CN204947880U

CN204947880U - 一种凸轮滚子式永磁调速器

Info

Publication number: CN204947880U
Application number: CN201520690328.0U
Authority: CN
Inventors: 柳志明; 张领强
Original assignee: Tianjin Ji Xuan Energy Saving Technology Co
Current assignee: Tianjin Ji Xuan energy saving technology Limited by Share Ltd
Priority date: 2015-09-07
Filing date: 2015-09-07
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2025-09-07

Abstract

本实用新型提供一种凸轮滚子式永磁调速器，包括电机轴上套装的永磁转子以及负载轴上安装的导体转子；在永磁转子的外圆周支架上安装有伺服电机和调节机构；伺服电机由一供电单元供电；导体转子上安装有导体环；调节机构上与导体环对应的设有永磁磁钢；导体环与永磁磁钢之间留有磁场气隙；伺服电机输出轴上的小齿轮驱动一转盘转动；转盘上设有与所述小齿轮相啮合的转盘齿轮；转盘上设有滑槽，调节机构上设有与该滑槽滑动配合的凸轮滚子组件。本实用新型通过控制永磁磁钢与导体环之间的气隙，即可实现电机的空载启动和负载转速调节，调节机构上的凸轮滚子组件滑动的安装在转盘的滑槽内，传动稳定可靠，磁力线始终最短的路径，效率高。

Description

一种凸轮滚子式永磁调速器

技术领域

本发明创造属于通用减速机设备技术领域，尤其是涉及一种凸轮滚子式永磁调速器。

背景技术

变速器是能改变其输出轴和输入轴传动比或转速的装置；减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用；变速器和减速器在现代机械中的应用都极为广泛。但多数设备由于结构特殊，不能实现永磁调速或者实现起来困难，无法实现节能，永磁调速结构中磁通路径长，导致损耗很大，并且多数结构复杂、体积大、噪音大、性能低，在要求较高的场合不适合应用，永磁电机中的电刷接触压降变化大，极易造成安全事故。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种凸轮滚子式永磁调速器，通过电动执行装置和机械机构实现了负载转速的调节，结构简单，占地小，调节机构与转盘间采用凸轮滚子式结构，更加稳定可靠。

为解决上述技术问题，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种凸轮滚子式永磁调速器，包括电机轴上套装的永磁转子以及负载轴上安装的导体转子；在所述永磁转子的外圆周支架上安装有伺服电机和调节机构；所述伺服电机由一供电单元供电；所述导体转子上安装有导体环；所述调节机构上与导体环对应的设有永磁磁钢；所述导体环与永磁磁钢之间留有磁场气隙；所述伺服电机输出轴上的小齿轮驱动一转盘转动；所述转盘上设有与所述小齿轮相啮合的转盘齿轮；所述转盘上设有滑槽，所述调节机构上设有与该滑槽滑动配合的凸轮滚子组件。

进一步，所述供电单元包括安装在永磁转子外侧的滑环、以及通过导线与外部电源接通的碳刷以及用于安装碳刷的碳刷固定架；所述碳刷通过碳刷固定架压紧在滑环上；所述滑环上有与伺服电机连接的供电线。

