CN218920171U

CN218920171U - 一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器

Info

Publication number: CN218920171U
Application number: CN202223232442.8U
Authority: CN
Inventors: 刘宝祥; 王振根; 王小燕; 朱利方
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2022-12-04
Filing date: 2022-12-04
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2032-12-04

Abstract

本实用新型公开了一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，包括电机、电机支架、导轨、输入轴、输出轴、法兰盘、圆台形铜盘、曲柄摇杆机构、步进电机、行星减速器、电机控制器、激光测距传感器等。本实用新型提出了一种新的调速方法，即使用曲柄摇杆机构把步进电机的旋转运动转化成水平运动传递给电机支架。从而带动铜盘调节与固定永磁体盘的气隙大小实现调速。由于铜盘上产生的电涡流只存在于铜盘表面的一层，本实用新型改变了铜盘的形状，在实现节省材料，降低重量的同时还一定程度上增加了散热。

Description

一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器

技术领域

本实用新型涉及磁力耦合器设备技术领域，具体地说尤其涉及盘式磁力耦合器的调速及盘的形状与散热。

背景技术

磁力耦合器可以实现无接触式连接来传递扭矩，因此在不同各类不同特性的负载装置上，具有免维护、高效节能、稳定可靠、过载保护等优点。

磁力耦合在传动过程中，由于通过磁感应驱动，铜盘上会出现涡流损耗会产生大量的热，从仿真结果上看涡流只会出现在铜盘表面的一层，并不是整个铜盘都会产生涡流，因而铜盘的形状还要从节省材料以及散热等方面考虑。在电机转动时，铜盘切割永磁体的磁感线从而产生感应涡电流。而感应涡电流产生的磁场与永磁体的磁场之间耦合产生的作用力实现了电机与负载之间的扭矩传递。当气隙小时，调速型磁力耦合器传动能力强；相反，传动能力弱。因此，可通过调节铜盘与永磁体盘之间的气隙的大小来控制输出轴的扭矩及转速。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型通过如下技术手段实现。

一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，包括电机、电机支架、导轨、输入轴、输出轴、法兰盘、圆台形铜盘、曲柄摇杆机构、步进电机、行星减速器、电机控制器、激光测距传感器。铜盘通过法兰盘与电机输出轴相连，电机通过螺栓与电机支架连接，而电机与导轨滑块连接放置在导轨上，从而实现装置的水平运动。电机支架通过铰链与曲柄摇杆机构相连。曲柄再与步进电机输出轴相连。这样曲柄摇杆机构就把步进电机输出的旋转运动转化成水平运动传递给电机支架。电机支架的水平运动带动铜盘从而实现铜盘与永磁体盘气隙大小的调节。

进一步地，铜盘做成圆台形，由于涡电流只产生正在铜盘表面，这样的形状在满足所需的涡电流的同时达到了节省材料的目的。而且圆台的侧面积比原来圆柱侧面积大，这种形状增加了铜盘与空气的接触面积，从而增加了散热。

进一步地，在电机支架上安装激光测距传感器，永磁体盘直径比铜盘大一点，目的是为了激光测距传感器能测得其与永磁体盘之间的距离。因为铜盘与激光测距传感器的距离是固定的，这样能间接得到气隙的大小。

进一步地，步进电机前加装行星减速器，在达到降低转速的同时增大输出的扭矩。达到带动电机支架运动的目的。通过电机控制器控制电机的转速及转向。结合激光测距传感器反馈的信号，从而达到精确控制气隙大小的目的。

进一步地，电机支架下有导轨，导轨固定在工作台上。曲柄摇杆机构连接步进电机及支架，把步进电机的动力传递给电机支架。曲柄摇杆机构的连杆通过铰链与电机支架相连形成类似于固定铰支座的结构使电机支架水平运动。

本实用新型中，通过曲柄摇杆机构把步进电机的旋转运动传递转变为放置在导轨上的电机支架的水平运动。间接带动铜盘进行水平运动，进而控制其与固定的永磁体之间的气隙大小达到调速的目的。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型结构简单，本实用新型对永磁体铜盘进行了结构改进，通过圆台侧面积增大了与空气的接触达到了节省材料和散热的目的。本实用新型提出了一种新的调速方法。通过曲柄摇杆机构把步进电机的旋转运功转化为铜盘的水平运动，实现了气隙大小的调节。即实现了调速。步进电机加行星减速的使用在降低输出转速的同时增加了转速。激光测距传感器和电机控制器的使用使的气隙大小的调节更精确，更迅速。实现了无级调速。

附图说明：

图1为本实用新型产品结构示意图；

图2为本实用新型产品部分结构曲柄摇杆机构示意图；

图3为本实用新型产品磁力耦合部分局部放大图；

附图标记说明：1电机，2电机支架，3激光测距传感器，4输入轴，5、8轭铁，6铜盘，7永磁体盘，9法兰盘，10输出轴，11导轨滑块，12导轨，13曲柄，14连杆，15铰链，16步进电机，17行星减速器，18电机控制器。

