CN211127526U - 一种空心轴式液压驱动筒式永磁调速器 - Google Patents

Abstract

一种空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，包括导体转子、永磁转子、轴向移动机构，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工作油腔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，第一传动轴采用空心轴，活塞杆穿过第一传动轴中央空心，两者同轴布置，活塞杆相对于第一传动轴轴向滑动，带动永磁转子轴向移动；整个调节结构更简单，尺寸更小，轴向移动机构组成简单，实际应用中便于维护。

Description

一种空心轴式液压驱动筒式永磁调速器

技术领域

本实用新型属于永磁调速技术领域，尤其涉及一种液压驱动永磁调速器。

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。

现有的永磁调速器主要有筒形永磁调速器和盘式永磁调速器，筒形调速器靠调节筒形永磁转子与筒形导体转子在轴线方向的相对位置，以改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，进而调节转矩，这就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；而盘式永磁调速器通过调节盘形永磁转子和导体转子之间的气隙来进行转矩的调节，进而实现对负载的调速，同样也需要较大的轴向空间进行气隙的调节，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，本实用新型针对永磁调速器中调节移动整体永磁转子所需要克服的轴向力很大的问题，提供了一种空心轴式液压驱动永磁调速器，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：

一种空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，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工作油腔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，第一传动轴采用空心轴，活塞杆穿过第一传动轴中央空心，两者同轴布置，活塞杆相对于第一传动轴轴向滑动，带动永磁转子轴向移动。

进一步地，导体转子呈筒形，固定于第二传动轴联接套上，第二传动轴联接套圆筒形，套装在第二传动轴上，导体转子随第二传动轴同步转动。

进一步地，永磁转子呈筒形，通过花键配合于花键轴上，花键轴与第一传动轴同轴固定连接，永磁转子随第一传动轴同步转动。

进一步地，永磁转子端部平面中心开孔与花键轴外表面配合，花键轴外表面设有外花键，与永磁转子端部平面中心开孔设置的内花键配合，对永磁转子的轴向移动导向。

进一步地，活塞杆一端上固定安装联接板，联接板通过导杆连接永磁转子端部平面。

进一步地，所述，轴向移动机构采用液压驱动方式，包括油缸和活塞；活塞为圆环状，套在活塞杆另一端。

进一步地，油缸固定安装于第一传动轴端部，油缸为圆筒形，油缸套在活塞杆上活塞的外面。

进一步地，花键轴与第一传动轴均为空心轴，活塞杆位于中央空心中，活塞杆两端与花键轴和第一传动轴之间分别设置有第一导向组件和第二导向组件。

进一步地，导向组件由导向套和滑套组成，导向套嵌入花键轴、第一传动轴的空腔端部，滑套固定于活塞杆上，导向套与滑套之间采用间隙配合；两个导向组件分别位于与活塞杆两端相对应的花键轴出口端和第一传动轴出口端。

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为电机轴A-A向示意图；

图5为导体转子、永磁转子B-B向示意图；

图6为活塞杆立体示意图。

图中：1、负载轴 2、键 3、联接套 4、螺栓、5导体转子 5-1、背铁环 5-2、铜环 6、永磁转子 6-1、永磁磁钢 6-2、永磁固定环 7、螺钉 8、永磁转子背板 9、导杆 10、螺母 11、联接板 12、螺母 13、螺钉 14、螺母 15、导向套 16、滑套 17、花键套 18、活塞杆 19、花键轴20、滑套 21、导向套 22、螺钉 23、油缸 24、密封圈 25、油管 26、螺钉 27、旋转接头 28、螺母 29、活塞板 30、密封圈 31、密封圈 32、接管座 33、电机轴 34、键；

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所示，本实用新型提供一种液压驱动轴向移动磁屏蔽式永磁调速器，包括导体转子5、永磁转子6。所述导体转子4呈筒形，通过螺栓4固定于联接套3上，联接套3圆筒形，其一端具有凸起盘状结构，导体转子5通过螺栓固定于联接套3凸起盘状结构上，联接套3套装在负载轴1(或电机轴)上，通过键2固定连接。导体转子5随负载轴1同步转动。

所述永磁转子6呈筒形，由永磁转子背板8和永磁固定环6-2构成。永磁转子筒形圆周为永磁固定环6-2，所述永磁固定环6-2内部设置有沿圆周均匀分布的永磁体6-1。永磁固定环端面固定于圆盘状的永磁转子背板8上。

永磁转子背板8中心处开孔与花键轴19外表面配合，花键轴9外表面设有花键，永磁转子背板8中心处开孔处形成花键套，通过花键与花键套配合起到对永磁转子的轴向移动导向作用。

