CN220234402U - 一种自运转高压喷气式散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及磁力耦合器技术领域，且公开了一种自运转高压喷气式散热装置。环形扇头通过基座支撑悬空环绕在双盘式磁力耦合器周围，涡轮风机的旋转使扇头环绕力带动附近的空气进入扇头，并将空气从扇头的出风口处以高速度向外吹出，可对铜盘进行降温处理；环形扇头底部设有基座，基座内部设有隔板分成两个空间，上面空间设有涡轮风机，涡轮风机的转动轴穿过隔板带动下面空间的锥齿轮，锥齿轮的传动轴穿过基座带动安装在磁力耦合器输出轴上的带轮。锥齿轮与带轮的安装使得涡轮风机可以自运转，提高传动效率，减少电源使用，降低设备工作环境的温度，延长设备的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁力耦合传动技术领域，尤其涉及一种适用于双盘式磁力耦合器的自运转高压喷气式散热装置。
背景技术
传统的机械式传动结构主要有齿轮结构、皮带轮机构、链结构和涡轮蜗杆等结构，这些传动机构与负载直接刚性连接，因此在传动过程中存在摩擦磨损、振动和噪声等情况。2016年，我国将“永磁涡流柔性传动节能技术”列入《国家重点节能低碳技术推广目录》。因此，磁力耦合器的研究与应用具有及其广阔的空间和价值。例如，双盘式磁力耦合器就是一种基于电磁感应原理研制出的非接触式传动装置，主要作用是实现运动系统中电机驱动轴和负载输出轴之间的运动和动力传递。其工作原理是输入轴带动永磁体盘转动时，输入轴与输出轴构成转速差，铜盘切割永磁体盘中的永磁体发出的磁感线后产生感应电动势并且在铜盘中产生涡电流，涡电流产生反感磁场，与永磁体产生的磁场相互作用，从而实现两者之间的扭矩传递，带动输出轴转动。主要有无摩擦磨损、寿命长和允许对中误差大等优点，此外，它还具有高效节能、可靠性高、在恶劣环境中能很好适应、缓冲减震和软启动的功效。然而，在磁力传动技术不断发展中，实际和理论仍然存在一些技术性问题未能恰当解决，如双盘式磁力耦合器的发热问题。双盘式磁力耦合器在运行时，磁感应涡流损耗会产生大量的热，使得传动系统各部件温度升高，温度过高会影响永磁体材料的工作特性，进而影响传动系统的可靠性。
在大功率的磁力传动中，由于发热量增大，通常采用水冷或者油冷等冷却方式，但水冷油冷所需的设备价格昂贵，且操作较为复杂，一般的水冷散热不会像风扇那样容易拆卸，因为水冷需要水作为循环体及导热作用而存在，所以对于布线和将来的拆卸和清洁有一定的困难，而且，如果使用劣质的材料很可能导致冷却液泄露，损坏设备。而在中小功率的磁力传动系统中，发热量较少，通常采用空气冷却方式进行散热。现有的的风冷方式一般是在导磁结构架的表面加散热翅片，此方法不仅增加了双盘式磁力耦合器的额外负载，而且散热翅片难加工，难以安装，安装后难以拆卸，积灰后散热效率下降，不易清洁等问题。
为了解决上述问题，本实用新型提出一种自运转高压喷气式散热装置，包括环形扇头、铜盘、永磁体盘、永磁体、连接架、基座、涡轮风机、锥齿轮、带轮、散热片、轭铁。本实用新型提出的自运转高压喷气式散热装置的环形扇头悬空环绕在双盘式磁力耦合器的周围，通过涡轮风机将从吸风口处吸入的空气导入环形扇头高压喷出并对铜盘进行降温，通过在轭铁表面上安装若干散热片，加快对发热源铜盘附近热空气的导出，通过在基座内部安装锥齿轮和在外部安装皮带轮，实现对涡轮风机的自行运转，避免使用多余的电源，通过在带轮上进行键连接，固定带轮的位置，通过在涡轮风机下面安装轴套，固定涡轮风机的位置，通过在锥齿轮旁边安装深沟球轴承，用于承受锥齿轮旋转时的径向和轴向载荷。自运转高压喷气式散热装置安装拆卸简单，易清洁部易积灰且性能优异，散热效率高，即有效的降低铜盘的涡流损耗产生的热量，又能不破坏导磁结构架的导磁性能，而且不会产生过多的负载使调速器的传动效率降低，使得永磁涡流调速器的实用性更大，且运行效率更高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于双盘式磁力耦合器的一种自运转高压喷气式散热装置，具有整体性好，空间利用率高，造型美观等特点；在其经济方面，材料损耗少，利用率高；特别是在其散热性能上，能耗相对较少，散热效率高，使用寿命长，可长时间运行。在最大程度上解决磁盘由于热传导导致其温度升高出现消磁的现象。