进一步，所述永磁转子上设有绝缘套；所述滑环安装在绝缘套外圆周面上。

进一步，所述调节机构包括安装在外圆周支架上的静导轨以及相对于导体环滑动的设置在静导轨上的动导轨；所述动导轨上安装凸轮滚子组件。

进一步，所述动导轨为梯形导轨；所述静导轨上设有与该梯形导轨匹配的燕尾槽。

进一步，所述凸轮滚子组件包括一端螺纹连接在动导轨上的销轴、以及销轴上套装的沿滑槽内壁滚动的轴承。

进一步，所述永磁磁钢为多个，以永磁转子为中心均布设置。

进一步，所述永磁转子上设有滑套；所述转盘远离永磁磁钢的一侧安装在滑套上。

进一步，所述滑槽沿转盘的转动方向的切向设置。

本发明创造具有的优点和积极效果是：

1)通过控制永磁磁钢与导体环之间的气隙，即可实现电机的空载启动和负载转速调节，方便可靠。而且电机轴及负载轴没有安装较重的转动部件悬臂，对电机和负载更加安全可靠。

2)由于采用了式径向调节气隙的调节原理，不产生由于磁耦合而产生的轴向力，对电机和负载没有过大的轴向力，增加了负载和电机轴承的寿命、减少了轴承发热。

3)调节机构上的凸轮滚子组件滑动的安装在转盘的滑槽内，传动更加稳定可靠，采用环装径向调节方式，沿磁缸长度方向整体同时耦合，磁力线始终最短的路径，因此效率高。

附图说明

图1是本发明创造的结构示意图；

图2是图1中调节机构处的A-A向剖视图；

图3是图1中的转盘与连杆连接处B-B向剖视图；

图4是图1的左视图；

图5是本发明创造转盘为外齿结构时的结构示意图。

图中：1-永磁磁钢，2-第一螺栓，3-外部电源，4-碳刷固定支架，5-碳刷，6-连接螺栓，7-第二螺栓，8-伺服电机，9-供电线，10-电机，11-绝缘套，12-永磁转子，13-第一连接键，14-转盘齿轮，15-电机轴，16-滑套，17-转盘，18-小齿轮，19-轴用挡圈，20-第三螺栓，21-静导轨，22-动导轨，23-压紧螺母，24-销轴，25-轴承，26-负载轴，27-导体环，28-导体转子，29-第四螺栓，30-第二连接键，31-第三连接键，32-外圆周支架，33-滑环，34-滑槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不相冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。

一种凸轮滚子式永磁调速器，如图1至4所示，包括电机轴15上套装的永磁转子12以及负载轴26上安装的导体转子28；在所述永磁转子12的外圆周支架32上安装有伺服电机8和调节机构；所述伺服电机8由一供电单元供电；所述导体转子28上安装有导体环27；所述调节机构上与导体环27对应的设有永磁磁钢1；所述导体环27与永磁磁钢1之间留有磁场气隙；所述伺服电机8输出轴上的小齿轮18驱动一转盘17转动；所述转盘17上设有与所述小齿轮18相啮合的转盘齿轮14；所述转盘17上设有滑槽34，所述调节机构上设有与该滑槽34滑动配合的凸轮滚子组件。

需要说明的是，永磁磁钢1套装在导体转子28中的导体环27内，二者之间形成了一定空隙，这个空隙为磁场气隙。

导体环27利用第四螺栓29与导体转子28相连接，导体转子28套装在电机轴26上，且通过第二连接键30将导体转子28与电机轴26连接，可以传递扭矩。

永磁转子12套装在电机轴15上，利用第一连接键13将永磁转子12与电机轴15连接，在永磁转子12外径上套装有滑环33，绝缘套11套装在永磁转子12外圆上，碳刷5通过碳刷固定支架4压紧在绝缘套11上，碳刷5采用螺栓6连接在碳刷固定支架4上，碳刷5通过导线与外部电源3联通，这样碳刷5可以伺服电机8供电。

伺服电机8具有连接法兰，使用第二螺栓7将电机8连接法兰与导磁转子12相连接。可以使永磁转子12在旋转状态下电机带电。

在转盘17的外径上套装上转盘齿轮14，转盘17与转盘齿轮14形成紧密连接。伺服电机8的伸出轴上安装小齿轮18，小齿轮18与伺服电机8使用第三连接键31连接，在小齿轮18外侧的伺服电机8轴安装上弹性挡圈19、这样将齿轮18固定。

需要说明的是，转盘齿轮14可以设置成如图1所示的内齿结构，也可以根据实际工况和需求设计成如图5所示的外齿结构。

其中，所述供电单元包括安装在永磁转子12外侧的滑环33、以及通过导线与外部电源3接通的碳刷5以及用于安装碳刷5的碳刷固定架4；所述碳刷5通过碳刷固定架4压紧在滑环33上；所述滑环33上有与伺服电机8连接的供电线9。

其中，所述永磁转子12上设有绝缘套11；所述滑环33安装在绝缘套11外圆周面上。

其中，所述调节机构包括安装在外圆周支架32上的静导轨21以及相对于导体环滑动的设置在静导轨21上的动导轨22；所述动导轨22上安装凸轮滚子组件。

具体的，在动导轨22的外平面上，安装销轴24，销轴24具有螺纹的一头与动导轨22的内螺纹孔连接。拧紧螺纹后，销轴24被紧固在动导轨22上，在销轴24的外露部分圆柱外径上安装轴承25，并用螺母23将轴承25的内圈紧固，轴承25被定位在销轴24上。

其中，所述动导轨22为梯形导轨；所述静导轨21上设有与该梯形导轨匹配的燕尾槽。

其中，所述凸轮滚子组件包括一端螺纹连接在动导轨22上的销轴24、以及销轴24上套装的沿滑槽34内壁滚动的轴承25。该轴承25优选采用凸轮滚子轴承，其外圈壁厚，经久耐用，稳定可靠。