具体实施方式：

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用新型如图1所示，一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，包括电机(1)，电机支架(2)，激光测距传感器(3)，输入轴(4)，轭铁(5、8)，铜盘(6)，永磁体盘(7)，法兰盘(9)，输出轴(10)，导轨滑块(11)，导轨(12)，曲柄摇杆机构(13、14、15)，步进电机(16)，行星减速器(17)，电机控制器(18)。铜盘(6)连同轭铁(5)通过法兰盘与电机输出轴(4)相连，电机(1)通过螺栓与电机支架(2)连接，而电机与导轨滑块连接放置在导轨上，从而实现装置的水平运动。电机支架通过铰链(15)与曲柄摇杆机构相连。曲柄(13)再与步进电机输出轴相连。这样曲柄摇杆机构就把步进电机输出的旋转运动转化成水平运动传递给电机支架。电机支架的水平运动带动铜盘从而实现铜盘与永磁体盘气隙大小的调节。

进一步地，铜盘(6)做成圆台形，达到了节省材料和散热的目的。圆台小端面与轭铁(5)贴合，再通过法兰盘与电机输入轴相连。

进一步地，在电机支架上(2)安装激光测距传感器(3)，永磁体盘(7)直径比铜盘(6)大一点，目的是为了激光测距传感器能测得其与永磁体盘之间的距离。因为铜盘与激光测距传感器的距离是固定的，这样能间接得到气隙的大小。

进一步地，电机支架下方安装导轨，导轨固定在工作台上，使的电机支架能带动电机进行水平运动。

进一步地，曲柄摇杆机构实现了把旋转运动转换成水平运动，曲柄摇杆机构的连杆(14)通过铰链(15)与电机支架(2)相连形成类似于固定铰支座的结构使电机支架水平运动。

进一步地，步进电机(16)前加装行星减速器(17)，在达到降低转速的同时增大输出的扭矩。达到带动电机支架(2)运动的目的。通过电机控制器控制电机的转速及转向。结合激光测距传感器(3)反馈的信号，从而达到精确控制气隙大小的目的。

本实用新型所公开具体实施例落入本实用新型权利要求保护范围之内，为本实用新型的特征部分的具体下位实施范围，具体实施例保护内容仅仅是为本实用新型权利要求保护范围的说明，本实用新型保护范围不止于具体实施例保护内容，具体实施例保护内容不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

另关于本实用新型未在说明书及附图中公开相关部件，其并不妨碍本领域技术人员对本实用新型的理解，本实用新型中并未公开本实用新型的其他常规部件，不妨碍本领域技术人员对本实用新型的理解。

落入本实用新型保护范围内的产品结构连接关系，都落入本实用新型保护内容；在不偏离本实用新型保护实质的前提下，而对产品部件的结构作出常规技术改进，如本实用新型具体实施例中这种作出对产品部分结构的改进，也都将落入本实用新型保护实质中。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有学术和科学术语具有本实用新型所属技术领域普通技术人员所理解的相同含义。

在相抵触的情况下，以本说明书中的定义为准。

除非另有说明，所有的百分数、份数、比例等都是以重量计。

当给出数值或数值范围、优选范围或一系列下限优选值和上限优选值时，应当理解其具体公开了由任何较小的范围限值或优选值和任何较大的范围限值或优选值的任何一对数值所形成的任何范围，而无论范围是否分别被公开。除非另有说明，在本说明书描述数值范围之处，所述的范围意图包括范围端值和范围内的所有整数和分数。

当术语“约”或“左右”用于描述数值或范围的端值时，所公开的内容应当是包括该具体数值或所涉及的端值。

采用“一”和“一个/种”的用法描述本实用新型的要素，这只是出于便利和为了给出本实用新型一般情况。除非另有明显表述，应将该说明理解为包括一个/种或至少一个/种。

Claims

1.一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，包括电机、电机支架、导轨、输入轴、输出轴、法兰盘、圆台形铜盘、曲柄摇杆机构、步进电机、行星减速器、电机控制器、激光测距传感器，其特征在于：通过曲柄摇杆机构实现无级调速，激光测距传感器和电机控制器的组合实现气隙大小的精确控制，电机连同电机支架坐落在导轨上实现他们的水平运动，把圆柱形的铜盘改进为一层一层的圆台形。

2.根据权利要求1所述的一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，其特征在于：通过曲柄摇杆机构的曲柄连接步进电机，通过铰链连接电机支架，把步进电机的旋转运动传递给电机支架，使其能带动坐落在导轨上的电机支架实现水平运动。

3.根据权利要求1所述的一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，其特征在于：永磁体盘在水平方向上固定，把圆柱形铜盘改进为分层叠加在一起的圆台形，连同轭铁通过螺栓连接在法兰盘上，电机的水平运动带动铜盘水平运动，实现气隙大小的调节，即实现调速。

4.根据权利要求1所述的一种用曲柄摇杆机构实现调速的盘式磁力耦合器，其特征在于：电机支架上的激光测距传感器可测得其与永磁体盘的距离，可间接得到铜盘与永磁体盘的距离，通过电机控制器控制步进电机输出的转速，通过曲柄摇杆机构，最终表现为铜盘水平位移的精确控制，从而实现无级调速。