TWM532522U - 縮減體積的永磁調速器改良結構 - Google Patents

Description

縮減體積的永磁調速器改良結構

本創作屬於永磁調速器，尤其是關於一種改善機械連結狀態，可減少機械磨損與震動，提高設備的穩定性；不需要增加執行器的鋼構基礎，減少安裝需求空間；增加自動加油系統，增加機械潤滑；可提高機械可靠度的縮減體積的永磁調速器改良結構，並使得原本聯軸器改造為永磁調速器時不需要新增馬達後移的基礎工程。

對於馬達驅動的離心式設備(離心泵或風機)而言，其通常會通過閥門或擋板來調節需求量，或者水泵或風機增加調速機來改變轉速比，以根據實際的負載大小調節輸出轉速，進而得到適當的輸出功率。

基本的調速機結構，其減速比是固定的數值，調速能力有限，因此，市售的調速器結構多已設計有改變轉速的機制，以適應實際應用的需求，而永磁調速器正是其中常見的設計。

習知的永磁調速器結構，主要包括有導磁轉盤與永磁轉盤兩部分，該導磁轉盤和永磁轉盤之間設有氣隙，使該導磁轉盤和永磁轉盤之間利用磁力進行連結。當該導磁轉盤和永磁轉盤之間有相對運動時，該導磁轉盤會切割磁力線形成感應渦電流和感應磁極，讓該導磁轉盤與永磁轉 盤之間相互影響而彼此帶動旋轉。因此，可以利用改變該氣隙大小的方式，以完成根據負載大小而調節輸出轉速的需求。

然而，實際應用時，習知永磁調速器面對負載大小變化的情況很複雜，為滿足馬達傳動與改變氣隙的種種限制，習知永磁調速器容易因複雜而導致體積過於龐大，因此改造傳統永磁調速器時都要馬達後移的基礎工程，有時牽扯到基礎工程就會而導致客戶不願意改造安裝永磁調速器。

以中國專利CN1140042C的「可調節磁耦合器」專利為例，其利用筒形凸輪(61)進行推拉磁轉子(24-25)來改變空氣隙(48-48’)的距離，該筒形凸輪(61)具有內筒(62)安裝到輸出軸(21)，以及內筒(62)外部覆蓋有外筒(63)，該內筒(62)設置有凸輪滾柱(70)朝外突入該外筒(63)的弧形凸輪槽(71)內；並有一致動臂(78)從該內筒(62)向外突伸然後轉動，促使該外筒(63)受到該凸輪滾柱(70)在該凸輪槽(71)的輪廓範圍活動而產生移動，使該外筒(63)推動或拉動磁轉子(24-25)而改變空氣隙(48-48’)。

該致動臂(78)是由連桿(78a)連接到一由過程控制器(執行器)控制的固定的電力旋轉定位裝置上。

由上結果得知，習知專利的結構，存有以下缺失：

1.習知專利是利用凸輪滾柱(70)與弧形凸輪槽(71)配合而移動外筒(63)來改變空氣隙(48-48’)，由於此類設計精密度有限，容易鬆動，導致調整工作的間隙變大，影響傳輸效能；同時，凸輪滾柱(70)在弧形凸輪槽(71)內的移動並非線性移動，故操作時無法平穩進行，容易發生故障。

2.習知專利的內筒(62)與執行器之間以致動臂(78)、連桿(78a) 方式連接，不僅組成複雜，且連桿因有長度而容易變形，螺絲鎖固的地方容易鬆動。

3.習知專利要透過人工使用加油槍加油，很可能忽略忘記加油，造成機件的磨損。

4.習知專利具有內筒(62)、外筒(63)等巨型構件，以及磁轉子(24-25)之間具有一個厚實的第五轉子(52)中間盤，因此體積相當龐大，不僅造成輸出軸(21)太長而容易下彎，而且在安裝馬達時，用來承載習知專利的整個基礎工程需要進行後移，提高設置的難度以及成本，且形成空間的浪費。

5.習知專利必須另設置平台加裝執行器，由於執行器的出力強大，必須有穩固的基礎，然後再考慮與連結等相關問題，故設置複雜，且浪費空間。

6.習知專利的凸輪滾柱(70)與弧形凸輪槽(71)配合，需要透過執行器進行定位制動來抵抗磁吸力，亦即在空氣隙(48-48’)定位時依然處於出力狀態(抵抗磁吸力)，作動頻繁且出力大比較容易損壞。

