CN212726821U - 一种盘式涡流永磁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盘式涡流永磁装置，其特征在于，包括壳体、驱动轴、负载轴，以及置于壳体内的间隙调节机构、永磁盘转子组件和导体盘转子组件。导体盘转子组件与驱动轴连接，永磁盘转子组件与负载轴连接。永磁盘转子组件包括平行布置的第一永磁盘转子和第二永磁盘转子，间隙调节机构与第一永磁盘转子和第二永磁盘转子连接，用于带动第一永磁盘转子和第二永磁盘转子在初始位置与调整位置间移动。通过控制永磁盘转子组件的位置，使导体盘转子组件与永磁盘转子组件间产生涡流感应，从而实现汽轮机带到异步电机和引风机同步旋转。将间隙调节机构设置在壳体内，结构简单，降低了安装难度，及安装成本。

Description

一种盘式涡流永磁装置

技术领域

本实用新型涡流永磁技术技术领域，尤其涉及一种盘式涡流永磁装置。

背景技术

盘式涡流永磁装置作为一种新型磁力传动装置，通过改变导体盘转子与永磁盘转子间的距离，导体盘转子和永磁盘转子间产生涡流感应，实现了驱动轴和负载轴两端不同扭矩的传输，进而达到了调节负载端转速的目的。由于采用的是非接触式的传动方式，对轴系的对中性要求低，且无机械摩擦损耗，具有传动平稳、可靠性高、制造和维修成本低等优点。广泛应用于电场、煤矿等重型设备领域。

而现有的盘式涡流永磁装置是通过在负载轴上安装间隙调节机构调节导体盘转子与永磁盘转子的间隙，结构复杂、成本高，且安装难度大等缺点。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种盘式涡流永磁装置通过将间隙调节机构设置在壳体内且不在负载轴上，解决了现有技术中结构复杂、成本高且安装难度大的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种盘式涡流永磁装置，具体技术方案如下：

本实用新型提供一种盘式涡流永磁装置，包括壳体、驱动轴、负载轴，以及置于壳体内的间隙调节机构、永磁盘转子组件和导体盘转子组件；

导体盘转子组件与驱动轴连接；永磁盘转子组件与负载轴连接；

具体地，永磁盘转子组件包括平行布置的第一永磁盘转子和第二永磁盘转子，间隙调节机构间隔于负载轴,间隙调节机构与第一永磁盘转子和第二永磁盘转子连接，用于带动第一永磁盘转子和第二永磁盘转子在初始位置与调整位置间移动。

进一步，导体盘转子组件包括第一导体盘转子、第二导体盘转子和传动机构；

壳体内靠近所述第二导体盘转子的一侧还固定有轴套，轴套与驱动轴同轴；第一导体盘转子固定在驱动轴上，第二导体盘转子通过轴承套装在轴套上；

第一导体盘转子通过传动机构与第二导体盘转子连接，能够带动第二导体盘转子同步旋转；在初始位置和调整位置，第一导体盘转子和第一永磁盘转子之间的距离与第二导体盘转子和第二永磁盘转子之间的距离均相等。

进一步，第一导体盘转子和第二永导体转子为齿轮结构；传动机构包括转轴、第一齿轮和第二齿轮；第一齿轮与第一导体盘转子啮合，第二齿轮与第二导体盘转子啮合；第一齿轮和第二齿轮套装在转轴上，转轴通过轴承跨接在壳体侧壁上。

进一步，第一导体盘转子和第二导体盘转子齿数和模数相同；第一齿轮和第二齿轮齿数和模数相同。

进一步，第一永磁盘转子和第二永磁盘转子套装在负载轴上，通过平键进行周向固定，并能够沿平键滑动；平键两端的负载轴上套设有限位环。

进一步，间隙调节机构包括电机、第一滑块、第二滑块、第一拨叉、第二拨叉、丝杠和拉簧；

电机固定在壳体外壁上，与丝杠连接，能够带动丝杠旋转；丝杠通过轴承跨接在壳体侧壁上，并与负载轴平行；第一拨叉固定在第一滑块上，第二拨叉固定在第二滑块上，第一滑块和第二滑块套装在丝杠上；

