CN208489787U - 一种轴向移动筒式永磁调速器 - Google Patents

Abstract

一种轴向移动筒式永磁调速器，包括导体转子、永磁转子、轴向移动机构，导体转子和永磁转子均呈筒形，所述导体转子与所述永磁转子之间存在间隙；轴向移动机构带动永磁转子相对于导体转子移动；所述轴向移动机构通过具有油缸和活塞杆的传动机构实现轴向移动，所述永磁转子安装于活塞杆上，活塞杆相对于电机轴轴向滑动，从而永磁转子轴向移动，整个调节结构更简单，尺寸更小。

Description

一种轴向移动筒式永磁调速器

技术领域

本实用新型属于永磁调速技术领域，尤其涉及一种轴向移动筒式永磁调速器。

背景技术

在大型采矿、石油化工、电力及冶金等行业中，由于节能环保的需要，永磁调速装置的应用越来越广泛。永磁调速装置能适应各种恶劣环境，包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所，可在线调节负载的转速，以满足系统实际运行需要，实现调速节能，调速范围0-98％，节能率10％～65％。工作时，电机带动永磁调速器的导体转子转动，导体转子上的铜导体切割永磁转子上永磁体发出的磁感线产生涡流，涡流产生感应磁场，感应磁场与永磁体的源磁场发生耦合作用进而产生扭矩，使永磁转子带动负载转动，由于永磁调速技术简单、可靠，设备使用寿命长，无电磁波干扰问题；所以很多条件艰难的场所的调速装置逐渐被永磁调速器代替。

现有的永磁调速器需要的较大的轴向空间以利于永磁转子和导体转子之间进行相对轴向的移动；产品轴向尺寸大，给现场改造带来很大的不便；另外调速时，永磁转子需要移动，设备悬臂长、振动大、容易损坏轴承、设备可靠性不好；调节时，由于永磁转子质量、转动惯量大、易冲击；调节装置负载、调节轴承受力过大易损坏；设备振动大、发热高、永磁体易失效；同时调节气隙时还需要克服较大的永磁吸力的作用。这都导致在一些空间受限的地方难以应用。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种轴向移动筒式永磁调速器，调节结构更简单，尺寸更小，同时不用移动整体设备结构，使得设备的质量中心、安装位置始终保持固定。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种轴向移动筒式永磁调速器，包括导体转子、永磁转子、轴向移动机构，导体转子和永磁转子均呈筒形，所述导体转子与所述永磁转子之间存在间隙；其特征在于，轴向移动机构带动永磁转子相对于导体转子移动；所述轴向移动机构通过具有油缸和活塞杆的传动机构实现轴向移动，所述永磁转子安装于活塞杆上，活塞杆相对于电机轴轴向滑动，从而永磁转子轴向移动。

进一步地，导体转子呈筒形，固定于负载联接套上，负载联接套圆筒形，套装在负载轴上，导体转子随负载轴同步转动。

进一步地，油缸为圆筒形，其具有三层筒壁，外层筒壁的外周面设置花键槽；内层筒壁的内周面与电机轴配合，作为电机联轴器；中层筒壁作为工作油腔的侧壁。

进一步地，永磁转子呈筒形，通过花键固定于油缸外层筒壁上，油缸内层筒壁套装在电机轴上，永磁转子随电机轴同步转动，并相对于电机轴轴向移动。

进一步地，永磁转子一侧具有端部平面，端部平面安装于活塞杆上。

进一步地，所述轴向移动机构采用液压驱动方式；活塞杆为圆筒形，其一端安装盘状活塞，位于油缸内层筒壁和中层筒壁之间；活塞杆套在油缸内层筒壁外面，两者之间可自由滑动。

进一步地，油缸内层筒壁和中层筒壁共同构成工作油腔，活塞杆在工作油腔中滑动。

进一步地，工作油腔由活塞杆的盘状活塞分为左右两个油室，分别接入压力油，活塞杆在油压作用下沿油缸内层筒壁外表面进行左右滑动。

进一步地，电机轴中间具有通孔，通孔中央布置有油管，油管内部形成一液压油通道，油管外部与通孔之间形成另一液压油通道，两通道分别连接到油缸左右两个油室。

进一步地，导体转子采用环形的铜导体；永磁转子内部设置有沿圆周均匀分布的永磁体。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、采用液压驱动，调节结构更简单，尺寸更小，同时不用移动整体设备结构，使得设备的质量中心、安装位置始终保持固定。