由此可知，習知永磁調速器的結構仍存有缺點而亟待加以改進。

本案創作人有鑒於前述習知永磁調速器產生之問題，基於在業界多年的實務經驗，配合專業知識與研發創新，研究出一種新型縮減體積的永磁調速器改良結構。

本創作的主要目的在於提供一種縮減體積的永磁調速器改良結構，其大幅減少永磁調速器的體積，簡化結構，使永磁調速器的裝設更為容易，運作更為順暢。

本創作的另一目的在於提供一種縮減體積的永磁調速器改良結構，其連結動作穩定，動能傳輸確實，可減少動能損耗，增加工作效率。

本創作的再一目的在於提供一種縮減體積的永磁調速器改良結構，其結構不易磨損，滿足長時間的工作，減少維護與修復的時間與成本，增加經濟效益。

本創作的下一目的在於提供一種縮減體積的永磁調速器改良結構，其可以自動加油，減少人工的時間與失誤，亦提高工作效率。

為達到上述目的之縮減體積的永磁調速器改良結構，其主要包括有一承座，該承座上設置有一輸出軸，該輸出軸一端設置有一永磁轉盤，該永磁轉盤外側設置有一導磁轉盤，該永磁轉盤旁側設置有一調速滑套，該調速滑套內側套置在該輸出軸上，該調速滑套外側設置有一調節裝置，該調節裝置外側設置有一驅動裝置，該驅動裝置連接到一執行器的傳動軸。

前述永磁轉盤、導磁轉盤、調速滑套、調節裝置皆與該輸出軸同軸，且該調速滑套、調節裝置、驅動裝置與該執行器皆固定在該承座的同一端，因此可以盡量縮小該承座的大小，大幅節省空間配置，不需要馬達後移的基礎工程，增加客戶改造安裝的永磁調速器的意願。

而該驅動裝置包括有一渦桿與一渦輪，該渦桿連接在該執行 器的傳動軸，該渦輪則繞設在該調節裝置上，由於渦桿、渦輪配合精密度與可靠性，可以將該執行器的動力穩定的傳輸至該調節裝置上，且該執行器可以垂直該輸出軸方向設置，縮小整體的體積。

該調節裝置則與該驅動裝置之間互設有螺紋，讓螺紋嚙合傳動，利用螺旋控制方式得將旋轉運動轉換為直線運動，以推動該調速滑套橫向動作，進而帶動該永磁轉盤在該輸出軸上移動。

並且，該永磁轉盤包括有二永磁轉子，該二永磁轉子上設置有齒條，該輸出軸上則設置有轉向惰輪，使該二永磁轉子上的齒條相對嚙合該轉向惰輪，當該調速滑套推動其中一永磁轉子移動時，藉由該惰輪讓二永磁轉子得以反方向同步移動。

更進一步，該承座上設置有注油管路，該注油管路利用加油定時器設定時間自動加油，以將潤滑油或冷卻油導引至需要潤滑的部位。

1‧‧‧承座

2‧‧‧輸出軸

21‧‧‧轉向惰輪

3‧‧‧永磁轉盤

31、32‧‧‧永磁轉子

33‧‧‧齒條

4‧‧‧導磁轉盤

5‧‧‧氣隙

6‧‧‧調速滑套

7‧‧‧驅動裝置

71‧‧‧渦桿

72‧‧‧渦輪

8‧‧‧執行器

81‧‧‧傳動軸

9‧‧‧調節裝置

91、92‧‧‧螺紋

10‧‧‧注油管路

圖1是本創作縮減體積的永磁調速器改良結構的立體圖；圖2是該縮減體積的永磁調速器改良結構另一方向的立體圖；圖3是該縮減體積的永磁調速器改良結構的側視圖；圖4是該縮減體積的永磁調速器改良結構的剖視圖；圖5是該縮減體積的永磁調速器改良結構拆卸導磁轉盤、執行器以顯示主要連結關係的側視圖；以及圖6是該縮減體積的永磁調速器改良結構拆卸導磁轉盤、執行器以顯示主要連結關係的立體剖視圖。

為了使本創作的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本創作進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本創作，並不用於限定本創作。

請參閱圖1至圖6所示，本創作為提供一種縮減體積的永磁調速器改良結構，其主要包括有一承座1，以作為整個機體的支持，在該承座1上設置有一輸出軸2，該輸出軸2一端設置有一永磁轉盤3；相對在該永磁轉盤3外側設置有一導磁轉盤4，在該永磁轉盤3與導磁轉盤4之間設置有氣隙5，利用改變該氣隙5大小的方式，以進行調節輸出轉速的需求。

該永磁轉盤3旁側設置有一調速滑套6，該調速滑套6內側套置在該輸出軸2上，該調速滑套6外側設置有一調節裝置9，使該永磁轉盤3、導磁轉盤4、調速滑套6、調節裝置9皆與該輸出軸2同軸，而該調節裝置9外側設置有一驅動裝置7，該驅動裝置7連接到一執行器8的傳動軸81。

藉此，該執行器8經由該傳動軸81傳輸動力到該驅動裝置7上，經由該調節裝置9改變動力方向，使該調速滑套6順著該輸出軸2的長度方向進行移動，再由該調速滑套6推拉該永磁轉盤3以改變氣隙5的距離。

前述調速滑套6、調節裝置9、驅動裝置7與該執行器8皆固定在該承座1的同一端，該執行器8可以垂直該輸出軸2方向設置，因此可以盡量縮小該承座1的大小，大幅節省空間配置。

