦合调速器具有加工简单，安装方便，体积小，重量轻等诸多技术优势，因此一些相关的技术专利应运而生，具有代表性的如中国专利CN1140042C，美国专利US6005317。
然而，由于永磁体的存在，导体盘与永磁盘之间产生了轴向磁拉力，即使在转盘不工作时，这一磁拉力也存在。盘式永磁耦合调速器就必须克服这一阻力才能对气隙进行自由的调节，这导致气隙调节机构（执行器）需要提供较大的力矩。
同时考虑到现有技术的气隙调节机构一般设置于设备外部，并不随转轴一同旋转，还必须把这一阻力由轴承传递出来，这又导致了轴承需要承受较大的轴向负载，即必须具有止推功能，在现有轴承技术的情况下，高速旋转的止推功能是困难的，因而制约了调节盘式永磁耦合调速器朝大容量高转速方向的发展。
为了选用能承受更大载荷的轴承，设计者不得不选用尺寸更大的轴承，这又导致轴承占用了导体盘的空间，减少了导体散热面积,设计者不得不在各种技术问题之间进行反复的对比选择。一种可在一定范围内替代的方法是，减小永磁体的用量，以减少永磁轴向吸引力，然而这势必降低磁能密度，增大永磁耦合调速器的体积和成本。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种高速大容量的永磁耦合调速器技术解决方案，该技术能有效克服永磁体产生的轴向吸引力，减小调节负荷，并使永磁耦合调速器结构紧凑。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁耦合调速器，包括底座以及设于底座上的转轴，转轴上平行设置有两个导体转盘，两导体转盘的外缘水平连接有连接杆，转轴上还设有位于两导体转盘之间的力矩转盘，力矩转盘上对称分布有三组连杆机构，力矩转盘和连杆机构之间连接有第一弹性元件，所述的连杆机构包括一根设有中心孔的长连杆，长连杆两端通过销轴连接有短连杆，短连杆上连接有连接板，连接板上连接有永磁转盘，永磁转盘上安装有永磁体，长连杆上设有用于安装第一弹性元件的固定孔，所述的第一弹性元件为螺旋式扭转弹簧。
所述的一种永磁耦合调速器，其永磁体上连接有可沿转轴滑动的移动调节总成，所述的移动调节总成包括套设于转轴上的移动坐套，移动坐套上设有第一轴承，第一轴承上设有移动外套筒。
所述的一种永磁耦合调速器，其转轴上设有第二轴承，第二轴承上安装有支撑单元，支撑单元上设有套装于转轴上的第二弹性元件。
所述的一种永磁耦合调速器，其第二弹性元件包括压缩弹簧以及连接在压缩弹簧两端的固定环和滑移环。
所述的一种永磁耦合调速器，其导体转盘上还设有散热器。
本实用新型的有益效果是：利用机械式的弹性元件提供弹性力矩或作用力，以补偿永磁耦合调速器由永磁体产生的轴向吸引力，使磁力与机械弹力相互转换，与现有技术相比，弹性补偿元件大辐度地抵消了永磁轴向磁力，减了小轴承轴向负荷，从而使永磁耦合调速器轴承尺寸大幅减小，结构紧凑，可靠性上升。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型连杆机构的立体图；
图3是本实用新型移动调节总成的纵剖图；
图4是本实用新型第一弹性元件的装配立体示意图；
图5是本实用新型第二弹性元件的立体图。
各附图标记为：1—导体转盘，2—连接杆，3—永磁转盘，4—永磁体，5—散热器，6—移动调节总成，7—第一轴承，8—移动外套筒，9—支撑单元，10—转轴，11—底座，12—气隙，13—力矩转盘，14—第一弹性元件，15—连杆机构，16—第二弹性元件，17—第二轴承，18—移动坐套，19—长连杆，20—连接板，21—短连杆，22—销轴，23—固定孔，24—中心孔，26—固定环，27—压缩弹簧，28—滑移环。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1所示，本实用新型公开了一种永磁耦合调速器，包括底座11以及设于底座11上的转轴10，转轴10上平行设置有两个导体转盘1，导体转盘1上还设有散热器5,两导体转盘1的外缘水平连接有连接杆2，转轴10上还设有位于两导体转盘1之间的力矩转盘13，如图4所示，力矩转盘13上对称分布有三组连杆机构15，力矩转盘13和连杆机构15之间连接有第一弹性元件14，如图2所示，所述的连杆机构15包括一根设有中心孔24的长连杆19，长连杆19通过中心孔24可绕转轴10旋转，长连杆19两端通过销轴22连接有短连杆21，短连杆21可绕销轴22自由旋转，短连杆21上连接有连接板20，连接板20上设有销孔，连接板20上通过销孔连接有永磁转盘3，永磁转盘3上安装有永磁体4，长连杆19上设有用于安装第一弹性元件14的固定孔23，通过长连杆19与短连杆21的旋转运动，可将永磁转盘3的对向或反向的平移运动转化为两连杆的旋转运动，或相反，所述的第一弹性元件14为螺旋式扭转弹簧，这样两导体转盘1之间就相对设置有两组永磁转盘3，导体转盘1旋转可带动永磁转盘3旋转，永磁体4与导体转盘1间隔一定距离，称为气隙12，连杆机构15两端分别连接永磁转盘3以后可实现永磁转盘3相向或背向的移动，其中一侧的永磁体4上连接有可沿转轴10滑动的移动调节总成6，移动调节总成6沿转轴10轴线滑动并最终带动永磁转盘3一起滑动，从而调节气隙12的大小，三组连杆机构15和螺旋式扭转弹簧呈对称分布，以保证与连杆机构15连接的永磁转盘3的平行移动，当永磁转盘3与导体盘1之间的气隙12较小时，永磁体4产生的轴向吸引力较大，而同时第一弹性元件14的扭转角度较大，能提供较大的扭转力矩，通过连杆机构15，作用于永磁转盘3上，用于补偿永磁吸引力，这样可以实现大幅度的永磁吸引力的补偿，使其作用力不会进一步向外传递至移动调节总成6，所述的移动调节总成6包括套设于转轴10上的移动坐套18，如图3所示，移动坐套18跟随转轴10同步旋转，移动外套筒8转速为零，移动坐套18上设有第一轴承7，第一轴承7上设有移动外套筒8，第一轴承7支撑移动坐套18与移动外套筒8，并在移动调节总成6移动时为两者传递必要的作用力。