花键轴19端部安装在电机轴33(或负载轴)上，进行固定连接。永磁转子6随电机轴33同步转动。

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18。活塞杆18为圆柱体。其一端固定联接板11，联接板11为圆盘状或其他结构形状，其圆心处开孔套于活塞杆18端部，并通过螺母压紧固定；联接板11周边均布开孔，均布开孔用于安装固定导杆9一端，导杆9另一端固定安装于永磁转子背板8上的开孔。活塞杆18沿轴向运动时，可带动永磁转子同样沿轴向动作。

花键轴19、电机轴33采用空心轴结构，活塞杆18穿过花键轴19、电机轴23内部空腔，三者同轴布置。活塞杆181的两端部通过导向组件分别与花键轴19、电机轴33配合安装，活塞杆18相对于花键轴19、电机轴33可左右滑动。导向组件由导向套和滑套组成，导向套嵌入花键轴19、电机轴33的空腔端部，滑套固定于活塞杆18上，导向套与滑套之间采用间隙配合，可自由滑动。两个导向组件分别位于与活塞杆18两端相对应的花键轴19出口端和电机轴33出口端。

电机轴33出口端还安装有油缸23，油缸23为筒形，一端封闭，另一端设置与活塞杆18配合的圆孔，并固定于电机轴33出口端。活塞杆18穿过圆孔伸入油缸23内部。

处于油缸13内部的活塞杆18端部安装活塞板29，活塞板29为圆盘状，与油缸23内腔相配合。油缸23内腔构成工作油腔，活塞杆18在工作油腔中滑动。工作油腔由活塞杆18的盘状活塞板29分为左右两个油室，分别接入压力油，活塞杆18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。

活塞板29与油缸23内腔的安装配合面上安装密封圈。油缸23端部圆孔与活塞杆18外周的安装配合面上安装密封圈。活塞杆18在油压作用下运动，通过联接板11带动导杆9进行左右移动时，带动其上安装的永磁转子相对于导体转子左右移动。

油缸23封闭端部上安装有旋转接头，油缸23的两个工作油室分别连接液压油管至旋转接头，并分别连接外部油压装置，提供进出左右两个油室的液压油。

所述轴向移动机构与所述永磁转子同轴设置。

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，通过液压油驱动油缸杆，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3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3上，并用螺栓将导体转子和联接套3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。

永磁转子6通过永磁转子背板8与花键轴19配合，花键轴19端部安装在电机轴33上，永磁转子6内部设置有沿圆周均匀分布的永磁体。永磁转子形状如图3所示，永磁体6-1固定在永磁固定环6-2上，并沿磁铁固定盘的圆周均匀分布。

外部液压油进入油缸，在液压油推动下活塞杆18发生轴向移动，实现永磁转子左右轴向移动。

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5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)

1.一种空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，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工作油腔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，第一传动轴采用空心轴，活塞杆穿过第一传动轴中央空心，两者同轴布置，活塞杆相对于第一传动轴轴向滑动，带动永磁转子轴向移动。

2.根据权利要求1所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，导体转子呈筒形，固定于第二传动轴联接套上，第二传动轴联接套圆筒形，套装在第二传动轴上，导体转子随第二传动轴同步转动。

3.根据权利要求1所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，永磁转子呈筒形，通过花键配合于花键轴上，花键轴与第一传动轴同轴固定连接，永磁转子随第一传动轴同步转动。

4.根据权利要求3所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，永磁转子端部平面中心开孔与花键轴外表面配合，花键轴外表面设有外花键，与永磁转子端部平面中心开孔设置的内花键配合，对永磁转子的轴向移动导向。

5.根据权利要求1所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，活塞杆一端上固定安装联接板，联接板通过导杆连接永磁转子端部平面。

6.根据权利要求5所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，所述，轴向移动机构采用液压驱动方式，包括油缸和活塞；活塞为圆环状，套在活塞杆另一端。

7.根据权利要求6所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，油缸固定安装于第一传动轴端部，油缸为圆筒形，油缸套在活塞杆上活塞的外面。

8.根据权利要求3所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，花键轴与第一传动轴均为空心轴，活塞杆位于中央空心中，活塞杆两端与花键轴和第一传动轴之间分别设置有第一导向组件和第二导向组件。

9.根据权利要求8所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，其特征在于，导向组件由导向套和滑套组成，导向套嵌入花键轴、第一传动轴的空腔端部，滑套固定于活塞杆上，导向套与滑套之间采用间隙配合；两个导向组件分别位于与活塞杆两端相对应的花键轴出口端和第一传动轴出口端。

10.根据权利要求1所述的空心轴式液压驱动筒式永磁调速器，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。

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