其中，所述永磁磁钢1为多个，以永磁转子12为中心均布设置。永磁磁钢1通过第一螺栓2与动导轨22连接，将永磁磁钢1固定在动导轨上。静导轨21与永磁转子12相连接，具体的是采用第三螺栓20将数个静导轨21紧固在永磁转子12盘状的端面上。

其中，所述永磁转子12上设有滑套16；所述转盘17远离永磁磁钢1的一侧安装在滑套16上。

具体的结构可以是，在永磁转子12的一端外径上套装上滑套16，在滑套16的外径上再套装转盘17，在转盘17的端平面上加工与永磁磁钢1数量相等的滑槽34，滑槽的宽度与轴承25的外径一致，轴承25安装在转盘17的滑槽内。

其中，所述滑槽34沿转盘17的转动方向的切向设置。

通过控制电源可使伺服电机8通电，且可正反转置，通过小齿轮18、转盘齿轮14、转盘17的转动，可以通过转盘17上的滑槽34带动轴承25和动导轨22、永磁磁钢1做往复运动，从而可以改变永磁磁钢1与导体环27之间间隙变化，即磁场气隙变化。

电机旋转时，当永磁磁钢1与导体环27之间的磁场气隙足够大时。磁力线不通过导体环，负载轴静止。

当磁场气隙逐渐减小时，磁力线通过导体环27，导体转子28旋转时，导体在永磁转子的磁场中切割磁力线产生涡电流，从而形成涡流感应磁场。涡流感应磁场与永磁场相互作用，从而带动永磁转子12沿着导体转子28相同的方向旋转，随着气隙不断减小，磁场强度不断增大，永磁转子的速度不断增加，从而实现负载的调速。

本发明创造通过控制永磁磁钢1与导体环27之间的气隙，即可实现电机的空载启动和负载转速调节，方便可靠。而且电机轴15及负载轴26没有安装较重的转动部件悬臂，对电机和负载更加安全可靠。另外，由于采用了式径向调节气隙的调节原理，不产生由于磁耦合而产生的轴向力，对电机和负载没有过大的轴向力，增加了负载和电机轴承的寿命、减少了轴承发热。同时，调节机构上的凸轮滚子组件滑动的安装在转盘17的滑槽34内，传动更加稳定可靠，采用环装径向调节方式，沿磁缸长度方向整体同时耦合，磁力线始终最短的路径，因此效率高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明创造不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明创造的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明创造。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明创造的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明创造内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：包括电机轴上套装的永磁转子以及负载轴上安装的导体转子；在所述永磁转子的外圆周支架上安装有伺服电机和调节机构；所述伺服电机由一供电单元供电；所述导体转子上安装有导体环；所述调节机构上与导体环对应的设有永磁磁钢；所述导体环与永磁磁钢之间留有磁场气隙；所述伺服电机输出轴上的小齿轮驱动一转盘转动；所述转盘上设有与所述小齿轮相啮合的转盘齿轮；所述转盘上设有滑槽，所述调节机构上设有与该滑槽滑动配合的凸轮滚子组件。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述供电单元包括安装在永磁转子外侧的滑环、以及通过导线与外部电源接通的碳刷以及用于安装碳刷的碳刷固定架；所述碳刷通过碳刷固定架压紧在滑环上；所述滑环上有与伺服电机连接的供电线。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述永磁转子上设有绝缘套；所述滑环安装在绝缘套外圆周面上。

4.根据权利要求1所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述调节机构包括安装在外圆周支架上的静导轨以及相对于导体环滑动的设置在静导轨上的动导轨；所述动导轨上安装凸轮滚子组件。

5.根据权利要求4所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述动导轨为梯形导轨；所述静导轨上设有与该梯形导轨匹配的燕尾槽。

6.根据权利要求4所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述凸轮滚子组件包括一端螺纹连接在动导轨上的销轴、以及销轴上套装的沿滑槽内壁滚动的轴承。

7.根据权利要求1所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述永磁磁钢为多个，以永磁转子为中心均布设置。

8.根据权利要求1所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述永磁转子上设有滑套；所述转盘远离永磁磁钢的一侧安装在滑套上。

9.根据权利要求1所述的一种凸轮滚子式永磁调速器，其特征在于：所述滑槽沿转盘的转动方向的切向设置。