CN207251436U - 一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及永磁调速技术领域，尤其涉及一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，结构中包括永磁传动机构和气隙调节机构，其特征在于，所述气隙调节机构中包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆、前轴承座、后轴承座、移动套、丝母套和回转丝杠，所述主轴贯穿箱体，主轴与箱体前端盖之间设有前轴承座，主轴与前轴承座之间设有移动套，所述主轴通过后轴承座与箱体后侧板相连，所述移动套前侧连接永磁盘，所述移动套后侧由止退螺母与前轴承相连。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：优化了轴承的布置，减轻了间隔支架的重量，使调速器结构体积大为减少，尤其是减少了转动惯量，使高速下振动显著减轻，机构动作更可靠，具有较高的安全可靠性。

Description

一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器
技术领域
本实用新型涉及永磁调速技术领域，尤其涉及一种适用于3000转/分钟转速的高转速大滑差永磁涡流柔性调速器。
背景技术
目前在电机节能改造环节中，永磁传动技术被广泛关注。永磁传动技术是利用磁力驱动负载工作的，它实现了电机与负载之间非接触的扭力传递。电机驱动的主动转子高速旋转，在从动转子产生的磁场中切割磁力线，从而产生感应磁场，通过磁场之间相互作用力，驱动负载工作，实现扭力的传递。主动转子与从动转子之间的气隙越小，永磁传动传递的扭力越大，负载转速越高；气隙越大，永磁传动传递的扭力越小，负载转速越低。通过调整气隙的大小，即可实现对负载的无级调速。
中国专利ZL201010175883.1公开了“一种调速型永磁驱动系统”，该装置包括安装于输入轴上的导体转子（主动转子），和安装于输出轴上的磁转子（从动转子）组件以及丝杠调节器。导体转子由圆盘形钢板及铜导电环组成，钢板表面装有铜导电环。永磁转子与导体转子的相对面上镶嵌有永磁体。导体转子和永磁转子相对面间隔有可调轴向空气间隙，二者通过磁力作用耦合在一起。当导体转子旋转时，由于磁力的耦合作用永磁转子也会随之同向旋转。导体转子（主动转子）与输入轴固定连接，永磁转子（从动转子）通过一轴段与输出轴相连，调节器安装在轴段上，通过调节器可以改变两个转子圆盘面之间的空气隙从而改变转矩和转速，达到调速的目的。
目前的永磁调速产品中，一般只适用1500转/分钟以下的四极电机调速场合，对于3000转/分钟的二极电机，当调速范围很大时，比如从3000转/分钟调速到1000转/分钟时，因为存在很大的滑差值，会产生很大的振动，常规设计都无法适用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆气隙调节机构，实现气隙的自动快速调节和锁定功能，减少结构体积，尤其是减少转动惯量，减轻振动，提高气隙调节的可靠性，满足3000转/分钟高转速大滑差调速的使用条件。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的。
一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，结构中包括永磁传动机构和气隙调节机构，所述永磁传动机构中包括永磁盘和导体盘，永磁盘与导体盘之间设有气隙，所述气隙的宽度通过气隙调节机构推拉永磁盘调节，其特征在于，所述气隙调节机构中包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆、前轴承座、后轴承座、移动套、丝母套和回转丝杠，所述主轴贯穿箱体，主轴与箱体前端盖之间设有前轴承座，主轴与前轴承座之间设有移动套，所述主轴通过后轴承座与箱体后侧板相连，所述移动套前侧连接永磁盘，所述移动套后侧由止退螺母与前轴承相连，所述丝母套与回转丝杠的螺纹相啮合，所述螺母套连接蜗轮，与蜗轮啮合的蜗杆由执行器驱动；所述后轴承座与主轴之间密封盖。
所述后轴承座内设有由一对角接触轴承与一个深沟球轴承构成的轴承组合，所述角接触轴承背靠背紧密布置，所述角接触轴承与深沟球轴承之间设有隔套。
所述永磁盘的结构中包括磁盘一和磁盘二，磁盘一与磁盘二之间设有中心盘，磁盘一连接齿条一，磁盘二连接齿条二，齿条一与齿条二分别与设于中心盘上的惰轮相啮合，所述惰轮沿圆周方向分布在中心盘上，惰轮数量为3~6个，当磁盘二受移动套推动时，磁盘一与磁盘二作相向移动。
所述中心盘与主轴通过方键连接，中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套，中心盘的另一侧连接轴端定位套。