而該驅動裝置7包括有一渦桿71與一渦輪72，該渦桿71連接在該執行器8的傳動軸81，該渦輪72則繞設在該調節裝置9上，利用該渦桿71、渦輪72配合方式將該執行器8的動力傳輸至該調節裝置9上。

該調節裝置9改變動力方向通常為螺旋控制方式，其包括設置在該調速滑套6與該驅動裝置7接觸面上的螺紋91、92，使該螺紋91、92配合進行連結，利用螺旋控制可將旋轉運動轉換為直線運動的特性，得以滿足本創作的調速需求。

另外，本創作簡化該永磁轉盤3的設計，減少習知專利的中間盤設計。即，該永磁轉盤3包括有二永磁轉子31、32，該二永磁轉子31、32上分別設置有齒條33，該輸出軸2上則設置有轉向惰輪21；該二永磁轉子31、32上的齒條33相對嚙合該轉向惰輪21，利用該轉向惰輪21改變方向的特性，當該調速滑套6推動其中該永磁轉子31移動時，藉由該惰輪21讓二永磁轉子31、32得以反方向同步移動，以維持該二永磁轉子31、32與該導磁轉盤4之間相同的氣隙5大小。

另外，本創作在該承座1上佈設有注油管路10，以將潤滑油或冷卻油導引至需要潤滑的部位，利用預先鋪設的該注油管路10，可以確保所有需要潤滑或冷卻的部位皆不會遺漏。該注油管路10利用加油定時器設定時間自動加油，無需停機，以減少人力控制所發生的失誤，確保運轉時的穩定性。

藉由前述的說明，本創作與習知技術的差異如後：

1.本創作的調速滑套6與該驅動裝置7之間的連結，是以內外螺紋91、92配合的方式進行，其連結關係緊密，調整氣隙5時的間隙很 小，且採取線性移動，過程更為平穩且動作精確。

2.本創作的執行器8是以渦桿71、渦輪72的嚙合來移動調速滑套6，其動作更為穩定，可靠度較佳。

3.本創作透過該注油管路10配合加油定時器來進行加油任務，不需停止工作而隨時進行，也不會發生忘記加油等失誤。

4.本創作沒有習知專利龐大的內筒、外筒結構，同時簡化永磁轉盤3內的中間盤設計，大幅縮小體積，馬達不需要後移，可以不需要馬達的基礎工程施工。

5.本創作的執行器8直接安裝在承座1上，無需另外增加平台，減少安裝的複雜性，也提高裝置的工作穩定性，並且減少安裝空間。

6.本創作的執行器8專注於調整氣隙5工作，至於定位制動則由以內外螺紋91、92配合執行，大幅提高執行器8工作的可靠性。

以上該僅為本創作之較佳實施例，並非用來限定本創作之實施範圍；如果不脫離本創作之精神和範圍，對本創作進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本創作申請專利範圍的保護範圍當中。

1‧‧‧承座

2‧‧‧輸出軸

21‧‧‧轉向惰輪

3‧‧‧永磁轉盤

31、32‧‧‧永磁轉子

33‧‧‧齒條

4‧‧‧導磁轉盤

5‧‧‧氣隙

6‧‧‧調速滑套

7‧‧‧驅動裝置

71‧‧‧渦桿

72‧‧‧渦輪

9‧‧‧調節裝置

91、92‧‧‧螺紋

Claims (5)

1. 一種縮減體積的永磁調速器改良結構，其包括有一承座，該承座上設置有一輸出軸，該輸出軸一端設置有一永磁轉盤，該永磁轉盤旁側設置有一調速滑套，該調速滑套內側套置在該輸出軸上，該調速滑套外側設置有一調節裝置，該調節裝置外側設置有一驅動裝置，該驅動裝置連接到一執行器的傳動軸，使該調速滑套、調節裝置、驅動裝置與該執行器皆固定在該承座的同一端，節省空間，並由該執行器帶動該驅動裝置，經由該調節裝置移動該調速滑套，然後推動該永磁轉盤改變空間位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之縮減體積的永磁調速器改良結構，其中，該驅動裝置包括有一渦桿與一渦輪，該渦桿連接在該執行器的傳動軸，該渦輪則繞設在該調節裝置上，以將該執行器的動力傳輸至該調節裝置上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之縮減體積的永磁調速器改良結構，其中，該調節裝置與該驅動裝置之間互設有螺紋，利用螺旋控制方式，得將旋轉運動轉換為直線運動，以推動該調速滑套橫向動作。
4. 如申請專利範圍第1項所述之縮減體積的永磁調速器改良結構，其中，該永磁轉盤包括有二永磁轉子，該二永磁轉子上設置有齒條，該輸出軸上則設置有轉向惰輪，使該二永磁轉子上的齒條相對嚙合該轉向惰輪，當該調速滑套推動其中一永磁轉子移動時，藉由該惰輪讓二永磁轉子得以反方向同步移動。
5. 如申請專利範圍第1項所述之縮減體積的永磁調速器改良結構，其中，該承座上設置有注油管路，該注油管路利用加油定時器設定時間自動加 油，以將潤滑油或冷卻油導引至需要潤滑的部位。