2、提高了调速过程的安全性、可靠性，产品设备更稳定更可靠，并且能将负载的转速从零速到导体转子的速度之间任意调节。

附图说明

图1为永磁调速器结构图；

图2为导体转子示意图；

图3为永磁转子示意图；

图4为花键配合A-A向图；

图5为油缸固定安装B-B向图；

图6为电机轴C-C向图；

图中：1负载轴，2键，3螺栓，4联接套，5油管，6管接头，7管接头，8螺钉，9永磁环，10导体转子固定环，11导体环，12花键套筒，13油缸，14油管，15管接头，16油缸，17密封圈，18油管，19密封圈，20螺母，21电机轴，22旋转接头，23活塞，24密封圈，25油管，26固定接头，27油管，28键，29永磁转子背板，30活塞杆，31管接头，32垫片，33螺母，34密封圈。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

如图1-6所示，本实用新型提供一种轴向移动筒式永磁调速器，包括导体转子、永磁转子。

所述导体转子呈筒形，通过螺栓固定于联接套4上，联接套4圆筒形，其一端具有凸起盘状结构，导体转子通过螺栓固定于联接套4凸起盘状结构上，联接套4套装在负载轴1(或电机轴)上，通过键固定连接。导体转子随负载轴1同步转动。导体转子筒形圆周为导体转子固定环10，其内侧固定有导体环11。

所述永磁转子呈筒形，永磁转子筒形圆周为永磁环9，永磁环9端面固定于圆盘状的永磁转子背板29上。永磁转子背板29通过螺栓固定于花键套筒12上，花键套筒12套装在油缸13的外周面上，与油缸13外周面上键槽相配合，花键套筒12沿油缸13外周面上键槽轴向移动，实现导向作用及扭矩传递。

油缸13圆筒形，其具有三层筒壁，外层筒壁的外周面设置键槽与花键套筒12配合；内层筒壁的内周面与电机轴21配合，作为电机联轴器，利用键28固定，从而永磁转子随电机轴21同步转动；中层筒壁与活塞杆30上的盘状活塞23配合，作为工作油腔的侧壁。

所述导体转子与所述永磁转子之间存在气隙，所述永磁转子通过轴向移动机构可相对所述导体转子轴向移动。

所述轴向移动机构采用液压驱动方式，包括活塞杆30。活塞杆30为圆筒形，其一端具有凸起盘状结构，通过螺栓与永磁转子背板29固定。活塞杆30套在油缸13的内层筒壁的外周面，两者之间可自由滑动，活塞杆30的圆筒内壁安装有密封圈，进行间隙密封。活塞杆30的另一端安装有盘状活塞23，位于油缸13的内层筒壁和中层筒壁之间；油缸16为圆盘状，其与活塞杆30的外周面配合，两者之间可自由滑动，配合面安装有密封圈，油缸16的圆盘体与油缸13的中层筒壁端部固定安装；由油缸16和油缸13的内层筒壁、中层筒壁共同构成工作油腔，活塞杆30在工作油腔中滑动。工作油腔由活塞杆30的盘状活塞分为左右两个油室，分别接入压力油，活塞杆30在油压作用下进行左右滑动，并带动所连接的永磁转子左右轴向移动。

所述轴向移动机构与所述永磁转子同轴设置。

还包括与所述轴向移动机构连接的液压机构，

电机轴21中间具有通孔，通孔中央布置有油管，油管内部形成一液压油通道，油管外部与通孔之间形成另一液压油通道，通过电机轴端部安装的固定接头，分别管路连接到左右两个油室；电机轴另一端安装有旋转接头，两个液压油通道通过旋转接头分别连接外部油压装置，提供进出左右两个油室的液压油。

所述永磁转子内部设置有沿圆周均匀分布的永磁体。

实施例：

本实施例的轴向移动筒式永磁调速器，包括筒式导体转子、设置在筒式导体转子内周的永磁转子、带动永磁转子相对于导体转子移动的轴向移动机构。

筒式导体转子通过负载联轴器安装在负载轴上，筒式导体转子的外周安装有铜导体环，如图2所示。其中，永磁转子通过电机联轴器安装在电机驱动轴上，永磁转子内部设置有沿圆周均匀分布的永磁体，其示意图如图3所示。导体转子与永磁转子之间存在气隙，无接触，轴向移动机构与永磁转子同轴设置；轴向移动机构带动永磁转子轴向移动。