本实用新型的解决方案是在现有的基础上，在双盘式磁力耦合器周围悬空环绕着环形扇头并且通过基座支撑，其内部不与主轴等旋转部件接触，不会为主轴增添负载。由于铜盘是发热源，所以将环形扇头的出风口处开设角度朝向铜盘表面，增强铜盘表面的空气流动，并且在轭铁外表面安装有散热片，进一步促进对铜盘的散热处理。
本实用新型的特征在于上述冷空气来自于本实用新型所述的涡轮风机将从吸风口处吸入的空气，经导入环形扇头螺旋桨状的旋道高压喷出。环形扇头的外环设计有与基座上表面连接的进气孔相同直径的圆孔，将环形扇头和基座进行焊接工艺，以此保证气密性。环形扇头的隙缝宽度为0.5mm，以至于从基座里导入的空气从螺旋桨状的旋道中高压喷出。
本实用新型的特征还在于在基座内部安装锥齿轮和在基座外部安装皮带轮，实现对涡轮风机的自行运转，避免使用多余的电源。
本实用新型的特征还在于涡轮风机的叶片形状为涡轮形状，以至将空气从涡基座中甩出进入环形扇头的内腔，在基座内部起到加快附近气体的流通，防止热空气滞留。
本装置安装于整个双盘式磁力耦合器上，通过环形扇头对铜盘高压喷气的降温方法，以及在轭铁上设有散热片加快降温，避免由于热传导使磁盘出现消磁现象。环形扇头通过基座支撑悬空环绕在双盘式磁力耦合器周围，其内部不与磁力耦合器的部件接触，扇头边缘开有角度，朝向铜盘，涡轮风机将从吸风口处吸入的空气导入环形扇头高压喷出并对铜盘进行降温，基座内部安装锥齿轮和在外部安装皮带轮，实现对涡轮风机的自行运转，避免使用多余的电源。通过合理设计环形扇头和涡轮风机的物理参数和形状以及轭铁上的散热片的排布方式和排布位置，可有效的降低铜盘的涡流损耗产生的热量，以改善铜盘的工作环境降低铜盘的温度。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种风冷式涡流散热装置，其特征在于：包括环形扇头、铜盘、永磁体盘、永磁体、连接架、基座、涡轮风机、锥齿轮、带轮、散热片、轭铁。环形扇头通过基座支撑悬空环绕在双盘式磁力耦合器周围，其内部不与磁力耦合器的部件接触，扇头边缘开有角度，朝向铜盘，环形扇头内唇环绕，其环绕力带动扇头附近的空气随之进入扇头，并以高速度向外吹出，可对铜盘进行降温处理；环形扇头为对称布置，可对两边的铜盘起到气体流通的作用，并且在两边轭铁外部装有若干散热片，增大散热面积促进降温作用；环形扇头底部设有基座，基座上面开有圆孔与环形扇头底部的圆孔连接，基座周围表面开有吸风孔，基座内部设有隔板分成两个空间，上面空间设有涡轮风机，涡轮风机的转动轴穿过隔板连接锥齿轮，另一个锥齿轮的传动轴穿过基座连接带轮；磁力耦合器的输出轴安装带轮，皮带将两个带轮连接；在带轮上进行键连接，固定带轮的位置，通过在涡轮风机下面安装轴套，固定涡轮风机的位置；在锥齿轮旁边安装深沟球轴承，用于承受锥齿轮旋转时的径向和轴向载荷。
综上所述本实用新型与现有技术相比优点在于：
本实用新型的自运转高压喷气式散热装置安装于机架上，适用于双盘式磁力耦合器器，其所述装置结构的整体性好，不仅具有较高的空间利用率，并且可以起到防尘作用，且造型美观，拆卸方便。空间利用率高，在其经济方面，材料损耗少，利用率高；特别是在其散热性能上，能耗相对较少，散热效率高，使用寿命长，可长时间运行。在最大程度上解决磁盘由于热传导导致其温度升高出现消磁的现象。壳体不与旋转部件接触，不会对磁力耦合器产生额外负载，不会有摩擦损耗。通过环形扇头对铜盘高压喷气的降温方法，以及在轭铁上设有散热片加快降温，环形扇头为对称布置，可对两边的铜盘起到气体流通的作用，涡轮风机的叶片形状为涡轮形状，以至将空气从涡基座中甩出进入环形扇头的内腔，在基座内部起到加快附近气体的流通，又提升了双盘式磁力耦合器的散热性能，增强了散热效果，又不会产生多余的负载使调速器的传动效率降低。降低了设备工作环境的温度，延长了设备的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种自运转高压喷气式散热装置的总结构示意图和总装配图；
图2为本实用新型提出的一种自运转高压喷气式散热装置的环形扇头与基座整合图；
图3为本实用新型提出的一种自运转高压喷气式散热装置的涡轮风机模型图；
图4为本实用新型提出的一种自运转高压喷气式散热装置三维图；
图5为本实用新型提出的一种自运转高压喷气式散热装置的正视图；
图6为本实用新型提出的一种自运转高压喷气式散热装置的A-A处结构示意图；
图7为本实用新型提出的一种自运转高压喷气式散热装置的B-B处结构示意图；