第一拨叉和第二拨叉置于第一永磁盘转子和第二永磁盘转子之间，并分别与第一永磁盘转子和第二永磁盘转子抵接，能够推动第一永磁盘转子和第二永磁盘转子相互远离；拉簧固定在第一永磁盘转子和第二永磁盘转子之间，能够带动第一永磁盘转子和第二永磁盘转子相互靠近。

优选地，间隙调节机构包括电机、第一滑块、第二滑块、第一拨叉、第二拨叉、丝杠和压簧；

电机固定在壳体外壁上，与丝杠连接，能够带动丝杠旋转。丝杠通过轴承跨接在壳体侧壁上，并与负载轴平行；

第一拨叉固定在第一滑块上，第二拨叉固定在第二滑块上，第一滑块和第二滑块套装在丝杠上。第一拨叉和第二拨叉置于第一永磁盘转子和第二永磁盘转子的相反两侧，并分别与第一永磁盘转子和第二永磁盘转子抵接，能够推动第一永磁盘转子和第二永磁盘转子相互靠近。压簧固定在第一永磁盘转子和第二永磁盘转子之间，能够带动第一永磁盘转子和第二永磁盘转子相互远离。

进一步，第一永磁盘转子与第一拨叉的抵接处设置有第一环形沟槽，第二永磁盘转子与第二拨叉的抵接处设置有第二环形沟槽；第一环形沟槽和第二环形沟槽等径同轴。

进一步，第一拨叉和第二拨叉包括支架和弧形滑块；支架的两端分别固定第一滑块和弧形滑块；支架的两端分别固定第二滑块和弧形滑块；弧形滑块分别置于第一环形沟槽和第二环形沟槽内。

进一步，弧形滑块与第一环形沟槽和第二环形沟槽等径同轴。

(三)有益效果

采用本实用新型一种盘式涡流永磁装置，有效的解决了现有技术的不足。

本实用新型中，将间隙调节机构安装在壳体内部，用于调整导体盘转子和永磁盘转子间的距离，传动平稳、易于控制，调节距离可控，可以满足不同扭矩的传输。且结构简单、安装难度低，大大降低了安装成本。

附图说明

图1：具体实施方式中盘式涡流永磁装置的结构示意图；

图2：具体实施方式中实施例一的永磁盘转子组件的结构示意图；

图3：具体实施方式中实施例二的永磁盘转子组件的结构示意图；

图4：具体实施方式中拨叉的结构示意图；

图5：具体实施方式中第一导体盘转子/第二导体盘转子的结构示意图；

图6：具体实施方式中第一永磁盘转子/第二永磁盘转子的结构示意图；

【附图标记说明】

1、壳体；2、第一齿轮；3、第二齿轮；4、转轴；5、第二导体盘转子；6、第一导体盘转子；7、轴套；8、轴承；9、第二永磁盘转子；10、第一永磁盘转子；11、第一滑块；12、第二滑块；13、电机；14、驱动轴；15、负载轴；16、丝杠；17、第一拨叉；18、第二拨叉；19、限位环；20、平键；21、拉簧；22、第一环形沟槽；23、第二环形沟槽；24、压簧；25、弧形滑块；26、支架；27、导体盘；28、绝缘漆层；29、硅钢片；30、导体盘背钢；31、永磁盘；32、永磁体；33、永磁体背钢。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例一

参见图1，本实用新型提供了一种盘式涡流永磁装置，包括壳体1、驱动轴14、负载轴15，间隙调节机构、永磁盘转子组件和导体盘转子组件，其中，间隙调节机构、永磁盘转子组件和导体盘转子组件置于壳体1内。导体盘转子组件与驱动轴14连接，永磁盘转子组件与负载轴15连接。通过涡轮永磁装置中驱动轴14与负载轴15分离结构设计，将一个整体的轴系切分为两部分，进而减小了传统传动轴系的长度。并且对驱动轴14和负载轴15的对中性要求低，大大减小了安装难度。有效地避免了轴系位移和振动，使系统运行更稳定。通过将间隙调节机构设置在涡流永磁装置的壳体1内部，将传统的间隙调节机构和涡流永磁装置合二为一，结构简单，大大减小了安装难度，节约了人力成本。