所述方键的数量为4~6个。
所述轴端定位套与主轴通过螺纹相连接，轴端定位套上配有顶丝。
所述导体盘为两个，两个导体盘通过间隔支架连接成一体，所述间隔支架为空心结构。
所述箱体为密封结构，箱体表面设有散热片。
密封盖与主轴之间设有迷宫密封圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1）采用了通用性强且具有自锁性能的蜗轮蜗杆调节机构，能实现气隙的快速调节和自锁，满足3000转/分钟高转速大滑差调速的使用条件，使永磁调速器的应用范围得到进一步扩展。
2）优化了轴承的布置，减轻了间隔支架的重量，使调速器结构体积大为减少，尤其是减少了转动惯量，使高速下振动显著减轻，机构动作更可靠，具有较高的安全可靠性。
3）本实用新型的气隙调节机构可配合电动执行器、液压马达、气动马达等驱动方式，适用于多种电机传动环节，配合远程控制系统，可研发出适用各种场合的智能永磁传动产品，具有广阔的市场前景，极具应用价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图。
图中：1-永磁传动机构，2-气隙调节机构，3-箱体，4-主轴，5-蜗轮，6-蜗杆，7-前轴承座，8-后轴承座，9-移动套，10-回转丝杠，11-丝母套，12-箱体前端盖，13-箱体后侧板，14-散热片，15-贮油带，16-中心盘，17-惰轮，18-迷宫密封圈，19-止退螺母，20-密封盖，21-限位凸台，22-角接触轴承，23-深沟球轴承，24-隔套，25-油道，26-方键，27-限位套，28-轴端定位套，29-顶丝，30-导向键，31-磁钢，101-永磁盘，101A-永磁盘一，101B-永磁盘二，102-导体盘，102A-导体盘一，102B-导体盘二，103-齿条一，104-齿条二,105A-导体一，105B-导体二，106-气隙，107-间隔支架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
见图1，是本实用新型一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器实施例结构示意图，结构中包括永磁传动机构1和气隙调节机构2，永磁传动机构1中包括永磁盘101和导体盘102，导体盘102的背面设有散热片14，保证可靠散热。导体盘一102A上设有导体一105A，导体盘二102B上设有导体二105B，导体盘一102A和导体盘二102B通过间隔支架107连接成一体，间隔支架107采用空心结构，旨在通过减轻圆周上重量来减少转动惯量，减轻振动。永磁盘101和导体盘102之间设有气隙106，该调速器连接在电机与负载之间，气隙的宽度通过气隙调节机构2推拉永磁盘来调节，此装置采用永磁传动原理工作，当导体盘与永磁盘相对转动时，导体盘上的导体切割永磁盘的磁力线，在导体中产生涡流，进而产生与永磁盘磁场相反的感生磁场，从而实现扭矩的传递。
箱体3为密封结构，内贮稀态润滑油，箱体表面设有散热片14，提高箱体的散热能力，从而使大滑差调速下产生的热量快速释放，避免高温造成永磁体和导体的损坏失效。
气隙调节机构2中包括箱体3、主轴4、蜗轮5、蜗杆6、前轴承座7、后轴承座8、移动套9、丝母套11和回转丝杠10，主轴4贯穿箱体3，主轴4与箱体前端盖12之间设有前轴承座7，主轴4与前轴承座7之间设有移动套9，主轴4通过后轴承座8与箱体后侧板13相连，移动套9前侧连接永磁盘101，丝母套11的内螺纹与回转丝杠10的外螺纹相啮合，丝母套11连接蜗轮5，回转丝杠10与前轴承座7相连接。与蜗轮5啮合的蜗杆6由执行器驱动。前轴承座7与箱体前端盖12之间滑动配合，保证前轴承座7沿轴向前后移动顺畅，减轻阻力。后轴承座8上设有密封盖20，后轴承座上的密封盖20上设有迷宫密封圈18，其目的是防止灰尘或其他异物进入箱体3内，有利于保证装置的长期稳定运行。前轴承座7和后轴承座8中的轴承均由止退螺母19固定。前轴承座7和后轴承座8内部相连通，后轴承座8上设有油道25，使润滑油能快速分布，保证散热效率，这对3000转/分钟高转速大滑差调速场合意义重大。
气隙调节机构2的动作过程是：执行器带动蜗杆6，蜗杆6驱动蜗轮5，蜗轮5带动丝母套11旋转，使回转丝杠10沿导向键30直线移动，回转丝杠10通过前轴承座7牵动移动套9轴向移动推动永磁盘101轴向移动，实现通过执行器的旋转运动控制沿轴向移动的气隙大小的调节。