图1中：1、环形扇头，2、铜盘，3、永磁体盘，5、连接架，6、基座，7、涡轮风机，8、锥齿轮，9、带轮，10、散热片、11、轭铁，图6中：4、永磁体；
具体实施方式
为了使本实用新型所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本实用新型。
本实用新型如图1所示，一种自运转高压喷气式散热装置主要由环形扇头(1)、铜盘(2)、永磁体盘(3)、永磁体(4)、连接架(5)、基座(6)、涡轮风机(7)、锥齿轮(8)、带轮(9)、散热片(10)、轭铁(11)组成，环形扇头(1)隙缝宽度0.5mm，底部的外圆环开设圆孔，通过基座(6)支撑悬空环绕在双盘式磁力耦合器周围，其内部不与磁力耦合器的部件接触。连接架(5)不与主轴等旋转元件接触，通过螺栓固定在轭铁上。基座(6)上表面开设直径与环形扇头(1)底部外圆环表面圆孔相同的圆孔，内部设有隔板分成两部分空间，侧面开设些许吸风口，如图6。涡轮风机(7)安装于基座(6)内部，叶片数为8，叶片采用涡轮形状，以至将空气从涡轮中甩出，采用铣削加工工艺，如图4；涡轮风机(7)下面安装轴套，固定涡轮风机(7)的位置；带轮(9)上进行键连接，固定带轮(9)的位置；锥齿轮(8)安装于基座(6)内部，输入轴与带轮(9)连接，输出轴与涡轮风机(7)连接，锥齿轮(8)旁边安装深沟球轴承，用于承受锥齿轮(8)旋转时的径向和轴向载荷；带轮(9)分别安装于锥齿轮(8)的输入轴上和磁力耦合器的输出轴上。环形扇头(1)内壁有螺旋轨迹，在出风口处设有角度朝向铜盘(2)，与基座(6)采用焊接工艺密封连接，保证气密性，如图2。所述散热片(10)安装于轭铁(11)外表面，以增大散热面积。
本实用新型如图2所示，环形扇头(1)通过外环底部的孔与基座(6)上表面的孔连接焊接密封，保证气密性；涡轮叶片旋转时将从基座(6)吸风空吸入的空气，经由气旋加速后，通过连接的空环形扇头，由于环形扇头边缘的隙缝极小，所以压强增大，空气以圆形轨迹朝向两铜盘(2)喷出，对铜盘(2)进行散热，避免由于热传导使磁盘出现消磁现象。
本实用新型如图3所示，涡轮风机(7)安装于基座(6)内部，叶片数为8，叶片采用涡轮形状，以至将空气从涡轮中甩出进入环形扇头(1)的内腔，采用铣削加工工艺。在基座(6)内部起到加快附近气体的流通，防止热空气滞留，由于需要吸收空气使气流向上排出，所以选用涡轮形状叶片。
Claims (8)
1.一种自运转高压喷气式散热装置，包括环形扇头(1)、铜盘(2)、永磁体盘(3)、永磁体(4)、连接架(5)、基座(6)、涡轮风机(7)、锥齿轮(8)、带轮(9)、散热片(10)、轭铁(11)，其特征在于：所述环形扇头(1)通过基座(6)支撑悬空环绕在双盘式磁力耦合器周围，其内部不与磁力耦合器的部件接触，基座(6)内安装有涡轮风机(7)和锥齿轮(8)，涡轮风机(7)下面安装轴套固定涡轮风机(7)的位置，基座(6)外安装两个带轮(9)，两个带轮(9)分别安装于锥齿轮(8)的输入轴上和磁力耦合器的输出轴上，带轮(9)上进行键连接，锥齿轮(8)的输出轴与涡轮风机(7)连接，锥齿轮(8)旁边安装深沟球轴承。
2.根据权利要求1所述的一种自运转高压喷气式散热装置，其特征在于：环形扇头(1)隙缝宽度为0.5mm，底部的外圆环开设圆孔。
3.根据权利要求1所述的一种自运转高压喷气式散热装置，其特征在于：环形扇头(1)出风口处开设角度朝向铜盘(2)表面。
4.根据权利要求1所述的一种自运转高压喷气式散热装置，其特征在于：基座(6)上表面开设直径与环形扇头(1)底部外圆环表面圆孔相同的圆孔，内部设有隔板分成两部分空间，侧面开设有吸风口。
5.根据权利要求1所述的一种自运转高压喷气式散热装置，其特征在于：涡轮风机(7)的叶片数为8，叶片采用涡轮形状，采用铣削加工工艺。
6.根据权利要求1所述的一种自运转高压喷气式散热装置，其特征在于：连接架(5)不与主轴等旋转元件接触，通过螺栓固定在轭铁(11)上。
7.根据权利要求1所述的一种自运转高压喷气式散热装置，其特征在于：轭铁(11)安装有散热片(10)。
8.根据权利要求1所述的一种自运转高压喷气式散热装置，其特征在于：环形扇头(1)通过外环底部的孔与基座(6)上表面的孔连接，采用焊接密封。
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