设置外部驱动机构，通过液压油驱动活塞杆30，控制轴向移动机构的轴向移动，外部驱动机构可以采用气动、液动方式，也可采用控制更精确的伺服电机或步进电机，亦或者采用手动调节，凡是能实现本实用新型的电动的或非电动的控制结构均为本实用新型的保护范围。

具体应用时，联接套4套装在负载轴1上，通过键2连接，力矩可以传递到负载上。导体转子端部平面套装在联接套4上，并用螺栓将导体转子和联接套4刚性连接起来。

导体转子形状如图2所示，导体转子采用的环形的铜导体。

油缸13内层筒壁(联接套)套装在电机轴上，并用键28连接起来，永磁转子端部平面固定于花键套筒12上，花键套筒12套装在油缸13外层筒壁上，沿油缸13外周面上键槽轴向移动。

外部液压油通过电机轴中设置的两条油路，分别左右两个油室，在液压油推动下活塞杆30发生轴向移动。

永磁转子9形状如图3所示，永磁体固定在永磁转子9上，并沿磁铁固定盘的圆周均匀分布。

本实用新型工作原理：永磁转子相对于导体转子的轴向位置变化，永磁体的磁感线全部或部分通过铜导体，铜导体切割磁感线量相应变化，传递扭矩变化。

当电机启动，电机驱动轴带动永磁转子转动，导体转子内铜导体切割永磁转子9中永磁体中的磁感线，在铜导体上产生感应电流，进而形成感应磁场，感应磁场与永磁体的磁场相互耦合作用产生扭矩驱动负载转动。

当永磁转子完全相对于导体转子时，永磁体的磁感线全部通过铜导体，传递扭矩最大；当永磁转子移动左右极限位时，永磁体的磁感线部分通过铜导体，传递扭矩最小。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的解释，并不用于限制本实用新型，尽管对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴向移动筒式永磁调速器，包括导体转子、永磁转子、轴向移动机构，导体转子和永磁转子均呈筒形，所述导体转子与所述永磁转子之间存在间隙；其特征在于，轴向移动机构带动永磁转子相对于导体转子移动；所述轴向移动机构通过具有油缸和活塞杆的传动机构实现轴向移动，所述永磁转子安装于活塞杆上，活塞杆相对于电机轴轴向滑动，从而永磁转子轴向移动。

2.根据权利要求1所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，导体转子呈筒形，固定于负载联接套上，负载联接套圆筒形，套装在负载轴上，导体转子随负载轴同步转动。

3.根据权利要求1所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，油缸为圆筒形，其具有三层筒壁，外层筒壁的外周面设置花键槽；内层筒壁的内周面与电机轴配合，作为电机联轴器；中层筒壁作为工作油腔的侧壁。

4.根据权利要求3所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，永磁转子呈筒形，通过花键固定于油缸外层筒壁上，油缸内层筒壁套装在电机轴上，永磁转子随电机轴同步转动，并相对于电机轴轴向移动。

5.根据权利要求1所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，永磁转子一侧具有端部平面，端部平面安装于活塞杆上。

6.根据权利要求3所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，所述轴向移动机构采用液压驱动方式；活塞杆为圆筒形，其一端安装盘状活塞，位于油缸内层筒壁和中层筒壁之间；活塞杆套在油缸内层筒壁外面，两者之间可自由滑动。

7.根据权利要求6所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，油缸内层筒壁和中层筒壁共同构成工作油腔，活塞杆在工作油腔中滑动。

8.根据权利要求7所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，工作油腔由活塞杆的盘状活塞分为左右两个油室，分别接入压力油，活塞杆在油压作用下沿油缸内层筒壁外表面进行左右滑动。

9.根据权利要求1所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，电机轴中间具有通孔，通孔中央布置有油管，油管内部形成一液压油通道，油管外部与通孔之间形成另一液压油通道，两通道分别连接到油缸左右两个油室。

10.根据权利要求1所述的轴向移动筒式永磁调速器，其特征在于，导体转子采用环形的铜导体；永磁转子内部设置有沿圆周均匀分布的永磁体。