具体地，参见图2，永磁盘转子组件包括平行布置的第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9。间隙调节机构间隔于负载轴15,间隙调节机构与第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9连接，用于带动第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9在初始位置与调整位置间移动。

当永磁盘转子组件位于初始位置时，导体盘转子组件与永磁盘转子组件间无涡流感应，驱动轴14不能带动负载轴15同步旋转。

当永磁盘转子组件移动至调整位置处，导体盘转子组件与永磁盘转子组件间产生涡流感应，驱动轴14能够带动负载轴15同步旋转。通过涡流感应现象，将驱动轴14的转矩传输给负载轴15，传动平稳，减小了对轴系的冲击，延长了各个部件的使用寿命。

进一步，参见图1，导体盘转子组件包括第一导体盘转子6、第二导体盘转子5和传动机构。壳体1内靠近第二永磁盘转子9的一侧还固定有轴套7，轴套7与驱动轴14同轴。第一导体盘转子6固定在驱动轴14上，第二导体盘转子5通过轴承套装在轴套7上。第一导体盘转子6通过传动机构与第二导体盘转子5连接，能够带动第二导体盘转子5同步旋转。在初始位置和调整位置，第一导体盘转子6和第一永磁盘转子10之间的距离与第二导体盘转子5和第二永磁盘转子9之间的距离均相等。通过传动系统，第一导体盘转子6和第二导体盘转子5实现了同步旋转，代替传统的刚性连接，减小了涡流永磁装置中驱动轴14的负载，提高了使用寿命。

进一步，第一导体盘转子6和第二导体盘转子5为齿轮结构。传动机构包括转轴4、第一齿轮2和第二齿轮3。其中，第一齿轮2与第一导体盘转子6啮合，第二齿轮3与第二导体盘转子5啮合。第一齿轮2和第二齿轮3套装在转轴4上，转轴4通过轴承跨接在壳体1侧壁上。其中，第一导体盘转子6和第二导体盘转子5齿数和模数相同，第一齿轮2和第二齿轮3的齿数和模数相同，导致传动比相同，进而使得第一导体盘转子6和第二导体盘转子5能够同步旋转。

优选地，参见图1和图2，间隙调节机构包括电机13、第一滑块11、第二滑块12、第一拨叉17、第二拨叉18、丝杠16和拉簧21。第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9套装在负载轴15上，通过平键20进行轴向固定，并能够沿平键20滑动。平键20的两端设置有限位环19，用于防止第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9移动时滑落。当然，本实用新型不局限于利用平键20实现第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9的移动，也不局限于利用限位环防止第一永磁盘转子和第二永磁盘转子9滑落。第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9可采用其他结构可轴向移动和防止滑落的结构，并套装在负载轴15上。

其中，参见图1和图2，电机13固定在壳体1外壁上，与丝杠16连接，能够带动丝杠16旋转，丝杠16通过轴承跨接在壳体1侧壁上，并与负载轴15平行。第一拨叉17固定在第一滑块11上，第二拨叉18固定在第二滑块12上，第一滑块11和第二滑块12套装在丝杠16上。第一拨叉17和第二拨叉18置于第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9之间，并分别与第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9抵接，能够推动第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9相互远离。其中，拉簧21套装在负载轴15上，并固定在第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9之间，能够带动第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9相互靠近。拨叉对第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9的轴向位置进行限定。定义拉簧21处于自由状态时为第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9的初始位置，当拨叉对永磁盘转子不施加作用力时，第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9在弹簧力的作用下，回到初始位置，方便快捷。

具体地，参见图2和图4第一永磁盘转子10与第一拨叉17的抵接处设置有第一环形沟槽22，第二永磁盘转子9与第二拨叉18的抵接处设置有第二环形沟槽23。其中第一环形沟槽22和第二环形沟槽23等径同轴。沟槽的设计限定了拨叉的位置，当第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9同步转动时，拨叉不发生径向位移，大大减小了丝杠16所承受的径向力，提高了丝杠16的使用寿命。