考虑到第一弹性元件的空间的限制，还可设置第二弹性元件16进一步补偿。所述的转轴10上设有第二轴承17，第二轴承17上安装有支撑单元9，支撑单元9能支撑转轴10，支撑单元9上设有套装于转轴10上的第二弹性元件16，如图5所示，所述的第二弹性元件16包括压缩弹簧27以及连接在压缩弹簧27两端的固定环26和滑移环28，其一端固定于转轴10上，另一端自由，当移动调节总成6与之接触并进一步靠近，第二弹性元件16可沿轴线压缩，并提供与压缩方向相反的作用力，通过这一作用关系，使永磁吸力转化为内力，而不通过轴承向外传递，减小了轴承所受的轴向力，从而降低轴承尺寸，为导体转盘1与散热器5让出空间，可配置更多永磁体4和散热器5，因此是一种高速大功率的永磁耦合调速器的有效解决方案。
所述的第一弹性元件14和第二弹性元件16可根据需要进行配置，两元件可省去其中之一，一般情况下，应优选配置第一弹性元件14。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种永磁耦合调速器，包括底座（11）以及设于底座（11）上的转轴（10），转轴（10）上平行设置有两个导体转盘（1），两导体转盘（1）的外缘水平连接有连接杆（2），其特征在于：转轴（10）上还设有位于两导体转盘（1）之间的力矩转盘（13），力矩转盘（13）上对称分布有三组连杆机构（15），力矩转盘（13）和连杆机构（15）之间连接有第一弹性元件（14），所述的连杆机构（15）包括一根设有中心孔（24）的长连杆（19），长连杆（19）两端通过销轴（22）连接有短连杆（21），短连杆（21）上连接有连接板（20），连接板（20）上连接有永磁转盘（3），永磁转盘（3）上安装有永磁体（4），长连杆（19）上设有用于安装第一弹性元件（14）的固定孔（23），所述的第一弹性元件（14）为螺旋式扭转弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种永磁耦合调速器，其特征在于，所述的永磁体（4）上连接有可沿转轴（10）滑动的移动调节总成（6），所述的移动调节总成（6）包括套设于转轴（10）上的移动坐套（18），移动坐套（18）上设有第一轴承（7），第一轴承（7）上设有移动外套筒（8）。
3.根据权利要求2所述的一种永磁耦合调速器，其特征在于，所述的转轴（10）上设有第二轴承（17），第二轴承（17）上安装有支撑单元（9），支撑单元（9）上设有套装于转轴（10）上的第二弹性元件（16）。
4.根据权利要求3所述的一种永磁耦合调速器，其特征在于，所述的第二弹性元件（16）包括压缩弹簧（27）以及连接在压缩弹簧（27）两端的固定环（26）和滑移环（28）。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种永磁耦合调速器，其特征在于，所述的导体转盘（1）上还设有散热器（5）。
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| CN201420285844.0U CN203896170U (zh) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | 一种永磁耦合调速器 |
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| CN106385161A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-08 | 江苏科岭能源科技有限公司 | 一种大功率空冷型永磁调速器 |
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2014
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Cited By (2)
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| CN106385161A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-08 | 江苏科岭能源科技有限公司 | 一种大功率空冷型永磁调速器 |
| CN106385161B (zh) * | 2016-10-31 | 2018-10-12 | 江苏科岭能源科技有限公司 | 一种大功率空冷型永磁调速器 |
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