CN204947881U - 一种连杆式永磁调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型创造提供一种连杆式永磁调速器，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；所述转盘通过连杆与调节机构连接。本实用新型创造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。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。磁力线始终沿最短的路径，效率高。
Description
技术领域
本发明创造属于通用减速机设备技术领域，尤其是涉及一种连杆式永磁调速器。
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，但是变速器和减速器基本上都是单独的机械装置，鲜有将两者融为一体的变速减速装置。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。因此，大量的机械设备和通用设备(泵、风机等)想达到节能很难实现。
发明内容
本发明创造要解决的问题是提供一种连杆式永磁调速器，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。
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：
一种连杆式永磁调速器，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；所述转盘通过连杆与调节机构连接。
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；所述动导轨上安装有与连杆连接的第一销轴。
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，所述第一销轴一端螺纹连接在动导轨上，另一端连接连杆。
进一步，所述转盘上设有与电机输出轴上的小齿轮相啮合的转盘齿轮。
进一步，所述永磁转子上设有滑套；所述转盘异于与连杆连接的一侧安装在滑套上。
进一步，所述转盘通过第二销轴与连杆的一端连接。
进一步，所述永磁磁钢为多个，以永磁转子为中心均布设置。
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)调节机构与转盘采用连杆连接，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中的小齿轮处C-C向剖视图；
图5是图1中的D向视图；
图6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-第四螺栓，3-外部电源，4-碳刷固定支架，5-碳刷，6-连接螺栓，7-第一螺栓，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-连杆，19-第二螺栓，20-静导轨，21-动导轨，22-第一销轴，23-轴用挡圈，24-第二销轴，25第三连接键，26-开口销，27-螺母，28-小齿轮，29-第三螺栓，30-导体环，31-导体转子，32-负载轴，33-滑环，34-第二连接键,35-外圆周支架。
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。
一种连杆式永磁调速器，如图1至5所示，包括电机轴15上套装的永磁转子12以及负载轴32上安装的导体转子31；在所述永磁转子12的外圆周支架35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31上安装有导体环30；所述调节机构上与导体环30对应的设有永磁磁钢1；所述导体环30与永磁磁钢1之间留有磁场气隙；所述伺服电机输出轴上的小齿轮28驱动一转盘转动；所述转盘通过连杆与调节机构连接。
需要说明的是，导体环30利用第三螺栓29与导体转子31相连接，导体转子31套装在电机轴32上，且通过第二连接键34将导体转子31与电机轴32连接，可以传递扭矩。
永磁磁钢1处于导体转子31靠近以电机轴32为中心的内侧，用第四螺栓2将永磁磁钢1固定在动导轨21靠近导体环30的一端。
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35上的静导轨20以及相对于导体环30滑动的设置在静导轨20上的动导轨21；所述动导轨21上安装有与连杆18连接的第一销轴22。
静导轨20与永磁转子12相连接，采用第二螺栓19将静导轨20紧固在永磁转子12外圆周支架上。
当然，第一销轴22上可以套装轴承，使得连杆18在第一销轴22上转动更平顺，受力更好。
需要说明的是，这里用于传动的动导轨21和静导轨20，还可采用滚动导轨副。
其中，所述动导轨为21梯形导轨；所述静导轨20上设有与该梯形导轨匹配的燕尾槽。
其中，所述第一销轴22一端螺纹连接在动导轨21上，另一端连接连杆18。具体的，在动导轨21的外平面上，安装第一销轴22，第一销轴22的一头采用为螺纹，与动导轨21上的内螺纹孔相连接。
这样，第一销轴22被紧固在动导轨21上，在第一销轴22的外露部分与连杆18相连接，并用轴用挡圈23将连杆18挡住。
其中，所述转盘17上设有与电机输出轴上的小齿轮28相啮合的转盘齿轮14。具体的，在转盘17的外径上套装上转盘齿轮14，转盘17与转盘齿伦14形成紧密连接。伺服电机8的伸出轴上用第三连接键25安装小齿轮28，并用螺母27沿轴向将小齿轮28锁紧。
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，也可以设置成如图6所示的外齿结构，根据实际工况或需要进行设计。
其中，所述永磁转子12上设有滑套16；所述转盘17异于与连杆18连接的一侧安装在滑套16上。
具体的结构是，在永磁转子12的一端外径上套装上滑套16，在滑套16的外径上套装转盘17，在转盘17的靠近外圆的端面上制造出数个销孔，这些销孔与第二销轴24的直径一致，第二销轴24穿过连杆18和转盘17上的销孔，并利用开口销26锁住。
其中，所述转盘通17过第二销轴24与连杆18的一端连接。
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通过螺栓2与动导轨21连接，将永磁磁钢1固定在动导轨21上。
具体的结构可以是，永磁转子12套装在负载轴10上，利用第一连接键13将永磁转子12与负载轴(电机轴)12连接，在永磁转子12外径上套装上绝缘套11，绝缘套11上套装滑环33，碳刷5通过碳刷固定支架4压紧在滑环33上，碳刷固定支架4采用螺栓6连接在碳刷5，碳刷5通过导线与外部电源3联通，这样碳刷5可以通过接触使滑环33带电。
伺服电机8具有连接法兰，用第一螺栓7将伺服电机8的连接法兰与永磁转子12相连接，可以使永磁转子12在旋转状态下电机带电。
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28、转盘齿轮14、转盘17、连杆18做往复运动，滑动导轨21在静导轨20内往复直线运动，从而改变双向动作，从而带动动导轨21上下动作，从而可以改变磁场气隙。
电机旋转时，当磁永磁磁钢1与导体环30之间的磁场气隙足够大时。磁力线不通过导体环30，负载轴静止。
当磁场气隙逐渐减小时，磁力线通过导体环30，导体转子31旋转时，导体在永磁转子12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31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12的速度不断增加，从而实现负载的调速。
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 (10)
1.一种连杆式永磁调速器，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；所述转盘通过连杆与调节机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种连杆式永磁调速器，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所述的一种连杆式永磁调速器，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所述的一种连杆式永磁调速器，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；所述动导轨上安装有与连杆连接的第一销轴。
5.根据权利要求4所述的一种连杆式永磁调速器，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所述的一种连杆式永磁调速器，其特征在于：所述第一销轴一端螺纹连接在动导轨上，另一端连接连杆。
7.根据权利要求1所述的一种连杆式永磁调速器，其特征在于：所述转盘上设有与电机输出轴上的小齿轮相啮合的转盘齿轮。
8.根据权利要求1所述的一种连杆式永磁调速器，其特征在于：所述永磁转子上设有滑套；所述转盘异于与连杆连接的一侧安装在滑套上。
9.根据权利要求1所述的一种连杆式永磁调速器，其特征在于：所述转盘通过第二销轴与连杆的一端连接。
10.根据权利要求1所述的一种连杆式永磁调速器，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。
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