优选地，参见图4，第一拨叉17和第二拨叉18包括支架26和弧形滑块25。其中，在支架26分别固定在第一滑块11、第二滑块12上，弧形滑块25固定在支架26的一端，分别置于第一环形沟槽22和第二环形沟槽23内，与第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9平行，第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9与弧形滑块25相对滑动。其中，第一环形沟槽22和第二环形沟槽23的内表面的粗糙度为1.6，对应地，弧形滑块25与第一环形沟槽22和第二环形沟槽23接触表面的粗糙度为1.6，有效地减小了滑动摩擦，减小了零部件损耗，提高了使用寿命。

具体地，参见图5，导体盘转子包括导体盘背钢30和导体盘27，导体盘27固定在导体盘背钢30侧面，并面向永磁盘转子。其中，导体盘背钢30为齿轮结构，导体盘27由铜制作而成，导体盘27上开设有周向的沟槽，用来固定导磁材料，导磁材料和沟槽之间设有绝缘漆层28，导磁材料采用的是叠加的硅钢片29。

参见图6，永磁盘转子包括永磁盘31和永磁盘背钢33，永磁盘31固定在永磁盘背钢33的侧面，并面向导体盘转子，相邻的永磁盘转子和导体盘转子上的永磁盘31和导体盘27相对设置。其中，永磁盘31上设置有轴向的永磁体32，轴向永磁体32的N级和S级交替布置在永磁盘31的圆周上。参见图1，导体盘转子和永磁盘转子产生涡流感应时的磁通路线为：轴向永磁体32的N级、导体盘27、导体盘背钢30、导体盘27相邻的轴向永磁体32的S级、永磁铁背钢33，最后通过轴向永磁体32的N级形成闭合磁路，产生磁感应力，完成驱动轴14侧和负载轴15侧的扭矩传输。

实施例二

参见图3，在实施例一的基础上，间隙调节机构还可以是如下方案：

本实施例中，间隙调节机构的不同之处在于，本实施例采用的是压簧24，压簧24套装在负载轴15上，并固定在第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9之间，能够带动第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9相互远离。对应地，第一拨叉17和第二拨叉18置于第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9的相反两侧，并分别与第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9抵接，能够推动第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9相互靠近。与第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9的抵接处设置有第一环形沟槽22和第二环形沟槽23，第一环形沟槽22和第二环形沟槽23的设置要避开永磁盘。其中，拨叉对第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9的轴向位置进行限定。并定义压簧24处于最大压缩状态时，第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9所处的位置为初始位置，当拨叉对永磁盘转子不施加作用力时，第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9在弹簧力的作用下，回到初始位置，方便快捷。

综合实施例一和实施例二可知，无论是采用拉簧21，还是压簧24，只要当拨叉对导体盘转子不施加作用力时，第一永磁盘转子10和第二永磁盘转子9能够自动回到初始位置，均在本实用新型的保护范围内。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种盘式涡流永磁装置，其特征在于，包括壳体（1）、驱动轴（14）、负载轴（15），以及置于所述壳体（1）内的间隙调节机构、永磁盘转子组件和导体盘转子组件；

所述导体盘转子组件与所述驱动轴连接（14），所述永磁盘转子组件与所述负载轴（15）连接；

所述永磁盘转子组件包括平行布置的第一永磁盘转子（10）和第二永磁盘转子（9），所述间隙调节机构间隔于所述负载轴（15），所述间隙调节机构与所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）连接，用于带动所述第一永磁盘转子（10）和第二永磁盘转子（9）在初始位置与调整位置间移动。

2.根据权利要求1所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述导体盘转子组件包括第一导体盘转子（6）、第二导体盘转子（5）和传动机构；