永磁盘101的结构中包括设有分别装有磁钢31的磁盘一101A和磁盘二101B，磁盘一与磁盘二之间设有中心盘16，磁盘一连接齿条一103，磁盘二连接齿条二104，齿条一103与齿条二104分别与设于中心盘上的惰轮17相啮合，惰轮17沿圆周方向分布在中心盘16上，惰轮17的数量为3~6个。导体盘102的结构中包括导体盘一102A和导体盘二102B，当磁盘二101B受移动套9推动时，能实现磁盘一101A和磁盘二101B作相向移动，进而实现磁盘一101A和导体盘一102A之间以及磁盘二101B和导体盘二102B之间气隙的同步调节，限位凸台21可以起到限位的作用。
后轴承座18内设有由一对角接触轴承22与一个深沟球轴承23构成的轴承组合，角接触轴承背靠背紧密布置，角接触轴承与深沟球轴承之间设有隔套24，隔套24与主轴4之间设有贮油带15，保证可靠润滑。该轴承组合有利于克服轴向力，减少轴向窜动对气隙的影响，保证装置的长期安全稳定运行。
中心盘16与主轴4通过方键26连接，中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套27，中心盘的另一侧连接轴端定位套28。为了保证安全的传递扭矩，方键26的数量为4~6个为宜。轴端定位套28与主轴4是通过螺纹相连接的，轴端定位套28上配有顶丝29，顶丝29用于实现轴端定位套28与主轴4之间的固定，避免中心盘16发生轴向窜动。
本实用新型采用了自锁性能强的蜗轮蜗杆调节机构、优化了轴承的布置、减轻了间隔支架的重量、采用稀油润滑、增加散热片的布置数量，这些手段使调速器结构体积大为缩小，尤其是减少了转动惯量，高速下振动显著减轻，对3000转/分钟高转速大滑差调速的场合，比较理想地解决了高转速下的振动和大滑差下的发热问题。
以上所述实施例仅是为详细说明本实用新型的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本实用新型的保护范围，凡在不违背本实用新型的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，结构中包括永磁传动机构和气隙调节机构，所述永磁传动机构中包括永磁盘和导体盘，永磁盘与导体盘之间设有气隙，所述气隙的宽度通过气隙调节机构推拉永磁盘调节，其特征在于，所述气隙调节机构中包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆、前轴承座、后轴承座、移动套、丝母套和回转丝杠，所述主轴贯穿箱体，主轴与箱体前端盖之间设有前轴承座，主轴与前轴承座之间设有移动套，所述主轴通过后轴承座与箱体后侧板相连，所述移动套前侧连接永磁盘，所述移动套后侧由止退螺母与前轴承相连，所述丝母套与回转丝杠的螺纹相啮合，所述螺母套连接蜗轮，与蜗轮啮合的蜗杆由执行器驱动；所述后轴承座与主轴之间密封盖。
2.根据权利要求1所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述后轴承座内设有由一对角接触轴承与一个深沟球轴承构成的轴承组合，所述角接触轴承背靠背紧密布置，所述角接触轴承与深沟球轴承之间设有隔套。
3.根据权利要求1所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述永磁盘的结构中包括磁盘一和磁盘二，磁盘一与磁盘二之间设有中心盘，磁盘一连接齿条一，磁盘二连接齿条二，齿条一与齿条二分别与设于中心盘上的惰轮相啮合，所述惰轮沿圆周方向分布在中心盘上，惰轮数量为3~6个，当磁盘二受移动套推动时，磁盘一与磁盘二作相向移动。
4.根据权利要求3所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述中心盘与主轴通过方键连接，中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套，中心盘的另一侧连接轴端定位套。
5.根据权利要求4所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述方键的数量为4~6个。
6.根据权利要求4所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述轴端定位套与主轴通过螺纹相连接，轴端定位套上配有顶丝。
7.根据权利要求1所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述导体盘为两个，两个导体盘通过间隔支架连接成一体，所述间隔支架为空心结构。
8.根据权利要求1所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述箱体为密封结构，箱体表面设有散热片。
9.根据权利要求1所述的一种高转速大滑差永磁涡流柔性调速器，其特征在于，所述密封盖与主轴之间设有迷宫密封圈。
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