所述壳体（1）内靠近所述第二导体盘转子（5）的一侧还固定有轴套（7），所述轴套（7）与所述驱动轴（14）同轴；

所述第一导体盘转子（6）固定在所述驱动轴（14）上，所述第二导体盘转子（5）通过轴承套装在所述轴套（7）上；

所述第一导体盘转子（6）通过所述传动机构与所述第二导体盘转子（5）连接，能够带动所述第二导体盘转子（5）同步旋转；

在所述初始位置和所述调整位置，所述第一导体盘转子（6）和所述第一永磁盘转子（10）之间的距离与所述第二导体盘转子（5）和所述第二永磁盘转子（9）之间的距离均相等。

3.根据权利要求2所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述第一导体盘转子（6）和所述第二导体盘转子（5）为齿轮结构；

所述传动机构包括转轴（4）、第一齿轮（2）和第二齿轮（3）；

所述第一齿轮（2）与所述第一导体盘转子（6）啮合，所述第二齿轮（3）与所述第二导体盘转子（5）啮合；

所述第一齿轮（2）和所述第二齿轮（3）套装在所述转轴（4）上，所述转轴（4）通过轴承跨接在所述壳体（1）侧壁上。

4.根据权利要求3所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述第一导体盘转子（6）和所述第二导体盘转子（5）齿数和模数相同；

所述第一齿轮（2）和所述第二齿轮（3）齿数和模数相同。

5.根据权利要求1所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）通过平键（20）套装在所述负载轴（15）上，通过所述平键（20）进行周向固定，并能够沿所述平键（20）滑动；

所述平键（20）两端的所述负载轴（15）上套设有限位环（19）。

6.根据权利要求1所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述间隙调节机构包括电机（13）、第一滑块（11）、第二滑块（12）、第一拨叉（17）、第二拨叉（18）、丝杠（16）和拉簧（21）；

所述电机（13）固定在所述壳体（1）外壁上，与所述丝杠（16）连接，能够带动所述丝杠（16）旋转；

所述丝杠（16）通过轴承跨接在所述壳体（1）侧壁上，并与所述负载轴（15）平行；

所述第一拨叉（17）固定在所述第一滑块（11）上，所述第二拨叉（18）固定在所述第二滑块（12）上，所述第一滑块（11）和所述第二滑块（12）套装在所述丝杠（16）上；

所述第一拨叉（17）和所述第二拨叉（18）置于所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）之间，并分别与所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）抵接，能够推动所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）相互远离；

所述拉簧（21）固定在所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）之间，能够带动所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）相互靠近。

7.根据权利要求1所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，

所述间隙调节机构包括电机（13）、第一滑块（11）、第二滑块（12）、第一拨叉（17）、第二拨叉（18）、丝杠（16）和压簧（24）；

所述电机（13）固定在所述壳体（1）外壁上，与所述丝杠（16）连接，能够带动所述丝杠（16）旋转；

所述丝杠（16）通过轴承跨接在所述壳体（1）侧壁上，并与所述负载轴（15）平行；

所述第一拨叉（17）固定在所述第一滑块（11）上，所述第二拨叉（18）固定在所述第二滑块（12）上，所述第一滑块（11）和所述第二滑块（12）套装在所述丝杠（16）上；

所述第一拨叉（17）和所述第二拨叉（18）置于所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）的相反两侧，并分别与所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）抵接，能够推动所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）相互靠近；

所述压簧（24）固定在所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）之间，能够带动所述第一永磁盘转子（10）和所述第二永磁盘转子（9）相互远离。

8.根据权利要求6或7所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述第一永磁盘转子（10）与所述第一拨叉（17）的抵接处设置有第一环形沟槽（22），所述第二永磁盘转子（9）与所述第二拨叉（18）的抵接处设置有第二环形沟槽（23）；

所述第一环形沟槽（22）和所述第二环形沟槽（23）等径同轴。

9.根据权利要求8所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述第一拨叉（17）和所述第二拨叉（18）包括支架（26）和弧形滑块（25）；

所述支架（26）的两端分别固定所述第一滑块（11）和所述弧形滑块（25）；

所述弧形滑块（25）分别置于所述第一环形沟槽（22）和所述第二环形沟槽（23）内。

10.根据权利要求9所述的盘式涡流永磁装置，其特征在于，所述弧形滑块（25）与所述第一环形沟槽（22）和所述第二环形沟槽（23）等径同轴。

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